Литосфера и земная кора. Что такое литосфера и что это такое Крупнейшие литосферные плиты на карте

Мантийный плюм и его свойства

Мантия, основная каменная часть Земли, лежащая под земной корой, состоит из раскаленного, сжатого, твердого камня. Твердые вещества могут обладать пластичностью, иногда большой. Так в горах лед течет твердым потоком ледника. И иногда быстро, на метры и десятки метров за сутки. Твердый воск может оплывать книзу. Подобным образом движется и твердое вещество мантии, образуя циркуляционные движения и другие потоки.

Мантия делится на две части, внутреннюю и наружную оболочки, верхнюю и нижнюю мантию. Они разделены на глубине 660 км, где давление сплющивает кристаллическую решетку уже сжатой модификации оливина (рингвудит), основного минерала мантии, в самую компактную, окончательную, ультравысокобарическую форму (бриджманит). Толща этого сверхсжатого минерала уходит вниз на две с четвертью тысячи километров, до глубины 2900 км, где опирается на жидкое железное ядро. Между твердым камнем и жидким железом лежит переходная зона горячего слоя D» толщиной 150–200 км.

Сейсмическое зондирование по мере своего развития выявило в мантии вертикальные столбы, отличающиеся от окружающей мантии. Это твердые восходящие потоки, твердые струи разогретого и пластичного вещества, движущиеся из нижней мантии к земной поверхности. Их назвали мантийный плюм, от английского plume — «струйка, султан, плюмаж». Начинаются плюмы в слое D», весьма неоднородном и более горячем, чем прилегающая сверху нижняя мантия. Крупные нагретые неоднородности в нем могут развиваться в поднимающиеся струи. Размеры плюмов и время их существования разные, и обнаруживаются они в разных местах Земли.

Вертикальное тело плюма, будучи раскаленным, остается твердым из-за высокого окружающего давления. Приблизившись к земной коре, где давление каменных толщ значительно уменьшается, верхняя часть плюма плавится. Возникающая масштабная камера горячего расплава может проплавлять снизу земную кору, порождая вулканическую деятельность. Результатом бывают цепочки вулканических островов на ползущей над плюмом океанической плите, подобно Гавайям. Плюмовый вулканизм может достигать катастрофического в масштабе планеты уровня. Крупнейшее на Земле пермское вымирание живого мира связано с беспрецедентным излиянием расплавленных базальтов объемом в миллионы кубических километров, сформировавших Сибирскую трапповую провинцию. Ответственным за эту катастрофу считается мантийный плюм больших размеров.

Плюмы не только проплавляют земную кору, но и локально приподнимают ее над собой. Давление поступающего из недр вещества плюма формирует свод, выпуклость земной коры, поднимающийся на десятки и сотни метров. Это вызывает растягивающие напряжения на склонах свода, появление трещин и разломов. Насколько велика возникающая система разломов, определяется и параметрами раскалывающейся плиты, и мощностью плюма. С ростом последней проявления плюма могут оказаться столь значительны, что станут достаточными для разъединения континентов и раздвигания их в стороны. Для этого нужен чрезвычайно большой, колоссальных масштабов плюм.

Тектоника

Наша история связана с движениями в недрах. Движения крупных блоков земной коры, или литосферных плит, называются тектоническими. Они охватывают плиту разными формами. Вертикальные проявляются поднятиями и опусканиями отдельных участков плиты, вздутиями сводов и прогибами. Горизонтальные движения перемещают плиту по планете, иногда вращают, и сталкивают с другими плитами.

Природа этих движущих сил не всегда полностью понятна. Она присутствует и в конвективных ячейках, существующих в мантии, и в не связанных с ними вертикальных подъемах вещества с глубин нижней мантии. Тектонические движения охватывают всю поверхность Земли, и кратоны с материками, и тонкие плиты океанической коры. Они медленно меняют глобальную картину земной поверхности.

Континенты движутся, иногда отделяя от себя крупные части, иногда сближаясь и сталкиваясь. Расстояния между краями континентов где увеличиваются, где сокращаются. Это открываются и закрываются океаны, разделяющие континенты. Время от времени континенты собираются все вместе в единый гигантский суперконтинент.

В прошлом такие объединения возникали не один раз.

Внутреннее строение Земли

Перед тем, как говорить о причинах землетрясений, нужно разобраться в строении Земли. Наша планета состоит из трех основных слоев: коры, мантии и ядра. Кора является самым верхним слоем и состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит. На данный момент ученым известно о существовании восьми крупных, десятках средних и огромном количестве маленьких плит.

Самые крупные литосферные плиты это Американская, Африканская, Антарктическая, Индо-Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская и Амурская. Россия располагается на четырех плитах: большая часть страны лежит на Евразийской плите, территория Чукотки расположена на Северо-Американской плите, Побережье Магаданской области и Камчатки находятся на Охотоморской плите, а южные территории Сибири располагаются на Амурской литосферной плите.

