При расхождении литосферных плит возникают тектонические разломы

При расхождении литосферных плит возникают тектонические разломы Землетрясения

Наталья Николаевна Чувелева

Эксперт по предмету «География»

преподавательский стаж — 20 лет

Задать вопрос автору статьи

Валентина Николаевна Норина

преподавательский стаж — 38 лет

Как бы тверда не была земля под нашими ногами, на глубине циркулирует целое «море», формирующее жидкую часть земного ядра. Если не вдаваться в более точное описание строения земной коры, то можно сказать, что поверх этого «моря» находятся тектонические плиты, которые, как мы знаем еще с курса школьной географии, постоянно находятся в движении. Но, как недавно удалось выяснить объединенной группе ученых из США и Франции, все это время мы могли иметь неверное представление о том, почему тектонические плиты сдвигаются друг относительно друга.

Даже, казалось бы, широко известные факты могут быть совсем не точными

Почему в Японии много землетрясений

Мощные землетрясения обычно происходят на стыках литосферных плит. Например, такие катастрофы часто происходят в Японии, потому что она располагается на стыке сразу нескольких тектонических плит. Они часто смещаются, поэтому этот регион считается зоной повышенной сейсмической активности. Иногда землетрясения происходят под водой, из-за чего возникают цунами — огромных волн высотой до 500 метров, которые способны двигаться со скоростью до 160 километров в час.

Ученым давно известно, что территория Турции находится в сейсмоопасной зоне — на стыке двух литосферных плит. К примеру, Немецкий исследовательский центр геологических наук (GFZ) в Потсдаме занимается сейсмическим мониторингом в этой зоне еще с 1980-х годов. Данные показывали, что риск землетрясений крайне высок во всем регионе вокруг Мраморного моря. Более того, за последнюю четверть века в Турции уже было семь землетрясений с магнитудой 7 и выше. Однако землетрясение, произошедшее 6 февраля 2023 года стало неординарным сейсмологическим событием не только для Турции, но и всего мира, по которому прокатилась волна землетрясений. Но с чем это связано и насколько грозит последствиями в будущем не только Турции, но и другим регионам?

В Турции литосферные плиты сдвинулись более чем на 3 метра

Что такое афтершок

Землетрясения редко ограничиваются одним подземным толчком — после нее часто происходят повторные. Они называются афтершоками и обычно их сила с каждым разом уменьшается. Повторные толчки могут фиксироваться как на протяжении пары дней после первого землетрясения, так и продолжаться недели и даже годы.

Афтершоки могут наблюдаться на протяжении нескольких лет после землетрясения

Афтершоки происходят потому, что накопившееся между литосферными напряжение при первом землетрясении сбрасывается не полностью. Плотность пород в очаге снижается, в результате чего возникают новые условия для сброса оставшейся энергии. Чем мощнее было первое землетрясение, тем сильнее ощущаются афтершоки и на протяжении большего времени. Например, ученые замечали, что после землетрясений магнитудой 7 афтершоки длятся около года, но такое происходит не всегда.

Интересный факт: предсказать землетрясение можно по поведению животных. О том, как они ведут себя перед катастрофой, мы рассказывали в этом материале.

Что такое литосферные плиты и почему происходят землетрясения

Земля, в отличие от многих других планет солнечной системы, имеет не монолитную кору, а множество отдельных литосферных плит, которые дрейфуют в вязкой мантии. Обычно они смещаются в год на несколько сантиметров, что является нормальным явлением. Но иногда эти плиты сталкиваются друг с другом.

Как правило, после столкновения плиты начинают давить друг на друга, то есть между ними возникает напряжение, которое нарастает до тех пор, пока не начинает превышать их прочность. В результате возникает разлом или одна из полит начинает уходить под другую. То есть в этот момент происходит разрядка напряжения, и в результате чего плиты резко приходят в движение. При этом на поверхности земле возникают те самые разрушительные толчки.

Землетрясение происходит, когда литосферные плиты сдвигаются друг относительно друга

Именно по этой причине наиболее сейсмоопасными считаются районы, которые расположены на стыке двух литосферных плит или у их края. Примером является Турция, большая часть которой находится на Анатолийской плите, а юго-запад — на Аравийской плите. Между ними имеется глубокий тектонический разлом.

Основные положения тектоники литосферных плит

Основные положения тектоники плитДоказательства реальности механизма тектоники литосферных плит

Тектоника плит (plate tectonics) — современная геодинамическая концепция, основанная на положении о крупномасштабных горизонтальных перемещениях относительно целостных фрагментов литосферы (литосферных плит). Таким образом, тектоника плит рассматривает движения и взаимодействия литосферных плит.

