Iš kokių tektoninių struktūrų sudarytos plokštės? Tektoninės plokštės juda

Galbūt kai kurie skaitytojai yra girdėję diskusijų apie Žemės planetos tapatinimą su kokiu nors gyvu superorganizmu. Visų pirma, dažniausiai teigiama, kad pati Žemė yra pajėgi valdyti joje ir su ja vykstančius procesus, be to, yra atsakinga už gyvybės egzistavimą. Tai apie Gaia teoriją. Savo ruožtu Gaia buvo senovės graikų Žemės deivė. Apskritai visiškai nesvarbu, ar gyvybė planetoje bus pačios planetos, kaip organizmo, „sąmoningos“ veiklos, daugelio „atsitiktinių“ aplinkybių susiliejimo rezultatas, ar egzistuoja visuotinis įstatymas dėl palankių gyvybei zonų.

Vienaip ar kitaip, gyvybė planetoje egzistuoja ir, tikėtina, kad jai atsirasti prireikė daugybės skirtingo pobūdžio sutapimų ar prielaidų. Vienas iš jų, žinoma, yra planetos geologija.

Tektoninės arba litosferinės plokštės yra atsakingos už geologinį aktyvumą Žemėje.

Mūsų planetos litosferos plokštės

Norėdami gauti vizualesnį vaizdą, galite pamatyti 3D modelį:

Manoma, kad plokščių judėjimas gali turėti įtakos gyvybės egzistavimui planetoje. Taigi geologinis aktyvumas būdingas ne tik Žemei, bet ir Saulės sistemos dangaus kūnams. Tačiau Žemė yra unikali ne dėl žemės drebėjimų, kurie yra net ant Marso ar Marso (kurie atitinkamai vadinami mėnulio ir Marso drebėjimais), o esant išvystytam ir stipriam tektoniniam aktyvumui.

seismometras mėnulyje

Be to, Žemė yra vienintelė Saulės sistemos planeta, kurios išorinė pluta yra suskaidyta į plokštes. Tektoninių plokščių storis siekia dešimtis kilometrų.

Žemės sluoksnių galia (storis).

Jie bandė apibūdinti tektoninių plokščių ir žemynų judėjimo priežastį plečiant Žemės spindulį. Tai labai graži hipotezė, kuri vargu ar turi nieko bendra su tikrove.

Christoph Hilgenberg modeliai, rodantys besiplečiančią Žemę

Tiesą sakant, pagrindinė aktyvaus litosferos plokščių judėjimo priežastis yra šiluminė konvekcija. Kaitinant, apatiniai sluoksniai tampa lengvesni ir plūduriuoja, o viršutiniai atvėsta toliau nuo šilumos šaltinio ir, tapdami sunkesni, grimzta žemyn. Konvekcija gali būti stebima judant vėjui, kai vienose Žemės vietose oras įšyla, o kitose sąlyčio taške atvėsta ir susidaro judėjimas. Ir jei iš tikrųjų negalime stebėti vėjo ir oro srovių (galima tik pajausti), tai galime pažvelgti į konvekcijos reiškinį lavos lempoje.

Žinoma, aliejus lavos lempoje nėra magminės uolienos mantijoje, tačiau nereikėtų pamiršti ir tokio faktoriaus kaip laikas. Būtent tai, kad sekundžių skalėje (kuriomis iš tikrųjų gyvena ir mąsto atskiras žmogus) Žemės mantijos medžiaga yra kieta, tačiau metų ir dešimtmečių skalėje ši medžiaga įgauna skystų savybių. Galbūt tai priklauso ir nuo nagrinėjamo objekto dydžio.

Konvekcijos Žemės mantijoje ir lavos lempose palyginimas

Iš dalies tai taip pat rodo, kad aplinkinės erdvės gyvybė ir suvokimo greitis yra tinkamiausias būtent sekundžių (arba maksimalių minučių) skalėje. Tuo tarpu pasauliniai ir kosminiai procesai turi egzistuoti lėčiau. Pasirodo, be palankių gyvybei zonų egzistavimo poreikio, reikia ir tam tikro tam tikro masto laiko lango. Bet apie tai pakalbėsime vėliau.

Bus įdomu pažvelgti į konvekcijos reiškinį mantijoje iš šiuolaikinių Schmelling tyrimų rezultatų, kurie rodo šaltus (mėlynus) ir karštus (raudonus) Žemės mantijos regionus.

Konvekcinis judėjimas Žemės mantijoje, spalva reiškia temperatūrą. Z koordinatė reiškia gylį iki mantijos ribos su šerdimi (Gutenbergo tarpas), o x koordinatė žymi šerdies perimetro dalį (arba Gutenbergo tarpą).

Šis vaizdas aiškiai parodo konvekcinį judėjimą mantijos viduje. Konvekcijos sukeltas judėjimas sukelia daugybę procesų, būtent tektoninių plokščių judėjimą ir jo pasekmes.

