Доклад - Литосферные плиты - файл 1.doc. Литосферные плиты реферат


Реферат Литосферные плиты

скачать

Реферат на тему:

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[1]. С другой стороны, разделение земной коры на плиты не однозначно, 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

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

Плиты среднего размера:

Микроплиты

Исчезнувшие плиты:

Исчезнувшие океаны:

Суперконтиненты:

Примечания

  1. «Бывшее дно океана нашлось на границе земного ядра» (по материалам Nature и LiveScience.com) - www.lenta.ru/news/2006/05/18/floor/

См. также

Древние материки

wreferat.baza-referat.ru

Доклад - Литосферные плиты - 1.doc

Доклад - Литосферные плитыскачать (214.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc

Реклама MarketGid: 2010 ТАДЖИКСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Геологический факультет

Кафедра горнотехнического менеджмента и металла

Подготовил: студент 4-го курса геологического факультета ТНУ Аминов Д.Х.

Руководитель: профессор Хакимов Ф.Х. Доклад на тему:

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.

К первому, или дивергентному, относятся границы плит, вдоль которых происходит раздвижение литосферных плит с образованием рифтовых зон и непрерывным рождением новой океанической коры. Такие границы называют еще конструктивными. В океанах этим границам отвечают рифтовые зоны срединно-океанических хребтов. На континентах к зарождающимся границам такого типа относятся Восточно- Африканская рифтовая система и возможно Байкальский рифт в Азии. Дивергентным границам плит в океанах соответствует мощнейший базальтовый вулканизм, формирующий океаническую кору в рифтовых зонах СОХ, и мелкофокусная сейсмичность.

К границам второго, или конвергентного, типа относятся зоны поддвига плит, в которых океанические литосферные плиты пододвигаются под островные дуги либо под континентальные окраины. Так как на конвергентных границах происходит поглощение коры, то они еще называются деструктивными. Этим границам обычно соответствуют очень характерные формы рельефа: сопряженные структуры глубоководных желобов (глубины дна в которых иногда превышают 10 км) с цепью вулканических островных дуг или высочайших горных сооружений (достигающих по высоте 7- 8 км), если поддвиг происходит под континенты.

Поддвигание океанических плит под континенты, если оно не компенсируется их раздвижением в срединно- океанических хребтах, обычно приводит к постепенному закрытию океана, сопровождающемуся столкновением обрамлявших его континентов, и к возникновению вдоль зоны поддвига плит коллизионного складчатого пояса. Процесс столкновения континентов называется коллизией. Таким путем, например, на месте древнего океана Тетис возник Альпийско- Гималайский горный пояс. Процесс поддвига плит здесь продолжается и сегодня, о чем свидетельствует повышенная сейсмичность этого региона, поэтому Альпийско- Гималайский пояс можно также рассматривать как систему конвергентных коллизионных границ плит.

Детальными исследованиями СОХ установлено, что их гребни и рифтовые долины протягиваются вдоль хребтов не непрерывно, а как бы разорваны на отдельные сегменты трансформными разломами, по которым обычны только чисто сдвиговые смещения плит. Это и есть границы плит третьего типа, или трансформные разломы. Как правило, эти разломы всегда располагаются перпендикулярно к простиранию рифтовых трещин. Трансформные разломы иногда пересекают зоны поддвига плит или протягиваются от них к рифтовым зонам, но подавляющее их большинство рассекает только срединно- океанические хребты.

Земная кора – самая верхняя часть литосферы она представляет собой как бы тонкое «покрывало», под которым скрыты не спокойные земные нёдра. По сравнению с другими геосферами земная кора кажется тонкой пленкой, в которую обёрнут земной шар. В среднем толщина земной коры составляет всего 0,6% от длины земного радиуса.

