Тектоника плит – современная геологическая теория о движении и взаимодействии литосферных плит.
Слово «тектоника» происходит от греческого «тектон» - «строитель» или «плотник», плитами же в тектонике называют гигантские блоки литосферы.
Согласно этой теории, вся литосфера делится на части – литосферные плиты, которые разделены глубокими тектоническими разломами и перемещаются по вязкому слою астеносферы относительно друг друга со скоростью 2-16 см в год.
Существует 7 крупных литосферных плит и около 10 плит меньшего размера (количество плит в разных источниках разное).

При столкновении литосферных плит земная кора разрушается, а при их расхождении образуется новая. По краям плит, где напряжение внутри Земли наиболее сильное, происходят различные процессы: сильные землетрясения, извержения вулканов и образование гор. Именно по краям литосферных плит образуются самые крупные формы рельефа – горные цепи и глубоководные желоба.

Почему передвигаются литосферные плиты?
На направление и движение литосферных плит влияют внутренние процессы, происходящие в верхней мантии - перемещение вещества в мантии.
Когда литосферные плиты в одном месте расходятся, то в другом месте их противоположные края сталкиваются с другими литосферными плитами.

Схождение (конвергенция) океанической и материковой литосферных плит

Более тонкая океаническая литосферная плита “подныривает” под мощную материковую литосферную плиту, создавая на поверхности глубокую впадину или жёлоб.
Зона, где это происходит, называется субдуктивной . Погружаясь в мантию плита начинает плавиться. Кора верхней плиты сдавливается и на ней вырастают горы. Некоторые из них представляют собой вулканы, образованные магмой.

Литосферные плиты

Главными структурными единицами на уровне литосферы являются литосферные плиты, отражающие ее латеральные неоднородности. Их границы пересекают земную кору и надастеносферную мантию, а часто по сейсмическим данным прослеживаются до значительных глубин в нижней мантии. Среди структур второго порядка внутри литосферных плит выделяются их континентальные и океанические сегменты (континенты и океаны), наиболее резко отличающиеся строением земной коры. Развитие главных структурных единиц литосферы описывается тектоникой литосферных плит.

В основных положениях тектоники литосферных плит выделяются шесть постулатов.

1) В верхних оболочках твердой Земли по реологическим свойствам выделяется хрупкая оболочка – литосфера и, подстилающая ее, пластичная оболочка – астеносфера.

2) Литосфера разделена на ограниченное число крупных и малых плит. Крупные литосферные плиты это – Евразийская, Африканская, Северо-Американская, Южно-Американская, Тихоокеанская, Австралийская, Наска . Среди малых плит и микроплит выделяются: Хуан-де-Фука, Кокос, Карибская, Аравийская, Китайская, Индокитайская, Охотская, Филиппинская .

3) Выделяется три типа границ литосферных плит: дивергентные границы , вдоль которых происходит раздвижение плит; конвергентные границы , по которым плиты сближаются и погружаются одна под другую или сталкиваются друг с другом, трансформные границы , где плиты скользят друг относительно друга.

4) Горизонтальное движение плит может быть описано законами сферической геометрии Эйлера, согласно которым любое перемещение двух сопряженных точек на сфере совершается вдоль окружности, проведенной относительно оси, проходящей через центр Земли. Выход этой оси на земную поверхность называется полюсом вращения или раскрытия.

5) Площадь поглощаемой на конвергентных границах океанской коры, равна площади коры, образующейся на дивергентных границах.

6) Основная причина движения литосферных плит – это конвекция в мантии.

Важным дополнением к «классической» тектонике плит служит тектоника плюмов , представления которой стали формироваться одновременно с тектоникой плит, использовавшей «горячие точки» океанов для трассирования движения литосферных плит. В настоящее время по данным сейсмической томографии выделяются потоки разуплотненного разогретого вещества (плюмы), исходящие с разных глубинных оболочек Земли.

Дивергентные границы литосферных плит обусловлены процессами рифтогенеза и отражают геодинамические условия латерального растяжения, ориентированного в основном вкрест простирания дивергентных границ. В морфологическом отношении рифтовые структуры выражены сложными системами грабенов, ограниченных сбросами. Большинство рифтовых структур образуют единую глобальную систему, пересекающую континенты и океаны. Большая часть системы (около 60 тыс. км) расположена в океанах и выражена срединно-океаническими хребтами. На континентах океанические рифты часто продолжаются континентальными рифтами. При пересечении с активными окраинами континентов срединно-океанические хребты могут поглощаться в зонах субдукции. Отмирание рифтовых зон по простиранию носит постепенный характер, или пресекается трансформными разломами. Рифтовые зоны образуют почти полное кольцо вокруг Южного полюса на широтах 40-60°. От этого кольца отходят в меридиональном направлении три затухающие к северу ветви: Восточно-Тихоокеанская , Атлантическая и Индоокеанская . Вне глобальной системы находятся лишь немногие из крупных рифтовых зон.

Среди механизмов рифтогенеза выделяют деформационный рифтогенез и механизм гидравлического расклинивания. При деформационном рифтогенезе растяжение реализуется разрывными и вязкими деформациями в относительно узкой полосе с уменьшением мощности этой полосы и образованием «шейки». Предложено несколько моделей деформационного рифтогенеза. Модель Р. Смита и др. с субгоризонтальным срывом между ярусом хрупких и ярусом пластических деформаций; модель У. Гамильтона и др. с линзовидным характером деформаций; модель Б. Вернике, рассматривающая асимметричную деформацию на основе пологого сброса.

Механизм гидравлического расклинивания предусматривает в качестве активной силы базальтовую магму, которая раздвигает породы, внедряясь снизу в вертикальные трещины между ними и образуя рои параллельных даек. Трещины возникают в результате гидроразрыва под действием той же магмы.

Раскрытие зон спрединга может происходить двумя путями. Первый из них активный рифтогенез исходит из первичности восходящего потока астеносферного вещества. Поток поднимает и раздвигает литосферу, что в конечном итоге приводит к ее утонению и разрыву. Пассивный рифтогенез обусловлен растягивающими усилиями, которые приложены непосредственно к деформируемому слою.

Трансформные границы литосферных плит сочетаются и дополняют дивергентные границы. Наиболее ярко они выражены в пределах срединно-океанических хребтов, где делят их на разновозрастные фрагменты и смещают вкрест простирания.

Важнейшим свойством дивергентных и трансформных границ является то, что в их пределах в процессе спрединга зарождается новая океаническая кора .

Конвергентные границы литосферных плит характеризуются сближением плит в геодинамических условиях преобладающего латерального сжатия. Они выражены зонами субдукции , в которых океаническая кора погружается под континентальную, или океаническая кора погружается под океаническую, но более молодую. При сближении с последующим столкновением континентальных сегментов литосферных плит конвергентные границы выражаются коллизией. В определенных условиях субдукция и коллизия могут сопровождаться обдукцией – надвиганием океанической коры на континентальную. Большинство зон субдукции расположено по периферии Тихого океана. Другая система отходит от Тихоокеанской на запад и, чередуясь с коллизионными участками, следует от Зондской зоны до Калабрийской в Средиземном море и Гибралтарской. Современные коллизионные зоны связаны в основном со Средиземноморско-Гималайским складчатым поясом. В их пределах происходит тектоническое скучивание , приводящее к интенсивным складчато-надвиговым деформациям и формированию горных сооружений – орогенов.

Также как на дивергентных и трансформных границах, в пределах конвергентных границ происходит формирование новой коры, но коры континентального типа.

Внутриплитные тектонические процессы и структуры ими порождаемые в настоящее время являются объектом интенсивного изучения. Среди основных типов внутриплитных дислокаций выделяются планетарная трещиноватость и тесно связанные с ней линеаменты, зоны складчатых дислокаций и кольцевые структуры.

Планетарная трещиноватость представляется наиболее универсальным и повсеместно распространенным типом внутриплитных дислокаций. Наиболее изучена она на континентальных сегментах литосферных плит, где лучше всего проявлена в недеформированном виде в отложениях платформенного чехла. Важнейшей ее особенностью является преобладание двух генераций трещин: послойных (субгоризонтальных) и нормальных (перпендикулярных к границам слоя). Расстояния между нормальными трещинами являются функцией мощности слоя и состава пород его слагающих. В общем случае, чем больше мощность слоя, разорванного трещинами, тем больше расстояние (шаг) между ними. Кроме того, нормальные трещины делятся на системы – совокупности трещин с близкими элементами залегания. Среди систем чаще всего выделяют субмеридиональную, субширотную и две диагональные (северо-западную и северо-восточную). Особенности планетарной трещиноватости связывают с ротационными факторами – нестационарностями скорости вращения планеты вокруг своей оси.

Термин линеамент впервые был предложен американским геологом У. Хоббсом в 1911 г. для обозначения, вытянутых в одном направлении глобальных элементов рельефа и структуры. Новое свое значение он получил в процессе широкого применения в геологии аэро- и космоснимков, как отражение на земной поверхности разрывных нарушений различного ранга (в том числе и планетарной трещиноватости).

Внутриплитные зоны складчатых дислокаций обнаруживаются на всех континентах, а в настоящее время начинают выделяться и в пределах океанического дна. Их протяженность достигает сотен километров при ширине многие десятки километров. Часть из них образуются над древними рифтами в результате инверсии движений, другие формируются параллельно ближайшим складчатым поясам и синхронно с ними. По происхождению тесно связаны с ними эпиплатформенные орогены. Широко распространены пологие линейные поднятия и прогибы, рассматриваемые как литосферные складки.

Кольцевые структуры (морфоструктуры центрального типа) активно начали изучаться в тесной связи с развитием космической геологии. Среди них выделяют структуры магматогенного происхождения (вулканогенные, вулканогенно-плутонические, плутонические); метаморфогенные (гранитогнейсовые купола); диапировые структуры соляных, глиняных толщ, сводовые поднятия и погружения; а также термокарстовые и карстовые формы, связанные с экзогенными процессами. Особую группу образуют структуры ударного (метеоритного) происхождения. Значительную часть из выделенных при дешифрировании кольцевых объектов относят к категории криптоструктур (структур неустановленного происхождения).

