Индоевропейская плита и литосферная плита

Истории всех народов уходят своими корнями в глубокую древность. Зачастую люди преодолевали большие расстояния в поисках подходящих условий для своих жилищ. Подробнее о том, кто такие индоевропейцы и как они связаны со славянами, вы сможете узнать из этой статьи.

Кто это?

Индоевропейцами называют носителей индоевропейского языка. В настоящее время к этой этнической группе относят:

• Славян.
• Германцев.
• Армян.
• Индусов.
• Кельтов.
• Греков.

Почему же эти народы называют индоевропейскими? Почти два столетия назад было обнаружено огромное сходство между европейскими языками и санскритом – наречием, на котором говорят индийцы. В группу индоевропейских языков входят практически все европейские языки. Исключение составляют финский, тюркский и баскский языки.

Исконным местом обитания индоевропейцев была Европа, но в связи с кочевым образом жизни большинства народов, распространился далеко за первоначальную территорию. Сейчас представителей индоевропейской группы можно встретить на всех континентах мира. Исторические корни индоевропейцев уходят далеко в прошлое.

Прародина и предки

Вы можете спросить, как же получилось так, что санскрит и европейские языки имеют похожее звучание? Существует множество теорий того, кто такие индоевропейцы. Некоторые ученые предполагают, что предком всех народов с похожими языками были арийцы, которые в результате переселений и образовали различные народы с разными наречиями, которые остались схожи в главном. Мнения расходятся и насчет прародины индоевропейцев. Согласно курганной теории, распространенной в Европе, родиной этой группы народов можно считать территории Северного Причерноморья, а также земель между Волгой и Днепром. Почему же тогда так различается население разных стран Европы? Все обуславливается различием климатических условий. После освоения технологий одомашнивания лошадей и изготовления бронзы, предки индоевропейцев стали активно мигрировать в разные направления. Различие территорий и объясняет отличия в расово-антропологических типах европейцев, которые формировались много лет.

Исторические корни

Кого же все-таки можно считать предками индоевропейцев? Это зависит от территории, с которой берет начало индоевропейский язык. Более или менее серьезных теорий несколько:

• Первый вариант – Передняя Азия или Западный Азербайджан.
• Второй вариант, который мы уже описали выше – это определенные земли Украины и России, на которых располагалась так называемая курганная культура.
• И последний вариант – восточная или центральная Европа, а более точно – долина Дуная, Балканы или Альпы.

Каждая из этих теорий имеет своих противников и приверженцев. Но вопрос этот до сих пор так и не решен учеными, хотя исследования продолжаются уже более 200 лет. И так как не известна родина индоевропейцев, территорию зарождения славянской культуры определить также не представляется возможным. Ведь для этого понадобятся точные данные о прародине основного этноса. Запутанный клубок истории, который таит в себе больше загадок, чем ответов, не под силу распутать современному человечеству. И время зарождения индоевропейского языка тоже покрыто мраком: некоторые называют дату в 8 веков до нашей эры, другие — 4,5 в. до н.э.

Следы былой общности

Несмотря на обособление народов, следы общности легко прослеживаются у разных потомков индоевропейцев. Какие следы былой общности индоевропейцев можно привести в доказательство?

• Во-первых, это язык. Он – та нить, которая до сих пор связывает людей на разных концах планеты. Например, у славянских и иранских народов есть такие общие понятия, как «бог», «хата», «топор», «собака» и многие другие.
• Общность можно увидеть и в прикладном искусстве. Узоры вышивок у многих европейских народов поразительно похожи друг на друга.
• Проследить общую родину индоевропейских народов можно и по «животным» следам. У многих из них до сих пор сохранился культ оленя, а некоторые страны ежегодно проводят праздники в честь пробуждения медведя по весне. Как известно, эти звери водятся только на территории Европы, а никак не в Индии или Иране.
• В религии тоже можно найти подтверждение теории общности. У славян был языческий бог Перун, а у литовцев Перкунас. В Индии громовержца называли Парджанье, кельты звали его Перкуниа. Да и образ древнего бога очень похож на главное божество Древней Греции – Зевса.

Генетические маркеры индоевропейцев

Главной отличительной особенностью индоевропейцев является только языковая общность. Несмотря на некоторую схожесть, разные народы индоевропейского происхождения весьма сильно отличаются друг от друга. Но существуют и другие доказательства их общности. Генетические маркеры хоть и не доказывают единого происхождения этих народов на 100%, но все же добавляют больше общих признаков.

Больше всего среди индоевропейцев распространена гаплогруппа R1. Ее можно встретить у народов, населявших территории Центральной и Западной Азии, Индии и Восточной Европы. Но у некоторых индоевропейцев это ген обнаружен не был. Ученые считают, что язык и культура праиндоевропейцев передавались у этих людей не с помощью браков, а с помощью торговли и социально-культурных коммуникаций.

Кто относится

Многие современные народы – потомки индоевропейцов. К таковым можно отнести индо-иранские народы, славяне, балты, романские народы, кельты, армяне, греки и германские народы. Каждая группа, в свою очередь, делится на другие, более мелкие группы. Славянская ветвь подразделяется на несколько ответвлений:

• Южную;
• Восточную;
• Западную.

