З яких тектонічних структур складаються плити? Тектонічні плити почали рухатися

Можливо, деякі читачі чули міркування на тему ототожнення планети Земля з живим надорганізмом. Зокрема, зазвичай стверджується, що Земля здатна сама собою контролювати процеси, що відбуваються на ній і з нею, крім цього відповідаючи за існування життя. Йдеться теорії Геї . Гея у свою чергу була давньогрецькою богинею Землі. За великим рахунком, зовсім не важливо, чи буде життя на планеті наслідком «усвідомленої» діяльності самої планети як організму, збігом низки «випадкових» обставин або наслідком існування всесвітнього закону про сприятливі для життя зони.

Так чи інакше, життя на планеті існує, і цілком імовірно, що для того, щоб воно виникло, потрібна була безліч різних за своєю природою збігів або припущень. Одним із яких, безумовно, є геологія планети.

За геологічну активність Землі відповідають тектонічні чи літосферні плити.

Літосферні плити нашої планети

Для більш наочного представлення можна переглянути 3D-модель:

Вважається, що рух плит може впливати на життя на планеті. Так, геологічна активність властива як Землі, а й небесним тілам Сонячної системи. Втім, Земля унікальна не наявністю землетрусів, які є навіть на Марсі (які називаються місяцетруси і марсотруси, відповідно), а скоріше наявністю розвиненої та сильної тектонічної активності.

Сейсмометр на Місяці

Також Земля – єдина планета в Сонячній системі, зовнішня кора якої розбивається на плити. Тектонічні плити досягають десятків кілометрів завтовшки.

Потужність (товщина) шарів Землі

Причину руху тектонічних плит та материків намагалися описати розширенням радіусу Землі. Це дуже гарна гіпотеза, яка навряд чи має щось спільне із дійсністю.

Моделі Крістофа Хільгенберга, що демонструють Землю, що розширюється.

Насправді основною причиною активного руху літосферних плит є теплова конвекція. Нижні шари при нагріванні стають легшими і спливають, а верхні далеко від джерела тепла остигають і, тяжчаючи, опускаються вниз. Конвекцію можна спостерігати під час руху вітру, як у одних частинах Землі повітря нагрівається, а інших охолоджується у місці зіткнення і створюється рух. І якщо спостерігати вітер і повітряні потоки ми, по суті, не можемо (їх можна лише відчути), то на явище конвекції в лавовій лампі можна подивитися.

Звичайно олія у лавовій лампі - це не магматичні гірські породи в мантії, але не варто забувати і про такий фактор як час. Зокрема, той факт, що в масштабі секунд (в якому по суті живе і мислить окрема людина) речовина мантії Землі тверда, але в масштабі років і десятиліть ця речовина набуває рідких властивостей. Можливо, також це залежить від розмірів об'єкта, що розглядається.

Порівняння конвекції в мантії Землі та в лавових лампах

Почасти це говорить і про те, що життя і швидкість сприйняття навколишнього простору найкраще саме в масштабі секунд (або максимум хвилин). Тоді як глобальні та космічні процеси мають існувати у більш повільному масштабі часу. Виходить, що, крім необхідності існування сприятливих зон для життя, існує необхідність і деякого тимчасового вікна певного масштабу. Але про це ми поговоримо згодом.

Цікаво буде подивитися на явище конвекції в мантії за результатами сучасних досліджень Шмеллінга, які відображають холодні (сині) та гарячі (червоні) області в мантії Землі.

Конвективний рух у мантії Землі, колір відображає температуру. Координата z відображає глибину до межі мантії з ядром (розрив Гутенберга), а координата x відображає частину довжини кола ядра (або розриву Гутенберга)

На цьому зображенні добре видно конвективний рух усередині мантії. Рух, що викликається конвекцією, призводить до ряду процесів, а саме руху тектонічних плит та його наслідків.

Рух між двома плитами очевидно може бути або схожим і зіткненим, або розходяться з утворенням розлому. Сходження або конвергенція призводить до субдукції (одна плита залазить під іншу) або колізії (зминання двох плит з утворенням гірських ланцюгів). Розбіжність або дивергенція призводить до спредінгу (розсування плит з утворенням хребтів в океанах) та рифтингу (з утворенням розлому континентальної кори). Також існує третій тип руху плит – трансформний, коли плити рухаються вздовж розламу. Так чи інакше про характер руху плит варто поговорити окремо, особливо з огляду на велику кількість термінології.

Швидкість руху тектонічних плит Землі, і типи руху цих плит біля їх меж

Також варто згадати про товщину плит, або їх потужність. Земна кора буває материковою та океанічною; океанічна земна кора досягає 5-15 км, тоді як материкова земна кора досягає 15-80 км. Це говорить про те, що в порівнянні з мантією земна кора вкрай тонка. Тому рух плит та їх стабільний стан навіть у масштабі секунд дуже складно собі уявити (якщо це взагалі можливо). І тому рух тектонічних плит сам собою може викликати крайнє здивування своєю неможливістю структури, складністю реалізації і здається ненадійністю. Так чи інакше, нічого кращого нам не дано.