Самые большие литосферные плиты и их движение

Литосферные плиты находятся в постоянном движении, потому что буквально плавают в пластичном слое верхней мантии — астеносфере. Это происходит очень медленно, потому что астеносфера хоть и способна течь как жидкость, но обладает крайне низкой вязкостью, а литосферные плиты тяжелые. По расчетам ученых, тектонические плиты движутся относительно друг друга со скоростью до 10 метров в год.

Изображение движения литосферных плит

Твердая оболочка Земли, на которой находятся упомянутые выше плиты, называется литосферой. Научное представление о строении и движении литосферы называется тектоникой плит. Поэтому иногда литосферные плиты называются тектоническими — это одно и то же.

Синхронизация

Внимательный взгляд увидит, что такой цикл активности суперплюмов по длительности примерно равен суперконтинентальному циклу. Но самое удивительное, что активность суперплюмов в высокой степени коррелирует в абсолютном времени с фазами полной сборки и распада суперконтинентов. Этот крайне интересный факт установили совсем недавно, надежно выявив такую корреляцию (например, «Global Geochemical Fingerprinting of Plume Intensity Suggests Coupling with the Supercontinent Cycle» в Nature Communications от 2019 года). Оказалось, что активизация суперплюмов совпадает со временем полной сборки суперконтинентов. И наоборот, более долгие интервалы затихания суперплюмов соответствуют разрозненному движению отдельных континентов к будущей сборке в очередной суперконтинент.

Более того, в отношении двух последних долгоживущих суперконтинентов — Пангеи и Родинии — наблюдается и пространственное совпадение: суперплюм активизировался в то время, когда над ним находился суперконтинент. Есть ли причинно-следственная связь между активизацией суперплюмов и сборкой суперконтинентов? Как мы отмечали выше на примере падения астероидов, такая регулярная согласованность случайных событий во времени и пространстве маловероятна. Тогда как связаны эти два события? Активизация суперплюма вряд ли способствует сборке суперконтинента над ним. Может, наоборот, суперконтинент активизирует суперплюм? Но как?

Высказывалась гипотеза, что образование суперконтинента с его большой протяженностью и толщиной затрудняет отток тепла из глубин мантии к земной поверхности. Что приводит к постепенному прогреву мантии под ним с образованием суперплюма. Однако тогда мантия должна разогреваться по всей своей толщине под огромной площадью суперконтинента. Плюмы же начинаются как локальные горячие участки на границе мантии и ядра. А развитие сейсмической томографии позволило выявить явления, которые ранее не представлялись в таком масштабе. И эти явления выглядят гораздо перспективнее для объяснения возникновения суперплюма.

Причина землетрясения в Турции

Турция тоже располагается в сейсмически опасной зоне — под ней располагаются Евразийская, Анатолийская, Африканская и Арабская тектонические плиты. Причина землетрясения в Турции в 2023 году заключается в том, что африканская плита надавила на аравийскую и она двинулась на север. После этого она начала двигаться по Восточно-Анатолийскому разлому, в результате чего и произошло мощное землетрясение. Ранее ученые считали, что землетрясение в этой области очень маловероятно, что и стало одной причин больших потерь — люди попросту не были готовы к этому.

Движение литосферных плит под Турцией

После первого подземного толчка было зафиксировано еще 285 афтершоков магнитудой от 3 до 6. Они ощущались не только в Турции, но и других соседних странах.

Об особенностях шкалы Рихтера, сейсмически опасных местах России и других интересных подробностях на тему землетрясений вы можете почитать тут.

Нерешенные проблемы

Эта в целом логичная картина требует дополнений. Уже на стадии сближения континентов перед объединением лежащие меж ними океанические плиты субдуцируют под них, закачивая к ядру Земли материал для будущего суперплюма. К моменту объединения в суперконтинент этот материал уже достигает границы мантии и ядра и разогревается. Этот разогрев делает породы (мы не знаем, как точно описать вещество в нижней мантии) более подвижными. Поэтому активность суперплюмов увеличивается сразу при сборке суперконтинента, а не с запаздыванием. Кроме того, вряд ли реальна точная и полная синхронизация границ и деталей этих двух сложных картин — на поверхности Земли и на стыке мантии и ядра. Их согласованность разбавляется неодинаковыми конфигурациями континентов, разбросом их объединения в суперконтинент и другими несистематическими факторами.

Требует подтверждений и сама концепция. Пока выявлена синхронизация периодов активности суперплюмов с полной сборкой суперконтинентов и совпадением их географических положений. Механизма фокусировки материала океанической коры под суперконтинент прямо наблюдать сейчас невозможно. Но, вероятно, можно найти его следы, еще сохраняющиеся сегодня.

Слой D» между мантией и железным расплавом ядра неоднороден. В некоторых местах, на расстоянии 150–350 км от границы с ядром, в мантии есть сейсмические разрывы — поверхности, отражающие сейсмические волны. Поперечные волны после них распространяются с разной скоростью в зависимости от направления колебаний. Это означает куски иной по плотности, вероятно слоисто-структурированной породы — палеосубдукционные блоки коры, не успевшие переработаться. Они размягчаются к границе ядра и мантии.