Существует два принципиально разных вида земной коры — кора континентальная и кора океаническая. Строение океанической коры отличается от континентальной. Континентальная кора более мощная и состоит из трёх слоёв: базальтового, гранитного и осадочного. Океаническая кора менее мощная и состоит только из базальтового и осадочного слоёв. Как же объяснить различия в строении земной коры? Большинство ученых считают, что с начала на нашей планете образовалась океаническая кора, затем под влиянием процессов происходящих внутри земли, на ее поверхности образовались складки, т.е. горные участки. Толщина коры увеличилась, образовались выступы материков.

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. С другой стороны, разделение земной коры на плиты не однозначно, 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.

Когда появились первые достоверные карты материков, многие учёные обратили внимание на схожесть очертаний побережий Африки и Южной Америки. Как будто колоссальные силы растащили в стороны от Атлантического океана прежде единую сушу, разорвав её на две части. Впервые такую гипотезу выдвинул в 1912 г. немецкий исследователь Альфред Вегенер. Он предположил, что материки движутся, назвав это «дрейфом материков».

По его представлениям, как льдины на поверхности океана, так и огромные массы суши «плавают» на жидкой поверхности верхней мантии.

Многократно дополненная и изменённая гипотеза Вегенера легла в основу теории новой глобальной тектоники, или тектоники плит. На сегодняшний день тектоника плит самая прогрессивная из всех теорий. Согласно этой теории, земная кора представляет собой подвижные участки — плиты, которые движутся по астеносфере. Движение начинается от зон спрединга в осевой части срединно-океанических хребтов. Подъём из глубин мантийного вещества наращивает океаническую земную кору. Но если где-то вещество увеличивается в своём объёме, то где-то оно должно поглощаться, иначе наша планета раздувалась бы подобно воздушному шару.

Учёные предположили, что такое поглощение вещества океанической коры происходит в районах глубоководных желобов. Посмотрев на географическую карту, можно заметить, что все они расположены недалеко от побережий материков. Именно в этих местах постоянно происходят извержения вулканов и землетрясения. Согласно гипотезе, здесь находятся границы литосферных плит, которые пододвигаются одна под другую. Этот процесс назван субдукцией. В местах субдукции плита с океанической корой пододвигается под другую, с корой материкового типа. Опустившись на глубину более 100 км, вещество коры начинает плавиться, превращаясь в магму. Такие типы сочленения плит назвали активными. На карте заметно, что в этих местах происходят почти все природные катаклизмы, связанные с внутренними силами Земли. Например, к зоне субдукции относится восточная граница плиты Наска, которая пододвигается под Южно-Американскую. У берегов Южной Америки находятся глубоководные Перуанский и Чилийский желоба, а высокогорные районы Анд, протянувшиеся вдоль побережья, изобилуют действующими и потухшими вулканами. Здесь также нередки землетрясения. На пассивных границах между плитами поглощения вещества не происходит, но внутренняя жизнь Земли здесь тоже неспокойна.

Сейчас вся литосфера представляется мозаикой из нескольких плит, постоянно двигающихся по поверхности астеносферы. Скорость этого движения совсем невелика, в среднем около 5 см в год. Так, Австралия дрейфует в сторону севера со скоростью около 10 см.

Границы литосферных плит не совпадают с границами материков, хотя иногда и близки к ним. С движением плит связывают и представление о горообразовании. Там, где сталкиваются две плиты с континентальным типом коры, возникают горные системы планетарного масштаба. Так объясняется возникновение Гималаев — самой высокогорной части Альпийско-Гималайского горного пояса.

В отличие от литосферы подстилающая ее пластичная астеносфера не обладает пределом прочности и ее вещество может деформироваться (течь) под действием даже очень малых избыточных давлений, увлекая за собой жесткие литосферные плиты. Перемещения литосферных плит по поверхности астеносферы происходят под влиянием конвективных течений в мантии. Отдельные литосферные плиты могут расходиться, сближаться или скользить друг относительно друга.

