Di quali strutture tettoniche sono fatte le placche? Le placche tettoniche si stanno muovendo

Forse alcuni lettori hanno sentito discussioni sull'identificazione del pianeta Terra con una sorta di superorganismo vivente. In particolare, si sostiene solitamente che la Terra stessa sia in grado di controllare i processi che avvengono su di essa e con essa, oltre ad essere responsabile dell'esistenza della vita. Riguarda la teoria di Gaia. Gaia, a sua volta, era l'antica dea greca della Terra. In generale, non importa affatto se la vita sul pianeta sarà il risultato dell'attività "cosciente" del pianeta stesso come organismo, la confluenza di una serie di circostanze "casuali", o la conseguenza del esistenza di una legge universale sulle zone favorevoli alla vita.

In un modo o nell'altro, la vita esiste sul pianeta ed è probabile che per farla sorgere fossero necessarie molte coincidenze o ipotesi di natura diversa. Uno di questi, ovviamente, è la geologia del pianeta.

Le placche tettoniche o litosferiche sono responsabili dell'attività geologica sulla Terra.

Placche litosferiche del nostro pianeta

Per una rappresentazione più visiva, puoi vedere il modello 3D:

Si ritiene che il movimento delle placche possa influenzare l'esistenza della vita sul pianeta. Pertanto, l'attività geologica è caratteristica non solo della Terra, ma anche dei corpi celesti del sistema solare. Tuttavia, la Terra è unica non in presenza di terremoti, che si verificano anche su Marte (che sono chiamati rispettivamente terremoti lunari e marsquakes), ma piuttosto in presenza di una sviluppata e forte attività tettonica.

sismometro sulla luna

Inoltre, la Terra è l'unico pianeta del sistema solare, la cui crosta esterna è spezzata in placche. Le placche tettoniche raggiungono uno spessore di decine di chilometri.

Potenza (spessore) degli strati terrestri

Hanno cercato di descrivere il motivo del movimento delle placche tettoniche e dei continenti espandendo il raggio della Terra. Questa è un'ipotesi molto bella, che difficilmente avrà qualcosa in comune con la realtà.

Modelli di Christoph Hilgenberg che mostrano una Terra in espansione

In effetti, la ragione principale del movimento attivo delle placche litosferiche è la convezione termica. Quando riscaldati, gli strati inferiori diventano più leggeri e galleggiano, mentre quelli superiori si raffreddano allontanandosi dalla fonte di calore e, diventando più pesanti, sprofondano. La convezione si osserva quando il vento si muove, quando in alcune parti della Terra l'aria si riscalda, mentre in altre si raffredda nel punto di contatto e si crea movimento. E se, infatti, non possiamo osservare il vento e le correnti d'aria (possiamo solo sentirle), allora possiamo osservare il fenomeno della convezione in una lampada di lava.

Naturalmente, l'olio in una lampada di lava non è rocce ignee nel mantello, ma non dovremmo dimenticare un fattore come il tempo. Vale a dire, il fatto che sulla scala dei secondi (in cui, in effetti, una persona vive e pensa), la sostanza del mantello terrestre è solida, ma sulla scala degli anni e dei decenni questa sostanza acquisisce proprietà liquide. Forse dipende anche dalle dimensioni dell'oggetto in questione.

Confronto della convezione nel mantello terrestre e nelle lampade di lava

In parte, questo indica anche che la vita e la velocità di percezione dello spazio circostante sono più preferibili proprio sulla scala dei secondi (o dei minuti massimi). Mentre i processi globali e cosmici devono esistere su una scala temporale più lenta. Si scopre che oltre alla necessità dell'esistenza di zone favorevoli per la vita, è necessaria una certa finestra temporale di una certa scala. Ma di questo parleremo più avanti.

Sarà interessante esaminare il fenomeno della convezione nel mantello secondo i risultati della moderna ricerca di Schmelling, che mostrano regioni fredde (blu) e calde (rosse) nel mantello terrestre.

Movimento convettivo nel mantello terrestre, il colore rappresenta la temperatura. La coordinata z mostra la profondità al confine del mantello con il nucleo (gap di Gutenberg) e la coordinata x mostra la parte della circonferenza del nucleo (o gap di Gutenberg)

Questa immagine mostra chiaramente il movimento convettivo all'interno del mantello. Il movimento causato dalla convezione porta a una serie di processi, in particolare il movimento delle placche tettoniche e le sue conseguenze.

Il movimento tra due placche può ovviamente essere sia convergente e in collisione, sia divergente per formare una faglia. La convergenza o convergenza porta alla subduzione (una placca striscia sotto l'altra) o alla collisione (crollo di due placche con la formazione di catene montuose). La divergenza o divergenza porta alla diffusione (allontanamento delle placche con la formazione di creste negli oceani) e al rifting (con la formazione di un'interruzione nella crosta continentale). Esiste anche un terzo tipo di movimento delle placche: la trasformazione, quando le placche si muovono lungo la faglia. In un modo o nell'altro, vale la pena parlare separatamente della natura del movimento delle lastre, soprattutto data la grande quantità di terminologia.

