Сближение тектонических плит

Земная поверхность состоит из нескольких сцепленных между собой больших плит, которые медленно движутся друг относительно друга.

Твердые планеты в своем развитии проходят период нагревания, основную энергию для которого дают падающие на поверхность планеты обломки космических тел (см. Гипотеза газопылевого облака). При столкновении этих объектов с планетой почти вся кинетическая энергия падающего объекта мгновенно преобразуется в тепловую, поскольку его скорость движения, составляющая несколько десятков километров в секунду, в момент удара резко падает до нуля. Всем внутренним планетам Солнечной системы — Меркурию, Венере, Земле, Марсу — этого тепла хватало если не для того, чтобы полностью или частично расплавиться, то хотя бы для того, чтобы размягчиться и сделаться пластичными и текучими. В этот период вещества с наибольшей плотностью передвигались к центру планет, образуя ядро, а наименее плотные, наоборот, поднимались на поверхность, образуя земную кору. Примерно так же расслаивается соус для салата, если его надолго оставить на столе. Этот процесс, называемый дифференциацией магмы, объясняет внутреннее строение Земли.

У самых маленьких внутренних планет, Меркурия и Марса (а также у Луны), это тепло в конце концов выходило на поверхность и рассеивалось в космосе. Затем планеты затвердевали и (как в случае с Меркурием) в последующие несколько миллиардов лет проявляли низкую геологическую активность. История Земли была совсем другой. Поскольку Земля — самая крупная из внутренних планет, в ней сохранился и самый большой запас тепла. А чем крупнее планета, тем меньше у нее отношение площади поверхности к объему и тем меньше она теряет тепла. Следовательно, Земля остывала медленнее, чем другие внутренние планеты. (То же самое можно сказать и о Венере, размер которой немного меньше Земли.)

Кроме того, с начала формирования Земли в ней происходил распад радиоактивных элементов, что увеличивало запас тепла в ее недрах. Следовательно, Землю можно рассматривать как шарообразную печь. Внутри нее непрерывно образуется тепло, переносится к поверхности и излучается в космос. Перенос тепла вызывает ответное перемещение мантии — оболочки Земли, расположенной между ядром и земной корой на глубине от нескольких десятков до 2900 км (см. Теплообмен). Горячее вещество из глубины мантии поднимается, охлаждается, а затем вновь погружается, замещаясь новым горячим веществом. Это классический пример конвективной ячейки.

Можно сказать, что порода мантии бурлит так же, как вода в чайнике: и в том, и в другом случае тепло переносится в процессе конвекции. Некоторые геологи считают, что для завершения полного конвективного цикла породам мантии требуется несколько сотен миллионов лет — по человеческим меркам очень большое время. Известно, что многие вещества с течением времени медленно деформируются, хотя на протяжении человеческой жизни они выглядят абсолютно твердыми и неподвижными. Например, в средневековых соборах старинные оконные стекла внизу толще, чем наверху, потому что в течение многих веков стекло стекало вниз под действием силы тяжести. Если за несколько столетий это происходит с твердым стеклом, то нетрудно представить себе, что то же самое может произойти с твердыми горными породами за сотни миллионов лет.

Наверху конвективных ячеек земной мантии плавают породы, составляющие твердую поверхность Земли, — так называемые тектонические плиты. Эти плиты состоят из базальта, самой распространенной излившейся магматической горной породы. Толщина этих плит примерно 10–120 км, и они перемещаются по поверхности частично расплавленной мантии. Материки, состоящие из относительно легких пород, таких как гранит, образуют самый верхний слой плит. В большинстве случаев толщина плит под материками больше, чем под океанами. Со временем процессы, происходящие внутри Земли, сдвигают плиты, вызывая их столкновение и растрескивание, вплоть до образования новых плит или исчезновения старых. Именно благодаря этому медленному, но непрерывному перемещению плит поверхность нашей планеты все время находится в динамике, постоянно изменяясь.

Важно понимать, что понятия «плита» и «материк» — не одно и то же. Например, Северо-Американская тектоническая плита простирается от середины Атлантического океана до западного побережья Северо-Американского континента. Часть плиты покрыта водой, часть — сушей. Анатолийская плита, на которой расположены Турция и Ближний Восток, полностью покрыта сушей, в то время как Тихоокеанская плита расположена полностью под Тихим океаном. То есть границы плит и береговые линии материков не обязательно совпадают. Кстати, слово «тектоника» происходит от греческого слова tekton («строитель») — тот же корень есть и в слове «архитектор» — и подразумевает процесс строительства или сборки.

Тектоника плит заметнее всего там, где плиты соприкасаются друг с другом. Принято выделять три типа границ между плитами.

