У дома » Ремонтни и довършителни материали » Теорията на тектоничните плочи обяснява. Структурата на земята е вътрешна структура. Силата, която движи плочите

Теорията на тектоничните плочи обяснява. Структурата на земята е вътрешна структура. Силата, която движи плочите

Най-големият бик в света 25 ноември 2016 г

По дяволите, как стоят до него и не се страхуват. Страх ме е да се доближа отново до кравите. Малко нещо имат в съзнанието си. Като цяло, този бик Холщайн на име Даниел живее във фермата на Кен Фърли в Калифорния. Височината му е 193 сантиметра. Този факт е вписан в Книгата на рекордите на Гинес. Бикът тежи повече от един тон.

През деня той изяжда до 45 кг сено, 7 кг зърнени храни и изпива около 380 литра вода.

Снимка 2.

Снимка 3.

Снимка 4.

Снимка 5.

Снимка 6.

Всъщност това не са много изненадващи показатели.

Например, историята нарича бика от порцеланова порода Chianina, Donetto от Швейцария, главният "дебел човек" на миналия век. Отгледан е в Италия, във ферма близо до Сиена в средата на 20 век. Бикът, считан за най-големия в света, на 8-годишна възраст тежал 1 т 780 кг с височина 1 м 85 см при холката.

Може да се каже, че пророческият прякор "Фелдмаршал" е даден на неговия домашен любимец от Артър Дъкет от Англия, когато го купи на пазара за разплод. Работейки с животни повече от 40 години, мъжът успя да види бъдещия гигант в бебето. Сега собственикът пасе в нивите си бик, който се счита за най-големият в света и тежи повече от 1,7 т. По време на последните измервания, направени през 2008 г., ръстът на фелдмаршала е почти 1,9 м.

В същото време бикът напълняваше силно. Трудно е да си представим колко голяма е изненадата на околните днес.
Гигантът принадлежи към породата Шароле, млечен цвят, с красиви пухкави уши. Огромните извити рога придават на животното строг вид, но без специални дразнещи фактори не проявява агресия.

Снимката на най-големия бик-осеменител в света от породата Podolsk е поразителна. Това огромно същество се нарича Реп, живее в развъден център близо до Черкаси в Украйна. Тегло повече от 1,5 т. Той повиши внушителните си размери по естествен начин, благодарение на безплатна поддръжка и правилно хранене. Яде предимно сено, обича соя, малко захар.

Всяка година от него с помощта на изкуствено осеменяване на крави се получават около 50 000 здрави жизнеспособни телета. Фермерите се страхуват да доведат крави на лична среща с къдрав красив мъж поради внушителния му размер и непредвидимо поведение. Бикът не търпи неуважително отношение, леко е чувствителен към хората.

Гаур е порода големи диви бикове, включени в Червената книга. Второто име е индийски бизон. Обичайният цвят е тъмно кафяв. Максималното тегло на биковете е 1,5 тона, живее във Виетнам, Китай и някои други държави от Южна и Югоизточна Азия. От естествените врагове само тигърът и крокодилът. Популациите намаляват поради човешкото въздействие върху природата и бракониерството.

През 1999 г. малък бик от породата бяла фрезия на 6 дни е намерен в "приюта за животни" във Фърн (Великобритания). Тогава никой не е предполагал, че това бебе ще порасне и ще бъде записано от Гинес в аналите на историята като най-големия бик в света! При записването на рекорда бикът е тежал 1 т 300 кг с височина около 2 метра.

Днес Чили е почти на 16 години, но не губи форма. Освен това бикът все още наддава почти 100 кг тегло годишно. В същото време няма особен апетит. Бикът има спокоен, балансиран характер, но за да не осакати случайно много любители да го гледат, рогата все още са отрязани. Външно не изглежда плашещо, а по-скоро прилича на много голяма крава.

Според официални данни днес най-големият бик в света не е установен, тъй като има кандидати сред дивите и опитомените бовиди. Те са най-специфичните и мощни представители на тревопасната мегафауна. Тези големи и красиви животни предизвикват възхищение не само заради техния размер и сила, но и заради тяхната издръжливост и уравновесеност.

хианин;
Шароле;
Shorthorn;
калмик;
Гелфби.

Сега нека разгледаме по-отблизо кои са най-големите бикове в света.

Италиански порцеланов бик

Най-големият бик в света сред домашните породи е Chianine. Някои индивиди могат да бъдат високи до 1,8 м, теглото на тези италиански гиганти може да достигне до 1 тон или повече, а поради белия или кремав цвят те се наричат порцеланови. Тези гиганти имат много мускулна маса, така че са мощни и силни, но не са агресивни и изключително добродушни към хората. Най-големият бик от породата Chianine, с прякор Donetto (от Швейцария), имаше впечатляващи размери: тегло - 1740 кг, височина - 190 см. Показано е на снимката по-долу.

Биковете са шампиони

Двама представители бяха вписани в Книгата на рекордите на Гинес наведнъж: това е Даниел, порода Холщайн, който живее във фермата на Кен Фърли в Калифорния, и бик Чили от семейство Кианин, живеещ в Швейцария. Даниел тежи повече от един тон с височина 193 сантиметра. Чили - тежи 1 тон 300 килограма, като същевременно увеличава производителността си със 100 кг годишно. Чудя се колко ще тежи с прекратяване на растежа?

На снимката Холщайн бик Даниел.

А това е шампионът на Чили.

По-долу на снимката ще видим най-големия британски бик от породата фрези на име Тригер. При холката - 196 см, тегло - 1200 кг.

Жител на английските земи на име Фелдмаршал е огромен бик, рядка порода Шароле, чието тегло е 1700 кг, а височината на холката е 190 см. Можете да видите великолепието на този гигант на снимката.

Гледката на огромния бик за оплождане от породата Подолск е възхитителна.

Този къдрав красавец се казва Реп и живее в Украйна близо до Черкаси. Тегло - достига повече от 1,5 тона.

Най-големият див бик в света

Гаур е най-големият див бик в света. Растежът му при някои индивиди достига 3 метра, а теглото му е до 1600 кг. Дължината на тялото на тези големи мъже често е не повече от 3 м. Рогата растат с дължина около 90 сантиметра и приличат на полумесеци по форма.

Това е наистина огромно и мощно същество с много солидни рога. На снимките можете да видите цялата красота и сила на това създание (на първата снимка мъжки, на втората - женски):

Биковете са на ръба на изчезване и са включени в Червената книга. В дивата природа населението е около 20 хиляди индивида.

Второто име е индийски или азиатски бизон. Цвят тъмно кафяв. Гаурите живеят в гъстите гори на Индия, Непал, Бирма, на Малайския и Индокитайския полуостров, както и в някои страни от Южна и Югоизточна Азия. Трудно е да се повярва, но тези животни практически нямат противници (естествени врагове са само тигри и крокодили). Това се случи, когато тигър нападна бик и той буквално разкъса хищника. Понякога хората стават жертви, така че е по-добре да не стоите на пътя на триметров бик. Популацията на гаурите намалява не само поради бракониерите и човешкото влияние върху природата, но и защото азиатските бизони са предразположени към болести като шап, чума и др. Всъщност те се запазват само в природни паркове и резервати .

Средната продължителност на живота на Гаура е 20 години. Има масивно и мускулесто тяло, чиято дължина е 250-300 см. Крайниците са силни и мощни. И четирите крака са с леки "чорапи". Масивната глава е увенчана с мощни, извити нагоре рога. При мъжете те растат до 100-115 см дължина, а разстоянието между краищата е до 120 см. Челото е плоско и широко. Очите, разположени отстрани на главата, осигуряват широко зрително поле, широките ноздри са разположени в края на муцуната, а ушите са големи и много подвижни. Дълга опашка (70-100 см) завършва с кичур черна коса. Оцветяване: гърбът и страните са тъмни, сиво-кафяви или червеникаво-кафяви, долната страна на тялото е жълта. Козината е къса и прилепнала към тялото. Над лопатките има ясно изразена гърбица, а под шията виси голяма кожна гънка.

Женските гаури са много по-малки от мъжките, имат по-къси и тънки рога. Цветът е най-често черен или тъмнокафяв (което е по-рядко). На крайниците - все същите леки "чорапи".