La velocità di movimento delle placche tettoniche terrestri e i tipi di movimento di queste placche ai loro confini

Vale anche la pena ricordare lo spessore delle lastre, o la loro potenza. La crosta terrestre è continentale e oceanica; la crosta oceanica raggiunge i 5–15 km, mentre la crosta continentale raggiunge i 15–80 km. Ciò suggerisce che, rispetto al mantello, la crosta terrestre sia estremamente "sottile". Pertanto, il movimento delle lastre e il loro stato stabile, anche su una scala di secondi, è estremamente difficile da immaginare (se possibile). E quindi il movimento delle placche tettoniche di per sé può causare un'estrema sorpresa per la sua impossibilità di struttura, complessità di attuazione e apparente inaffidabilità. In un modo o nell'altro, niente di meglio ci viene dato.

Il risultato del movimento delle placche, oltre alla vita esistente (sebbene ciò non sia stato dimostrato), sono terremoti e vulcanismo. Se i vulcani sono distribuiti non solo ai confini delle placche, la mappa dei terremoti degli ultimi decenni delinea chiaramente i confini delle placche tettoniche e la dipendenza qui è apparentemente diretta. L'anello di vulcani attorno alla placca del Pacifico è chiamato Anello di fuoco del Pacifico.

Mappa dei terremoti recenti e dei vulcani attivi

A cosa porterà in futuro il movimento delle placche tettoniche sulla Terra e cosa ne verrà, lo diremo nei materiali successivi.

La scorsa settimana il pubblico è stato scosso dalla notizia che la penisola di Crimea si sta muovendo verso la Russia, non solo grazie alla volontà politica della popolazione, ma anche secondo le leggi della natura. Cosa sono le placche litosferiche e su quale di esse si trova territorialmente la Russia? Cosa li fa muovere e dove? Quali territori vogliono ancora "unirsi" alla Russia e quali minacciano di "fuggire" negli Stati Uniti?

"E stiamo andando da qualche parte"

Sì, stiamo andando tutti da qualche parte. Mentre stai leggendo queste righe, ti muovi lentamente: se sei in Eurasia, allora ad est ad una velocità di circa 2-3 centimetri all'anno, se in Nord America, quindi alla stessa velocità ad ovest, e se da qualche parte sul fondo dell'Oceano Pacifico (come ci sei arrivato?), poi ti porta a nord-ovest di 10 centimetri all'anno.

Se ti siedi sulla sedia e aspetti circa 250 milioni di anni, ti ritroverai in un nuovo supercontinente che unirà tutta la terra della terra - sulla terraferma Pangea Ultima, così chiamata in memoria dell'antico supercontinente Pangea, che esisteva solo 250 milioni di anni fa.

Pertanto, la notizia che "La Crimea si sta muovendo" difficilmente può essere definita notizia. In primo luogo, perché la Crimea, insieme a Russia, Ucraina, Siberia e Unione Europea, fa parte della placca litosferica eurasiatica, e tutte si sono mosse insieme in una direzione negli ultimi cento milioni di anni. Tuttavia, anche la Crimea fa parte del cosiddetto Cintura mobile mediterranea, si trova sulla placca scita e la maggior parte della parte europea della Russia (compresa la città di San Pietroburgo) - sulla piattaforma dell'Europa orientale.

Ed è qui che sorge spesso la confusione. Il fatto è che oltre a enormi sezioni della litosfera, come le placche eurasiatiche o nordamericane, ci sono "tessere" più piccole completamente diverse. Se in modo molto condizionale, la crosta terrestre è composta da placche litosferiche continentali. Essi stessi sono costituiti da piattaforme antiche e molto stabili.e zone edificabili montane (antiche e moderne). E già le piattaforme stesse sono divise in lastre - sezioni più piccole della crosta, costituite da due "strati" - la fondazione e la copertura, e gli scudi - affioramenti "a strato singolo".

La copertura di queste placche non litosferiche è costituita da rocce sedimentarie (ad esempio calcare, composto da molti gusci di animali marini che vivevano nell'oceano preistorico sopra la superficie della Crimea) o rocce ignee (gettate da vulcani e masse laviche solidificate). Afle fondazioni a lastroni e gli scudi sono costituiti il ​​più delle volte da rocce molto antiche, principalmente di origine metamorfica. Questo è il nome dato alle rocce ignee e sedimentarie che sono sprofondate nelle profondità della crosta terrestre, dove, sotto l'influenza delle alte temperature e dell'enorme pressione, si verificano con esse vari cambiamenti.

