Milyen tektonikus szerkezetekből készülnek a lemezek? A tektonikus lemezek mozognak

Talán néhány olvasó hallott vitát arról, hogy a Föld bolygót valamilyen élő szuperorganizmussal azonosították. Különösen azzal szoktak érvelni, hogy a Föld maga is képes irányítani a rajta és vele együtt zajló folyamatokat, amellett, hogy felelős az élet létezéséért. Ez a Gaia elméletről szól. Gaia viszont a Föld ókori görög istennője volt. Összességében teljesen mindegy, hogy a bolygó élete magának a bolygónak, mint organizmusnak a „tudatos” tevékenységének, számos „véletlen” körülmény egybefolyásának, vagy a az élet szempontjából kedvező zónákra vonatkozó egyetemes törvény létezése.

Így vagy úgy, de létezik élet a bolygón, és valószínű, hogy annak létrejöttéhez sok különböző természetű véletlenre vagy feltételezésre volt szükség. Az egyik természetesen a bolygó geológiája.

A tektonikus vagy litoszférikus lemezek felelősek a Föld geológiai tevékenységéért.

Bolygónk litoszférikus lemezei

Vizuálisabb megjelenítéshez tekintse meg a 3D modellt:

Úgy gondolják, hogy a lemezek mozgása befolyásolhatja az élet létezését a bolygón. A geológiai aktivitás tehát nemcsak a Földre, hanem a Naprendszer égitesteire is jellemző. A Föld azonban nem egyedülálló földrengések jelenlétében, amelyek még a Marson vagy a Marson vannak (amit holdrengéseknek és marsrengéseknek neveznek), hanem inkább fejlett és erős tektonikus aktivitás jelenlétében.

szeizmométer a Holdon

Ezenkívül a Föld az egyetlen bolygó a Naprendszerben, amelynek külső kérge lemezekre tört. A tektonikus lemezek vastagsága eléri a több tíz kilométert.

A Föld rétegeinek teljesítménye (vastagsága).

A tektonikus lemezek és kontinensek mozgásának okát a Föld sugarának kitágításával próbálták leírni. Ez egy nagyon szép hipotézis, aminek nem valószínű, hogy bármi köze lenne a valósághoz.

Christoph Hilgenberg modelljei, amelyek egy táguló Földet mutatnak be

Valójában a litoszféra lemezek aktív mozgásának fő oka a termikus konvekció. Melegítéskor az alsó rétegek könnyebbé válnak és lebegnek, míg a felsők a hőforrástól távol lehűlnek és elnehezedve lesüllyednek. Konvekció figyelhető meg a szél mozgásakor, amikor a Föld egyes részein a levegő felmelegszik, míg másutt az érintkezési ponton lehűl és mozgás jön létre. És ha valójában nem tudjuk megfigyelni a szelet és a légáramlatot (csak érezni lehet), akkor egy lávalámpában nézhetjük meg a konvekció jelenségét.

Természetesen a lávalámpában lévő olaj nem magmás kőzet a köpenyben, de nem szabad megfeledkezni egy olyan tényezőről sem, mint az idő. Mégpedig az, hogy másodpercskálán (amiben tulajdonképpen az egyén él és gondolkodik) a Föld köpenyének anyaga szilárd, de évek, évtizedek skáláján ez az anyag folyékony tulajdonságokat kap. Talán a kérdéses tárgy méretétől is függ.

A konvekció összehasonlítása a Föld köpenyében és a lávalámpákban

Ez részben azt is jelzi, hogy a környező tér élete és érzékelési sebessége a legelőnyösebb pontosan a másodpercek (vagy maximum percek) skáláján. Ezzel szemben a globális és kozmikus folyamatoknak lassabb időskálán kell létezniük. Kiderül, hogy az élethez kedvező zónák létezésének igénye mellett szükség van egy bizonyos léptékű időablakra is. De erről később beszélünk.

Érdekes lesz megvizsgálni a köpeny konvekciójának jelenségét Schmelling modern kutatásainak eredményeiből, amelyek hideg (kék) és meleg (vörös) régiókat jelenítenek meg a Föld köpenyében.

Konvektív mozgás a Föld köpenyében, a szín a hőmérsékletet jelzi. A z-koordináta a köpeny határának mélységét a maggal (Gutenberg-rés), az x-koordináta pedig a mag kerületének (vagy Gutenberg-rés) részét jeleníti meg.

Ezen a képen jól látható a konvektív mozgás a köpeny belsejében. A konvekció okozta mozgás számos folyamathoz vezet, nevezetesen a tektonikus lemezek mozgásához és annak következményeihez.

A két lemez közötti mozgás nyilvánvalóan lehet konvergens és ütköző, vagy divergens, ami hibát képez. A konvergencia vagy konvergencia szubdukcióhoz (egyik lemez a másik alá kúszik) vagy ütközéshez (két lemez összeomlásához hegyláncok kialakulásával) vezet. A divergencia vagy divergencia terjedéshez (a lemezek szétválása, az óceánok gerinceinek kialakulása) és felszakadáshoz (a kontinentális kéreg megszakadásához) vezet. Van egy harmadik típusú lemezmozgás is - transzformáció, amikor a lemezek a hiba mentén mozognak. Így vagy úgy, a tányérmozgás természetéről külön-külön érdemes beszélni, különös tekintettel a nagy mennyiségű terminológiára.