Впервые предположение о горизонтальном движении блоков коры было высказано Альфредом Вегенером в 1920-х годах в рамках гипотезы «дрейфа континентов», но поддержки эта гипотеза в то время не получила. Лишь в 1960-х годах исследования дна океанов дали неоспоримые доказательства горизонтальных движении плит и процессов расширения океанов за счёт формирования (спрединга) океанической коры. Возрождение идей о преобладающей роли горизонтальных движений произошло в рамках «мобилистического» направления, развитие которого и повлекло разработку современной  теории тектоники плит. Основные положения тектоники плит  сформулированы в 1967-68 группой американских геофизиков — У. Дж. Морганом, К. Ле Пишоном, Дж. Оливером, Дж. Айзексом, Л. Сайксом в развитие более ранних (1961-62) идей американских учёных Г. Хесса и Р. Дигца о расширении (спрединге) ложа океанов

Утром 6 февраля на юге Турции произошло мощное землетрясение магнитудой 7,7. Также последствия подземного толчка ощутили на себе жители Сирии и ряда других соседних стран. Информация о количестве пострадавших постоянно обновляется и шокирует цифрами — по данным за 7 февраля, число раненых в Турции составляет более 15 тысяч человек, погибли почти 3 тысячи человек. В Сирии травмы получили около 1500 человек, а погибли примерно 700 мужчин, женщин и детей. Важно отметить, что когда речь идет о землетрясении, имеется в виду не только один подземный толчок — после первого землетрясения обычно происходит второе, третье и так далее. Более того, подземные толчки могут наблюдаться на протяжении нескольких лет. В рамках данной статьи предлагаем узнать, из-за чего происходят землетрясения и почему они не ограничиваются одним подземным толчком.

Последствия землетрясения в Турции, 2023 год

Интересный факт: иногда землетрясения происходили даже в Москве и Санкт-Петербурге, хотя они не находятся на сейсмически активной территории. Об этом необычном явлении у нас есть отдельный материал, вот ссылка. Об этом нужно знать всем!

  • Внутреннее строение Земли
  • Почему происходят землетрясения
  • Что такое афтершок
  • Почему в Японии много землетрясений
  • Причина землетрясения в Турции

В основном землетрясения происходят из-за движения литосферных плит. Но есть и несколько других причин — иногда землетрясения происходят из-за вулканов и деятельности людей.

Движение литосферных плит редко проходят незаметно. Когда они трутся или вообще проходят над или под друг другом, на поверхности земли все начинает трястись — это и есть землетрясение. Зачастую подземные толчки оказываются небольшими и толчки вызывают вибрации, которые можно зафиксировать при помощи специального устройства (сейсмометра). Иногда между тектоническими плитами накапливается напряжение, которое в определенный момент резко высвобождается — в таком случае происходят катастрофические землетрясения с огромным количеством разрушенных сооружений и человеческих жертв.

Схематическое изображение землетрясения

Место, где происходит смещение горных пород, называется очагом землетрясения. Чаще всего это место находится на глубине до 10 километров, но бывает и такое, что горные породы смещаются на глубине 700 километров. Если от очага землетрясения провести перпендикулярную линию, она покажет на эпицентр землетрясения. В этой точке наблюдается больше всего разрушений, потому что на нее сильнее действуют сейсмические волны. Мощность землетрясения оценивается в магнитудах по шкале Рихтера от 1 (небольшое землетрясение) до 9,5 (катастрофическое землетрясение).

Очаг и эпицентр землетрясения

Обязательно почитайте наш материал про 10 самых разрушительных землетрясений в истории человечества. Вот ссылка.

На границах литосферных плит располагается множество вулканов — в этих местах находящаяся внутри планеты магма может выходить на поверхность. Внутри вулканов происходит множество процессов, включая выделение газов и других веществ. В итоге, в глубинах планеты иногда возрастает напряжение, которое тоже способно привести к землетрясению. Считается, что подземные толчки являются предвестниками извержений вулканов.

Причиной землетрясений также могут быть процессы, происходящие внутри вулканов

Землетрясения могут происходить во время строительства и другой деятельности человека

К тому же, иногда землетрясения могут быть вызваны падением астероидов. Недавно ученые выяснили, что зафиксированное в 2021 году землетрясение на Марсе было вызвано столкновением с космическим объектом.

Точно прогнозировать землетрясения люди пока не научились, хотя работы в этом направлении ведутся постоянно. Предсказать время землетрясения в Турции и Сирии 6 февраля было практически невозможно, поскольку оно началось сразу с крупных сейсмических толчков. Об этом в интервью RT рассказал профессор, доктор географических наук, заведующий кафедрой геоморфологии и палеогеографии МГУ Андрей Бредихин. Землетрясение не стало неожиданностью для специалистов, поскольку Турция находится в зоне высокой сейсмической активности. На территории России тоже есть ряд таких зон, напомнил учёный. Все опасные районы нанесены на специальные карты сейсмической активности, которыми необходимо руководствоваться при строительстве зданий.

— Андрей Владимирович, учёные установили, что недавнее землетрясение в Турции привело к сдвигу литосферных плит на 3 м. По данным специалистов, Аравийская плита сдвинулась примерно на 3 м по отношению к Анатолийской плите. Бывали ли прежде настолько заметные подвижки плит?

— Горизонтальное перемещение литосферных плит, уходящих основаниями в верхнюю мантию, — доказанное явление. Однако это всегда не разовый, единовременный сдвиг, а плавный процесс, во время которого разные участки плит перемещаются с разной скоростью. Во время землетрясения и следующих за ним афтершоков (повторных толчков. — RT) происходит серия локальных горизонтальных и вертикальных деформаций, в результате происходят сдвиги литосферных плит в региональном масштабе. Можно сказать, что Аравийская плита сдвинулась относительно Анатолийского блока, но оценивать реальные перемещения пока преждевременно.

— Насколько типичны для этого региона землетрясения такой силы?

— На территории Турции есть две зоны активных разломов. Первый, Северо-Анатолийский разлом, проходит по южному макросклону Понтийского хребта на севере, он тянется с запада на восток страны. Второй — на востоке, протягивается от Средиземного моря через районы городов Искендерун, Газиантеп и далее на северо-восток. Движение Аравийской плиты с юга на север приводит к постоянным подвижкам. В зоне этих разломов постоянно фиксируются однотипные сдвиговые деформации и часто происходят мощные землетрясения.

