Фото столкновения тектонических плит и Появилось фото тектонического разлома от землетрясения в Турции

Что такое разломы, где они находятся и какое отношение имеют к землетрясениям?

21:46 / 13.02.2023

Землетрясения в Турции не редкость. Люди часто слышат, что это происходит потому, что страна расположена на месте геологических разломов. Сейсмолог объяснил, что такое разломы, как они связаны с землетрясениями и где находятся основным тектонические плиты.

«Тектонические плиты движутся примерно с той же скоростью, с которой растут ваши ногти», – объясняет доктор Джессика Хоторн, доцент Оксфордского университета. Она изучает механику землетрясений.

Доктор Хоторн имеет в виду 16 тектонических плит, которые находятся на планете.

«Разлом – это место, где две плиты движутся относительно друг друга», – объясняет сейсмолог.

Хотя это движение едва заметно – как правило, всего несколько сантиметров в год, – внезапный сдвиг или скольжение плит может высвободить огромное количество энергии, расколоть породу и вызвать землетрясение.

Это происходит относительно близко к поверхности, потому что более горячие породы, расположенные ближе к земному ядру, находятся в расплавленном состоянии, объясняет доктор Хоторн.

«Для землетрясения необходимо место, где происходит разрушение от трения, и это значит, что порода должна быть довольно хрупкой, чтобы быстро разрушиться», – говорит она.

Землетрясения в основном происходят на границах тектонических плит (хотя бывают и исключения). Более 80% крупных землетрясений происходят по краям Тихого океана, в зоне, называемой Тихоокеанским вулканическим огненным кольцом, где Тихоокеанская плита подминает под себя окружающие плиты.

Хотя землетрясения создают новые разломы, большинство крупных землетрясений происходит в местах, где целостность поверхности уже нарушена, говорит доктор Хоторн.

Сдвиги происходят по уже существующему разлому, и их можно разделить на три основных типа: нормальный, обратный и сдвиговый разлом.

Этот тип разлома возникает, когда две плиты движутся друг мимо друга в горизонтальном направлении.

Сдвиговые разломы, как правило, вертикальны и достигают 15-20 километров в глубину.

Один из примеров такого разлома – 700-километровый Восточно-Анатолийский разлом, проходящий вдоль границы между Анатолийской и Аравийской плитами в Турции.

Землетрясения магнитудой 7,5 и 7,8, которые произошли в Турции и Сирии в феврале 2023 года — два самых сильных землетрясения почти за столетие, — произошли именно в этом регионе, где плиты движутся в горизонтальной плоскости.

Землетрясение и афтершоки произошли на относительно небольшой глубине, что отчасти и вызвало столь разрушительные последствия.

Система разломов Сан-Андреас

Другой пример – система разломов Сан-Андреас в Калифорнии, США. Это набор различных разломов по линии движения между Тихоокеанской плитой на западе и Североамериканской плитой на востоке.

Относительно остальной части континента западная Калифорния движется в сторону Аляски, говорит доктор Хоторн. Две эти плиты скользят горизонтально друг мимо друга, что приводит к землетрясениям.

Система разломов представляет собой сложную зону раздробленных и разрушенных пород протяженностью 1 200 км и глубиной не менее 25 км.

По данным геологической службы США, калифорнийское землетрясение 18 апреля 1906 года разорвало самый северный 477-километровый участок разлома Сан-Андреас, разрушив Сан-Франциско и став одним из крупнейших землетрясений за всю историю.

Нормальные разломы – это разломы, в которых плиты раздвигаются, и одна из них движется вертикально вниз.

Афарская котловина, ВосточноАфриканская рифтовая долина

В регионе Афар в Эфиопии встречаются три отдельные части земной коры, известные как Афарский тройной разлом.

Сомалийская плита удаляется от остальной части континента, что привело к образованию рифтовой долины и круто опускающихся разломов.

Одновременно Африканская и Сомалийская плиты также отделяются от Аравийской плиты на севере, образуя рифтовую систему в форме буквы «Y». Движение создает напряжение в породе, порождая трещины, разломы, вулканы и другие деформации поверхности.

В 2005 году вдоль линии разлома появилась серия трещин, сопровождавшаяся землетрясениями и выбросом облаков пепла. На 60-километровом участке поверхности открылась глубокая трещина шириной восемь метров.

Североамериканская и Евразийская тектонические плиты медленно удаляются друг от друга, и на границе расходящихся плит возникла линия разлома, известная как Срединно-Атлантический хребет.

Хребет простирается через Атлантический океан с севера на юг на тысячи километров. По мере того, как плиты расходятся, из-под поверхности Земли постоянно вытекает расплавленная магма. Она образует на границе новые породы, которые постоянно замещаются снизу новым магматическим материалом.

В результате образовался горный хребет, в основном лежащий под водой, но в некоторых местах простирающийся до поверхности и образующий острова, в частности Исландию, Азорские острова или остров Вознесения.

Постоянное образование новых пород также приводит к деформации поверхности, землетрясениям и значительной вулканической активности.

Обратные или надвиговые разломы

Обратные или надвиговые разломы – это когда плиты движутся навстречу друг другу, и одна из них толкает вторую вверх. Крупнейшие разломы часто имеют именно такую природу.

«Как правило, они рассекают поверхность Земли под углом, что создает более широкую область, где может произойти хрупкая деформация», – говорит доктор Хоторн.

Зона разломов Японский желоб – это глубокая подводная впадина, проходящая к востоку от Японских островов с севера на юг. Она отделяет Евразийскую плиту от Тихоокеанской.

После разрушительного землетрясения Тохоку-Оки магнитудой 9,1, произошедшего у побережья Японии в марте 2011 года, оказалось, что вдоль разлома плиты сдвинулись на 50 метров.

Разрыв участка зоны субдукции (зона на границе литосферных плит, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие) вдоль Японского желоба вызвал цунами, которое опустошило прибрежные районы и привело к аварии на АЭС «Фукусима». Все вместе это вызвало значительные разрушения и гибель людей.

Также известен как система разломов Атакама. Разлом расположен в восточной части Тихого океана, примерно в 160 км от побережья Перу и Чили, между Южно-Американской тектонической плитой и плитой Наска.

Океаническая кора плиты Наска продвигается под континентальную кору Южно-Американской плиты, вызывая огромную сейсмическую активность.