В других зонах слоя D» выявляются очаги значительных размягчений и замедлений сейсмических волн, приуроченные к африканскому и тихоокеанскому суперплюмам. С ростом разрешения сейсмической томографии и все более точного сейсмического картографирования недр можно построить картину окружения области в слое D» под суперплюмом остатками древних палеосубдукционных блоков. И, поработав с построенными высокоточными моделями, определить движения, сложившие такую картину. Скорее всего, они подтвердят концепцию возникновения суперплюмового молота для суперконтинента.

Дело за новыми исследованиями и новыми данными.

Эксперты – геологи  допускают, что  для внутреннего строения нашей планеты характерны следующие слои:

• Литосфера (земная кора) – твердая оболочка земного шара.
• Мантия – расположена между земной корой и ядром. Верхняя часть мантии находится в твердом состоянии, и является составляющей литосферы. Имеет также жидкий слой – астеносферу, участвующую в перемещении частей земной коры. Занимает 80%  объема Земли.
• Ядро –  металлический центр Земли. Для него характерно двухслойность: внешняя часть – жидкая, внутренняя – твердая. Основой ядра являются железо и никель, которые формируют магнитное поле для защиты от радиации Солнца.

Для улучшения этой статьи желательно:

После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.

Фокусировка под суперконтинентом

Суперконтинент со всех сторон оказывается окружен единым огромным океаном, его океаническими плитами и их давлением. Почти везде они движутся к суперконтиненту, упираясь в него под разными углами. И субдуцируют, уходя под него наклонно вниз. Суперконтинент работает словно тектоническая линза, фокусирующая под себя поток океанической коры. Только в отличие от света, падающего перпендикулярно на площадь линзы, поток океанической коры наплывает со всех сторон на края, которые и фокусируют этот поток под себя, направляя наклонно вниз со всего периметра суперконтинента.

Так, вероятно, запускается механизм глобальной тектонической накачки материала в область на границе мантии и ядра, лежащую под суперконтинентом. Этот материал поступает со всех сторон в больших количествах и испытывает значительный нагрев от контакта с горячим слоем D» и, возможно (при таких масштабах закачки материала), непосредственно с железным ядром. В этом районе формируется огромная масса нагретого материала, за счет осадочных пород менее плотного, чем мантийное вещество. Из-за примеси осадочного вещества и воды (к этому моменту вошедшей в кристаллические решетки минералов) этот материал может быть более пластичным, с более высокой подвижностью, чем бриджманит нижней мантии.

Этот нагретый контактом с ядром более пластичный и легкий материал начинает всплывать вверх. А его огромные количества, фокусируемые в одну область сразу всей объединенной сушей Земли, формируют масштабы и размеры суперплюма, который начинает расти и двигаться к земной поверхности, неся в себе достаточную мощь для раскалывания суперконтинента. Так тектоника Земли, движение ее плит, образует великий суперконтинентальный цикл.

Сначала она сталкивает вместе континенты, образуя суперконтинент. Затем протискивает под суперконтинент океанические плиты, закачивая к железному ядру Земли материал для питания суперплюма. Последний отзывается на это значительным усилением своей активности. И расколом суперконтинента на континенты, с дальнейшим раздвиганием их во все стороны — до их сближения на другой стороне Земли. Там континенты объединяются в суперконтинент, фокусирующий материал коры в суперплюм, лежащий противоположно первому суперплюму. Так замыкается суперконтинентальный цикл.

Рельеф. Движущие силы рельефообразования

Рельеф – эта форма постоянно меняющейся поверхности Земли или совокупность неровностей Земли, различного происхождения, размера и возраста.  Трансформация земного рельефа происходит под влиянием внешних и внутренних сил. Они взаимосвязаны между собой. Эндогенные (внутренние) процессы образуют неровности поверхности, а экзогенные (внешние) путем разрушения выравнивают рельеф.

Внутренние процессы рельефообразования

Основной источник энергии эндогенных процессов – это энергия в недрах Земли. Наибольшее влияние среди эндогенных сил на рельефообразование оказывают:

• тектонические движения;
• землетрясения;
• вулканизм.

Тектонические движения – движение коры Земли под влиянием сил мантии.

Землетрясения – подземные толчки, приводящие к колебанию поверхности Земли.  Ежедневно возникают в разных уголках планеты.  Чаще всего на океанском дне и сейсмических поясах.

В зависимости от причин возникновения толчков, землетрясения бывают:

• Тектонические землетрясения.  Тектонические плиты постоянно находятся в движении. Сталкиваясь друг с другом, они порождают землетрясения. Даже минимальная энергия, освобождаемая при сдвиге горных пород, деформирует земную поверхность и несет разрушения.
• Техногенные землетрясения возникают путем губительного воздействия человечества на планету. Объекты добычи ископаемых, шахты и карьеры, большие искусственные водоемы – зоны повышенного количества земных толчков.
• Вулканические землетрясения происходят под давлением лавных потоков на поверхность Земли. Амплитуда толчков небольшая, но длительность явления достигает 2 недель. Часто предшествует извержению.
• Обвальные землетрясения образуются путем размывания подземными водами земной тверди и последующим появлением земляных пустот. Для этих землетрясений характерны оползни и обвалы.
• Искусственные землетрясения также связаны с деятельностью человека. Например, запуск спутника или испытание ядерного оружия могут спровоцировать подземные толчки.
• Подводные  землетрясения. Смещение плит в водах Мирового океана провоцирует сдвиг океанической коры, отягощенный возникновением гигантских волн- цунами.

