Plăcile litosferice ale Pământului suntbolovani uriași. Fundația lor este formată din roci magmatice metamorfozate de granit puternic mototolite în falduri. Denumirile plăcilor litosferice vor fi date în articolul de mai jos. De sus sunt acoperite cu o „copertă” de trei-patru kilometri. Se formează din roci sedimentare. Platforma are un relief format din lanțuri muntoase individuale și câmpii vaste. În continuare, va fi luată în considerare teoria mișcării plăcilor litosferice.
Apariția unei ipoteze
Teoria mișcării plăcilor litosferice a apărut înînceputul secolului al XX-lea. Ulterior, ea a fost destinată să joace un rol major în explorarea planetară. Omul de știință Taylor și, după el, Wegener, au prezentat o ipoteză că în timp există o derivă a plăcilor litosferice în direcția orizontală. Cu toate acestea, în anii treizeci ai secolului al XX-lea, s-a stabilit o opinie diferită. Potrivit acestuia, mișcarea plăcilor litosferice se desfășura pe verticală. Acest fenomen s-a bazat pe procesul de diferențiere a materiei din mantaua planetei. A ajuns să se numească fixism. Această denumire s-a datorat faptului că a fost recunoscută poziția permanent fixă a zonelor crustale față de manta. Însă în 1960, după descoperirea sistemului global de creste oceanice care înconjoară întreaga planetă și ies pe uscat în unele zone, a avut loc o întoarcere la ipoteza începutului de secol XX. Cu toate acestea, teoria a căpătat o nouă formă. Tectonica blocurilor a devenit o ipoteză principală în științele care studiază structura planetei.
Puncte cheie
S-a stabilit că există mariplăci litosferice. Numărul lor este limitat. Există, de asemenea, plăci litosferice mai mici ale Pământului. Granițele dintre ele sunt trasate de-a lungul îngroșării focarelor de cutremure.
Numele plăcilor litosferice corespundregiunile continentale şi oceanice situate deasupra lor. Sunt doar șapte bolovani cu o suprafață uriașă. Cele mai mari plăci litosferice sunt sud-americane și nord-americane, euro-asiatice, africane, antarctice, Pacific și indo-australiene.
Bucățile care plutesc în astenosferă diferăsoliditate si rigiditate. Zonele de mai sus sunt principalele plăci litosferice. În conformitate cu ideile inițiale, se credea că continentele își croiesc drum prin fundul oceanului. În acest caz, mișcarea plăcilor litosferice a fost efectuată sub influența unei forțe invizibile. În urma studiilor efectuate, s-a relevat că blocurile plutesc pasiv peste materialul mantalei. Este de remarcat faptul că direcția lor este la început verticală. Materialul mantalei se ridică în sus sub creasta crestei. Apoi există o răspândire în ambele direcții. În consecință, există o divergență a plăcilor litosferice. Acest model prezintă fundul oceanului ca o bandă transportoare gigantică. Iese la suprafață în regiunile rift ale crestelor oceanice medii. Apoi se ascunde în tranșee de adâncime.
Divergența plăcilor litosferice provoacăextinderea albiilor oceanice. Cu toate acestea, volumul planetei, în ciuda acestui fapt, rămâne constant. Cert este că nașterea unei noi cruste este compensată de absorbția acesteia în zonele de subducție (subîmpingere) în șanțurile de adâncime.
De ce are loc mișcarea plăcilor litosferice?
Motivul constă în convecția termică a mantaleimaterialul planetei. Litosfera este întinsă și ridicată, ceea ce are loc deasupra ramurilor ascendente din curenții convectivi. Acest lucru provoacă mișcarea plăcilor litosferice în lateral. Odată cu creșterea distanței față de rifturile oceanice medii, are loc compactarea platformei. Devine mai greu, suprafața sa se scufundă. Aceasta explică creșterea adâncimii oceanului. Ca urmare, platforma se scufundă în șanțuri de apă adâncă. Odată cu atenuarea fluxurilor ascendente din mantaua încălzită, se răcește și se scufundă odată cu formarea de bazine care se umplu cu sedimente.
Zonele de coliziune ale plăcilor litosferice sunt zoneunde crusta și platforma sunt comprimate. În acest sens, puterea celor dintâi este sporită. Ca urmare, începe mișcarea ascendentă a plăcilor litosferice. Ea duce la formarea munților.
cercetare
Studiul de astăzi este realizat folosindmetode geodezice. Ele ne permit să tragem concluzii despre continuitatea și omniprezența proceselor. Sunt dezvăluite și zonele de coliziune a plăcilor litosferice. Viteza de ridicare poate fi de până la zece milimetri.
Plăci litosferice mari orizontal plutescceva mai repede. În acest caz, viteza poate fi de până la zece centimetri în timpul anului. Deci, de exemplu, Sankt Petersburg a crescut deja cu un metru pe toată perioada existenței sale. Peninsula Scandinavă - 250 m în 25.000 de ani. Materialul mantalei se mișcă relativ lent. Cu toate acestea, ca urmare, au loc cutremure, erupții vulcanice și alte fenomene. Acest lucru ne permite să tragem concluzii despre puterea mare a mișcării materialelor.