A Föld tektonikus lemezeinek mozgási sebessége, és e lemezek mozgásának típusai a határaikon

Érdemes megemlíteni a lemezek vastagságát, vagy teljesítményét is. A földkéreg kontinentális és óceáni; az óceáni kéreg eléri az 5-15 km-t, míg a kontinentális kéreg eléri a 15-80 km-t. Ez arra utal, hogy a földköpenyhez képest a földkéreg rendkívül „vékony”. Ezért a lemezek mozgása és stabil állapota még másodperces léptékben is rendkívül nehezen képzelhető el (ha egyáltalán lehetséges). Így a tektonikus lemezek mozgása önmagában is rendkívüli meglepetést tud okozni a szerkezeti lehetetlenségével, a megvalósítás bonyolultságával és a látszólagos megbízhatatlanságával. Így vagy úgy, semmi jobbat nem kapunk.

A lemezmozgás eredménye a létező élet mellett (bár ez nem bizonyított) a földrengések és a vulkanizmus. Ha a vulkánok nem csak a lemezek határain oszlanak meg, akkor az elmúlt évtizedek földrengéseinek térképe egyértelműen kirajzolja a tektonikus lemezek határait, és a függőség itt láthatóan közvetlen. A Csendes-óceáni lemez körüli vulkángyűrűt csendes-óceáni tűzgyűrűnek nevezik.

A közelmúltbeli földrengések és aktív vulkánok térképe

Hogy a tektonikus lemezek mozgása a Földön a jövőben mire vezet, és mi lesz belőle, azt a későbbi anyagokban fogjuk elmondani.

Múlt héten felkavarta a közvéleményt a hír, hogy a Krím-félsziget Oroszország felé halad, nemcsak a lakosság politikai akaratának, hanem a természet törvényeinek megfelelően is. Mik azok a litoszféra lemezek, és melyiken található Oroszország területileg? Mi készteti őket mozgásra és hova? Mely területek akarnak még mindig „csatlakozni” Oroszországhoz, és melyek azok, amelyek az USA-ba „szökéssel” fenyegetnek?

"És megyünk valahova"

Igen, mindannyian megyünk valahova. Amíg ezeket a sorokat olvasod, lassan haladsz: ha Eurázsiában vagy, akkor kelet felé körülbelül évi 2-3 centiméteres sebességgel, ha Észak-Amerikában, akkor ugyanilyen sebességgel nyugatra, és ha valahol a Csendes-óceán fenekén (hogyan kerültél oda?), akkor évente 10 centiméterrel visz északnyugatra.

Ha hátradől a székében, és vár körülbelül 250 millió évet, egy új szuperkontinensen találja magát, amely egyesíti majd a Föld összes szárazföldjét – a Pangea Ultima szárazföldön, amelyet az ősi Pangea szuperkontinens emlékére neveztek el, amely mindössze 250 éve létezett. millió évvel ezelőtt.

Ezért aligha nevezhető hírnek az a hír, hogy „a Krím költözik”. Egyrészt azért, mert a Krím Oroszországgal, Ukrajnával, Szibériával és az Európai Unióval együtt része az eurázsiai litoszféra lemeznek, és mindegyik együtt mozog egy irányba az elmúlt százmillió évben. A Krím azonban része az ún Földközi-tengeri mobil öv, a szkíta lemezen található, és Oroszország európai részének nagy része (beleértve Szentpétervár városát is) - a kelet-európai platformon.

És ez az a hely, ahol gyakran előfordul a zűrzavar. A helyzet az, hogy a litoszféra hatalmas szakaszain, például az eurázsiai vagy észak-amerikai lemezeken kívül egészen más kisebb "csempék" találhatók. Ha nagyon feltételesen, akkor a földkéreg kontinentális litoszféra lemezekből áll. Maguk is ősi és nagyon stabil platformokból állnak.és hegyi építési zónák (ókori és modern). És már maguk a platformok is táblákra vannak osztva - a kéreg kisebb szakaszaira, amelyek két "rétegből" - az alapból és a burkolatból, valamint pajzsokból - "egyrétegű" kiemelkedésekből állnak.

Ezeknek a nem litoszférikus lemezeknek a borítása üledékes kőzetekből (például mészkőből áll, amely tengeri állatok számos kagylójából áll, amelyek az őskori óceánban éltek a Krím felszíne felett) vagy magmás kőzetekből (vulkánokból és megszilárdult lávatömegekből kidobva). A fa födémalapok és pajzsok leggyakrabban nagyon régi, főleg metamorf eredetű kőzetekből állnak. Így nevezik azokat a magmás és üledékes kőzeteket, amelyek a földkéreg mélyére süllyedtek, ahol a magas hőmérséklet és az óriási nyomás hatására különféle változások mennek végbe velük.