Южная, в свою очередь, делится на такие известные народы, как сербы, хорваты, болгары, словенцы. Есть среди индоевропейцев и полностью вымершие группы: тохары и анатолийские народы. Самой древними народами считаются хетты и лувийцы, которые появились на Ближнем Востоке за две тысячи лет до нашей эры. Есть среди индоевропейской группы и один народ, который не владеет индоевропейским языком: это баски. Баскский язык считается изолированным и до сих пор точно не установлено, откуда он берет свое начало.

Проблемы

Термин «индоевропейская проблема» появился в 19 веке. Связан он с так до сих пор и не выясненным ранним этногенезом индоевропейцев. Что представляло собой население Европы в эпоху энеолита и бронзы? Ученые до сих пор не пришли к единому мнению. Дело в том, что в индоевропейских языках, которые можно встретить на территории Европы, обнаруживают порой элементы совсем не индоевропейского происхождения. Ученые, изучая прародину индоевропейцев, объединяют свои усилия и задействуют все возможные методы: археологический, языковой и антропологический. Ведь в каждом из них кроется возможный ключ к разгадке происхождения индоевропейцев. Но пока что эти попытки ни к чему не привели. Более или менее изученными областями являются территории Ближнего Востока, Африки и Западной Европы. Остальные же части остаются огромным белым пятном на археологической карте мира.

Изучение языка праиндоевропейцев также не может дать ученым много информации. Да, в нем можно отследить субстрат – «следы» языков, вытесненных индоевропейскими. Но он так слаб и хаотичен, что к единому мнению о том, кто такие индоевропейцы, ученые так и не пришли.

Расселение

Индоевропейцы изначально были оседлыми народами, а основным их занятием считалось пашенное земледелие. Но с климатическими изменениями и пришедшим холодом им пришлось начать осваивать соседние земли, которые были более благоприятны для жизни. С начала третьего тысячелетия до нашей эры кочевой образ жизни стал нормой для индоевропейцев. В ходе переселений они часто вступали в военные конфликты с племенами, проживавшими на землях. Многочисленные стычки нашли отражение в легендах и мифах многих европейских народов: иранцев греков, индийцев. После того как народы, населявшие Европу, сумели приручить лошадей и изготавливать изделия из бронзы, переселение набрало еще большие обороты.

Как связаны индоевропейцы и славяне? Понять это можно, если проследить за расселением индоевропейских народов. С юго-востока Евразии началось их распространение, которое затем продвинулось на юго-запад. В результате индоевропейцы заселили всю Европу до Атлантики. Часть поселений находилась на территории угро-финских народов, но дальше них не пошла. Уральские горы, которые являлись серьезным препятствием, остановили индоевропейское расселение. На юге они продвинулись значительно дальше и расселились на территории Ирана, Ирака, Индии и Кавказа. После того как индоевропейцы расселились по Евразии и снова стали вести оседлый образ жизни, их общность начала распадаться. Под влиянием климатических условий народы становились все более и более непохожими друг на друга. Сейчас мы можем заметить, какое сильно влияние на антропологию оказали условия проживания индоевропейцев.

Итоги

Современные потомки индоевропейцев населяют многие страны мира. Они говорят на разных языках, едят разную пищу, но все же имеют общих далеких предков. У ученых до сих пор осталось много вопросов о предках индоевропейцев и их расселении. Остается надеяться, что со временем все же на них будут получены исчерпывающие ответы. Равно как и на главный вопрос: «Кто такие индоевропейцы?».

Индо-Австралийская плита — основное имя для двух тектонических плит, включающий Австралию и океанскую акваторию на северо-западе, и Индийский субконтинент и соседнюю акваторию. Две плиты объединились вместе между 50 до 55 миллионов лет назад; к тому времени они двигались независимо.

Австралийская плита на карте

Индостанская плита на карте

ГраницыПравить

Недавнее измерение в Австралии подтверждает движение плит, которое составляет 35° на северо-восток со скоростью 67 мм/год. Легкое изменение в направлении движения плиты в Окленде возникает, видимо, благодаря легкой деформации плиты там, где она сжимается Тихоокеанской плитой.

Юго-восточный край имеет конвергентную границу с Тихоокеанской плитой. Тихоокеанская плита заходит под Австралийскую плиту, образуя жёлобы Тонга и Кермадек, и параллельные островные дуги Тонга и Кермадек. Субдукция также подняла восточную часть Новой Зеландии (Северный остров).

На южном крае дивергентная граница с Антарктической плитой образует Южно-Индийский хребет. Западный край Индостанской плиты имеет трансформационную границу с Аравийской плитой на севере образуя Овенскую зону разломов. Дивергентная граница с Африканской плитой на юге образует Центрально-Индийский хребет.

Северный край Индо-Австралийской плиты имеет конвергентную границу с Евразийской плитой, образуя Гималаи и Гиндукуш.

Северо-восточный край Индо-Австралийской плиты имеет субдукционную границу с Евразийской плитой через Индийский океан от Бангладеш, Мьянмы до индонезийских островов Суматра и Борнео.

Субдукционная граница через Индонезию не идентична биогеографической линии Уоллеса, отделяющей азиатскую фауну от австралийской: Восточные острова Индонезии лежат преимущественно на Евразийской плите, но животные и растения имеют отношение к фауне и флоре Австралии.

СсылкаПравить

• . Дата обращения: 17 февраля 2017. Архивировано из оригинала 11 марта 2007 года.
• . Дата обращения: 17 февраля 2017. Архивировано из оригинала 15 апреля 2007 года.

