Тектоника литосферных плит презентация и Презентация

Основные положения ТЛП

1. Литосфера и астеносфера
Верхняя часть твёрдой Земли
делится на хрупкую литосферу и
пластичную астеносферу.
Литосфера – верхняя, твёрдая
оболочка Земли, нижняя граница
которой является изотерма +1300°С.
Ниже – астеносфера. Она состоит из
горных пород такого же состава, но
уже подплавленных и пластичных.

Строение Земли
Тектоника литосферных плит

Тектоника литосферных плит
ТЛП – современное научное представление о строении и движении литосферы.
______________________________________________________________________________________________________________________________
1620 год – Фрэнсис Бэкон (Англия) заметил соответствие береговых линий Южной Америки и Африки.
1912 год – Альфред Вегенер (Германия) выдвинул гипотезу дрейфа материков.

Тектоника литосферных плит
В геологии сложилось 2 представления о литосфере:
1. Фиксизм – научная концепция, отрицающая горизонтальные перемещения частей литосферы.
2. Мобилизм – научная концепция, признающая горизонтальные перемещения частей литосферы.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тектоника литосферных плит
Основные положения теории ТЛП:
1. Граница литосферы
Литосфера – верхняя, твёрдая оболочка Земли, нижняя граница которой является изотерма +1300°С. Ниже – астеносфера. Она состоит из ГП такого же состава, но уже подплавленных и пластичных.

Тектоника литосферных плит
2. Литосферные плиты
Литосфера разделена на плиты, движущиеся по астеносфере. Выделяют 7 наиболее крупных литосферных плит:
1. Австралийская,
2. Антарктическая,
3. Африканская,
4. Евразийская,
5. Североамериканская,
6. Южноамериканская,
7. Тихоокеанская.

Землетрясения:  Землетрясение владивосток

Тектоника литосферных плит
3. Движения литосферных плит
Различают 3 типа относительных перемещений литосферных плит:
1. Дивергенция (расхождение)
2. Конвергенция (схождение)
3. Сдвиг (параллельное смещение)

Тектоника литосферных плит
Дивергентные перемещения приводят к образованию рифтов.
Рифт – линейно вытянутая тектоническая структура, представляющая собой расселину в месте дивергенции литосферных плит.

Тектоника литосферных плит
В результате спрединга возникают срединно-океанические хребты.
СОХ – крупная тектоническая структура на дне Мирового океана, представляющая собой горную систему, образовавшуюся вдоль зоны рифта.

Тектоника литосферных плит
Континентальные рифты превращаются:
А) при разрыве материковой ЗК – в океанические рифты (пример: Красное море)
Б) при остановке роста – в авлакогены (континентальные разломы, заполненные осадками; пример: Донецкий прогиб).

Тектоника литосферных плит
2. Обдукция (лат. – «покрывание») – надвиг «океанической» ЛП на «материковую».
Случай: О ↗ К
Пример: Евразийская ЛП ↗ Аравийскую ЛП
Результат: Оманские горы (Хаджар)

Тектоника литосферных плит
При сдвиговых перемещениях возникают трансформные разломы.
Большинство трансформных разломов расположены на океаническом дне. Направление сдвига бывает левое и правое.
Классический пример: разлом Сан-Андреас (Калифорния, США). (рис.2).

Тектоника литосферных плит
4. Причины движения ЛП
Основной причиной движения ЛП является конвекция магмы, обусловленная мантийными теплогравитационными течениями.
_____________________________________________________________________

Тектоника литосферных плит
5. Объём Земли
Объём поглощённой литосферы в зонах субдукции равен объёму ЗК, возникающей в зоне спрединга. Таким образом, объём Земли остаётся постоянным.

Тектоника литосферных плит
6. Суперконтинентальные циклы
Анализ движений материков приводит к выводу, что каждые несколько сот миллионов лет они объединяются в единый суперконтинент, в дальнейшем подвергающийся распаду.

Развитие теории тектоники плит

Контракционная гипотеза Эли де Бомона (1829-1852)
Гипотеза контракции – объяснение процессов горообразования и образования складчатости земной коры уменьшением объема Земли при её охлаждении;
Аналогия с печёным яблоком, которое за счёт усыхания покрывается множеством морщин;
Стала основной теоретической геологии начала 20 века

Теория геосинклиналей
Согласно этой концепции Земля состоит из гранитов (континенты) и базальтов (океаны).
При сжатии Земли в океанах-впадинах возникают тангенциальные силы, которые давят на континенты. Последние вздымаются в горные хребты, а затем разрушаются.
Материал, который получается в результате разрушения, откладывается во впадинах.