В первом случае между плитами возникают зоны растяжения с рифтовыми трещинами вдоль границ плит, во втором – зоны сжатия, сопровождаемые надвиганием одной плиты на другую (надвигание — обдукция; поддвигание — субдукция), в третьем – сдвиговые зоны – трансформные разломы, вдоль которых происходит скольжение соседних плит.

Правильность гипотезы расколов, расхождения и соединения материков подтверждает и геологическое строение суши разных материков. Возраст пород по обе стороны Атлантики говорит о том, что некогда эти континенты представляли собой одно целое. Благодаря тектонике плит стало возможно восстановить древние страницы истории Земли и положения материков в прошлом. Сегодня материков шесть: Евразия, Африка, Австралия, Антарктида, Северная и Южная Америка. Примерно 300 миллионов лет назад был лишь один материк, которого назвали Пангеей. Около 200 миллионов лет назад Пангея начала раскалываться и разделилась на две части: лавразию и гондвану. Через 40 миилионов лет от гондваны отделились Индия и Австралия вместе с Антарктидой, а от Лавразии начала отделяться Северная Америка. Затем разделились Южная Америка и Африка. 80 миллионов лет назад разделились Антарктида и Австралия. Далее Северная Америка соединилась с южной, а Индия присоединилась к Азии, на месте соединения образовались горы Гималай. Зная направление и скорость движения учёные могут предсказать как будут перемещаться в будущем плиты. Через 50 миллионов лет восточная Африка может отколоться от материка по линии рифтовой долины, остальная часть продолжит движение и соединится с Европой. Австралия придвинется к Азии, а Северная Америка оторвётся от Южной и присоединится к Азии.

В настоящее время можно выделить семь наиболее крупных плит: Тихоокеанскую (ТИХ), Северо- Американскую (САМ), Южно- Американскую (ЮАМ), Африканскую (АФР), Евразийскую (ЕАЗ), Индийскую (ИНД) и Антарктическую (АНТ). В несколько раз меньше по размерам плита Наска (НАС), но она также, как правило, причисляется к крупным плитам.

Десять названных литосферных плит занимают примерно 85% всей поверхности земного шара. Оставшиеся 15% приходятся на малые и микроплиты – обломки, затертые между мощными плитами.

Среди оставшихся выделяется несколько средних плит, из которых самые крупные – Филиппинская (ФИЛ), Скотия и Карибская (КАР) – по площади соизмеримы с плитами Аравийской (АРВ) или Кокос (КОК). Некоторые малые плиты входят в состав Альпийско- Гималайского и Циркум- Тихоокеанского планетарных поясов сжатия литосферы. Все эти малые плиты объединены общей геодинамической особенностью: они подчинены границам сжимающих их более крупных плит. Многие из этих малых плит фактически являются коровыми пластинами.

Список литературы

  1. Хайн В.Е. «Общая геотектоника», М.: «Нёдра», 1985;
  2. Хайн В.Е. «Геотектоника с основами геодинамики» Издательство МГУ, 1995;
  3. Хайн В.Е. «Тектоника континентов и океанов», Москва, «Научный мир», 2001
  4. www.km.ru,
  5. www.wikipedia.org;
  6. www.geoglobus.ru.
Скачать файл (214.5 kb.)

gendocs.ru

реферат на тему литосферные плиты

Верхняя часть литосферы Земли — твердая и прочная, чего не скажешь о нижних ее горизонтах, которые постепенно переходят влитосферу с низкой вязкостью и значительно большей подвижностью. Толщина литосферы колеблется от 50 до 200 км на материках и от 5 до 15 км под дном океанов. Главное свойство литосферы — отсутствие монолитности. В литосфере имеются активные зоны, где опускаются или обрушиваются материковые окраины. Трансформные разломы разделяют всю толщу литосферы на гигантские глыбы.

Ученые давно пытались выяснить строение таких планетарных морфологических структур, как подвижные горные пояса, равнины, плато, плоскогорья. Однако различные гипотезы их происхождения основывались на представлениях о недрах Земли, существовавших прежде. Во второй половине XX в. геохимические, геофизические и геологические исследования во многих районах Земли привели к появлению гипотез о расширяющейся Земле и дрейфе материков. Кроме того, обнаружились новые данные о возможном перемешивании вещества в литосфере, о подкоровых течениях и радиоактивном распаде вещества с выделением огромного количества тепла.