Литосферная плита

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 декабря 2022 года; проверки требует 1 правка.

Литосферная плита — крупный малоподвижный участок земной коры, часть литосферы. Узкими и активными зонами, широтными разломами, литосфера разделена на блоки. Литосферные плиты ограничены зонами сейсмической, вулканической и тектонической активности — границами плиты. Границы плит бывают трёх типов: дивергентные, конвергентные и трансформные.

Из геометрических соображений понятно, что в одной точке могут сходиться только три плиты. Конфигурация, в которой в одной точке сходятся четыре или более плит, неустойчива, и быстро разрушается со временем.

Существует два принципиально разных вида земной коры — кора континентальная и кора океаническая. Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (пример — крупнейшая тихоокеанская плита), другие состоят из блока континентальной коры, впаянного в кору океаническую.

Суммарная мощность (толщина литосферы) океанической литосферы меняется в пределах от 6-18 км в районе рифтовых зон океанов до 80—90 км вблизи континентальных окраин. Толщина континентальной литосферы достигает 1-3 км.

ИзучениеПравить

Tectonics plates (preserved surfaces)

Типы литосферных плитПравить

Более 90 % поверхности Земли покрыто четырнадцатью крупнейшими литосферными плитами.

Типы столкновений литосферных плитПравить

Граница столкновения проходит между океанической и континентальной плитой. Плита с океанической корой подвигается под континентальную плиту. Примеры: столкновения: плита Наска с Южноамериканской плитой и плита Кокос с Североамериканской плитой.

Одна из плит подвигается под другую — ту, на которой находится группа островов. Примеры столкновения: Североамериканская плита с Охотской плитой, с Амурской плитой, с Филиппинской плитой, с Индо-Австралийской плитой; Южноамериканская плита с Карибской плитой.

Тип столкновения, когда ни одна из плит не уступает другой и они обе образуют горы. Примеры: Индостанская плита с Евразийской плитой.

Скорость движения литосферных плитПравить

• «Бывшее дно океана нашлось на границе земного ядра». Дата обращения: 12 апреля 2008. Архивировано 14 декабря 2008 года.
• Seismic detection of folded, subducted lithosphere at the core-mantle boundary Архивная копия от 19 декабря 2013 на Wayback Machine pdf Архивная копия от 19 декабря 2013 на Wayback Machine
• Robert Roy Britt, Giant Slab of Earth’s Crust Found Near Core Архивная копия от 3 апреля 2013 на Wayback Machine, 17 May 2006)
• И. В. Тарасов. Земной магнетизм. — Долгопрудный: Интеллект, 2012. — С. 67. — 193 с.

ЛитератураПравить

Как известно, сильные землетрясения – это одна и самых опасных природных стихий. Они почти всегда приводят к многочисленным человеческим жертвам. Недавнее событие в Турции и Сирии показало, что в ряде регионов планеты люди в буквальном смысле живут на пороховой бочке. На самом деле таких сейсмоопасных районов в мире немного, но о них стоит знать тем, кто решил переселиться в незнакомый регион на ПМЖ.

Как устроена земная тектоника

Литосфера Земли насчитывает в общей сложности семь основных тектонических плит и еще 10 второстепенных. Несмотря на крайне низкую скорость их движения друг относительно друга, с годами в отдельных участках накапливаются сильные напряжения.

Стоит отметить, что границы плит есть не только на континентах, но и на дне Мирового океана. Независимо от того, суша это или океан, в таких местах образуются молодые горные хребты или глубокие котловины, нередки подземные толчки и извержения вулканов.

Крупнейшие плиты планеты

Самой крупной плитой является Тихоокеанская, она проходит вдоль западного берега Северной Америки, далее через океан и до восточного побережья Индонезии и Японии. Данная плита не только самая большая, но и сейсмически значимая. Она образует большую часть так называемого Тихоокеанского вулканического огненного кольца, в зоне которого нередко происходят сильные землетрясения и извержения вулканов. В центре плиты находится другой горячий очаг, обусловливающий вулканическую активность на Гавайских островах.

Другой крупной плитой является Евразийская. С южной стороны она граничит с Аравийской, Зондской и Индийской плитами. Именно на этой границе и произошло недавнее землетрясение в Турции и Сирии.

Также довольно крупными являются Североамериканская, Африканская плиты, Антарктическая, Индо-Австралийская плита, Южноамериканская плита. Последняя имеет наименьшую площадь среди данной семерки.

Страны с наибольшим сейсмическим риском

Наиболее сейсмоопасны районы, находящиеся в зоне разломов, стыков и по краям литосферных плит. Выше всего риск землетрясений в Японии, расположенной на Тихоокеанском огненном кольце. Однако благодаря многолетним исследованиям и применению современных технологий строительства и оповещения последствия сейсмических ударов обычно удается минимизировать, а потому уровень риска для жителей сравнительно невелик.

Другим сейсмоопасным местом является Индонезия, где почти каждый год отмечаются толчки силой выше 6 баллов. В 2018 году от сильных землетрясений там погибли тысячи людей. Однако с учетом огромного населения Индонезии это капли в море, а потому риск для жизни также невелик. Вместе с тем в Индонезии случаются и катастрофические извержения, но места их возникновения хорошо известны.