Akivaizdu, kad judėjimas tarp dviejų plokščių gali būti susiliejantis ir susidurti, arba besiskiriantis, kad susidarytų gedimas. Konvergencija arba konvergencija veda į subdukciją (viena plokštė šliaužia po kita) arba susidūrimą (dviejų plokščių griūtis, susidarius kalnų grandinėms). Divergencija arba divergencija sukelia plitimą (plokštelių atsiskyrimą, susidarant kalvagūbriams vandenynuose) ir plyšimą (susidaro žemyninės plutos lūžis). Yra ir trečias plokščių judėjimo tipas – transformacija, kai plokštės juda išilgai gedimo. Vienaip ar kitaip, verta atskirai pakalbėti apie plokštelių judėjimo pobūdį, ypač atsižvelgiant į daugybę terminų.

Žemės tektoninių plokščių judėjimo greitis ir šių plokščių judėjimo rūšys jų ribose

Taip pat verta paminėti plokščių storį arba jų galią. Žemės pluta yra žemyninė ir vandenyninė; okeaninė pluta siekia 5–15 km, o žemyninė – 15–80 km. Tai rodo, kad, palyginti su mantija, žemės pluta yra labai „plona“. Todėl plokščių judėjimą ir stabilią jų būseną net ir sekundžių skalėje yra itin sunku įsivaizduoti (jei tai įmanoma). Taigi tektoninių plokščių judėjimas pats savaime gali sukelti didžiulį nuostabą dėl savo struktūros neįmanomumo, įgyvendinimo sudėtingumo ir iš pažiūros nepatikimumu. Vienaip ar kitaip, nieko geresnio mums neduodama.

Plokščių judėjimo rezultatas, be egzistuojančios gyvybės (nors tai nebuvo įrodyta), yra žemės drebėjimai ir vulkanizmas. Jei ugnikalniai pasiskirstę ne tik plokščių ribose, tai pastarųjų dešimtmečių žemės drebėjimų žemėlapyje aiškiai nubrėžtos tektoninių plokščių ribos, o priklausomybė čia, matyt, tiesioginė. Ugnikalnių žiedas aplink Ramiojo vandenyno plokštę vadinamas Ramiojo vandenyno ugnies žiedu.

Naujausių žemės drebėjimų ir aktyvių ugnikalnių žemėlapis

Ką lems tektoninių plokščių judėjimas Žemėje ateityje ir kas iš to išeis, pasakysime tolesnėse medžiagose.

Praėjusią savaitę visuomenę sujaudino žinia, kad Krymo pusiasalis ne tik dėl politinės gyventojų valios, bet ir pagal gamtos dėsnius juda Rusijos link. Kas yra litosferos plokštės ir kurioje iš jų teritoriškai yra Rusija? Kas verčia juos judėti ir kur? Kurios teritorijos vis dar nori „prisijungti“ prie Rusijos, o kurios gresia „pabėgti“ į JAV?

"Ir mes kažkur einame"

Taip, mes visi kažkur einame. Skaitydami šias eilutes lėtai judate: jei esate Eurazijoje, tai į rytus maždaug 2-3 centimetrų per metus greičiu, jei Šiaurės Amerikoje, tai tokiu pat greičiu į vakarus, o jei kažkur Ramiojo vandenyno dugne (kaip tu ten atsidūrei?), tada per metus į šiaurės vakarus nukeliauji 10 centimetrų.

Jei atsisėsite ant kėdės ir lauksite apie 250 milijonų metų, atsidursite naujame superkontinente, kuris sujungs visą žemės žemę – žemyninėje Pangea Ultima, pavadintoje senovės superkontinento Pangea, egzistavusio vos 250 metų, atminimui. prieš milijonus metų.

Todėl žinią, kad „Krymas juda“, vargu ar galima pavadinti naujiena. Pirma, dėl to, kad Krymas kartu su Rusija, Ukraina, Sibiru ir Europos Sąjunga yra Eurazijos litosferos plokštės dalis ir visos jos kartu juda viena kryptimi pastaruosius šimtą milijonų metų. Tačiau Krymas taip pat yra vadinamųjų dalis Viduržemio jūros mobilusis diržas, jis yra skitų plokštėje, o didžioji dalis europinės Rusijos dalies (įskaitant Sankt Peterburgą) - Rytų Europos platformoje.

Ir čia dažnai kyla painiavos. Faktas yra tas, kad be didžiulių litosferos atkarpų, tokių kaip Eurazijos ar Šiaurės Amerikos plokščių, yra visiškai kitokių mažesnių „plytelių“. Jei labai sąlyginai, tai žemės plutą sudaro žemyninės litosferos plokštės. Jie patys susideda iš senovinių ir labai stabilių platformų.ir kalnų užstatymo zonos (senovės ir šiuolaikinės). Ir jau pačios platformos suskirstytos į plokštes – smulkesnes plutos atkarpas, susidedančias iš dviejų „sluoksnių“ – pamato ir dangos, ir skydus – „vieno sluoksnio“ atodangas.

Šių ne litosferinių plokščių dangą sudaro nuosėdinės uolienos (pavyzdžiui, kalkakmenis, sudarytas iš daugybės jūros gyvūnų, gyvenusių priešistoriniame vandenyne virš Krymo paviršiaus), kriauklių arba magminių uolienų (išmestų iš ugnikalnių ir sukietėjusių lavos masių). A fplokščių pamatai ir skydai dažniausiai susideda iš labai senų uolienų, daugiausia metamorfinės kilmės. Taip vadinamos magminės ir nuosėdinės uolienos, nugrimzdusios į žemės plutos gelmes, kur, veikiant aukštai temperatūrai ir milžiniškam slėgiui, su jomis vyksta įvairūs pokyčiai.