Ударные (метеоритные, космогенные) структуры образуются при падении на Землю небесных тел различного типа и размера. К метеоритным кратерам относятся котловины на поверхности Земли, сохраняющие морфологические черты ударного происхождения. Структуры, которые утратили эти черты вследствие денудации принято называть астроблемами (звездными шрамами).

Скорости подхода космических тел к Земле изменяются от 11 до 76 км/с. Небольшие по размерам тела при входе в атмосферу теряют скорость вследствие торможения. Они полностью могут «сгорать» в атмосфере. Но уже тела размером 10-20 м, сталкиваясь с Землей со скоростью первые километры в секунду, способны формировать кратеры и оставлять в них свои обломки. Если скорость таких тел при ударе составляет 30 и более км/с, развивается давление 1500 ГПа, что примерно в 50 раз больше, чем в центре Земли. При этом температура составляет десятки тысяч градусов. В таких условиях происходит почти полное испарение метеорного вещества. Кратеры заполнены ударной брекчией, залегающей на раздробленных коренных породах. В центральной части кратеров часто выделяется центральное поднятие, сложенное хаотической брекчией. Породы, выполняющие кратер (импактиты ), образуются при огромном давлении и высокой температуре. Среди них выделяются следующие разновидности.

Аутигенная брекчия – это раздробленные коренные породы, не испытавшие значительного перемещения. Они залегают в основании разреза.

Аллогенная брекчия образована упавшими назад в кратер обломками различных размеров, сцементированных рыхлым обломочным материалом (коптокластом ). Мощность брекчии может достигать 100 и более метров.

Зювиты , представляющие собой спекшуюся массу обломков стекла и пород, вместе с другими породами выполняют внутренние части кратеров. Кроме того, они распространяются отдельными языками за пределами кратеров.

Тагамиты залегают внутри воронок. Они образуют неправильные пластообразные и линзообразные тела на поверхности аутигенной брекчии или над аллогенной брекчией и зювитами, а также формируют дайки и жерла в аутигенной брекчии и псевдопокровы. Представлены тагамиты однообразными пятнистыми породами с пористой, иногда пемзовидной структурой, состоящими из обломков темно-серого или цветного стекла.

Псевдотахилиты – переплавленные стекловатые или раскристаллизованные породы, образующие жилы в аутигенных брекчиях. Они образуются в результате фрикционного плавления на границах трущихся друг о друга блоков.

Океаны

Важнейшими морфоструктурными элементами океанов являются срединно-океанические хребты, трансформные разломы и абиссальные равнины.

Срединно-океанические хребты и трансформные разломы , являясь частью глобальной системы рифтов, проявляются во всех океанах как зоны спрединга – расширения океанического дна за счет образующейся в их осевых частях новой коры. Хребты – это грандиозные горные сооружения, средняя ширина которых изменяется от нескольких сотен километров до 2000-4000 км, относительное превышение над океаническим ложем составляет 1-3 км. Вершины хребтов находятся на глубинах в среднем 2,5 км. Рельеф хребтов сильно расчленен. При этом по мере удаления от оси горные шпили сменяются холмистым рельефом, который постепенно сглаживается на переходе к абиссальным равнинам. Хребты, таким образом, подразделяются на две геоморфологические зоны: зону гребня и зону склонов (флангов) . Гребневые зоны состоят из горных систем и разделяющих их долинообразных понижений, вытянутых в соответствии с общим простиранием. В центральной осевой зоне срединно-океанических хребтов высота гор максимальна. Здесь они сопряжены с узкой (10-40 км) и глубокой (1-4 км) рифтовой долиной с крутыми (около 40°) бортами, которые разделяются на несколько уступов. В уступах обнажаются подушечные лавы (пиллоу-лавы ). Рифтовая долина характеризуется блоково-грядовым расчленением. Ее центральная часть состоит из застывших базальтовых куполов и рукавообразных потоков, расчлененных гьярами – зияющими трещинами растяжения без вертикального смещения шириной 0,5 – 3 м (иногда до 20 м) и протяженностью десятки метров. Срединно-океанические хребты Тихого океана по сравнению с хребтами Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого (Арктического) океанов характеризуются менее контрастными формами рельефа, рифтовая долина в них выражена нечетко, широко развиты вулканические формы.

Срединно-океанические хребты пересекаются трансформными разломами (Дж. Т. Вилсон, 1965), которые смещают фрагменты хребтов в направлениях, поперечных к простиранию хребтов. Амплитуда смещения составляет сотни километров (до 750 км в приэкваториальных областях Атлантики). В рельефе дна океана трансформные разломы выражены узкими трогами с крутыми склонами. Их глубина достигает 7-8 км (разломы Элтанин и Романш). Трансформные разломы – это особого типа разрывы со сдвиговым смещением, которые переносят (трансформируют) горизонтальное движение литосферы от одной активной границы к другой. Трансформные разломы рифтовых соответствуют типу «хребет-хребет» (снимают напряжения между двумя отрезками рифтовой зоны). Причины накопления напряжений между сегментами хребта связаны с неравномерностью спрединга. В строении трансформных разломов выделяется активная и пассивные части. В пределах активной части происходит формирование новой океанической коры. По протяженности среди трансформных разломов выделяются магистральные (по В. Е. Хаину), или демаркационные (по Ю. М. Пущаровскому) Их протяженность десятки тысяч километров, а расстояния их разделяющие около тысячи километров. Они пересекают океаны и могут выходить на континенты. Такие трансформные разломы делят океаны на сегменты, раскрывшиеся в разное время. Менее протяженные трансформные разломы пересекают срединно-океанические хребты через каждые 100-200 км и продолжаются на некоторые расстояния в пределах абиссальных равнин. Разломы следующей категории не выходят за пределы хребтов и отстоят друг от друга на десятки километров. Наконец, более мелкие разломы пересекают лишь гребневые зоны и Рифтовые долины.

В геофизических полях срединно-океанические хребты выражены весьма отчетливо. Зона гребня отличается повышенной сейсмичностью. При этом глубина гипоцентров землетрясений обычно не превышает первых километров. В гравитационном поле вдоль оси хребта выделяются отрицательные аномалии. В сочетании с повышенным тепловым потоком гребневой зоны они фиксируют магматические камеры, в которых концентрируются магмы, представляющие результат выплавки базальтовой компоненты из залегающей вблизи поверхности астеносферы. Магнитное поле срединно-океанических хребтов характеризуется полосовыми магнитными аномалиями. Они следуют параллельно и симметрично оси хребта и представляют чередование прямой и обратной полярности. Аномалиям присвоены номера, счет которых начинается симметрично по обе стороны от осевой зоны. Расстояние между одноименными аномалиями в разных рифтовых зонах может быть различным. Оно не остается постоянным и вдоль одной и той же аномалии. Иногда симметрия аномалий относительно оси рифта различна по разным сторонам: по одну сторону аномалии расположены сжато, а по другую – разреженно. Все эти особенности объясняются тем, что при кристаллизации магмы в зоне раздвига остаточная намагниченность фиксирует в горных породах геомагнитные характеристики (модель Ф. Вайна – Д. Мэтьюза из Кембриджского университета США, 1963 г.). По мере своего формирования новообразованная океаническая кора отодвигается от оси спрединга и, подобно магнитной ленте записывает вариации геомагнитного поля, в том числе инверсии полярности. Поскольку наращивание коры происходит по обе стороны от оси спрединга, образуются две, дублирующие друг друга магнитные записи. Расстояние между одноименными аномалиями, при условии датирования их возраста, позволяет определить скорость спрединга. Полученные по этой методике скорости изменяются от долей сантиметра до 15-18 см / год. Поскольку спрединг развивается обычно симметрично, полная скорость раздвигания литосферных плит в два раза больше скорости спрединга. Глобальная аномалийная шкала в настоящее время разработана достаточно подробно. В частности, 34 аномалия, имеющая нормальную полярность, занимает широкую полосу дна и трактуется как «меловая зона спокойного магнитного поля (120-84 млн. лет). Выделяются и более древние аномалии с датировками вплоть до 167,5 млн. лет (юра). Таким образом, использование данных по полосовым аномалиям позволило реконструировать историю океанов, а также всей глобальной системы относительного перемещения литосферных плит с середины мезозоя до настоящего времени.

Тектономагматические процессы зон спрединга формируют океаническую кору из вещества, отделяющегося от мантии. По объему продуктов современного вулканизма океанические зоны спрединга в три раза превосходят все остальные виды вулканизма вместе взятые и составляют около 4 км³ / год. Основные разновидности магматических пород срединных океанических хребтов образованы базальтоидами, габброидами, а также перидотитами – тугоплавким остатком мантийного вещества. Для хребтов характерен особый геохимический тип базальтоидов, обозначаемых обычно аббревиатурой MORB (Mid-Oceanic Ridge Basalts) или СОХ (Срединно-Океанических Хребтов), или толеитовых базальтов . Для океанических толеитов нормального типа (N-MORB) отмечается малое содержание подвижных (некогерентных ) элементов, под которыми подразумеваются элементы, обладающие ионными радиусами и зарядами, не позволяющими легко входить в породообразующие минералы. Поэтому они обладают очень низкими коэффициентами распределения кристалл – жидкость и накапливаются в системе по мере кристаллизации. К ним относятся калий, цирконий, барий, большинство TR и пр. Такие базальты считают результатом частичного плавления геохимически истощенной (деплетированной ) мантии на сравнительно небольших глубинах. При этом степень плавления исходных пород была высокой, что выразилось обогащением расплава элементами группы железа.

К вулканическим зонам срединно-океаническиххребтов приурочены выходы гидротерм . С ними связаны металлоносные осадки и специфические отложения «черных и белых курильщиков».