Folosind pozitia tectonica a placilor,cercetătorii explică multe fenomene geologice. În același timp, în timpul studiului, a devenit clar că complexitatea proceselor care au loc cu platforma este mult mai mare decât părea chiar la începutul ipotezei.
Tectonica plăcilor nu a reușit să explice schimbareaintensitatea deformărilor și mișcărilor, prezența unei rețele globale stabile de falii profunde și alte câteva fenomene. Rămâne deschisă și chestiunea începutului istoric al acțiunii. Semne directe care indică procesele tectonice ale plăcilor sunt cunoscute încă din Proterozoicul târziu. Cu toate acestea, un număr de cercetători recunosc manifestarea lor din arhean sau proterozoic timpuriu.
Extinderea oportunităților de cercetare
Apariția tomografiei seismice a dus la tranzițiea acestei științe la un nivel calitativ nou. La mijlocul anilor optzeci ai secolului trecut, geodinamica profundă a devenit cea mai promițătoare și tânără direcție dintre toate științele pământului existente. Cu toate acestea, soluția noilor probleme a fost realizată folosind nu numai seismotomografie. Alte științe au venit și ele în ajutor. Acestea includ, în special, mineralogia experimentală.
Datorită disponibilității noilor echipamente,capacitatea de a studia comportarea substantelor la temperaturi si presiuni corespunzatoare maximului la adancimile mantalei. De asemenea, cercetarea a folosit metodele geochimiei izotopice. Această știință studiază, în special, echilibrul izotopic al elementelor rare, precum și gazele nobile din diferite învelișuri pământești. În acest caz, indicatorii sunt comparați cu datele meteoriților. Sunt utilizate metodele geomagnetismului, cu ajutorul cărora oamenii de știință încearcă să dezvăluie cauzele și mecanismul inversărilor în câmpul magnetic.
Pictura modernă
Ipoteza tectonicii platformei continuăsă explice în mod satisfăcător procesul de dezvoltare a scoarţei oceanelor şi continentelor pe parcursul a cel puţin ultimelor trei miliarde de ani. În același timp, există măsurători prin satelit, conform cărora se confirmă faptul că principalele plăci litosferice ale Pământului nu stau nemișcate. Ca urmare, apare o anumită imagine.
În secțiunea transversală a planetei, există treicel mai activ strat. Capacitatea fiecăruia dintre ele este de câteva sute de kilometri. Se presupune că le este atribuit rolul principal în geodinamica globală. În 1972, Morgan a fundamentat ipoteza jeturilor de manta ascendentă propusă în 1963 de Wilson. Această teorie a explicat fenomenul de magnetism intraplacă. Tectonica penelor rezultată a devenit din ce în ce mai populară în timp.
Geodinamica
Cu ajutorul lui, interacțiunea este luată în considerareprocese destul de complexe care au loc în manta și crustă. În conformitate cu conceptul subliniat de Artyushkov în lucrarea sa „Geodinamică”, diferențierea gravitațională a materiei acționează ca sursă principală de energie. Acest proces este notat în mantaua inferioară.
După grelecomponente (fier etc.), rămâne o masă mai ușoară de solide. Ea coboară în miez. Locația stratului mai ușor sub grele este instabilă. În acest sens, materialul acumulat se adună periodic în blocuri suficient de mari care plutesc spre straturile superioare. Dimensiunea unor astfel de formațiuni este de aproximativ o sută de kilometri. Acest material a stat la baza formării mantalei superioare a Pământului.
Stratul de jos este probabilsubstanta primara nediferentiata. În cursul evoluției planetei, datorită mantalei inferioare, mantaua superioară crește, iar miezul crește. Este mai probabil ca blocuri de material ușor să se ridice în mantaua inferioară de-a lungul canalelor. Temperatura masei din ele este destul de ridicată. În același timp, vâscozitatea este redusă semnificativ. O creștere a temperaturii este facilitată de eliberarea unui volum mare de energie potențială în procesul de ascensiune a materiei în regiunea gravitațională pe o distanță de aproximativ 2000 km. În cursul mișcării de-a lungul unui astfel de canal, are loc o încălzire puternică a maselor luminoase. În acest sens, materia pătrunde în manta, având o temperatură suficient de ridicată și o greutate semnificativ mai mică în comparație cu elementele din jur.
Material ușor datorită densității reduseplutește în straturile superioare la o adâncime de 100-200 de kilometri sau mai puțin. Odată cu scăderea presiunii, punctul de topire al componentelor substanței scade. După diferențierea primară la nivelul miez-manta, apare una secundară. La adâncimi mici, materia ușoară suferă o topire parțială. În timpul diferențierii, se eliberează substanțe mai dense. Se scufundă în straturile inferioare ale mantalei superioare. Componentele mai ușoare care ies în evidență, respectiv, se ridică.
Complexul de mișcări ale substanțelor din manta asociate curedistribuirea maselor cu densităţi diferite ca urmare a diferenţierii se numeşte convecţie chimică. Creșterea maselor luminoase are loc la intervale de aproximativ 200 de milioane de ani. În același timp, pătrunderea în mantaua superioară nu este observată peste tot. În stratul inferior, canalele sunt situate la o distanță destul de mare unul de celălalt (până la câteva mii de kilometri).