22 мая 1960 года недалеко от города Вальдивия на юге Чили произошло мощное землетрясение магнитудой 9,5, которое считается самым сильным из когда-либо измеренных. Ученые подсчитали, что выделившаяся во время этого землетрясения энергия в 20 тысяч раз превысила энергию первой атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму.

Однако, даже если человек живет рядом с линией разлома, это не всегда повод для беспокойства.

Доктор Хоторн отмечает, что не все разломы вызывают землетрясения.

«На многих участках разломов землетрясений или не происходит, или они незначительные. Плиты как бы просто тихо ползут друг мимо друга», – заключила она.

Разлом Сан-Андреас (San Andreas Fault) — трещина в земной коре, 1050 км которой проходят по территории США.

Полоса, протянувшаяся от побережья к северу от Сан-Франциско до Калифорнийского залива и уходящая в глубь земли примерно на 16 км, представляет собой линию соединения двух из 12 тектонических плит, на которых расположены океаны и континенты Земли.

Средняя толщина этих плит около 100 км, они находятся в постоянном движении, дрейфуя на поверхности жидкой внутренней мантии и сталкиваясь друг с другом с чудовищной силой, когда изменяется их местоположение. Если они наползают одна на другую, в небо вздымаются огромные горные хребты, такие, как Альпы и Гималаи. Однако обстоятельства, породившие разлом Сан-Андреас, совершенно иные.

Здесь края Североамериканской (на которой покоится большая часть этого континента) и Тихоокеанской (поддерживающей большую часть калифорнийского побережья) тектонических плит похожи на плохо пригнанные зубцы шестеренки, которые не налезают один на другой, но и не входят аккуратно в предназначенные для них пазы. Плиты трутся одна о другую, а образующаяся вдоль их границ энергия трения выхода не находит. От того, в какой части разлома скапливается такая энергия, зависит, где произойдет и какой силы будет следующее землетрясение.

В так называемых «плавающих зонах», где перемещение плит происходит относительно свободно, накапливающаяся энергия высвобождается в тысячах мелких толчков, практически не наносящих ущерба и регистрируемых лишь самыми чувствительными сейсмографами. Другие же участки разлома — их называют «замковыми зонами» — кажутся совершенно недвижимыми, там плиты прижаты одна к другой так плотно, что перемещений не происходит сотни лет. Напряжение постепенно нарастает, пока наконец обе плиты не сдвинутся, высвобождая в мощном рывке всю накопившуюся энергию. Тогда происходят землетрясения с магнитудой не менее 7 по шкале Рихтера, подобные разрушительному сан-францисскому землетрясению 1906 года.

Между двумя описанными выше лежат промежуточные зоны, чья активность хотя и не столь разрушительна, как в замковых, но тем не менее значительна. Город Паркфилд, расположенный между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом, находится в такой промежуточной зоне. Землетрясений с магнитудой до 6 по шкале Рихтера можно ожидать здесь каждые 20-30 лет; последнее случилось в Паркфилде в 1966 году. Явление цикличности землетрясений уникально для данного региона.

С 200 года н. э. в Калифорнии произошло 12 крупных землетрясений, но именно катастрофа 1906 года привлекла к разлому Сан-Андреас внимание всего мира. Это землетрясение, с эпицентром в Сан-Франциско, вызвало разрушения на колоссальной территории, протянувшейся с севера на юг на 640 км. Вдоль линии разлома в считанные минуты почва сместилась на 6 м — ограждения и деревья были повалены, дороги и системы коммуникаций разрушены, подача воды прекратилась, и последовавшие за землетрясением пожары забушевали по всему городу.

По мере того, как геологическая наука развивалась, появились более совершенные измерительные приборы, способные постоянно следить за перемещениями и давлением водных масс под земной поверхностью. В течение ряда лет перед крупным землетрясением сейсмическая активность несколько увеличивается, так что, вполне возможно, их удастся прогнозировать за многие часы или даже дни до начала.

Архитекторы и строительные инженеры учитывают возможность землетрясений и проектируют здания и мосты, которые могут выдержать определенную силу колебаний земной поверхности. Благодаря этим мерам сан-францисское землетрясение 1989 года уничтожило в основном постройки старой конструкции, не нанеся вреда современным небоскребам.

Тогда погибли 63 человека — большинство из-за крушения огромной секции двухъярусного моста Бей-Бридж. По прогнозам ученых, в ближайшие 50 лет Калифорнии грозит серьезная катастрофа. Предполагается, что землетрясение с магнитудой 7 по шкале Рихтера произойдет на юге Калифорнии, в районе Лос-Анджелеса. Оно может причинить ущерб на миллиарды долларов и унести 17 000-20 000 жизней, а от дыма и пожаров могут погибнуть еще 11,5 миллиона человек. А поскольку энергия трения, возникающего вдоль линии разлома, имеет тенденцию к накоплению, каждый приближающий нас к землетрясению год увеличивает его вероятную силу.

Литосферные плиты движутся очень медленно, но не постоянно. Движение плит происходит примерно со скоростью роста человеческих ногтей – 3-4 сантиметра в год. Это движение можно заметить на дорогах, которые пересекают разлом Сан Андреас: в месте разлома видны сдвинутая дорожная разметка и следы регулярного ремонта дорожного покрытия.

В районе гор Сан-Гебриел (San Gabriel Mountains) к северу от Лос-Анджелеса асфальт улиц порой вспучивается — это силы, накапливающиеся вдоль линии разлома, давят на горную гряду. В результате с западной стороны горные породы сжимаются и крошатся, ежегодно образуя до 7 тонн осколков, которые подбираются все ближе и ближе к Лос-Анджелесу.

Если напряжение пластов не разряжается длительное время, то движение происходит внезапно, резким рывком. Так случилось во время землетрясения 1906 года в Сан-Франциско, когда в районе эпицентра «левая» часть Калифорнии сдвинулась относительно «правой» почти на 7 метров

Сдвиг начался в 10 километрах под океанским дном в районе Сан-Франциско, после чего в течение 4 минут импульс сдвига распространился на 430 километров разлома Сан Андреас — от деревни Мендосино (Mendocino) до городка Сан-Хуан Батиста (San Juan Bautista). Землетрясение было силой 7.8 балла по шкале Рихтера. Весь город затопило.