Гипотеза дрейфа материков
Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Если эти континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы образовались в результате раскола одного праматерика.
Другим направлением доказательства теории стали палеоклиматические реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы. Многие животные и растения имеют ограниченные ареалы, по обе стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но разделены многокилометровым водным пространством, и трудно предположить, что они пересекли океан.
В гипотезе рассматриваются только горизонтальные движения плит!

новейшая тектоника литосферных плит
Основная идея новой теории базируется на признании разделения литосферы, т.е. верхней оболочки Земли, включающей земную кору и верхнюю мантию до астеносферы, на восемь самостоятельно крупных плит, не считая ряда мелких.
Эти плиты в своих центральных частях лишены сейсмичности, они тектонически стабильны, а вот по краям плит сейсмичность очень высокая, там постоянно происходят землетрясения.
Следовательно, краевые зоны плит испытывают больше напряжения т.к. перемещаются относительно друг друга.

Положения тектоники литосферных плит
Верхняя часть твёрдой Земли делится на хрупкую литосферу и пластичную астеносферу.
Конвекция в астеносфере — главная причина движения плит.
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
расхождение (дивергенция), выраженное рифтингом и спредингом;
схождение (конвергенция) выраженное субдукцией и коллизией;
сдвиговые перемещения по трансформным разломам.
Спрединг в океанах компенсируется субдукцией и коллизией по их периферии, причём радиус и объём Земли постоянны (это утверждение постоянно обсуждается, но оно так достоверно и не опровергнуто)

причины движения литосферных плит
Тепловая конвекция — главная причина движения плит
Верхняя часть твёрдой Земли делится на хрупкую литосферу и пластичную астеносферу.

крупнейшие литосферные плиты
Крупнейшие литосферные плиты:
Австралийская плита 
Антарктическая плита 
Аравийский субконтинент 
Африканская плита
Евразийская плита 
Индостанская плита 
Плита Кокос 
Плита Наска
Плита Хуан Де Фука
Тихоокеанская плита 
Северо-Американская плита 
Сомалийская плита 
Южно-Американская плита 
Филиппинская плита

основные типы взаимодействия
литосферных плит

Дивергенция (спрединг, Рифтинг)
Спрединг – процесс расхождения плит с океанической корой (СОХ)
Рифтинг – процесс расхождения плит с континентальной корой (Байкал, Красное море)

Конвергенция (коллизия, субдукция)

Конвергентные границы – границы, вдоль которых происходит столкновение плит. Главных вариантов взаимодействия при столкновении может быть три:
Субдукция – процесс погружения океанической коры под континентальную
Обдукция – процесс погружения континентальной коры под океаническую
Коллизия – процесс столкновения двух блоков континентальной коры с образованием горных сооружений

Островные Дуги
Островные дуги — цепочки вулканических островов над зоной субдукции, возникающие там, где одна океаническая плита погружается под другую.
В качестве типичных современных островных дуг можно назвать Курильские, Алеутские, Марианские острова.

Трансформные границы
Трансформные разломы – разломы перпендикулярные осям СОХ, разбивают хребты на блоки Сдвиги на континентах – движение блоков континентальной коры вдоль разломов
Сдвиг — смещение одних блоков горных пород относительно других преимущественно в горизонтальном направлении по разлому

Схема границ между литосферными плитами разных типов

Фазы диастрофизма (справочно) (по Салопу, 1982; Condie, 1998, 2000)

Этап
Фаза
Время, млрд., лет
4-й
Альпийская
0,05
Герцинская
0,26
Каледонская
0,42
Катангская
0,67
Гренвильская
1,05
Авзянская
1,25
Кибарская
1,4
Выборгская
1,6
Карельская
1,9
Селецкая
2,4
Кеноранская
2,7
3-й
Суперконтинент
Пангея
Мезогея
Мегагея (Пангея-I)
Моногея( Пангея-0)
5

Тектоника (англ. – tectonics)-это раздел
геологии, занимающийся изучением общего
строения верхней части земной корыизучением региональных структур или форм
деформации, их взаимоотношений,
происхождения и исторического развития.
Выделяют ТЕКТОНИКУ региональную,
историческую,
экспериментальную, внутриплитную, горячих
полей, плит, литосферных плит, малых плит,
плюмов и др.
(Национальный исследовательский Томский
государственный университет, Проф. Парначев В. П.,
Краткий словарь современных тектонических терминов)
3