Дивергентные границы

В середине Атлантического океана поднимается к поверхности раскаленная магма, образовавшаяся в глубине мантии . Она прорывается сквозь поверхность и растекается, постепенно заполняя собой трещину между раздвигающимися плитами. Из-за этого морское дно расширяется и Европа и Северная Америка расходятся в стороны со скоростью несколько сантиметров в год. (Это движение смогли измерить с помощью радиотелескопов, расположенных на двух континентах, сравнив время прихода радиосигнала от далеких квазаров.)

Если дивергентная граница расположена под океаном, в результате расхождения плит возникает срединно-океанический хребет — горная цепь, образованная за счет скопления вещества в том месте, где оно выходит на поверхность. Срединно-Атлантический хребет, простирающийся от Исландии до Фолклендов, — это самая длинная горная цепь на Земле. Если же дивергентная граница находится под материком, она буквально разрывает его. Примером такого процесса, происходящего в наши дни, служит Великая долина разломов, простирающаяся от Иордании на юг в Восточную Африку.

Конвергентные границы

Если на дивергентных границах образуется новая кора, значит где-то в другом месте кора должна разрушаться, иначе Земля увеличивалась бы в размерах. При столкновении двух плит одна из них пододвигается под другую (это явление называется субдукцией, или пододвиганием). При этом плита, оказавшаяся внизу, погружается в мантию. Что происходит на поверхности над зоной субдукции, зависит от местонахождения границ плиты: под материком, на границе материка или под океаном.

Если зона субдукции расположена под океанической корой, то в результате пододвигания образуется глубокая срединно-океаническая впадина (желоб). Примером этого может служить самое глубокое место в Мировом океане — Марианская впадина около Филиппин. Вещество нижней плиты попадает вглубь магмы и расплавляется там, а потом может опять подняться к поверхности, образуя гряду вулканов — как, например, цепь вулканов на востоке Карибского моря и на западном берегу Соединенных Штатов.

Если обе плиты на конвергентной границе находятся под материками, результат будет совсем другим. Материковая кора состоит из легких веществ, и обе плиты фактически плавают над зоной субдукции. Поскольку одна плита пододвигается под другую, два материка сталкиваются, и их границы сминаются, образуя материковый горный хребет. Так сформировались Гималаи, когда Индийская плита около 50 миллионов лет назад столкнулась с Евразийской. В результате такого же процесса сформировались и Альпы, когда Италия соединилась с Европой. А Уральские горы, старую горную цепь, можно назвать «сварочным швом», образовавшимся при объединении европейского и азиатского массивов.

Если материк покоится только на одной из плит, на нем будут образовываться складки и смятия по мере его наползания на зону субдукции. Примером этого служат Анды на Западном побережье Южной Америки. Они сформировались после того, как Южно-Американская плита наплыла на погрузившуюся под нее плиту Наска в Тихом океане.

Трансформные границы

Иногда бывает так, что две плиты не расходятся и не пододвигаются друг под друга, а просто трутся краями. Самый известный пример такой границы — разлом Сан-Андреас в Калифорнии, где движутся бок о бок Тихоокеанская и Северо-Американская плиты. В случае трансформной границы плиты сталкиваются на время, а затем расходятся, высвобождая много энергии и вызывая сильные землетрясения.

В заключение я хотел бы подчеркнуть, что, хотя тектоника плит включает в себя понятие о движении материков, это не то же самое, что гипотеза дрейфа материков, предложенная в начале ХХ века. Эта гипотеза была отвергнута (справедливо, по мнению автора) геологами из-за некоторых экспериментальных и теоретических неувязок. И тот факт, что наша современная теория включает в себя один аспект из гипотезы дрейфа материков — перемещение материков, — не означает, что ученые отвергли тектонику плит в начале прошлого века только для того, чтобы принять ее позже. Теория, которая принята сейчас, коренным образом отличается от прежней.

конвергентное движение плит или сходящийся край — это имя, данное феномену столкновения двух или более тектонических плит или фрагментов литосферы, жизненный цикл которых близится к завершению.

Этот шок может происходить между океаническими и континентальными плитами, всегда приводя к явлению субдукции.

Процесс субдукции определяется как погружение одной тектонической плиты под другую. Эта плита может быть океанической или континентальной, и неизбежно из-за ее обрушения сейсмическая и вулканическая активность будет освобождена.

С другой стороны, когда происходит субдукция, она уступает место созданию горных хребтов и изменениям в топографии Земли..

Конвергентное движение плит происходит, когда две тектонические плиты подходят и сталкиваются. Благодаря этому удару края плит поднимаются и уступают место созданию горной цепи неправильных гор.