Más szóval, Oroszország nagy része (Csukotka és Transbajkália kivételével) az eurázsiai litoszféra lemezen található. Területe azonban a nyugat-szibériai lemez, az Aldan-pajzs, a szibériai és a kelet-európai platformok és a szkíta lemez között van "felosztva".

Valószínűleg az Alkalmazott Csillagászati ​​Intézet (IPA RAS) igazgatója, a fizikai és matematikai tudományok doktora, Alexander Ipatov mondta az utolsó két lemez mozgásáról. Később pedig az Indicatornak adott interjújában tisztázta: "Olyan megfigyelésekben veszünk részt, amelyek lehetővé teszik a földkéreg lemezeinek mozgási irányának meghatározását. A lemez, amelyen a Simeiz állomás található, 29-es sebességgel mozog milliméter évente északkeletre, vagyis oda, ahol Oroszország, és a lemez, ahol Péter található, úgymond Irán felé halad, dél-délnyugat felé."Ez azonban nem olyan felfedezés, mert ez a mozgalom több évtizede létezik, és maga a kainozoikum korszakában kezdődött.

Wegener elméletét szkepticizmussal fogadták – főleg azért, mert nem tudott kielégítő mechanizmust kínálni a kontinensek mozgásának magyarázatára. Úgy vélte, hogy a kontinensek úgy mozognak, áttörik a földkérget, mint a jégtörők a jeget, a Föld forgásából származó centrifugális erő és az árapály-erők hatására. Ellenfelei szerint a kontinensek – „jégtörők” mozgás közben a felismerhetetlenségig megváltoztatják megjelenésüket, a centrifugális és árapály-erők pedig túl gyengék ahhoz, hogy „motorként” szolgáljanak számukra. Egy kritikus számításai szerint ha az árapályerő elég erős lenne ahhoz, hogy ilyen gyorsan mozgassa a kontinenseket (Wegener évi 250 centiméterre becsülte a sebességüket), akkor kevesebb mint egy éven belül leállítaná a Föld forgását.

Az 1930-as évek végére a kontinens-sodródás elméletét elvetették, mint tudománytalant, de a 20. század közepére vissza kellett térni hozzá: óceánközépi hátságokat fedeztek fel, és kiderült, hogy a földrészben folyamatosan új kéreg képződik. ezeknek a gerinceknek a zónája, ami miatt a kontinensek „szétmozdultak” . Geofizikusok tanulmányozták a kőzetek mágnesezettségét az óceánközépi gerincek mentén, és többirányú mágnesezettségű "sávokat" találtak.

Kiderült, hogy az új óceáni kéreg "rögzíti" a Föld mágneses mezejének állapotát a kialakulás idején, és a tudósok kiváló "vonalzót" kaptak ennek a szállítószalagnak a sebességének mérésére. Így az 1960-as években a kontinens-sodródás elmélete másodszor is visszatért, végleg. És ezúttal a tudósok meg tudták érteni, mi mozgatja a kontinenseket.

Jégtáblák a forrásban lévő óceánban

"Képzelj el egy óceánt, ahol jégtáblák úsznak, vagyis van benne víz, van jég, és mondjuk fatutajok is jégtáblákká fagynak. A jég litoszférikus lemezek, a tutajok kontinensek, és lebegnek benne. a köpeny anyaga” – magyarázza Valerij Trubicin, az Orosz Tudományos Akadémia levelező tagja, az O. Yuról elnevezett Földfizikai Intézet vezető kutatója. Schmidt.

Még az 1960-as években előterjesztette az óriásbolygók szerkezetének elméletét, majd a 20. század végén hozzálátott a kontinentális tektonika matematikai alapú elméletének megalkotásához.

A litoszféra és a Föld középpontjában lévő forró vasmag - a köpeny - közötti közbenső réteg szilikátkőzetekből áll. A hőmérséklet benne a felső részen 500 Celsius-foktól a mag határán 4000 Celsius-fokig változik. Ezért 100 kilométeres mélységről, ahol a hőmérséklet már meghaladja az 1300 fokot, a köpenyanyag nagyon sűrű gyantaként viselkedik, és évi 5-10 centiméteres sebességgel áramlik – mondja Trubitsyn.

Ennek eredményeként a köpenyben, akárcsak egy edényben forrásban lévő vízben, konvektív sejtek jelennek meg - olyan területek, ahol a forró anyag egyik széléről felemelkedik, a másik széléről pedig lehűl.

"Körülbelül nyolc ilyen nagy sejt található a köpenyben, és még sok kicsi" - mondja a tudós. Az óceánközépi gerincek (például az Atlanti-óceán közepén) azok a helyek, ahol a köpeny anyaga a felszínre emelkedik, és ahol új kéreg születik. Ezenkívül vannak szubdukciós zónák, olyan helyek, ahol egy lemez elkezd "kúszni" a szomszédos alá, és lesüllyed a köpenybe. Szubdukciós zónák például Dél-Amerika nyugati partjai. Itt fordulnak elő a legerősebb földrengések.