In altre parole, la maggior parte della Russia (ad eccezione di Chukotka e Transbaikalia) si trova sulla placca litosferica eurasiatica. Tuttavia, il suo territorio è "diviso" tra la placca siberiana occidentale, lo scudo di Aldan, le piattaforme siberiane e dell'Europa orientale e la placca scita.

Probabilmente, il direttore dell'Istituto di astronomia applicata (IPA RAS), dottore in scienze fisiche e matematiche Alexander Ipatov, ha detto del movimento delle ultime due lastre. E in seguito, in un'intervista a Indicator, ha chiarito: "Siamo impegnati in osservazioni che ci consentono di determinare la direzione di movimento delle placche della crosta terrestre. La placca su cui si trova la stazione di Simeiz si muove a una velocità di 29 millimetri all'anno a nord-est, cioè dove la Russia e la placca dove si trova Peter si sta muovendo, si potrebbe dire, verso l'Iran, a sud-sudovest".Tuttavia, questa non è una scoperta del genere, perché questo movimento esiste da diversi decenni e di per sé è iniziato nell'era cenozoica.

La teoria di Wegener fu accolta con scetticismo, principalmente perché non poteva offrire un meccanismo soddisfacente per spiegare il movimento dei continenti. Credeva che i continenti si muovessero, rompendo la crosta terrestre, come rompighiaccio attraverso il ghiaccio, a causa della forza centrifuga della rotazione della Terra e delle forze di marea. I suoi oppositori hanno affermato che i continenti "rompighiaccio" nel processo di movimento cambierebbero il loro aspetto in modo irriconoscibile e le forze centrifughe e di marea sono troppo deboli per fungere da "motore" per loro. Un critico ha calcolato che se la forza di marea fosse abbastanza forte da spostare i continenti così velocemente (Wegener stimava la loro velocità a 250 centimetri all'anno), fermerebbe la rotazione della Terra in meno di un anno.

Entro la fine degli anni '30, la teoria della deriva dei continenti fu respinta in quanto non scientifica, ma verso la metà del 20° secolo dovette tornare su: furono scoperte dorsali oceaniche e si scoprì che nuova crosta si stava formando continuamente nel zona di queste creste, a causa della quale i continenti si stavano "allontanando". I geofisici hanno studiato la magnetizzazione delle rocce lungo le dorsali oceaniche e hanno trovato "bande" con magnetizzazione multidirezionale.

Si è scoperto che la nuova crosta oceanica "registra" lo stato del campo magnetico terrestre al momento della formazione e gli scienziati hanno ricevuto un eccellente "righello" per misurare la velocità di questo trasportatore. Così, negli anni '60, la teoria della deriva dei continenti tornò per la seconda volta, per sempre. E questa volta gli scienziati sono stati in grado di capire cosa muove i continenti.

Banchi di ghiaccio nell'oceano bollente

"Immagina un oceano in cui galleggiano banchi di ghiaccio, cioè c'è acqua, c'è ghiaccio e, diciamo, anche le zattere di legno sono congelate in alcuni banchi di ghiaccio. Il ghiaccio è costituito da placche litosferiche, le zattere sono continenti e galleggiano dentro la sostanza del mantello", spiega il membro corrispondente dell'Accademia delle scienze russa Valery Trubitsyn, ricercatore capo presso l'Istituto di fisica della Terra intitolato a O.Yu. Schmidt.

Negli anni '60 avanzò la teoria della struttura dei pianeti giganti e alla fine del 20° secolo iniziò a creare una teoria matematica della tettonica continentale.

Lo strato intermedio tra la litosfera e il nucleo di ferro caldo al centro della Terra - il mantello - è costituito da rocce di silicato. La temperatura al suo interno varia da 500 gradi Celsius nella parte superiore a 4000 gradi Celsius al confine del nucleo. Pertanto, da una profondità di 100 chilometri, dove la temperatura è già superiore ai 1300 gradi, la sostanza del mantello si comporta come una resina molto spessa e scorre a una velocità di 5-10 centimetri all'anno, afferma Trubitsyn.

Di conseguenza, nel mantello, come in una pentola di acqua bollente, compaiono cellule convettive - aree in cui la materia calda sale da un bordo e si raffredda dall'altro.

"Ci sono circa otto di queste grandi cellule nel mantello e molte altre piccole", dice lo scienziato. Le dorsali oceaniche (ad esempio al centro dell'Atlantico) sono il luogo in cui il materiale del mantello sale in superficie e dove nasce la nuova crosta. Inoltre, ci sono zone di subduzione, luoghi in cui un piatto inizia a "strisciare" sotto quello vicino e affonda nel mantello. Le zone di subduzione sono, ad esempio, la costa occidentale del Sud America. È qui che si verificano i terremoti più potenti.

