No kādām tektoniskām struktūrām veido plāksnes? Tektoniskās plāksnes kustas

Iespējams, daži lasītāji ir dzirdējuši diskusijas par planētas Zeme identificēšanu ar kādu dzīvu superorganismu. Jo īpaši parasti tiek apgalvots, ka pati Zeme spēj kontrolēt procesus, kas notiek uz tās un ar to, papildus tam, ka ir atbildīga par dzīvības pastāvēšanu. Tas ir par Gaia teoriju. Savukārt Gaia bija sengrieķu Zemes dieviete. Kopumā ir pilnīgi vienalga, vai dzīvība uz planētas būs pašas planētas kā organisma “apzinātas” darbības rezultāts, vairāku “nejauši” apstākļu saplūsmes rezultāts vai pastāv universāls likums par dzīvībai labvēlīgām zonām.

Tā vai citādi dzīvība uz planētas pastāv, un, visticamāk, lai tā rastos, bija nepieciešamas daudzas dažāda rakstura sakritības vai pieņēmumi. Viens no tiem, protams, ir planētas ģeoloģija.

Tektoniskās vai litosfēras plāksnes ir atbildīgas par ģeoloģisko aktivitāti uz Zemes.

Mūsu planētas litosfēras plāksnes

Lai iegūtu vizuālāku attēlojumu, varat redzēt 3D modeli:

Tiek uzskatīts, ka plākšņu kustība var ietekmēt dzīvības pastāvēšanu uz planētas. Tādējādi ģeoloģiskā aktivitāte ir raksturīga ne tikai Zemei, bet arī Saules sistēmas debess ķermeņiem. Tomēr Zeme ir unikāla nevis zemestrīču klātbūtnē, kas ir pat uz Marsa vai Marsa (kuras attiecīgi sauc par mēnesstrīcēm un marstrīcēm), bet gan attīstītas un spēcīgas tektoniskās aktivitātes klātbūtnē.

seismometrs uz Mēness

Tāpat Zeme ir vienīgā planēta Saules sistēmā, kuras ārējā garoza ir sadalīta plāksnēs. Tektonisko plātņu biezums sasniedz desmitiem kilometru.

Zemes slāņu jauda (biezums).

Viņi mēģināja aprakstīt tektonisko plākšņu un kontinentu kustības iemeslu, paplašinot Zemes rādiusu. Šī ir ļoti skaista hipotēze, kurai, visticamāk, nebūs nekā kopīga ar realitāti.

Kristofa Hilgenberga modeļi, kas parāda Zemi, kas izplešas

Faktiski litosfēras plākšņu aktīvās kustības galvenais iemesls ir termiskā konvekcija. Sildot, apakšējie slāņi kļūst vieglāki un peld, savukārt augšējie atdziest prom no siltuma avota un, kļūstot smagāki, nogrimst. Konvekciju var novērot vējam kustoties, kad atsevišķās Zemes vietās gaiss uzsilst, savukārt citās saskares punktā atdziest un rodas kustība. Un, ja mēs patiesībā nevaram novērot vēju un gaisa straumes (tās ir iespējams tikai sajust), tad mēs varam aplūkot konvekcijas fenomenu lavas lampā.

Protams, eļļa lavas lampā nav magmatiskie akmeņi mantijā, taču nevajadzētu aizmirst par tādu faktoru kā laiks. Proti, to, ka sekunžu skalā (kurās patiesībā dzīvo un domā individuāls cilvēks) Zemes mantijas viela ir cieta, bet gadu un gadu desmitu skalā šī viela iegūst šķidras īpašības. Varbūt tas ir atkarīgs arī no attiecīgā objekta izmēra.

Konvekcijas salīdzinājums Zemes apvalkā un lavas lampās

Daļēji tas arī norāda, ka apkārtējās telpas dzīves ilgums un uztveres ātrums ir vispiemērotākais tieši sekunžu (vai maksimālo minūšu) skalā. Savukārt globālajiem un kosmiskajiem procesiem ir jāpastāv lēnākā laika skalā. Izrādās, ka papildus nepieciešamībai pēc dzīvībai labvēlīgu zonu pastāvēšanas ir vajadzīgs arī noteikts noteikta mēroga laika logs. Bet par to mēs runāsim vēlāk.

Interesanti būs aplūkot konvekcijas fenomenu mantijā no Šmelinga mūsdienu pētījumu rezultātiem, kas parāda aukstos (zilos) un karstos (sarkanos) apgabalus Zemes apvalkā.

Konvektīva kustība Zemes apvalkā, krāsa atspoguļo temperatūru. Z-koordināta parāda dziļumu līdz apvalka robežai ar serdi (Gūtenberga sprauga), un x-koordināta parāda serdes apkārtmēra daļu (vai Gūtenberga spraugu).

Šis attēls skaidri parāda konvektīvo kustību apvalka iekšpusē. Konvekcijas izraisītā kustība izraisa vairākus procesus, proti, tektonisko plākšņu kustību un tās sekas.