Особое место в науке заняла гипотеза о движениях литосферных плит, построенная на результатах геофизических исследований океанов. В начале XX в. немецкий геофизик А. Вегенер (1880 — 1930) высказал идею о дрейфе материков. Отправная точка этой гипотезы — сходство в очертаниях восточного побережья Южной Америки и западного побережья Африки. В своих работах А. Вегенер исследовал «вязко-жидкое состояние земного шара», процессы растяжения океанического дна, сущность вулканизма. Его труды стали фундаментом, на котором в 60-е гг. XX в. была построена гипотеза «тектоники литосферных плит».

Модель Земли по этой гипотезе выглядела так: плиты, располагаясь на пластичном веществе астеносферы и обладая разной массой, находились в неустойчивом состоянии и могли продвигаться наподобие плавающих льдин. Они включали в себя не только всю толщу земной коры, но и верхнюю часть мантии. Перемещаясь, плиты сталкивались, терлись друг о друга, погружались одна под другую. Это приводило к возникновению в литосфере активных тектонических зон. Границами плит служили осевые (в том числе и рифтовые) зоны срединно-океанических хребтов, которые получили названия зон спрединга (или расширения дна океанов). Эти зоны отличаются высокой тектонической напряженностью, о чем свидетельствуют частые и сильные землетрясения и извержения вулканов. Из жерл вулканов и тектонических трещин на дно океанов поступают лавы, формирующие океаническую кору. Лавы расползаются по обе стороны срединно-океанического хребта. Самые молодые из лав располагаются в его центре, самые древние — по периферии дна океана, вблизи границы его с материком.

Скорости спрединга в разных океанах и в разное время изменялись от 1 до 18 см в год. Возраст пород изменялся от 3 — 5 до 150 млн. лет. Это означало, что в океанической коре нет пород старше 150 — 160 млн. лет, т. е. вся она не древнее юрского периода. Однако объемы магматического и вулканического материала, поставляемого из недр Земли на дно океанов, оказались настолько значительными, что простыми расчетами удалось доказать, как начиная с юрского периода океаны заполнялись молодой корой. Геофизики предложили механизм повторного «погружения» избытков океанической коры в глубины Земли и переработки ее в мантии. Это происходило в зонах пододвигания одной толщи коры под другую, которыми служили глубоководные желоба. В их недрах происходил обмен старой океанической коры на новую. Он включал два этапа. На первом из них в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов осуществлялся процесс плавления вещества мантии и образования базальтов, т. е. формировалась габбро-базальтовая океаническая кора толщиной около 5 км. Ее блоки, перемещаясь, достигали окраин океанов и погружали ее в мантию. На втором этапе начиналось образование континентальной коры, которая в этой модели литосферных плит рассматривалась как результат вторичной переработки и переплавления океанической коры, затянутой в зоны пододвигания плит.

znanija.com

Движение литосферных плит (медленное горизонтальное и вертикальное; складкообразующее) | География. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Глубинные слои Земли имеют очень высокую температуру и находятся под большим давлением вышележащих слоев. Тем­пература и давление влияют на сложные процессы, происхо­дящие в литосфере. В частности, наблюдаются такие явления, как перемещение отдельных участков литосферы и магматизм.

Исследуя с помощью космических аппаратов поверхность Земли, учёные заметили, что материк Австралии смещается на северо-восток, к Тихому океану, со скоростью 2 см в год. Оказывается, литосфера не яв­ляется сплошной оболочкой. Она разбита глубокими трещинами (рифтами) на огромные блоки, которые называют литосферными плитами. Они очень медленно (1 — 6 см в год) сколь­зят по вязкому слою мантии, как пенопласт по воде. Литосферные плиты перемещаются в разных направлениях, раздвигаясь или сдвигаясь. Они бывают материковыми и океаническими.