Иногда это воздействие может также создавать каналы на дне океана. Кроме того, часто можно увидеть, как цепи вулканов образуются параллельно сходящемуся краю (NOAA, 2013).

В случае столкновения одной из континентальных плит с океанической плитой она будет вынуждена погрузиться в земную мантию, где начнет таять..

Таким образом, мантийная магма поднимется и затвердеет, уступив место созданию новой пластины..

Сходящаяся океаническая и континентальная граница

Когда океаническая плита и континентальная плита сталкиваются, океаническая плита (тоньше и плотнее) будет потоплена континентальной плитой (толще и менее плотной). Континентальная плита вынуждена интегрироваться с мантией в процессе, известном как субдукция.

По мере опускания океанической плиты она вынуждена проходить через среды с более высокими температурами.

На глубине примерно 160 километров материалы субдуцированной пластины начинают нагреваться до температуры плавления. В это время говорят, что пластина в целом вошла в состояние плавления (Wood, 2017).

Магматические палаты

Этот процесс частичного синтеза уступает место созданию магматических камер, расположенных на поверхности субдуцированной океанической плиты..

Эти магматические камеры менее плотны, чем материалы окружающей мантии, поэтому они плавают. Плавающие магматические камеры инициируют медленный процесс подъема через верхние слои материала, расплавления и разрушения этих слоев в той мере, в которой они поднимаются.

Размер и глубину магматических камер можно определить путем картирования сейсмической активности вокруг них..

Если магматическая камера поднимется на поверхность земли без затвердевания, магма будет изгнана на кору в виде извержения вулкана (King, 2017).

Воздействие

Некоторые последствия сходящегося края между континентальной и океанической плитами включают в себя: зону поверхностной сейсмической активности вдоль континентальной плиты.

Тем не менее, эта сейсмическая активность может быть сильнее под континентальной плитой, создавая океанический желоб на краю плиты, линию вулканических извержений в нескольких километрах от континентальной окраины и разрушение океанической литосферы..

Примеров

Некоторые примеры этого типа сходящихся кромок можно увидеть на береговой линии Вашингтон — Орегон в Соединенных Штатах..

В этом месте океаническая плита Хуан-де-Фука подпадает под континентальную плиту Северной Америки. Каскадный хребет — это линия вулканов над субдуцированной океанической плитой.

Горный массив Анд в Южной Америке — еще один пример сходящейся границы между океанической и континентальной плитами. Здесь плита Наска находится ниже уровня Южной Америки.

Океаническая сходящаяся граница

Когда сходящийся край возникает между двумя океаническими плитами, одна из этих плит оказывается подведенной под другую. Обычно более новая пластина будет подвергнута субдукции, потому что она имеет меньшую плотность.

Субдуцированная пластина нагревается до такой степени, что она вынуждена входить в мантию. На глубине около 150 километров эта пластина начинает переходить в состояние слияния (Mitchell, 2017).

Магматические камеры здесь создаются в результате слияния субдуцированной океанической плиты. Магма в этом случае имеет меньшую плотность, чем скалистый материал, который ее окружает..

По этой причине эта магма начинает подниматься, расплавляя и разрушая слои каменистого материала, которые находятся на пути к поверхности Земли..

Камеры, которые достигают поверхности, выглядят как вулканические конические извержения. В начале процесса конвергенции конусы будут погружены в глубины океана, однако затем они вырастут и превысят уровень океана..

Когда это происходит, образуются цепочки островов, которые будут расти до такой степени, что происходит конвергентное движение..

Некоторые последствия этого типа сходящейся кромки включают в себя: область с более глубокой сейсмической активностью, образование океанического желоба и цепи вулканических островов. Океаническая литосфера также разрушена.

Некоторыми примерами сходящегося края этого типа являются острова Японии, Алеутские острова и острова, расположенные на восточной стороне Карибского моря (Мартиника, Сент-Люсия, Сент-Винсент и Гренадины)..

Континентальная конвергентная граница

Конвергентная континентальная граница является наиболее трудной для иллюстрации из-за сложности этого процесса..

Во время этого процесса происходит сильное столкновение, где сталкиваются две толстые континентальные плиты. В этом случае оба имеют гораздо более низкую плотность, чем мантия, поэтому ни одна пластинка не является субдуцированной (Левин, 2010).

Таким образом, небольшие фрагменты коры и отложений захватываются в середине столкновения плит, уступая место образованию смеси камней без формы.

Это сжатие материалов также вызывает складывание и разрушение пород, содержащихся в плитах. Эти деформации могут простираться на сотни километров к внутренней части пластин.

Между последствиями континентального сходящегося края они включают: интенсивное сгибание и разрыв континентальных плит и создание систем крайне нерегулярных гор.