Металлоносные осадки – это рыхлые полигенные образования, обогащенные в основном железом и марганцем гидротермального происхождения. Современные осадки приурочены к осевым частям и флангам спрединговых хребтов, к окрестностям гидротермальных полей. По мере развития спрединга металлоносные осадки переходят в погребенное состояние и залегают в основании разреза осадочного чехла океана, где их мощность может достигать нескольких десятков метров. Эти образования выделяются в самостоятельную металлоносную базальную формацию .

«Черные курильщики» - трубообразные конусы сульфидных построек, через которые поступают гидротермальные растворы с температурой 350-400°С, насыщенные взвесью минеральных частиц, рассеивающихся в водной среде подобно дыму. Они сопровождаются уникальным, полностью независимым от экзогенных источников питания, комплексом биоты. Холмы и конусные постройки образуют залежи массивных сульфидных руд массой несколько тысяч тонн. Отмечаются также плащеобразные покровы массивных сульфидных руд, мощностью до 10 м. Масса некоторых из таких образований может достигать 2 млн. тонн. Сульфидные руды локализуются в основном в осевых зонах срединно-океанических хребтов.

«Белые курильщики» - тип относительно низкотемпературных гидротермальных источников с температурой менее 300°С, функционирующих в парагенезе с «черными курильщиками». Однако, если дым «черных курильщиков» состоит из сульфидов железа, цинка, меди с примесью аморфного кремнезема, то дым «белых курильщиков» образован сульфатами (ангидритом, баритом) и аморфным кремнеземом.

Относительно недавно на вершине подводной горы Атлантис в пределах Срединно-Атлантического хребта, в 15 км к западу от его оси на глубине 2600 футов обнаружен еще один неизвестный ранее тип гидротерм. В рельефе дна эти гидротермы представлены громадными ослепительно белыми башнями высотой до 60 м и шириной в основании около 100 м, базирующихся на перидотитах. Они получили название Lost City (Затерянный Город) . Башни состоят из карбонатов – кальцита, арагонита, брукита. Они лишены дыма, вместо которого из трещин изливаются потоки воды с температурой 50-80°С. Источник тепла - процесс остывания ультраосновных пород. Дополнительно оно вырабатывается за счет химической реакции, при которой оливин (основной минерал перидотита) взаимодействует с морской водой, растворенными в ней солями и переходит в серпентинит и карбонаты, слагающие описанные гидротермальные сооружения. «Затерянный Город» обильно заселен бактериями, образующими обширные маты. Они питаются метаном и водородом, которые выделяются в процессе реакции.

В зависимости от скорости спрединга выделяют зоны с быстрым спредингом (скорость более 7 см/год), средним спредингом (скорость 3-7 см/год), медленным спредингом (скорость 1-3 см/год) и ультрамедленным спредингом (скорость до 1 см/год). Скорость спрединга тесно связана с рельефом океанических спрединговых зон. Примером высокоскоростного спрединга может служить Восточно-Тихоокеанское поднятие, которое отличается большой шириной, слабо выраженной рифтовой впадиной (вплоть до ее полного отсутствия и замещения горстообразным выступом). Срединно-Атлантический хребет на разных своих участках обладает низкими и средними скоростями спрединга. Его рельеф – это рельеф «классического» срединно-океанического хребта. К рифтовым зонам с ультрамедленным спредингом относится хребет Гаккеля в Северном Ледовитом океане. В рельефе дна он представлен практически одной узкой рифтовой долиной. Изменение скорости спрединга в срединно-океанических хребтах носит циклический характер, что выражается в тектоноэвстатических трансгрессиях и регрессиях. При быстром спрединге новая кора образуется в больших объемах, гребневая часть хребтов не успевает остывать, и хребты приобретают большую ширину, «выдавливают» воду океанов на сушу, что вызывает глобальную трансгрессию. При медленном спрединге вновь образованная океаническая кора формируется в меньших объемах, успевает остывать. Глубина океанических впадин возрастает, равно как и их объем. Вода с континентов «стягивается» в океан, происходит глобальная регрессия.

От скорости дивергенции зависит и обособление базальтовой магмы. С повышением скорости спрединга магматическая камера хребтов размещается все ближе к поверхности. Магма имеет более высокую температуру и низкую вязкость, поэтому при излиянии образует обширные покровы, подобные платобазальтам континентов. При медленном спрединге формируются подушечные лавы. Малые скорости спрединга затрудняют выход расплава на поверхность, возрастает степень дифференциации магмы, появляются порфировые разности базальтов. С возрастанием скорости спрединга в породах увеличивается содержание титана, возрастает отношение количества железа к количеству магния. В спрединговых зонах с высокой скоростью спрединга преобладает механизм гидравлического расклинивания . Он выражен в том, что при быстром подъеме базальтовой магмы обеспечивается расклинивающий эффект, который оказывает магма на породы земной коры. Застывшие магматические клинья выражены системами параллельных даек в основании океанической коры. В условиях медленного спрединга важную роль может играть деформационный механизм рифтогенеза , при котором растяжение реализуется разрывными и вязкими деформациями земной коры в относительно узкой полосе с уменьшением ее мощности.

Отмирание зон океанического рифтогенеза может происходить при изменении внешних геодинамических условий. В результате могут формироваться палеоспрединговые хребты . Один из вариантов такого отмирания – это резкое смещение, перескок (jumping) оси спрединга. После того, как скорость спрединга снижается до минимальных значений, растягивающие напряжения прекращаются и наступает длительная пассивная фаза, когда литосфера под хребтом охлаждается, наращивает свою мощность снизу за счет кристаллизации астеносферного материала. Это сопровождается изостатическим опусканием, рельеф хребта сглаживается, он все больше перекрывается осадочным чехлом.

Абиссальные равнины по площади являются преобладающим элементом строения океанического ложа. Они располагаются между срединно-океаническими хребтами и подножиями континентов и имеют глубину от 4 до 6 км. Кора в пределах абиссальных равнин выдержана по толщине, за исключением того, что осадочный слой в направлении к континентальным окраинам увеличивается по мощности за счет появления все более древних горизонтов, вплоть до верхов средней юры.

Некоторые равнины (особенно в Атлантическом и Индийском океанах) обладают идеально плоской поверхностью дна, другие, преимущественно в Тихом океане, характеризуются холмистым рельефом. Среди равнин возвышаются подводные вулканические горы. Их особенно много в пределах Тихого океана. Особую разновидность подводных гор образуют гийоты – плосковершинные возвышенности вулканического происхождения, встречающиеся на глубине около 2 км. Их вершины ранее были срезаны морской абразией, затем перекрыты мелководными осадками, иногда, рифами, и далее погрузились в результате охлаждения коры ниже уровня океана.

Абиссальные равнины крупными подводными хребтами и возвышенностями разделяются на отдельные котловины. Среди подводных поднятий выделяются изометричные возвышенности овально-округлой формы (Бермудское в Атлантики), плоские возвышенности за счет осадочного чехла – океанские плато (Онтонг-Джава в Тихом океане). Другие – линейные, протягивающиеся на тысячи километров при ширине сотни километров (Мальдивский и Восточно-Индийский хребты в Индийском океане). Все эти хребты и возвышенности поднимаются над смежными котловинами на 2-3 км. Кое-где их вершины выступают над уровнем моря в виде островов (Бермудские острова). Для большинства поднятий очевидно вулканическое происхождение. Для Императорско-Гавайского хребта оно доказывается современным вулканизмом на о. Гавайи, вулканической природой остальных островов Гавайской цепи. Для этих и других островов, кроме эффузивов, известны интрузии пород – дифференциатов щелочно-базальтовой магмы. Практически под всеми подводными поднятиями отмечается утолщение коры, которое может превышать 30 км. Первоначально значительная часть внутренних поднятий океана с утолщенной корой относилась к микроконтинентам . Однако последующие исследования показали, что число современных представителей этой категории структур весьма ограниченно. В Атлантике к ним относится плато Роккол, в Индийском океане – Мадагаскар. В Тихом океане Новая Зеландия с Новозеландским подводным плато. В Северном Ледовитом океане - хр. Ломоносова. Микроконтиненты обладают плоской поверхностью, лежащей на глубине около 2 км, но отдельные их части могут выступать над водой в виде островов. По сравнению с абиссальными равнинами осадочный чехол микроконтинентов обладает увеличенной мощностью. В нем могут присутствовать отложения, предшествующие раскрытию данного океана. Возраст фундамента может изменяться от палеозойского до архейского. Микроконтиненты откалывались от континентов на ранних стадиях раскрытия океана. Затем ось спрединга перескакивала в центральную часть современного океана.

Современный Мировой океан состоит из нескольких океанов. Из них Тихий океан – самый большой океан нашей планеты. Он занимает около трети поверхности земного шара и почти половину площади Мирового океана – 178,6 млн. км². Это самый глубокий океан, его средняя глубина более 4 км, а максимальная – 11022 м отмечена в Марианской впадине. Ложе океана занимает 63% его площади. Системой поднятий оно разделяется на ряд котловин, наиболее крупные из которых расположены по центральной оси ложа. На западе для котловин характерна холмистая поверхность, в восточной части океана (Северо-Восточная, южная котловины и др.) отмечается грядово-холмистый рельеф. Ложе осложнено вулканическими хребтами (Императорский, Гавайский хребты и др.). Характерны также многочисленные (около 7 тысяч) гийоты. В основном они расположены на сводовых поднятиях, валах, а также вдоль разломов. В восточной части расположен Тихоокеанский срединный хребет, смещенный относительно средней линии к востоку. Площадь его – 13% общей площади океана. Значительная часть хребта в северном полушарии уходит под Северную Америку. Отличительная черта – его сравнительно небольшая высота (от 1 до 2,5 км), значительная ширина (до 3 тыс. км), отсутствие четко выраженной рифтовой долины. Осевой блок здесь часто представлен гребнем высотой в несколько сотен метров и шириной несколько десятков километров. Тихоокеанский хребет разделяется на несколько звеньев. Среди них Южно- и Восточно-Тихоокеанское поднятия, хребты Гордн и Хуан-де-Фука. Выделяются также две большие ветви – Галапагосская и Чилийская. Среди наиболее крупных трансформных разломов, рассекающих хребет на сегменты, смещенные друг относительно друга в широтном направлении выделяются: Элтанин, Галапагосский, Мендосино, Кларион, Клипперон. Специфической морфоструктурой Тихого океана является Новозеландское плато – глыба материковой коры, не связанная с окружающими континентами.

