Мощность, глубина и виды движение плит литосферы
Литосферой называют всю твердую оболочку планеты Земля. Верхний слой литосферы – земная кора, под которой расположен верхний слой земной мантии. Нижняя часть литосферы называется астеносферой. Астеносфера характеризуется более низкой скоростью сейсмических волн. Твердая земная оболочка состоит из относительно стабильных платформ и складчатых поясов (подвижных областей).
Наиболее значимые и стабильные части земной оболочки называют литосферными плитами. Такие плиты имеют границы. Границы литосферных плит обуславливаются тремя факторами:
- Сейсмической активностью
- Тектонической активностью
- Вулканической активностью
Также они делятся на три вида:
- Трансформные
- Конвергентные
- Дивергентные
Плиты литосферы обладают характерной особенностью – они постоянно меняют свои очертания. Существует два вида коры – океаническая и континентальная. Плиты могут быть сложены как исключительно из океанической коры, так и из симбиоза океанической и континентальной коры. Восемь наиболее крупных литосферных плит покрывают более 90% площади поверхности планеты.
Тектоника плит
Изучением движения литосферных плит по относительно подвижной астеносфере занимаются геологи. Этому явлению посвящен раздел геологии под называнием «Тектоника плит». Это относительно новый раздел в науке. Он берет начало в 20-х годах прошлого века. Первым теорию о движении плит выдвинул немецкий метеоролог Альфред Вегенер. Но теория была отвергнута, возрождение этой теории произошло лишь сорок лет спустя – в 60-х годах.
В современной науке считается доказанным, что движение плит по горизонтальным траекториям происходит за счет конвекции. Энергия для обеспечения этих процессов генерируется вследствие разности температур.
Образование и эволюция плит
«Предшественники» литосферных плит, блоки коры, появились на планете в период архея (от 4 до 2,5 миллиардов лет назад). Примерно в тот же период началось их перемещение. Однако тектоника плит в ее современном виде сформировалась на Земле в период протерозоя (от 2500 до 540 миллионов лет назад).
Отдельная область исследований – это восстановление движения плит, которое происходило в прошлом. На данный момент тектоника плит исследована вплоть до периода архея. В ходе исследований ученым удалось установить, что каждые 400-600 миллионов лет континенты объединяются, образуя один гигантский мегаконтинент. Континенты в современном виде образовались примерно 200 миллионов лет назад, и произошло это в результате раскола огромного единого, который носил название Пангея.
Также установлено, что сейчас континенты находятся в стадии максимального разъединения. Известно, что Тихий океан уменьшается, а Атлантический, наоборот, становится шире. Крупный полуостров Индостан движется в северном направлении, и постепенно сминает Евразийскую плиту.
Ученые установили, что в ранние периоды существования плит тепловой поток из недр Земли был гораздо более интенсивным. Поэтому кора имела меньшую мощность, а, следовательно, и давление под корой было существенно меньше.
Глубина плит литосферы
Учитывая физические характеристики Земли (упругость, твердость), можно сказать, что литосфера «укутывает внутреннюю часть Земли. Простирается она почти на 300 километров вглубь планеты. Интересный факт: помимо земного ядра литосфера – единственный твердый слой. Прочность литосферы – относительное понятие, так как плиты, из которых она состоит, находятся в постоянном движении. Именно вследствие этого движения наша планета постоянно видоизменяется на протяжении всего существования.
Движение литосферных плит – уникальное явление, отличающее Землю от других планет. Если, например, на Луне ландшафт и рельеф образовывались на протяжении миллионов лет от ударов метеоритами, то земной рельеф – результат «работы» плит литосферы.
Скорость движения плит литосферы
Плиты движется очень медленно. Наползать друг на друга они могут со скоростью примерно 1-6 сантиметров в год. Отдаляться друг от друга литосферные плиты способны с более высокой скоростью – 10-18 сантиметров в год. Геологическая активность, которую можно ощутить и увидеть на поверхности планеты – образование гор, извержение вулканов и землетрясения, происходят именно из-за взаимодействия между материками.
Движение плит в вертикальном направлении имеет гораздо меньшую интенсивность — до двух десятков миллиметров в год. Разломы образуются в результате разрыва плит, которые, в свою очередь, случаются при движении литосферной плиты в вертикальном направлении. В образовавшиеся разломы устремляется расплавленная лава. При остывании лава образует магматические породы, которые заполняют полости. Но, так как движение плит непрерывно, растяжение постепенно нарастает, и вскоре образуются новые и новые разломы.
Таким образом, за счет магматических пород литосферы постоянно увеличиваются и изменяют конфигурацию, а плиты расходятся в стороны. Зона, в которой находится горизонтальная полоса расхождения, называется рифтовой зоной.
Виды движения плит
В результате столкновения материковых плит образуются складчатые горы. Если плиты расходятся, в океанах образуются срединно-океанические хребты, а на континентах – трещины и разломы. Если сталкиваются материковая и океаническая плиты, возникают глубоководные желобы и горы.
В результате внезапного высвобождения энергии, образованной движением тектонических плит, происходят землетрясения. Явление движения лавы внутри земной коры и появления ее на поверхности называют вулканизмом.