През последните няколко години броят на тези внушителни красавици нарасна. Това се дължи на строгата забрана за лов, както и на строгото карантинно наблюдение.

Гаурите избягват непроходими гори с изобилно растящи дървета и се опитват да стоят близо до сечища в светли райони. Предпочитат планински гори. Тези бикове се хранят главно с млади бамбукови стъбла, трева и листа от храсти, така че по-често се срещат в степи с гъста трева и подраст, както и в бамбукови горички.

Индийските бизони се нуждаят от вода, за да утолят жаждата си и да се изкъпят, и не правят кални бани, за разлика от други видове бовиди. Гаурите пасат сутрин или вечер и спят през нощта и през деня. Те се държат в малки стада, които обикновено включват 8-15 възрастни (от които 3-5 мъжки и 5-10 женски), телета и юноши. Многократно се срещат и групи, които се състоят само от млади бикове. Много често по-възрастните мъже напускат групата си и живеят настрана.

В стадата на тези бикове правилата се спазват постоянно. Малките се опитват да се държат заедно и винаги са под надзора на майките си. Главата най-често е стара крава. Когато биковете са нападнати от хищник, стадото се опитва да идентифицира източника на алармата и най-близкото животно предупреждава останалите за опасността. По-старите бикове в отбрана не участват и дори игнорират подобни сигнали. Гаур атакува врага странично, щурмувайки го с един рог.

Борбите с Гаура приключват, често без последствия. Техният коловоз продължава от ноември до март - април. Биковете отшелници през този период се присъединяват към стадата, които вече имат свои мъжки и често се случват дуели между тях. Носенето на теле в женската продължава 270-280 дни и те се отелват, като правило, през август - септември. През този период кравата напуска групата и първите дни е изключително внимателна и агресивна. Най-често се ражда едно теле, изключително рядко - близнаци. Женската кърми бебето си девет месеца.

Трябва да се признае, че Гаур е животно с впечатляващи размери и наистина се смята за най-големия див бик в света.

Основата на теоретичната геология в началото на 20 век е хипотезата за свиване. Земята изстива като печена ябълка и по нея се появяват бръчки под формата на планински вериги. Тези идеи са разработени от теорията на геосинклиналите, създадена въз основа на изследването на сгънати структури. Тази теория е формулирана от Джеймс Дана, който добавя принципа на изостазия към хипотезата за свиване. Според тази концепция Земята се състои от гранити (континенти) и базалти (океани). Когато Земята се компресира в океаните-корита, възникват тангенциални сили, които оказват натиск върху континентите. Последните се издигат в планинските вериги и след това се срутват. Материалът, който се получава в резултат на разрушаването, се отлага във вдлъбнатините.

Освен това Вегенер започва да търси геофизични и геодезически доказателства. Но по това време нивото на тези науки очевидно не беше достатъчно, за да се определи текущото движение на континентите. През 1930 г. Вегенер умира по време на експедиция до Гренландия, но преди смъртта си той вече знае, че научната общност не приема неговата теория.

Първоначално теория на континенталния дрейфе приет благосклонно от научната общност, но през 1922 г. е жестоко критикуван от няколко известни експерти наведнъж. Основният аргумент срещу теорията беше въпросът за силата, която движи плочите. Вегенер вярваше, че континентите се движат по базалтите на океанското дъно, но това изискваше огромни усилия и никой не можеше да назове източника на тази сила. Силата на Кориолис, приливните явления и някои други бяха предложени като източник на движение на плочи, но най-простите изчисления показаха, че всички те са абсолютно недостатъчни, за да преместят огромни континентални блокове.

Критиците на теорията на Вегенер поставят на преден план въпроса за силата, която движи континентите, и пренебрегват всички многобройни факти, които безусловно потвърждават теорията. Всъщност те откриха единствения проблем, в който новата концепция е безсилна, и без градивна критика отхвърлиха основните доказателства. След смъртта на Алфред Вегенер теорията за дрейфа на континентите е отхвърлена, като се има предвид статута на маргинална наука и по-голямата част от изследванията продължават да се извършват в рамките на теорията за геосинклиналите. Вярно, тя също трябваше да търси обяснения за историята на заселването на животни на континентите. За това са измислени сухопътни мостове, които свързват континентите, но се потапят в морските дълбини. Това беше поредното раждане на легендата за Атлантида. Заслужава да се отбележи, че някои учени не признаха присъдата на световните власти и продължиха да търсят доказателства за движението на континентите. Така че дю Той Александър дю Тоа) обяснява образуването на Хималайските планини от сблъсъка на Индустан и Евразийската плоча.

Мудната борба между фиксистите, както бяха наречени привържениците на липсата на значителни хоризонтални движения, и мобилистите, които твърдяха, че континентите се движат, пламна с нова сила през 60-те години на миналия век, когато в резултат на изучаването на дъното на океаните, ключът към разбирането на „машината“, наречена Земя.

В началото на 60-те години на миналия век е съставена топографска карта на дъното на Световния океан, която показва, че в центъра на океаните са разположени средноокеански хребети, които се издигат на 1,5-2 km над бездните равнини, покрити със седименти. Тези данни позволиха на R. Dietz и Harry Hess да изложат хипотезата за разпространение през 1963 г. Според тази хипотеза конвекцията се извършва в мантията със скорост около 1 cm/година. Възходящите клонове на конвекционните клетки пренасят мантийния материал под средноокеанските хребети, който подновява океанското дъно в аксиалната част на хребета на всеки 300-400 години. Континентите не се носят върху океанската кора, а се движат по мантията, като са пасивно "запоени" в литосферните плочи. Според концепцията за разпространение океанските басейни на структурата са нестабилни, нестабилни, докато континентите са стабилни.

Същата движеща сила (разлика във височината) определя степента на еластично хоризонтално компресиране на кората от силата на вискозното триене на потока срещу земната кора. Стойността на тази компресия е малка в областта на възходящ мантийния поток и се увеличава с приближаването му до мястото на спускане на потока (поради пренасянето на напрежението на компресия през неподвижната твърда кора в посока от мястото на издигане към мястото на спускане на потока). Над низходящия поток силата на натиск в кората е толкова голяма, че от време на време силата на кората се превишава (в областта на най-ниската якост и най-високото напрежение), нееластична (пластична, крехка) деформация на земната кора настъпва - земетресение. В същото време цели планински вериги, например Хималаите, се изстискват от мястото на деформация на кората (на няколко етапа).

При пластична (крехка) деформация напрежението в него намалява много бързо (със скоростта на изместване на кората по време на земетресение) - силата на натиск в огнището на земетресението и околностите му. Но веднага след края на нееластична деформация, много бавно нарастване на напрежението (еластична деформация), прекъснато от земетресението, продължава поради много бавното движение на вискозния мантиен поток, започвайки цикъла на подготовка за следващото земетресение.

По този начин движението на плочите е следствие от преноса на топлина от централните зони на Земята от много вискозна магма. В този случай част от топлинната енергия се превръща в механична работа за преодоляване на силите на триене, а част, преминала през земната кора, се излъчва в околното пространство. Така че нашата планета е в известен смисъл топлинен двигател.

Има няколко хипотези относно причината за високата температура на земните недра. В началото на 20-ти век беше популярна хипотезата за радиоактивния характер на тази енергия. Изглеждаше потвърдено от оценките на състава на горната кора, които показаха много значителни концентрации на уран, калий и други радиоактивни елементи, но по-късно се оказа, че съдържанието на радиоактивни елементи в скалите на земната кора е напълно недостатъчно за да се осигури наблюдаваният поток от дълбока топлина. А съдържанието на радиоактивни елементи в подкоровата материя (по състав, близък до базалтите на океанското дъно), може да се каже, е незначително. Това обаче не изключва достатъчно високо съдържание на тежки радиоактивни елементи, които генерират топлина в централните зони на планетата.

Друг модел обяснява нагряването с химическата диференциация на Земята. Първоначално планетата е била смес от силикатни и метални вещества. Но едновременно с образуването на планетата започва нейното обособяване на отделни черупки. По-плътната метална част се втурна към центъра на планетата, а силикатите се концентрираха в горните черупки. В този случай потенциалната енергия на системата намалява и се превръща в топлинна енергия.