С другой стороны, имеет место поверхностная сейсмическая активность и истончение или утолщение континентальных плит вблизи зоны столкновения..

Система Гималаев является примером континентального сходящегося края, которое сегодня находится в движении. Аппалачи тем временем являются древним примером этого сходящегося края.

Ссылки

• Кинг Х. (2017). ком. Получено с конвергентных границ пластин: geology.com
• Левин Х.Л. (2010). Земля сквозь время. Danvers: Wiley.
• Митчелл Б. (2 апреля 2017 г.). Колорадо. Получено из Все о границах конвергентных пластин: мысли
• (14 февраля 2013 г.). Ocean Explorer. Получено из Существует три вида тектонических границ плит: расходящиеся, сходящиеся и трансформирующие границы плит.: Oceanexplorer.noaa.gov
• Вуд Д. (2017). ком. Получено с конвергентной границы: определение, факты и примеры: study.com.

тектонические плиты движутся потому что они плавают на жидкой мантии земли. Эта мантия, в свою очередь, также движется из-за конвекционных течений, которые заставляют горячую породу подниматься, выделять немного тепла и затем падать. Это явление жидкой мантии порождает завихрения жидких пород под земной корой, которые переносятся на плиты (BBC, 2011).

Тектонические плиты — это подземные слои, которые движутся, всплывают, а иногда и разрушаются, и чье движение и шок могут вызвать явления континентального дрейфа, землетрясений, рождения вулканов, образования гор и океанических траншей..

Глубина жидкой мантии затрудняет изучение, так что характер ее поведения еще не полностью определен. Тем не менее, считается, что движения тектонических плит вызваны в ответ на внезапные напряжения, а не из-за основных изменений температуры.

Процесс формирования тектонических плит или тектоники плит может занять сотни миллиардов лет. Этот процесс не происходит равномерно, так как маленькие кусочки зубного налета могут соединяться друг с другом, вызывая сотрясения на поверхности земли, которые различаются по интенсивности и продолжительности (Briney, 2016).

Помимо процесса конвекции есть еще одна переменная, которая заставляет пластины двигаться, и это гравитация. Эта сила заставляет тектонические плиты перемещаться на несколько сантиметров каждый год, что приводит к огромному удалению плит друг от друга с течением миллионов лет (EOS, 2017).

• 1 Конвекционные токи
• 2 Процесс субдукции
• 3 Континентальный дрифт
• 4 скорость движения
• 5 ссылок

Конвекционные токи

Мантия представляет собой жидкий материал, но достаточно плотный, чтобы по нему могли плавать тектонические плиты. Многие геологи думают, что причина, по которой командование течет, заключается в том, что существует явление, известное как конвекционные потоки, которые способны перемещать тектонические слои (Engel, 2012)..

Конвекционные токи генерируются, когда самая горячая часть мантии поднимается, охлаждается и снова погружается. Повторяя этот процесс несколько раз, создается необходимое движение для смещения тектонических плит, которые имеют свободу движения в зависимости от силы, с которой конвекционные потоки сотрясают мантию..

Линейное движение пластин может быть объяснено тем, как процесс конвекции образует единицы массы жидкости или ячейки, которые, в свою очередь, движутся в разных направлениях, как показано на следующем рисунке:

Конвекционные ячейки постоянно меняются и ведут себя в пределах параметров хаотической системы, что позволяет генерировать различные непредсказуемые географические явления.

Некоторые ученые сравнивают это явление с движением ребенка, играющего в ванной, полной игрушек. Таким образом, земная поверхность может соединяться и отделяться несколько раз в течение неопределенного периода времени (Jaeger, 2003).

Процесс субдукции

Если пластина, расположенная под океанской литосферой, встречает другую пластину, плотная океаническая литосфера погружается под другую пластину, погружаясь в мантию: это явление известно как процесс субдукции (USGS, 2014).

Как будто это была скатерть, тонущая океаническая литосфера тянет остальную часть тектонической плиты, вызывая ее движение и сильное сотрясение в земной коре..

Этот процесс вызывает разделение океанической литосферы в нескольких направлениях, в результате чего образуются океанические корзины, в которых может быть создана новая, теплая и легкая океаническая кора..

Зоны субдукции — это места, где тонет литосфера Земли. Эти зоны существуют в сходящихся зонах границ плит, где одна плита океанской литосферы сходится с другой плитой.

Во время этого процесса есть плита, которая опускается, и другая, которая накладывается на плиту при спуске. Этот процесс вызывает наклон одной из пластин на угол от 25 до 40 градусов относительно поверхности Земли..

Континентальный дрейф

Теория континентального дрейфа объясняет, как континенты изменили свое положение на поверхности Земли.