Эти движения можно определить только с помощью точных приборов, а для глаза они незаметны. Поэтому их называют медленными горизонтальными движени­ями литосферных плит. В случае столкновения края плит деформируются, образуют складки, т.е. горы. Так, в районах столкновения материковых литосферных плит возникли Карпаты, Крымские горы, Гималаи, Анды, Кордильеры. Вековые горизонтальные движения литосферных плит называются складкообразующими.

В районах раздвигания литосферных плит, особенно в сред­ней части океанов, в частности в Атлантическом, образуются ложбины глубиной 1 000 метров и более, а в ширину десятки километров. В районах столкновения материковой и океани­ческой литосферных плит появляются глубоководные желоба и вулканические острова. Например, Марианский жёлоб и Марианские острова в Тихом океане.

Кроме медленных горизонтальных движений, отдельные части литосферных плит могут опускаться или подниматься вертикально. Поскольку это также происходит на протяжении столетий, их называют медленными вертикальными движениями литосферных плит. Свидетельством этих движе­ний в Украине являются остатки древнегреческою города Херсонеса в Крыму. В настоящее время вследствие опускания земной поверхности они наполовину затоплены водами Чёрного моря. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Малоподвижные участки земной коры являются основой каждой литосферной плиты и называются платформами. Меж­ду литосферными плитами (на их окраинах) расположены относительно подвижные участки земной коры — области склад­чатости. В рельефе платформы соответствуют равнинам, а обла­сти складчатости — горным системам материков и дну океанов.

Выделяют семь больших литосферных плит: Африканскую, Евразийскую, Тихоокеанскую, Североамериканскую, Южноаме­риканскую, Индоавстралийскую, Антарктическую.

На этой странице материал по темам: Вопросы по этому материалу:

worldofschool.ru

Реферат Литосферная плита

скачать

Реферат на тему:

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[1]. С другой стороны, разделение земной коры на плиты не однозначно, 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

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

Плиты среднего размера:

Микроплиты

Исчезнувшие плиты:

Исчезнувшие океаны:

Суперконтиненты:

Примечания

  1. «Бывшее дно океана нашлось на границе земного ядра» (по материалам Nature и LiveScience.com) - www.lenta.ru/news/2006/05/18/floor/

См. также

Древние материки

wreferat.baza-referat.ru

Тектоника литосферных плит — реферат

Министерство образования и науки Российской Федерации

БАЙКАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭКОНОМИКИ И ПРАВА

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

По дисциплине «Концепции современного естествознания»

На тему: «Тектоника литосферных плит»

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Т.И. Антонова

Группа ЗУП-11-1

Проверила: О.И. Горбунова

 

 

 

 

г.Иркутск

2014г.

СОДЕРЖАНИЕ:

 

1.

ТЕКТОНИКА ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ ………………………………………

3

2.

История теории ………………………………………………………………….

3

3.

Современное состояние тектоники плит ………………………………………

5

4.

Сила, двигающая плиты ………………………………………………………...

6

5.

Второстепенные силы …………………………………………………………..

8

6.

Дивергентные границы или границы раздвижения плит …………………….

8

7.

Океанические рифты ……………………………………………………………

9

8.

Континентальные рифты ……………………………………………………….

9

9.

Конвергентные границы ……………………………………………………….

9

10.

Активные континентальные окраины …………………………………………

10

11.

Островные дуги …………………………………………………………………

11

12.

Коллизия континентов ………………………………………………………….

11

13.

Трансформные границы ………………………………………………………...

12

14.

Трансформные разломы ………………………………………………………...

12

15.

Сдвиги на континентах …………………………………………………………

12

16.

Внутриплитные процессы ……………………………………………………...

12

17.

Горячие точки …………………………………………………………………...

13

18.

Траппы и океанические плато ………………………………………………….

13

19.