Атлантический океан составляет около четверти Мирового океана (площадь 90,5 млн. км²). Его средняя глубина составляет 3844 м. Ложе океана (около 35% его общей площади) характеризуется сочетанием глубоководных котловин (Северо-Американская, Канарская, Западно-Европейская, Бразильская, Ангольская, Капская) и подводных поднятий. Для котловин характерен абиссальный холмистый рельеф.

Срединно-Атлантический хребет занимает почти половину площади океана. Его ширина около 1400 км при превышении над дном до 4 км, склоны его крутые. Рифтовая зона на всем своем протяжении отчетливо выражена. Трансформными разломами хребет разделен на несколько фрагментов: северный (хребты Книповича и Мона) доходит до о. Ян-Майен; далее следуют хребет Кольбейнст и Большой Исландский грабен (о. Исландия). К югу он продолжается хребтом Рейкьянес и до Азорских островов имеет строго меридиональное простирание. В районе экватора, трансформные разломы Романш, Вима, Сан-Паулу, Чейн и др. смещают его на несколько сотен километров. Южно-Атлантический хребет сохраняет субмеридиональное положение.

Средиземноморский бассейн в океанологическом отношении принадлежит бассейну Атлантического океана, а в тектоническом смысле отличается сложным строением, отражающим длительное его развитие, в значительной степени унаследованное отполициклического океана Тетис . Средиземное море через Дарданеллы - Мраморное море - Босфор соединяется с глубоководным Черным морем. В пределах Средиземноморья имеются глубоководные котловины, во многом сходные с океаническими, обширные мелководные плато, глубоководные желоба и рифтовые зоны, подводные хребты и отдельные вулканы.

Восточная часть Средиземного моря одновозрастна с основным океаном Тетис. Она представляет собой южные глубоководные бассейны этого океана.

Западная часть Средиземного моря (Западно-Средиземноморский бассейн) возникла на неотектоническом этапе (в олигоцене) как малый океанический бассейн уже после закрытия океана Тетис.

Индийский океан имеет площадь 76,8 млн. км² (около 20% площади Мирового океана). Его средняя глубина 3963 м. Ложе океана состоит из 24 глубоководных котловин из которых наиболее крупные: Центральная, Западно-Австралийская, Мадагаскарская, Сомалийская. Ложе осложнено меридиональными разломами. В пределах котловин выявлено около тысячи гийотов. Котловины разделены подводными поднятиями (хребтами): Мальдивским, Восточно-Индийским, Мадагаскарским, Мозамбикским, Маскаренским, Амирантским и др.

Срединно-океанические хребты Индийского океана – это сложная система подводных горных цепей, в которую входят: Западно-Индийский хребет, продолжающий систему Срединно-Атлантических хребтов; Австрало-Антарктический хребет, соединяющийся с хребтами Тихого океана; Центрально-Индийский хребет, возникший при слиянии первых двух хребтов.; Аравийско-Индийский; хребет (Карлсберг). Срединно-Океанические хребты осложнены трансформными разломами.

Северный Ледовитый океан – самый маленький океан. Его площадь 15,2 млн. км² (4,2% площади Мирового океана). Средняя глубина 1300 м. Ложе океана составляет 40% его площади и образовано небольшими глубоководными котловинами: Амундсена, Нансена, Макарова, Толя, Бофорта. Они разделены подводными поднятиями – погруженными блоками континентальной коры, выраженные хребтами: Ломоносова, Менделеева, Альфа.

Срединно-океанический хребет продолжает Срединно-Атлантический хребет. Он начинается хребтом Гаккеля, который обладает незначительной шириной, редуцированными флангами. В сущности, он образован одной рифтовой долиной. Предполагается его продолжение на суше в дельте Лены в системе Момского рифта.

Возраст океанов , ограниченных пассивными окраинами, определяется возрастом их наиболее древней коры, соответствующей началу раскрытия океанов. Для Атлантического океана – это 170 млн. лет (батский-келловейский века средней юры). Для Индийского океана – 158 млн. лет (оксфордский век поздней юры). Для Северного Ледовитого океана – 120 млн. лет (ранний мел). Для Тихого океана, окруженного активными окраинами, на основе палеогеографических реконструкций выделены фрагменты бывших пассивных окраин с возрастом, относящимся к позднему рифею (в Северо-Американских Кордильерах), позднему рифею – раннему кембрию (складчатая система Аделаида в Австралии). Таким образом, современная молодая кора Тихого океана является лишь обновленной, а само начало существования этого океана относится к позднему протерозою, хотя с того времени его площадь и конфигурация претерпели существенные изменения.

Приведенные датировки возраста современных океанов относятся к наиболее древним их частям. Однако раскрытие океанов происходило не сразу на всем протяжении, а по отдельным сегментам, разделенным магистральными трансформными разломами. В конце средней юры и в продолжение поздней юры раскрылся центральный сегмент Атлантики между Азоро-Гибралтарским разломом на севере и Экваториальной зоной разломов на юге. В течение раннего мела процесс распространился к северу до магистрального трансформного разлома Чарли – Гиббса. В конце мела спрединг достиг Гренландско-Фарерского порога, проходящего через Исландию. На этом этапе сформировалась побочная – Лабрадорская ветвь спрединга, отделившая к концу эоцена Гренландию от Северной Америки. В конце палеоцена – начале эоцена спрединг распространился из Северной Атлантики в Норвежско-Гренландский бассейн Арктики, затем, преодолев Шпицбергенский разлом, проник в Евразийскую котловину Северного Ледовитого океана, сформировав хребет Гаккеля.

В Южной Атлантике процесс пропагации спрединга также происходил с юга на север. В поздней юре произошло отделение Африки от Южной Америки и Антарктиды и к началу мела раскрытие дошло до Фолклендско-Агульясского разлома. В неокоме оно продвинулось на север до разлома Риу-Гранди. В конце апта – Альбе раскрылся Анголо-Бразильский сегмент, а в конце сеномана произошло объединение Южной и Центральной Атлантики.

В Индийском океане в поздней юре спрединг распространялся на юго-запад, отделяя Африку от Индии, Мадагаскара и Антарктиды., а затем с севера на юг и юго-восток, отделив в конце юры – начале мела Индию от Австралии и в начале сеномана – Австралию от Антарктиды.В позднем миоцене спрединг развивался от разлома Оуэн в Аденский залив и в Красное море.

Сложнее шло развитие Тихого океана, где происходила перестройка плана расположения осей спрединга. Современные их очертания начало формироваться в конце мела.

Состояние покоя неизвестно нашей планете. Это касается не только внешних, но и внутренних процессов, что происходят в недрах Земли: её литосферные плиты постоянно двигаются. Правда, некоторые участки литосферы довольно устойчивы, другие же, особенно те, что находятся на стыках тектонических плит, чрезвычайно подвижны и постоянно содрогаются.

Естественно, подобное явление люди без внимания оставить не могли, а потому на протяжении всей своей истории изучали и объясняли его. Например, в Мьянме до сих пор сохранилась легенда о том, что наша планета оплетена огромным кольцом змей, и когда они начинают двигаться, земля начинает содрогаться. Подобные истории не могли надолго удовлетворить пытливые человеческие умы, и чтобы узнать правду, самые любопытные сверлили землю, рисовали карты, строили гипотезы и выдвигали предположения.

Понятие литосферы содержит в себе твёрдую оболочку Земли, состоящую из земной коры и пласта размягчённых горных пород, входящих в состав верхней мантии, астеносферы (её пластичный состав даёт возможность плитам, из которых состоит земная кора, передвигаться по ней со скоростью от 2 до 16 см в год). Интересно, что верхний слой литосферы упругий, а нижний – пластичный, что даёт возможность плитам при движении сохранять равновесие, несмотря на постоянные сотрясения.

Во время многочисленных исследований учёные пришли к выводу, что литосфера имеет неоднородную толщину, и во многом зависит от рельефа местности, под которым находится. Так, на суше её толщина составляет от 25 до 200 км (чем старше платформа, тем она больше, а самая тонкая находится под молодыми горными хребтами).

А вот самый тонкий пласт земной коры – под океанами: его средняя толщина колеблется от 7 до 10 км, а в отдельных регионах Тихого океана доходит даже до пяти. Слой самой толстой коры расположен по краям океанов, наиболее тонкий – под срединно-океаническими хребтами. Интересно, что литосфера еще полностью не сформировалась, и процесс этот продолжается поныне (в основном – под океаническим дном).

Из чего состоит земная кора

Строение литосферы под океанами и континентами отличается тем, что под океаническим дном нет гранитного слоя, так как океаническая кора во время своего формирования много раз подвергалась процессам плавления. Общими для океанической и материковой коры являются такие слои литосферы, как базальтовый и осадочный.

Таким образом, земная кора состоит в основном из горных пород, которые формируются во время остывания и кристаллизации магмы, по трещинам внедряющейся в литосферу. Если при этом магма не смогла просочиться на поверхность, то она сформировала такие крупнокристаллические горные породы, как гранит, габбро, диорит, вследствие ее медленного охлаждения и кристаллизации.

А вот магма, которая сумела выбраться наружу, за счёт быстрого остывания, образовала мелкие кристаллы – базальт, липарит, андезит.

Что касается осадочных пород, то они в литосфере Земли образовались по-разному: обломочные появились в результате разрушения песка, песчаников и глины, химические сформировались благодаря различным химическим реакциям в водных растворах — это гипс, соль, фосфориты. Органические были образованы растительными и известковыми остатками – мел, торф, известняк, уголь.