Kitaip tariant, didžioji Rusijos dalis (išskyrus Čiukotką ir Užbaikaliją) yra Eurazijos litosferos plokštėje. Tačiau jos teritorija „padalinta“ į Vakarų Sibiro plokštę, Aldano skydą, Sibiro ir Rytų Europos platformas bei skitų plokštę.

Ko gero, apie dviejų paskutinių plokščių judėjimą sakė Taikomosios astronomijos instituto (IPA RAS) direktorius, fizinių ir matematikos mokslų daktaras Aleksandras Ipatovas. O vėliau interviu „Indicator“ patikslino: „Užsiimame stebėjimais, kurie leidžia nustatyti žemės plutos plokščių judėjimo kryptį. Plokštė, ant kurios yra Simeiz stotis, juda 29 greičiu. milimetrų per metus į šiaurės rytus, tai yra, ten, kur Rusija. O plokštė, kurioje yra Petras, juda, galima sakyti, link Irano, į pietus-pietvakarius“.Tačiau tai nėra toks atradimas, nes šis judėjimas gyvuoja kelis dešimtmečius, o pats prasidėjo dar kainozojaus epochoje.

Wegenerio teorija buvo sutikta skeptiškai – daugiausia todėl, kad jis negalėjo pasiūlyti patenkinamo mechanizmo žemynų judėjimui paaiškinti. Jis tikėjo, kad žemynai juda, prasiverždami pro žemės plutą, kaip ledlaužiai per ledą, dėl Žemės sukimosi išcentrinės jėgos ir potvynio jėgų. Jo oponentai teigė, kad judėjimo procese esantys žemynai – „ledlaužiai“ neatpažįstamai pakeis savo išvaizdą, o išcentrinės ir potvynio jėgos yra per silpnos, kad tarnautų jiems kaip „variklis“. Vienas kritikas apskaičiavo, kad jei potvynio jėga būtų pakankamai stipri, kad žemynus galėtų taip greitai išjudinti (Wegeneris įvertino jų greitį 250 centimetrų per metus), ji sustabdytų Žemės sukimąsi greičiau nei per metus.

Trečiojo dešimtmečio pabaigoje žemynų dreifo teorija buvo atmesta kaip nemokslinė, tačiau iki XX amžiaus vidurio teko grįžti prie jos: buvo aptikti vandenyno vidurio kalnagūbriai ir paaiškėjo, kad jūroje nuolat formuojasi nauja pluta. šių kalnagūbrių zona, dėl kurios žemynai „atsiskyrė“ . Geofizikai ištyrė uolienų įmagnetinimą palei vidurio vandenyno kalnagūbrius ir rado „juostos“ su daugiakrypčiu įmagnetinimu.

Paaiškėjo, kad naujoji vandenyno pluta „fiksuoja“ Žemės magnetinio lauko būklę formavimosi metu, o mokslininkai gavo puikią „liniuotę“, kuri matuoja šio konvejerio greitį. Taigi septintajame dešimtmetyje žemynų dreifo teorija sugrįžo antrą kartą, visam laikui. Ir šį kartą mokslininkams pavyko suprasti, kas juda žemynuose.

Ledo lytys verdančiame vandenyne

"Įsivaizduokite vandenyną, kuriame plūduriuoja ledo sangrūdos, tai yra, jame yra vandens, yra ledo, o, tarkime, mediniai plaustai taip pat sustingę į kažkokias ledo lytis. Ledas yra litosferos plokštės, plaustai - žemynai, ir jie plaukia viduje. mantijos medžiaga“, – aiškina Rusijos mokslų akademijos narys korespondentas Valerijus Trubitsynas, O.Yu vardu pavadinto Žemės fizikos instituto vyriausiasis mokslo darbuotojas. Schmidtas.

Dar septintajame dešimtmetyje jis iškėlė milžiniškų planetų sandaros teoriją, o XX amžiaus pabaigoje pradėjo kurti matematiškai pagrįstą žemyninės tektonikos teoriją.

Tarpinis sluoksnis tarp litosferos ir įkaitusios geležinės šerdies Žemės centre – mantija – susideda iš silikatinių uolienų. Temperatūra jame svyruoja nuo 500 laipsnių Celsijaus viršutinėje dalyje iki 4000 laipsnių Celsijaus ties šerdies riba. Todėl iš 100 kilometrų gylio, kur temperatūra jau viršija 1300 laipsnių, mantijos medžiaga elgiasi kaip labai tiršta derva ir teka 5-10 centimetrų greičiu per metus, sako Trubitsynas.

Dėl to mantijoje, kaip ir puode su verdančiu vandeniu, atsiranda konvekcinės ląstelės – vietos, kur karšta medžiaga pakyla iš vieno krašto, o atvėsta iš kito.

„Mantijoje tokių didelių ląstelių yra apie aštuonias ir dar daug mažų“, – sako mokslininkas. Vidurio vandenyno kalnagūbriai (pavyzdžiui, Atlanto centre) yra vieta, kur mantijos medžiaga iškyla į paviršių ir kur gimsta nauja pluta. Be to, yra subdukcijos zonos, vietos, kur plokštelė pradeda „lįsti“ po kaimynine ir nugrimzta į mantiją. Subdukcijos zonos yra, pavyzdžiui, vakarinė Pietų Amerikos pakrantė. Čia įvyksta galingiausi žemės drebėjimai.