В зоне риска оказывается и Китай, где из-за высокой плотности населения сильные землетрясения приводят к большому числу человеческих жертв. Усугубляет ситуацию гористая местность, из-за чего вслед за подземными толчками могут возникать и оползни, которые и сами нередко становятся причинами местных землетрясений. Но фактический риск в Китае, особенно на равнинах, относительно невелик.

Кто еще находится в зоне повышенного риска

Как и Япония, в зоне риска сейсмической активности находятся Филиппины. Здесь подземные толчки также приводят к оползням в горах. Мексика тоже относится к Тихоокеанскому огненному кольцу, однако жесткие строительные нормы и правила поведения сводят риск пострадать к минимуму. Турция, недавно пострадавшая от сильного землетрясения, находится в зоне нескольких линий разломов, а потому там довольно часто возникают подземные толчки, что необходимо учитывать тем, кто решил переселиться туда на ПМЖ. Нередко испытывает на себе силу подземной стихии и Иран, где, как и в Турции, не предпринимается жестких мер противодействия землетрясениям. К прочим странам с сейсмориском относятся Италия, Перу и США, хотя в последних риск довольно невелик.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

Что такое тектоника плит? Это один из многих вопросов, которые вы будете решать на ранних этапах уроков географии / геологии. С точки зрения непрофессионала, тектоника плит — это научная теория, которая описывает движения внешней оболочки Земли над ее последующим слоем.

Внешняя оболочка Земли, известная как литосфера, является жесткой и имеет толщину около 100 км. Она состоит из коры (как океанической, так и континентальной) и верхнего слоя мантии.

Ниже литосферы находится астеносфера, вязкий и в основном податливый слой мантии, который позволяет твердому слою сверху скользить и скользить. Он расположен между 80-200 км ниже поверхности земли. Характер и механизм этого движения до сих пор является активной областью исследований.

История тектонической теории плит

Теория тектоники плит — это современная, значительно усовершенствованная версия знаменитой гипотезы дрейфа континентов Альфреда Вегенера, которую он представил в 1912 году. Он предположил, что все континенты были когда-то частью единого массива суши (который он назвал Пангеей) до распада и принятия их нынешней формы. Вегенер, однако, не смог дать правдоподобного объяснения того, как массивные континенты могли двигаться.

Анимация континентального дрейфа за последние 250 миллионов лет

Исследователи начали замечать сходство между формами континентов на каждой стороне Атлантического океана впервые в 16 веке. Несколько выдающихся географов, в 17 и 18 веках, отметили, что континенты Африки и Южной Америки, похоже, тесно связаны друг с другом.

Было предложено несколько теорий для объяснения таких явлений, но ни одна из них не была достаточно достоверной. Теория континентального дрейфа Вегенера также подвергалась критике и даже была отвергнута несколькими геологами.

Только в 1960-х годах, после прямых сейсмологических свидетельств распространения морского дна, научное сообщество приняло тектонику плит (и, в конечном итоге, теорию континентального дрейфа).

Что такое тектоническая плита? И сколько их там всего?

Основные и некоторые второстепенные тектонические плиты

Тектоническая плита — это массивный кусок литосферы неправильной формы, состоящий из коры и самого верхнего слоя мантии. Геологи выделили несколько тектонических плит, которые подразделяются на три основные категории: крупные, мелкие и микро(плиты).

Всего существует восемь основных тектонических плит, включая Тихоокеанскую, Североамериканскую, Южноамериканскую, Евразийскую, Африканскую, Антарктическую, Австралийскую и Индийскую плиты. Плиты, площадь которых превышает 20 млн. Км 2, классифицируются как основные. Имеется пятнадцать малых плит и множество известных микроплит.

Границы плиты

Тектонические плиты многократно взаимодействуют друг с другом, и место, где они взаимодействуют, называется границами плит. По характеру этого взаимодействия границы плит можно разделить на три типа: расходящиеся, сходящиеся и трансформирующиеся.

Расходящаяся граница — это место, где две противоположные литосферные плиты удаляются друг от друга, оставляя за собой зазор. Этот разрыв заполняется магмой, которая поднимается изнутри земной мантии.

Лучшим примером расходящейся границы является срединно-океанический хребет, где тектонические плиты постепенно удаляются друг от друга, в то время как восходящая магма непрерывно создает новую кору.

Сходящаяся граница, с другой стороны, — это место, где одна литосферная плита опускается под другую. Эти регионы также известны как зоны субдукции, где часто происходят землетрясения и извержения вулканов.

Третий тип границы плит — это трансформирующийся разлом, когда плиты скользят друг о друга по горизонтали. Хотя большая часть разломов трансформации находится под океанами, лишь немногие из них наблюдаются на суше, как, например, калифорнийский разлом Сан-Андреас.

Другими примерами границы преобразования являются разлом Чамана в Пакистане, Северо-Анатолийский разлом в Турции и разлом Королевы Шарлотты в Соединенных Штатах.

Как это работает?

Как работает тектоника плит? Или, точнее, что заставляет массивные тектонические плиты перемещаться по планете? Ответ будет двояким. Первый — некая мантийная конвекция (пока неясно), а второй — гравитация.

Конвекция в мантии

Мантийная конвекция — это процесс, при котором тепло из недр земли медленно передается на поверхность конвекционными потоками. Она управляет тектоникой плит на земле посредством тяги (погружения) и толкания (распространения).