К тому времени, когда вспыхнули пожары, более 75% города уже было разрушено, 400 городских кварталов лежали в руинах, включая центр.

Спустя два года после разрушительного землетрясения в 1908 г начались геологические исследования, которые продолжаются до настоящего момента. Исследования показали, что на протяжении последних 1500 лет крупные землетрясения происходят в районе разлома Сан Андреас, примерно каждые 150 лет

Тектоника плит — это основной процесс, который в значительной степени формирует облик Земли. Слово «тектоника» происходит от греческогот «тектон» — «строитель» или «плотник» , плитами же в тектонике называют куски литосферы. Согласно этой теории литосфера Земли образована гигантскими плитами, которые придают нашей планете мозаичную структуру. По поверхности 3емли движутся не континенты, а литосферные плиты. Медленно передвигаясь, они увлекают за собой континенты и океаническое дно. Плиты сталкиваются друг с другом, выдавливая земную твердь в виде горных хребтов и горных систем, или продавливаются вглубь, создавая сверхглубокие впадины в океане. Их могучая деятельность прерывается лишь краткими катастрофическими событиями — землетрясениями и извержениями вулканов. Почти вся геологическая активность сосредоточена вдоль границ плит.

Разлом Сан-Андреас Жирная линия, идущая вниз от центра рисунка, — это вид в перспктиве знаменитого калифорнийского разлома Сан-Андреас. Изображение, созданное с помощью данных, собранных SRTM (радарная топографическая экспозиция) , будет использовано геологами при изучении динамики разломов и форм поверхности Земли, возникающих в результате активных тектонических процессов. Этот сегмент разлома находится к западу от города Палмдейл (штат Калифорния) , примерно в 100 км к северо-западу от Лос-Анджелеса. Разлом представляет собой активную тектоническую границу между Североамериканской платформой — справа и Тихоокеанской — слева. По отношению к друг другу Тихоокеанская платформа от зрителя, а Североамериканская — по направлению к зрителю. Видны также два больших горных хребта: слева — горы Сан-Габриэль, вверху справа — Техачапи. Еще один разлом — Гарлок, лежит у подножия хребта Техачапи. Разломы Сан-Андреас и Гарлок встречаются в центре изображения близ города Горман. Вдали, выше гор Техачапи, лежит Центральная Калифорнийская долина. Вдоль подножия холмов в правой части изображения видна Долина Антилоп.

Разлом Сан-Андреас проходит по линии соприкосновения двух тектонических плит — Северо-Американской и Тихоокеанской. Плиты смещаются друг относительно друга примерно на 5 см в год. Это приводит к возникновению сильных напряжений в коре и регулярно вызывает сильные землетрясения с эпицентром на линии разлома. Ну а мелкие толчки происходят здесь постоянно. До сих пор, несмотря на самые тщательные наблюдения, выявить в массиве данных о слабых толчках признаки грядущего крупного землетрясения не удавалось.

Разлом Сан-Андреас, рассекающий западное побережье Северной Америки, представляет собой трансформный разлом, то есть такой, где две плиты скользят друг вдоль друга. Возле трансформных разломов очаги землетрясений залегают неглубоко, обычно на глубине менее 30 км под поверхностью Земли. Две тектонические плиты в системе Сан-Андреас движутся друг относительно друга со скоростью 1 см в год. Напряжения, вызванные перемещением плит, поглощаются и накапливаются, постепенно достигая критической точки. Потом, мгновенно, горные породы трескаются, плиты смещаются и происходит землетрясение.

Это не кадр со съемок очередного фильма катастрофы и даже не компьютерная графика.

Вот тут мы подробно рассматривали  это землетрясение в США — ФИЛЬМ-КАТАСТРОФА В РЕАЛЬНОСТИ

А вот недавно мы изучали такую теорию заговоров: Когда взорвется СУПЕРВУЛКАН ? и даже то, что Сланцевые землетрясения в США могут стать сильнее. А вот как в океане появляются новые острова и Разоблачаем ! Бывают такие рельсы ?

Появилось фото тектонического разлома от землетрясения в Турции

«Роскосмос» показал фото тектонического разлома после землетрясения в Турции

«Роскосмос» показал снимки до и после землетрясения в Турции. Жертвами катастрофы стали свыше 20 тыс. человек, десятки тысяч пострадали

«Роскосмос» опубликовал снимки района землетрясения в Турции. Один сделан 12 июля 2021 года, второй — 9 февраля, после землетрясения. На фото — окрестности села Тепехан. На новом снимке в центре кадра виден тектонический разлом.

Снимок сделан аппаратом «Канопус-В», уточнили в госкорпорации.

Так выглядит из космоса провал в южной турецкой провинции Хатай, изображение которого, снятое с дронов, накануне показало местное агентство IHA. Гигантская трещина шириной около 200 м и глубиной 30 м образовалась после землетрясения. Жители близлежащей деревни сообщили, что ночью слышали сильный грохот, похожий на взрыв, а днем обнаружили, что по полю оливковых деревьев проходит глубокий разлом, разделившей его пополам.

Землетрясения магнитудой 7,7 и 7,6, которые затронули юго-восток Турции и северо-запад Сирии, произошли 6 февраля. За ними последовали повторные подземные толчки, их число составило свыше 140, говорил турецкий вице-президент Фуат Актай.

Природная катастрофа привела к масштабным разрушениям зданий и многочисленным жертвам. Так, в Турции погибли свыше 24 тыс. человек, около 80 тыс. — пострадали. Жертвами землетрясения в Сирии стали более 1 тыс. человек, пострадали более 2 тыс.

По оценке Всемирной организации здравоохранения, последствия землетрясения могли затронуть 23 млн человек в обеих странах. Турецкие власти исследуют обрушившиеся здания, в конструкциях некоторых уже нашли дефекты, ведется расследование, начались поиск и аресты подозреваемых.

Эксперты оценили угрозу от сдвига Аравийской плиты при землетрясении

Эксперты оценили угрозу от сдвига Аравийской плиты при землетрясении в Турции и Сирии

При землетрясении в Турции сдвинулась Аравийская тектоническая плита. На одной ее части произошел «сброс напряжения», но вся плита стала активной, что может привести к новым подземным толчкам, считает сейсмолог Анна Люсина

Последствия землетрясения в Турции

Сейсмическая активность из-за смещения Аравийской плиты (географически соответствует Аравийскому полуострову) от Анатолийской (континентальная тектоническая плита, которая почти вся расположена на территории Турции) на 3 м распространится и на другие части плиты, сообщила РБК кандидат физико-математических наук, геофизик, сейсмолог Анна Люсина.