Эта теория была поднята в 1912 году Альфредом Вегенером, геофизиком и метеорологом, который объяснил феномен континентального дрейфа, основываясь на сходстве окаменелостей животных, растений и различных горных пород, обнаруженных на разных континентах (Yount, 2009).

Считается, что континенты когда-то были объединены в духе Пангеи (суперконтинента с возрастом более 300 миллионов лет) и что позже они разделили и сместили позиции, которые мы в настоящее время знаем.

Эти смещения были вызваны движениями тектонических плит, которые имели место в течение миллионов лет.

Любопытная вещь о теории дрейфа континентов состоит в том, что она была первоначально отброшена и гарантирована спустя десятилетия с помощью новых открытий и технологических достижений в области геологии..

Скорость движения

В настоящее время можно отслеживать скорость движения тектонических плит благодаря магнитным полосам, расположенным на дне океанского дна..

Они могут регистрировать изменения в магнитном поле Земли, что позволяет ученым рассчитывать среднюю скорость, с которой пластины разделяются. Указанная скорость может сильно варьироваться в зависимости от пластины.

Плита, расположенная в Кордильера-дель-Артико, имеет самую медленную скорость (менее 2,5 см / год), в то время как в восточной части Тихого океана, около острова Пасхи, в южной части Тихого океана, в 3400 км к западу Чили, имеет самую быструю скорость движения (более 15 см / год).

Скорость движения также может быть получена из геологических картографических исследований, которые позволяют узнать возраст горных пород, их состав и структуру..

Эти данные позволяют определить, совпадает ли один предел плиты с другим, и скальные образования одинаковы. Измеряя расстояние между пластами, можно дать оценку скорости, с которой пластины перемещались в данный период времени..

• (2011). BBC. Получено от Изменений к Земле и ее атмосфере: bbc.co.uk.
• Энгель, J. (2012, 3 7). Quora. Получено от Почему движутся тектонические плиты?: Quora.com.
• (2017). Земная обсерватория Сингапура. Получено от Почему движутся тектонические плиты?: Earthobservatory.sg.
• (2014, 9 15). США Геологическая служба. Получено из Понимания движений пластин: usgs.gov.
• Yount, L. (2009). Альфред Вегенер: создатель континентальной теории дрейфа. Нью-Йорк: Издательство «Челси Хаус».

В воскресенье вечером я заскочила в магазин около дома прямо перед самым закрытием. Схватила пачку масла, сыр, помидоры и прибежала на кассу.

Там заканчивала процесс покупки семейная пара, и вовсю полыхал скандал. Я не знаю, кто виноват и что случилось, но жена строго что-то выговаривала кассиру, муж бормотал жене: «Наташа, хватит!», а кассир сидела, низко опустив голову.

Было очевидно, что у Наташи не заладился день, она горстями вычёрпывает из себя злость, выплёскивает её на кассира и не может остановиться. Я слышала лишь обрывки фраз, типа «Это не ваш магазин!», «Вы тут всего лишь кассир», «Я не к вам в гости пришла, я тут клиент».

Видимо, женщине показалось, что кассир не достаточно приветлива. Возможно, так и было, я не знаю, но она с такой страстью на неё шипела, такую публичную порку устроила несчастному кассиру, что хотелось сказать всем магазином: «ТРИ-ЧЕТЫРЕ: НАТАША, ХВАТИТ!».

Наконец, они ушли. Наташа на прощанье выхватила чек и посмотрела на кассира взглядом, обещающим проблемы.

Кассир пробила мне покупки. Масло. Сыр. Помидорки. Она при этом смотрела в пол. Да, не очень приветливо, но мне всё равно, я сюда не за улыбками пришла.

— Пакет нужен?

— Карта магазина есть?

Я протянула карту, она подняла лицо, чтобы отсканировать мою карту, и тут я вижу, что по её лицу катятся слёзы.

— Вы плачете? Господи! Из-за неё? Из-за этой Наташи?

Я растерялась, оглянулась, схватила на прикассовой зоне шоколадки, попросила её их мне пробить, и когда покупка состоялась, я посмотрела на её бейджик, прочла имя и говорю тоном конферансье:

Она вытирала лицо ладонями, успокоиться не получалось, началась суета, магазин закрывался, и я взяла свои покупки, помахала ей рукой и убежала домой.

Это в воскресенье вечером было.

В понедельник утром я умчала в Екатеринбург. Сегодня, в среду, вернулась.

И перед детскими кружками я опять заскочила в продуктовый магазин: дети попросили винегрет на ужин, нужно купить овощей.

И тут вдруг вопрос от кассира:

— Это вы?

Я узнаю Надежду, точнее вспоминаю.