Гипотеза мобилизма (гипотеза дрейфа
материков) – создана немецким
геофизиком А. Вегенером в 1912 г.
Допускается возможность
горизонтального перемещения
материков.
По мнению А. Вегенера, в мезозое (Mz) все
материки были соединены в один
суперконтинент Пангею.
Он начал раскалываться в юре с
образованием современных материков. В
результате расхождения континентов
между ними образовались океаны.
60

Палеомагнетизм

К началу 1960-х годов была составлена карта
рельефа дна Мирового океана, которая показала,
что в центре океанов расположены срединноокеанические хребты, которые возвышаются на
1,5—2 км над абиссальными равнинами,
покрытыми осадками. Эти данные
позволили выдвинуть гипотезу спрединга.
Согласно этой гипотезе,
в мантии происходит конвекция со скоростью
около 1 см/год.
Восходящие ветви конвекционных ячеек выносят
под срединно-океаническими хребтами
мантийный материал, который обновляет
океаническое дно в осевой части хребта каждые
300—400 лет. Континенты не плывут по
океанической коре, а перемещаются по мантии,
будучи пассивно «впаяны» в литосферные плиты.
Согласно концепции спрединга, океанические
бассейны — структуры непостоянные,
неустойчивые, континенты же — устойчивые.

В 1994 г. появилось основание считать, что наступает новый
момент очередной смены парадигмы. В Японии в первом
номере юбилейного, 100-го тома журнала Японского
геологического общества, опубликована подборка статей
японских геологов и геофизиков по конкретным вопросам
геодинамики, которые положили начало двум новым научным
направлениям – глобальная геодинамика и историческая
геодинамика.
В новой теории глобальной геодинамики в Земле
выделяется
по
характеру
господствующих
геодинамических процессов три главных области:
тектоносфера, охватывающая кору и верхнюю
мантию с переходной зоной; нижняя мантия и ядро.
В тектоносфере господствует тектоника плит, в
нижней мантии – плюм-тектоника мантийных струй и
в ядре – «тектоника ядра», выражающаяся в
разрастании внутреннего ядра за счет внешнего.
Глобальная геодинамика как новая теория пока
находится в своем развитии. Есть вопросы, которые
она не решает. В качестве недостатка описанной
модели можно указать то, что Земля в ней трактуется
как замкнутая система, в то время как она в
действительности является открытой, непрерывно
взаимодействующей с космосом.

Объём поглощённой
в зонах субдукции
океанской коры
равен объёму коры,
возникающей в
зонах спрединга.
Это положении
подчёркивает
мнение о
постоянстве
объёма Земли.
Перемещение
литосферных плит
вызвано их
увлечением
конвективными
течениями в
астеносфере.
35

Главные литосферные плиты

1 – поддвиговые (субдукционные), 2 – раздвиговые, 3 – сдвиговые (трансформные), в
том числе сплошные – активные, штриховые – неактивные, трассируемые по
магнитным данным, 4 – неуверенные; 5 – направления относительных перемещений
плит; 6 – эпицентры глубокофокусных землетрясений.

К началу 1960-х годов была составлена
карта рельефа дна Мирового океана,
которая показала, что в центре океанов
расположены срединно-океанические
хребты, которые возвышаются на 1,5—
2 км над абиссальными равнинами,
покрытыми осадками. Эти данные
позволили выдвинуть
гипотезу спрединга. Согласно этой
гипотезе,
в мантии происходит конвекция со
скоростью около 1 см/год.
Восходящие ветви конвекционных ячеек
выносят под срединно-океаническими
хребтами мантийный материал, который
обновляет океаническое дно в осевой
части хребта каждые 300—400 лет.
Континенты не плывут по океанической
коре, а перемещаются по мантии, будучи
пассивно «впаяны» в литосферные плиты.
Согласно концепции спрединга,
океанические бассейны — структуры
непостоянные, неустойчивые, континенты
же — устойчивые.
13

Теория дрейфа материков

Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний
западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Если эти
континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы образовались в
результате раскола одного праматерика.
Другим направлением доказательства теории стали
палеоклиматические
реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы.
Многие животные и растения имеют ограниченные ареалы, по обе
стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но разделены
многокилометровым водным пространством, и трудно предположить,
что они пересекли океан.