Други изследователи смятат, че нагряването на планетата е настъпило в резултат на натрупване по време на удари на метеорити върху повърхността на зараждащо се небесно тяло. Това обяснение е съмнително - по време на акрецията топлината се отделя практически на повърхността, откъдето лесно излиза в космоса, а не в централните райони на Земята.

Вторични сили

Силата на вискозното триене, произтичаща от термичната конвекция, играе решаваща роля в движенията на плочите, но освен нея върху плочите действат и други, по-малки, но също важни сили. Това са силите на Архимед, които гарантират, че по-леката кора плава върху повърхността на по-тежката мантия. Приливни сили, дължащи се на гравитационното влияние на Луната и Слънцето (разликата в тяхното гравитационно влияние върху точки на Земята на различни разстояния от тях). Сега приливната „гърбица“ на Земята, причинена от привличането на Луната, е средно около 36 см. Преди това Луната беше по-близо и това беше в голям мащаб, деформацията на мантията води до нейното нагряване. Например вулканизмът, наблюдаван на Йо (спътник на Юпитер), е причинен именно от тези сили - приливът на Йо е около 120 м. Както и силите, произтичащи от промените в атмосферното налягане върху различни части от земната повърхност - атмосферни силите на налягане доста често се променят с 3%, което е еквивалентно на непрекъснат слой вода с дебелина 0,3 m (или гранит с дебелина най-малко 10 cm). Освен това тази промяна може да се случи в зона с ширина стотици километри, докато промяната на приливните сили се случва по-плавно - на разстояния от хиляди километри.

Различни граници или граници на разделяне на плочи

Това са границите между плочи, движещи се в противоположни посоки. В релефа на Земята тези граници са изразени с разломи, в тях преобладават деформациите на опън, дебелината на кората е намалена, топлинният поток е максимален, възниква активен вулканизъм. Ако такава граница се образува на континента, тогава се образува континентален рифт, който по-късно може да се превърне в океански басейн с океански рифт в центъра. В океанските разриви разпространението води до образуването на нова океанска кора.

океански разриви

Схема на структурата на средноокеанския хребет

континентални разриви

Разделянето на континента на части започва с образуването на разлом. Кората изтънява и се раздалечава, започва магматизмът. Образува се разширена линейна депресия с дълбочина около стотици метри, която е ограничена от поредица от нормални разломи. След това са възможни два сценария: или разширяването на рифта спира и той се запълва със седиментни скали, превръщайки се в авлакоген, или континентите продължават да се раздалечават и между тях, вече в типично океански рифтове, започва да се образува океанската кора .

конвергентни граници

Конвергентните граници са граници, където плочите се сблъскват. Възможни са три варианта:

Континентална плоча с океанска. Океанската кора е по-плътна от континенталната кора и се потапя под континента в зона на субдукция.
Oceanic чиния с oceanic. В този случай една от плочите пълзи под другата и също се образува зона на субдукция, над която се образува островна дъга.
Континентална плоча с континентална. Възниква сблъсък, появява се мощна сгъната област. Класически пример са Хималаите.

В редки случаи се получава набутване на океанската кора върху континенталната - обдукция. Чрез този процес са възникнали офиолитите на Кипър, Нова Каледония, Оман и други.

В зоните на субдукция океанската кора се абсорбира и по този начин се компенсира появата й в средноокеанските хребети. В тях протичат изключително сложни процеси, взаимодействия между земната кора и мантията. По този начин океанската кора може да издърпа блокове от континенталната кора в мантията, които поради ниската си плътност се ексхумират обратно в кората. Така възникват метаморфни комплекси със свръхвисоко налягане, един от най-популярните обекти на съвременните геоложки изследвания.

Повечето съвременни зони на субдукция са разположени по периферията на Тихия океан, образувайки тихоокеанския огнен пръстен. Процесите, протичащи в зоната на конвергенция на плочите, се считат за едни от най-сложните в геологията. Той смесва блокове от различен произход, образувайки нова континентална кора.

Активни континентални граници

Активна континентална граница

Активен континентален ръб възниква там, където океанската кора потъва под континент. Западното крайбрежие на Южна Америка се счита за стандарт за тази геодинамична обстановка, често се нарича андийскитип континентална граница. Активният континентален ръб се характеризира с множество вулкани и мощен магматизъм като цяло. Топилките имат три компонента: океанската кора, мантията над нея и долните части на континенталната кора.

Под активната континентална граница има активно механично взаимодействие между океанските и континенталните плочи. В зависимост от скоростта, възрастта и дебелината на океанската кора са възможни няколко сценария за равновесие. Ако плочата се движи бавно и има относително малка дебелина, тогава континентът изстъргва седиментната обвивка от нея. Седиментните скали се смачкват в интензивни гънки, метаморфозират и стават част от континенталната кора. Получената структура се нарича акреционен клин. Ако скоростта на потъващата плоча е висока и седиментната обвивка е тънка, тогава океанската кора изтрива дъното на континента и го привлича в мантията.

островни дъги

островна дъга

Островните дъги са вериги от вулканични острови над зона на субдукция, възникващи там, където океанска плоча се субдуцира под друга океанска плоча. Като типични модерни островни дъги могат да се нарекат Алеутските, Курилските, Марианските острови и много други архипелази. Японските острови също често се наричат островна дъга, но основата им е много древна и всъщност те са образувани от няколко комплекса островни дъги от различно време, така че японските острови са микроконтинент.

Островните дъги се образуват, когато се сблъскат две океански плочи. В този случай една от плочите е на дъното и се абсорбира в мантията. На горната плоча се образуват вулкани от островната дъга. Извитата страна на островната дъга е насочена към абсорбираната плоча. От тази страна има дълбоководен изкоп и преддъгов улей.

Зад островната дъга има басейн на задната дъга (типични примери: Охотско море, Южнокитайско море и др.), В който също може да се случи разпространение.

Сблъсък на континенти

Сблъсъкът на континенталните плочи води до разпадане на земната кора и образуването на планински вериги. Пример за сблъсък е алпийско-хималайският планински пояс, образуван от затварянето на океана Тетис и сблъсък с Евразийската плоча на Индустан и Африка. В резултат на това дебелината на кората се увеличава значително, под Хималаите е 70 км. Това е нестабилна структура, интензивно е разрушена от повърхностна и тектонска ерозия. Гранитите се топят от метаморфозирани седиментни и магмени скали в земната кора с рязко увеличена дебелина. Така са се образували най-големите батолити, например Ангара-Витимски и Зеренда.

Трансформирайте границите

Там, където плочите се движат паралелно, но с различна скорост, възникват трансформационни разломи - грандиозни срязващи разломи, които са широко разпространени в океаните и рядко срещани на континентите.

Трансформирайте разриви

В океаните трансформационните разломи са перпендикулярни на средноокеанските хребети (MOR) и ги разделят на сегменти със средна ширина 400 km. Между сегментите на билото има активна част от трансформния разлом. В тази област непрекъснато се случват земетресения и планинско изграждане, около разлома се образуват многобройни структури на оперение - навлачвания, гънки и грабени. В резултат на това скалите на мантията често се разкриват в зоната на разлома.

От двете страни на MOR сегментите има неактивни части от трансформационни разломи. В тях не се наблюдават активни движения, но те са ясно изразени в топографията на океанското дъно като линейни издигания с централна депресия.

Трансформационните грешки образуват правилна мрежа и очевидно не възникват случайно, а поради обективни физически причини. Комбинацията от данни за числено моделиране, термофизични експерименти и геофизични наблюдения направи възможно да се установи, че конвекцията в мантията има триизмерна структура. В допълнение към основния поток от MOR, в конвективната клетка възникват надлъжни потоци поради охлаждането на горната част на потока. Тази охладена материя се втурва надолу по основната посока на потока на мантията. Именно в зоните на този вторичен низходящ поток се намират трансформационните разломи. Този модел е в добро съответствие с данните за топлинния поток: наблюдава се намаление при трансформационните грешки.