Kustība starp divām plāksnēm acīmredzami var būt vai nu saplūstoša un saduras, vai arī diverģenta, veidojot defektu. Konverģence vai konverģence noved pie subdukcijas (viena plāksne rāpo zem otras) vai sadursmes (divu plātņu sabrukšana, veidojoties kalnu grēdām). Diverģence vai novirze izraisa izplatīšanos (plātņu pārvietošana, veidojot grēdas okeānos) un plaisāšanu (kontinentālās garozas pārrāvumu veidošanās). Ir arī trešais plākšņu kustības veids - transformācija, kad plāksnes pārvietojas pa lūzumu. Vienā vai otrā veidā ir vērts runāt par plākšņu kustības būtību atsevišķi, jo īpaši ņemot vērā lielo terminoloģijas daudzumu.

Zemes tektonisko plātņu kustības ātrums un šo plātņu kustības veidi to robežās

Ir vērts pieminēt arī plākšņu biezumu vai to jaudu. Zemes garoza ir kontinentāla un okeāniska; okeāna garoza sasniedz 5–15 km, savukārt kontinentālā garoza sasniedz 15–80 km. Tas liek domāt, ka, salīdzinot ar mantiju, zemes garoza ir ārkārtīgi "plāna". Tāpēc plākšņu kustību un to stabilo stāvokli pat sekunžu skalā ir ārkārtīgi grūti iedomāties (ja vispār iespējams). Un tā tektonisko plātņu kustība pati par sevi var radīt ārkārtīgu pārsteigumu ar tās struktūras neiespējamību, īstenošanas sarežģītību un šķietamo neuzticamību. Tā vai citādi, nekas labāks mums netiek dots.

Plākšņu kustības rezultāts papildus esošajai dzīvībai (lai gan tas nav pierādīts) ir zemestrīces un vulkānisms. Ja vulkāni ir izplatīti ne tikai plātņu robežās, tad pēdējo desmitgažu zemestrīču kartē ir skaidri iezīmētas tektonisko plākšņu robežas, un atkarība šeit ir acīmredzami tieša. Vulkānu gredzenu ap Klusā okeāna plāksni sauc par Klusā okeāna uguns gredzenu.

Neseno zemestrīču un aktīvo vulkānu karte

Pie kā tektonisko plākšņu kustība uz Zemes novedīs nākotnē un kas no tā sanāks, pastāstīsim turpmākajos materiālos.

Pagājušajā nedēļā sabiedrību saviļņoja ziņa, ka Krimas pussala virzās uz Krieviju, ne tikai pateicoties iedzīvotāju politiskajai gribai, bet arī pēc dabas likumiem. Kas ir litosfēras plāksnes un uz kurām no tām teritoriāli atrodas Krievija? Kas liek viņiem pārvietoties un kur? Kuras teritorijas vēl vēlas "pievienoties" Krievijai, un kuras draud "aizbēgt" uz ASV?

"Un mēs kaut kur ejam"

Jā, mēs visi kaut kur ejam. Lasot šīs rindas, jūs lēnām virzāties: ja atrodaties Eirāzijā, tad uz austrumiem ar ātrumu aptuveni 2-3 centimetri gadā, ja Ziemeļamerikā, tad ar tādu pašu ātrumu uz rietumiem, un, ja kaut kur Klusā okeāna dibenā (kā tu tur nokļuvi?), tad tas tevi gadā aizved uz ziemeļrietumiem par 10 centimetriem.

Ja jūs sēdēsit krēslā un gaidīsit apmēram 250 miljonus gadu, jūs atradīsities jaunā superkontinentā, kas apvienos visu zemes zemi - Pangaea Ultima kontinentālajā daļā, kas tā nosaukta par piemiņu senajam superkontinentam Pangea, kas pastāvēja tikai 250 gadus. pirms miljoniem gadu.

Tāpēc ziņu, ka "Krima pārceļas", diez vai var saukt par jaunumiem. Pirmkārt, tāpēc, ka Krima kopā ar Krieviju, Ukrainu, Sibīriju un Eiropas Savienību ir daļa no Eirāzijas litosfēras plātnes, un tās visas kopā virzās vienā virzienā pēdējos simts miljonus gadu. Taču arī Krima ietilpst t.s Vidusjūras mobilā josta, tā atrodas uz skitu plāksnes, un lielākā daļa Krievijas Eiropas daļas (ieskaitot Sanktpēterburgas pilsētu) - uz Austrumeiropas platformas.

Un šeit bieži rodas neskaidrības. Fakts ir tāds, ka papildus milzīgām litosfēras daļām, piemēram, Eirāzijas vai Ziemeļamerikas plāksnēm, ir pilnīgi atšķirīgas mazākas "flīzes". Ja ļoti nosacīti, tad zemes garozu veido kontinentālās litosfēras plātnes. Tās pašas sastāv no senām un ļoti stabilām platformām.un kalnu apbūves zonas (senās un mūsdienu). Un jau pašas platformas ir sadalītas plātnēs - mazākos garozas posmos, kas sastāv no diviem "slāņiem" - pamatu un segumu, un vairogiem - "vienslāņa" atsegumiem.

Šo nelitosfērisko plātņu segumu veido nogulumieži (piemēram, kaļķakmens, kas sastāv no daudziem jūras dzīvnieku čaumalām, kas dzīvoja aizvēsturiskajā okeānā virs Krimas virsmas) vai magmatiskos akmeņus (izmesti no vulkāniem un sacietējušām lavas masām). A fplātņu pamati un vairogi visbiežāk sastāv no ļoti veciem, galvenokārt metamorfiskas izcelsmes iežiem. Tā sauc magmatiskos un nogulumiežu iežus, kas iegrimuši zemes garozas dzīlēs, kur augstas temperatūras un milzīga spiediena ietekmē ar tiem notiek dažādas izmaiņas.