Горячая лава поднимается в середине океанических хребтов, а холодная, относительно плотная океаническая литосфера погружается глубоко в мантию в зонах субдукции. Долгое время этот процесс считается ведущей силой, заставляющей двигаться тектонические плиты.

Однако ученые-геологи сейчас считают, что гравитация играет в тектонике плит гораздо более важную роль, чем считалось ранее. Новая кора, формирующаяся на срединно-океанических хребтах, значительно менее плотная, чем астеносфера. Она постепенно отходит от расходящейся границы и становится прохладнее (за счет проводящего охлаждения), а также плотнее. Более высокая плотность океанической литосферы по сравнению с астеносферой позволяет ей опускаться вглубь мантии в зонах субдукции.

Механизм, позволяющий новой коре медленно удаляться от срединно-океанических хребтов, известен как гравитационное скольжение (обычно называемое хребтовым толчком). По мере формирования новой океанической литосферы вблизи хребта гравитация заставляет ее опускаться вниз и толкать старые материалы, чтобы удалиться от хребта дальше.

Тектоническая активность в прошлом

Самому старому фрагменту континентальной коры, найденному на Земле, около 4,02 миллиардов лет (сам возраст Земли составляет 4,54 миллиарда лет). Однако, поскольку океаническая литосфера постоянно перерабатывается, самому раннему известному морскому дну всего около 340 миллионов лет. Он был обнаружен в части восточного Средиземного моря.

Исследователи полагают, что тектоническая активность впервые началась на Земле около 3-3,5 миллиардов лет назад, основываясь на древних породах и минералах, добытых со всего земного шара. Континенты были здесь на протяжении большей части земной истории; тем не менее, они, вероятно, прошли через несколько конфигураций, прежде чем достигнут той формы, в которой они находятся сегодня.

Значительное количество исследований было сделано для реконструкции истории тектоники плит на земле. Непрерывное (хотя и медленное) движение тектонических плит позволяет континентам формироваться и разрушаться с течением времени. Это включает в себя окончательное образование (и распад) суперконтинента, единой массы суши, которая содержит все континенты.

Считалось, что первый суперконтинент сформировался еще 2 миллиарда лет назад и распался около 1,5 миллиарда лет назад или около того. Он называется Колумбия или Нуна.

Следующий (возможно) суперконтинент, Родиния, образовался 1 миллиард лет назад, а затем разорвался примерно 600 миллионов лет назад. Пангая, последний суперконтинент, был создан около 300 миллионов лет назад в позднепалеозойскую эпоху.

Когда Пангея распалась почти 175 миллионов лет назад, она была разделена на две большие части; Прото-Лавразия и Прото-Гондвана, в то время как оба были разделены Океаном Тетис.

Лавразия стала тем, что мы теперь знаем, как Европа, Азия и Северная Америка, в то время как Гондвана стала остальным миром, который включает Индийский субконтинент, Африку, Южную Америку, Аравию, Австралию и Антарктиду.

Их роль в климате Земли

Ряд исследований, проведенных астробиологами и геологами, показал, что тектоника плит может быть существенно важной для поддержания жизни на земле в ее нынешнем виде. Без рециркуляции его коры, мы не могли бы иметь стабильную температуру на поверхности. Без субдукции и создания новой коры земные океаны могли бы остаться лишенными питательных веществ, дающих жизнь. Исследование, проведенное в 2015 году, даже утверждает, что тектоника плит имеет важное значение для эволюции передовых видов.

Текто́ника плит — современное научное представление в геотектонике о строении и движении литосферы, согласно которому земная кора состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга. При этом в зонах расширения (срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга (англ.  — растекание морского дна) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается в зонах субдукции. Теория тектоники плит объясняет возникновение землетрясений, вулканическую деятельность и процессы горообразования, по большей части приуроченные к границам плит.

Классификация геотектонических процессов согласно концепции тектоники плит.

Впервые идея о движении блоков коры была высказана в теории дрейфа континентов, предложенной Альфредом Вегенером в 1920-х годах. Эта теория была первоначально отвергнута. Возрождение идеи о движениях в твёрдой оболочке Земли («мобилизм») произошло в 1960-х годах, когда в результате исследований рельефа и геологии океанического дна были получены данные, свидетельствующие о процессах расширения (спрединга) океанической коры и пододвигания одних частей коры под другие (субдукции). Объединение этих представлений со старой теорией дрейфа материков породило современную теорию тектоники плит, которая вскоре стала общепринятой концепцией в науках о Земле.

В теории тектоники плит ключевое положение занимает понятие геодинамической обстановки — характерной геологической структуры с определённым соотношением плит. В одной и той же геодинамической обстановке происходят однотипные тектонические, магматические, сейсмические и геохимические процессы.

История теорииПравить

Основой теоретической геологии начала XX века была контракционная гипотеза. Земля остывает подобно испечённому яблоку, и на ней появляются морщины в виде горных хребтов. Развивала эти идеи теория геосинклиналей, созданная на основании изучения складчатых образований. Эта теория была сформулирована Джеймсом Даной, который добавил к контракционной гипотезе принцип изостазии. Согласно этой концепции, Земля состоит из гранитов (континенты) и базальтов (океаны). При сжатии Земли в океанах-впадинах возникают тангенциальные силы, которые давят на континенты. Последние вздымаются в горные хребты, а затем разрушаются. Материал, который получается в результате разрушения, откладывается во впадинах.