Размествания между континентите

Границите на срязващите плочи на континентите са относително редки. Може би единственият активен в момента пример за този тип граница е разломът Сан Андреас, който разделя Северноамериканската плоча от Тихия океан. Разломът Сан Андреас с дължина 800 мили е един от най-сеизмично активните региони на планетата: плочите се изместват една спрямо друга с 0,6 см на година, земетресения с магнитуд над 6 единици се случват средно веднъж на всеки 22 години. Град Сан Франциско и голяма част от района на залива на Сан Франциско са построени в непосредствена близост до този разлом.

Вътрешни процеси

Първите формулировки на тектониката на плочите твърдяха, че вулканизмът и сеизмичните явления са концентрирани по границите на плочите, но скоро стана ясно, че вътре в плочите протичат специфични тектонични и магматични процеси, които също бяха интерпретирани в рамките на тази теория. Сред вътрешноплощните процеси специално място заемат явленията на дългосрочен базалтов магматизъм в някои области, така наречените горещи точки.

Горещи точки

На дъното на океаните са разположени множество вулканични острови. Някои от тях са разположени във вериги с последователно променяща се възраст. Класически пример за такъв подводен хребет е Хавайският подводен хребет. Той се издига над повърхността на океана под формата на Хавайските острови, от които на северозапад се простира верига от подводни планини с непрекъснато нарастваща възраст, някои от които, например атолът Мидуей, излизат на повърхността. На разстояние около 3000 км от Хаваите веригата завива леко на север и вече се нарича Имперска верига. Той е прекъснат в дълбоководен изкоп пред Алеутската островна дъга.

За да се обясни тази удивителна структура, се предполага, че под Хавайските острови има гореща точка - място, където горещ мантиен поток се издига към повърхността, който разтопява океанската кора, движеща се над него. Сега на Земята има много такива точки. Мантийният поток, който ги причинява, се нарича шлейф. В някои случаи се предполага изключително дълбок произход на струйната материя, до границата между ядрото и мантията.

Трапове и океански плата

В допълнение към дългосрочните горещи точки, понякога се случват грандиозни изливания на стопилка вътре в плочите, които образуват капани на континентите и океански плата в океаните. Особеността на този тип магматизъм е, че той се проявява за геологично кратко време - от порядъка на няколко милиона години, но обхваща огромни площи (десетки хиляди km²); в същото време се излива колосален обем базалти, сравним с техния брой, кристализиращ в средноокеанските хребети.

Сибирските капани са известни на Източносибирската платформа, капаните на платото Декан на континента Индустан и много други. Смята се също, че капаните са причинени от потоци от гореща мантия, но за разлика от горещите точки, те са краткотрайни и разликата между тях не е напълно ясна.

Горещи точки и капани дадоха повод за създаването на т.нар плюмова геотектоника, който гласи, че не само редовната конвекция, но и струите играят важна роля в геодинамичните процеси. Плюмовата тектоника не противоречи на тектониката на плочите, а я допълва.

Тектониката на плочите като система от науки

Тектониката вече не може да се разглежда като чисто геоложка концепция. Той играе ключова роля във всички геонауки; в него са идентифицирани няколко методологични подхода с различни основни концепции и принципи.

От гледна точка кинематичен подход, движенията на плочите могат да бъдат описани с геометричните закони на движението на фигурите върху сферата. Земята се разглежда като мозайка от плочи с различни размери, движещи се една спрямо друга и спрямо самата планета. Палеомагнитните данни позволяват да се реконструира позицията на магнитния полюс спрямо всяка плоча в различно време. Обобщаването на данните за различни плочи доведе до реконструкцията на цялата последователност от относителни премествания на плочите. Комбинирането на тези данни с информация от статични горещи точки направи възможно определянето на абсолютните движения на плочите и историята на движението на магнитните полюси на Земята.

Топлофизичен подходразглежда Земята като топлинна машина, в която топлинната енергия се преобразува частично в механична. В рамките на този подход движението на материята във вътрешните слоеве на Земята се моделира като поток от вискозна течност, описан от уравненията на Навие-Стокс. Мантийната конвекция се придружава от фазови преходи и химични реакции, които играят решаваща роля в структурата на мантийните потоци. Въз основа на данни от геофизични сондажи, резултати от термофизични експерименти и аналитични и числени изчисления, учените се опитват да детайлизират структурата на конвекцията в мантията, да намерят дебита и други важни характеристики на дълбоките процеси. Тези данни са особено важни за разбирането на структурата на най-дълбоките части на Земята - долната мантия и ядрото, които са недостъпни за пряко изследване, но несъмнено оказват огромно влияние върху процесите, протичащи на повърхността на планетата.

Геохимичен подход. За геохимията тектониката на плочите е важна като механизъм за непрекъснат обмен на материя и енергия между различните обвивки на Земята. Всяка геодинамична обстановка се характеризира със специфични асоциации на скали. На свой ред, тези характерни черти могат да се използват за определяне на геодинамичната обстановка, в която се е образувала скалата.

Исторически подход. В смисъла на историята на планетата Земя тектониката на плочите е историята на свързването и разделянето на континентите, раждането и изчезването на вулканични вериги, появата и затварянето на океани и морета. Сега, за големи блокове от земната кора, историята на движенията е установена с много подробности и за значителен период от време, но за малките плочи методологичните трудности са много по-големи. Най-сложните геодинамични процеси протичат в зоните на сблъсък на плочи, където се формират планински вериги, съставени от множество малки разнородни блокове - терани. При изучаването на Скалистите планини се ражда специално направление на геоложките изследвания - анализ на терена, който абсорбира набор от методи за идентифициране на терени и реконструкция на тяхната история.

Тектоника на плочите на други планети

Понастоящем няма доказателства за съвременна тектоника на плочите на други планети в Слънчевата система. Изследванията на магнитното поле на Марс, проведени от космическата станция Mars Global Surveyor, показват възможността за тектоника на плочите на Марс в миналото.

В минало [ Кога?] потокът от топлина от недрата на планетата беше по-голям, така че кората беше по-тънка, налягането под много по-тънката кора също беше много по-ниско. И при значително по-ниско налягане и малко по-висока температура, вискозитетът на мантийните конвекционни потоци директно под кората е много по-нисък от сегашния. Следователно в кората, плаваща по повърхността на мантийния поток, който е по-малко вискозен от днешния, са възникнали само относително малки еластични деформации. А механичните напрежения, генерирани в кората от по-малко вискозни от днешните конвекционни течения, не са били достатъчни, за да надвишат крайната якост на скалите в кората. Следователно е възможно да не е имало такава тектонична активност, както по-късно.

Минали движения на плочата

За повече информация по тази тема вижте: История на движението на плочите.

Реконструкцията на минали движения на плочи е един от основните обекти на геоложките изследвания. С различна степен на детайлност, позициите на континентите и блоковете, от които са се образували, са реконструирани до архея.

От анализа на движенията на континентите е направено емпирично наблюдение, че на всеки 400-600 милиона години континентите се събират в огромен континент, съдържащ почти цялата континентална кора - суперконтинент. Съвременните континенти са се образували преди 200-150 милиона години в резултат на разцепването на суперконтинента Пангея. Сега континентите са на етапа на почти максимално разделение. Атлантическият океан се разширява, а Тихият се затваря. Хиндустан се движи на север и разбива Евразийската плоча, но очевидно ресурсът на това движение вече е почти изчерпан и в близко бъдеще в Индийския океан ще се появи нова зона на субдукция, в която океанската кора на Индийския океан ще бъдат погълнати от индийския континент.

Влияние на движението на плочите върху климата

Разположението на големи континентални маси в полярните региони допринася за общото понижаване на температурата на планетата, тъй като на континентите могат да се образуват ледени покривки. Колкото по-развито е заледяването, толкова по-голямо е албедото на планетата и толкова по-ниска е средната годишна температура.

Освен това относителното разположение на континентите определя океанската и атмосферната циркулация.

Една проста и логична схема обаче: континенти в полярните райони - заледяване, континенти в екваториалните райони - повишаване на температурата, се оказва неправилна в сравнение с геоложките данни за миналото на Земята. Кватернерното заледяване наистина се случи, когато Антарктида се появи в района на Южния полюс, а в северното полукълбо Евразия и Северна Америка се приближиха до Северния полюс. От друга страна, най-силното протерозойско заледяване, по време на което Земята беше почти изцяло покрита с лед, се случи, когато повечето от континенталните маси бяха в екваториалната област.