С ней согласен ведущий исследователь Национального института геофизики и вулканологии и Национального центра исследований Гуидо Вентура. Он заявил ТАСС, что следует следить за афтершоками после землетрясения в Турции и посмотреть, «какова будет миграция подземных толчков». По его мнению, землетрясения могут возникнуть в районе Мертвого моря и в Ираке, но это будет ясно только после наблюдения за сейсмоактивностью в регионе.

Ранее о сдвиге Аравийской плиты на 3 м рассказал президент итальянского Национального института геофизики и вулканологии Карло Дольони.

«Из имеющихся у нас оценок, которые постепенно уточняются, мы знаем, что активизировался не менее чем 150-километровый участок разлома со смещением до 3 м и более. Другими словами, это как если бы Турция сместилась по отношению к Аравийской плите на юго-запад», — пояснил Дольони.

В его словах усомнился директор Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН Петр Шебалин. Как рассказал Шебалин РБК, смещение на 3 м характерно для землетрясений с амплитудой 9.

«И даже если бы было смещение порядка метра, то это было бы только в очаге смещения Анатолийской плиты. Я не верю в это заявление, по-видимому, там неточный перевод, или как-то искажена информация», — считает Шебалин.

Магнитуда двух землетрясений в турецкой провинции Кахраманмараш на юго-востоке страны составила более 7, турецкий президент Реджеп Тайип Эрдоган назвал эту катастрофу крупнейшей в истории страны за последние 100 лет: в прошлый раз серьезное землетрясение было в 1939 году в Эрзинджане. По данным ВОЗ, землетрясение могло затронуть 23 млн человек в Турции и Сирии. По последним данным, от землетрясения погибли 5434 человека в Турции и 1509 человек в Сирии.

Согласно современной теории литосферных плит вся литосфера узкими и активными зонами — глубинными разломами — разделена на отдельные блоки, перемещающиеся в пластичном слое верхней мантии относительно друг друга со скоростью 2-3 см в год. Эти блоки называются литосферными плитами.

Впервые предположение о горизонтальном движении блоков коры было высказано Альфредом Вегенером в 1920-х годах в рамках гипотезы «дрейфа континентов», но поддержки эта гипотеза в то время не получила.

Лишь в 1960-х годах исследования дна океанов дали неоспоримые доказательства горизонтальных движении плит и процессов расширения океанов за счёт формирования (спрединга) океанической коры. Возрождение идей о преобладающей роли горизонтальных движений произошло в рамках «мобилистического» направления, развитие которого и повлекло разработку современной теории тектоники плит. Основные положения тектоники плит сформулированы в 1967-68 группой американских геофизиков — У. Дж. Морганом, К. Ле Пишоном, Дж. Оливером, Дж. Айзексом, Л. Сайксом в развитие более ранних (1961-62) идей американских учёных Г. Хесса и Р. Дигца о расширении (спрединге) ложа океанов.

Утверждается, что ученые не совсем уверены, что вызывает эти самые сдвиги и как обозначились границы тектонических плит. Существует бессчетное множество различных теорий, но ни одна из них полностью не объясняет все аспекты тектонической активности.

Давайте хотя бы узнаем как это себе представляют сейчас.

Лавразия — это был северный материк, который включал территории современной Европы, Азии без Индии и Северной Америки. Южный материк — Гондвана объединял современные территории Южной Америки, Африки, Антарктиды, Австралии и Индостана.

Между Гондваной и Лавразией находилось первое морс — Тетис, как огромный залив. Остальное пространство Земли было занято океаном Панталасса.

Около 200 млн лет назад Гондвана и Лавразия были объединены в единый континент — Пангею (Пан — всеобщий, Ге — земля)

Примерно 180 млн лет назад материк Пангея снова начал разделяться на составные части, которые перемешались но поверхности нашей планеты. Разделение происходило следующим образом: сначала вновь появились Лавразия и Гондвана, потом разделилась Лавразия, а затем раскололась и Гондвана. За счет раскола и расхождения частей Пангеи образовались океаны. Молодыми океанами можно считать Атлантический и Индийский; старым — Тихий. Северный Ледовитый океан обособился при увеличении суши в Северном полушарии.

А. Вегенер нашел много подтверждений существованию единого материка Земли. Особенно убедительным показалось ему существование в Африке и в Южной Америке остатков древних животных — листозавров. Это были пресмыкающиеся, похожие на небольших гиппопотамов, обитавшие только в пресноводных водоемах. Значит, проплыть огромные расстояния по соленой морской воде они не могли. Аналогичные доказательства он нашел и в растительном мире.

Интерес к гипотезе движения материков в 30-е годы XX в. несколько снизился, но в 60-е годы возродился вновь, когда в результате исследований рельефа и геологии океанического дна были получены данные, свидетельствующие о процессах расширения (спрединга) океанической коры и «подныривания» одних частей коры под другие (субдукции).

Строение континентального рифта

Верхняя каменная часть планеты разделена на две оболочки, существенно различающиеся по реологическим свойствам: жесткую и хрупкую литосферу и подстилающую её пластичную и подвижную астеносферу.

Подошва литосферы является изотермой приблизительно равной 1300°С, что соответствует температуре плавления (солидуса) мантийного материала при литостатическом давлении, существующем на глубинах первые сотни километров. Породы, лежащие в Земле над этой изотермой, достаточно холодны и ведут себя как жесткий материал, в то время как нижележащие породы того же состава достаточно нагреты и относительно легко деформируются.

Литосфера разделена по плиты, постоянно движущиеся по поверхности пластичной астеносферы. Литосфера делится на 8 крупных плит, десятки средних плит и множество мелких. Между крупными и средними плитами располагаются пояса, сложенные мозаикой мелких коровых плит.

Границы плит являются областями сейсмической, тектонической и магматической активности; внутренние области плит слабо сейсмичны и характеризуются слабой проявленностью эндогенных процессов.