Место столкновение плит и непосредственный центр землетрясения называется его очагом ( гипоцентром). Место над очагом на поверхности земли – эпицентр.  Именно в этом районе и происходят самые сильные разрушения.

Точно предугадать начало и место землетрясений невозможно.  Сейсмология — наука, изучающая очаги землетрясений, ставит перед собой задачу примерного выяснения района и силы природного явления.  Все данные  регистрируются специальными приборами – сейсмографами. Мощность землетрясений определяют по 10 – бальной шкале Рихтера. За расчет единицы берется амплитуда колебательных волн. Чем больше ее показатель, тем сильнее будут толчки.

Вулканизм – природное явление, связанное с перемещением жидкой магмы к земной поверхности и  излитием в виде лавы. Магма (расплавленное вещество) отличается от лавы тем, что содержит летучие вещества, которые на поверхности уходят в атмосферу. Извергаемые вещества формируют конусообразную гору – вулкан. Они могут быть действующими, потухшими и уснувшими, а также наземными и подводными. Расположены вулканы  в основном в сейсмических зонах:

• Тихоокеанский сейсмический пояс окольцовывает Тихий океан.
• Средиземноморский сейсмический пояс имеет много потухших вулканов — в горах Кавказа.
• Атлантический  пояс представлен наземными и действующими подводными вулканами.

Внешние процессы рельефообразования

Основной источник энергии экзогенных процессов – это энергия на поверхности от солнечных лучей. Наибольшее влияние среди эндогенных сил на рельефообразование оказывают:

• выветривание;
• деятельность вод;
• деятельность ветра;
• деятельность ледников.

Главным внешним процессом является выветривание —  процесс разрушения горных пород. Влияет на рыхлость пород и подготавливает их к перемещению.

Деятельность вод. Движение вод преобразуют рельеф до неузнаваемости. Они способны прорезать долины, каньоны и ущелья. Формируют овражно-балочный вид рельефа.

Изменяется рельеф и путем переноса большого количества песчаных частиц. Появление барханов и песчаных холмов заслуга деятельности ветра.

Деятельность ледников разнообразна: от сглаживания скал до образования водных холмов и гряд. Таяние ледников формирует песчаные равнины и ледниковые озера.

Субдукция

Океаническая земная кора сложена тонкими, всего 5–10 км, и плотными базальтовыми плитами, прикрытыми небольшим слоем морских осадочных пород. Этим она отличается от многократно более толстого сэндвича континентальной плиты, с ее многокилометровым гранитным слоем и часто столь же мощным осадочным чехлом. Когда такой континентальный дредноут сталкивается с океанической корой, для него коркой, он подминает ее под себя. Тонкая и плотная океаническая плита отгибается краем континента косо вниз, и наклонно погружается под него в мантию, с углом 60–70 градусов к горизонту. Это называется субдукцией.

Такое проталкивание океанической плиты в мантию вызывает трение и напряжения пород на поверхностях контакта плиты с мантией, разряжающиеся многочисленными землетрясениями. Точки в недрах, где происходит сдвижка пород, порождающая расходящуюся в толщах упругую сейсмическую волну, называются фокусами землетрясений. Названы они так потому, что данные сейсмических станций, регистрирующих расходящуюся сейсмическую волну, позволяют «прокрутить обратно» распространение волны — и тогда волна сфокусируется в точку в недрах, откуда произошла. Измерение глубины и расположения фокусов землетрясений в районах субдукции показало, что эти фокусы расположены на больших глубинах. Группируясь, они образуют в недрах наклонную поверхность, названную фокальной поверхностью Вадати—Беньофа—Заварицкого, по именам ученых, научно описавших ее.

Фокальная поверхность показывает, как именно погружается в недра плита, рождающая землетрясения на своих сторонах, которыми она втискивается в мантию. Нижний край фокусов землетрясений регистрируется ближе к границе верхней и нижней мантии, на глубинах 600–700 км, реже 800 км, ниже которого фокусы пропадают. Это означает, что напряжения трения плиты с мантией исчезают — погружаемая плита размягчается от жара глубин и переходит в пластическое состояние, уходя дальше в мантию уже менее инородным телом и где-то глубже смешиваясь с мантийным веществом.

Так считалось до тех пор, пока сейсмическая томография не позволила разглядеть с большим разрешением и надежностью неоднородности в нижней мантии. Оказалось, что многие такие неоднородности продолжают наклонные фокальные поверхности субдуцирующих плит. Другими словами, размягчившиеся океанические плиты, пройдя 660 км глубины верхней мантии, продолжают двигаться в нижней мантии до больших и очень больших глубин, в виде медленных потоков отличного от мантии вещества. Они отличаются и по составу, потому что несут в себе воду и осадочные породы морского дна. И по температуре, поскольку, хотя и размягчившись от нагрева, остатки плиты не успевают полностью прогреться до непрерывно растущих с глубиной температур нижней мантии.