Интересно, что некоторые породы появились из-за полного или частичного изменения их состава: гранит трансформировался в гнейс, песчаник – в кварцит, известняк – в мрамор. Согласно научным исследованиям, учёным удалось установить, что литосфера состоит из:

• Кислорода – 49%;
• Кремния – 26%;
• Алюминия – 7%;
• Железа – 5%;
• Кальция – 4%
• В состав литосферы входит немало минералов, самые распространённые – шпат и кварц.

Что касается структуры литосферы, то здесь различают стабильные и подвижные зоны (иными словами, платформы и складчатые пояса). На тектонических картах всегда можно увидеть обозначенные границы как устойчивых, так и опасных территорий. Прежде всего это Тихоокеанское огненное кольцо (расположено по краям Тихого Океана), а также часть Альпийско-Гималайского сейсмического пояса (Южная Европа и Кавказ).

Описание платформ

Платформа – это практически неподвижные части земной коры, которые прошли очень долгий этап геологического формирования. Их возраст определяют по этапу образования кристаллического фундамента (гранитного и базальтового слоёв). Древние или докембрийские платформы на карте всегда находятся в центре континента, молодые – или на краю материка, или между докембрийскими платформами.

Горно-складчатая область

Горно-складчатая область была сформирована во время столкновения тектонических плит, что расположены на материке. Если горные хребты были сформированы недавно, возле них фиксируется повышенная сейсмическая активность и все они расположены по краям литосферных плит (более молодые массивы относятся к альпийскому и киммерийскому этапу образования). Более старые области, относящиеся к древней, палеозойской складчатости, могут располагаться как с краю материка, например, в Северной Америке и Австралии, так и по центру – в Евразии.

Интересно, что возраст горно-складчатых областей учёные устанавливают по самым молодым складкам. Поскольку горообразование происходит беспрестанно, это даёт возможность определить лишь временные рамки этапов развития нашей Земли. Например, наличие горного хребта посреди тектонической плиты свидетельствует о том, что когда-то здесь проходила граница.

Литосферные плиты

Несмотря на то, что литосфера на девяносто процентов состоит из четырнадцати литосферных плит, многие с этим утверждением не согласны и рисуют свои тектонические карты, говоря о том, что существует семь больших и около десяти малых. Это разделение довольно условно, поскольку с развитием науки учёные или выделяют новые плиты, или же признают определенные границы несуществующими, особенно когда речь идёт про малые плиты.

Стоит отметить, что самые крупные тектонические плиты очень хорошо различимы на карте и ими являются:

• Тихоокеанская – самая большая плита планеты, вдоль границ которой происходят постоянные столкновения тектонических плит и образуются разломы – это является причиной её постоянного уменьшения;
• Евразийская – покрывает почти всю территорию Евразии (кроме Индостана и Аравийского полуострова) и содержит наибольшую часть материковой коры;
• Индо-Австралийская – в её состав входит австралийский континент и индийский субконтинент. Из-за постоянных столкновений с Евразийской плитой находится в процессе разлома;
• Южно-Американская – состоит из южноамериканского материка и части Атлантического океана;
• Северо-Американская – состоит из североамериканского континента, части северо-восточной Сибири, северо-западной части Атлантического и половины Северного Ледовитого океанов;
• Африканская – состоит из африканского материка и океанической коры Атлантического и Индийского океанов. Интересно, что соседствующие с ней плиты движутся в противоположную от неё сторону, поэтому здесь находится наибольший разлом нашей планеты;
• Антарктическая плита – состоит из материка Антарктида и близлежащей океанической коры. Из-за того, что плиту окружают срединно-океанические хребты, остальные материки от неё постоянно отодвигаются.

Движение тектонических плит

Литосферные плиты, соединяясь и разъединяясь, всё время изменяют свои очертания. Это даёт возможность учёным выдвигать теорию о том, что около 200 млн. лет назад литосфера имела лишь Пангею — один-единственный континент, впоследствии расколовшийся на части, которые начали постепенно отодвигаться друг от друга на очень маленькой скорости (в среднем около семи сантиметров в год).

Существует предположение, что благодаря движению литосферы, через 250 млн. лет на нашей планете сформируется новый континент за счёт объединения движущихся материков.

Когда происходит столкновение океанической и континентальной плит, край океанической коры погружается под материковую, при этом с другой стороны океанической плиты её граница расходится с соседствующей с ней плитой. Граница, вдоль которой происходит движение литосфер, называется зоной субдукции, где выделяют верхние и погружающиеся края плиты. Интересно, что плита, погружаясь в мантию, начинает плавиться при сдавливании верхней части земной коры, в результате чего образуются горы, а если к тому же прорывается магма – то и вулканы.

В местах, где тектонические плиты соприкасаются друг с другом, расположены зоны максимальной вулканической и сейсмической активности: во время движения и столкновения литосферы, земная кора разрушается, а когда они расходятся, образуются разломы и впадины (литосфера и рельеф Земли связаны друг с другом). Это является причиной того, что вдоль краёв тектонических плит расположены наиболее крупные формы рельефа Земли – горные хребты с активными вулканами и глубоководные желоба.

Рельеф

Не удивляет, что движение литосфер непосредственно влияет на внешний вид нашей планеты, а разнообразие рельефа Земли поражает (рельеф – это совокупность неровностей на земной поверхности, которые находятся над уровнем моря на разной высоте, а потому основные формы рельефа Земли условно делят на выпуклые (материки, горы) и вогнутые – океаны, речные долины, ущелья).

Стоит заметить, что суша занимает только 29% нашей планеты (149 млн. км2), а литосфера и рельеф Земли состоят в основном из равнин, гор и низкогорья. Что касается океана, то его средняя глубина составляет немногим меньше четырёх километров, а литосфера и рельеф Земли в океане состоят из материковой отмели, берегового склона, океанического ложа и абиссальных или глубоководных желобов. Большая часть океана обладает сложным и разнообразным рельефом: здесь есть равнины, котловины, плато, возвышенности, хребты высотой до 2 км.

Проблемы литосферы

Интенсивное развитие промышленности привело к тому, что человек и литосфера в последнее время стали чрезвычайно плохо уживаться друг с другом: загрязнение литосферы приобретает катастрофические масштабы. Произошло это вследствие возрастания промышленных отходов в совокупности с бытовым мусором и используемыми в сельском хозяйстве удобрениями и ядохимикатами, что негативно влияет на химический состав грунта и на живые организмы. Учёные подсчитали, что за год на одного человека припадает около одной тонны мусора, среди которых – 50 кг трудноразлагаемых отходов.

Сегодня загрязнение литосферы стало актуальной проблемой, поскольку природа не в состоянии справиться с ней самостоятельно: самоочищение земной коры происходит очень медленно, а потому вредные вещества постепенно накапливаются и со временем негативно воздействуют и на основного виновника возникшей проблемы – человека.

Состоит из множества слоев, нагромождающихся друг на друга. Однако лучше всего нам известны земная кора и литосфера. Это не удивляет - ведь мы не только обитаем на них, но и черпаем из глубин большинство доступных нам природных ресурсов. Но еще верхние оболочки Земли сохраняют миллионы лет истории нашей планеты и всей Солнечной системы.

Эти два понятия так часто встречаются в прессе и литературе, что вошли повседневный словарь современного человека. Оба слова используются для обозначения поверхности Земли или другой планеты - однако между понятиями есть разница, базирующаяся на двух принципиальных подходах: химическом и механическом.

Химический аспект - земная кора

Если разделять Землю на слои, руководствуясь различиями в химическом составе, верхним слоем планеты будет земная кора. Это относительно тонкая оболочка, заканчивающаяся на глубине от 5 до 130 километров под уровнем моря - океаническая кора тоньше, а континентальная, в районах гор, толще всего. Хотя 75% массы коры приходится только на кремний и кислород (не чистые, связанные в составе разных веществ), она отличается наибольшим химическим разнообразием среди всех слоев Земли.

Играет роль и богатство минералов - различных веществ и смесей, созданных за миллиарды лет истории планеты. Земная кора содержит не только «родные» минералы, которые были созданы геологическими процессами, но и массивное органическое наследие, вроде нефти и угля, а также инопланетные, включения.

Физический аспект - литосфера

Опираясь на физические характеристики Земли, такие как твердость или упругость, мы получим несколько иную картину - внутренности планеты будет укутывать литосфера (от др. греческого lithos, «скалистый, твердый» и «sphaira» сфера). Она намного толще земной коры: литосфера простирается до 280 километров вглубь и даже захватывает верхнюю твердую часть мантии!

Характеристики этой оболочки полностью соответствуют названию - это единственный, кроме внутреннего ядра, твердый слой Земли. Прочность, правда, относительная - литосфера Земли является одной из самых подвижных в Солнечной системе, из-за чего планета уже не раз изменяла свой внешний вид. Но для значительного сжатия, искривления и прочих эластических изменений требуются тысячи лет, если не больше.

• Интересный факт - планета может и не обладать поверхностной корой. Так, поверхность - это его затвердевшая мантия; кору ближайшая к Солнцу планета потеряла давным-давно в результате многочисленных столкновений.

Подводя итог, земная кора - это верхняя, химически разнообразная часть литосферы, твердой оболочки Земли. Первоначально они обладали практически одинаковым составом. Но когда на глубины воздействовала только нижележащая астеносфера и высокие температуры, в формировании минералов на поверхности активно участвовали гидросфера, атмосфера, метеоритные остатки и живые организмы.

Литосферные плиты

Еще одна черта, которая отличает Землю от других планет - это разнообразие на ней разнотипных ландшафтов. Конечно, свою невероятно большую роль сыграли и вода, о чем мы расскажем немного позже. Но даже основные формы планетарного ландшафта нашей планеты отличаются от той же Луны. Моря и горы нашего спутника - это котлованы от бомбардировки метеоритами. А на Земле они образовались в результате сотен и тысяч миллионов лет движения литосферных плит.