Так, в 1999 году в западной части Турции произошло очень сильное землетрясение магнитудой 7,7. В 1939, 1944 годах в этом же районе были землетрясения магнитудой 7,5 и т. д. Есть исторические свидетельства о разрушительных землетрясениях на территории современной Турции начиная с 900-х годов нашей эры, много таких событий отмечалось, например, в XVII веке. В последние годы в научных исследованиях часто встречались прогнозы, согласно которым мощное землетрясение ожидалось на западе страны, в районе Стамбула. Однако оно произошло на востоке страны. Кстати сказать, где оно и должно было произойти.

При расхождении литосферных плит возникают тектонические разломы

В целом всем специалистам было ясно, что в Турции должно произойти землетрясение магнитудой выше 7, вопрос был только в том, когда именно оно произойдёт.

— А известна хотя бы примерная периодичность, с которой это происходит?

— Рост напряжения в земной коре происходит постоянно, в какие-то моменты оно находит выход в виде сильных сейсмических толчков. Традиционно считается, что одно крупное землетрясение в сейсмически опасном районе происходит примерно раз в 200—250 лет. На практике это может происходить намного чаще — мы видим это на примере Турции. Если бы мы могли точно прогнозировать время землетрясений, не было бы таких трагедий, как та, что произошла в Турции.

Также по теме

Как вулкан землетрясение остановил: учёные о взаимодействии двух стихийных бедствий

— Сейчас разрабатываются приложения для смартфонов для оповещения о землетрясениях — они фиксируют самые первые толчки с помощью встроенных в телефон акселерометров и сообщают об опасности. Как вы думаете, могут ли такие мобильные технологии помочь уменьшить число жертв в случае землетрясения?

— Да, в смартфоны могут быть установлены такие датчики, которые могут отследить микроколебания земли. Но проблема в том, что в техногенной городской среде такие микроколебания происходят постоянно из-за метро, движения грузового транспорта и т. д. И в таких условиях подобные датчики будут постоянно срабатывать даже без угрозы землетрясения. Отделить же антропогенный сейсмический шум от истинных глубинных толчков личными гаджетами пока нет возможности.

— Были ли какие-то особенности у землетрясений в Турции и Сирии?

— Научных данных пока мало, но если судить по циркулирующей в СМИ информации, то одно из самых необычных явлений наблюдается в районе турецкого города Искендерун, который начал затапливаться после землетрясения. То есть произошло опускание участков суши, что и привело к подтоплению прибрежной полосы.

— 6 февраля сейсмические толчки отмечались по всей планете: их фиксировали в районе Курильских островов, в Нью-Йорке, на Байкале — всего было зафиксировано более 200 землетрясений. Насколько типична такая ситуация, когда сейсмическая волна прокатывается по всей планете?

— Да, это типичная ситуация. Например, когда в 1977 году в Румынии, в горах Вранча (Южные Карпаты) произошло крупное землетрясение, толчки докатились до Москвы — в квартирах раскачивались люстры и гремела посуда. Так что да, когда происходят крупные землетрясения, толчки могут распространяться на очень большие расстояния.

Кроме того, надо учитывать, что смещается фокус внимания СМИ и общества, все начинают пристально следить за новостями о подземных толчках. Например, в районе Байкала сейсмические толчки отмечаются постоянно, они фиксировались этим летом, например, а также осенью. Это обычное явление для этой суперсейсмической зоны, тянущейся в сторону Монголии. Но тогда об этом никто не писал, сейчас же люди обратили внимание на все события такого рода, происходящие на планете.

При этом далеко не всегда землетрясения сопровождаются такими разрушениями и жертвами, как сейчас в Турции.

Например, буквально недавно, 9 января, землетрясение магнитудой 7,6 произошло у берегов Индонезии, в результате погибли люди, но жертвы исчислялись не тысячами, а десятками.

При расхождении литосферных плит возникают тектонические разломы

  • Затопление улиц в турецком городе Искендерун после землетрясения
  • globallookpress.com

В Турции наложилось сразу несколько факторов — высокая плотность населения и очень низкое качество строительства, «на честном слове», как говорят. Кроме того, землетрясение произошло рано утром, когда люди спали в своих домах.

— Насколько на сегодняшний день науке понятна природа землетрясений?

— Принципиально она понятна — есть физические, расчётные модели. Литосферные плиты движутся постоянно, на их стыках копится напряжение, которое периодически находит разрядку в виде землетрясений — когда превышается предел упругости горных пород в земной коре.

Нелинейные процессы: российский геолог — о прогнозировании землетрясений и глубинной структуре Земли

Кстати, эпицентр землетрясения 6 февраля в Турции и Сирии находился близко к поверхности, в земной коре. Такие землетрясения обычно сильно влияют на рельеф местности — рисунок гидросети, речных русел, крупные разрывы на поверхности. Так что у этого события вполне могут быть и другие географические последствия, которые пока просто не успели зафиксировать — сейчас не до этого.

— Сейчас в турецких СМИ и соцсетях распространяются слухи об искусственном характере землетрясения. Как можно прокомментировать такие гипотезы с научной точки зрения?