Освен това значителни промени в положението на континентите настъпват за период от около десетки милиони години, докато общата продължителност на ледниковите периоди е около няколко милиона години, а по време на един ледников период има циклични промени на заледявания и междуледникови периоди . Всички тези климатични промени се случват бързо в сравнение със скоростите, с които се движат континентите, и следователно движението на плочите не може да бъде причина.

От горното следва, че движенията на плочите не играят решаваща роля в изменението на климата, но могат да бъдат важен допълнителен фактор, който ги „тласка“.

Значение на тектониката на плочите

Тектониката на плочите е изиграла роля в науките за земята, сравнима с хелиоцентричната концепция в астрономията или откриването на ДНК в генетиката. Преди приемането на теорията за тектониката на плочите науките за земята са били описателни. Те постигнаха високо ниво на съвършенство в описанието на природни обекти, но рядко успяваха да обяснят причините за процесите. Противоположните концепции могат да доминират в различни клонове на геологията. Тектониката на плочите свързва различните науки за Земята, дава им предсказваща сила.

Вижте също

Бележки

Литература

Вегенер А.Произход на континентите и океаните / прев. с него. П. Г. Камински, изд. П. Н. Кропоткин. - Л.: Наука, 1984. - 285 с.
Добрецов Н. Л., Кирдяшкин А. Г.Дълбока геодинамика. - Новосибирск, 1994. - 299 с.
Зоненшайн, Кузмин М. И.Тектоника на плочите на СССР. В 2 тома.
Кузмин М. И., Королков А. Т., Дрил С. И., Коваленко С. Н.Историческа геология с основи на тектониката на плочите и металогенията. - Иркутск: Иркут. ун-т, 2000. - 288 с.
Кокс А, Харт Р.Тектоника на плочите. - М.: Мир, 1989. - 427 с.
Н. В. Короновски, В. Е. Хаин, Ясаманов Н. А. Историческа геология: Учебник. М .: Издателство Академия, 2006.
Лобковски Л. И., Никишин А. М., Хаин В. Е.Съвременни проблеми на геотектониката и геодинамиката. - М.: Научен свят, 2004. - 612 с. - ISBN 5-89176-279-X.
Хаин, Виктор Ефимович. Основните проблеми на съвременната геология. М.: Научен свят, 2003.

Връзки

На руски

Khain, Viktor Efimovich Съвременна геология: проблеми и перспективи
В. П. Трубицин, В. В. Риков. Мантийна конвекция и глобална тектоника на Земята Обединен институт по физика на Земята РАН, Москва
Причини за тектонски разломи, континентален дрейф и физически топлинен баланс на планетата (USAP)
Хаин, Виктор Ефимович Тектоника на плочите, техните структури, движения и деформации

На английски

10 декември 2015 г

Може да се кликне

Според съвременните теории за литосферните плочицялата литосфера е разделена от тесни и активни зони - дълбоки разломи - на отделни блокове, движещи се в пластмасовия слой на горната мантия един спрямо друг със скорост 2-3 cm годишно. Тези блокове се наричат литосферни плочи.

Алфред Вегенер за първи път предложи хоризонталното движение на блокове от земната кора през 20-те години на миналия век като част от хипотезата за „континенталния дрейф“, но тази хипотеза не получи подкрепа по това време.

Едва през 60-те години на миналия век изследванията на океанското дъно предоставят неоспорими доказателства за хоризонталното движение на плочите и процесите на разширяване на океаните поради образуването (разпространението) на океанската кора. Възраждането на идеите за преобладаващата роля на хоризонталните движения се случи в рамките на "мобилистичното" направление, чието развитие доведе до развитието на съвременната теория за тектониката на плочите. Основните положения на тектониката на плочите са формулирани през 1967-68 г. от група американски геофизици - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes в развитието на по-ранни (1961-62) идеи за Американски учени Г. Хес и Р. Дигтс за разширяването (разпръскването) на океанското дъно.

Твърди се, че учените не са напълно сигурни какво причинява тези промени и как са определени границите на тектоничните плочи. Има безброй различни теории, но нито една от тях не обяснява напълно всички аспекти на тектоничната активност.

Да разберем поне как си го представят сега.

Вегенер пише: „През 1910 г. за първи път ми хрумна идеята за преместване на континентите ... когато бях поразен от сходството на очертанията на бреговете от двете страни на Атлантическия океан.“ Той предположи, че в ранния палеозой на Земята е имало два големи континента - Лавразия и Гондвана.

Лавразия беше северният континент, който включваше териториите на съвременна Европа, Азия без Индия и Северна Америка. Южният континент - Гондвана обединява съвременните територии на Южна Америка, Африка, Антарктика, Австралия и Хиндустан.

Между Гондвана и Лавразия беше първото море - Тетис, подобно на огромен залив. Останалото пространство на Земята беше заето от океана Панталаса.

Преди около 200 милиона години Гондвана и Лавразия са обединени в един континент - Пангея (Пан - универсален, Ге - земя)

Преди около 180 милиона години континенталната част на Пангея отново започва да се разделя на съставни части, които се смесват на повърхността на нашата планета. Разделението стана по следния начин: първо се появиха Лавразия и Гондвана, след това Лавразия се раздели, а след това и Гондвана. Поради разделянето и разминаването на части от Пангея се образуват океани. Младите океани могат да се считат за Атлантически и Индийски; стар - Тихо. Северният ледовит океан се изолира с увеличаването на земната маса в Северното полукълбо.

А. Вегенер намери много доказателства за съществуването на един единствен континент на Земята. Съществуването в Африка и Южна Америка на останките от древни животни - листозаври му се струваше особено убедително. Това бяха влечуги, подобни на малки хипопотами, които живееха само в сладководни резервоари. Това означава, че не са могли да преплуват огромни разстояния в солена морска вода. Той откри подобни доказателства в растителния свят.

Интерес към хипотезата за движението на континентите през 30-те години на ХХ век. леко намалява, но през 60-те години отново се възражда, когато в резултат на проучвания на релефа и геологията на океанското дъно са получени данни, показващи процесите на разширяване (разпространяване) на океанската кора и „гмуркането“ на някои части от кората под други (субдукция).

Структурата на континенталния рифт

Горната каменна част на планетата е разделена на две черупки, които се различават значително по реологични свойства: твърда и крехка литосфера и подлежаща пластична и подвижна астеносфера.
Основата на литосферата е изотерма, приблизително равна на 1300°C, което съответства на температурата на топене (солидус) на мантийния материал при литостатично налягане, съществуващо на дълбочини от няколко стотици километра. Скалите, лежащи в Земята над тази изотерма, са доста студени и се държат като твърд материал, докато подлежащите скали със същия състав са доста нагрети и се деформират относително лесно.

Литосферата е разделена на плочи, постоянно движещи се по повърхността на пластичната астеносфера. Литосферата е разделена на 8 големи плочи, десетки средни плочи и много малки. Между големите и средните плочи има пояси, съставени от мозайка от малки корови плочи.

Границите на плочите са области на сеизмична, тектонска и магматична активност; вътрешните области на плочите са слабо сеизмични и се характеризират със слаба проява на ендогенни процеси.
Повече от 90% от повърхността на Земята попада върху 8 големи литосферни плочи:

Някои литосферни плочи са съставени изключително от океанска кора (например Тихоокеанската плоча), други включват фрагменти както от океанска, така и от континентална кора.

Диаграма на образуване на разрив

Има три вида относителни движения на плочата: дивергенция (дивергенция), конвергенция (конвергенция) и срязващи движения.

Различните граници са граници, по които плочите се раздалечават. Геодинамичната обстановка, при която протича процесът на хоризонтално разтягане на земната кора, придружен от появата на разширени линейно удължени пукнатини или котловини с форма на дерета, се нарича рифтинг. Тези граници са ограничени до континентални разриви и средноокеански хребети в океански басейни. Терминът "рифт" (от англ. rift - празнина, пукнатина, празнина) се прилага за големи линейни структури с дълбок произход, образувани при разтягане на земната кора. По структура те са грабеновидни структури. Рифтовете могат да бъдат положени както върху континенталната, така и върху океанската кора, образувайки единна глобална система, ориентирана спрямо оста на геоида. В този случай еволюцията на континенталните разриви може да доведе до прекъсване на непрекъснатостта на континенталната кора и превръщането на този разрив в океански разрив (ако разширяването на разрива спре преди етапа на разкъсване на континенталната кора, то е изпълнен със седименти, превръщайки се в авлакоген).