О плитах вы уже наверняка слышали - это громадные устойчивые фрагменты литосферы, которые дрейфуют по текучей астеносфере, словно битый лед по реке. Однако между литосферой и льдом есть два главных отличия:

• Прорехи между плитами небольшие, и быстро затягиваются за счет извергающегося с них расплавленного вещества, а сами плиты не разрушаются от столкновений.
• В отличие от воды, в мантии отсутствует постоянное течение, которое могло бы задавать постоянное направление движения материкам.

Так, движущей силой дрейфа литосферных плит является конвекция астеносферы, основной части мантии - более горячие потоки от земного ядра поднимаются к поверхности, когда холодные опускаются обратно вниз. Учитывая то, что материки различаются в размерах, и рельеф их нижней стороны зеркально отражает неровности верхней, движутся они также неравномерно и непостоянно.

Главные плиты

За миллиарды лет движения литосферных плит они неоднократно сливались в суперконтиненты, после чего снова разделялись. В ближайшем будущем, через 200– 300 миллионов лет, тоже ожидается образование суперконтинента под именем Пангея Ультима. Рекомендуем посмотреть видео в конце статьи - там наглядно показано, как мигрировали литосферные плиты за последние несколько сотен миллионов лет. Кроме того, силу и активность движения материков определяет внутренний нагрев Земли - чем он выше, тем сильнее расширяется планета, и тем быстрее и свободнее движутся литосферные плиты. Однако с начала истории Земли ее температура и радиус постепенно снижаются.

• Интересный факт - дрейф плит и геологическая активность не обязательно должны питаться от внутреннего самонагрева планеты. К примеру, спутник Юпитера, обладает множеством активных вулканов. Но энергию для этого дает не ядро спутника, а гравитационное трение с , из-за которого недра Ио разогреваются.

Границы литосферных плит весьма условны - одни части литосферы тонут под другими, а некоторые, как Тихоокеанская плита, вообще скрыты под водой. Геологи сегодня насчитывают 8 основных плит, которые покрывают 90 процентов всей площади Земли:

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

Такое разделение появилось недавно - так, Евразийская плита еще 350 миллионов лет назад состояла из отдельных частей, во время слияния которых образовались Уральские горы, одни из самых древних на Земле. Ученые по сей день продолжают исследование разломов и дна океанов, открывая новые плиты и уточняя границы старых.

Геологическая активность

Литосферные плиты движутся очень медленно - они наползают друг друга со скоростью 1–6 см/год, и отдаляются максимально на 10-18 см/год. Но именно взаимодействие между материками создает геологическую активность Земли, ощутимую на поверхности - извержения вулканов, землетрясения и образование гор всегда происходят в зонах контакта литосферных плит.

Однако есть исключения - так называемые горячие точки, которые могут существовать и в глубине литосферных плит. В них расплавленные потоки вещества астеносферы прорываются наверх, проплавляя литосферу, что приводит к повышенной вулканической активности и регулярным землетрясениям. Чаще всего это происходит неподалеку от тех мест, где одна литосферная плита наползает на другую - нижняя, вдавленная часть плиты погружается в мантию Земли, повышая тем самым давление магмы на верхнюю плиту. Однако сейчас ученые склоняются к той версии, что «утонувшие» части литосферы расплавляются, повышая давление в глубинах мантии и создавая тем самым восходящие потоки. Так можно объяснить аномальную отдаленность некоторых горячих точек от тектонических разломов.

• Интересный факт - в горячих точках часто образуются щитовые вулканы, характерные своей пологой формой. Они извергаются много раз, разрастаясь за счет текучей лавы. Также это типичный формат инопланетных вулканов. Самый известный из них на Марсе, самая высокая точка планеты - высота его достигает 27 километров!

Океаническая и континентальная кора Земли

Взаимодействие плит также приводит к формированию двух различных типов земной коры - океанической и континентальной. Поскольку в океанах, как правило, находятся стыки различных литосферных плит, их кора постоянно изменяется - разламывается или поглощается другими плитами. На месте разломов возникает непосредственный контакт с мантией, откуда поднимается раскаленная магма. Остывая под воздействием воды, она создает тонкий слой из базальтов - основной вулканической породы. Таким образом, океаническая кора полностью обновляется раз в 100 миллионов лет - самые старые участки, которые находятся в Тихом океане, достигают максимального возраста в 156–160 млн лет.

Важно! Океаническая кора - это не вся та земная кора, что находится под водой, а лишь ее молодые участки на стыке материков. Часть континентальной коры находится под водой, в зоне стабильных литосферных плит.

Как появились материки и острова? От чего зависит название наиболее крупных плит Земли? Откуда взялась наша планета?

Как всё начиналось?

Каждый хоть раз задумывался о происхождении нашей планеты. Для глубоко верующих людей всё просто: Землю за 7 дней создал Бог - и точка. Они непоколебимы в своей уверенности, даже зная названия крупнейших литосферных плит, образовавшихся в результате эволюции поверхности планеты. Для них зарождение нашей твердыни - это чудо, и никакие доводы геофизиков, естествоиспытателей и астрономов не способны их переубедить.

Учёные, однако, придерживаются иного мнения, основываясь на гипотезах и предположениях. Имеено они строят догадки, выдвигают версии и придумавают всему название. Наиболее крупных плит Земли это тоже коснулось.

На данный момент достоверно неизвестно, каким образом появилась наша твердь, однако есть много интересных мнений. Именно учёные единогласно постановили, что когда-то существовал единый гиганстский материк, в результате катаклизмов и природных процессов расколовшийся на части. Также учёные придумали не только название наиболее крупных плит Земли, но и обозначили малые.

Теория на грани фантастики

Например, Иммануил Кант и Пьер Лаплас – учёные из Германии – считали, что Вселенная появилась из газовой туманности, а Земля – это постепенно остывающая планета, земная кора которой - не что иное, как охлаждённая поверхность.

Другой учёный, Отто Юльевич Шмидт, полагал, что Солнце при прохождении через газопылевое облако часть его захватило за собой. Его версия состоит в том, что наша Земля никогда не была полностью расплавленным веществом и изначально представляла собой холодную планету.

Если верить теории английского учёного Фреда Хойла, Солнце имело свою звезду-близнеца, которая взорвалась, подобно сверхновой. Почти все осколки отбросило на огромные расстояний, а небольшое количество оставшихся вокруг Солнца превратились в планеты. Один из таких осколков и стал колыбелью человечества.

Версия как аксиома

Самая распространенная история возникновения Земли состоит в следующем:

• Около 7 миллиардов лет назад образовалась первичная холодная планета, после чего её недра начали постепенно разогреваться.
• Затем, во времена так называемой «лунной эры», раскалённая лава в гигантских количествах излилась на поверхность. Это повлекло за собой формирование первичной атмосферы и послужило толчком для образования земной коры - литосферы.
• Благодаря первичной атмосфере на планете появились океаны, в результате чего Земля была покрыта плотной оболочкой, представляя собой очертания океанических впадин и континентальных выступов. В те далёкие времена площадь воды значительно преобладала над площадью суши. К слову, земная кора и верхняя часть мантии называется литосферой, которая образует литосферные плиты, составляющие общий "облик" Земли. Названия наиболее крупных плит соответствуют своему географическому положению.

Гигантский раскол

Как же образовались континенты и литосферные плиты? Около 250 миллионов лет назад Земля выглядела совершенно не так, как сейчас. Тогда на нашей планете был всего один, просто-таки гигантский материк под названием Пангея. Его общая площадь впечатляла и равнялась площади всех ныне существующих материков, включая острова. Пангея со всех сторон омывалась океаном, который назывался Панталасса. Этот огромнейший океан занимал всю оставшуюся поверхность планеты.

Однако существование суперматерика оказалось недолговечным. Внутри Земли бурлили процессы, в результате которых вещество мантии начало растекаться в разные стороны, постепенно растягивая материк. Из-за этого Пангея сначала разъединилась на 2 части, образовав два континента - Лавразию и Гондвану. Затем и эти материки постепенно раскололись на множество частей, которые постепенно разошлись в разные стороны. Помимо новых материков, появились литосферные плиты. Из названия наиболее крупных плит становится понятным, в каких местах образовались гигантские разломы.

Остатки Гондваны - это известные нам Австралия и Антарктида, а также Южно-Африканская и Африканская литосферные плиты. Доказано, что эти плиты и в наше время постепенно расходятся - скорость из движения составляет 2 см в год.

Осколки Лавразии превратились в две литосферные плиты - Северо-Американскую и Евразийскую. При этом Евразия состоит не только из осколка Лавразии, но и из частей Гондваны. Названия наиболее крупных плит, формирующих Евразию - Индостанская, Аравийская и Евразийская.

В образовании Евразийского континента непосредственное участие принимает Африка. Её литосферная плита медленно сближается с Евразийской, образуя горы и возвышенности. Именно из-за этого "союза" появились Карпаты, Пиренеи, Рудные горы, Альпы и Судеты.

Список литосферных плит

Названия наиболее крупных плит таковы:

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

Плиты среднего размера - это:

• Аравийская;
• Наска;
• Скотия;
• Филлипинская;
• Кокос;
• Хуан-де-Фука.

Fb.ru

Что такое литосферные плиты. Карта литосферных плит

Если вам нравятся интересные факты о природе, тогда наверняка вы бы хотели знать, что такое литосферные плиты.

Итак, литосферные плиты представляют собой огромные блоки, на которые делится твердый поверхностный слой земли. Учитывая тот факт, что скальные породы под ними расплавлены, плиты медленно, со скоростью от 1 до 10 сантиметров в год, двигаются.

На сегодняшний день насчитывают 13 крупнейших литосферных плит, которые покрывают 90% земной поверхности.

Крупнейшие литосферные плиты:

• Австралийская плита - 47 000 000 км²
• Антарктическая плита - 60 900 000 км²
• Аравийский субконтинент - 5 000 000 км²
• Африканская плита - 61 300 000 км²
• Евразийская плита - 67 800 000 км²
• Индостанская плита - 11 900 000 км²
• Плита Кокос - 2 900 000 км²
• Плита Наска - 15 600 000 км²
• Тихоокеанская плита - 103 300 000 км²
• Северо-Американская плита - 75 900 000 км²
• Сомалийская плита - 16 700 000 км²
• Южно-Американская плита - 43 600 000 км²
• Филиппинская плита - 5 500 000 км²

Тут надо сказать, что существует земная кора континентальная и океаническая. Некоторые плиты состоят исключительно из одного типа коры (например, тихоокеанская плита), а некоторые из смешанных типов, когда плита начинается в океане и плавно переходит на континент. Толщина этих пластов составляет 70-100 километров.