"Tokiu būdu plokštės dalyvauja konvekcinėje mantijos medžiagos cirkuliacijoje, kuri, būdama ant paviršiaus, laikinai sutvirtėja. Įlindusi į mantiją, plokštelinė medžiaga įkaista ir vėl suminkštėja", – aiškina geofizikas.

Be to, iš mantijos į paviršių kyla atskiros materijos čiurkšlės – plunksnos, ir šios srovės turi visas galimybes sunaikinti žmoniją. Juk būtent mantijos plunksnos yra superugnikalnių atsiradimo priežastis (žr.) Tokie taškai niekaip nesusiję su litosferos plokštėmis ir gali likti savo vietose net plokštelėms judant. Kai plunksna išeina, iškyla milžiniškas ugnikalnis. Tokių ugnikalnių yra daug, jie yra Havajuose, Islandijoje, panašus pavyzdys yra Jeloustouno kaldera. Supervulkanai gali sukelti tūkstančius kartų galingesnius išsiveržimus nei dauguma paprastų ugnikalnių, tokių kaip Vezuvijus ar Etna.

„Prieš 250 milijonų metų toks ugnikalnis šiuolaikinio Sibiro teritorijoje pražudė beveik visą gyvybę, išliko tik dinozaurų protėviai“, – sako Trubitsynas.

Sutiko – išsiskirstė

Litosferos plokštes sudaro gana sunki ir plona bazaltinė vandenyno pluta ir lengvesni, bet daug storesni žemynai. Plokštė su žemynu ir aplink ją „užšalusia“ vandenynine pluta gali judėti į priekį, o sunki okeaninė pluta paskęsta po kaimyne. Tačiau kai žemynai susiduria, jie nebegali paskęsti vienas po kito.

Pavyzdžiui, maždaug prieš 60 milijonų metų Indijos plokštė atsiskyrė nuo to, kas vėliau tapo Afrika, ir nuėjo į šiaurę, o maždaug prieš 45 milijonus metų ji susitiko su Eurazijos plokšte, Himalajai, aukščiausi kalnai Žemėje, išaugo taške susidūrimas.

Plokštelių judėjimas anksčiau ar vėliau sujungs visus žemynus į vieną, nes lapai sūkuryje susilieja į vieną salą. Per Žemės istoriją žemynai susijungė ir išsiskyrė maždaug keturis – šešis kartus. Paskutinis superkontinentas Pangea egzistavo prieš 250 milijonų metų, prieš tai buvo superkontinentas Rodinija, prieš 900 milijonų metų, prieš jį – dar du. „Ir jau, panašu, greit prasidės naujojo žemyno vienijimasis“, – patikslina mokslininkas.

Jis aiškina, kad žemynai veikia kaip šilumos izoliatorius, po jais esanti mantija pradeda kaisti, kyla aukštyn srovė, todėl po kurio laiko superkontinentai vėl skyla.

Amerika „atims“ Čiukotką

Didelės litosferos plokštės piešiamos vadovėliuose, jas gali pavadinti kiekvienas: Antarktidos, Eurazijos, Šiaurės Amerikos, Pietų Amerikos, Indijos, Australijos, Ramiojo vandenyno. Tačiau ties ribomis tarp plokštelių tvyro tikras daugelio mikroplokštelių chaosas.

Pavyzdžiui, riba tarp Šiaurės Amerikos plokščių ir Eurazijos plokščių išvis eina ne Beringo sąsiauriu, o gerokai į vakarus – Čerskio kalnagūbriu. Taigi pasirodo, kad Chukotka yra Šiaurės Amerikos plokštės dalis. Tuo pačiu metu Kamčiatka iš dalies yra Ochotsko mikroplokštės zonoje, iš dalies – Beringo jūros mikroplokštės zonoje. O Primorye yra ant hipotetinės Amūro plokštumos, kurios vakarinis kraštas remiasi į Baikalą.

Dabar rytinis Eurazijos plokštės kraštas ir vakarinis Šiaurės Amerikos plokštės kraštas „suka“ kaip krumpliaračiai: Amerika sukasi prieš laikrodžio rodyklę, o Eurazija – pagal laikrodžio rodyklę. Dėl to Chukotka gali pagaliau atsiplėšti „palei siūlę“, o tokiu atveju Žemėje gali atsirasti milžiniška apskrita siūlė, kuri eis per Atlanto, Indijos, Ramųjį ir Arkties vandenynus (kur jis vis dar uždarytas) . O pati Čiukotka toliau judės „Šiaurės Amerikos orbitoje“.

Spidometras litosferai

Wegenerio teorija buvo prikelta ne tik todėl, kad mokslininkai turi galimybę tiksliai išmatuoti žemynų poslinkius. Dabar tam naudojamos palydovinės navigacijos sistemos, tačiau yra ir kitų būdų. Visų jų reikia norint sukurti vieną tarptautinę koordinačių sistemą – tarptautinį sausumos atskaitos rėmą (angl. International Terrestrial Reference Frame – ITRF).