Против этой схемы выступил немецкий учёный-метеоролог Альфред Вегенер. 6 января 1912 года он выступил на собрании Немецкого геологического общества с докладом о дрейфе материков. Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Если эти континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы образовались в результате раскола одного праматерика.

Вегенер не удовлетворился совпадением очертаний побережий (которые неоднократно замечались и до него), а стал интенсивно искать доказательства теории. Для этого он изучил геологию побережий обоих континентов и нашёл множество схожих геологических комплексов, которые совпадали при совмещении, так же, как и береговая линия. Другим направлением доказательства теории стали палеоклиматические реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы. Многие животные и растения имеют ограниченные ареалы, по обе стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но разделены многокилометровым водным пространством, и трудно предположить, что они пересекли океан.

Кроме того, Вегенер стал искать геофизические и геодезические доказательства. Однако в то время уровень этих наук был явно не достаточен, чтобы зафиксировать современное движение континентов. В 1930 году Вегенер погиб во время экспедиции в Гренландии, но перед смертью уже знал, что научное сообщество не приняло его теорию.

Изначально теория дрейфа материков была принята научным сообществом благосклонно, но в 1922 году она подверглась жёсткой критике со стороны сразу нескольких известных специалистов. Главным аргументом против теории стал вопрос о силе, которая двигает плиты. Вегенер полагал, что континенты двигаются по базальтам океанического дна, но для этого требовалось огромное усилие, и источника этой силы никто назвать не мог. В качестве источника движения плит предлагались сила Кориолиса, приливные явления и некоторые другие, однако простейшие расчёты показывали, что всех их абсолютно недостаточно для перемещения огромных континентальных блоков.

Вялотекущая борьба фиксистов, как назвали сторонников отсутствия значительных горизонтальных перемещений, и мобилистов, утверждавших, что континенты всё-таки двигаются, с новой силой разгорелась в 1960-х годах, когда в результате изучения дна океанов были найдены ключи к пониманию «машины» под названием Земля.

Возраст дна океанов (красный цвет соответствует молодой коре)

В 1963 году гипотеза спрединга получает мощную поддержку в связи с открытием полосовых магнитных аномалий океанического дна. Они были интерпретированы как запись инверсий магнитного поля Земли, зафиксированная в намагниченности базальтов дна океана. После этого тектоника плит начала победное шествие в науках о Земле. Всё больше учёных понимали, что, чем тратить время на защиту концепции фиксизма, лучше взглянуть на планету с точки зрения новой теории и, наконец-то, начать давать реальные объяснения сложнейшим земным процессам.

Современное состояние тектоники плитПравить

За прошедшие десятилетия тектоника плит значительно изменила свои основные положения. Ныне их можно сформулировать следующим образом:

• Современная литосфера делится на 8 крупных плит, десятки средних плит и множество мелких. Мелкие плиты расположены в поясах между крупными плитами. Сейсмическая, тектоническая и магматическая активность сосредоточена на границах плит.
• Существует три основных типа относительных перемещений плит

• расхождение (дивергенция), выражено рифтингом и спредингом;
• схождение (конвергенция), выраженное субдукцией и коллизией;
• сдвиговые перемещения по трансформным геологическим разломам.

• Спрединг в океанах компенсируется субдукцией и коллизией по их периферии, причём радиус и объём Земли постоянны с точностью до термического сжатия планеты (в любом случае средняя температура недр Земли медленно, в течение миллиардов лет, уменьшается).
• Перемещение литосферных плит вызвано их увлечением конвективными течениями в астеносфере.

Существует два принципиально разных вида земной коры — кора континентальная (более древняя) и кора океаническая (не старше 200 миллионов лет). Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (пример — крупнейшая тихоокеанская плита), другие состоят из блока континентальной коры, впаянного в кору океаническую.

Более 90 % поверхности Земли в современную эпоху покрыто 8 крупнейшими литосферными плитами:

Среди плит среднего размера можно выделить Аравийскую плиту, а также плиты Кокос и плиту Хуан де Фука, остатки огромной плиты Фаралон, слагавшей значительную часть дна Тихого океана, но ныне исчезнувшую в зоне субдукции под Северной и Южной Америками.

Сила, двигающая плитыПравить

Модель тектоники плит на поверхности вулканического лавового озера

Горизонтальное движение плит происходит за счёт мантийных теплогравитационных течений — конвекции. Источником энергии для этих течений служит разность температуры центральных областей Земли, которые имеют очень высокую температуру (по оценкам, температура ядра составляет порядка 5000 °С) и температуры на её поверхности. Нагретые в центральных зонах Земли породы расширяются (см. термическое расширение), плотность их уменьшается, и они всплывают, уступая место опускающимся более холодным и потому более плотным массам, уже отдавшим часть тепла земной коре. Этот процесс переноса тепла (следствие всплывания лёгких горячих масс и погружения тяжёлых холодных масс) идёт непрерывно, в результате чего возникают конвективные потоки. Эти потоки замыкаются сами на себя и образуют устойчивые конвективные ячейки, согласующиеся по направлениям потоков с соседними ячейками. При этом в верхней части ячейки течение вещества происходит почти в горизонтальной плоскости, и именно эта часть течения увлекает плиты в горизонтальном же направлении с огромной силой за счёт огромной вязкости мантийного вещества. Если бы мантия была совершенно жидкой — вязкость пластичной мантии под корой была бы малой (например, как у воды), то через слой такого вещества с малой вязкостью не могли бы проходить поперечные сейсмические волны. А земная кора увлекалась бы потоком такого вещества со сравнительно малой силой. Но, благодаря высокому давлению, при относительно низких температурах, господствующих на поверхности Мохоровичича и ниже, вязкость мантийного вещества здесь очень велика (так, что в масштабе лет вещество мантии Земли — жидкое (текучее), а в масштабе секунд — твёрдое).