Результатом руху плит, крім існуючого життя (хоча це й не доведено), можна назвати землетрус та вулканізм. Якщо вулкани поширені не тільки на межах плит, то карта землетрусів за останні десятки років чітко вимальовує межі тектонічних плит, і залежність тут, мабуть, пряма. Кільце вулканів навколо Тихоокеанської плити називають "Тихоокеанське вогняне кільце".

Карта недавніх землетрусів та активних вулканів

До чого ж призведе рух тектонічних плит на Землі у майбутньому, і що з цього вийде, ми розповімо у наступних матеріалах.

Минулого тижня публіку сколихнула новина, що півострів Крим рухається у бік Росії не лише завдяки політичній волі населення, а й згідно із законами природи. Що таке літосферні плити та на яких із них територіально розташована Росія? Що змушує їх рухатись і куди? Які території хочуть ще "приєднатися" до Росії, а які загрожують "утекти" до США?

"А ми кудись їдемо"

Так, ми всі кудись їдемо. Поки ви читаєте ці рядки, ви повільно рухаєтеся: якщо ви в Євразії, то на схід зі швидкістю приблизно 2-3 сантиметри на рік, якщо в Північній Америці, то з тією самою швидкістю на захід, а якщо десь на дні Тихого океану (як вас туди занесло?), то забирає на північний захід на 10 сантиметрів на рік.

Якщо ви відкинетеся в кріслі і почекайте приблизно 250 мільйонів років, то опинитеся на новому суперконтиненті, який об'єднає всю земну сушу, - на материку Пангея Ультіма, названому так на згадку про стародавнього суперконтиненту Пангея, що існував якраз 250 мільйонів років тому.

Тому звістка про те, що "Крим рухається" навряд чи можна назвати новиною. По-перше, тому, що Крим разом із Росією, Україною, Сибіром та Євросоюзом є частиною Євразійської літосферної плити, і всі вони рухаються разом в один бік останню сотню мільйонів років. Проте Крим – це ще й частина так званого Середземноморського рухомого пояса він розташований на Скіфській плиті, а більша частина європейської частини Росії (включаючи місто Санкт-Петербург) - на Східно-Європейській платформі.

І тут часто виникає плутанина. Справа в тому, що крім величезних ділянок літосфери, таких як Євразійська або Північно-Американська плити, існують і зовсім інші "плитки" менше. Якщо дуже умовно, то земна кора складена із континентальних літосферних плит. Самі вони складаються з стародавніх та дуже стабільних платформ.та зон гороутворення (давніх та сучасних). А вже самі платформи діляться на плити - дрібніші ділянки кори, що складаються з двох "шарів" - фундаменту та чохла, і щити - "одношарові" оголення.

Чохол цих нелітосферних плит складається з осадових порід (наприклад, вапняку, складеного з безлічі черепашок морських тварин, що мешкали в доісторичному океані над поверхнею Криму) або магматичних (викинутих з вулканів і застиглих мас лави). АфЗовнішність плит і щити найчастіше складаються з дуже старих гірських порід, головним чином метаморфічного походження. Так називають магматичні та осадові породи, що занурилися у глибини земної кори, де під впливом високих температур та величезного тиску з ними відбуваються різноманітні зміни.

Іншими словами, більша частина Росії (за винятком Чукотки та Забайкалля) розташовується на Євразійській літосферній плиті. Проте її територія "поділена" між Західно-Сибірською плитою, Алданським щитом, Сибірською та Східно-Європейською платформами та Скіфською плитою.

Ймовірно, про рух двох останніх плит заявив директор Інституту прикладної астрономії (ІПА РАН), доктор фізико-математичних наук Олександр Іпатов. А пізніше, в інтерв'ю виданню Indicator, уточнив: "Ми займаємося спостереженнями, які дозволяють визначити напрямок руху плит земної кори. Плита, на якій розташована станція Сімеїз, рухається зі швидкістю 29 міліметрів на рік на північний схід, тобто туди, де Росія А плита, де знаходиться Пітер, рухається, можна сказати, до Ірану, на південь-південний захід».Втім, і це не є таким вже відкриттям, тому що про цей рух вже кілька десятків років, а саме він почався ще в кайнозойську еру.