Vienas iš šių metodų yra labai ilga bazinė radijo interferometrija (VLBI). Jo esmė – vienu metu atliekami stebėjimai kelių radijo teleskopų pagalba įvairiose Žemės vietose. Signalo gavimo laiko skirtumas leidžia labai tiksliai nustatyti poslinkius. Kiti du greičio matavimo būdai yra stebėjimai lazeriu naudojant palydovus ir Doplerio matavimai. Visi šie stebėjimai, taip pat ir GPS pagalba, atliekami šimtuose stočių, visi šie duomenys sujungiami ir dėl to gauname žemynų dreifo vaizdą.

Pavyzdžiui, Krymo Simeiz, kur yra lazerinio zondavimo stotis, taip pat palydovinė stotis koordinatėms nustatyti, „juda“ į šiaurės rytus (azimutu apie 65 laipsniais) maždaug 26,8 milimetro per metus greičiu. Netoli Maskvos esantis Zvenigorodas per metus juda maždaug milimetru greičiau (27,8 milimetro per metus) ir išlaiko savo kursą į rytus – apie 77 laipsnius. O, tarkime, Havajų ugnikalnis Mauna Loa į šiaurės vakarus juda dvigubai greičiau – 72,3 milimetro per metus.

Litosferos plokštės taip pat gali deformuotis, o jų dalys gali „gyventi savo gyvenimą“, ypač ties ribomis. Nors jų nepriklausomybės mastai daug kuklesni. Pavyzdžiui, Krymas vis dar savarankiškai juda į šiaurės rytus 0,9 milimetro per metus greičiu (ir tuo pačiu auga 1,8 milimetro), o Zvenigorodas tuo pačiu greičiu juda kažkur į pietryčius (ir žemyn - 0). 2 milimetrai per metus).

Trubitsynas teigia, kad ši nepriklausomybė iš dalies paaiškinama skirtingų žemynų dalių „asmenine istorija“: pagrindinės žemynų dalys, platformos, gali būti senovės litosferos plokščių fragmentai, „susilieję“ su savo kaimynais. Pavyzdžiui, Uralo diapazonas yra viena iš siūlių. Platformos yra gana standžios, tačiau aplink jas esančios dalys gali deformuotis ir judėti savo nuožiūra.

tektoninis lūžis litosferinis geomagnetinis

Pradedant nuo ankstyvojo proterozojaus, litosferos plokščių judėjimo greitis nuolat mažėjo nuo 50 cm per metus iki dabartinės vertės, maždaug 5 cm per metus.

Vidutinio plokščių judėjimo greičio mažėjimas tęsis ir toliau, iki to momento, kai dėl vandenyno plokščių galios padidėjimo ir jų trinties vienas prieš kitą jis nė kiek nesustos. Bet tai įvyks, matyt, tik po 1-1,5 milijardo metų.

Litosferos plokščių judėjimo greičiams nustatyti dažniausiai naudojami duomenys apie juostinių magnetinių anomalijų vietą vandenyno dugne. Šios anomalijos, kaip dabar buvo nustatyta, atsiranda vandenynų plyšių zonose dėl bazalto įmagnetinimo, kurį ant jų išsiveržė magnetinis laukas, egzistavęs Žemėje bazalto išsiliejimo metu.

Tačiau, kaip žinote, geomagnetinis laukas laikas nuo laiko keisdavo kryptį į visiškai priešingą. Tai lėmė tai, kad skirtingais geomagnetinio lauko apsisukimų laikotarpiais išsiveržę bazaltai pasirodė įmagnetinti priešingomis kryptimis.

Tačiau dėl vandenyno dugno išsiplėtimo vidurio vandenyno keterų plyšių zonose senesni bazaltai visada pasirodo esą perkeliami į didesnius atstumus nuo šių zonų, o kartu su vandenyno dugnu – senovinis Žemės magnetinis laukas. „įšalęs“ į bazaltus taip pat tolsta nuo jų.

Ryžiai.

Okeaninės plutos plėtimasis kartu su skirtingai įmagnetintais bazaltais dažniausiai vystosi griežtai simetriškai abiejose plyšio lūžio pusėse. Todėl susijusios magnetinės anomalijos taip pat yra simetriškai išilgai abiejų vandenyno vidurio keterų šlaitų ir aplinkinių bedugnių baseinų. Tokios anomalijos dabar gali būti naudojamos nustatant vandenyno dugno amžių ir jo plėtimosi greitį plyšių zonose. Tačiau tam būtina žinoti atskirų Žemės magnetinio lauko apsisukimų amžių ir palyginti šiuos apsisukimus su vandenyno dugne pastebėtomis magnetinėmis anomalijomis.

Magnetinių apsisukimų amžius buvo nustatytas atlikus išsamius paleomagnetinius žemynų bazalto lakštų ir nuosėdinių uolienų sekų bei vandenyno dugno bazaltų tyrimus. Palyginus tokiu būdu gautą geomagnetinę laiko skalę su magnetinėmis anomalijomis vandenyno dugne, buvo galima nustatyti vandenyno plutos amžių daugumoje Pasaulio vandenyno vandenų. Visos okeaninės plokštės, susiformavusios anksčiau nei vėlyvasis juros periodas, jau nuslūgo į mantiją esant šiuolaikinėms ar senovinėms plokščių požemio zonoms, todėl vandenyno dugne neišliko senesnių nei 150 milijonų metų magnetinių anomalijų.