Процесът на разширяване на плочите в зоните на океанските разриви (средноокеански хребети) е придружен от образуването на нова океанска кора поради магматични базалтови стопилки, идващи от астеносферата. Такъв процес на образуване на нова океанска кора, дължаща се на притока на мантийно вещество, се нарича спрединг (от англ. spread – разпространявам, разгъвам).

Структурата на средноокеанския хребет. 1 - астеносфера, 2 - ултрабазични скали, 3 - основни скали (габроиди), 4 - комплекс от успоредни диги, 5 - базалти на океанското дъно, 6 - сегменти на океанската кора, образувани по различно време (I-V, когато стареят), 7 - почти- повърхностна магматична камера (с ултраосновна магма в долната част и основна в горната част), 8 – седименти на океанското дъно (1-3, докато се натрупват)

В хода на разпространението всеки импулс на разтягане се придружава от приток на нова порция мантийни стопилки, които при втвърдяване изграждат ръбовете на плочите, отклоняващи се от оста на MOR. Именно в тези зони се образува млада океанска кора.

Сблъсък на континентални и океански литосферни плочи

Субдукцията е процес на потъване на океанска плоча под континентална или друга океанска. Зоните на субдукция са ограничени до аксиалните части на дълбоководните ровове, свързани с островните дъги (които са елементи на активни граници). Границите на субдукция представляват около 80% от дължината на всички конвергентни граници.

При сблъсъка на континентална и океанска плоча естествено явление е потъването на океанската (по-тежка) плоча под ръба на континенталната; когато два океански се сблъскат, по-старият (т.е. по-хладният и по-плътен) от тях потъва.

Зоните на субдукция имат характерен строеж: характерните им елементи са дълбоководна корита - вулканична островна дъга - заден дъгов басейн. В зоната на огъване и навлизане на потъващата плоча се образува дълбоководен изкоп. Тъй като тази плоча потъва, тя започва да губи вода (която се намира в изобилие в седименти и минерали), последната, както е известно, значително намалява точката на топене на скалите, което води до образуването на центрове на топене, които захранват вулканите на островната дъга . В задната част на вулканична дъга обикновено се получава известно разширение, което определя образуването на басейн на задната дъга. В зоната на басейна на задната дъга разширението може да бъде толкова значително, че да доведе до разкъсване на кората на плочата и отваряне на басейна с океанската кора (т.нар. процес на разпространение на задната дъга).

Обемът на океанската кора, абсорбирана в зоните на субдукция, е равен на обема на кората, образувана в зоните на разпространение. Тази разпоредба подчертава мнението за постоянството на обема на Земята. Но подобно мнение не е единственото и категорично доказано. Възможно е обемът на плановете да се променя пулсиращо или да има намаляване на намаляването му поради охлаждане.

Сблъсък на континентални литосферни плочи

Когато се сблъскат континентални плочи, чиято кора е по-лека от веществото на мантията и в резултат на това не може да потъне в нея, процесът на сблъсък продължава. В хода на сблъсък краищата на сблъскващи се континентални плочи се смачкват, смачкват и се образуват системи от големи тласъци, което води до растеж на планински структури със сложна структура на гънки. Класически пример за такъв процес е сблъсъкът на Индустанската плоча с Евразийската, придружен от израстването на грандиозните планински системи на Хималаите и Тибет. Процесът на сблъсък заменя процеса на субдукция, завършвайки затварянето на океанския басейн. В същото време, в началото на процеса на сблъсък, когато краищата на континентите вече са се приближили, сблъсъкът се комбинира с процеса на субдукция (останките от океанската кора продължават да потъват под ръба на континента). Колизионните процеси се характеризират с мащабен регионален метаморфизъм и интрузивен гранитоиден магматизъм. Тези процеси водят до създаването на нова континентална кора (с типичния за нея слой гранит-гнайс).

Основната причина за движението на плочите е мантийната конвекция, причинена от топлината на мантията и гравитационните течения.

Източникът на енергия за тези течения е температурната разлика между централните райони на Земята и температурата на нейните близки до повърхността части. В същото време основната част от ендогенната топлина се освобождава на границата на ядрото и мантията по време на процеса на дълбока диференциация, което определя разпадането на първичното хондритно вещество, по време на което металната част се втурва към центъра, увеличавайки ядрото на планетата, а силикатната част е концентрирана в мантията, където допълнително претърпява диференциация.

Скалите, нагрети в централните зони на Земята, се разширяват, плътността им намалява и те плават, отстъпвайки място на спускащи се по-студени и следователно по-тежки маси, които вече са предали част от топлината в близките до повърхността зони. Този процес на пренос на топлина протича непрекъснато, което води до образуването на подредени затворени конвективни клетки. В същото време в горната част на клетката потокът на материята протича в почти хоризонтална равнина и именно тази част от потока определя хоризонталното движение на материята на астеносферата и плочите, разположени върху нея. Като цяло, възходящите клонове на конвективните клетки са разположени под зоните на дивергентни граници (MOR и континентални разриви), докато низходящите клонове са разположени под зоните на конвергентни граници. По този начин основната причина за движението на литосферните плочи е "влаченето" от конвективни течения. Освен това върху плочите действат редица други фактори. По-специално, повърхността на астеносферата се оказва малко повдигната над зоните на възходящи клони и по-ниска в зоните на потъване, което определя гравитационното "плъзгане" на литосферната плоча, разположена върху наклонена пластична повърхност. Освен това има процеси на издърпване на тежката студена океанска литосфера в зоните на субдукция в горещата и в резултат на това по-малко плътна астеносфера, както и хидравлично вклиняване от базалти в зоните на MOR.

Основните движещи сили на тектониката на плочите се прилагат към дъното на вътрешноплощните части на литосферата: силите на мантийното „плъзгане“ (англ. drag) FDO под океаните и FDC под континентите, чиято величина зависи преди всичко от скоростта на астеносферното течение, като последното се определя от вискозитета и дебелината на астеносферния слой. Тъй като дебелината на астеносферата под континентите е много по-малка и вискозитетът е много по-висок, отколкото под океаните, величината на FDC силата е почти с порядък по-ниска от тази на FDO. Под континентите, особено техните древни части (континентални щитове), астеносферата почти се вклинява, така че континентите изглеждат „седнали на сушата“. Тъй като повечето от литосферните плочи на съвременната Земя включват както океански, така и континентални части, трябва да се очаква, че наличието на континент в състава на плочата в общия случай трябва да „забави“ движението на цялата плоча. Така става всъщност (най-бързо се движат почти чисто океанските плочи Тихоокеанска, Кокосова и Наска; най-бавно са Евразийската, Северноамериканската, Южноамериканската, Антарктическата и Африканската, значителна част от площта на които е заета от континенти). И накрая, при конвергентните граници на плочите, където тежките и студени ръбове на литосферните плочи (плочи) потъват в мантията, тяхната отрицателна плаваемост създава FNB силата (отрицателна плаваемост). Действието на последното води до факта, че субдуктиращата част на плочата потъва в астеносферата и дърпа цялата плоча заедно с нея, като по този начин увеличава скоростта на нейното движение. Очевидно силата на FNB действа епизодично и само в определени геодинамични условия, например в случаите на срутване на плочи през описания по-горе участък от 670 km.

По този начин механизмите, които привеждат литосферните плочи в движение, могат условно да бъдат причислени към следните две групи: 1) свързани със силите на „влачене“ на мантията (механизъм за влачене на мантията), приложени към всяка точка от дъното на плочите, в фигурата - силите на FDO и FDC; 2), свързани със силите, приложени към ръбовете на плочите (механизъм на ръба), на фигурата - силите FRP и FNB. Ролята на този или онзи задвижващ механизъм, както и тези или онези сили, се оценяват индивидуално за всяка литосферна плоча.