Более 90 % поверхности Земли приходится на 8 крупных литосферных плит:

Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (например, Тихоокеанская плита), другие включают фрагменты и океанической и континентальной коры.

Схема образования рифта

Различают три типа относительных перемещений плит: расхождение (дивергенция), схождение (конвергенция) и сдвиговые перемещения.

Дивергентные границы – границы, вдоль которых происходит раздвижение плит. Геодинамическую обстановку, при которой происходит процесс горизонтального растяжения земной коры, сопровождающийся возникновением протяженных линейно вытянутых щелевых или ровообразных впадин называют рифтогенезом. Эти границы приурочены к континентальным рифтам и срединно-океанических хребтам в океанических бассейнах. Термин «рифт» (от англ. rift – разрыв, трещина, щель) применяется к крупным линейным структурам глубинного происхождения, образованным в ходе растяжения земной коры. В плане строения они представляют собой грабенообразные структуры. Закладываться рифты могут и на континентальной, и на океанической коре, образуя единую глобальную систему, ориентированную относительно оси геоида. При этом эволюция континентальных рифтов может привести к разрыву сплошности континентальной коры и превращению этого рифта в рифт океанический (если расширение рифта прекращается до стадии разрыва континентальной коры, он заполняется осадками, превращаясь в авлакоген).

Процесс раздвижения плит в зонах океанских рифтов (срединно-океанических хребтов) сопровождается образованием новой океанической коры за счёт магматических базальтовых расплав поступающих из астеносферы. Такой процесс образования новой океанической коры за счёт поступления мантийного вещества называется спрединг (от англ. spread – расстилать, развёртывать).

Строение срединно-океанического хребта. 1 – астеносфера, 2 – ультраосновные породы, 3 – основные породы (габброиды), 4 – комплекс параллельных даек, 5 – базальты океанического дна, 6 – сегменты океанической коры, образовавшие в разное время (I-V по мере удревнения), 7 – близповерхностный магматический очаг (с ультраосновной магмой в нижней части и основной в верхней), 8 – осадки океанического дна (1-3 по мере накопления)

В ходе спрединга каждый импульс растяжения сопровождается поступлением новой порции мантийных расплавов, которые, застывая, наращивают края расходящихся от оси СОХ плит.  Именно в этих зонах происходит формирование молодой океанической коры.

Столкновение континентальной и океанической литосферных плит

Субдукция – процесс поддвига океанской плиты под континентальную или другую океаническую. Зоны субдукции приурочены к осевым частям глубоководных желобов, сопряжённых с островными дугами (являющихся элементами активных окраин). На субдукционные границы приходится около 80% протяжённости всех конвергентных границ.

При столкновении континентальной и океанической плит естественным явлением является поддвиг океанической (более тяжёлой) под край континентальной; при столкновении двух океанических погружается более древняя (то есть более остывшая и плотная) из них.

Зоны субдукции имеют характерное строение: их типичными элементами служат глубоководный желоб – вулканическая островная дуга – задуговый бассейн. Глубоководный желоб образуется в зоне изгиба и поддвигасубдуцирующей плиты. По мере погружения эта плита начинает терять воду (находящуюся в изобилии в составе осадков и минералов), последняя, как известно, значительно снижает температуру плавления пород, что приводит к образованию очагов плавления, питающих вулканы островных дуг. В тылу вулканической дуги обычно происходит некоторое растяжение, определяющее образование задугового бассейна. В зоне задугового бассейна растяжение может быть столь значительным, что приводит к разрыву коры плиты и раскрытию бассейна с океанической корой (так называемый процесс задугового спрединга).

Объём поглощённой в зонах субдукции океанской коры равен объёму коры, возникающей в зонах спрединга. Это положении подчёркивает мнение о постоянстве объёма Земли. Но такое мнение не является единственным и окончательно доказанным. Не исключено, что объём планы меняется пульсационно, или происходит уменьшение его уменьшение за счёт охлаждения.

Погружение субдуцирующей плиты в мантию трассируется очагами землетрясений, возникающих на контакте плит и внутри субдуцирующей плиты (более холодной и вследствие этого более хрупкой, чем окружающие мантийные породы). Эта сейсмофокальная зона получила название зона Беньофа-Заварицкого. В зонах субдукции начинается процесс формирования новой континентальной коры. Значительно более редким процессом взаимодействия континентальной и океанской плит служит процесс обдукции – надвигания части океанической литосферы на край континентальной плиты. Следует подчеркнуть, что в ходе этого процесса происходит расслоение океанской плиты, и надвигается лишь её верхняя часть – кора и несколько километров верхней мантии.

Столкновение континентальных литосферных плит

При столкновении континентальных плит, кора которых более лёгкая, чем вещество мантии, и вследствие этого не способна в неё погрузиться, протекает процесс коллизии. В ходе коллизии края сталкивающихся континентальных плит дробятся, сминаются, формируются системы крупных надвигов, что приводит к росту горных сооружений со сложным складчато-надвиговым строением. Классическим примером такого процесса служит столкновение Индостанской плиты с Евразийской, сопровождающееся ростом грандиозных горных систем Гималаев и Тибета. Процесс коллизии сменяет процесс субдукции, завершая закрытие океанического бассейна. При этом в начале коллизионного процесса, когда края континентов уже сблизились, коллизия сочетается с процессом субдукции (продолжается погружение под край континента остатков океанической коры). Для коллизионных процессов типичны масштабный региональный метаморфизм и интрузивный гранитоидный магматизм. Эти процессы приводят к созданию новой континентальной коры (с её типичным гранито-гнейсовым слоем).

Основной причиной движения плит служит мантийная конвекция, обусловленная мантийными теплогравитационными течениями.

Источником энергии для этих течений служит разность температуры центральных областей Земли и температуры близповерхностных её частей. При этом основная часть эндогенного тепла выделяется на границе ядра и мантии в ходе процесса глубинной дифференциации, определяющего распад первичного хондритового вещества, в ходе которого металлическая часть устремляется к центру, наращивая ядро планеты, а силикатная часть концентрируются в мантии, где далее подвергается дифференциации.