Тектоника плит как система наук ……………………………………………...

13

20.

Тектоника плит на других планетах …………………………………………...

15

21.

Когда началась тектоника плит на Земле ……………………………………...

15

22.

Прошлые перемещения плит …………………………………………………...

15

23.

Влияние перемещений плит на климат ………………………………………..

16

24.

Значение тектоники плит ……………………………………………………….

16

25.

Интернет-ресурсы ………………………………………………………………

17

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕКТОНИКА ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ

 

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

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

 

Рис. 1. Геотектонические процессы согласно концепции тектоники плит

 

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

 

История теории

 

Основой теоретической геологии начала XX века была контракционная гипотеза. Земля остывает подобно испечённому яблоку, и на ней появляются морщины в виде горных хребтов. Развивала эти идеи теория геосинклиналей, созданная на основании изучения складчатых сооружений. Эта теория была сформулирована Джеймсом Даной, который добавил к контракционной гипотезе принцип изостазии. Согласно этой концепции Земля состоит из гранитов (континенты) и базальтов (океаны). При сжатии Земли в океанах-впадинах возникают тангенциальные силы, которые давят на континенты. Последние вздымаются в горные хребты, а затем разрушаются. Материал, который получается в результате разрушения, откладывается во впадинах.

Против этой схемы выступил немецкий учёный-метеоролог Альфред Вегенер. 6 января 1912 года он выступил на собрании Немецкого геологического общества с докладом о дрейфе материков. Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Если эти континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы образовались в результате раскола одного праматерика.

Вегенер не удовлетворился совпадением очертаний побережий (которые неоднократно замечались до него), а стал интенсивно искать доказательства теории. Для этого он изучил геологию побережий обоих континентов и нашёл множество схожих геологических комплексов, которые совпадали при совмещении, так же, как и береговая линия. Другим направлением доказательства теории стали палеоклиматические реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы. Многие животные и растения имеют ограниченные ареалы, по обе стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но разделены многокилометровым водным пространством, и трудно предположить, что они пересекли океан.

Кроме того, Вегенер стал искать геофизические и геодезические доказательства. Однако в то время уровень этих наук был явно не достаточен, чтобы зафиксировать современное движение континентов. В 1930 году Вегенер погиб во время экспедиции в Гренландии, но перед смертью уже знал, что научное сообщество не приняло его теорию.

Изначально теория дрейфа материков было принята научным сообществом благосклонно, но в 1922 году она подверглась жёсткой критике со стороны сразу нескольких известных специалистов. Главным аргументом против теории стал вопрос о силе, которая двигает плиты. Вегенер полагал, что континенты двигаются по базальтам океанического дна, но для этого требовалось огромное усилие, и источника этой силы никто назвать не мог. В качестве источника движения плит предлагались сила Кориолиса, приливные явления и некоторые другие, однако простейшие расчёты показывали, что всех их абсолютно недостаточно для перемещения огромных континентальных блоков.

Критики теории Вегенера поставили во главу угла вопрос о силе, двигающей континенты, и проигнорировали всё множество фактов, безусловно подтверждавших теорию. По сути, они нашли единственный вопрос, в котором новая концепция была бессильна, и без конструктивной критики отвергли основные доказательства. После смерти Альфреда Вегенера теория дрейфа материков была отвергнута, получив статус маргинальной науки, и подавляющее большинство исследований продолжали проводиться в рамках теории геосинклиналей. Правда, и ей пришлось искать объяснения истории расселения животных на континентах. Для этого были придуманы сухопутные мосты, соединявшие континенты, но погрузившиеся в морскую пучину. Это было ещё одно рождение легенды об Атлантиде. Стоит отметить, что некоторые учёные не признали вердикт мировых авторитетов и продолжили поиск доказательств движения материков. Так дю Туа (Alexander du Toit) объяснял образование гималайских гор столкновением Индостана и Евразийской плиты.