"Ily módon a lemezek részt vesznek a köpenyanyag konvektív keringésében, amely a felszínen tartózkodva átmenetileg megszilárdul. A köpenybe merülve a lemezanyag felmelegszik és újra meglágyul" - magyarázza a geofizikus.

Ezenkívül különálló anyagsugarak emelkednek a felszínre a köpenyből - csóvák, és ezeknek a sugaraknak minden esélyük megvan az emberiség elpusztítására. A szupervulkánok megjelenésének hátterében ugyanis a köpenycsóvák felelősek (lásd.) Az ilyen pontok semmilyen módon nem kapcsolódnak a litoszféra lemezekhez, és a lemezek mozgásakor is a helyükön maradhatnak. Amikor a csóva kilép, egy óriási vulkán bukkan fel. Sok ilyen vulkán van, Hawaii-on vannak, Izlandon, hasonló példa a Yellowstone-kaldera. A szupervulkánok ezerszer erősebb kitöréseket generálhatnak, mint a legtöbb közönséges vulkán, például a Vezúv vagy az Etna.

"250 millió évvel ezelőtt egy ilyen vulkán a modern Szibéria területén szinte az összes életet megölte, csak a dinoszauruszok ősei maradtak életben" - mondja Trubitsyn.

Egyetértve – szétszórva

A litoszférikus lemezek viszonylag nehéz és vékony bazaltos óceáni kéregből és könnyebb, de sokkal vastagabb kontinensekből állnak. Egy kontinenssel és körülötte „befagyott” óceáni kéreggel rendelkező lemez előre tud haladni, míg a nehéz óceáni kéreg a szomszédja alá süllyed. De amikor a kontinensek összeütköznek, többé nem süllyedhetnek egymás alá.

Például körülbelül 60 millió évvel ezelőtt az indiai lemez elszakadt a később Afrikává vált és észak felé haladt, és körülbelül 45 millió évvel ezelőtt találkozott az eurázsiai lemezzel, a Himalája, a Föld legmagasabb hegyei, a ponton nőttek ki. ütközés.

A lemezek mozgása előbb-utóbb az összes kontinenst egybe fogja hozni, ahogy a levelek egy örvényben egyetlen szigetté csapódnak össze. A Föld története során a kontinensek körülbelül négy-hat alkalommal egyesültek és váltak szét. Az utolsó Pangea szuperkontinens 250 millió évvel ezelőtt létezett, előtte a Rodinia szuperkontinens, 900 millió évvel ezelőtt, előtte még kettő. "És máris, úgy tűnik, hamarosan megkezdődik az új kontinens egyesítése" - pontosítja a tudós.

Elmagyarázza, hogy a kontinensek hőszigetelőként működnek, az alattuk lévő köpeny elkezd felmelegedni, felfelé ívelő áramlások lépnek fel, ezért a szuperkontinensek egy idő után ismét szétválnak.

Amerika "elveszi" Chukotkát

Nagy litoszféra lemezeket rajzolnak a tankönyvek, bárki nevezheti őket: Antarktiszi lemez, Eurázsiai, Észak-Amerikai, Dél-amerikai, Indiai, Ausztrál, Csendes-óceáni. De a lemezek közötti határokon sok mikrolemez valódi káosz van.

Például az észak-amerikai és az eurázsiai-lemez határa egyáltalán nem a Bering-szoros mentén húzódik, hanem jóval nyugatra, a Cserszkij-gerinc mentén. Így kiderül, hogy Chukotka az észak-amerikai lemez része. Ugyanakkor Kamcsatka részben az Ohotszki mikrolemez zónájában, részben a Bering-tengeri mikrolemez zónájában található. Primorye pedig a feltételezett Amur-lemezen található, amelynek nyugati széle a Bajkálon nyugszik.

Most az eurázsiai lemez keleti és az észak-amerikai lemez nyugati széle fogaskerekekként "pörög": Amerika az óramutató járásával ellentétes irányba, Eurázsia pedig az óramutató járásával megegyezően forog. Ennek eredményeként a Chukotka végre leválik a "varrat mentén", és ebben az esetben egy óriási körkörös varrat jelenhet meg a Földön, amely áthalad az Atlanti-óceánon, az Indiai-, a Csendes- és a Jeges-tengeren (ahol még zárva van) . Maga Chukotka pedig továbbra is Észak-Amerika „pályáján” fog mozogni.

Sebességmérő a litoszférához

Wegener elmélete feltámasztott, nem utolsósorban azért, mert a tudósok képesek pontosan mérni a kontinensek elmozdulását. Ma már műholdas navigációs rendszereket használnak erre, de vannak más módszerek is. Mindegyikre szükség van egy egységes nemzetközi koordinátarendszer - az International Terrestrial Reference Frame (ITRF) - felépítéséhez.