"In questo modo, le placche prendono parte alla circolazione convettiva della sostanza del mantello, che diventa temporaneamente solida mentre si trova in superficie. Immergendosi nel mantello, la sostanza della placca si riscalda e si ammorbidisce di nuovo", spiega il geofisico.

Inoltre, singoli getti di materia salgono in superficie dal mantello - pennacchi, e questi getti hanno tutte le possibilità di distruggere l'umanità. Dopotutto, sono i pennacchi del mantello la causa della comparsa dei supervulcani (vedi), punti che non sono in alcun modo collegati alle placche litosferiche e possono rimanere in posizione anche quando le placche si muovono. Quando il pennacchio esce, sorge un vulcano gigante. Ci sono molti di questi vulcani, sono alle Hawaii, in Islanda, un esempio simile è la caldera di Yellowstone. I supervulcani possono generare eruzioni migliaia di volte più potenti della maggior parte dei vulcani ordinari come il Vesuvio o l'Etna.

"250 milioni di anni fa, un tale vulcano sul territorio della moderna Siberia uccise quasi tutta la vita, solo gli antenati dei dinosauri sopravvissero", afferma Trubitsyn.

D'accordo - disperso

Le placche litosferiche sono costituite da una crosta oceanica basaltica relativamente pesante e sottile e da continenti più leggeri, ma molto più spessi. Una placca con un continente e una crosta oceanica "congelata" attorno ad essa può andare avanti, mentre la pesante crosta oceanica affonda sotto il suo vicino. Ma quando i continenti si scontrano, non possono più affondare l'uno sotto l'altro.

Ad esempio, circa 60 milioni di anni fa, la placca indiana si staccò da quella che in seguito divenne l'Africa e andò a nord, e circa 45 milioni di anni fa si incontrò con la placca eurasiatica, l'Himalaya, la montagna più alta della Terra, crebbe al punto di collisione.

Il movimento delle placche prima o poi unirà tutti i continenti, poiché le foglie convergono in un'isola in un vortice. Nella storia della Terra, i continenti si sono uniti e divisi approssimativamente da quattro a sei volte. L'ultimo supercontinente Pangea esisteva 250 milioni di anni fa, prima che fosse il supercontinente Rodinia, 900 milioni di anni fa, prima ancora due. "E già, a quanto pare, presto inizierà l'unificazione del nuovo continente", chiarisce lo scienziato.

Spiega che i continenti fungono da isolanti termici, il mantello sottostante inizia a riscaldarsi, si verificano correnti ascensionali e quindi i supercontinenti si rompono di nuovo dopo un po'.

L'America "porterà via" Chukotka

Grandi placche litosferiche sono disegnate nei libri di testo, chiunque può nominarle: placca antartica, eurasiatica, nordamericana, sudamericana, indiana, australiana, del Pacifico. Ma ai confini tra le piastre c'è un vero caos di molte micropiastre.

Ad esempio, il confine tra la placca nordamericana e la placca eurasiatica non corre affatto lungo lo stretto di Bering, ma molto a ovest, lungo la Chersky Ridge. Chukotka risulta quindi essere parte della placca nordamericana. Allo stesso tempo, la Kamchatka si trova in parte nella zona della micropiastra di Okhotsk e in parte nella zona della micropiastra del Mare di Bering. E Primorye si trova sull'ipotetica placca dell'Amur, il cui bordo occidentale si trova sul Baikal.

Ora il bordo orientale della placca eurasiatica e il bordo occidentale della placca nordamericana "ruotano" come ingranaggi: l'America sta girando in senso antiorario e l'Eurasia sta girando in senso orario. Di conseguenza, Chukotka potrebbe finalmente staccarsi "lungo la cucitura", e in questo caso potrebbe apparire sulla Terra una gigantesca cucitura circolare, che attraverserà l'Oceano Atlantico, Indiano, Pacifico e Artico (dove è ancora chiuso) . E la stessa Chukotka continuerà a muoversi "nell'orbita" del Nord America.

Tachimetro per la litosfera

La teoria di Wegener è stata resuscitata, anche perché gli scienziati hanno la capacità di misurare con precisione lo spostamento dei continenti. Ora i sistemi di navigazione satellitare vengono utilizzati per questo, ma ci sono altri metodi. Tutti sono necessari per costruire un unico sistema di coordinate internazionale: l'International Terrestrial Reference Frame (ITRF).