— Спровоцировать землетрясение технически возможно — если произвести подземные ядерные взрывы большой мощности. Такие взрывы могут вызвать дополнительное напряжение в земной коре, что может стать спусковым крючком — триггером для землетрясения, если оно уже назревало.

Однако почвы под такими разговорами применительно к землетрясению 6 февраля нет, поскольку искусственные взрывы всегда фиксируются приборами в различных сейсмических центрах. Это невозможно не заметить.

При расхождении литосферных плит возникают тектонические разломы

— Могут ли зоны сейсмической активности смещаться в глобальном масштабе — какие-то районы «успокаиваться», а какие-то, наоборот, «пробуждаться»?

— Да, периодичность в активности тех или иных тектонических участков действительно отмечается. В отдельные периоды активизируется то Байкальский рифт (крупный тектонический разлом в земной коре. — RT), то, к примеру, Рейнский грабен. Кстати, он расположен в центре Европы — это тоже довольно сейсмически активная зона. Или, например, в США ожидают страшный взрыв Йеллоустонского макровулкана, этим постоянно пугают общественность. Он расположен тоже в сейсмически активной зоне, просто сейчас там не очень интенсивны тектонические процессы.

Более 31 тыс. погибших: в Турции продолжается ликвидация последствий землетрясения

— Помимо Байкала, какие ещё есть сейсмически активные зоны в России? Например, звучал прогноз, что аналогичное турецко-сирийскому землетрясение может произойти в будущем в Крыму.

— Тут не надо даже гадать, поскольку есть сейсмическое районирование России. Не только Крым, но и все горные сооружения России, включая старый и тихий Урал, относятся к зонам тектонической и в том числе сейсмической активности. Кстати, старые в геологическом смысле горы обычно находятся в зоне семибалльной сейсмичности. Про Дальний Восток можно и не упоминать, о сейсмической активности Камчатки наслышаны все. При этом Кавказ входит вообще в зону девяти- или десятибалльной активности. Все эти данные должны служить руководством для строителей, здания должны возводиться в соответствии с ними. По крайней мере, строители точно знают об этих предписаниях, исполняют или нет — это другой вопрос.

Возвращаясь к Крыму, отмечу, что, согласно последней редакции карты Общего сейсмического районирования России, его южное побережье входит, как и Кавказ, в 9—10-балльную зону сейсмической активности, центральные районы — в 8—9-балльную, а северный — в 7-балльную.

При расхождении литосферных плит возникают тектонические разломы

— Вопрос, который мучает всех: можно ли прогнозировать крупные землетрясения, чтобы они не уносили столько человеческих жизней?

— К сожалению, пока это невозможно. Хотя такие разработки ведутся. Например, учёные пытаются научиться узнавать о скором землетрясении благодаря системам GPS-отслеживания высотного положения земной поверхности. Дело в том, что Земля «дышит», её поверхность постоянно колеблется с разной скоростью из-за протекающих в недрах процессов. Амплитуда колебаний измеряется миллиметрами, поэтому мы этого не замечаем. Можно попробовать фиксировать участки, где планета начинает вдруг «дышать» более часто и «глубоко» из-за начинающихся глубинных возмущений.

Сейсмолог Татевосян назвал маловероятным рост числа мощных землетрясений в ближайшие годы

Плюс никто не отменяет и традиционные геофизические методы, позволяющие отследить первые микротолчки, которые предшествуют сильным колебаниям. Правда, так бывает не всегда — например, 6 февраля в Турции и Сирии землетрясение началось резко, без предупреждающих толчков.

Есть и разные косвенные методы — например, можно отслеживать уровень грунтовых вод, поскольку внутренние колебания в земной коре отражаются на водных горизонтах.

И последнее — животные часто заранее реагируют на приближающееся землетрясение и покидают дом. Они чувствуют микроколебания на определённой частоте, это известный факт. Так что если вы живёте в сейсмически опасной зоне, то завести домашних питомцев — хорошая идея.

Типы движений тектонических плит

Выделяют различные типы движений тектонических плит:

  • дивергентное движение – две плиты расходятся, и между ними образуется подводная горная цепь или пропасть в земле;
  • конвергентное движение – две плиты сходятся, и более тонкая плита перемещается под более большую плиту, вследствие чего формируются горные хребты;
  • скользящее движение – плиты перемещаются в противоположных направлениях.

В зависимости от типа движения выделяют дивергентные, конвергентные и скользящие тектонические плиты.

Конвергенция приводит к субдукции (одна плита находится над другой) или к коллизии (две плиты сминаются и образуются горные цепи).

Дивергенция ведет к спредингу (расхождение плит и формированием океанических хребтов) и рифтингу (формирование разлома континентальной коры).

Трансформный тип движения тектонических плит подразумевает их перемещение вдоль разлома.

При расхождении литосферных плит возникают тектонические разломы

Рисунок 1. Типы движений тектонических плит. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу

Поиск по теме

Типы тектонических разломов земли

Все геологические разломы можно разделить на три основные группы:

  • Разлом со смещением по падению – разлом с основным направлением движения в вертикальной плоскости.
  • Разлом со сдвигом — разлом с основным направлением движения в горизонтальной плоскости.
  • Сбросо-сдвиг – разлом со смещением, которое происходит в обеих плоскостях.