А слонёнок — ну такая прелесть. Я аж растерялась. От восторга. Спасибо даже не сказала.

— А сколько по времени занимает связать такого слонёнка?

— Не могу передать, насколько! Очень нравится!

— У меня ещё и цыпленок есть, и лисичка, — Надежда стала показывать на телефоне то, что она связала.

Я аж проснулась. И взбодрилась.

Он для меня символ знаете чего?

То есть вот берётся — и создаётся. НАМИ.

Из ничего. Из ниток и спиц, из шоколада с фундуком, из желания обнять плачущего человека.

Вот день этот был сложный, и вдруг резко всплеск — и он стал отличный просто. Прекрасный, я бы сказала, день.

А в сумке у меня теперь живёт слонёнок.

Его зовут Фундук. В честь тех шоколадок))

Структурно-тектонические и палеогеографические следствия процессов конвергенции и дивергенции

В
результате
конвергенции
увеличивается
площадь материков: либо за счет образования
новых горных систем на периферии суши,
либо за счет столкновения и слияния
материков. Соответствующие этапы в
истории Земли получили название
геократических.
Конвергенция сопровождается массированным
интрузивным магматизмом, метаморфизмом
и вулканизмом, в том числе и платформенным
вулканизмом – излиянием базальтовых
лав, формированием трапповых покровов.
Эти процессы ведут к воздыманию суши
и, как правило, к морскими регрессиям.
В итоге горообразования и морских
регрессий сильно возрастают показатели
площади, средней высоты и расчлененности
рельефа суши, глубин океанов – резко
возрастает общая расчлененность всей
поверхности Земли. Кроме того, рост
площади суши, ее высоты и пересеченности
рельефа приводят к резкому увеличению
территорий, занятых континентальным
климатом. В пустынных условиях
поверхностные отложения приобретают
красновато-черную, красно-бурую окраску.
Внутренние водоемы пересыхают,
активизируется накопление хемогенных
соединений: карбонатных, хлоридных и
сульфатных солей. Аридизация климата
влечет за собой изменения в составе и
распространении представителей флоры
и фауны.

В
результате
дивергенции
массивы суши
(платформы) распадаются на отдельные
блоки – между ними возникают новые
океаны. Распад материков обязательно
сопровождается платформенным вулканизмом,
излиянием базальтов. Континенты
затапливаются морями, что ведет к
накоплению осадочного чехла, в составе
которого 95 % занимают морские осадки.
Дробление суши и морские трансгрессии
обуславливают широкое распространение
влажных климатических условий. Расширяются
площади лесных биотопов, увеличивается
разнообразие организмов. Возрастает
обводненность суши, в водоемах
накапливаются органические осадки
(сапропели, торфа). Исторические этапы,
во время которых суша дробилась и
затапливалась морями, называют
талассократическими.

Докембрийский этап развития Догеологический этап (лунная эра)

На
протяжении догеологического этапа
формировались первичные оболочки
планеты: лито-, атмо- и гидросфера.
Первичная земная кора, возникшая из
остывающего мантийного расплава, имела
океанический тип строения – состояла
из базальтового слоя. Она была хрупкой,
тонкой, легко дробилась ударами метеоритов
и тектоническими процессами. Ведущее
место занимали эндогенные геологические
процессы, а среди них – вулканизм.
Образовалась первичная атмосфера, по
составу предположительно аналогичная
вулканическим газам. Остывание Земли
вызвало конденсацию паров в атмосфере,
что привело к формированию первичной
гидросферы. Химический состав вод
древнего Океана остается дискуссионным.
Образование первичных оболочек обусловило
начало деятельности экзогенных агентов:
вступили в работу выветривание,
поверхностные и подземные воды, ветер
– началось накопление первых осадочных
пород (преимущественно обломочного
состава).

Соседние файлы в предмете Геология

Тектоника
плит (plate tectonics) — современная геологическая
теория о движении литосферы. Согласно
данной теории, в основе глобальных
тектонических процессов лежит
горизонтальное перемещение относительно
целостных блоков 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.

Основные
положения тектоники плит можно свети
к нескольким основополагающим

1.
Верхняя каменная часть планеты разделена
на две оболочки, существенно различающиеся
по реологическим свойствам: жесткую и
хрупкую литосферу и подстилающую её
пластичную и подвижную астеносферу.

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

2.
Литосфера разделена по плиты, постоянно
движущиеся по поверхности пластичной
астеносферы. Литосфера делится на 8
крупных плит, десятки средних плит и
множество мелких. Между крупными и
средними плитами располагаются пояса,
сложенные мозаикой мелких коровых плит.