Литосферные плиты плавают на поверхности частично расплавленного слоя земли – мантии. Когда плиты расходятся, трещины между ними заполняет жидкая порода, которая называется магмой. Когда магма затвердевает, она образует новые кристаллические породы. По поводу магмы поговорим подробнее в статье о вулканах.

Карта литосферных плит

Крупнейшие литосферные плиты (13 шт.)

В начале XX века американец Ф.Б. Тейлор и немец Альфред Вегенер одновременно пришли к выводу, что расположение континентов медленно изменяется. К слову сказать, именно это, в большой степени, является причиной землетрясений. Но ученые не смогли объяснить, как это происходит, до 60 годов двадцатого века, пока не выработалось учение о геологических процессах на морском дне.

Карта расположения литосферных плит

Именно ископаемые сыграли здесь главную роль. На разных материках были найдены окаменелые останки животных, которые явно не могли переплывать океан. Это вызвало предположение о том, что когда-то все материки были соединены и животные спокойно переходили между ними.

Подписывайтесь на InteresnyeFakty.org. У нас много интересных фактов и увлекательных историй из жизни людей.

Понравился пост? Нажми любую кнопку:

interesnyefakty.org

Литосферные плиты

Литосферные плиты - крупнейшие блоки литосферы. Земная кора вместе с частью верхней мантии состоит из нескольких очень больших блоков, которые называются литосферными плитами. Их толщина различна - от 60 до 100 км. Большинство плит включают в себя как материковую, так и океаническую кору. Выделяют 13 основных плит, из них 7 наиболее крупных: Американская, Африканская, Антарктическая, Индо-Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская, Амурская.

Плиты лежат на пластичном слое верхней мантии (астеносфере) и медленно движутся друг относительно друга со скоростью 1-6 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Они позволяют предположить, что конфигурация материков и океанов в будущем может быть совершенно отличной от современной, так как известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо-Австралийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся.

Силы, которые вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении вещества мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. За счет подводных излияний лав по разломам формируются толщи магматических горных пород. Застывая, они как бы залечивают раны - трещины. Однако растяжение вновь усиливается, и снова возникают разрывы. Так, постепенно наращиваясь, литосферные плиты расходятся в разные стороны.

Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000 км. Ширина этого разлома - 80-120 км. Его окраины усеяны потухшими и действующими вулканами.

Вдоль других границ плит наблюдается их столкновение. Оно происходит по-разному. Если плиты, одна из которых имеет океаническую кору, а другая материковую, сближаются, то литосферная плита, покрытая морем, погружается под материковую. При этом возникают глубоководные желоба, островные дуги (Японские острова) или горные хребты (Анды). Если сталкиваются две плиты, имеющие материковую кору, то происходит смятие в складки горных пород края этих плит, вулканизм и образование горных областей. Так возникли, например, на границе Евразийской и Индо-Австралийской плиты Гималаи. Наличие горных областей во внутренних частях литосферной плиты говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, прочно спаявшихся друг с другом и превратившихся в единую, более крупную литосферную плиту.Таким образом, можно сделать общий вывод: границы литосферных плит - подвижные области, к которым приурочены вулканы, зоны землетрясений, горные области, срединно-океанические хребты, глубоководные впадины и желоба. Именно на границе литосферных плит образуются рудные полезные ископаемые, происхождение которых связано с магматизмом.

geographyofrussia.com

Теория литосферных плит на карте мира: какая крупнейшая

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

Основатель теории литосферных плит

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

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

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

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

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

Карта литосферных плит мира

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

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

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

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

Самая большая литосферная плита

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

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

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

Что происходит при движение плит

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

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

Литосферные плиты в результате столкновения формируют:

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

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

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

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

Тектоника как наука

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

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

vsesravnenie.ru

Движение литосферных плит. Крупные литосферные плиты. Названия литосферных плит

Литосферные плиты Земли представляют собой огромные глыбы. Их фундамент образован сильно смятыми в складки гранитными метаморфизированными магматическими породами. Названия литосферных плит будут приведены в статье ниже. Сверху они прикрыты трех-четырехкилометровым "чехлом". Он сформирован из осадочных пород. Платформа имеет рельеф, состоящий из отдельных горных хребтов и обширных равнин. Далее будет рассмотрена теория движения литосферных плит.

Появление гипотезы

Теория движения литосферных плит появилась в начале двадцатого столетия. Впоследствии ей суждено было сыграть основную роль в исследованиях планеты. Ученый Тейлор, а после него и Вегенер, выдвинул гипотезу о том, что с течением времени происходит дрейф литосферных плит в горизонтальном направлении. Однако в тридцатые годы 20-го века утвердилось другое мнение. Согласно ему, перемещение литосферных плит осуществлялось вертикально. В основе этого явления лежал процесс дифференциации мантийного вещества планеты. Оно стало называться фиксизмом. Такое наименование было обусловлено тем, что признавалось постоянно фиксированное положение участков коры относительно мантии. Но в 1960-м году после открытия глобальной системы срединно-океанических хребтов, которые опоясывают всю планету и выходят в некоторых районах на сушу, произошел возврат к гипотезе начала 20-го столетия. Однако теория обрела новую форму. Тектоника глыб стала ведущей гипотезой в науках, изучающих структуру планеты.

Основные положения

Было определено, что существуют крупные литосферные плиты. Их количество ограниченно. Также существуют литосферные плиты Земли меньшего размера. Границы между ними проводят по сгущению в очагах землетрясений.

Названия литосферных плит соответствуют расположенным над ними материковым и океаническим областям. Глыб, имеющих огромную площадь, всего семь. Наибольшие литосферные плиты – это Южно- и Северо-Американские, Евро-Азиатская, Африканская, Антарктическая, Тихоокеанская и Индо-Австралийская.

Глыбы, плывущие по астеносфере, отличаются монолитностью и жесткостью. Приведенные выше участки – это основные литосферные плиты. В соответствии с начальными представлениями считалось, что материки прокладывают себе дорогу через океаническое дно. При этом движение литосферных плит осуществлялось под воздействием невидимой силы. В результате проведенных исследований было выявлено, что глыбы плывут пассивно по материалу мантии. Стоит отметить, что их направление сначала вертикально. Мантийный материал поднимается под гребнем хребта вверх. Затем происходит распространение в обе стороны. Соответственно, наблюдается расхождение литосферных плит. Данная модель представляет океаническое дно в качестве гигантской конвейерной ленты. Она выходит на поверхность в рифтовых областях срединно-океанических хребтов. Затем скрывается в глубоководных желобах.

Расхождение литосферных плит провоцирует расширение океанических лож. Однако объем планеты, несмотря на это, остается постоянным. Дело в том, что рождение новой коры компенсируется ее поглощением в участках субдукции (поддвига) в глубоководных желобах.

Почему происходит движение литосферных плит?

Причина состоит в тепловой конвекции мантийного материала планеты. Литосфера подвергается растяжению и испытывает подъем, что происходит над восходящими ветвями от конвективных течений. Это провоцирует движение литосферных плит в стороны. По мере удаления от срединно-океанических рифтов происходит уплотнение платформы. Она тяжелеет, ее поверхность опускается вниз. Этим объясняется увеличение океанической глубины. В итоге платформа погружается в глубоководные желоба. При затухании восходящих потоков от разогретой мантии она охлаждается и опускается с формированием бассейнов, которые заполняются осадками.

Зоны столкновения литосферных плит – это области, где кора и платформа испытывают сжатие. В связи с этим мощность первой повышается. В результате начинается восходящее движение литосферных плит. Оно приводит к формированию гор.

Исследования

Изучение сегодня осуществляется с применением геодезических методов. Они позволяют сделать вывод о непрерывности и повсеместности процессов. Выявляются также зоны столкновения литосферных плит. Скорость подъема может составлять до десятка миллиметров.

Горизонтально крупные литосферные плиты плывут несколько быстрее. В этом случае скорость может составить до десятка сантиметров в течение года. Так, к примеру, Санкт-Петербург поднялся уже на метр за весь период своего существования. Скандинавский полуостров – на 250 м за 25 000 лет. Мантийный материал движется сравнительно медленно. Однако в результате происходят землетрясения, извержения вулканов и прочие явления. Это позволяет сделать вывод о большой мощности перемещения материала.

Используя тектоническую позицию плит, исследователи объясняют множество геологических явлений. Вместе с этим в ходе изучения выяснилась намного большая, нежели это представлялось в самом начале появления гипотезы, сложность процессов, происходящих с платформой.

Тектоника плит не смогла объяснить изменения интенсивности деформаций и движения, наличие глобальной устойчивой сети из глубоких разломов и некоторые другие явления. Остается также открытым вопрос об историческом начале действия. Прямые признаки, указывающие на плитно-тектонические процессы, известны с периода позднего протерозоя. Однако ряд исследователей признает их проявление с архея или раннего протерозоя.

Расширение возможностей для исследования

Появление сейсмотомографии обусловило переход этой науки на качественно новый уровень. В середине восьмидесятых годов прошлого века глубинная геодинамика стала самым перспективным и молодым направлением из всех существовавших наук о Земле. Однако решение новых задач осуществлялось с использованием не только сейсмотомографии. На помощь пришли и прочие науки. К ним, в частности, относят экспериментальную минералогию.

Благодаря наличию нового оборудования появилась возможность изучать поведение веществ при температурах и давлениях, соответствующих максимальным на глубинах мантии. Также в исследованиях использовались методы изотопной геохимии. Эта наука изучает, в частности, изотопный баланс редких элементов, а также благородных газов в различных земных оболочках. При этом показатели сравниваются с метеоритными данными. Применяются методы геомагнетизма, с помощью которых ученые пытаются раскрыть причины и механизм инверсий в магнитном поле.