Uno di questi metodi è l'interferometria radio di base molto lunga (VLBI). La sua essenza sta nelle osservazioni simultanee con l'aiuto di diversi radiotelescopi in diverse parti della Terra. La differenza nel tempo di acquisizione del segnale consente di determinare gli offset con elevata precisione. Altri due modi per misurare la velocità sono le osservazioni con raggio laser utilizzando i satelliti e le misurazioni Doppler. Tutte queste osservazioni, anche con l'aiuto del GPS, vengono eseguite in centinaia di stazioni, tutti questi dati vengono riuniti e, di conseguenza, otteniamo un'immagine della deriva dei continenti.

Ad esempio, la Crimea Simeiz, dove si trova una stazione di risonanza laser, oltre a una stazione satellitare per determinare le coordinate, "viaggia" a nord-est (in un azimut di circa 65 gradi) a una velocità di circa 26,8 millimetri all'anno. Zvenigorod, vicino a Mosca, si muove di circa un millimetro all'anno più velocemente (27,8 millimetri all'anno) e mantiene la sua rotta verso est - circa 77 gradi. E, diciamo, il vulcano hawaiano Mauna Loa si sta muovendo a nord-ovest due volte più velocemente - 72,3 millimetri all'anno.

Le placche litosferiche possono anche essere deformate e le loro parti possono "vivere la propria vita", specialmente ai confini. Sebbene la scala della loro indipendenza sia molto più modesta. Ad esempio, la Crimea si sta ancora muovendo in modo indipendente a nord-est a una velocità di 0,9 millimetri all'anno (e allo stesso tempo crescendo di 1,8 millimetri) e Zvenigorod si sta spostando da qualche parte a sud-est alla stessa velocità (e giù di 0 . 2 millimetri all'anno).

Trubitsyn afferma che questa indipendenza è in parte spiegata dalla "storia personale" di diverse parti dei continenti: le parti principali dei continenti, le piattaforme, potrebbero essere frammenti di antiche placche litosferiche che si "fondevano" con le loro vicine. Ad esempio, la gamma degli Urali è una delle cuciture. Le piattaforme sono relativamente rigide, ma le parti circostanti possono deformarsi e muoversi a piacimento.

faglia tettonica litosferica geomagnetica

A partire dal primo proterozoico, la velocità di movimento delle placche litosferiche è diminuita costantemente da 50 cm/anno al suo valore attuale di circa 5 cm/anno.

La diminuzione della velocità media di movimento delle placche continuerà ulteriormente, fino al momento in cui, a causa dell'aumento della potenza delle placche oceaniche e del loro attrito l'una contro l'altra, non si fermerà affatto. Ma questo accadrà, a quanto pare, solo dopo 1-1,5 miliardi di anni.

Per determinare le velocità del movimento delle placche litosferiche, vengono solitamente utilizzati i dati sulla posizione delle anomalie magnetiche fasciate sul fondo dell'oceano. Queste anomalie, come ora è stato stabilito, compaiono nelle zone di rift degli oceani a causa della magnetizzazione del basalto eruttato su di esse dal campo magnetico che esisteva sulla Terra al momento dell'effusione del basalto.

Ma, come sapete, il campo geomagnetico di tanto in tanto cambiava direzione nell'esatto opposto. Ciò ha portato al fatto che i basalti eruttati durante diversi periodi di inversione del campo geomagnetico si sono rivelati magnetizzati in direzioni opposte.

Ma a causa dell'espansione del fondale oceanico nelle zone di rift delle dorsali oceaniche, i basalti più antichi risultano sempre spostati a distanze maggiori da queste zone e, insieme al fondo oceanico, l'antico campo magnetico della Terra Anche "congelato" nei basalti si allontana da loro.

Riso.

L'espansione della crosta oceanica insieme a basalti diversamente magnetizzati di solito si sviluppa in modo rigorosamente simmetrico su entrambi i lati della faglia del rift. Pertanto, le anomalie magnetiche associate si trovano anche simmetricamente lungo entrambi i versanti delle dorsali oceaniche e dei bacini abissali circostanti. Tali anomalie possono ora essere utilizzate per determinare l'età del fondale oceanico e il suo tasso di espansione nelle zone di rift. Tuttavia, per questo è necessario conoscere l'età delle singole inversioni del campo magnetico terrestre e confrontare queste inversioni con le anomalie magnetiche osservate sul fondo dell'oceano.

L'età delle inversioni magnetiche è stata determinata da studi paleomagnetici dettagliati di sequenze ben datate di strati basaltici e rocce sedimentarie dei continenti e basalti dei fondali oceanici. Come risultato del confronto della scala temporale geomagnetica così ottenuta con le anomalie magnetiche sul fondo dell'oceano, è stato possibile determinare l'età della crosta oceanica nella maggior parte delle acque dell'Oceano Mondiale. Tutte le placche oceaniche che si sono formate prima del Giurassico superiore si sono già placate nel mantello sotto zone moderne o antiche di sottospinta delle placche e, di conseguenza, sul fondo dell'oceano non sono state conservate anomalie magnetiche più vecchie di 150 milioni di anni.