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

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

Средние
плиты: Аравийская (субконтинент),
Карибская, Филиппинская, Наска и Кокос
и Хуан де Фука и др..

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

3.
Различают три типа относительных
перемещений плит: расхождение
(дивергенция), схождение (конвергенция)
и сдвиговые перемещения.

Соответственно,
выделяются и три типа основных границ
плит.

Дивергентные
границы – границы, вдоль которых
происходит раздвижение плит.

Геодинамическую
обстановку, при которой происходит
процесс горизонтального растяжения
земной коры, сопровождающийся
возникновением протяженных линейно
вытянутых щелевых или ровообразных
впадин называют рифтогенезом. Эти
границы приурочены к континентальным
рифтам и срединно-океанических хребтам
в океанических бассейнах.

Термин
«рифт» (от англ. rift – разрыв, трещина,
щель) применяется к крупным линейным
структурам глубинного происхождения,
образованным в ходе растяжения земной
коры. В плане строения они представляют
собой грабенообразные структуры.

Закладываться
рифты могут и на континентальной, и на
океанической коре, образуя единую
глобальную систему, ориентированную
относительно оси геоида. При этом
эволюция континентальных рифтов может
привести к разрыву сплошности
континентальной коры и превращению
этого рифта в рифт океанический (если
расширение рифта прекращается до стадии
разрыва континентальной коры, он
заполняется осадками, превращаясь в
авлакоген).

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

В
ходе спрединга каждый импульс растяжения
сопровождается поступлением новой
порции мантийных расплавов, которые,
застывая, наращивают края расходящихся
от оси СОХ плит.

Именно
в этих зонах происходит формирование
молодой океанической коры.

Конвергентные
границы – границы, вдоль которых
происходит столкновение плит. Главных
вариантов взаимодействия при столкновении
может быть три: «океаническая –
океаническая», «океаническая –
континентальная» и «континентальная
— континентальная» литосфера. В зависимости
от характера сталкивающихся плит, может
протекать несколько различных процессов.

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

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

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

Погружение
субдуцирующей плиты в мантию трассируется
очагами землетрясений, возникающих на
контакте плит и внутри субдуцирующей
плиты (более холодной и вследствие этого
более хрупкой, чем окружающие мантийные
породы). Эта сейсмофокальная зона
получила название зона Беньофа-Заварицкого.

В
зонах субдукции начинается процесс
формирования новой континентальной
коры.

Значительно
более редким процессом взаимодействия
континентальной и океанской плит служит
процесс обдукции – надвигания части
океанической литосферы на край
континентальной плиты. Следует
подчеркнуть, что в ходе этого процесса
происходит расслоение океанской плиты,
и надвигается лишь её верхняя часть –
кора и несколько километров верхней
мантии.

При
столкновении континентальных плит,
кора которых более лёгкая, чем вещество
мантии, и вследствие этого не способна
в неё погрузиться, протекает процесс
коллизии. В ходе коллизии края
сталкивающихся континентальных плит
дробятся, сминаются, формируются системы
крупных надвигов, что приводит к росту
горных сооружений со сложным
складчато-надвиговым строением.
Классическим примером такого процесса
служит столкновение Индостанской плиты
с Евразийской, сопровождающееся ростом
грандиозных горных систем Гималаев и
Тибета.

Процесс
коллизии сменяет процесс субдукции,
завершая закрытие океанического
бассейна. При этом в начале коллизионного
процесса, когда края континентов уже
сблизились, коллизия сочетается с
процессом субдукции (продолжается
погружение под край континента остатков
океанической коры).

Для
коллизионных процессов типичны масштабный
региональный метаморфизм и интрузивный
гранитоидный магматизм. Эти процессы
приводят к созданию новой континентальной
коры (с её типичным гранито-гнейсовым
слоем).

Трансформные
границы – границы, вдоль которых
происходят сдвиговые смещения плит.

4.
Объём поглощённой в зонах субдукции
океанской коры равен объёму коры,
возникающей в зонах спрединга. Это
положении подчёркивает мнение о
постоянстве объёма Земли. Но такое
мнение не является единственным и
окончательно доказанным. Не исключено,
что объём планы меняется пульсационно,
или происходит уменьшение его уменьшение
за счёт охлаждения.

5.
Основной причиной движения плит служит
мантийная конвекция, обусловленная
мантийными теплогравитационными
течениями.