При пластической (хрупкой) деформации очень быстро (в темпе смещения коры при землетрясении) уменьшается и напряжение в ней — сила сжатия в очаге землетрясения и его окрестностях. Но сразу же по окончании неупругой деформации продолжается прерванное землетрясением очень медленное нарастание напряжения (упругой деформации) за счёт очень медленного же движения вязкого мантийного потока, начиная цикл подготовки следующего землетрясения.

Таким образом, движение плит — следствие переноса тепла из центральных зон Земли очень вязкой магмой. При этом часть тепловой энергии превращается в механическую работу по преодолению сил трения, а часть, пройдя через земную кору, излучается в окружающее пространство. Так что наша планета в некотором смысле представляет собой тепловой двигатель.

Другая модель объясняет нагрев химической дифференциацией Земли. Первоначально планета была смесью силикатного и металлического веществ. Но одновременно с образованием планеты началась её дифференциация на отдельные оболочки. Более плотная металлическая часть устремилась к центру планеты, а силикаты концентрировались в верхних оболочках. При этом потенциальная энергия системы уменьшалась и превращалась в тепловую энергию.

Другие исследователи полагают, что разогрев планеты произошёл в результате аккреции при ударах метеоритов о поверхность зарождающегося небесного тела. Это объяснение сомнительно — при аккреции тепло выделялось практически на поверхности, откуда оно легко уходило в космос, а не в центральные области Земли.

Сила вязкого трения, возникающая вследствие тепловой конвекции, играет определяющую роль в движениях плит, но, кроме неё, на плиты действуют и другие, меньшие по величине, но также важные силы. Это — силы Архимеда, обеспечивающие плавание более лёгкой коры на поверхности более тяжёлой мантии. Приливные силы, обусловленные гравитационным воздействием Луны и Солнца (различием их гравитационного воздействия на разноудалённые от них точки Земли). Сейчас приливной «горб» на Земле, вызванный притяжением Луны, в среднем около 36 см. Раньше Луна была ближе, и это имело б́ольшие масштабы, деформация мантии приводит к её нагреву. Например, вулканизм, наблюдаемый на Ио (спутник Юпитера), вызван именно этими силами — прилив на Ио около 120 м. А также силы, возникающие вследствие изменения атмосферного давления на различные участки земной поверхности — силы атмосферного давления достаточно часто изменяются на 3 %, что эквивалентно сплошному слою воды толщиной 0,3 м (или гранита толщиной не менее 10 см). Причём это изменение может происходить в зоне шириной в сотни километров, тогда как изменение приливных сил происходит более плавно — на расстояниях в тысячи километров.

Дивергентные границы или границы раздвижения плитПравить

Это границы между плитами, двигающимися в противоположные стороны. В рельефе Земли эти границы выражены рифтами, в них преобладают деформации растяжения, мощность коры пониженная, тепловой поток максимален, и происходит активный вулканизм. Если такая граница образуется на континенте, то формируется континентальный рифт, который в дальнейшем может превратиться в океанический бассейн с океаническим рифтом в центре. В океанических рифтах в результате спрединга формируется новая океаническая кора.

Схема строения срединно-океанического хребта

На океанической коре рифты приурочены к центральным частям срединно-океанических хребтов. В них происходит образование новой океанической коры. Общая их протяжённость более 60 тысяч километров. К ним приурочено множество гидротермальных источников, которые выносят в океан значительную часть глубинного тепла, и растворённых элементов. Высокотемпературные источники называются чёрными курильщиками, с ними связаны значительные запасы цветных металлов.

Раскол континента на части начинается с образования рифта. Кора утончается и раздвигается, начинается магматизм. Формируется протяжённая линейная впадина глубиной порядка сотен метров, которая ограничена серией сбросов. После этого возможно два варианта развития событий: либо расширение рифта прекращается и он заполняется осадочными породами, превращаясь в авлакоген, либо континенты продолжают раздвигаться и между ними, уже в типично океанических рифтах, начинает формироваться океаническая кора.

Конвергентные границыПравить

Конвергентными называются границы, на которых происходит столкновение плит. Возможно три варианта (Convergent plate boundary):

• Континентальная плита с океанической. Океаническая кора плотнее, чем континентальная, и погружается под континент в зоне субдукции.
• Океаническая плита с океанической. В таком случае одна из плит заползает под другую и также формируется зона субдукции, над которой образуется островная дуга.
• Континентальная плита с континентальной. Происходит коллизия, возникает мощная складчатая область. Классический пример — Гималаи.

В редких случаях происходит надвигание океанической коры на континентальную — обдукция. Благодаря этому процессу возникли офиолиты Кипра, Новой Каледонии, Омана и другие.