Геосинклинальная гипотеза (Дж. Холл, Д. Дэна).
• Горно-складчатые структуры возникли на
месте прогибов, ранее выполнявшихся
разнообразными морскими отложениями.
• За прошедшее столетие учение о
геосинклиналях сформировалось в стройную
концепцию, но страдало одним
существенным недостатком: оно не давало
геодинамической интерпретации
наблюдаемых конкретных закономерностей
развития отдельных геосинклиналей.
61

• Смысл геосинклинальной идеи: в условиях
тектонического растяжения в земной
коре образуется прогиб.
• Процесс сопровождается подводными
вулканическими излияниями, накоплением
глубоководных терригенных и
кремнистых отложений.
• Затем возникают поднятия, структура
прогиба усложняется за счет размыва
поднятий. Распределение фаций
становится более сложным.
62

Спасибо за внимание!

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 срединноокеанических 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).
21

• Утяжеленная земная кора при этом
прогибается, возникают геосинклинальные
прогибы.
• Затем литосфера остывает, проницаемость ее
уменьшается, а астенолиты, не находя выхода
на поверхность, вызывают вертикальные
перемещения отдельных блоков литосферы,
что приводит к образованию орогенов.
65

Литосферные плиты в
первом приближении
описываются как
твёрдые тела, и их
движение подчиняется
теореме вращения
Эйлера. (любое
движение на Земле есть вращение)
18

Тектоника литосферных плит

В геологии сложилось 2 представления о литосфере:
1. Фиксизм – научная концепция, отрицающая горизонтальные
перемещения частей литосферы.
2. Мобилизм – научная концепция, признающая горизонтальные
перемещения частей литосферы.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Владимир
Белоусов,
приверженец
фиксизма,
возглавлял
борьбу против
теории ТЛП в
СССР.
Альфред
Вегенер,
приверженец
мобилизма,
в 1912 г. создал
гипотезу дрейфа
материков.

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
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. плотная) из них.
В зонах субдукции начинается процесс формирования новой континентальной коры.

Континентальные рифты превращаются:
А) при разрыве материковой ЗК – в океанические рифты (пример:
Красное море)
Б) при остановке роста – в авлакогены (континентальные разломы,
заполненные осадками; пример: Донецкий прогиб).

Контракционная гипотеза

Контракционная гипотеза (гипотеза
контракции) — гипотеза, объясняющая
процессы горообразования и образования
складчатости земной коры уменьшением
объёма Земли при её охлаждении. ( Земля
остывает подобно испечённому яблоку, и на
ней появляются морщины в виде горных
хребтов)
В соответствии с гипотезой о происхождении СС
Земля на начальных стадиях своей эволюции
была раскалённым расплавленным шаром и
земная кора образовалась при охлаждении его
поверхности. При дальнейшем охлаждении
Земли, сопровождающимся уменьшением её
объёма, должна уменьшаться и площадь её
поверхности, что, в свою очередь, должно
первоначально вызывать появление
неровностей — «морщин» на её поверхности.
10

4. Причины движения литосферных плит
Основной причиной движения ЛП является
конвекция магмы, обусловленная мантийными
теплогравитационными течениями.
_________________________________________
Конвекция магмы — дифференциация химического
состава магмы в результате снижения T и P,
обусловливающих отделение основной фазы,
растворенной в магме.
Артур Холмс – автор теории конвекции магмы (1929 год), объясняющей
механизм движения литосферных плит.

Этапы тектонического развития (Аплонов, 2001)

Этапы
тектонического
(Аплонов, 2001)
развития
1 — пассивный катархейский (4,6 — 4,0 млрд. лет назад)
2 — исключительно активный архейский (4,0 — 2,6 млрд.
лет назад)
3-умеренно активный (спокойный) протерозойско
фанерозойский (2,6 -0,26 млрд. лет назад)
4 — будущий этап тектонической смерти Земли
(семинарское занятие!)
7

Будущее Земли

• Интроверсия (Кристофер
Скотезе) – Пангея Ультима
• Ортоверсия
• Экстраверсия (Пол Ф. Хоффман)

5. Объём Земли
Объём поглощённой в зонах субдукции океанской коры равен объёму
коры, возникающей в зонах спрединга. Это положении подчёркивает
мнение о постоянстве объёма Земли.