Вялотекущая борьба фиксистов, как назвали сторонников отсутствия значительных горизонтальных перемещений, и мобилистов, утверждавших, что континенты всё-таки двигаются, с новой силой разгорелась в 1960-х годах, когда в результате изучения дна океанов были найдены ключи к пониманию «машины» под названием Земля.

К началу 1960-х годов была составлена карта рельефа дна Мирового океана, которая показала, что в центре океанов расположены срединно-океанические хребты, которые возвышаются на 1,5-2 км над абиссальными равнинами, покрытыми осадками. Эти данные позволили Р. Дицу и Гарри Хессу в 1962-1963 годах выдвинуть гипотезу спрединга. Согласно этой гипотезе, в мантии происходит конвекция со скоростью около 1 см в год. Восходящие ветви конвекционных ячеек выносят под срединно-океаническими хребтами мантийный материал, который обновляет океаническое дно в осевой части хребта каждые 300-400 лет. Континенты не плывут по океанической коре, а перемещаются по мантии, будучи пассивно «впаяны» в литосферные плиты. Согласно концепции спрединга, океанические бассейны структуры непостоянные, неустойчивые, континенты же - устойчивые.

 

Рис. 2. Возраст дна океанов (красный цвет соответствует молодой коре)

 

В 1963 году гипотеза спрединга получает мощную поддержку в связи с открытием полосовых магнитных аномалий океанического дна. Они были интерпретированы как запись инверсий магнитного поля Земли, зафиксированная в намагниченности базальтов дна океана. После этого тектоника плит начала победное шествие в науках о Земле. Всё больше учёных понимали, что, чем тратить время на защиту концепции фиксизма, лучше взглянуть на планету с точки зрения новой теории и, наконец-то, начать давать реальные объяснения сложнейшим земным процессам.

Сейчас тектоника плит подтверждена прямыми измерениями скорости плит методом интерферометрии излучения от далёких квазаров и измерениями с помощью спутниковых навигационных систем GPS. Результаты многолетних исследований полностью подтвердили основные положения теории тектоники плит.

 

Современное состояние тектоники плит

 

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

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

2. схождение (конвергенция) выраженное субдукцией и коллизией;

3. сдвиговые перемещения  по трансформным геологическим  разломам.

 

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

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

 

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

 

Сила, двигающая плиты

 

Сейчас уже нет сомнений, что горизонтальное движение плит происходит за счёт мантийных теплогравитационных течений - конвекции. Источником энергии для этих течений служит разность температуры центральных областей Земли, которые имеют очень высокую температуру (по оценкам, температура ядра составляет порядка 5000 °С) и температуры на её поверхности. Нагретые в центральных зонах Земли породы расширяются, плотность их уменьшается, и они всплывают, уступая место опускающимся более холодными и потому более тяжёлым массам, уже отдавшим часть тепла земной коре. Этот процесс переноса тепла (следствие всплывания лёгких-горячих масс и погружения тяжёлых-более холодных масс) идёт непрерывно, в результате чего возникают конвективные потоки. Эти потоки - течения замыкаются сами на себя и образуют устойчивые конвективные ячейки, согласующиеся по направлениям потоков с соседними ячейками. При этом в верхней части ячейки течение вещества происходит почти в горизонтальной плоскости, и именно эта часть течения увлекает плиты в горизонтальном же направлении с огромной силой за счёт огромной вязкости мантийного вещества. Если бы мантия была совершенно жидкой - вязкость пластичной мантии под корой была бы малой (скажем, как у воды или около того), то через слой такого вещества с малой вязкостью не могли бы проходить поперечные сейсмические волны. А земная кора увлекалась бы потоком такого вещества со сравнительно малой силой. Но, благодаря высокому давлению, при относительно низких температурах, господствующих на поверхности Мохоровичича и ниже, вязкость мантийного вещества здесь очень велика (так что в масштабе лет вещество мантии Земли жидкое (текучее), а в масштабе секунд - твёрдое).

yaneuch.ru


Смотрите также