Az egyik ilyen módszer a nagyon hosszú alapvonalú rádióinterferometria (VLBI). Lényege a több rádióteleszkóp segítségével egyidejű megfigyelésben rejlik a Föld különböző részein. A jelgyűjtési idő különbsége lehetővé teszi az eltolások nagy pontosságú meghatározását. A sebesség mérésének két másik módja a műholdak segítségével végzett lézeres távolságmegfigyelés és a Doppler mérés. Mindezeket a megfigyeléseket, beleértve a GPS segítségével is, több száz állomáson végzik, ezeket az adatokat összesítik, és ennek eredményeként képet kapunk a kontinensek sodrásáról.

Például a krími Simeiz, ahol egy lézeres szondázóállomás, valamint egy koordináták meghatározására szolgáló műholdas állomás található, északkelet felé "utazik" (körülbelül 65 fokos irányszögben) évente körülbelül 26,8 milliméteres sebességgel. A Moszkva melletti Zvenigorod évente körülbelül egy milliméterrel gyorsabban halad (évente 27,8 millimétert), és tartja keleti irányát - körülbelül 77 fokos. És mondjuk a hawaii Mauna Loa vulkán kétszer olyan gyorsan halad északnyugat felé – évente 72,3 milliméterrel.

A litoszférikus lemezek is deformálódhatnak, és részeik „élhetik saját életüket”, különösen a határokon. Bár függetlenségük mértéke sokkal szerényebb. Például a Krím továbbra is függetlenül mozog északkelet felé évi 0,9 milliméteres sebességgel (és ugyanakkor 1,8 milliméterrel növekszik), Zvenigorod pedig valahol délkelet felé halad ugyanilyen sebességgel (és lefelé - 0-val). 2 milliméter évente).

Trubitsyn szerint ezt a függetlenséget részben a kontinensek különböző részeinek "személyes történelme" magyarázza: a kontinensek fő részei, a platformok olyan ősi litoszféra lemezek töredékei lehetnek, amelyek "összeolvadtak" szomszédaikkal. Például az Ural-tartomány az egyik varrat. A platformok viszonylag merevek, de a körülöttük lévő részek tetszés szerint deformálódhatnak és elmozdulhatnak.

tektonikus törés litoszférikus geomágneses

A korai proterozoikumtól kezdődően a litoszféra lemezek mozgási sebessége következetesen csökkent 50 cm/év-ről a jelenlegi körülbelül 5 cm/év értékre.

A lemezmozgás átlagos sebességének csökkenése tovább folytatódik, egészen addig a pillanatig, amikor az óceáni lemezek erejének növekedése és egymáshoz való súrlódása miatt egyáltalán nem áll meg. De ez nyilván csak 1-1,5 milliárd év múlva fog megtörténni.

A litoszféra lemezek mozgási sebességének meghatározásához általában az óceán fenekén lévő sávos mágneses anomáliák elhelyezkedésére vonatkozó adatokat használják fel. Ezek az anomáliák, mint mára megállapították, az óceánok hasadási zónáiban jelennek meg a bazalt kitörése idején a Földön létező mágneses tér hatására rájuk tört bazalt mágnesezettsége miatt.

De, mint tudják, a geomágneses mező időről időre irányt változtatott az ellenkezőjére. Ez oda vezetett, hogy a geomágneses térfordítások különböző periódusai során kitörő bazaltok ellentétes irányban mágnesezettek.

De az óceán fenekének az óceánközépi gerincek hasadékzónáiban való tágulása miatt a régebbi bazaltok mindig nagyobb távolságra kerülnek ezektől a zónákhoz, és az óceánfenékkel együtt a Föld ősi mágneses tere. a bazaltokba „fagyott” is távolodik tőlük.

Rizs.

Az óceáni kéreg tágulása eltérően mágnesezett bazaltokkal együtt általában szigorúan szimmetrikusan alakul ki a hasadéktörés mindkét oldalán. Ezért a kapcsolódó mágneses anomáliák is szimmetrikusan helyezkednek el az óceánközépi gerincek és a környező mélységi medencék mindkét lejtőjén. Az ilyen anomáliák segítségével ma már meghatározható az óceánfenék kora és tágulási sebessége a szakadási zónákban. Ehhez azonban ismerni kell a Föld mágneses tere egyedi megfordulásának korát, és össze kell vetni ezeket a megfordulásokat az óceán fenekén megfigyelt mágneses anomáliákkal.

A mágneses megfordulások korát a kontinensek bazaltlapjainak és üledékes kőzeteinek, valamint az óceánfenék bazaltjainak részletes paleomágneses vizsgálatai alapján határozták meg. Az így kapott geomágneses időskála és az óceánfenék mágneses anomáliáinak összehasonlítása eredményeként a Világóceán vizeinek többségében sikerült meghatározni az óceáni kéreg korát. Valamennyi óceáni lemez, amely a késő jura koránál korábban keletkezett, már lesüllyedt a köpenyben a modern vagy ősi lemezaljozási zónák alatt, és ennek következtében az óceán fenekén nem maradtak fenn 150 millió évnél régebbi mágneses anomáliák.