Le suddette conclusioni della teoria consentono di calcolare quantitativamente i parametri di moto all'inizio di due piastre adiacenti, e poi per la terza, presi in tandem con una delle precedenti. In questo modo si può progressivamente coinvolgere nel calcolo la principale delle placche litosferiche individuate e determinare gli spostamenti reciproci di tutte le placche sulla superficie terrestre. All'estero, tali calcoli sono stati eseguiti da J. Minster e dai suoi colleghi e in Russia da S.A. Ushakov e Yu.I. Galuskin. Si è scoperto che il fondale oceanico si sta allontanando alla massima velocità nella parte sud-orientale dell'Oceano Pacifico (vicino all'Isola di Pasqua). In questo luogo crescono ogni anno fino a 18 cm di nuova crosta oceanica. In termini di scala geologica è tanto, poiché in appena 1 milione di anni si forma così una striscia di fondo giovane larga fino a 180 km, mentre ad ogni chilometro della spaccatura si riversano circa 360 km3 di lave basaltiche zona nello stesso tempo! Secondo gli stessi calcoli, l'Australia si sta allontanando dall'Antartide a una velocità di circa 7 cm/anno e il Sud America si sta allontanando dall'Africa a una velocità di circa 4 cm/anno. L'allontanamento del Nord America dall'Europa è più lento - 2-2,3 cm/anno. Il Mar Rosso si espande ancora più lentamente - di 1,5 cm/anno (di conseguenza, qui c'è meno deflusso di basalto - solo 30 km3 per chilometro lineare della Rift del Mar Rosso in 1 milione di anni). D'altra parte, il tasso di "collisione" tra India e Asia raggiunge i 5 cm/anno, il che spiega le intense deformazioni neotettoniche che si stanno sviluppando davanti ai nostri occhi e la crescita dei sistemi montuosi dell'Hindu Kush, del Pamir e dell'Himalaya . Queste deformazioni creano un alto livello di attività sismica nell'intera regione (l'impatto tettonico della collisione dell'India con l'Asia colpisce ben oltre la zona di collisione delle placche stessa, estendendosi fino al lago Baikal e alle regioni della Mainline Baikal-Amur) . Le deformazioni del Grande e del Piccolo Caucaso sono causate dalla pressione della placca araba su questa regione dell'Eurasia, tuttavia, il tasso di convergenza delle placche qui è molto inferiore: solo 1,5-2 cm / anno. Pertanto, anche qui l'attività sismica della regione è minore.

I moderni metodi geodetici, tra cui la geodesia spaziale, misurazioni laser ad alta precisione e altri metodi, hanno stabilito la velocità di movimento delle placche litosferiche ed è stato dimostrato che le placche oceaniche si muovono più velocemente di quelle che includono un continente, e più spessa è la litosfera continentale, minore è la velocità di spostamento della lastra.

• 1)_La prima ipotesi sorse nella seconda metà del 18° secolo e fu chiamata ipotesi di elevazione. È stato proposto da M. V. Lomonosov, scienziati tedeschi A. von Humboldt e L. von Buch, scozzese J. Hutton. L'essenza dell'ipotesi è la seguente: i sollevamenti delle montagne sono causati dall'aumento del magma fuso dalle profondità della Terra, che nel suo percorso ha avuto un effetto di spinta sugli strati circostanti, portando alla formazione di pieghe, abissi di varie dimensioni . Lomonosov è stato il primo a distinguere due tipi di movimenti tettonici: lenti e veloci, che causano terremoti.
• 2) A metà del XIX secolo, questa ipotesi fu sostituita dall'ipotesi di contrazione dello scienziato francese Elie de Beaumont. Si basava sull'ipotesi cosmogonica di Kant e Laplace sull'origine della Terra come corpo inizialmente caldo con successivo graduale raffreddamento. Questo processo ha portato a una diminuzione del volume della Terra e, di conseguenza, la crosta terrestre è stata compressa e sono sorte strutture montuose piegate simili a "rughe" giganti.
• 3) A metà del XIX secolo, l'inglese D. Airy e il prete di Calcutta D. Pratt scoprirono uno schema nelle posizioni delle anomalie gravitazionali: in alta montagna, le anomalie si rivelarono negative, cioè una massa è stato rilevato un deficit e negli oceani le anomalie sono risultate positive. Per spiegare questo fenomeno è stata proposta un'ipotesi secondo la quale la crosta terrestre galleggia su un substrato più pesante e viscoso ed è in equilibrio isostatico, che è disturbato dall'azione di forze radiali esterne.
• 4) L'ipotesi cosmogonica di Kant-Laplace è stata sostituita dall'ipotesi di O. Yu. Schmidt sullo stato iniziale solido, freddo e omogeneo della Terra. C'era bisogno di un approccio diverso per spiegare la formazione della crosta terrestre. Tale ipotesi è stata proposta da V. V. Belousov. Si chiama migrazione radio. L'essenza di questa ipotesi:
• 1. Il principale fattore energetico è la radioattività. Il riscaldamento della Terra con successiva compattazione della materia è avvenuto a causa del calore del decadimento radioattivo. Gli elementi radioattivi nelle fasi iniziali dello sviluppo terrestre erano distribuiti uniformemente, e quindi il riscaldamento era forte e onnipresente.
• 2. Il riscaldamento della sostanza primaria e la sua compattazione portavano alla separazione del magma o alla sua differenziazione in basalto e granito. Quest'ultimo ha concentrato gli elementi radioattivi. Come un magma granitico più leggero "galleggiava" nella parte superiore della Terra, mentre il magma basaltico affondava. Allo stesso tempo, c'era anche una differenza di temperatura.