Citiem vārdiem sakot, lielākā daļa Krievijas (izņemot Čukotku un Transbaikāliju) atrodas uz Eirāzijas litosfēras plātnes. Taču tās teritorija ir "sadalīta" starp Rietumsibīrijas plāksni, Aldana vairogu, Sibīrijas un Austrumeiropas platformām un skitu plāksni.

Iespējams, par pēdējo divu plākšņu kustību teicis Lietišķās astronomijas institūta (IPA RAS) direktors, fizisko un matemātikas zinātņu doktors Aleksandrs Ipatovs. Un vēlāk intervijā Indicator precizēja: "Mēs nodarbojamies ar novērojumiem, kas ļauj noteikt zemes garozas plākšņu kustības virzienu. Plāksne, uz kuras atrodas Simeiz stacija, pārvietojas ar ātrumu 29 milimetri gadā uz ziemeļaustrumiem, tas ir, tur, kur Krievija Un plāksne, kurā atrodas Pēteris, virzās, varētu teikt, uz Irānu, uz dienvidiem-dienvidrietumiem."Tomēr tas nav tik atklājums, jo šī kustība pastāv jau vairākus gadu desmitus, un pati tā aizsākās jau cenozoja laikmetā.

Vēgenera teorija tika uztverta ar skepsi – galvenokārt tāpēc, ka viņš nevarēja piedāvāt apmierinošu mehānismu, lai izskaidrotu kontinentu kustību. Viņš uzskatīja, ka kontinenti pārvietojas, izlaužoties cauri zemes garozai, kā ledlauži caur ledu, pateicoties Zemes rotācijas radītajam centrbēdzes spēkam un plūdmaiņas spēkiem. Viņa pretinieki sacīja, ka kontinenti-"ledlauži" kustības procesā mainīs savu izskatu līdz nepazīšanai, un centrbēdzes un paisuma spēki ir pārāk vāji, lai kalpotu tiem kā "motors". Kāds kritiķis aprēķināja, ka, ja paisuma spēks būtu pietiekami spēcīgs, lai kontinentus pārvietotu tik ātri (Vēgeners novērtēja to ātrumu 250 centimetru gadā), tas apturētu Zemes rotāciju mazāk nekā gada laikā.

30. gadu beigās kontinenta dreifēšanas teorija tika noraidīta kā nezinātniska, bet 20. gadsimta vidū pie tās bija jāatgriežas: tika atklātas okeāna vidusdaļas grēdas un izrādījās, ka kontinentā nepārtraukti veidojas jauna garoza. šo grēdu zona, kuras dēļ kontinenti "atdalījās" . Ģeofiziķi pētījuši iežu magnetizāciju gar okeāna vidus grēdām un atraduši "joslas" ar daudzvirzienu magnetizāciju.

Izrādījās, ka jaunā okeāna garoza "reģistrē" Zemes magnētiskā lauka stāvokli veidošanās brīdī, un zinātnieki ir saņēmuši izcilu "lineālu", kas mēra šī konveijera ātrumu. Tātad 20. gadsimta 60. gados kontinenta dreifēšanas teorija atgriezās otro reizi, uz visiem laikiem. Un šoreiz zinātnieki varēja saprast, kas virza kontinentus.

Ledus gabali verdošā okeānā

"Iedomājieties okeānu, kurā peld ledus gabali, tas ir, tajā ir ūdens, ir ledus, un, teiksim, koka plosti arī ir sasaluši dažos ledus gabalos. Ledus ir litosfēras plāksnes, plosti ir kontinenti, un tie peld iekšā. mantijas viela," skaidro Krievijas Zinātņu akadēmijas korespondējošais loceklis Valērijs Trubitsins, O. Ju vārdā nosauktā Zemes fizikas institūta galvenais pētnieks. Šmits.

Vēl 60. gados viņš izvirzīja milzu planētu uzbūves teoriju un 20. gadsimta beigās sāka veidot matemātiski pamatotu kontinentālās tektonikas teoriju.

Starpslānis starp litosfēru un karsto dzelzs kodolu Zemes centrā - mantija - sastāv no silikāta iežiem. Temperatūra tajā svārstās no 500 grādiem pēc Celsija augšējā daļā līdz 4000 grādiem pēc Celsija pie serdes robežas. Tāpēc no 100 kilometru dziļuma, kur temperatūra jau ir vairāk nekā 1300 grādu, mantijas viela uzvedas kā ļoti biezi sveķi un plūst ar ātrumu 5-10 centimetri gadā, stāsta Trubitsins.

Rezultātā mantijā, tāpat kā katlā ar verdošu ūdeni, parādās konvekcijas šūnas - zonas, kur karstā viela paceļas no vienas malas, bet atdziest no otras.

"Mantijā ir apmēram astoņas no šīm lielajām šūnām un daudz vairāk mazu," saka zinātnieks. Okeāna vidusgrēdas (piemēram, Atlantijas okeāna centrā) ir vieta, kur mantijas materiāls paceļas uz virsmas un kur dzimst jauna garoza. Turklāt ir subdukcijas zonas, vietas, kur plāksne sāk "līst" zem blakus esošās un nogrimst mantijā. Subdukcijas zonas ir, piemēram, Dienvidamerikas rietumu piekraste. Šeit notiek visspēcīgākās zemestrīces.