Ridicarea nodulilor
După cum am menționat mai sus, în acele zone în caremase mari de material ușor încălzit sunt introduse în astenosferă și are loc topirea și diferențierea parțială. În acest din urmă caz, se notează selecția componentelor și apariția lor ulterioară. Trec rapid prin astenosferă. La atingerea litosferei, viteza lor scade. În unele zone, materia formează grupuri de mantale anormale. Ele apar de obicei în straturile superioare ale planetei.
Manta anormală
Compoziția sa corespunde aproximativ cumateria normală a mantalei. Diferența dintre acumularea anormală este o temperatură mai mare (până la 1300-1500 de grade) și o viteză redusă a undelor longitudinale elastice.
Curgerea materiei sub litosferă provoacăridicare izostatică. Datorită temperaturii crescute, clusterul anormal are o densitate mai mică decât mantaua normală. În plus, există o viscozitate scăzută a compoziției.
În procesul de intrare în litosferă, anormalmantaua se întinde destul de repede de-a lungul tălpii. În același timp, deplasează materia mai densă și mai puțin încălzită a astenosferei. În cursul mișcării, acumularea anormală umple acele zone în care baza platformei este în stare ridicată (capcane) și curge în jurul zonelor adânc scufundate. Ca urmare, în primul caz, se observă ridicarea izostatică. Peste zonele scufundate, crusta rămâne stabilă.
capcane
Procesul de răcire a stratului superior al mantalei șicrusta la o adâncime de aproximativ o sută de kilometri este lentă. În general, durează câteva sute de milioane de ani. În acest sens, eterogenitățile în grosimea litosferei, explicate prin diferențele orizontale de temperatură, au o inerție destul de mare. În cazul în care capcana este situată în apropierea fluxului ascendent al clusterului anormal din adâncuri, o cantitate mare de materie este captată de cea puternic încălzită. Ca rezultat, se formează un element de rocă destul de mare. În conformitate cu această schemă, ridicări mari au loc la locul orogenezei epiplatformei în curele pliate.
Descrierea proceselor
Strat anormal prins în timpul răciriieste comprimat cu 1-2 kilometri. Scoarța de pe vârf se scufundă. În jgheabul format, sedimentele încep să se acumuleze. Severitatea lor contribuie la o scufundare și mai mare a litosferei. Ca urmare, adâncimea bazinului poate fi de la 5 la 8 km. În același timp, în timpul compactării mantalei în partea inferioară a stratului de bazalt din crustă, se poate observa o transformare de fază a rocii în eclogit și granulit granat. Datorită fluxului de căldură care iese din substanța anormală, mantaua de deasupra se încălzește și vâscozitatea acesteia scade. În acest sens, se observă o deplasare treptată a acumulării normale.
Decalaje orizontale
Odată cu formarea de ridicări în procesul de admitereMantaua anormală a scoarței de pe continente și oceane, există o creștere a energiei potențiale stocate în straturile superioare ale planetei. Pentru a arunca substanțele în exces, acestea tind să se disperseze în lateral. Ca rezultat, se formează tensiuni suplimentare. Diverse tipuri de mișcare a plăcilor și a crustei sunt asociate cu acestea.
Fundul oceanului se întinde și înotcontinentele sunt o consecință a extinderii simultane a crestelor și a scufundării platformei în manta. Sub primul se află mase mari de materie anormală foarte încălzită. În partea axială a acestor creste, acesta din urmă este situat direct sub crustă. Litosfera este mult mai puțin puternică aici. În același timp, mantaua anormală se extinde în zona de presiune crescută - în ambele direcții de sub creastă. În același timp, rupe crusta oceanului destul de ușor. Crăpătura este umplută cu magmă bazaltică. Ea, la rândul ei, este topită din mantaua anormală. Pe măsură ce magma se solidifică, se formează o nouă crustă oceanică. Așa crește fundul.
Caracteristicile procesului
Manta anormală sub crestele mijlociiare o vâscozitate redusă datorită temperaturii crescute. Substanța este capabilă să se răspândească suficient de rapid. În acest sens, creșterea fundului are loc într-un ritm crescut. Astenosfera oceanică are și o viscozitate relativ scăzută.
Principalele plăci litosferice ale Pământului plutesc dincreste la locurile de scufundare. Dacă aceste zone sunt în același ocean, atunci procesul are loc cu o viteză relativ mare. Această situație este tipică astăzi pentru Oceanul Pacific. Dacă creșterea fundului și tasarea are loc în zone diferite, atunci continentul situat între ele derivă în direcția în care are loc adâncirea. Sub continente, vâscozitatea astenosferei este mai mare decât sub oceane. Datorită frecării care apare apare o rezistență semnificativă la mișcare. Ca urmare, viteza cu care fundul se extinde scade dacă nu există nicio compensare pentru subsidența mantalei în aceeași zonă. Astfel, proliferarea în Pacific este mai rapidă decât în Atlantic.