Оказалось, что такие потоки вещества субдуцирующих океанических плит могут достигать самого низа мантии, выходя в высокотемпературный слой D», отделяющий мантию от расплава железного ядра. Поскольку слой D» достаточно тонкий, можно допустить ситуации, когда субдукционные потоки успевают проходить его вплоть до прямого контакта с горячим железным расплавом ядра. При таком контакте с жаровней ядра вещество плиты будет быстро и сильно нагреваться, создавая в этом месте высокотемпературную неоднородность слоя D». А отдавшее тепло расплавленное железо охладится в этом месте и начнет опускаться вниз, создавая здесь новую конвективную ячейку в жидком железном внешнем ядре. Этот гипотетический механизм считается перспективным для объяснения движения и смены магнитных полюсов Земли посредством такого изменения циркуляции в жидком железном ядре и токов в нем, создающих магнитное поле Земли.

Что произошло с тектоническими плитами в Турции

Сейсмологи еще несколько лет назад говорили, что литосферные плиты на территории Турции, фактически, сцеплены. Поэтому землетрясение было лишь делом времени. Как отмечают эксперты Аравийская плита давит на Анатолийскую на протяжении сотен лет, в результате чего напряжение накапливаетя. Так как мощных землетрясений в Турции не было давно, скопилось много энергии.

Когда эта энергия высвободилась, плиты разошлись вдоль разлома протяженностью 150 км, причем в течение нескольких секунд они сместились на расстояние до 3 метров, а в некоторых местах даже больше. То есть Турция, фактически, сдвинулась относительно Сирии на юго-запад, о чем сообщает профессор Карло Доглиони, президент Национального института геофизики и вулканологии.

Сдвиг литосферных плит хорошо виден по деформации железной дороги в Турции

Согласно последним данным итальянских сейсмологов, смещение плит друг относительно друга произошло не только в горизонтальной плоскости, но и вертикальной. Часть территории Турции опустилась на 5-6 метров, в результате чего стране теперь грозит еще и затопление.

Разлом после землетрясения в Турции, сняты из космоса российским спутником «Канопус-В»

Кроме того, на месте разлома образовалось ущелье глубиной порядка 30 метров и шириной около 200 метров. Но, что самое интересное, со спутника зафиксировано движение тектонических плит вдоль линии разлома даже после землетрясения, что настораживает ученых.

По оценкам специалистов, высвободившаяся энергия, вызвавшая землетрясение, по силе равна взрыву 300 средних атомных бомб. Внезапного землетрясения такой мощности на территории Турции еще не было ни разу со времен изучения сейсмологии.

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.

Теория литосферных плит на карте мира

Теория литосферных плит — самое интересное направление в географии. Как предполагают современные ученые, вся литосфера поделена на блоки, которые дрейфуют в верхнем слое. Их скорость составляет 2-3 см в год. Они именуются литосферными плитами.

Основатель теории литосферных плит

Кто же основал теорию литосферных плит? А. Вегенер одним из первых в 1920 г. сделал предположение о том, что плиты движутся горизонтально, но его не поддержали. И только в 60-х годах обследование океанического дна подтвердили его предположение.

Воскрешение этих идей привело к созданию современной теории тектоники. Её важнейшие положения были определены командой геофизиков из Америки Д. Морганом, Дж.Оливером, Л. Сайксом и др. в 1967-68 г.

Ученые не могут сказать утвердительно, что вызывает такие смещения и как формируются границы. Еще в 1910 г. Вегенер полагал, что в самом начале палеозойского периода Земля состояла из двух материков.

Лавразия охватывала область нынешней Европы, Азии(Индия не входила), Северной Америки. Она являлась северным материком. Гондвана включала Южную Америку, Африку, Австралию.

Где-то двести млн. лет назад эти два материка объединились в один — Пангею. А 180 млн. лет назад он вновь делится на два. Впоследствии Лавразия и Гондвана также были разделены. За счет этого раскола были образованы океаны. Причем Вегенер нашел свидетельство, которое подтверждало его гипотезу об едином материке.

Карта литосферных плит мира

За те миллиарды лет, в течение которых осуществлялось движение плит, неоднократно происходило их слияние и разделение. На силу и энергичность движения материков большое влияние оказывает внутренняя температура Земли. С её повышением увеличивается скорость движения плит.

Сколько плит и каким образом на сегодняшний день располагаются литосферные плиты на карте мира? Их границы очень условны. Сейчас насчитывается 8 важнейших плит. Они покрывают 90% всей территории планеты:

• Австралийская;
• Антарктическая;
• Африканская;
• Евразийская;
• Индостанская;
• Тихоокеанская;
• Северо-Американская;
• Южно-Американская.

Ученые постоянно проводят осмотр и анализ океанического дна, и исследуют разломы. Открывают новые плиты и корректируют линии старых.