"Tādā veidā plāksnes piedalās mantijas vielas konvektīvajā cirkulācijā, kas, atrodoties uz virsmas, īslaicīgi kļūst cieta. Iegremdējot apvalkā, plātņu viela uzsilst un atkal mīkstina," skaidro ģeofiziķis.

Turklāt no mantijas virspusē paceļas atsevišķas matērijas strūklas – strūklas, un šīm strūklām ir visas iespējas iznīcināt cilvēci. Galu galā tieši mantijas plūmes ir supervulkānu parādīšanās cēlonis (sk.) Šādi punkti nekādā veidā nav saistīti ar litosfēras plāksnēm un var palikt savā vietā pat tad, kad plāksnes pārvietojas. Kad plūme iziet, rodas milzu vulkāns. Tādu vulkānu ir daudz, tie ir Havaju salās, Islandē, līdzīgs piemērs ir Jeloustonas kaldera. Supervulkāni var radīt tūkstošiem reižu jaudīgākus izvirdumus nekā vairums parasto vulkānu, piemēram, Vezuvs vai Etna.

"Pirms 250 miljoniem gadu šāds vulkāns mūsdienu Sibīrijas teritorijā nogalināja gandrīz visu dzīvību, izdzīvoja tikai dinozauru senči," stāsta Trubitsins.

Piekritu - izklīdināja

Litosfēras plāksnes sastāv no salīdzinoši smagas un plānas bazalta okeāna garozas un vieglākiem, bet daudz biezākiem kontinentiem. Plāksne ar kontinentu un ap to "iesaldētu" okeāna garozu var virzīties uz priekšu, savukārt smagā okeāna garoza nogrimst zem kaimiņa. Bet, kad kontinenti saduras, tie vairs nevar nogrimt viens zem otra.

Piemēram, pirms aptuveni 60 miljoniem gadu Indijas plāksne atdalījās no tās, kas vēlāk kļuva par Āfriku, un devās uz ziemeļiem, un pirms aptuveni 45 miljoniem gadu tā satikās ar Eirāzijas plāksni, Himalaji, augstākie kalni uz Zemes, izauga punktā sadursme.

Plākšņu kustība agrāk vai vēlāk visus kontinentus apvienos vienā, jo lapas virpulī saplūst vienā salā. Zemes vēsturē kontinenti ir apvienojušies un sadalījušies aptuveni četras līdz sešas reizes. Pēdējais superkontinents Pangea pastāvēja pirms 250 miljoniem gadu, pirms tas bija superkontinents Rodīnija, pirms 900 miljoniem gadu, pirms tā - vēl divi. "Un jau tagad, šķiet, drīz sāksies jaunā kontinenta apvienošanās," precizē zinātnieks.

Viņš skaidro, ka kontinenti darbojas kā siltumizolators, zem tiem esošā mantija sāk uzkarst, notiek augšupplūde, un tāpēc superkontinenti pēc kāda laika atkal sadalās.

Amerika "atņems" Čukotku

Mācību grāmatās ir zīmētas lielas litosfēras plāksnes, tās var nosaukt ikviens: Antarktikas plāksne, Eirāzijas, Ziemeļamerikas, Dienvidamerikas, Indijas, Austrālijas, Klusā okeāna. Bet uz robežām starp plāksnēm valda īsts daudzu mikroplākšņu haoss.

Piemēram, robeža starp Ziemeļamerikas plātni un Eirāzijas plātni vispār neiet gar Beringa šaurumu, bet gan daudz uz rietumiem, gar Čerskas grēdu. Tādējādi Čukotka izrādās daļa no Ziemeļamerikas plātnes. Tajā pašā laikā Kamčatka daļēji atrodas Ohotskas mikroplātnes zonā, bet daļēji Beringa jūras mikroplātnes zonā. Un Primorye atrodas hipotētiskajā Amūras plāksnē, kuras rietumu mala balstās uz Baikālu.

Tagad Eirāzijas plātnes austrumu mala un Ziemeļamerikas plātnes rietumu mala "griežas" kā zobrati: Amerika griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam, bet Eirāzija griežas pulksteņrādītāja virzienā. Rezultātā Čukotka beidzot var atdalīties "pa šuvi", un šajā gadījumā uz Zemes var parādīties milzu apļveida šuve, kas iet cauri Atlantijas okeānam, Indijas, Klusajam un Ziemeļu Ledus okeānam (kur tas joprojām ir slēgts) . Un pati Čukotka turpinās pārvietoties "pa Ziemeļamerikas orbītu".

Spidometrs litosfērai

Vegenera teorija ir augšāmcēlusies ne tikai tāpēc, ka zinātniekiem ir iespēja precīzi izmērīt kontinentu pārvietošanos. Tagad šim nolūkam tiek izmantotas satelītu navigācijas sistēmas, taču ir arī citas metodes. Tie visi ir nepieciešami, lai izveidotu vienotu starptautisku koordinātu sistēmu - Starptautisko zemes atskaites sistēmu (ITRF).