Pateiktos teorijos išvados leidžia kiekybiškai apskaičiuoti judesio parametrus dviejų gretimų plokščių pradžioje, o paskui trečioje, kartu su viena iš ankstesnių. Tokiu būdu į skaičiavimą galima palaipsniui įtraukti pagrindines iš identifikuotų litosferos plokščių ir nustatyti visų plokščių tarpusavio poslinkius Žemės paviršiuje. Užsienyje tokius skaičiavimus atliko J. Minsteris ir jo kolegos, o Rusijoje – S.A. Ušakovas ir Yu.I. Galuškinas. Paaiškėjo, kad pietrytinėje Ramiojo vandenyno dalyje (netoli Velykų salos) vandenyno dugnas slenka didžiausiu greičiu. Šioje vietoje kasmet išauga iki 18 cm naujos okeaninės plutos. Geologiniu mastu tai yra daug, nes tik per 1 milijoną metų tokiu būdu susidaro iki 180 km pločio jauno dugno juosta, o kiekviename plyšio kilometre išpilama apie 360 ​​km3 bazalto lavos. zona tuo pačiu metu! Remiantis tais pačiais skaičiavimais, Australija nuo Antarktidos tolsta maždaug 7 cm per metus, o Pietų Amerika tolsta nuo Afrikos maždaug 4 cm per metus. Šiaurės Amerika stumiasi nuo Europos lėčiau – 2-2,3 cm/metus. Raudonoji jūra plečiasi dar lėčiau – 1,5 cm/metus (atitinkamai bazalto nutekėjimas čia mažesnis – tik 30 km3 vienam Raudonosios jūros plyšio tiesiniam kilometrui per 1 mln. metų). Kita vertus, Indijos ir Azijos „susidūrimo“ greitis siekia 5 cm/metus, o tai paaiškina mūsų akimis besivystančias intensyvias neotektonines deformacijas ir Hindukušo, Pamyro ir Himalajų kalnų sistemų augimą. Dėl šių deformacijų visame regione susidaro aukštas seisminio aktyvumo lygis (Indijos ir Azijos susidūrimo tektoninis poveikis paveikia toli už pačios plokščių susidūrimo zonos, tęsiasi iki pat Baikalo ežero ir Baikalo-Amūro magistralės regionų). . Didžiojo ir Mažojo Kaukazo deformacijas sukelia Arabijos plokštės slėgis šiame Eurazijos regione, tačiau čia plokščių suartėjimo greitis yra daug mažesnis - tik 1,5–2 cm per metus. Todėl regiono seisminis aktyvumas čia taip pat mažesnis.

Šiuolaikiniai geodeziniai metodai, įskaitant kosminę geodeziją, didelio tikslumo lazerinius matavimus ir kitus metodus, nustatė litosferos plokščių judėjimo greitį ir įrodyta, kad vandenyno plokštės juda greičiau nei tos, kurių struktūrą sudaro žemynas. kuo storesnė žemyninė litosfera, tuo mažesnis plokštės judėjimo greitis.

• 1)_Pirmoji hipotezė iškilo XVIII amžiaus antroje pusėje ir buvo vadinama pakilimo hipoteze. Ją pasiūlė M. V. Lomonosovas, vokiečių mokslininkai A. von Humboldtas ir L. von Buchas, škotas J. Huttonas. Hipotezės esmė tokia – kalnų pakilimus sukelia iš Žemės gelmių kylanti išsilydžiusi magma, kuri savo kelyje turėjo stumdomąjį poveikį aplinkiniams sluoksniams, todėl susidarė įvairaus dydžio raukšlės, bedugnės. . Lomonosovas pirmasis išskyrė dviejų tipų tektoninius judėjimus – lėtus ir greitus, sukeliančius žemės drebėjimus.
• 2) XIX amžiaus viduryje šią hipotezę pakeitė prancūzų mokslininko Elie de Beaumont susitraukimo hipotezė. Jis buvo pagrįstas kosmogonine Kanto ir Laplaso hipoteze apie Žemės, kaip iš pradžių karšto kūno, su vėliau laipsnišku vėsimu, kilmę. Šis procesas lėmė Žemės tūrio sumažėjimą ir dėl to Žemės pluta buvo suspausta, iškilo sulenktos kalnų struktūros, panašios į milžiniškas „raukšles“.
• 3) XIX amžiaus viduryje anglas D. Airy ir Kalkutos kunigas D. Prattas aptiko gravitacijos anomalijų pozicijų raštą – aukštai kalnuose anomalijos pasirodė neigiamos, t.y., masė. buvo aptiktas deficitas, o vandenynuose anomalijos buvo teigiamos. Šiam reiškiniui paaiškinti buvo pasiūlyta hipotezė, pagal kurią žemės pluta plūduriuoja ant sunkesnio ir klampesnio pagrindo ir yra izostatinėje pusiausvyroje, kurią trikdo išorinių radialinių jėgų veikimas.
• 4) Kosmogoninė Kanto-Laplaso hipotezė buvo pakeista O. Yu. Schmidto hipoteze apie pradinę kietą, šaltą ir vienalytę Žemės būseną. Reikėjo kitokio požiūrio aiškinant žemės plutos susidarymą. Tokią hipotezę pasiūlė V. V. Belousovas. Tai vadinama radijo migracija. Šios hipotezės esmė:
• 1. Pagrindinis energijos veiksnys yra radioaktyvumas. Žemės kaitimas ir vėlesnis medžiagos tankinimas įvyko dėl radioaktyvaus skilimo karščio. Radioaktyvieji elementai pradiniame Žemės vystymosi etape buvo pasiskirstę tolygiai, todėl šildymas buvo stiprus ir visur.
• 2. Pirminės medžiagos kaitinimas ir jos tankinimas lėmė magmos atskyrimą arba diferenciaciją į bazaltą ir granitą. Pastarieji koncentravo radioaktyvius elementus. Lengvesnė granitinė magma „išplaukė“ į viršutinę Žemės dalį, o bazaltinė magma nuskendo žemyn. Tuo pačiu metu buvo ir temperatūros skirtumas.