Современная картина

Гипотеза тектоники платформы продолжает удовлетворительно объяснять процесс развития коры океанов и континентов в течение хотя бы последних трех миллиардов лет. При этом имеются спутниковые измерения, в соответствии с которыми подтвержден факт того, что основные литосферные плиты Земли не стоят на месте. В результате вырисовывается определенная картина.

В поперечном сечении планеты присутствует три самых активных слоя. Мощность каждого из них составляет несколько сотен километров. Предполагается, что исполнение главной роли в глобальной геодинамике возложено именно на них. В 1972 году Морган обосновал выдвинутую в 1963-м Вилсоном гипотезу о восходящих мантийных струях. Эта теория объяснила явление о внутриплитном магнетизме. Возникшая в результате плюм-тектоника становится с течением времени все более популярной.

Геодинамика

С ее помощью рассматривается взаимодействие достаточно сложных процессов, которые происходят в мантии и коре. В соответствии с концепцией, изложенной Артюшковым в его труде "Геодинамика", в качестве основного источника энергии выступает гравитационная дифференциация вещества. Этот процесс отмечается в нижней мантии.

После того как от породы отделяются тяжелые компоненты (железо и прочее), остается более легкая масса твердых веществ. Она опускается в ядро. Расположение более легкого слоя под тяжелым неустойчиво. В связи с этим накапливающийся материал собирается периодически в достаточно крупные блоки, которые всплывают в верхние слои. Размер подобных образований составляет около ста километров. Этот материал явился основой для формирования верхней мантии Земли.

Нижний слой, вероятно, представляет собой недифференцированное первичное вещество. В ходе эволюции планеты за счет нижней мантии происходит рост верхней и увеличение ядра. Более вероятно, что блоки легкого материала поднимаются в нижней мантии вдоль каналов. В них температура массы достаточно высока. Вязкость при этом существенно снижена. Повышению температуры способствует выделение большого объема потенциальной энергии в процессе подъема вещества в область силы тяжести примерно на расстояние в 2000 км. По ходу движения по такому каналу происходит сильный нагрев легких масс. В связи с этим в мантию вещество поступает, обладая достаточно высокой температурой и значительно меньшим весом в сравнении с окружающими элементами.

За счет пониженной плотности легкий материал всплывает в верхние слои до глубины в 100-200 и менее километров. С понижением давления падает температура плавления компонентов вещества. После первичной дифференциации на уровне "ядро-мантия" происходит вторичная. На небольших глубинах легкое вещество частично подвергается плавлению. При дифференциации выделяются более плотные вещества. Они погружаются в нижние слои верхней мантии. Выделяющиеся более легкие компоненты, соответственно, поднимаются вверх.

Комплекс движений веществ в мантии, связанных с перераспределением масс, обладающих разной плотностью в результате дифференциации, называют химической конвекцией. Подъем легких масс происходит с периодичностью примерно в 200 млн лет. При этом внедрение в верхнюю мантию отмечается не повсеместно. В нижнем слое каналы располагаются на достаточно большом расстоянии друг от друга (до нескольких тысяч километров).

Подъем глыб

Как было выше сказано, в тех зонах, где происходит внедрение крупных масс легкого нагретого материала в астеносферу, происходит частичное его плавление и дифференциация. В последнем случае отмечается выделение компонентов и последующее их всплытие. Они достаточно быстро проходят сквозь астеносферу. При достижении литосферы их скорость снижается. В некоторых областях вещество формирует скопления аномальной мантии. Они залегают, как правило, в верхних слоях планеты.

Аномальная мантия

Ее состав приблизительно соответствует нормальному мантийному веществу. Отличием аномального скопления является более высокая температура (до 1300-1500 градусов) и сниженная скорость упругих продольных волн.

Поступление вещества под литосферу провоцирует изостатическое поднятие. В связи с повышенной температурой аномальное скопление обладает более низкой плотностью, чем нормальная мантия. Кроме того, отмечается небольшая вязкость состава.

В процессе поступления к литосфере аномальная мантия довольно быстро распределяется вдоль подошвы. При этом она вытесняет более плотное и менее нагретое вещество астеносферы. По ходу движения аномальное скопление заполняет те участки, где подошва платформы находится в приподнятом состоянии (ловушки), а глубоко погруженные области она обтекает. В итоге в первом случае отмечается изостатическое поднятие. Над погруженными же областями кора остается стабильной.

Ловушки

Процесс охлаждения мантийного верхнего слоя и коры до глубины примерно ста километров происходит медленно. В целом он занимает несколько сотен миллионов лет. В связи с этим неоднородности в мощности литосферы, объясняемые горизонтальными температурными различиями, обладают достаточно большой инерционностью. В том случае, если ловушка располагается неподалеку от восходящего потока аномального скопления из глубины, большое количество вещества захватывается сильно нагретым. В итоге формируется достаточно крупный горный элемент. В соответствии с данной схемой происходят высокие поднятия на участке эпиплатформенного орогенеза в складчатых поясах.

Описание процессов

В ловушке аномальный слой в ходе охлаждения подвергается сжатию на 1-2 километра. Кора, расположенная сверху, погружается. В сформировавшемся прогибе начинают скапливаться осадки. Их тяжесть способствует еще большему погружению литосферы. В итоге глубина бассейна может составить от 5 до 8 км. Вместе с этим при уплотнении мантии в нижнем участке базальтового слоя в коре может отмечаться фазовое превращение породы в эклогит и гранатовый гранулит. За счет выходящего из аномального вещества теплового потока происходит прогревание вышележащей мантии и понижение ее вязкости. В связи с этим наблюдается постепенное вытеснение нормального скопления.

Горизонтальные смещения

При образовании поднятий в процессе поступления аномальной мантии к коре на континентах и океанах происходит увеличение потенциальной энергии, запасенной в верхних слоях планеты. Для сброса излишков вещества стремятся разойтись в стороны. В итоге формируются добавочные напряжения. С ними связаны разные типы движения плит и коры.

Разрастание океанического дна и плавание материков являются следствием одновременного расширения хребтов и погружения платформы в мантию. Под первыми располагаются крупные массы из сильно нагретого аномального вещества. В осевой части этих хребтов последнее находится непосредственно под корой. Литосфера здесь обладает значительно меньшей мощностью. Аномальная мантия при этом растекается в участке повышенного давления – в обе стороны из-под хребта. Вместе с этим она достаточно легко разрывает кору океана. Расщелина наполняется базальтовой магмой. Она, в свою очередь, выплавляется из аномальной мантии. В процессе застывания магмы формируется новая океаническая кора. Так происходит разрастание дна.

Особенности процесса

Под срединными хребтами аномальная мантия обладает сниженной вязкостью вследствие повышенной температуры. Вещество способно достаточно быстро растекаться. В связи с этим разрастание дна происходит с повышенной скоростью. Относительно низкой вязкостью также обладает океаническая астеносфера.

Основные литосферные плиты Земли плывут от хребтов к местам погружения. Если эти участки находятся в одном океане, то процесс происходит со сравнительно высокой скоростью. Такая ситуация характерна сегодня для Тихого океана. Если разрастание дна и погружение происходит в разных областях, то расположенный между ними континент дрейфует в ту сторону, где происходит углубление. Под материками вязкость астеносферы выше, чем под океанами. В связи с возникающим трением появляется значительное сопротивление движению. В результате снижается скорость, с которой происходит расширение дна, если отсутствует компенсация погружения мантии в той же области. Таким образом, разрастание в Тихом океане происходит быстрее, чем в Атлантическом.

fb.ru

Wonderful-planet - Литосферные плиты.

Подробности Вы в разделе: Литосфера

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

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

Чем сложена литосфера.

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

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

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

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

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

Основные литосферные плиты Земли.

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

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

Рис 1. Карта литосферных плит Земли.

Движение литосферы Земли.

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

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

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

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

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

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

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

Литосферные плиты России.

Россия расположена на четырех литосферных плитах.

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

Рис 2. Карта литосферных плит России.

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

Рис 3. Тектоническое строение России.

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

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

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

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Нужно больше информации по теме "Литосферные плиты"? Воспользуйтесь поиском от Гугл!

Избранные мировые новости.

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

• < Назад
• Вперёд >

wonderful-planet.ru

Литосферная плита - это... Что такое Литосферная плита?

Литосферная плита - это крупный стабильный участок земной коры, часть литосферы. Согласно теории тектоники плит, литосферные плиты ограничены зонами сейсмической, вулканической и тектонической активности - границами плиты. Границы плит бывают трёх типов: дивергентные, конвергентные и трансформные.

Из геометрических соображений понятно, что в одной точке могут сходиться только три плиты. Конфигурация, в которой в одной точке сходятся четыре или более плит, неустойчива, и быстро разрушается со временем.

Существует два принципиально разных вида земной коры - кора континентальная и кора океаническая. Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (пример - крупнейшая тихоокеанская плита), другие состоят из блока континентальной коры, впаянного в кору океаническую.

Литосферные плиты постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться в результате рифтинга и спаиваться, образуя единую плиту в результате коллизии. Литосферные плиты также могут тонуть в мантии планеты, достигая глубины ядра. С другой стороны, разделение земной коры на плиты неоднозначно, и по мере накопления геологических знаний выделяются новые плиты, а некоторые границы плит признаются несуществующими. Поэтому очертания плит меняются со временем и в этом смысле. Особенно это касается малых плит, в отношении которых геологами предложено множество кинематических реконструкций, зачастую взаимно исключающих друг друга.

Карта литосферных плит Tectonics plates (preserved surfaces)

Более 90 % поверхности Земли покрыто 14-ю крупнейшими литосферными плитами:

Плиты среднего размера:

Микроплиты

Исчезнувшие плиты:

Исчезнувшие океаны:

Суперконтиненты:

Примечания

Расчет толщины плитного фундамента