Le moderne ipotesi geotettoniche sono sviluppate utilizzando le idee del mobilismo. Questa idea si basa sul concetto della predominanza dei movimenti orizzontali nei movimenti tettonici della crosta terrestre.

• 5) Per la prima volta, per spiegare il meccanismo e la sequenza dei processi geotettonici, lo scienziato tedesco A. Wegener ha proposto l'ipotesi della deriva dei continenti orizzontale.
• 1. La somiglianza dei contorni delle coste dell'Oceano Atlantico, soprattutto nell'emisfero meridionale (vicino al Sud America e all'Africa).
• 2. La somiglianza della struttura geologica dei continenti (coincidenza di alcuni scioperi tettonici regionali, somiglianza nella composizione e nell'età delle rocce, ecc.).

ipotesi di tettonica a placche litosferiche o nuova tettonica globale. I punti principali di questa ipotesi sono:

• 1. La crosta terrestre con la parte superiore del mantello forma la litosfera, alla base dell'astenosfera plastica. La litosfera è divisa in grandi blocchi (piastre). I confini delle placche sono zone di spaccatura, trincee di acque profonde, che sono adiacenti a faglie che penetrano in profondità nel mantello: queste sono le zone di Benioff-Zavaritsky, nonché le zone di moderna attività sismica.
• 2. Le placche litosferiche si muovono orizzontalmente. Questo movimento è determinato da due processi principali: allontanare o allargare le placche, immergere una placca sotto un'altra - subduzione o spingere una placca su un'altra - obduzione.
• 3. I basalti del mantello entrano periodicamente nella zona di separazione. La prova della separazione è fornita dalle anomalie magnetiche della striscia nei basalti.
• 4. Nelle regioni degli archi insulari si distinguono zone di accumulo di sorgenti di terremoti a fuoco profondo, che riflettono zone di cedimento di una placca con crosta oceanica basaltica sotto la crosta continentale, cioè queste zone riflettono zone di subduzione. In queste zone, a causa dello schiacciamento e dello scioglimento, parte del materiale cede, mentre l'altra parte penetra nel continente sotto forma di vulcani e intrusioni, aumentando così lo spessore della crosta continentale.

La tettonica a placche è una moderna teoria geologica sul movimento della litosfera. Secondo questa teoria, i processi tettonici globali si basano sul movimento orizzontale di blocchi relativamente integrali della litosfera - placche litosferiche. Pertanto, la tettonica delle placche considera i movimenti e le interazioni delle placche litosferiche. Alfred Wegener suggerì per la prima volta il movimento orizzontale dei blocchi crostali negli anni '20 come parte dell'ipotesi della "deriva dei continenti", ma questa ipotesi non ricevette supporto in quel momento. Solo negli anni '60 gli studi sui fondali oceanici hanno fornito prove inconfutabili del movimento orizzontale delle placche e dei processi di espansione degli oceani dovuti alla formazione (diffusione) della crosta oceanica. La rinascita delle idee sul ruolo predominante dei movimenti orizzontali è avvenuta nell'ambito della direzione "mobilistica", il cui sviluppo ha portato allo sviluppo della moderna teoria della tettonica a zolle. Le principali disposizioni della tettonica a zolle furono formulate nel 1967-68 da un gruppo di geofisici americani - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes nello sviluppo di precedenti (1961-62) idee di Gli scienziati americani G. Hess e R. Digts sull'espansione (diffusione) del fondo oceanico. uno). La parte rocciosa superiore del pianeta è divisa in due gusci, che differiscono significativamente per proprietà reologiche: una litosfera rigida e fragile e una sottostante astenosfera plastica e mobile. 2). La litosfera è divisa in placche, che si muovono costantemente lungo la superficie dell'astenosfera plastica. La litosfera è divisa in 8 placche grandi, dozzine di placche medie e molte piccole. Tra le lastre grandi e medie vi sono fasce composte da un mosaico di lastre crostali. 3). Esistono tre tipi di movimenti relativi delle placche: divergenza (divergenza), convergenza (convergenza) e movimenti di taglio. 4). Il volume della crosta oceanica assorbita nelle zone di subduzione è uguale al volume della crosta formata nelle zone di diffusione. Questa disposizione sottolinea l'opinione sulla costanza del volume della Terra. 5). La causa principale del movimento delle placche è la convezione del mantello, causata dal calore del mantello e dalle correnti di gravità.