Šiuolaikinės geotektoninės hipotezės kuriamos pasitelkus mobilizmo idėjas. Ši idėja paremta samprata apie horizontalių judesių vyravimą tektoniniuose žemės plutos judesiuose.

• 5) Vokiečių mokslininkas A. Wegeneris pirmą kartą, norėdamas paaiškinti geotektoninių procesų mechanizmą ir seką, pasiūlė horizontalaus žemynų dreifo hipotezę.
• 1. Atlanto vandenyno pakrančių kontūrų panašumas, ypač pietiniame pusrutulyje (prie Pietų Amerikos ir Afrikos).
• 2. Žemynų geologinės sandaros panašumas (kai kurių regioninių tektoninių smūgių sutapimas, uolienų sudėties ir amžiaus panašumas ir kt.).

litosferos plokščių tektonikos arba naujosios globalinės tektonikos hipotezė. Pagrindiniai šios hipotezės punktai yra šie:

• 1. Žemės pluta su viršutine mantijos dalimi sudaro litosferą, kurią dengia plastinė astenosfera. Litosfera yra padalinta į didelius blokus (plokštes). Plokščių ribos yra plyšių zonos, giliavandenės tranšėjos, esančios greta lūžių, prasiskverbiančių giliai į mantiją - tai yra Benioff-Zavaritsky zonos, taip pat šiuolaikinio seisminio aktyvumo zonos.
• 2. Litosferos plokštės juda horizontaliai. Šį judėjimą nulemia du pagrindiniai procesai – plokščių atstūmimas arba paskleidimas, vienos plokštės panardinimas po kita – vienos plokštės subdukcija arba stūmimas ant kitos – uždengimas.
• 3. Bazaltai iš mantijos periodiškai patenka į ištraukimo zoną. Atskyrimo įrodymas yra juostelės magnetinės anomalijos bazaltuose.
• 4. Salų lankų regionuose išskiriamos giluminio židinio žemės drebėjimų šaltinių akumuliacijos zonos, atspindinčios po kontinentine pluta esančios lėkštės su bazaltine okeanine pluta nusėdimo zonas, t.y. šios zonos atspindi subdukcijos zonas. Šiose zonose dėl trupinimo ir lydymosi dalis medžiagos skęsta, o kita dalis įsiskverbia į žemyną ugnikalnių ir intruzijų pavidalu, todėl didėja žemyninės plutos storis.

Plokštelių tektonika yra šiuolaikinė geologinė teorija apie litosferos judėjimą. Remiantis šia teorija, globalūs tektoniniai procesai yra pagrįsti horizontaliu santykinai vientisų litosferos blokų – litosferos plokščių judėjimu. Taigi plokščių tektonika atsižvelgia į litosferos plokščių judėjimą ir sąveiką. Alfredas Wegeneris pirmą kartą pasiūlė horizontalų plutos blokų judėjimą XX a. 20-ajame dešimtmetyje kaip „žemyno dreifo“ hipotezės dalį, tačiau tuo metu ši hipotezė nesulaukė palaikymo. Tik septintajame dešimtmetyje vandenyno dugno tyrimai neginčijamų įrodymų apie plokščių horizontalų judėjimą ir vandenynų plėtimosi procesus dėl okeaninės plutos susidarymo (plitimo). Idėjos apie vyraujantį horizontalių judesių vaidmenį atgijo „mobilistinės“ krypties rėmuose, kurios plėtra paskatino šiuolaikinės plokščių tektonikos teorijos sukūrimą. Pagrindines plokščių tektonikos nuostatas 1967-68 metais suformulavo grupė amerikiečių geofizikų - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes, plėtojant ankstesnes (1961-62) idėjas apie Amerikiečių mokslininkai G. Hessas ir R. Digtsas apie vandenyno dugno plėtimąsi (plitimą). vienas). Viršutinė akmeninė planetos dalis yra padalinta į du apvalkalus, kurie labai skiriasi reologinėmis savybėmis: standžią ir trapią litosferą ir apatinę plastikinę ir mobilią astenosferą. 2). Litosfera yra padalinta į plokštes, nuolat judančias plastikinės astenosferos paviršiumi. Litosfera yra padalinta į 8 dideles plokštes, dešimtis vidutinių ir daug mažų. Tarp didelių ir vidutinių plokščių yra juostos, sudarytos iš mažų plutos plokščių mozaikos. 3). Yra trys santykinių plokščių judesių tipai: divergencija (divergencija), konvergencija (konvergencija) ir šlyties judesiai. 4). Subdukcijos zonose sugertos okeaninės plutos tūris lygus plutos, susidariusios plitimo zonose, tūriui. Ši nuostata pabrėžia nuomonę apie Žemės tūrio pastovumą. 5). Pagrindinė plokštelių judėjimo priežastis yra mantijos konvekcija, kurią sukelia mantijos karštis ir gravitacijos srovės.