Самая большая литосферная плита

Какая же литосферная плита крупнейшая? Самой внушительной является тихоокеанская плита, кора которой имеет океанический тип сложения. Её площадь 10300000 км ². Размер этой плиты, как и величина Тихого океана понемногу уменьшаются.

На юге она граничит с Антарктической плитой. С северной стороны создает Алеутский желоб, а с западной — Марианскую впадину.

Недалеко от Калифорнии, там где проходит восточная граница, движение плиты осуществляется по длине Северо-Американской. Здесь формируется разлом San Andreas.

Что происходит при движение плит

Литосферные плиты земли в своем движении могут расходиться, сливаться, скользить с соседними. При первом варианте между ними вдоль граничащих линий формируются участки растяжения с наличием трещин.

При втором варианте идет образование зон сжатия, которые сопровождаются надвиганием (обдукция) плит друг на друга. В третьем случае наблюдаются разломы, по длине которых осуществляется их скольжение. В тех местах, где плиты сходятся, возникает их столкновение. Это приводит к возникновению гор.

Литосферные плиты в результате столкновения формируют:

• Тектонические разломы, которые называются рифтовыми долинами. Они образуются в зонах растяжения;
• В том случае, когда возникает столкновение плит, имеющих материковый тип коры, тогда говорят о конвергентных границах. Это вызывает образование больших горных систем. Альпийско-Гималайская система явилась результатом столкновения трех плит: Евразийской, Индо-Австралийской, Африканской;
• Если сталкиваются плиты, имеющие разные типы коры(одна — материковый, другая — океанический), на побережье идет образование гор, а в океане — глубоких впадин(желобов). Пример такого образования — Анды и Перуанская впадина. Бывает что вместе с желобами формируются островные дуги(Японские острова). Так сформировались Марианские острова и желоб.

Литосферная плита Африки включает Африканский континент и имеет океанический тип. Именно там располагается самый большой разлом. Его протяженность 4000 км, а ширина — 80-120. Её оконечности покрыты многочисленными вулканами, действующими и потухшими.

Литосферные плиты мира, имеющие океанический тип строения коры, зачастую называют океаническими. К ним относятся: Тихоокеанская, Кокос, Наска. Они занимают больше половины пространства Мирового океана.

В Индийском океане их три (Индоавстралийская, Африканская, Антарктическая). Названия плит соответствуют названиям материков, которые он омывает. Литосферные плиты океана разделяются подводными хребтами.

Тектоника как наука

Тектоника литосферных плит изучает их движение, а также изменение в строении и составе Земли на заданной территории в определенный промежуток времени. Она предполагает, что дрейфуют не континенты, а литосферные плиты.

Именно это движение вызывает землетрясения и извержения вулканов. Оно подтверждено спутниками, но природа такого движения и его механизмы пока неизвестны.

Два суперплюма

Плюмы, как мы уже отмечали, выявляются в разных местах Земли. Ранее считалось, что плюмы возникают в наблюдаемом множестве независимым образом. Но развитие методов сейсмической томографии позволило увидеть, что все наблюдаемые плюмы являются не одиночными самостоятельными потоками, а ответвлениями, отростками двух гигантских суперплюмов, расположенных на большой глубине в нижней мантии. Эти колоссальные глубинные плюмы-гиганты назвали суперплюмами. Их размеры огромны даже для плюмов, поперечники достигают нескольких тысяч километров.

Таких суперплюмов на Земле только два, и расположены они вокруг железного ядра противоположно друг другу. Один суперплюм располагается под Африкой, выходя своими ветвями вокруг Африки и достигая высоких северных широт (Исландия). Второй расположен в противоположном полушарии, под Тихим океаном, выходя на поверхность ответвлениями в виде многочисленных тихоокеанских вулканических архипелагов и островов, включая Таити и Пасхи, Гавайи и Галапагосы и другие вулканические островные группы. Химический состав лав на этих островах несет в себе характерные признаки плюмового вулканизма, в виде хорошо фиксируемого повышенного содержания никеля, хрома и оксида магния — вестников вещества из глубин нижней мантии.

Изучение пород, оставленных плюмами, показало, что наземные проявления активности суперплюмов неоднократно менялись во времени. Суперплюмы то значительно усиливали свою деятельность на 200–300 млн лет, то затихали на 400–600 млн лет. Таким образом, цикл активности суперплюмов, или длительность одной связки тихого и активного периодов, составляет около 600–900 млн лет.

Формы поверхности Земли

Основные формы рельефа — равнины и горы.

Равнины — большие  пространства со спокойным, плоским или холмистым рельефом и относительно  небольшим  колебанием относительных высот.

Равнины занимают более половины всей суши. По высоте над уровнем моря выделяют такие типы равнин:

• возвышенные (200-500 м);
• нагорные (< 500 м);
• впадины (ниже морского уровня).

Горы – возвышения над земной поверхностью.

Представлены возвышения  одним пиком либо системой гор. Между равниной и горами расположена предгорная часть, формирующаяся путем воздействия тектоники.