Недостатки тектоники литосферных плит

*Распределение более разогретых и менее разогретых
областей в мантии соответствует картине
распределения литосферных плит и континентов
и океанов лишь до глубин 300 — 400 км максимум,
ниже эта картина существенно другая. Это
означает, что названная глубина, отвечающая
границе верхней и средней мантии, является нижним
пределом действия тектоники плит.
*Тектоника литосферных плит до сих пор остаётся
кинематической теорией для глобальных процессов,
поскольку математическое моделирование с
расчётом сил производится только для отдельных
регионов.
*Полный набор признаков, свидетельствующих
о проявлении механизма тектоники плит, известен
лишь для последнего миллиарда лет, что
обуславливает ограниченность во времени.
36

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 складчатонадвиговым 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.
30

Процесс раздвижения
плит в зонах океанских
рифтов (срединноокеанических 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
(от англ. spread –
расстилать,
развёртывать).
23

Трансформные разломы

Трансформные разломы – особый кинематический тип
разрывов со сдвиговым смещением, которые переносят,
трансформируют горизонтальное движение литосферы от
одной активной границы (дивергентной или конвергентной) к
другой.
33

3. Движения литосферных плит
Существует три
основных типа
относительных
перемещений плит:
• расхождение (дивергенция), выражено
рифтингом и спредингом;
• схождение (конвергенция), выраженное
субдукцией и коллизией;
• сдвиговые перемещения по
трансформным геологическим разломам.

Формирование залежей углеводородов в тылу островных дуг

Задуговой спрединг
сопровождается
гидротермальной
деятельностью и активными
тектоническими движениями в
трещиноватых и разломных
структурах, способствующими
формированию скоплений
углеводородов (УВ).
28

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
(от англ. spread – расстилать,
развёртывать).

Конвергентные границы
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.
25

2. Обдукция (лат. – «покрывание») – надвиг «океанической» ЛП на
«материковую».
Случай: О ↗ К
Пример: Евразийская ЛП ↗ Аравийскую ЛП
Результат: Оманские горы (Хаджар)

Трансформные границы –
границы, вдоль которых
происходят сдвиговые
смещения плит.
Сдвиг — смещение одних
блоков горных пород
относительно других
преимущественно в
горизонтальном
направлении по разлому
32

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.

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.
20

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.

• Тектоническая активность Земли интенсивность
протекания
всей
совокупности геологических процессов,
приводящих к деформациям ее литосферной
оболочки и проявлениям любых форм
магматизма в пределах этой оболочки
• Эпохи
наиболее
интенсивного
и
синхронного проявления складчатости,
магматизма и метаморфизма на разных
континентах выделяются в качестве фаз
диастрофизма
4

Строение срединно-океанического хребта (СОХ)

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.
1 – астеносфера,
2 – ультраосновные породы,
3 – основные породы
(габброиды),
4 – комплекс параллельных
даек,
5 – базальты океанического
дна,
6 – сегменты океанической
коры, образовавшие в разное
время (I-V по мере
удревнения),
7 – близповерхностный
магматический очаг (с
ультраосновной магмой в
нижней части и основной в
верхней),
8 – осадки океанического дна
(1-3 по мере накопления)
24

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 срединноокеанических 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).

При сдвиговых перемещениях возникают трансформные разломы.
Большинство трансформных разломов расположены на океаническом
дне. Направление сдвига бывает левое и правое.
Классический пример: разлом Сан-Андреас (Калифорния, США).

ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Процессы внутренней динамики
Тектоника
литосферных плит

Островные дуги — цепочки вулканических
островов над зоной субдукции,
возникающие там, где одна океаническая
плита погружается под другую.
В качестве типичных современных
островных дуг можно
назвать Курильские, Алеутские, Марианск
ие острова и многие другие архипелаги.

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.
1 – астеносфера,
2 – ультраосновные породы,
3 – основные породы
(габброиды),
4 – комплекс параллельных даек,
5 – базальты океанического дна,
6 – сегменты океанической коры,
образовавшие в разное время (I-V
по мере удревнения),
7 – близповерхностный
магматический очаг (с
ультраосновной магмой в нижней
части и основной в верхней),
8 – осадки океанического дна (1-3
по мере накопления)

Трансформные границы – границы,
вдоль которых происходят сдвиговые
смещения плит.
Сдвиг — смещение одних блоков
горных пород относительно других
преимущественно в горизонтальном
направлении по разлому
Сдвиговые границы плит на континентах
встречаются относительно редко. Пожалуй,
единственным ныне активным примером границы
такого типа является разлом Сан-Андреас,
отделяющий Северо-Американскую
плиту от Тихоокеанской. 800-мильный разлом СанАндреас — один из самых сейсмоактивных районов
планеты: в год плиты смещаются относительно друг
друга на 0,6 см, землетрясения с магнитудой более
6 единиц происходят в среднем раз в 22 года.
Город Сан-Франциско и большая часть района бухты
Сан-Франциско построены в непосредственной
близости от этого разлома.