Az elmélet fenti következtetései lehetővé teszik a mozgási paraméterek kvantitatív kiszámítását két szomszédos lemez elején, majd a harmadiknál, az előzőek valamelyikével párhuzamosan. Ily módon fokozatosan bevonható az azonosított litoszféralemezek fő része a számításba, és meghatározható a Föld felszínén lévő összes lemez kölcsönös elmozdulása. Külföldön ilyen számításokat J. Minster és munkatársai, Oroszországban pedig S.A. Ushakov és Yu.I. Galushkin. Kiderült, hogy az óceán feneke a Csendes-óceán délkeleti részén (a Húsvét-sziget közelében) a legnagyobb sebességgel távolodik egymástól. Ezen a helyen évente akár 18 cm új óceáni kéreg nő. Földtani léptéket tekintve ez nagyon sok, hiszen csak 1 millió év alatt képződik így egy 180 km szélességű fiatal fenéksáv, miközben a hasadék minden kilométerén körülbelül 360 km3 bazaltláva ömlik ki. zóna ugyanabban az időben! Ugyanezen számítások szerint Ausztrália mintegy 7 cm/év sebességgel távolodik el az Antarktisztól, Dél-Amerika pedig mintegy 4 cm/év sebességgel távolodik el Afrikától. Észak-Amerika eltolódása Európától lassabb - 2-2,3 cm/év. A Vörös-tenger még lassabban tágul - 1,5 cm/év (ennek megfelelően itt kisebb a bazaltkiáramlás - a Vörös-tengeri hasadék lineáris kilométerenként mindössze 30 km3 1 millió év alatt). Ezzel szemben India és Ázsia „ütközésének” sebessége eléri az 5 cm/év értéket, ami magyarázza a szemünk láttára kialakuló intenzív neotektonikus deformációkat, valamint a Hindu Kush, a Pamír és a Himalája hegységrendszereinek növekedését. Ezek a deformációk magas szintű szeizmikus aktivitást idéznek elő az egész régióban (India és Ázsia ütközésének tektonikai hatása messze túlmutat magán a lemezütközési zónán, egészen a Bajkál-tóig és a Bajkál-Amur fővonal régióiig) . A Nagy- és Kis-Kaukázus deformációit az Arab-lemez nyomása okozza Eurázsia ezen régiójára, azonban a lemezek konvergenciája itt sokkal kisebb - mindössze 1,5-2 cm / év. Ezért itt a régió szeizmikus aktivitása is kisebb.

A modern geodéziai módszerek, beleértve az űrgeodéziát, a nagy pontosságú lézeres méréseket és egyéb módszereket, megállapították a litoszféra lemezek mozgási sebességét, és bebizonyosodott, hogy az óceáni lemezek gyorsabban mozognak, mint azok, amelyek szerkezetében a kontinens szerepel, és minél vastagabb a kontinentális litoszféra, annál kisebb a lemezmozgás sebessége.

• 1)_Az első hipotézis a 18. század második felében merült fel, és felemelkedési hipotézisnek nevezték. M. V. Lomonoszov, A. von Humboldt és L. von Buch német tudósok, skót J. Hutton javasolta. A hipotézis lényege a következő - a hegyemelkedéseket az olvadt magma felemelkedése okozza a Föld mélyéről, amely útközben toló hatást gyakorolt ​​a környező rétegekre, ami redők, különböző méretű szakadékok kialakulásához vezetett. . Lomonoszov volt az első, aki kétféle tektonikus mozgást különböztetett meg - lassú és gyors, ami földrengéseket okoz.
• 2) A 19. század közepén ezt a hipotézist felváltotta Elie de Beaumont francia tudós összehúzódási hipotézise. Kant és Laplace kozmogonikus hipotézisén alapult, mely szerint a Föld kezdetben forró testként keletkezett, majd fokozatosan lehűl. Ez a folyamat a Föld térfogatának csökkenéséhez vezetett, és ennek eredményeként a földkéreg összenyomódott, és az óriási „ráncokhoz” hasonlóan gyűrött hegyi szerkezetek keletkeztek.
• 3) A 19. század közepén az angol D. Airy és a kalkuttai pap, D. Pratt felfedezett egy mintát a gravitációs anomáliák helyzetében - magasan a hegyekben az anomáliák negatívnak bizonyultak, azaz tömegnek bizonyultak. hiányt észleltek, és az óceánokban az anomáliák pozitívak voltak. Ennek a jelenségnek a magyarázatára egy olyan hipotézist javasoltak, amely szerint a földkéreg nehezebb és viszkózusabb szubsztrátumon úszik, és izosztatikus egyensúlyban van, amit a külső sugárirányú erők hatása megzavar.
• 4) Kant-Laplace kozmogonikus hipotézisét felváltotta O. Yu. Schmidt hipotézise a Föld kezdeti szilárd, hideg és homogén állapotáról. Más megközelítésre volt szükség a földkéreg kialakulásának magyarázatában. Ezt a hipotézist V. V. Belousov javasolta. Ezt rádiómigrációnak hívják. Ennek a hipotézisnek a lényege:
• 1. A fő energiatényező a radioaktivitás. A Föld felmelegedése és az azt követő anyagtömörödés a radioaktív bomláshő miatt következett be. A radioaktív elemek a Föld fejlődésének kezdeti szakaszában egyenletesen oszlottak el, ezért a fűtés erős és mindenütt jelen volt.
• 2. Az elsődleges anyag hevítése és tömörítése a magma szétválásához, illetve bazalttá és gránittá történő differenciálódásához vezetett. Ez utóbbi a radioaktív elemeket koncentrálta. Amint egy világosabb gránit magma „lebegett fel” a Föld felső részére, míg a bazaltmagma lesüllyedt. Ugyanakkor hőmérséklet-különbség is volt.