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

Нагретые
в центральных зонах Земли породы
расширяются, плотность их уменьшается,
и они всплывают, уступая место опускающимся
более холодными и потому более тяжёлым
массам, уже отдавшим часть тепла в
близповерхностных зонах. Этот процесс
переноса тепла идёт непрерывно, в
результате чего возникают упорядоченные
замкнутые конвективные ячейки. При этом
в верхней части ячейки течение вещества
происходит почти в горизонтальной
плоскости, и именно эта часть течения
определяет горизонтальное перемещение
вещества астеносферы и расположенных
на ней плит. В целом, восходящие ветви
конвективных ячей располагаются под
зонами дивергентных границ (СОХ и
континентальными рифтами), нисходящие
– под зонами конвергентных границ.

Таким
образом, основная причина движения
литосферных плит – «волочение»
конвективными течениями.

Кроме
того, на плиты действуют ещё рад факторов.
В частности, поверхность астеносферы
оказывается несколько приподнятой над
зонами восходящих ветвей и более
опущенной в зонах погружения, что
определяет гравитационное «соскальзывание»
литосферной плиты, находящейся на
наклонной пластичной поверхности.
Дополнительно действуют процессы
затягивания тяжёлой холодной океанской
литосферы в зонах субдукции в горячую,
и как следствие менее плотную, астеносферу,
а также гидравлического расклинивания
базальтами в зонах СОХ.

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

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

Совокупность
этих процессов отражает общий
геодинамический процесс, охватывающих
области от поверхностных до глубинных
зон Земли.

В
настоящее время в мантии Земли развивается
двухъячейковая мантийная конвекция с
закрытыми ячейками (согласно модели
сквозьмантийной конвекции) или раздельная
конвекция в верхней и нижней мантии с
накоплением слэбов под зонами субдукции
(согласно двухъярусной модели). Вероятные
полюсы подъема мантийного вещества
расположены в северо-восточной Африке
(примерно под зоной сочленения Африканской,
Сомалийской и Аравийской плит) и в районе
острова Пасхи (под срединным хребтом
Тихого океана – Восточно-Тихоокеанским
поднятием).

Экватор
опускания мантийного вещества проходит
примерно по непрерывной цепи конвергентных
границ плит по периферии Тихого и
восточной части Индийского океанов.

Современный
режим мантийной конвекции, начавшийся
примерно 200 млн. лет назад распадом
Пангеи и породивший современные океаны,
в будущем сменится на одноячейковый
режим (по модели сквозьмантийной
конвекции) или (по альтернативной модели)
конвекция станет сквозьмантийной за
счет обрушения слэбов через раздел 670
км. Это, возможно, приведет к столкновению
материков и формированию нового
суперконтинента, пятого по счету в
истории Земли.

6.
Перемещения плит подчиняются законам
сферической геометрии и могут быть
описаны на основе теоремы Эйлера. Теорема
вращения Эйлера утверждает, что любое
вращение трёхмерного пространства
имеет ось. Таким образом, вращение может
быть описана тремя параметрами: координаты
оси вращения (например, её широта и
долгота) и угол поворота. На основании
этого положения может быть реконструировано
положение континентов в прошлые
геологические эпохи. Анализ перемещений
континентов привёл к выводу, что каждые
400-600 млн. лет они объединяются в единый
суперконтинент, подвергающийся в
дальнейшем распаду. В результате раскола
такого суперконтинента Пангеи,
произошедшего 200-150 млн. лет назад, и
образовались современные континенты.

Тектоника плит

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

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

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

Современное состояние тектоники плит

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

—
Верхняя часть твёрдой Земли делится на
хрупкую литосферу и пластичную
астеносферу. Конвекция в астеносфере —
главная причина движения плит.

—
Современная литосфера делится на 8
крупных плит, десятки средних плит и
множество мелких. Мелкие плиты расположены
в поясах между крупными плитами.
Сейсмическая, тектоническая и магматическая
активность сосредоточена на границах
плит.

—
Литосферные плиты в первом приближении
описываются как твёрдые тела, и их
движение подчиняется теореме вращения
Эйлера.

—
Существует три основных типа относительных
перемещений плит

1)
расхождение (дивергенция), выражено
рифтингом и спредингом;

2)
схождение (конвергенция) выраженное
субдукцией и коллизией;

3)
сдвиговые перемещения по трансформным
геологическим разломам.

—
Спрединг в океанах компенсируется
субдукцией и коллизией по их периферии,
причём радиус и объём Земли постоянны
с точностью до термического сжатия
планеты (в любом случае средняя температура
недр Земли медленно, в течение миллиардов
лет, уменьшается).

—
Перемещение литосферных плит вызвано
их увлечением конвективными течениями
в астеносфере.

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

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

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

Наталья Николаевна Чувелева

Эксперт по предмету «География»

преподавательский стаж — 20 лет

Задать вопрос автору статьи

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.

Китайский язык для начинающих

Научись писать, понимать и воспроизводить текстовую информацию

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.

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.

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.

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

Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу

Поиск по теме