Объём поглощённой в зонах
субдукции океанской коры
равен объёму коры,
возникающей в зонах
спрединга. Это положении
подчёркивает мнение о
постоянстве объёма Земли.
Перемещение литосферных
плит вызвано их увлечением
конвективными течениями в
астеносфере.

Классификация тектонических движений

I.
ПО НАПРАВЛЕНИЮ ДВИЖЕНИЯ:
1) Вертикальные
2) Горизонтальные
II. П О ВРЕМЕНИ ПРОЯВЛЕНИЯ:
1) Современные (2 млн. лет)
2) Новейшие (2-20 млн. лет). Ими формируется современный
рельеф Земли.
III. П О ОБЛАСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ:
1) Поверхностные. Охватывают осадочный слой. Вызываются
явлениями движения пластичных пород (соскальзывание
осадочных пород)
2) Коровые. Область проявления-земная кора. Обусловлены
процессами в астеносфере.
3) Глубинные. Охватывают мантию. Обусловлены процессами
в слое ДУБЛЬ-ПРИМ и в ядре.
4) Общепланетарные. Происходят по всему диаметру земного
шара.
66

Новейшая тектоника литосферных плит

Основная идея новой
теории базируется на
признании разделения
литосферы, т.е. верхней
оболочки Земли,
включающей земную кору и
верхнюю мантию до
астеносферы, на восемь
самостоятельно крупных
плит, не считая ряда
мелких.
Эти плиты в своих
центральных частях
лишены сейсмичности, они
тектонически стабильны,
а вот по краям плит
сейсмичность очень
высокая, там постоянно
происходят
землетрясения.
Следовательно, краевые
зоны плит испытывают
больше напряжения, т.к.
перемещаются
относительно друг друга.
14

Развитие
теории
тектоники плит
• Контракционная теория
• Теория геосинклиналей
• Теория дрейфа
материков
• Новейшая тектоника
литосферных плит
9

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)
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. плотная) из них.
В зонах субдукции начинается процесс формирования новой
континентальной коры.
26

Тектоника
литосферных плит
Крикунова Александра,
Андрющенко Никита,
Козырев Матвей,
Чижик Полина,
Гаврилова Анастасия
Студенты 4 курса, кафедра
геоморфологии

Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний
западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Если эти
континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы образовались в
результате раскола одного праматерика.
Другим направлением доказательства теории стали палеоклиматические
реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы.
Многие животные и растения имеют ограниченные ареалы, по обе
стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но разделены
многокилометровым водным пространством, и трудно предположить, что
они пересекли океан.
12

С образованием океанического рифта
связан спрединг.
Спрединг

процесс
расширения
океанического дна за счёт внедрения
магмы в зоне рифта.
Скорость спрединга, варьируется от 1,5 до
15—18 см/год
В результате спрединга возникают
срединно-океанические хребты.
СОХ – крупная тектоническая структура на
дне Мирового океана, представляющая
собой горную систему, образовавшуюся
вдоль зоны рифта.

• Распределение более разогретых и менее разогретых областей
в мантии соответствует картине распределения литосферных плит
и континентов и океанов лишь до глубин 300 — 400 км максимум,
ниже эта картина существенно другая. Это означает, что названная
глубина, отвечающая границе верхней и средней мантии, является
нижним пределом действия тектоники плит.
• Описание является чисто кинематическим, не раскрывает существа
сил, вызывающих перемещение плит, а ограничивается общим
указанием, что их причиной служит конвекция в мантии Земли;
• Данные исторической геологии, касающиеся континентов,
позволяют утверждать, что в своей современной форме
геотектоника плит действовала лишь в течение последнего
миллиарда лет истории Земли;
• Отсутствует объяснение внутриплитных деформаций, и особенно
магматизма (были предложены кроме конвекционных ячеек
плюмы).