Разнообразие рельефа поражает: от впадин отдельных океанов до небольших кочек, ям и холмов.

Wonderful-planet — Литосферные плиты.

Подробности Вы в разделе: Литосфера

Литосферные плиты — это крупные блоки земной коры и части верхней мантии, из которых сложена литосфера.

Чем сложена литосфера. — Основные литосферные плиты. — Карта литосферы Земли. — Движение литосферы. — Литосферные плиты России.

Чем сложена литосфера.

Литосфера сложена из крупных блоков, называемых литосферными плитами. Литосферные блоки в поперечнике составляют 1-10 000 км, а толщина их варьируется от 60 до 100 км. Большая часть литосферных блоков включает в себя как материковую земную кору, так и океаническую. Хотя бывают случаи, когда литосферная плита состоит исключительно из океанической коры (Тихоокеанская плита).

Литосферные плиты состоят из сильно смятых в складки магматических, метаморфизированных и гранитных пород, лежащих у основания, и 3-4 километрового слоя осадочных пород сверху.

В основе каждого материка лежит одна или несколько древних платформ, вдоль границы которых проходит цепь горных хребтов. Внутри платформы рельеф обычно представлен плоскими равнинами с отдельными горными хребтами.

Границы литосферных плит отличаются высокой тектонической, сейсмической и вулканической активностью. Границы плит бывают трёх типов: дивергентные, конвергентные и трансформные. Очертания литосферных плит постоянно меняются. Крупные раскалываются, мелкие спаиваются между собой. Некоторые плиты могут утонуть в мантии Земли.

Как правило, в одной точке земного шара сходится только три литосферные плиты. Конфигурация, когда в одной точке сходятся четыре или более плит, неустойчива, и быстро разрушается со временем.

Основные литосферные плиты Земли.

Большая часть земной поверхности, около 90%, покрыта 14 основными литосферными плитами. Это:

• Австралийская плита
• Антарктическая плита
• Аравийский субконтинент
• Африканская плита
• Евразийская плита
• Индостанская плита
• Плита Кокос
• Плита Наска
• Тихоокеанская плита
• Плита Скотия
• Северо-Американская плита
• Сомалийская плита
• Южно-Американская плита
• Филиппинская плита

Рис 1. Карта литосферных плит Земли.

Движение литосферы Земли.

Литосферные плиты постоянно движутся относительно друг друга со скоростью до нескольких десятков сантиметров в год. Данный факт был зафиксирован фотоснимками, сделанными с искусственных спутников Земли. В настоящее время известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо-Австралийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся.

Литосферные плиты – основные составляющие литосферы – лежат на пластичном слое верхней мантии – астеносфере. Именно ей принадлежит главная роль в движении земной коры. Вещество астеносферы в результате тепловой конвекции (передачи тепла в виде струй и потоков) медленно «течет», увлекая за собой блоки литосферы и вызывая их горизонтальные перемещения. Если же вещество астеносферы поднимается или опускается, это приводит к вертикальному движению земной коры. Скорость вертикального движения литосферы гораздо меньше горизонтального – всего до 1-2 десятков миллиметров в год.

При вертикальном движении литосферы над восходящими ветвями конвективных течений астеносферы происходят разрывы литосферных плит и образуются разломы. В разломы устремляется лава и, остывая, наполняет пустые полости толщами магматических пород. Но затем нарастающее растяжение движущихся литосферных плит снова приводит к разлому. Так, постепенно нарастая в местах разломов, литосферные плиты расходятся в разные стороны. Эта полоса горизонтального расхождения плит получила название рифтовой зоны. По мере удаления от рифтовой зоны литосфера остывает, тяжелеет, утолщается и, как следствие, проседает глубже в мантию, образуя области понижения рельефа.

Зоны разломов наблюдаются как на суше, так и в океане. Самый крупный материковый разлом длиной более 4000 км и шириной 80-120 км находится в Африке. На склонах разлома находится большое количество действующих и спящих вулканов.

В это время на противоположной от разлома границе происходит столкновение литосферных плит. Столкновение это может протекать по-разному в зависимости от видов сталкивающихся плит.

• Если сталкиваются океаническая и материковая плиты, то первая погружается под вторую. При этом возникают глубоководные желоба, островные дуги (Японские острова) или горные хребты (Анды).
• Если сталкиваются две материковые литосферные плиты, то на этом месте края плит сминаются в складки, что ведет к образованию вулканов и горных хребтов. Таким образом на границе Евразийской и Индо-Австралийской плиты возникли Гималаи. Вообще, если в центре материка имеются горы, это значит, что когда-то это было местом столкновения двух спаявшихся в одну литосферных плит.

Таким образом, земная кора находится в постоянном движении. В её необратимом развитии подвижные области — геосинклинали — превращаются путём длительных преобразований в относительно спокойные области — платформы.

Литосферные плиты России.

Россия расположена на четырех литосферных плитах.

• Евроазиатская плита – большая часть западной и северной части страны,
• Северо-Американская плита – северо-восточная часть России,
• Амурская литосферная плита – юг Сибири,
• Охотоморская плита – Охотское море и его побережье.