A modern geotektonikai hipotéziseket a mobilizmus eszméi alapján dolgozzák ki. Ez az elképzelés a vízszintes mozgások túlsúlyának koncepcióján alapul a földkéreg tektonikus mozgásaiban.

• 5) A geotektonikai folyamatok mechanizmusának és sorrendjének magyarázatára először A. Wegener német tudós javasolta a horizontális kontinentális sodródás hipotézisét.
• 1. Az Atlanti-óceán partjainak körvonalainak hasonlósága, különösen a déli féltekén (Dél-Amerika és Afrika közelében).
• 2. A kontinensek földtani felépítésének hasonlósága (egyes regionális tektonikus csapások egybeesése, a kőzetek összetételének és korának hasonlósága stb.).

a litoszférikus lemeztektonika vagy az új globális tektonika hipotézise. Ennek a hipotézisnek a fő pontjai a következők:

• 1. A földkéreg a köpeny felső részével alkotja a litoszférát, amely alatt a képlékeny asztenoszféra található. A litoszféra nagy tömbökre (lemezekre) van osztva. A lemezek határai szakadási zónák, mélyvízi árkok, amelyek szomszédosak a köpeny mélyén behatoló hibákkal - ezek a Benioff-Zavaritsky zónák, valamint a modern szeizmikus aktivitás zónái.
• 2. A litoszféra lemezek vízszintesen mozognak. Ezt a mozgást két fő folyamat határozza meg - a lemezek széttolása vagy szétterítése, egyik lemez alámerítése a másik alá - szubdukció vagy egyik lemez rátolása a másikra - obdukció.
• 3. A köpenyből származó bazaltok időszakosan belépnek a széthúzási zónába. A szétválás bizonyítékát a bazaltokban előforduló szalagmágneses anomáliák szolgáltatják.
• 4. A szigetívek régióiban megkülönböztetik a mélyfókuszú földrengések forrásainak felhalmozódási zónáit, amelyek a kontinentális kéreg alatti bazaltos óceáni kéregű lemez süllyedési zónáit tükrözik, azaz ezek a zónák a szubdukciós zónákat tükrözik. Ezekben a zónákban a zúzás és az olvadás következtében az anyag egy része lesüllyed, míg a másik része vulkánok és behatolások formájában behatol a kontinensbe, és ezáltal megnő a kontinentális kéreg vastagsága.

A lemeztektonika egy modern geológiai elmélet a litoszféra mozgásáról. Ezen elmélet szerint a globális tektonikai folyamatok a litoszféra viszonylag integrált blokkjainak - litoszféra lemezeinek - vízszintes mozgásán alapulnak. Így a lemeztektonika figyelembe veszi a litoszféra lemezek mozgását és kölcsönhatásait. Alfred Wegener először az 1920-as években javasolta a kéregtömbök vízszintes mozgatását a „kontinensdrift” hipotézis részeként, de ez a hipotézis akkor még nem kapott támogatást. Csak az 1960-as években az óceánfenék vizsgálatai vitathatatlanul bizonyították a lemezek vízszintes mozgását és az óceánok tágulási folyamatait az óceáni kéreg kialakulása (terjedése) következtében. A horizontális mozgások domináns szerepére vonatkozó elképzelések újjáéledése a „mobilisztikus” irány keretein belül következett be, melynek fejlődése a lemeztektonika modern elméletének kialakulásához vezetett. A lemeztektonika főbb rendelkezéseit 1967-68-ban fogalmazta meg amerikai geofizikusok egy csoportja - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes korábbi (1961-62) elképzeléseinek kidolgozása során. G. Hess és R. Digts amerikai tudósok az óceán fenekének tágulásával (terjedésével). egy). A bolygó felső kőrésze két héjra tagolódik, amelyek reológiai tulajdonságaiban jelentősen különböznek egymástól: egy merev és rideg litoszférára, valamint egy az alatta lévő műanyag és mozgékony asztenoszférára. 2). A litoszféra lemezekre oszlik, amelyek folyamatosan mozognak a műanyag asztenoszféra felületén. A litoszféra 8 nagy lemezre, több tucat közepes lemezre és sok kicsire oszlik. A nagy és közepes födémek között kis kéreglapok mozaikjából összeállított szalagok vannak. 3). Háromféle relatív lemezmozgás létezik: divergencia (divergencia), konvergencia (konvergencia) és nyírómozgások. 4). A szubdukciós zónákban elnyelt óceáni kéreg térfogata megegyezik a terjedési zónákban képződött kéreg térfogatával. Ez a rendelkezés a Föld térfogatának állandóságáról alkotott véleményt hangsúlyozza. 5). A lemezmozgások fő oka a köpeny konvekciója, amelyet a köpeny hő- és gravitációs áramai okoznak.