Чем дальше от рифтовой зоны расположена область плиты, тем она холоднее и тяжелее. За счет огромной массы эта часть плиты проседает, а на поверхности Земли образуются понижения рельефа.
Мощность литосферы
Под «мощностью» литосферы в геологии подразумевается ее толщина. Средний показатель мощности литосферы на суше, в среднем, составляет 35-40 километров. Любопытная особенность литосферы состоит в том, что, чем древнее горы над ней, тем мощнее ее слой. Так, под древними горами Гималаями мощность литосферы достигает 90 километров.
Самые тонкие области литосферы располагаются под океанами – там ее средняя мощность около десяти километров, а под некоторыми областями Тихого океана – всего пять километров. Определяют толщину земной коры при помощи измерения скорости распространения сейсмических волн.
Таким образом, плиты литосферы по вертикали включают в себя земную кору и верхнюю часть мантии. Помимо крупнейших, существуют также малые плиты. Разделение литосферных плит на большие и малые зависит от начальной скорости их относительного смещения и характерного линейного размера.
Верхняя часть литосферы сложена, в основном, из гранитов, ее плотность составляет 3,22 г на кубический сантиметр. Благодаря такой плотности плиты обладают плавучестью и не погружаются в вязкую астеносферу.
Значение тектоники
Тектоника плит – одна из важнейших наук, изучающих Землю. По значимости она сравнима с астрономической гелиоцентрической концепцией и открытием ДНК. Тектоника является своеобразным связующим звеном, объединившим различные науки о жизни планеты Земля.
— крупнейшие устойчивые блоки земной коры, разделённые подвижными областями и гигантскими разломами.
Литосферные плиты передвигаются по пластичному слою верхней мантии с малой скоростью (несколько сантиметров в год).
Литосферные плиты имеют разные размеры. Границы литосферных плит не совпадают с очертаниями материков, проходят они на суше по горным поясам, в океанах — по срединно-океаническим хребтам.
Литосферные плиты могут расходиться или сталкиваться.
При столкновении двух литосферных плит с материковой корой края этих плит сминаются в складки, и образуются горы. При столкновении литосферных плит, одна из которых — с материковой корой, а другая — с океанической, образуются глубоководные желоба и островные дуги.
При расхождении литосферных плит на суше образуются разломы (рифты). В океанах в зонах разломов поднимаются мощные потоки магмы, которая, застывая, наращивает края литосферных плит. Так, например, расширяется ложе Атлантического океана.
На границах литосферных плит часто происходят землетрясения и извержения вулканов.
— каменная оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии.
Мощность литосферы под континентами составляет порядка км, под океанами — от нескольких километров до (150) км. В целом под континентами она толще, чем под океанами.
Под литосферой располагается качественно иное вещество. Это более мягкие тестообразные породы, разогретые до высоких температур. Слой таких пород называют .
— крупнейшие блоки литосферы, разделённые глубинными разломами.
Литосфера не является единым целым, она состоит из крупных блоков — литосферных плит. Между ними расположены глубокие разломы. Учёные определили, что современная литосфера состоит из (7) огромных и нескольких более мелких литосферных плит. Плиты не стоят на месте, а медленно сходятся и расходятся по отношению друг к другу. Перемещаться им помогает пластичный слой мантии. Скорость таких перемещений небольшая — около (5) см в год.
Столкновения или отдаления материков происходят благодаря движению литосферных плит.
Учёные выделяют во внутреннем строении Земли три основные оболочки: , и . Они различаются по своей мощности, твёрдости и плотности, давлению и температуре.
Внутреннее строение Земли можно сравнить с яблоком (земная кора — кожура, мантия — мякоть, ядро — сердцевина).
— внутренняя оболочка Земли. Здесь вещество находится под высоким давлением и при температуре (+5000 °). Масса ядра составляет (30) массы нашей планеты, объём — (15) объёма Земли. Это связано с тем, что ядро состоит из плотного и тяжёлого вещества (возможно, железа).
Ядро располагается на глубине более (2900) км и имеет радиус около (3550) км (внутреннее ядро — (1300) км, внешнее — (2250) км).
Движение твёрдого ядра во жидком создаёт Земли. Оно спасает нашу планету от вредных для жизни космических лучей. С помощью магнитного поля можно определить стороны горизонта, так как стрелка компаса на него реагирует.
(от греч. «шерстяной плащ») — часть Земли, которая расположена между земной корой и ядром. Мантия составляет более (80) Земли, её масса — почти (70) массы нашей планеты. Толщина мантии — около (2900) км.
Давление и температура мантии (в среднем (+2000 °) — (+2500 °)) увеличивается с глубиной. Вещество мантии в основном находится в твёрдом состоянии. Но его плотность ниже плотности ядра.
— слой мантии, где вещество находится в расплавленном и пластичном состоянии. По этому слою движутся литосферные плиты.
В составе мантии преобладают кислород, кремний и магний.
Земная кора — твёрдая и самая тонкая наружная оболочка Земли: её наибольшая мощность ((8)–(40) км) в (90) раз меньше радиуса Земли. На долю земной коры приходится менее (1) массы земного шара и около (5) объёма.
В составе земной коры преобладают кислород, кремний, алюминий и железо.
Температура в земной коре, начиная с глубины (20)–(30) км, постепенно возрастает в среднем на на каждые (100) м.