Среди разломов со смещением по падению выделяют:

  • Сбросы. Образуются при растяжении земной коры, при котором висячий бок опускается относительно подошвы. Грабен – участок коры, опущенный относительно находящихся вокруг участков сброса и между ними. Горст – приподнятый относительно других участков участок земной коры. Срыв (отслаивание) – сброс с небольшим углом, имеют региональное значение.
  • Взбросы. Образуются, когда висячий бок перемещается наверх относительно лежачего бока, при этом угол наклона трещины не менее 45º. Земная кора при взбросах сжимается.
  • Надвиг – это разлом со смещением по падению. Образуются, когда висячий бок перемещается наверх относительно лежачего бока, при этом угол наклона трещины не более 45º. Надвиги формируют рифты, скаты, складки, что ведет к образованию тектонических покровов и клиппов.
  • Сдвиг – смещение земной коры, при котором поверхность разлома располагается вертикально, а подошва перемещается вправо или влево.
  • Трансформный разлом – вид сдвига, проходящий перпендикулярно срединно-океаническим хребтам и разбивающий их на сегменты шириной до 400 км.

Некоторые доказательства реальности механизма тектоники литосферных плит

Удревнение возраста океанической коры по мере удаления от осей спрединга (см. рисунок). В этом же направлении отмечается нарастание мощности и стратиграфической полноты осадочного слоя.

Рисунок  — Карта возраста пород океанического дна Северной Атлантики (по У. Питмену и М. Тальвани, 1972). Разным цветом выделены участки океанского дна различных возрастных интервалов; цифрами указан возраст в миллионах лет.

Рисунок  – Томографический профиль через Эллинский желоб, остров Крит и Эгейское море. Серые кружки – гипоцентры землетрясений. Синим цветом показана пластина погружающейся холодной мантии, красным – горячая мантия (по данным В. Спэкмена, 1989)

Остатки огромной  плиты Фаралон, исчезнувшей в зоне субдукции под Северной и Южной Америками, фиксируемые в виде слейбов «холодной» мантии (разрез поперек Сев. Америки, по S-волнам). По Grand, Van der Hilst, Widiyantoro, 1997, GSA Today, v. 7, No. 4, 1-7

Полосовые магнитные аномалии

​Линейные магнитные аномалии в океанах были обнаружены в 50-х годах при геофизическом изучении Тихого океана. Это открытие позволило в 1968 году Хессу и Дицу сформулировать теорию спрединга океанического дна, которая выросла в теорию тектоники плит. Они стали одним из самых веских доказательств правильности теории.

Рисунок  — Образование полосовых магнитных аномалий при спрединге.

Причиной происхождения полосовых магнитных аномалий является процесс рождения океанической коры в зонах спрединга срединно-океанических хребтов, излившиеся базальты при остывании ниже точки Кюри в магнитном поле Земли, приобретают остаточную намагниченность. Направление намагниченности совпадает с направлением магнитного поля Земли, однако вследствие периодических инверсий магнитного поля Земли излившиеся базальты образуют полосы с различным направлением намагниченности: прямым (совпадает с современным направлением магнитного поля) и обратным.

Рисунок — Схема образования полосовой структуры магнитоактивного слоя и магнитных аномалий океана (модель Вайна – Мэтьюза).

Как двигаются тектонические плиты

Как передает редакция издания Science Advances, для того, чтобы лучше разобраться в процессах перемещения тектонических плит, международная команда из Гренобльского университета во Франции, а также Техасского университета в Остине (США) разработала новые, основанные на всей имеющейся информации о строении Земли, высокоточные 3D-модели земного шара.

За развитием этих моделей было предложено наблюдать специальному компьютерному алгоритму в течение виртуальных 1,5 миллиарда лет. При этом в реальном времени на это ушло порядка 9 месяцев. Результаты моделирования показывают, что человечество имело ошибочное представление о процессах, происходящих под поверхностью нашей планеты.

На протяжении очень долгого времени мы думали, что внешний покров Земли «скользит», над поверхностью мантии. А тектонические плиты — это, своего рода, пластины, которые наслаиваются друг о друга в одних частях и раздвигаются в других. — говорят ученые.

Ранние попытки описать теорию движения плит предполагали, что это движение может быть в значительной степени результатом конвекционных течений в жидкой части ядра планеты, находящейся под давлением (называется эта часть манития). Благодаря перепадам температур, мантия поднимается и опускается, что вызывает завихрение потоков и смещает тектонические плиты.

При этом модели, пытающиеся описать этот процесс, неизбежно сталкивались с проблемами, пытаясь сопоставить силы сопротивления и трения тектонических плит с динамикой текучей мантии. Наши же результаты указывают на преобладание силы притяжения плит над сопротивлением у их основания, что говорит о том, что не мантия управляет перемещением плит, а, напротив, тектонические плиты управляют мантийным потоком, — объясняют исследователи в своем докладе. Новые полученные модели предполагают, что движение тектонических плит создает токи в мантии. От 20 до 40% поверхности плит оказались связаны с глубинными потоками мантии. Движения оставшихся 80-60% объясняется в основном поверхностным сопротивлением мантии.

Из-за смещения тектонических плит через много тысячелетий расположение континентов может быть примерно таким

Новые данные помогут пролить свет на ряд процессов, которые мы регулярно наблюдаем на нашей планете — от землетрясений и извержений вулканов, до формирования магнитосферы, которая защищает нас от воздействия космической радиации. А что вы думаете по поводу нового предположения? расскажите об этом в нашем чате в Телеграм.