В зонах субдукции поглощается океаническая кора, и тем самым компенсируется её появление в срединно-океанических хребтах. В них происходят исключительно сложные процессы взаимодействия коры и мантии. Так океаническая кора может затягивать в мантию блоки континентальной коры, которые по причине низкой плотности эксгумируются обратно в кору. Так возникают метаморфические комплексы сверхвысоких давлений, один из популярнейших объектов современных геологических исследований.

Большинство современных зон субдукции расположены по периферии Тихого океана, образуя тихоокеанское огненное кольцо. Процессы, идущие в зоне конвергенции плит, по праву считаются одними из самых сложных в геологии. В ней смешиваются блоки разного происхождения, образуя новую континентальную кору.

Активные континентальные окраины

Активная континентальная окраина

Активная континентальная окраина возникает там, где под континент погружается океаническая кора. Эталоном этой геодинамической обстановки считается западное побережье Южной Америки, её часто называют андийским типом континентальной окраины. Для активной континентальной окраины характерны многочисленные вулканы и вообще мощный магматизм. Расплавы имеют три компонента: океаническую кору, мантию над ней и низы континентальной коры.

Под активной континентальной окраиной происходит активное механическое взаимодействие океанической и континентальной плит. В зависимости от скорости, возраста и мощности океанической коры возможны несколько сценариев равновесия. Если плита двигается медленно и имеет относительно малую мощность, то континент соскабливает с неё осадочный чехол. Осадочные породы сминаются в интенсивные складки, метаморфизуются и становятся частью континентальной коры. Образующаяся при этом структура называется аккреционным клином. Если скорость погружающейся плиты высока, а осадочный чехол тонок, то океаническая кора стирает низ континента и вовлекает его в мантию.

Островные дуги — это цепочки вулканических островов над зоной субдукции, возникающие там, где океаническая плита погружается под другую океаническую плиту. В качестве типичных современных островных дуг можно назвать Алеутские, Курильские, Марианские острова, и многие другие архипелаги. Японские острова также часто называют островной дугой, но их фундамент очень древний и на самом деле они образованы несколькими разновременными комплексами островных дуг, так что Японские острова являются микроконтинентом.

Островные дуги образуются при столкновении двух океанических плит. При этом одна из плит оказывается снизу и поглощается в мантию. На верхней же плите образуются вулканы островной дуги. Выгнутая сторона островной дуги направлена в сторону поглощаемой плиты. С этой стороны находятся глубоководный жёлоб и преддуговый прогиб.

За островной дугой расположен задуговый бассейн (типичные примеры: Охотское море, Южно-Китайское море и т. д.), в котором также может происходить спрединг.

Столкновение континентальных плит приводит к смятию коры и образованию горных цепей. Примером коллизии является Альпийско-Гималайский горный пояс, образовавшийся в результате закрытия океана Тетис и столкновения с Евразийской плитой Индостана и Африки. В результате мощность коры значительно увеличивается, под Гималаями она составляет 70 км. Это неустойчивая структура, она интенсивно разрушается поверхностной и тектонической эрозией. В коре с резко увеличенной мощностью идёт выплавка гранитов из метаморфизованных осадочных и магматических пород. Так образовались крупнейшие батолиты, напр., Ангаро-Витимский и Зерендинский.

Трансформные границыПравить

Там, где плиты двигаются параллельным курсом, но с разной скоростью, возникают трансформные разломы — грандиозные сдвиговые нарушения, широко распространённые в океанах и редкие на континентах.

В океанах трансформные разломы идут перпендикулярно срединно-океаническим хребтам (СОХ) и разбивают их на сегменты шириной в среднем 400 км. Между сегментами хребта находится активная часть трансформного разлома. На этом участке постоянно происходят землетрясения и горообразование, вокруг разлома формируются многочисленные оперяющие структуры — надвиги, складки и грабены. В результате в зоне разлома нередко обнажаются мантийные породы.

По обе стороны от сегментов СОХ находятся неактивные части трансформных разломов. Активных движений в них не происходит, но они чётко выражены в рельефе дна океанов линейными поднятиями с центральной депрессией.

Трансформные разломы формируют закономерную сетку и, очевидно, возникают не случайно, а в силу объективных физических причин. Совокупность данных численного моделирования, теплофизических экспериментов и геофизических наблюдений позволила выяснить, что мантийная конвекция имеет трёхмерную структуру. Кроме основного течения от СОХ, в конвективной ячейке за счёт остывания верхней части потока возникают продольные течения. Это остывшее вещество устремляется вниз вдоль основного направления течения мантии. В зонах этого второстепенного опускающегося потока и находятся трансформные разломы. Такая модель хорошо согласуется с данными о тепловом потоке: над трансформными разломами наблюдается его понижение.

Сдвиги на континентах

Сдвиговые границы плит на континентах встречаются относительно редко. Пожалуй, единственным ныне активным примером границы такого типа является разлом Сан-Андреас, отделяющий Северо-Американскую плиту от Тихоокеанской. 800-мильный разлом Сан-Андреас — один из самых сейсмоактивных районов планеты: в год плиты смещаются относительно друг друга на 0,6 см, землетрясения с магнитудой более 6 единиц происходят в среднем раз в 22 года. Город Сан-Франциско и большая часть района бухты Сан-Франциско построены в непосредственной близости от этого разлома.