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.
Крупнейшие литосферные плиты
Австралийская плита
Антарктическая плита
Аравийский субконтинент
Африканская плита
Евразийская плита
Индостанская плита
Плита Кокос
Плита Наска
Плита Хуан Де Фука
Тихоокеанская плита
Северо-Американская плита
Сомалийская плита
Южно-Американская плита
Филиппинская плита
17

ОСНОВНЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ
ПОЗИЦИИ
• В античное время существовали свои
теории, но первое более или менее
научное объяснение связывают с
именами
М. В.
Ломоносова
и
шотландца Дж. Хаттона.
• Они
полагали,
что
поднятия
образуются в результате подъема
магмы и процессов вулканизма, в том
числе с поднимающейся магмой
связано и появление складчатых
дислокаций.
8

Дивергентные перемещения приводят к образованию рифтов.
Рифт – линейно вытянутая тектоническая структура, представляющая
собой расселину в месте дивергенции литосферных плит.

Формирование залежей углеводородов в зоне коллизии литосферных плит

1. Строение литосферных плит под
океанами Атлантического типа;
2, 3. Начальная стадия закрытия
океана, образование островной
дуги на месте древней рифтовой
зоны;
4, 5. Столкновение островной дуги
с окраиной одного из континентов;
6, 7. Столкновение континентов и
возникновение краевых прогибов в
условиях конвергенции
литосферных плит.
1
2
3
4
5
6
7
31

Фазы диастрофизма (по Салопу, 1982; Condie, 1998, 2000)

Этап
Фаза
Время, млрд., лет
2-й
Барбетонская
3,0
Свазилендская
3,15
Белингвийская
3,4
Саамская
3,6
Готхобская
4,0
1-й
Суперконтинент
Оценкой средней тектонической активности Земли может
служить скорость относительного перемещения литосферных
плит, которая зависит от интенсивности мантийной конвекции
(определяется глобальной энергетикой Земли)
6

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.
29

Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний западного побережья Африки и
восточного Южной Америки. Если эти континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы
образовались в результате раскола одного праматерика.
Другим направлением доказательства теории стали палеоклиматические
реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы. Многие животные и растения
имеют ограниченные ареалы, по обе стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но
разделены многокилометровым водным пространством, и трудно предположить, что они
пересекли океан.

Теория геосинклиналей

Контракционная гипотеза
Принцип
изостазии
Согласно этой концепции Земля
состоит из гранитов (континенты)
и базальтов (океаны).
При сжатии Земли в океанахвпадинах возникают
тангенциальные силы, которые
давят на континенты. Последние
вздымаются в горные хребты, а
затем разрушаются.
Материал, который получается в
результате разрушения,
откладывается во впадинах.
11

Контракционная гипотеза (гипотеза контракции) —
гипотеза, объясняющая процессы горообразования и
образования складчатости земной коры уменьшением
объёма Земли при её охлаждении. ( Земля остывает
подобно испечённому яблоку, и на ней появляются
морщины в виде горных хребтов)
В соответствии с гипотезой о происхождении СС Земля на
начальных стадиях своей эволюции была раскалённым
расплавленным шаром и земная кора образовалась при
охлаждении его поверхности. При дальнейшем охлаждении
Земли, сопровождающимся уменьшением её объёма,
должна уменьшаться и площадь её поверхности, что, в свою
очередь, должно первоначально вызывать появление
неровностей — «морщин» на её поверхности.

Основная идея новой теории
базируется на признании
разделения литосферы, т.е.
верхней оболочки Земли,
включающей земную кору и
верхнюю мантию до
астеносферы, на восемь
самостоятельно крупных плит,
не считая ряда мелких.
Эти плиты в своих центральных
частях лишены сейсмичности,
они тектонически стабильны, а
вот по краям плит
сейсмичность очень высокая,
там постоянно происходят
землетрясения.
Следовательно, краевые зоны
плит испытывают больше
напряжения т.к. перемещаются
относительно друг друга.

• В дальнейшем поднятия разрастаются,
происходит инверсия прогибов,
внедряются гранитные интрузивы и все
отложения сминаются в складки. На
месте геосинклинали возникает горное
поднятие.
• Впоследствии горно-складчатое
сооружение размывается и ороген
превращается в пенепленизированную
равнину.
63

2. Литосферные плиты
Литосфера разделена на плиты, движущиеся по астеносфере.
Выделяют 7 наиболее крупных литосферных плит:
1. Австралийская,
2. Антарктическая,
3. Африканская,
4. Евразийская,
5. Североамериканская,
6. Южноамериканская,
7. Тихоокеанская.