Рис 2. Карта литосферных плит России.

В строении литосферных плит выделяются относительно ровные древние платформы и подвижные складчатые пояса. На стабильных участках платформ расположены равнины, а в области складчатых поясов находятся горные хребты.

Рис 3. Тектоническое строение России.

Россия расположена на двух древних платформах (Восточно-Европейской и Сибирской). В пределах платформ выделяются плиты и щиты. Плита – это участок земной коры, складчатая основа которой покрыта слоем осадочных пород. Щиты, в противоположность плитам, имеют очень мало осадочных отложений и только тонкий слой почвы.

В России выделяют Балтийский щит на Восточно-Европейской платформе и Алданский и Анабарский щиты на Сибирской платформе.

Рис 4. Платформы, плиты и щиты на территории России.

Избранные мировые новости.

Уважаемые посетители! Если Вы не нашли необходимой информации или считаете ее неполной, напишите ниже в комментариях, и статья будет дополнена соответственно Вашему желанию.

Это статья-заготовка по геологии. Помогите Википедии, дополнив эту статью, как и любую другую.

Чем грозит сдвиг литосферных плит?

“Заряженный” стык двух литосферных плит “разрядился”, можно сказать “выстрел” произошел, а значит все самое страшное уже позади. Но действительно ли все закончилось? На самом деле нет. Как мы недавно рассказывали одним толчком землетрясения подобной мощности не ограничиваются. Повторные толчки, или афтершоки, могут длиться на протяжении нескольких дней, месяцев или даже лет. Но, к счастью, их сила с каждым разом ослабевает.

В результате смещения Аравийской и Анатолийской плит, волна землетрясений прокатилась по всему миру

Но больше всего общественность во всем мире напугали сообщения о землетрясениях, которые одновременно стали происходить в самых разных точках планеты, на разных континентах. С чем это связано? После подобных землетрясений возникают сейсмические волны, которые несколько раз обходят Землю. Они могут спровоцировать сейсмическую активность в других регионах, которые совсем не связаны с литосферными плитами, ставшими причиной землетрясения. Но самое неприятное то, что они способны спровоцировать вулканическую активность.

Однако предугадать возможные последствия таких землетрясений ученые не могут. Собственно говоря, даже сами землетрясения предсказать невозможно, не говоря уже о последствиях сейсмических волн. Поэтому остается лишь наблюдать за ситуацией и надеяться на лучшее.

Еще больше интересных материалов вы найдете на нашем ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. Подписывайтесь скорее, чтобы не пропустить самое интересное!

Напоследок напомним, что нынешнее землетрясение в Турции хоть и было чрезвычайно мощным, оно далеко не самое мощное и разрушительное за историю наблюдений. Подробнее узнать о самых разрушительных землетрясениях можно по этой ссылке.

Суперконтинентальный цикл

Считается, что суперконтинентов в истории Земли было несколько. Но, естественно, чем дальше в прошлое, тем более размыты оценки длительности, границ во времени и конфигураций. Ближайшим к нам в прошлом был суперконтинент Пангея, существуя 160 млн лет, от 335 млн до 175 млн лет назад: ровно наполовину палеозойский, наполовину мезозойский. Перед ним в прошлом возникала короткоживущая нестабильная Паннотия V-образной формы. 600 млн лет назад она мимоходом сложилась скользящим касанием больших континентов и быстро распалась их продолжающимся движением. До нее существовала длительная (вдвое дольше Пангеи) стабильная Родиния, образовавшаяся 1,1 млрд лет назад и распавшаяся 750 млн лет назад. Между центрами времени существования стабильных Пангеи и Родинии (255 млн и 925 млн лет назад) лежит 670 млн лет.

Интересно, что примерно на таком же отрезке времени в прошлом лежит и еще более древний предыдущий суперконтинент, названный Колумбия или Нуна. По многим геологическим признакам он существовал 1,8–1,5 млрд лет назад, в конце палеопротерозоя. Центр его времени существования приходится на 1,65 млрд лет назад — и это на 725 млн лет древнее Родинии. Два отрезка времени, 670 млн и 725 млн лет, отличаются лишь на 7%, они практически одинаковы.

В еще большей древности находят более размытые геологические данные о существовании единой суши архейских суперконтинентов Кенорленд (2,7 млрд лет), Ур (3 млрд лет) и Ваальбара (3,6–2,8 млрд лет, первая и древнейшая). Датировки расплывчаты, что немудрено, и пересекаются на краях. Тем не менее существование этих суперконтинентов считается достаточно обоснованным. Так или иначе они являют собой циклический процесс — повторяющиеся со временем возникновение и распад суперконтинентов.

Он получил название суперконтинентальный цикл. Его периодом принято время между двумя последовательными сборками суперконтинентов в максимуме их развития. Оно скорее разное, чем одинаковое, составляя от 300 млн до 700 млн лет. Если убрать случаи «мимолетного» касательного объединения вроде Паннотии, останутся стабильные, долго существующие суперконтиненты с периодом между ними 600–800 млн лет.