Кроме того, если новая модель действительно окажется точной (сейчас ученые перепроверяют полученные данные), может оказаться, что смещение тектонических плит (а вместе с ними и континентов), рассчитанное ранее, может быть ошибочным. И, основываясь на новой информации, можно будет лучше понять, как будет выглядеть наша планета в будущем.

Горные породы разломов

Для всех разломов характерны определенная измеримая толщина, вычисляемая по величине деформированных пород, по которым устанавливают тип горных пород, подвергшихся деформации, слой земной коры, где произошел разрыв, присутствие жидкостей минерализации.

Разлом, прошедший через разные слои литосферы, на линии разлома будет иметь различные типы горных пород.

При длительном смещении по падению происходит накладывание пород друг на друга, имеющих разные характеристики уровней земной коры, что особенно проявляется в ситуациях крупных надвигов и срывов.

При разломах основными типами горных пород выступают:

  • милонит – сланцевая метаморфическая порода, которая образуется при перемещении по поверхностям тектонических разрывов масс горных пород, при перетирании, раздроблении, сдавливании минералов первоначальных пород;
  • катаклазит – порода, структура которой определена тонкозернистым бесструктурным веществом породы;
  • тектоническая брекчия – порода, включающая неокатанные, остроугольные обломки пород и цемент, их соединяющий; образуется вследствие механического истирания и дробления горных пород в местах разломов;
  • псевдотахилит – обычно черная порода, имеющая стекловидную и ультрамелкозернистую структуру;
  • сбросовая грязь – богатая глиной, несвязанная мягкая порода.

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.

Понятие «тектонический разлом»

Тектонический разлом – это деформационный шов, область нарушения сплошности и целостности земной коры, разделяющая породный массив на две части.

Тектонические разломы находятся на любой территории, в любом горном массиве. Месторождения полезных ископаемых (углеводородов, металлических руд), подземных вод приурочены к определенным тектоническим разломам.

Земная кора находится в постоянном движении, имеющем незначительную амплитуду. Такие движения оказывают значительное влияние на инженерные сооружения, а также массивы горных пород.

В земной коре постоянно действуют различные силы (например, сила тяжести), что ведет к напряженному состоянию геологической среды. Так как горные породы постоянно перенапряжены, они начинают деформироваться разрушаться. В результате образуются тектонические разрывы (швы), происходит смещение блоков горных пород вдоль активных разломов.

Тренируй мозг с удовольствием

Развивай память, внимание и мышление c помощью онлайн-тренажеров

Смещение по активным разломам в современном мире может привести к деформации земной поверхности, что способствует механическому воздействию на объекты жизнеобеспечения людей.

В зонах тектонических нарушений протекают сложные и разнообразные процессы.

Активный разлом – зона концентрации тектонических напряжений, повышенных деформаций породного массива. Тектонический разлом представлен водоносной зоной. Перемещение подземных вод с растворенными в них солями через толщу пород формирует электрические поля и различные аномалии (аномалии природных физических полей). Такие аномалии в современной геофизике используются для выявления зон тектонических нарушений.

Геологический разлом (разрыв) – нарушение целостности горных пород со смещением или без смещения (трещина) пород по поверхности разрыва.

Крупные разломы земной коры появляются как следствие сдвига тектонических плит в месте их стыка.

В зонах активного разлома, как результат выброса энергии в процессе быстрого скольжения вдоль линии разлома, происходят землетрясения.

«Тектонические разломы земли» 👇

Зоны разлома – это однотипные тектонические деформации структурной зоны, ассоциируемые с плоскостью разлома. Невертикальный разлом имеет две стороны: висячий бок и лежачий бок (подошва), находящиеся выше и ниже линии разлома соответственно.

Живые разломы имеют большое значение для оценки сейсмической опасности. В 1989 году начал работу проект «Карта крупных активных разломов мира». В ходе реализации проекта были задействованы специалисты из 50 стран, разработаны карты крупнейших разломов континентов, созданы компьютерные базы данных.

Проведенные исследования показали общие закономерности активного разломообразования. По поверхности Земли живые разломы распределены неравномерно. Большая часть находится в подвижных поясах, характеризующихся высокой сейсмичностью и контрастностью рельефа. Пояса разграничивают крупные литосферные плиты: Евразийская, Анатолийская, Тихоокеанская, Северо-Американская, Индийская, Австралийская, Африканская, Аравийская.

Направления современного перемещения плит предопределено активными разломами подвижных поясов.

В разрезе земной коры подвижных поясов прослеживается тектоническая расслоенность – зонально-ячеистое распределение смещений и деформаций на поверхности планеты.

Сдвиговые перемещения по трансформным разломам

Параллельное движение плит и их разная скорость приводит к трансформным разломам, которые представляют собой сдвиговые нарушения. Они очень редки на материках и широко распространены в океанах. В океане эти разломы направлены перпендикулярно срединно-океаническим хребтам и разбивают их на сегменты. На таких участках практически постоянны землетрясения и горообразование. Надвиги, складки, грабены формируются вокруг разлома. На материках такие сдвиговые границы довольно редки и достаточно активным примером такой границы является разлом Сан-Андреас. Он отделяет Тихоокеанскую плиту от Североамериканской плиты. Сан-Андреас тянется на $800$ миль и относится к самым сейсмоактивным районам планеты. Смещение плит здесь относительно друг друга происходит на $0,6$ см в год, а землетрясения, которые возникают один раз в $22$ года, имеют магнитуду более $6$ единиц. В зоне повышенной опасности находится город Сан-Франциско и большая часть бухты одноименного названия, потому что они находятся в непосредственной близости от разлома.
Движение плит объясняется мантийной конвекцией, которая является основной их причиной. Конвекция образуется благодаря мантийным теплогравитационным течениям, а источником энергии для них служит разность температуры между центральными областями Земли и частями, близкими к поверхности. Породы, нагретые в центральных зонах, начинают расширяться, уменьшается их плотность и, уступая место более холодным, они всплывают. В результате непрерывности этого процесса возникают замкнутые упорядоченные конвективные ячейки. В её верхней части течение вещества почти горизонтальное, что и определяет перемещение плит.