Viena no šīm metodēm ir ļoti ilga bāzes līnijas radiointerferometrija (VLBI). Tās būtība slēpjas vienlaicīgos novērojumos ar vairāku radioteleskopu palīdzību dažādās Zemes vietās. Signāla iegūšanas laika atšķirība ļauj ar augstu precizitāti noteikt nobīdes. Divi citi ātruma mērīšanas veidi ir lāzera attāluma novērojumi, izmantojot satelītus un Doplera mērījumus. Visi šie novērojumi, tostarp ar GPS palīdzību, tiek veikti simtiem staciju, visi šie dati tiek apkopoti, un rezultātā mēs iegūstam kontinenta dreifēšanas priekšstatu.

Piemēram, Krimas Simeiz, kur atrodas lāzerzondēšanas stacija, kā arī satelītstacija koordinātu noteikšanai, "ceļo" uz ziemeļaustrumiem (azimutā ap 65 grādiem) ar ātrumu aptuveni 26,8 milimetri gadā. Piemaskavas Zvenigoroda virzās aptuveni par milimetru gadā ātrāk (27,8 milimetri gadā) un saglabā savu kursu uz austrumiem - aptuveni 77 grādus. Un, teiksim, Havaju vulkāns Mauna Loa virzās uz ziemeļrietumiem divreiz ātrāk – 72,3 milimetrus gadā.

Litosfēras plāksnes var arī deformēties, un to daļas var "dzīvot savu dzīvi", īpaši pie robežām. Lai gan viņu neatkarības mērogs ir daudz pieticīgāks. Piemēram, Krima joprojām neatkarīgi virzās uz ziemeļaustrumiem ar ātrumu 0,9 milimetri gadā (un tajā pašā laikā pieaug par 1,8 milimetriem), un Zvenigorod virzās kaut kur uz dienvidaustrumiem ar tādu pašu ātrumu (un uz leju - par 0). 2 milimetri gadā).

Trubitsins stāsta, ka šī neatkarība daļēji skaidrojama ar dažādu kontinentu daļu "personīgo vēsturi": galvenās kontinentu daļas, platformas, var būt seno litosfēras plātņu fragmenti, kas "saplūda" ar saviem kaimiņiem. Piemēram, Ural Range ir viena no šuvēm. Platformas ir salīdzinoši stingras, taču daļas ap tām var deformēties un pārvietoties pēc vēlēšanās.

tektoniskais lūzums litosfēras ģeomagnētisks

Sākot no agrā proterozoika, litosfēras plākšņu kustības ātrums konsekventi samazinājās no 50 cm / gadā līdz tā pašreizējai vērtībai aptuveni 5 cm / gadā.

Vidējā plātņu kustības ātruma samazināšanās turpināsies arī turpmāk, līdz brīdim, kad okeāna plātņu jaudas pieauguma un to savstarpējās berzes dēļ tas nemaz neapstāsies. Bet tas notiks, acīmredzot, tikai pēc 1-1,5 miljardiem gadu.

Lai noteiktu litosfēras plākšņu kustības ātrumus, parasti tiek izmantoti dati par joslu magnētisko anomāliju atrašanās vietu okeāna dibenā. Šīs anomālijas, kā tagad ir konstatēts, parādās okeānu plaisu zonās, pateicoties bazalta magnetizācijai, ko uz tiem izlauza magnētiskais lauks, kas pastāvēja uz Zemes bazalta izliešanas laikā.

Bet, kā zināms, ģeomagnētiskais lauks laiku pa laikam mainīja virzienu uz tieši pretēju. Tas noveda pie tā, ka bazalti, kas izcēlās dažādos ģeomagnētiskā lauka maiņas periodos, izrādījās magnetizēti pretējos virzienos.

Bet, pateicoties okeāna dibena paplašināšanai okeāna vidusgrēdu plaisu zonās, vecākie bazalti vienmēr izrādās pārvietoti uz lielākiem attālumiem no šīm zonām, un kopā ar okeāna dibenu - senais Zemes magnētiskais lauks. “iesaldētais” bazaltos arī attālinās no tiem.

Rīsi.

Okeāna garozas izplešanās kopā ar atšķirīgi magnetizētiem bazaltiem parasti attīstās stingri simetriski abās plaisas lūzuma pusēs. Tāpēc arī ar tām saistītās magnētiskās anomālijas atrodas simetriski gar abām okeāna vidus grēdu nogāzēm un tās apņemošajiem bezdibenes baseiniem. Šādas anomālijas tagad var izmantot, lai noteiktu okeāna dibena vecumu un tā izplešanās ātrumu plaisu zonās. Tomēr, lai to izdarītu, ir jāzina Zemes magnētiskā lauka individuālo maiņu vecums un jāsalīdzina šīs izmaiņas ar magnētiskajām anomālijām, kas novērotas okeāna dibenā.

Magnētisko apvērsumu vecums tika noteikts, veicot detalizētus paleomagnētiskos pētījumus par labi datētām kontinentu bazalta lokšņu un nogulumiežu sekvencēm un okeāna dibena bazaltiem. Salīdzinot šādā veidā iegūto ģeomagnētisko laika skalu ar magnētiskajām anomālijām okeāna dibenā, lielākajā daļā Pasaules okeāna ūdeņu izdevās noteikt okeāna garozas vecumu. Visas okeāna plāksnes, kas veidojušās agrāk par vēlo juras periodu, jau ir iegrimušas mantijā zem mūsdienu vai senām plākšņu zemspiediena zonām, un līdz ar to okeāna dibenā nav saglabājušās magnētiskas anomālijas, kas vecākas par 150 miljoniem gadu.