Нагретые в центральных зонах Земли породы расширяются, плотность их уменьшается, и они всплывают, уступая место опускающимся более холодными и потому более тяжёлым массам, уже отдавшим часть тепла в близповерхностных зонах. Этот процесс переноса тепла идёт непрерывно, в результате чего возникают упорядоченные замкнутые конвективные ячейки. При этом в верхней части ячейки течение вещества происходит почти в горизонтальной плоскости, и именно эта часть течения определяет горизонтальное перемещение вещества астеносферы и расположенных на ней плит. В целом, восходящие ветви конвективных ячей располагаются под зонами дивергентных границ (СОХ и континентальными рифтами), нисходящие – под зонами конвергентных границ. Таким образом, основная причина движения литосферных плит – «волочение» конвективными течениями.  Кроме того, на плиты действуют ещё рад факторов. В частности, поверхность астеносферы оказывается несколько приподнятой над зонами восходящих ветвей и более опущенной в зонах погружения, что определяет гравитационное «соскальзывание» литосферной плиты, находящейся на наклонной пластичной поверхности. Дополнительно действуют процессы затягивания тяжёлой холодной океанской литосферы в зонах субдукции в горячую, и как следствие менее плотную, астеносферу, а также гидравлического расклинивания базальтами в зонах СОХ.

К подошве внутриплитовых частей литосферы приложены главные движущие силы тектоники плит – силы мантийного “волочения” (англ. drag) FDO под океанами и FDC под континентами, величина которых зависит в первую очередь от скорости астеносферного течения, а последняя определяется вязкостью и мощностью астеносферного слоя. Так как под континентами мощность астеносферы значительно меньше, а вязкость значительно больше, чем под океанами, величина силы FDC почти на порядок уступает величине FDO. Под континентами, особенно их древними частями (материковыми щитами), астеносфера почти выклинивается, поэтому континенты как бы оказываются “сидящими на мели”. Поскольку большинство литосферных плит современной Земли включают в себя как океанскую, так и континентальную части, следует ожидать, что присутствие в составе плиты континента в общем случае должно “тормозить” движение всей плиты. Так оно и происходит в действительности (быстрее всего движутся почти чисто океанские плиты Тихоокеанская, Кокос и Наска; медленнее всего – Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская, Антарктическая и Африканская, значительную часть площади которых занимают континенты). Наконец, на конвергентных границах плит, где тяжелые и холодные края литосферных плит (слэбы) погружаются в мантию, их отрицательная плавучесть создает силу FNB (индекс в обозначении силы – от английского negative buoyance). Действие последней приводит к тому, что субдуцирующая часть плиты тонет в астеносфере и тянет за собой всю плиту, увеличивая тем самым скорость ее движения. Очевидно, сила FNB действует эпизодически и только в определенных геодинамических обстановках, например в случаях описанного выше обрушения слэбов через раздел 670 км.

Таким образом, механизмы, приводящие в движение литосферные плиты, могут быть условно отнесены к следующим двум группам: 1) связанные с силами мантийного “волочения” (mantle drag mechanism), приложенными к любым точкам подошвы плит, на рисунке – силы FDO и FDC; 2) связанные с силами, приложенными к краям плит (edge-force mechanism), на рисунке – силы FRP и FNB. Роль того или иного движущего механизма, а также тех или иных сил оценивается индивидуально для каждой литосферной плиты.

Совокупность этих процессов отражает общий геодинамический процесс, охватывающих области от поверхностных до глубинных зон Земли. В настоящее время в мантии Земли развивается двухъячейковая мантийная конвекция с закрытыми ячейками (согласно модели сквозьмантийной конвекции) или раздельная конвекция в верхней и нижней мантии с накоплением слэбов под зонами субдукции (согласно двухъярусной модели). Вероятные полюсы подъема мантийного вещества расположены в северо-восточной Африке (примерно под зоной сочленения Африканской, Сомалийской и Аравийской плит) и в районе острова Пасхи (под срединным хребтом Тихого океана – Восточно-Тихоокеанским поднятием). Экватор опускания мантийного вещества проходит примерно по непрерывной цепи конвергентных границ плит по периферии Тихого и восточной части Индийского океанов.Современный режим мантийной конвекции, начавшийся примерно 200 млн. лет назад распадом Пангеи и породивший современные океаны, в будущем сменится на одноячейковый режим (по модели сквозьмантийной конвекции) или (по альтернативной модели) конвекция станет сквозьмантийной за счет обрушения слэбов через раздел 670 км. Это, возможно, приведет к столкновению материков и формированию нового суперконтинента, пятого по счету в истории Земли.

Перемещения плит подчиняются законам сферической геометрии и могут быть описаны на основе теоремы Эйлера. Теорема вращения Эйлера утверждает, что любое вращение трёхмерного пространства имеет ось. Таким образом, вращение может быть описана тремя параметрами: координаты оси вращения (например, её широта и долгота) и угол поворота. На основании этого положения может быть реконструировано положение континентов в прошлые геологические эпохи. Анализ перемещений континентов привёл к выводу, что каждые 400-600 млн. лет они объединяются в единый суперконтинент, подвергающийся в дальнейшем распаду. В результате раскола такого суперконтинента Пангеи, произошедшего 200-150 млн. лет назад, и образовались современные континенты.

Тектоника литосферных плит — это первая общегеологическая концепция, которую можно было проверить. Такая проверка была проведена. В 70-х гг. была организована программа глубоководного бурения. В рамках этой программы буровым судном «Гломар Челленджер», было пробурено несколько сотен скважин, которые показали хорошую сходимость возрастов, оцененных по магнитным аномалиям, с возрастами, определенными по базальтам или по осадочным горизонтам. Схема распространения разновозрастных участков океанической коры показана на рис.:

Возраст океанской коры по магнитным аномалиям (Кеннет, 1987): 1 — области отсутствия данных и суша; 2–8 — возраст: 2 — голоцен, плейстоцен, плиоцен (0–5 млн лет); 3 — миоцен (5–23 млн лет); 4 — олигоцен (23–38 млн лет); 5 — эоцен (38–53 млн лет); 6 — палеоцен (53–65 млн лет) 7 — мел (65–135 млн лет) 8 — юра (135–190 млн лет)

В конце 80-х гг. завершился еще один эксперимент по проверке движения литосферных плит. Он был основан на измерении базовых линий по отношению к далеким квазарам. На двух плитах выбирались точки, в которых, с использованием современных радиотелескопов, определялось расстояние до квазаров и угол их склонения, и, соответственно, рассчитывались расстояния между точками на двух плитах, т. е., определялась базовая линия. Точность определения составляла первые сантиметры. Через несколько лет измерения повторялись. Была получена очень хорошая сходимость результатов, рассчитанных по магнитным аномалиям, с данными, определенными по базовым линиям