Если говорить в общем, то под зонами дивергентных границ располагаются восходящие ветви конвективных ячей, а под зонами конвергентных границ – нисходящие ветви и основной причиной движения литосферных плит является «волочение» конвективными течениями.

Можно назвать еще ряд факторов, действующих на плиты:

  • Гравитационное «соскальзывание» литосферной плиты;
  • Затягивание в зонах субдукции холодной океанской плиты в горячую;
  • Гидравлическое расклинивание базальтами в зонах срединно-океанических хребтов.

Литосферные плиты состоят из океанских и континентальных частей. Ученые считают, что присутствие в составе плиты континента должно «тормозить» движение всей плиты. Так оно и есть, быстрее движутся чисто океанские плиты – Наска, Тихоокеанская. Медленнее движутся плиты, в составе которых большую площадь занимают континенты – Евразийская, Североамериканская, Южноамериканская, Антарктическая, Африканская.

Условно выделяют две группы мезанизмов, которые приводят в движение плиты:

  • Силы мантийного «волочения»;
  • Силы, приложенные к краям плит.

Хотя для каждой плиты движущие механизмы оцениваются индивидуально. Перемещения литосферных плит можно описать на основе теоремы Эйлера. Его теорема утверждает, что у любого вращения трехмерного пространства есть ось и вращение можно описать такими параметрами как координаты оси вращения и угол поворота. При помощи теоремы можно реконструировать положение континентов в прошлые геологические эпохи. Ученые пришли к выводу, анализируя данные о перемещении континентов, что каждые $400$-$600$ млн. лет они снова объединяются в единый суперконтинент, который в дальнейшем подвергается распаду.

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.

Конвергенция

Конвергенция – это схождение плит, которое выражается субдукцией и коллизией.

Существует несколько вариантов взаимодействия плит при их столкновении:

  • Столкновение двух океанических плит;
  • Столкновение океанической плиты с континентальной;
  • Столкновение двух континентальных плит.

Характер столкновения плит может быть разный, в зависимости от этого возможны различные процессы. Процесс субдукции возникает тогда, когда более тяжелая океанская плита поддвигается под континентальную плиту или другую океаническую. Если сталкиваются две океанические плиты, то погружаться будет более древняя, потому что она уже остывшая и плотная. Субдукция связана с формированием новой континентальной коры.

Иногда при взаимодействии континентальной и океанской плит возникает процесс обдукции, но он бывает значительно реже и в наши дни нигде не установлен. Но, тем не менее, участки с эпизодами обдукции известны и произошли они в недавнее геологическое время. В процессе обдукции часть океанской литосферы надвигается на край континентальной плиты. Кора континентальных плит более легкая, чем вещество мантии, поэтому при их столкновении погрузиться в неё не может, что приводит к процессу коллизии. В ходе этого процесса края континентальных плит дробятся и сминаются. В результате происходит формирование крупных надвигов и рост горных сооружений. Например, при столкновении Индостанской и Евразийской плит, произошел рост горных систем Гималаев и Тибета, а океан Тетис в результате этого был закрыт – коллизия завершает закрытие океанического бассейна.
Современные конвергентные границы имеют общую протяженность около $57$ тыс. км. Их них $45$ тыс. км являются субдукционными, а остальные относятся к коллизионным границам.

Теории движения тектонических плит

В изучении движения тектонических плит особая заслуга принадлежит А. Вегенеру, предположившему, что Африка и восточная часть Южной Америки ранее были единым континентом. Однако после произошедшего много млн. лет назад разлома, начался сдвиг частей земной коры.

«Тектонические плиты и их движение» 👇

Согласно гипотезе Вегенера, тектонические платформы, обладающие разной массой и имеющие жесткую структуру, размещались на пластичной астеносфере. Они пребывали в неустойчивом состоянии и все время перемещались, в результате чего сталкивались, заходили друг на друга, формировались зоны раздвижения плит и стыки. В местах столкновений формировались участки с повышенной тектонической активностью, образовывались горы, извергались вулканы и происходили землетрясения. Смещение происходило со скоростью до 18 см в год. Из глубинных слоев литосферы в разломы проникала магма.

Некоторые исследователи считают, что выходящая на поверхность магма постепенно остывала и формировала новую структуру дна. Незадействованная земная кора под действие дрейфа плит погружалась в недра и снова превращалась в магму.

Исследования Вегенера затронули процессы вулканизма, изучение вопросов растяжения поверхности дна океанов, а также вязко-жидкой внутренней структуры земли. Труды А. Вегенера стали фундаментом для развития теории тектоники литосферных плит.

Исследования Шмеллинга доказали существование конвективного движения внутри мантии и приводящего к движению литосферных плит. Ученый считал, что основная причина движения тектонических плит – тепловая конвекция в мантии планеты, при которой нижние слои земной коры нагреваются и поднимаются, а верхние – остывают и постепенно опускаются.