Dotie teorijas secinājumi ļauj kvantitatīvi aprēķināt kustības parametrus divu blakus esošo plākšņu sākumā un pēc tam trešajai, ņemot tandēmā ar vienu no iepriekšējām. Tādā veidā aprēķinos var pakāpeniski iesaistīt galveno no identificētajām litosfēras plāksnēm un noteikt visu plākšņu savstarpējos pārvietojumus uz Zemes virsmas. Ārzemēs šādus aprēķinus veica J. Minsters un viņa kolēģi, bet Krievijā S.A. Ušakovs un Ju.I. Galuškins. Izrādījās, ka Klusā okeāna dienvidaustrumu daļā (netālu no Lieldienu salas) okeāna dibens atdalās ar maksimālu ātrumu. Šajā vietā katru gadu izaug līdz 18 cm jauna okeāna garoza. Ģeoloģiskā mēroga ziņā tas ir daudz, jo tikai 1 miljona gadu laikā šādā veidā veidojas jauna dibena josla līdz 180 km platumā, savukārt katrā plaisas kilometrā tiek izliets aptuveni 360 km3 bazalta lavas. zonā tajā pašā laikā! Saskaņā ar tiem pašiem aprēķiniem Austrālija attālinās no Antarktīdas ar ātrumu aptuveni 7 cm/gadā, un Dienvidamerika attālinās no Āfrikas ar ātrumu aptuveni 4 cm/gadā. Ziemeļamerikas izstumšana no Eiropas notiek lēnāk - 2-2,3 cm/gadā. Sarkanā jūra izplešas vēl lēnāk - par 1,5 cm/gadā (attiecīgi bazalta aizplūšana šeit ir mazāka - tikai 30 km3 uz Sarkanās jūras plaisas lineāro kilometru 1 miljonā gadu). No otras puses, Indijas un Āzijas "sadursmes" ātrums sasniedz 5 cm/gadā, kas izskaidro intensīvās neotektoniskās deformācijas, kas attīstās mūsu acu priekšā, un Hindukušas, Pamira un Himalaju kalnu sistēmu pieaugumu. Šīs deformācijas rada augstu seismiskās aktivitātes līmeni visā reģionā (Indijas un Āzijas sadursmes tektoniskā ietekme skar daudz tālāk par pašu plātņu sadursmes zonu, sniedzoties līdz pat Baikāla ezeram un Baikāla-Amūras maģistrāles reģioniem) . Lielā un Mazā Kaukāza deformācijas izraisa Arābijas plāksnes spiediens uz šo Eirāzijas reģionu, tomēr plākšņu saplūšanas ātrums šeit ir daudz mazāks - tikai 1,5-2 cm / gadā. Tāpēc arī reģiona seismiskā aktivitāte šeit ir mazāka.

Mūsdienu ģeodēziskās metodes, tostarp kosmosa ģeodēzija, augstas precizitātes lāzermērījumi un citas metodes, ir noteikušas litosfēras plākšņu kustības ātrumu un ir pierādīts, ka okeāna plāksnes pārvietojas ātrāk nekā tās, kuru struktūrā ietilpst kontinents, un jo biezāka ir kontinentālā litosfēra, jo mazāks ir plāksnes kustības ātrums.

• 1)_Pirmā hipotēze radās 18. gadsimta otrajā pusē un tika saukta par pacēluma hipotēzi. To ierosināja M. V. Lomonosovs, vācu zinātnieki A. fon Humbolts un L. fon Buhs, skots J. Hatons. Hipotēzes būtība ir šāda - kalnu pacēlumus izraisa izkusušās magmas pacelšanās no Zemes dzīlēm, kas savā ceļā atstāja spiedošu ietekmi uz apkārtējiem slāņiem, izraisot dažādu izmēru kroku, bezdibeņu veidošanos. . Lomonosovs pirmais atšķīra divu veidu tektoniskās kustības – lēnas un ātras, izraisot zemestrīces.
• 2) 19. gadsimta vidū šo hipotēzi nomainīja franču zinātnieka Elī de Bomona kontrakcijas hipotēze. Tā balstījās uz Kanta un Laplasa kosmogonisko hipotēzi par Zemes kā sākotnēji karsta ķermeņa izcelsmi ar sekojošu pakāpenisku atdzišanu. Šis process izraisīja Zemes tilpuma samazināšanos, kā rezultātā tika saspiesta Zemes garoza, un radās salocītas kalnu struktūras, kas līdzīgas milzu "grumbām".
• 3) 19. gadsimta vidū anglis D. Airijs un priesteris no Kalkutas D. Prats atklāja gravitācijas anomāliju pozīcijās zīmējumu - augstu kalnos anomālijas izrādījās negatīvas, t.i., masa. tika konstatēts deficīts, un okeānos anomālijas bija pozitīvas. Lai izskaidrotu šo parādību, tika izvirzīta hipotēze, saskaņā ar kuru zemes garoza peld uz smagāka un viskozāka substrāta un atrodas izostatiskā līdzsvarā, ko izjauc ārējo radiālo spēku darbība.
• 4) Kanta-Laplasa kosmogoniskā hipotēze tika aizstāta ar O. Ju.Šmita hipotēzi par Zemes sākotnējo cieto, auksto un viendabīgo stāvokli. Bija nepieciešama cita pieeja, skaidrojot zemes garozas veidošanos. Šādu hipotēzi izvirzīja V. V. Belousovs. To sauc par radio migrāciju. Šīs hipotēzes būtība:
• 1. Galvenais enerģijas faktors ir radioaktivitāte. Zemes sildīšana ar sekojošu vielas sablīvēšanos notika radioaktīvās sabrukšanas siltuma dēļ. Radioaktīvie elementi Zemes attīstības sākumposmā bija vienmērīgi sadalīti, tāpēc apkure bija spēcīga un visuresoša.
• 2. Primārās vielas karsēšana un tās sablīvēšana izraisīja magmas atdalīšanu vai diferenciāciju bazaltā un granītā. Pēdējā koncentrēja radioaktīvos elementus. Kā vieglāka granīta magma “uzpeldēja” uz Zemes augšējo daļu, savukārt bazalta magma nogrima. Tajā pašā laikā bija arī temperatūras atšķirība.