Схема, иллюстрирующая результаты измерений взаимного перемещения литосферных плит, полученные методом интерферометрии со сверхдлинной базой — ИСДБ (Картер, Робертсон, 1987). Движение плит изменяет длину базовой линии между радиотелескопами, расположенными на разных плитах. На карте Северного полушария показаны базовые линии, на основании измерений которых по методу ИСДБ получено достаточное количество данных, чтобы сделать надежную оценку скорости изменения их длины (в сантиметрах в год). Числа в скобках указывают величину смещения плит, рассчитанную по теоретической модели. Почти во всех случаях расчетная и измеренная величины очень близки

Таким образом, тектоника литосферных плит за эти годы прошла проверку рядом независимых методов. Она признана мировым научным сообществом в качестве парадигмы геологии в настоящее время.

Зная положение полюсов и скорости современного перемещения литосферных плит, скорости раздвижения и поглощения океанического дна, можно наметить путь движения континентов в будущем и представить их положение на какой-то отрезок времени.

Такой прогноз был сделан американскими геологами Р. Дитцем и Дж. Холденом. Через 50 млн. лет, по их предположениям, Атлантический и Индийский океаны разрастутся за счет Тихого, Африка сместится на север и благодаря этому постепенно ликвидируется Средиземное море. Гибралтарский пролив исчезнет, а «повернувшаяся» Испания закроет Бискайский залив. Африка будет расколота великими африканскими разломами и восточная ее часть сместится на северо-восток. Красное море настолько расширится, что отделит Синайский полуостров от Африки, Аравия переместится на северо-восток и закроет Персидский залив. Индия все сильнее будет надвигаться на Азию, а значит, Гималайские горы будут расти. Калифорния по разлому Сан-Андреас отделится от Северной Америки, и на этом месте начнет формироваться новый океанический бассейн. Значительные изменения произойдут в южном полушарии. Австралия пересечет экватор и придет в соприкосновение с Евразией. Этот прогноз требует значительного уточнения. Многое здесь еще остается дискуссионным и неясным.

А я вам давайте напомню Когда взорвется СУПЕРВУЛКАН ?, а вот интересные Вулканические молнии и вот такой Идеальный вулкан. Посмотрите на Катастрофичное извержение вулкана Онтакэ и Как выглядит извержение вулкана из космоса

«Живу как на вулкане» — фраза про жителей этих регионов нашей планеты. Причем союз «как» в их случае можно даже опустить

Согласно современному научному представлению о строении и движении твердой оболочки нашей планеты, литосферные плиты, из которых и состоит верхний слой этой самой оболочки, находятся в непрестанном движении относительно друг друга. В одних местах плиты ползут друг на друга, в других — расходятся, а на границах этих перемещений образуются сейсмически, вулканически и тектонически активные зоны. И хотя плиты движутся невероятно медленно (от 1 до 10 см в год в зависимости от направления движения), их «непоседливость» доставляет немало неприятностей и беспокойства людям, выбравшим такие места в качестве постоянного места проживания.

Какие бывают разломы

Разумеется, официальная геология классифицирует десятки видов сдвигов, разломов, разрывов и трещин в земной коре, но, к нашему счастью, все они более или менее умещаются в три основные группы по направлению движения пород:

— сброс (или разлом со смещением по падению): основное направление движения происходит в вертикальной плоскости;

— сдвиг: основное направление движения происходит в горизонтальной плоскости;

— сбросо-сдвиг: основное направление движения происходит в обеих плоскостях.

Сан-Андреас (Калифорния, США)

В 2015 году на экраны вышел фильм-катастрофа Брэда Пейтона «Разлом Сан-Андреас», по сюжету которого разлом становится причиной девятибалльного землетрясения. В реальности толчков такой мощности пока не было, поэтому сложно прогнозировать, что произойдет в Калифорнии, если такое когда-нибудь случится

Официально крупнейший и, пожалуй, самый опасный разлом на планете — калифорнийский Сан-Андреас, пролегающий вдоль границы Тихоокеанской и Северо-Американской литосферных плит.

Впервые на разлом обратил внимание профессор Калифорнийского университета в Беркли Эндрю Лоусон (Andrew Lawson) в 1895 году, он же дал геологическому образованию название в честь располагающейся в этом регионе долины Сан-Андреас.

Лоусон изучал разлом с 1895 по 1908 год, причем 18 апреля 1906 произошло сильнейшее землетрясение в Сан-Франциско магнитудой 7,7, которое ученый уже тогда связал с потенциальным разрастанием разлома на юг Калифорнии.

Разрушенная эстакада после землетрясения Лома-Приета в 1989 году

Сан-Андреас достигает почти 1200 километров в длину и регулярно становится причиной сильных землетрясений в регионе, таких как произошедшее 17 октября 1989 землетрясение Лома-Приета магнитудой 7,1.

Сейчас самым сейсмоопасным участком разлома считается тот, что проходит вблизи Лос-Анджелеса. И так как землетрясений здесь не было давно, геологи предупреждают, что новая катастрофа может быть невероятно мощной.

Тихоокеанское огненное кольцо

Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо

Не разлом, а в буквальном смысле слова пороховая бочка Земли — Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо — объединяет 328 из 540 известных действующих наземных вулканов на планете.

Область проходит по периметру Тихого океана: на западном побережье она тянется от полуострова Камчатка через Курильские, Японские и Филиппинские острова, остров Новая Гвинея, Соломоновы острова и Новую Зеландию до Антарктиды, а к восточной части образования относятся вулканы Северо-Восточной Антарктиды, острова Огненная Земля, Анд, Кордильер и Алеутских островов.

«Живу как на вулкане» — так может сказать любой индонезиец. Причем союз «как» он может даже опустить

И все же одним из самых опасных участков кольца считается индонезийский. Именно здесь располагается плита, формирующая дно Индийского океана и постепенно уходящая под Тихоокеанскую. Итог такого соседства — регулярные разрушительные извержения, землетрясения и спровоцированные ими цунами, которые превращают жизнь на райских островах в ад на Земле.