La fonte di energia per queste correnti è la differenza di temperatura tra le regioni centrali della Terra e la temperatura delle sue parti prossime alla superficie. Allo stesso tempo, la parte principale del calore endogeno viene rilasciata al confine del nucleo e del mantello durante il processo di profonda differenziazione, che determina il decadimento della sostanza condritica primaria, durante il quale la parte metallica si precipita al centro, aumentando il nucleo del pianeta, e la parte silicatica è concentrata nel mantello, dove subisce ulteriormente la differenziazione. 6). I movimenti delle placche obbediscono alle leggi della geometria sferica e possono essere descritti sulla base del teorema di Eulero. Il teorema di rotazione di Eulero afferma che qualsiasi rotazione dello spazio tridimensionale ha un asse. Pertanto, la rotazione può essere descritta da tre parametri: le coordinate dell'asse di rotazione (ad esempio la sua latitudine e longitudine) e l'angolo di rotazione.

Conseguenze geografiche del movimento delle placche di Lith (aumento dell'attività sismica, formazione di faglie, comparsa di creste e così via). Nella teoria della tettonica a zolle, la posizione chiave è occupata dal concetto di ambiente geodinamico: una caratteristica struttura geologica con un certo rapporto di placche. Nello stesso contesto geodinamico, si verificano lo stesso tipo di processi tettonici, magmatici, sismici e geochimici.

Placche litosferiche- grandi blocchi rigidi della litosfera terrestre, delimitati da zone di faglia sismicamente e tettonicamente attive.

Le piastre, di regola, sono separate da faglie profonde e si muovono lungo lo strato viscoso del mantello l'una rispetto all'altra a una velocità di 2-3 cm all'anno. Dove si scontrano le placche continentali, si formano cinture di montagna . Quando le placche continentali e oceaniche interagiscono, la placca con la crosta oceanica si sposta sotto la placca con la crosta continentale, determinando la formazione di trincee di acque profonde e archi insulari.

Il movimento delle placche litosferiche è associato al movimento della materia nel mantello. In parti separate del mantello, ci sono potenti flussi di calore e materia che salgono dalle sue profondità alla superficie del pianeta.

Oltre il 90% della superficie terrestre è coperto 13 le più grandi placche litosferiche.

spaccatura– un'enorme frattura nella crosta terrestre, formatasi durante il suo allungamento orizzontale (cioè, dove i flussi di calore e materia divergono). Nelle spaccature c'è un'effusione di magma, compaiono nuove faglie, horst, graben. Si stanno formando dorsali oceaniche.

Primo Ipotesi della deriva dei continenti (cioè il movimento orizzontale della crosta terrestre) prospettato all'inizio del XX secolo A. Wegener. Sulla sua base, creato teoria delle placche litosferiche m. Secondo questa teoria, la litosfera non è un monolite, ma è costituita da placche grandi e piccole, "galleggianti" sull'astenosfera. Sono chiamate le regioni di confine tra le placche litosferiche cinture sismiche - queste sono le zone più "irrequiete" del pianeta.

La crosta terrestre è suddivisa in sezioni stabili (piattaforme) e mobili (aree piegate - geosincline).

- potenti strutture montuose sottomarine all'interno del fondale oceanico, il più delle volte occupando una posizione intermedia. Vicino alle dorsali oceaniche, le placche litosferiche si allontanano e appare la giovane crosta oceanica basaltica. Il processo è accompagnato da un intenso vulcanismo e da un'elevata sismicità.

Le zone di rift continentali sono, ad esempio, il sistema di rift dell'Africa orientale, il sistema di rift del Baikal. Le fratture, come le dorsali oceaniche, sono caratterizzate da attività sismica e vulcanismo.

Tettonica a placche- un'ipotesi che suggerisce che la litosfera sia divisa in grandi placche che si muovono lungo il mantello in direzione orizzontale. Vicino alle dorsali oceaniche, le placche litosferiche si allontanano e si accumulano a causa della materia che sale dalle viscere della Terra; nelle trincee d'altura, una placca si muove sotto l'altra e viene assorbita dal mantello. Nei punti in cui le piastre si scontrano, si formano strutture piegate.