Mūsdienu ģeotektoniskās hipotēzes tiek izstrādātas, izmantojot mobilisma idejas. Šīs idejas pamatā ir koncepcija par horizontālo kustību pārsvaru zemes garozas tektoniskajās kustībās.

• 5) Pirmo reizi, lai izskaidrotu ģeotektonisko procesu mehānismu un secību, vācu zinātnieks A. Vēgeners izvirzīja hipotēzi par horizontālo kontinentālo novirzi.
• 1. Atlantijas okeāna krastu kontūru līdzība, īpaši dienvidu puslodē (pie Dienvidamerikas un Āfrikas).
• 2. Kontinentu ģeoloģiskās struktūras līdzība (dažu reģionālo tektonisko triecienu sakritība, iežu sastāva un vecuma līdzība utt.).

hipotēze par litosfēras plātņu tektoniku vai jauno globālo tektoniku. Šīs hipotēzes galvenie punkti ir:

• 1. Zemes garoza ar mantijas augšējo daļu veido litosfēru, kuras apakšā atrodas plastiskā astenosfēra. Litosfēra ir sadalīta lielos blokos (plāksnēs). Plākšņu robežas ir plaisu zonas, dziļūdens tranšejas, kas atrodas blakus lūzumiem, kas dziļi iekļūst mantijā - tās ir Benioff-Zavaritsky zonas, kā arī mūsdienu seismiskās aktivitātes zonas.
• 2. Litosfēras plāksnes pārvietojas horizontāli. Šo kustību nosaka divi galvenie procesi - plākšņu izstumšana vai izkliedēšana, vienas plāksnes iegremdēšana zem otras - subdukcija vai vienas plāksnes uzgrūšana otrai - obdukcija.
• 3. Bazalti no mantijas periodiski iekļūst atdalīšanas zonā. Par atdalīšanu liecina sloksnes magnētiskās anomālijas bazaltos.
• 4. Salu loku reģionos izšķir dziļas fokusa zemestrīču avotu uzkrāšanās zonas, kas atspoguļo plātnes ar bazaltisku okeāna garozu iegrimšanas zonas zem kontinentālās garozas, t.i., šīs zonas atspoguļo subdukcijas zonas. Šajās zonās drupināšanas un kušanas rezultātā daļa materiāla nogrimst, bet otra daļa vulkānu un iebrukumu veidā iekļūst kontinentā, un līdz ar to palielinās kontinentālās garozas biezums.

Plātņu tektonika ir mūsdienu ģeoloģiskā teorija par litosfēras kustību. Saskaņā ar šo teoriju globālo tektonisko procesu pamatā ir relatīvi neatņemamu litosfēras bloku - litosfēras plātņu - horizontāla kustība. Tādējādi plākšņu tektonika ņem vērā litosfēras plākšņu kustības un mijiedarbību. Alfrēds Vēgeners pirmo reizi ierosināja garozas bloku horizontālu pārvietošanu 20. gadsimta 20. gados kā daļu no hipotēzes “kontinentālā novirze”, taču tolaik šī hipotēze neguva atbalstu. Tikai 60. gados okeāna dibena pētījumi sniedza neapstrīdamas pierādījumus par plātņu horizontālo kustību un okeānu izplešanās procesiem okeāna garozas veidošanās (izplatīšanās) dēļ. Ideju atdzimšana par horizontālo kustību dominējošo lomu notika "mobilistiskā" virziena ietvaros, kura attīstība noveda pie mūsdienu plāksnes tektonikas teorijas attīstības. Plākšņu tektonikas galvenos nosacījumus 1967.-68.gadā formulēja amerikāņu ģeofiziķu grupa - V.Dž.Morgans, K.Lepikons, Dž.Olivers, Dž.Īzaks, L.Saikss, izstrādājot agrākās (1961.-62.) idejas par Amerikāņu zinātnieki G. Hess un R. Digts par okeāna dibena paplašināšanos (izplatīšanos). viens). Planētas augšējā akmens daļa ir sadalīta divos apvalkos, kas būtiski atšķiras pēc reoloģiskajām īpašībām: stingra un trausla litosfēra un zem tās esošā plastmasas un mobilā astenosfēra. 2). Litosfēra ir sadalīta plāksnēs, kas pastāvīgi pārvietojas pa plastmasas astenosfēras virsmu. Litosfēra ir sadalīta 8 lielās plāksnēs, desmitiem vidējo plātņu un daudzās mazās. Starp lielajām un vidējām plātnēm ir jostas, kas veidotas no mazu garozas plātņu mozaīkas. 3). Ir trīs relatīvās plākšņu kustības: novirzīšanās (diverģence), konverģence (konverģence) un bīdes kustības. 4). Subdukcijas zonās absorbētās okeāna garozas tilpums ir vienāds ar garozas tilpumu, kas veidojas izplatīšanās zonās. Šis noteikums uzsver viedokli par Zemes tilpuma noturību. 5). Galvenais plākšņu kustības cēlonis ir mantijas konvekcija, ko izraisa mantijas siltums un gravitācijas strāvas.