Озеро Киву (Руанда и Демократическая Республика Конго)

Жизнь на озере Киву кажется идиллией. До поры до времени

Одно из Великих африканских озер, пресноводное Киву, располагается в Восточно-Африканской рифтовой долине — рельефном образовании на границе Африканской и Аравийской тектонических плит.

Киву разделяет Руанду и Демократическую Республику Конго, причем на территории последней находится один из крупнейших островов мира, расположенных в пресной воде, — Иджви. Котловина озера постепенно расширяется, что вызывает не только углубление водоема, но и вулканическую активность в регионе. Так, в 1948 году произошло извержение находящегося неподалеку вулкана Китуро. Говорят, что вода в Киву тогда закипела, и вся рыба, в тот момент плававшая в озере, сварилась — местным оставалось лишь подцеплять готовый ужин из воды.

Извержение вулкана Ньирагонго, расположенного в 20 километрах к северу от Киву, в 2017 году

И все же самая серьезная опасность скрывается не на поверхности и даже не в окрестностях озера, а под его водами. Дело в том, что на дне Киву скрыты залежи природного метана и углекислого газа, взрыв и выброс которых соответственно могут стать причиной гибели всех проживающих вблизи Киву руандийцев и конголезцев, а это примерно два миллиона человек.

«Спусковым крючком» катастрофы может стать, например, извержение одного из расположенных в регионе вулканов. В 2017 году здесь в очередной раз извергался Ньирагонго — тогда обошлось.

Байкальский рифт (Россия)

В последние годы Байкал превратился в настоящий круглогодичный туристический аттракцион: летом тут ловят рыбу и купаются, а зимой катаются по льду на собачьих упряжках и внедорожниках

«А есть ли опасные разломы на территории России?» — спросите вы. Отвечаем: есть, причем один из них известен каждому соотечественнику с детства, и это одно из главных природных достояний нашей страны, объект из списка всемирного наследия ЮНЕСКО — озеро Байкал. Точнее, Байкальская рифтовая зона, или Байкальский рифт — глубинный разлом коры протяженностью 1500 километров, центральная часть которого заполнена водой. Это и есть Байкал.

По мнению геологов, рифт — результат расхождения Евразийской и Амурской плит (последняя, кстати, со скоростью 4 мм в год ползет в сторону Японии и там сталкивается с Северо-Американской и Филиппинской плитами, что и является одной из причин постоянной сейсмической активности на Японских островах).

Сейчас в это сложно поверить, но однажды вся эта красота может исчезнуть, а на ее месте будут простираться воды огромного океана

Главная опасность, как и в случае с Киву, кроется на дне озера. По сути, дно Байкала — это тектонический разлом, а берега водоема постоянно расходятся. По прогнозам ученых, через каких-то несколько сотен миллионов лет (мелочь в масштабах Вселенной) Байкал превратится в самый что ни на есть океан.

Впрочем, пока наибольшей головной болью для живущих здесь людей становятся не сильные, но регулярные землетрясения, когда часть суши уходит под землю, порой прихватывая с собой жилые дома, и более редкие, но оттого не менее опасные извержения вулканов.

Рифт Сусва (Кения)

И вновь Африка, но теперь речь пойдет о сравнительно «молодой» трещине. Рифт Сусва в Кении, несмотря на пока относительно небольшие размеры и недавнее появление (новости о разломе появились в прессе в начале апреля 2018), уже беспокоит как местных жителей, так и специалистов по геологическому прогнозированию — есть мнение, что он может расколоть континент на две части.

Как часть более крупного, так называемого Кенийского рифта Сусва, названный так в честь расположенного неподалеку одноименного вулкана, интересует ученых давно, ведь именно в этой области находится граница Африканской и Аравийской плит. В последнее время ситуация в регионе нестабильна, о чем свидетельствуют многочисленные извержения подземных вулканов.

Если трещина продолжит расти, то, по прогнозам некоторых геологов, она расколет Африку уже через 50 миллионов лет. Примерно такая же трещина, по словам сторонников этой гипотезы, более 135 миллионов лет назад «развела» Африку с Южной Америкой.

При этом неприятности для людей могут начаться раньше: через разлом проходит автомобильная трасса (по местным меркам вполне оживленная), и пока «дыру» в ней просто засыпали, но если расползание продолжится, то внушительная часть дороги просто уйдет под землю.

Геологи нашли новый слой мантии, связанный с землетрясениями

Там своя астеносфера

8 февраля 2023

Исследователи из Техасского университета в Остине нашли новый слой частично расплавленной породы под тектоническими плитами Земли. До сих пор он не был известен, хотя находится в ключевой области, астеносфере, которая влияет на движение в мантии, в том числе на причины землетрясений. Его изучение привело специалистов к неожиданным выводам, которые опровергли основную версию движения тектонических плит.

Руководитель группы ученых Цзюньлинь Хуа исследовал сейсмические изображения мантии Земли под Турцией. Сначала он идентифицировал отдельные участки расплавленной мантийной породы на глубине около 160 километров под поверхностью. Затем, собрав аналогичные данные с других сейсмических станций по всему миру, он увидел, что это не аномальные участки, а целый слой.

Так у исследователей появилась глобальная карта астеносферы. Там, где она была наиболее горячей, были показатели расплава на аналогичной глубине.

Недавно открытый слой — это тоже часть астеносферы, она располагается в верхней мантии и пластичнее соседних слоев, что позволяет литосферным блокам двигаться по ней. Ранее считалось, что она может быть пластичной и мягкой как раз за счет расплавленных пород. Однако в ходе работы с вновь открытым слоем ученые сравнили карту расплава с измерениями движения плит и не нашли никакой зависимости их друг от друга.

«Эта работа важна, потому что понимание свойств астеносферы и причин ее слабости имеет фундаментальное значение для понимания тектоники плит», — отметил Цзюньлинь Хуа.

По результатам исследования, гораздо больше на движение литосферы влияет теплообмен в мантии под астеносферой, а давление и температура меняются с глубиной, контролируя вязкость. Твердые породы в недрах нашей планеты иногда смещаются. Если бы мы могли наблюдать этот процесс достаточно долго, то увидели бы, что они «текут, как мед».

Благодаря новому слою и открытию того, что он не влияет на тектонику, у специалистов стало на одну сложную версию меньше при изучении этого механизма.