Съвкупността от тези процеси отразява общия геодинамичен процес, обхващащ области от повърхността до дълбоките зони на Земята. Понастоящем се развива двуклетъчна затвореноклетъчна мантийна конвекция в мантията на Земята (според модела на конвекция през мантията) или отделна конвекция в горната и долната мантия с натрупване на плочи под зоните на субдукция (според двустранната мантия). модел на ниво). Вероятните полюси на издигането на мантийната материя се намират в североизточна Африка (приблизително под зоната на свързване на Африканската, Сомалийската и Арабската плочи) и в района на Великденския остров (под средния хребет на Тихия океан - източнотихоокеанско издигане). Екваторът на потъването на мантията минава приблизително по протежение на непрекъсната верига от конвергентни граници на плочи по периферията на Тихия океан и източната част на Индийския океан. конвекция) или (според алтернативен модел) конвекция ще стане през мантията поради колапса на плочи през 670 км участък. Това може да доведе до сблъсък на континентите и образуването на нов суперконтинент, петият в историята на Земята.

Движенията на плочите се подчиняват на законите на сферичната геометрия и могат да бъдат описани въз основа на теоремата на Ойлер. Теоремата за въртене на Ойлер гласи, че всяко въртене на триизмерното пространство има ос. Така въртенето може да се опише с три параметъра: координатите на оста на въртене (например нейната ширина и дължина) и ъгъла на въртене. Въз основа на това положение може да се реконструира положението на континентите в минали геоложки епохи. Анализът на движенията на континентите доведе до извода, че на всеки 400-600 милиона години те се обединяват в единен суперконтинент, който се разпада допълнително. В резултат на разделянето на такъв суперконтинент Пангея, което се случи преди 200-150 милиона години, се образуваха съвременни континенти.

Тектониката на плочите е първата обща геоложка концепция, която може да бъде тествана. Такава проверка е направена. През 70-те години. беше организирана програма за дълбоководни сондажи. Като част от тази програма няколкостотин кладенци бяха пробити от сондажния кораб Glomar Challenger, който показа добро съответствие на възрастта, оценена от магнитни аномалии, с възрастта, определена от базалти или от седиментни хоризонти. Схемата на разпределение на разновъзрастните участъци на океанската кора е показана на фиг.:

Възрастта на океанската кора според магнитните аномалии (Kenneth, 1987): 1 - области с липса на данни и суха земя; 2–8 - възраст: 2 - Холоцен, Плейстоцен, Плиоцен (0–5 Ma); 3 - Миоцен (5–23 Ma); 4 - Олигоцен (23–38 Ma); 5 - Еоцен (38–53 Ma); 6 - Палеоцен (53–65 Ma) 7 - Креда (65–135 Ma) 8 - Юра (135–190 Ma)

В края на 80-те години. завърши друг експеримент за тестване на движението на литосферните плочи. Тя се основава на базови измервания спрямо далечни квазари. Бяха избрани точки на две плочи, в които с помощта на съвременни радиотелескопи бяха определени разстоянието до квазарите и ъгълът им на деклинация и съответно бяха изчислени разстоянията между точките на две плочи, т.е. беше определена базовата линия. Точността на определянето беше няколко сантиметра. Няколко години по-късно измерванията бяха повторени. Беше получено много добро сближаване на резултатите, изчислени от магнитни аномалии, с данни, определени от базовите линии.

Схема, илюстрираща резултатите от измерванията на взаимното изместване на литосферните плочи, получени по метода на интерферометрията с изключително дълга базова линия - ISDB (Carter, Robertson, 1987). Движението на плочите променя дължината на основната линия между радиотелескопите, разположени на различни плочи. Картата на Северното полукълбо показва базовите линии, от които ISDB измерва достатъчно данни, за да направи надеждна оценка на скоростта на промяна на тяхната дължина (в сантиметри на година). Числата в скоби показват количеството на изместване на плочата, изчислено от теоретичния модел. В почти всички случаи изчислените и измерените стойности са много близки.

По този начин тектониката на литосферните плочи е тествана през годините чрез редица независими методи. Той е признат от световната научна общност като парадигма на геологията в момента.

Познавайки положението на полюсите и скоростта на текущото движение на литосферните плочи, скоростта на разширяване и поглъщане на океанското дъно, е възможно да се очертае пътя на движение на континентите в бъдеще и да си представите тяхното положение за определено време период от време.

Такава прогноза направиха американските геолози Р. Диц и Дж. Холдън. След 50 милиона години, според техните предположения, Атлантическият и Индийския океан ще се разширят за сметка на Тихия, Африка ще се измести на север и поради това Средиземно море постепенно ще бъде ликвидирано. Гибралтарският проток ще изчезне, а „преобърнатата“ Испания ще затвори Бискайския залив. Африка ще бъде разцепена от големите африкански разломи и източната й част ще се измести на североизток. Червено море ще се разшири толкова много, че ще отдели Синайския полуостров от Африка, Арабия ще се премести на североизток и ще затвори Персийския залив. Индия все повече ще се придвижва към Азия, което означава, че Хималайските планини ще растат. Калифорния ще се отдели от Северна Америка по разлома Сан Андреас и на това място ще започне да се образува нов океански басейн. Значителни промени ще настъпят в южното полукълбо. Австралия ще пресече екватора и ще влезе в контакт с Евразия. Тази прогноза изисква значително уточняване. Много неща тук все още са спорни и неясни.

източници

http://www.pegmatite.ru/My_Collection/mineralogy/6tr.htm

http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/dvizhenie-litosfernyh-plit.html

http://kafgeo.igpu.ru/web-text-books/geology/platehistory.htm

http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/geologia/dvizh/dvizh.htm

И да ви напомня, но ето някои интересни и този. Вижте и Оригиналната статия е на уебсайта InfoGlaz.rfЛинк към статията, от която е направено това копие -

Основните положения на теорията на тектониката на литосферните плочи :

Тектоника на плочите(тектоника на плочите) - съвременна геоложка теория за движението на литосферата. Според тази теория глобалните тектонични процеси се основават на хоризонтално движение на относително интегрални блокове на литосферата - литосферни плочи. По този начин тектониката на плочите разглежда движенията и взаимодействията на литосферните плочи.За първи път предположението за хоризонтално движение на блоковете на кората е направено от Алфред Вегенер през 20-те години на миналия век като част от хипотезата за „континенталния дрейф“, но тази хипотеза не е получила подкрепа по това време. Едва през 60-те години на миналия век изследванията на океанското дъно предоставят неоспорими доказателства за хоризонталното движение на плочите и процесите на разширяване на океаните поради образуването (разпространението) на океанската кора. Възраждането на идеите за преобладаващата роля на хоризонталните движения се случи в рамките на "мобилистичното" направление, чието развитие доведе до развитието на съвременната теория за тектониката на плочите. Основните положения на тектониката на плочите са формулирани през 1967-68 г. от група американски геофизици - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes в развитието на по-ранни (1961-62) идеи за Американски учени Г. Хес и Р. Дигтс за разширяването (разпръскването) на океанското дъно.

Основните принципи на тектониката на плочите могат да бъдат проследени до няколко фундаментални:

1). Горната каменна част на планетата е разделена на две черупки, които се различават значително по реологични свойства: твърда и крехка литосфера и подлежаща пластична и подвижна астеносфера.
Основата на литосферата е изотерма, приблизително равна на 1300°C, което съответства на температурата на топене (солидус) на мантийния материал при литостатично налягане, съществуващо на дълбочини от няколко стотици километра. Скалите, лежащи в Земята над тази изотерма, са доста студени и се държат като твърд материал, докато подлежащите скали със същия състав са доста нагрети и се деформират относително лесно.

2 ). Литосферата е разделена на плочи, постоянно движещи се по повърхността на пластичната астеносфера. Литосферата е разделена на 8 големи плочи, десетки средни плочи и много малки. Между големите и средните плочи има пояси, съставени от мозайка от малки корови плочи.
Границите на плочите са области на сеизмична, тектонска и магматична активност; вътрешните области на плочите са слабо сеизмични и се характеризират със слаба проява на ендогенни процеси.
Повече от 90% от повърхността на Земята попада върху 8 големи литосферни плочи:
австралийска чиния,
Антарктическа плоча,
африканска чиния,
Евразийска плоча,
Хиндустанска плоча,
Тихоокеанска плоча,
Северноамериканска плоча,
Южноамериканска чиния.
Средни плочи: Арабска (субконтинент), Карибска, Филипинска, Наска и Кокос и Хуан де Фука и др.
Някои литосферни плочи са съставени изключително от океанска кора (например Тихоокеанската плоча), други включват фрагменти както от океанска, така и от континентална кора.