Основное положение в теории тектоники плит занимает понятие геодинамической обстановки, характерной структуры с определенным соотношением тектонических плит. В одинаковой геодинамической обстановке наблюдаются однотипные магматические, тектонические, геохимические и сейсмические процессы.

Теория тектоники плит не объясняет полностью связи между движениями плит и происходящими в глубине планеты процессами. Необходима теория, которая могла бы описать внутреннее строение самой земли, процессы, происходящие в ее недрах.

Положения современной тектоники плит:

  • верхняя часть земной коры включает литосферу, обладающую хрупкой структурой и астеносферу, имеющую пластичную структуру;
  • основная причина движения плит – конвекция в астеносфере;
  • современная литосфера состоит из восьми крупных тектонических плит, порядка десяти средних плит и множества мелких;
  • мелкие тектонические плиты располагаются между крупными;
  • магматическая, тектоническая и сейсмическая активность сосредоточены на границах плит;
  • движение тектонических плит подчиняется теореме вращения Эйлера.

Дивергенция

О том, что Пангея $ 135$ млн. лет тому назад распалась на Лавразию и Гондвану, утверждал еще А. Вегенер. Его гипотеза была названа мобилизмом. Гипотеза стала теорией во второй половине прошлого века. Движение плит литосферы было зафиксировано из космоса.

Земную кору образуют $15$ литосферных плит, из них $ 6$ плит являются самыми крупными.

К ним относятся:

  • Евразийская плита;
  • Североамериканская плита;
  • Южноамериканская плита;
  • Австралийская плита;
  • Антарктическая плита;
  • Тихоокеанская плита.

Скорость движения плит по разным оценкам составляет от $1$ мм-1$8$ см в год.

Относительные перемещения плит могут быть трех типов:

  • Дивергенция;
  • Конвергенция;
  • Сдвиговые перемещения.

Дивергенция или расхождение выражается рифтингом и спредингом.

Раздвижение плит происходит вдоль дивергентных границ. Эти границы в рельефе планеты представлены рифтами, где преобладают деформации растяжения. Кора имеет пониженную мощность, а тепловой поток максимален, в результате происходит интенсивная вулканическая деятельность. В зависимости от того, где находится дивергентная граница, зависит дальнейшее развитие – если граница на континенте, то формируется континентальный рифт. В дальнейшем он может превратиться в океанический бассейн. Рифты на океанической коре приурочены к центральным частям срединно-океанических хребтов, где образуется новая океаническая кора. Её образование происходит за счет того, что из астеносферы поступает магматический базальтовый расплав.

Подработка для студентов

Начни работу по профессии и зарабатывай первые деньги еще будучи студентом

Образование новой океанической коры за счет поступления мантийного вещества получило название спрединг

Срединно-океанические хребты делят на быстро-спрединговые – скорость раздвижения плит составляет $8$-$16$ см в год и медленно-спрединговые. Последние имеют отчетливо выраженную центральную депрессию. Это рифт глубиной $4$-$5$ тыс. метров. Образовавшийся рифт становится началом раскола континента. Постепенно формируется линейная впадина, имеющая глубину сотни метров и ограниченная серией сбросов.

Дальнейшее развитие событий может идти по двум вариантам:

  • Прекращение расширения рифта, заполнение его осадочными породами и превращение в авлакоген;
  • Раздвижение континентов продолжается и начинается формирование океанической коры.

Авлакоген – это линейная подвижная зона внутри платформы

«Теория литосферных плит» 👇

Тектоника плит

Тектоническая плита – это движущаяся часть литосферы, которая перемещается на астеносфере как относительно жесткий блок.

Тектоника плит – наука, изучающая структуру и динамику поверхности земли. Установлено, что верхняя динамическая зона Земли фрагментирована в плиты, движущиеся по астеносфере. Тектоника плит описывает, в каком направлении перемещаются литосферные плиты, а также особенности их взаимодействия.

Вся литосфера разделена на большие и более мелкие плиты. Тектоническая, вулканическая и сейсмическая активность проявляется по краям плит, что ведет к формированию крупных горных бассейнов. Тектонические движения способны изменять рельеф планеты. В месте их соединения формируются горы и возвышенности, в местах расхождения образуются впадины и трещины в земле.

IT Профессия «Разработчик ПО»

Получишь знания, необходимые в работе, соберешь портфолио из собственных проектов и начнешь получать $$

В настоящее время движение тектонических плит продолжается.

Движение тектонических плит

Литосферные плиты перемещаются относительно друг друга в среднем со скоростью 2,5 см в год. При движении плиты между собой взаимодействуют, особенно вдоль границ, вызывая значительные деформации в земной коре.

В результате взаимодействия тектонических плит между собой образовались массивные горные хребты и связанные с ними системы разломов (например, Гималаи, Пиренеи, Альпы, Урал, Атлас, Аппалачи, Апеннины, Анды, система разломов Сан-Андреас и др.).

Трение между плитами вызывает большую часть землетрясений на планете, вулканическую активность и образование океанических ям.

В состав тектонических плит входит два типа литосферы: континентальная кора и океаническая кора.

Тектоническая плита может быть трех типов:

  • континентальная плита,
  • океаническая плита,
  • смешанная плита.

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.

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.

Землетрясения:  Открытие координат вулканов: подробное руководство
Оцените статью
Землетрясения