Ezen áramlatok energiaforrása a Föld középső régiói közötti hőmérséklet-különbség és a felszínhez közeli részeinek hőmérséklete. Ugyanakkor az endogén hő fő része a mag és a köpeny határán szabadul fel a mély differenciálódási folyamat során, amely meghatározza az elsődleges kondritanyag bomlását, amely során a fém rész a központba rohan, növelve a bolygó magja, a szilikát rész pedig a köpenyben koncentrálódik, ahol tovább differenciálódik. 6). A lemezmozgások a gömbgeometria törvényeinek engedelmeskednek, és az Euler-tétel alapján írhatók le. Az Euler-féle forgástétel kimondja, hogy a háromdimenziós tér bármely forgásának van tengelye. Így az elforgatás három paraméterrel írható le: a forgástengely koordinátáival (például szélessége és hosszúsága) és az elforgatás szögével.

A Lith lemezek mozgásának földrajzi következményei (növekszik a szeizmikus aktivitás, törések alakulnak ki, gerincek jelennek meg stb.). A lemeztektonika elméletében a kulcspozíciót a geodinamikai beállítás fogalma foglalja el - egy jellegzetes geológiai szerkezet, bizonyos lemezarányokkal. Ugyanabban a geodinamikai környezetben azonos típusú tektonikai, magmás, szeizmikus és geokémiai folyamatok mennek végbe.

Litoszférikus lemezek- a Föld litoszférájának nagy merev tömbjei, amelyeket szeizmikusan és tektonikusan aktív törészónák határolnak.

A lemezeket általában mély hibák választják el egymástól, és a köpeny viszkózus rétege mentén mozognak egymáshoz képest, évente 2-3 cm-rel. Ahol a kontinentális lemezek ütköznek, kialakulnak hegyi övek . Amikor a kontinentális és az óceáni lemezek kölcsönhatásba lépnek, az óceáni kérgű lemez a kontinentális kéreggel együtt a lemez alá mozog, ami mélytengeri árkok és szigetívek kialakulását eredményezi.

A litoszféra lemezek mozgása a köpenyben lévő anyagmozgással függ össze. A köpeny különálló részein erőteljes hő- és anyagáramlások szállnak fel a mélyéből a bolygó felszínére.

A Föld felszínének több mint 90%-a borított 13 a legnagyobb litoszféra lemezek.

Rés– hatalmas törés a földkéregben, amely annak vízszintes nyúlása során keletkezett (azaz ahol a hő- és anyagáramlás szétválik). A hasadékokban magma ömlik ki, új törések, horstok, grabenek jelennek meg. Óceánközépi gerincek képződnek.

Első kontinentális sodródás hipotézise század elején előterjesztett (azaz a földkéreg vízszintes mozgása) A. Wegener. Ennek alapján létrejött litoszféra lemezek elmélete m) Ezen elmélet szerint a litoszféra nem monolit, hanem nagy és kis lemezekből áll, amelyek az asztenoszférán "lebegnek". A litoszféra lemezek közötti határterületeket ún szeizmikus övek - ezek a bolygó leg"nyugtalanabb" területei.

A földkéreg stabil (platformok) és mobil szakaszokra (hajtogatott területek - geoszinklinák) oszlik.

- erőteljes víz alatti hegyi építmények az óceán fenekén belül, amelyek leggyakrabban középső pozíciót foglalnak el. Az óceánközépi gerincek közelében a litoszféra lemezek eltávolodnak egymástól, és megjelenik a fiatal bazalt óceáni kéreg. A folyamatot intenzív vulkanizmus és magas szeizmicitás kíséri.

Kontinentális hasadékzónák például a kelet-afrikai hasadékrendszer, a Bajkál-hasadékrendszer. A hasadékokat, akárcsak az óceánközépi gerinceket, szeizmikus aktivitás és vulkanizmus jellemzi.

Lemeztektonika- egy hipotézis, amely szerint a litoszféra nagy lemezekre oszlik, amelyek a köpeny mentén vízszintes irányban mozognak. Az óceánközépi gerincek közelében a litoszféra lemezek eltávolodnak és felhalmozódnak a Föld beléből felszálló anyag miatt; mélytengeri árkokban az egyik lemez a másik alá mozog, és elnyeli a köpeny. Azokon a helyeken, ahol a lemezek ütköznek, hajtogatott szerkezetek képződnek.