3 ). Има три вида относителни движения на плочата: дивергенция (дивергенция), конвергенция (конвергенция) и срязващи движения.

Съответно се разграничават три типа граници на основните плочи.

* Различните граници са граници, по които плочите се раздалечават. Геодинамичната обстановка, при която протича процесът на хоризонтално разтягане на земната кора, придружен от появата на разширени линейно удължени пукнатини или котловини с форма на дерета, се нарича рифтинг. Тези граници са ограничени до континентални разриви и средноокеански хребети в океански басейни. Терминът "рифт" (от англ. rift - празнина, пукнатина, празнина) се прилага за големи линейни структури с дълбок произход, образувани при разтягане на земната кора. По структура те са грабеновидни структури. Рифтовете могат да бъдат положени както върху континенталната, така и върху океанската кора, образувайки единна глобална система, ориентирана спрямо оста на геоида. В този случай еволюцията на континенталните разриви може да доведе до прекъсване на непрекъснатостта на континенталната кора и превръщането на този разрив в океански разрив (ако разширяването на разрива спре преди етапа на разкъсване на континенталната кора, то е изпълнен със седименти, превръщайки се в авлакоген).

Структурата на континенталния рифт

Структурата на средноокеанския хребет

1 - астеносфера, 2 - ултрабазични скали, 3 - основни скали (габроиди), 4 - комплекс от успоредни диги, 5 - базалти на океанското дъно, 6 - сегменти на океанската кора, образувани по различно време (I-V, когато стареят), 7 - почти- повърхностна магматична камера (с ултраосновна магма в долната част и основна в горната част), 8 – седименти на океанското дъно (1-3, докато се натрупват)

* Конвергентните граници са граници, по които се сблъскват плочи. Може да има три основни варианта на взаимодействие при сблъсък: "океан - океан", "океан - континент" и "континентално - континентална" литосфера. В зависимост от естеството на сблъскващите се плочи могат да протичат няколко различни процеса.
Субдукцията е процес на потъване на океанска плоча под континентална или друга океанска. Зоните на субдукция са ограничени до аксиалните части на дълбоководните ровове, свързани с островните дъги (които са елементи на активни граници). Границите на субдукция представляват около 80% от дължината на всички конвергентни граници.
При сблъсъка на континентална и океанска плоча естествено явление е потъването на океанската (по-тежка) плоча под ръба на континенталната; когато два океански се сблъскат, по-старият (т.е. по-хладният и по-плътен) от тях потъва.
Зоните на субдукция имат характерен строеж: характерните им елементи са дълбоководна корита - вулканична островна дъга - заден дъгов басейн. В зоната на огъване и подналягане на потъващата плоча се образува дълбоководен изкоп. Тъй като тази плоча потъва, тя започва да губи вода (която се намира в изобилие в седименти и минерали), последната, както е известно, значително намалява точката на топене на скалите, което води до образуването на центрове на топене, които захранват вулканите на островната дъга . В задната част на вулканична дъга обикновено се получава известно разширение, което определя образуването на басейн на задната дъга. В зоната на басейна на задната дъга разширението може да бъде толкова значително, че да доведе до разкъсване на кората на плочата и отваряне на басейна с океанската кора (т.нар. процес на разпространение на задната дъга).

Потъването на субдуциращата плоча в мантията се проследява от огнища на земетресение, които възникват при контакта на плочите и вътре в субдуциращата плоча (която е по-студена и следователно по-крехка от околните скали на мантията). Тази сеизмична фокусна зона се нарича зона Benioff-Zavaritsky. В зоните на субдукция започва процесът на образуване на нова континентална кора. Много по-рядко срещан процес на взаимодействие между континенталната и океанската плоча е процесът на обдукция - изтласкване на част от океанската литосфера върху ръба на континенталната плоча. Трябва да се подчертае, че в хода на този процес океанската плоча се разслоява, като напредва само горната й част - кората и няколко километра от горната мантия. Когато се сблъскат континентални плочи, чиято кора е по-лека от веществото на мантията и в резултат на това не може да потъне в нея, процесът на сблъсък продължава. В хода на сблъсък краищата на сблъскващи се континентални плочи се смачкват, смачкват и се образуват системи от големи тласъци, което води до растеж на планински структури със сложна структура на гънки. Класически пример за такъв процес е сблъсъкът на Индустанската плоча с Евразийската, придружен от израстването на грандиозните планински системи на Хималаите и Тибет. Процесът на сблъсък заменя процеса на субдукция, завършвайки затварянето на океанския басейн. В същото време, в началото на процеса на сблъсък, когато краищата на континентите вече са се приближили, сблъсъкът се комбинира с процеса на субдукция (останките от океанската кора продължават да потъват под ръба на континента). Колизионните процеси се характеризират с мащабен регионален метаморфизъм и интрузивен гранитоиден магматизъм. Тези процеси водят до създаването на нова континентална кора (с типичния за нея слой гранит-гнайс).

* Трансформационните граници са граници, по които възникват срязващи премествания на плочи.

4 ). Обемът на океанската кора, абсорбирана в зоните на субдукция, е равен на обема на кората, образувана в зоните на разпространение. Тази разпоредба подчертава мнението за постоянството на обема на Земята. Но подобно мнение не е единственото и категорично доказано. Възможно е обемът на плана да се променя пулсиращо или да има намаляване на намаляването му поради охлаждане.

5 ). Основната причина за движението на плочите е мантийната конвекция, причинена от топлината на мантията и гравитационните течения.
Източникът на енергия за тези течения е температурната разлика между централните райони на Земята и температурата на нейните близки до повърхността части. В същото време основната част от ендогенната топлина се освобождава на границата на ядрото и мантията по време на процеса на дълбока диференциация, което определя разпадането на първичното хондритно вещество, по време на което металната част се втурва към центъра, увеличавайки ядрото на планетата, а силикатната част е концентрирана в мантията, където допълнително претърпява диференциация.
Скалите, нагрети в централните зони на Земята, се разширяват, плътността им намалява и те плават, отстъпвайки място на спускащи се по-студени и следователно по-тежки маси, които вече са предали част от топлината в близките до повърхността зони. Този процес на пренос на топлина протича непрекъснато, което води до образуването на подредени затворени конвективни клетки. В същото време в горната част на клетката потокът на материята протича в почти хоризонтална равнина и именно тази част от потока определя хоризонталното движение на материята на астеносферата и плочите, разположени върху нея. Като цяло, възходящите клонове на конвективните клетки са разположени под зоните на дивергентни граници (MOR и континентални разриви), докато низходящите клонове са разположени под зоните на конвергентни граници. По този начин основната причина за движението на литосферните плочи е "влаченето" от конвективни течения. Освен това върху плочите действат редица други фактори. По-специално, повърхността на астеносферата се оказва малко повдигната над зоните на възходящи клони и по-ниска в зоните на потъване, което определя гравитационното "плъзгане" на литосферната плоча, разположена върху наклонена пластична повърхност. Освен това има процеси на издърпване на тежката студена океанска литосфера в зоните на субдукция в горещата и в резултат на това по-малко плътна астеносфера, както и хидравлично вклиняване от базалти в зоните на MOR.

6 ). Движенията на плочите се подчиняват на законите на сферичната геометрия и могат да бъдат описани въз основа на теоремата на Ойлер. Теоремата за въртене на Ойлер гласи, че всяко въртене на триизмерното пространство има ос. Така въртенето може да се опише с три параметъра: координатите на оста на въртене (например нейната ширина и дължина) и ъгъла на въртене. Въз основа на това положение може да се реконструира положението на континентите в минали геоложки епохи. Анализът на движенията на континентите доведе до извода, че на всеки 400-600 милиона години те се обединяват в единен суперконтинент, който се разпада допълнително. В резултат на разделянето на такъв суперконтинент Пангея, което се случи преди 200-150 милиона години, се образуваха съвременни континенти.

Тип