Šių srovių energijos šaltinis yra centrinių Žemės regionų temperatūrų skirtumas ir jos paviršiui artimų dalių temperatūra. Tuo pačiu metu gilios diferenciacijos proceso metu pagrindinė endogeninės šilumos dalis išsiskiria ties šerdies ir mantijos riba, o tai lemia pirminės chondrito medžiagos skilimą, kurio metu metalinė dalis veržiasi į centrą, didėjant. planetos šerdį, o silikatinė dalis yra susitelkusi mantijoje, kur toliau vyksta diferenciacija. 6). Plokštelių judesiai paklūsta sferinės geometrijos dėsniams ir gali būti apibūdinti remiantis Eilerio teorema. Eulerio sukimosi teorema teigia, kad bet koks trimatės erdvės sukimasis turi ašį. Taigi sukimąsi galima apibūdinti trimis parametrais: sukimosi ašies koordinatėmis (pavyzdžiui, jos platuma ir ilguma) ir sukimosi kampu.

Lito plokščių judėjimo geografinės pasekmės (padidėja seisminis aktyvumas, susidaro lūžiai, atsiranda gūbriai ir pan.). Plokštės tektonikos teorijoje pagrindinę vietą užima geodinaminės aplinkos samprata – būdinga geologinė struktūra su tam tikru plokščių santykiu. Toje pačioje geodinaminėje aplinkoje vyksta to paties tipo tektoniniai, magminiai, seisminiai ir geocheminiai procesai.

Litosferos plokštės- dideli standūs Žemės litosferos blokai, apriboti seismiškai ir tektoniškai aktyvių lūžių zonų.

Plokštės, kaip taisyklė, yra atskirtos giliais įtrūkimais ir juda išilgai klampaus mantijos sluoksnio viena kitos atžvilgiu 2–3 cm per metus greičiu. Ten, kur susiduria žemyninės plokštės, jos susidaro kalnų juostos . Kai kontinentinės ir vandenyninės plokštės sąveikauja, plokštė su vandenyno pluta juda po plokšte su žemynine pluta, todėl susidaro giliavandenės tranšėjos ir salų lankai.

Litosferos plokščių judėjimas yra susijęs su medžiagos judėjimu mantijoje. Atskirose mantijos dalyse vyksta galingi šilumos ir medžiagos srautai, kylantys iš jos gelmių į planetos paviršių.

Daugiau nei 90% Žemės paviršiaus yra padengta 13 didžiausios litosferos plokštės.

Plyšys– didžiulis lūžis žemės plutoje, susidaręs jos horizontalaus tempimo metu (t.y. kur išsiskiria šilumos ir medžiagos srautai). Plyšiuose išsilieja magma, atsiranda naujų lūžių, horstai, grabenai. Formuojasi vandenyno vidurio kalnagūbriai.

Pirmas kontinentinio dreifo hipotezė (t. y. horizontalus žemės plutos judėjimas), iškeltas XX a. A. Wegeneris. Jos pagrindu sukurta litosferos plokščių teorija m Pagal šią teoriją litosfera nėra monolitas, o susideda iš didelių ir mažų plokščių, „plūduriuojančių“ ant astenosferos. Ribinės sritys tarp litosferos plokščių vadinamos seisminės juostos – tai pačios „nerimiausios“ planetos sritys.

Žemės pluta skirstoma į stabilias (platformas) ir mobilias dalis (sulankstytos zonos – geosinklinai).

- galingos povandeninės kalnų struktūros vandenyno dugne, dažniausiai užimančios vidurinę padėtį. Netoli vandenyno vidurio kalnagūbrių litosferos plokštės atsiskiria ir atsiranda jauna bazaltinė vandenyno pluta. Procesą lydi intensyvus vulkanizmas ir didelis seismiškumas.

Žemyninės plyšių zonos yra, pavyzdžiui, Rytų Afrikos plyšių sistema, Baikalo plyšių sistema. Plyšiams, kaip ir vandenyno vidurio kalnagūbriams, būdingas seisminis aktyvumas ir vulkanizmas.

Plokštės tektonika- hipotezė, leidžianti manyti, kad litosfera yra padalinta į dideles plokštes, kurios juda išilgai mantijos horizontalia kryptimi. Netoli vandenyno vidurio kalnagūbrių litosferos plokštės atsiskiria ir kaupiasi dėl medžiagos, kylančios iš Žemės vidurių; giliavandenėse tranšėjose viena plokštė pasislenka po kita ir ją sugeria mantija. Plokščių susidūrimo vietose susidaro sulankstytos konstrukcijos.