Конвекция в астеносфере —
главная причина движения
плит.
Конвекция магмы дифференциация
химического состава магмы в
результате снижения T и P,
обусловливающих отделение
основной фазы,
растворенной в магме.
Верхняя часть твёрдой Земли
делится на хрупкую
литосферу и пластичную
астеносферу.
16

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.
Крупнейшие литосферные плиты
Австралийская плита
Антарктическая плита
Аравийский субконтинент
Африканская плита
Евразийская плита
Индостанская плита
Плита Кокос
Плита Наска
Плита Хуан Де Фука
Тихоокеанская плита
Северо-Американская плита
Сомалийская плита
Южно-Американская плита
Филиппинская плита

•Контракционная теория
•Теория геосинклиналей
•Теория дрейфа материков
Развитие теории •Новейшая тектоника
тектоники плит литосферных плит

Островные дуги — цепочки
вулканических островов
над зоной субдукции,
возникающие там, где одна
океаническая плита
погружается под другую.
В качестве типичных
современных островных дуг
можно
назвать Курильские, Алеутские
острова и многие другие
архипелаги.
27

Контракционная гипотеза
Принцип изостазии
Согласно этой концепции Земля состоит
из гранитов (континенты)
и базальтов (океаны).
При сжатии Земли в океанахвпадинах возникают тангенциальные
силы, которые давят на континенты.
Последние вздымаются в горные хребты,
а затем разрушаются.
Материал, который получается в
результате разрушения, откладывается во
впадинах.

Литосферные плиты. Закон Эйлера

• 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.

Сдвиговые границы плит на континентах
встречаются относительно редко. Пожалуй,
единственным ныне активным примером границы
такого типа является разлом Сан-Андреас,
отделяющий Северо-Американскую
плиту от Тихоокеанской.
800-мильный разлом Сан-Андреас — один из самых
сейсмоактивных районов планеты: в год плиты
смещаются относительно друг друга на 0,6 см,
землетрясения с магнитудой более 6 единиц
происходят в среднем раз в 22 года. Город СанФранциско и большая часть района бухты СанФранциско построены в непосредственной близости
от этого разлома.
34

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ
ТЕКТОНИКИ ПЛИТ
15

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.

Литосферные плиты в первом
приближении описываются как
твёрдые тела, и их движение
подчиняется теореме
вращения Эйлера. (любое
движение на Земле — есть
вращение)

• Гипотеза фиксизма. ( В. В. Белоусов, 1942 г.,
Р. В. ван Беммелен)
• Основана на представлениях о существовании
только вертикальных движений, механизм
которых связан с дифференциацией вещества
мантии.
• В нижней мантии вещество плавится и в виде
огромных перевернутых капель – астенолитов
– поднимается к подошве литосферы и в
случае ее проницаемости частично изливается
на поверхности Земли в виде базальтов.
64

Процессы внутренней динамики
Тектоника литосферных
плит

6. Суперконтинентальные циклы
Анализ движений материков приводит к выводу, что
каждые несколько сот миллионов лет они объединяются в
единый суперконтинент, в дальнейшем подвергающийся
распаду.

Суперконтиненты
Время
возникновения
1 Ваальбара
3,6 млрд. лет назад
2 Ур
3,0
3 Кенорленд (Пангея-1)
2,7
4 Колумбия (Пангея-2)
1,8
5 Родиния (Пангея-3)
1,1
6 Паннотия
0,6
7 Пангея
0,3
Возможно, через 200-300 млн
лет все нынешние материки
соединятся в суперконтинент
Пангея Ультима (Последняя
Пангея).

Конвекция в астеносфере — главная
причина движения плит.
Конвекция магмы — дифференциация
химического состава магмы в результате
снижения T и P, обусловливающих
отделение основной фазы, растворенной
в магме.
Верхняя часть твёрдой Земли делится на
хрупкую литосферу и пластичную
астеносферу.

Минусы геосинклинальной гипотезы

• В этой гипотезе нет конкретного объяснения истории
образования и геологического развития океанов.
Некоторые ученые поступали довольно просто: они продолжали в
океан выделяемые на континентах структуры. Погрузив участки
кратонов и горно-складчатых поясов на абиссальное дно, они
выводили их на поверхность у берегов противолежащих
континентов, стараясь создать единую схему распространения
известных на континентах образований.
• По мнению Кропоткина, опускание (без раздвигания материков в
области Атлантического и Индийского океанов) привело бы к
перемещению вод океана во вновь образовавшиеся впадины. В
этом случае уровень океана должен понизиться на 1 км, а это
должно было вызвать огромную регрессию в течение мезозоя и
кайнозоя. Но геологические данные показывают, что в это время
наоборот были самые крупные трансгрессии.

Оцените статью
Землетрясения