Šo strāvu enerģijas avots ir temperatūras starpība starp Zemes centrālajiem reģioniem un tās virsmai tuvo daļu temperatūra. Tajā pašā laikā galvenā endogēnā siltuma daļa izdalās uz serdes un apvalka robežas dziļās diferenciācijas procesā, kas nosaka primārās hondrīta vielas sabrukšanu, kuras laikā metāla daļa steidzas uz centru, palielinot planētas kodols, un silikāta daļa ir koncentrēta mantijā, kur tā tālāk tiek diferencēta. 6). Plākšņu kustības pakļaujas sfēriskās ģeometrijas likumiem, un tās var aprakstīt, pamatojoties uz Eilera teorēmu. Eilera rotācijas teorēma nosaka, ka jebkurai trīsdimensiju telpas rotācijai ir ass. Tādējādi rotāciju var raksturot ar trim parametriem: rotācijas ass koordinātām (piemēram, tās platumu un garumu) un griešanās leņķi.

Lita plākšņu kustības ģeogrāfiskās sekas (palielinās seismiskā aktivitāte, veidojas lūzumi, parādās izciļņi utt.). Plātņu tektonikas teorijā galveno pozīciju ieņem ģeodinamiskā uzstādījuma jēdziens - raksturīga ģeoloģiskā struktūra ar noteiktu plātņu attiecību. Tajā pašā ģeodinamiskajā vidē notiek tāda paša veida tektoniskie, magmatiskie, seismiskie un ģeoķīmiskie procesi.

Litosfēras plāksnes- lieli cietie Zemes litosfēras bloki, ko ierobežo seismiski un tektoniski aktīvas lūzumu zonas.

Plātnes, kā likums, atdala dziļi defekti un pārvietojas pa apvalka viskozo slāni viena pret otru ar ātrumu 2-3 cm gadā. Vietās, kur saduras kontinentālās plāksnes, tās veidojas kalnu jostas . Kad kontinentālās un okeāna plātnes mijiedarbojas, plāksne ar okeāna garozu pārvietojas zem plāksnes ar kontinentālo garozu, kā rezultātā veidojas dziļūdens tranšejas un salu loki.

Litosfēras plākšņu kustība ir saistīta ar matērijas kustību mantijā. Atsevišķās mantijas daļās notiek spēcīgas siltuma un vielas plūsmas, kas paceļas no tās dziļumiem uz planētas virsmu.

Vairāk nekā 90% no Zemes virsmas ir pārklāti 13 lielākās litosfēras plāksnes.

Rifts– milzīgs lūzums zemes garozā, kas izveidojies tās horizontālās stiepšanās laikā (t.i., kur siltuma un vielas plūsmas atšķiras). Plaisās izplūst magma, parādās jaunas vainas, horsti, grabēni. Veidojas okeāna vidusgrēdas.

Pirmkārt kontinentālās novirzes hipotēze (t.i., zemes garozas horizontālā kustība), ko izvirzīja divdesmitā gadsimta sākumā. A. Vegeners. Uz tā pamata izveidots litosfēras plākšņu teorija m Saskaņā ar šo teoriju litosfēra nav monolīts, bet sastāv no lielām un mazām plāksnēm, kas "peld" uz astenosfēras. Robežapgabalus starp litosfēras plāksnēm sauc seismiskās jostas - tie ir planētas "nemierīgākie" apgabali.

Zemes garoza ir sadalīta stabilās (platformas) un mobilajās daļās (locītajos apgabalos - ģeosinklīnos).

- spēcīgas zemūdens kalnu struktūras okeāna dibenā, kas visbiežāk ieņem vidējo pozīciju. Netālu no okeāna vidus grēdām litosfēras plāksnes attālinās un parādās jauna bazalta okeāna garoza. Procesu pavada intensīvs vulkānisms un augsta seismiskuma pakāpe.

Kontinentālās plaisu zonas ir, piemēram, Austrumāfrikas plaisu sistēma, Baikāla plaisu sistēma. Plaisām, tāpat kā okeāna vidusdaļas grēdām, raksturīga seismiskā aktivitāte un vulkānisms.

Plātņu tektonika- hipotēze, kas liecina, ka litosfēra ir sadalīta lielās plāksnēs, kas pārvietojas gar mantiju horizontālā virzienā. Netālu no okeāna vidus grēdām litosfēras plāksnes atdalās un uzkrājas, jo matērija paceļas no Zemes zarnām; dziļjūras tranšejās viena plāksne pārvietojas zem otras un to absorbē mantija. Vietās, kur plātnes saduras, veidojas salocītas konstrukcijas.