Теорія Вегенера була прийнята зі скепсисом - в основному тому, що він не міг запропонувати задовільний механізм, що пояснює рух материків. Він вважав, що континенти рухаються, проламуючи земну кору, наче криголам лід, завдяки відцентровій силі від обертання Землі та приливних сил. Його опоненти говорили, що континенти-"криголамки" у процесі руху змінювали б свій вигляд до невпізнанності, а відцентрові та приливні сили занадто слабкі, щоб служити для них "мотором". Один із критиків підрахував, що, якби приливний вплив був таким сильним, щоб настільки швидко рухати континенти (Вегенер оцінював їхню швидкість у 250 сантиметрів на рік), воно зупинило б обертання Землі менше ніж за рік.

До кінця 1930-х років теорія дрейфу континенту була відкинута як антинаукова, але до середини XX століття до неї довелося повернутися: були відкриті серединно-океанічні хребти і виявилося, що в зоні цих хребтів безперервно утворюється нова кора, завдяки чому і "роз'їжджаються" . Геофізики досліджували намагніченість порід уздовж серединно-океанічних хребтів та виявили "смуги" з різноспрямованою намагніченістю.

Виявилося, що нова океанічна кора "записує" стан магнітного поля Землі в момент утворення, і вчені отримали відмінну "лінійку" для вимірювання швидкості цього конвеєра. Так, у 1960-ті роки теорія дрейфу континентів повернулася вдруге, вже остаточно. І цього разу вчені змогли зрозуміти, що рухає континенти.

"Крижини" в киплячому океані

"Уявіть собі океан, де плавають крижини, тобто в ньому є вода, є лід і, припустимо, в деякі крижини вморожені ще дерев'яні плоти. Лід – це літосферні плити, плоти – це континенти, а плавають вони у речовині мантії", - пояснює член-кореспондент РАН Валерій Трубіцин, головний науковий співробітник Інституту фізики Землі імені О.Ю. Шмідт.

Він ще у 1960-ті роки висунув теорію будови планет-гігантів, а наприкінці XX століття почав створювати математично обґрунтовану теорію тектоніки континентів.

Проміжний шар між літосферою та гарячим залізним ядром у центрі Землі – мантія – складається з силікатних порід. Температура у ній змінюється від 500 градусів Цельсія у верхній частині до 4000 градусів Цельсія на межі ядра. Тому з глибини 100 кілометрів, де температура вже понад 1300 градусів, речовина мантії поводиться як дуже густа смола і тече зі швидкістю 5-10 сантиметрів на рік, розповідає Трубіцин.

В результаті в мантії, як у каструлі з окропом, виникають конвективні осередки – області, де з одного краю гаряча речовина піднімається вгору, а з іншого – охолоне опускається вниз.

"У мантії є приблизно вісім таких великих осередків і ще багато дрібних", - каже учений. Серединно-океанічні хребти (наприклад, в центрі Атлантики) - це місце, де речовина мантії піднімається до поверхні і народжується нова кора. Крім того, є зони субдукції, місця, де плита починає "підповзати" під сусідню та опускається вниз, у мантію. Зони субдукції – це, наприклад, західне узбережжя Південної Америки. Тут відбуваються найпотужніші землетруси.

"Таким чином плити беруть участь у конвективному кругообігу речовини мантії, яка під час знаходження на поверхні тимчасово стає твердою. Занурюючись у мантію, речовина плити знову нагрівається та розм'якшується", - пояснює геофізик.

Крім того, з мантії до поверхні піднімаються окремі струмені речовини - плюми, і ці струмені мають всі шанси знищити людство. Адже саме мантійні плюми є причиною появи супервулканів. Такі точки ніяк не пов'язані з літосферними плитами і можуть залишатися на місці навіть при русі плит. При виході плюма з'являється величезний вулкан. Таких вулканів багато, вони є на Гаваях, в Ісландії, подібним прикладом є Єллоустоунська кальдера. Супервулкани можуть породжувати виверження в тисячі разів потужніших, ніж більшість звичайних вулканів типу Везувія або Етни.

"250 мільйонів років тому такий вулкан на території сучасного Сибіру вбив майже все живе, вижили лише предки динозаврів", - говорить Трубіцин.

Зійшлися – розійшлися

Літосферні плити складаються з відносно важкої і тонкої базальтової океанічної кори і легших, зате значно товстіших континентів. Плита з континентом та "намороженою" навколо нього океанічною корою може йти вперед, при цьому важка океанічна кора занурюється під сусіда. Але коли стикаються континенти, вони вже не можуть занурюватися один під одного.

Наприклад, приблизно 60 мільйонів років тому Індійська плита відірвалася від того, що потім стало Африкою, і вирушила на північ, а приблизно 45 мільйонів років тому зустрілася з Євразійською плитою, на місці зіткнення виросли Гімалаї – найвищі гори на Землі.

Рух плит рано чи пізно зведе всі континенти в один, як сходяться в один острів листя у вирі. В історії Землі континенти приблизно чотири-шість разів об'єднувалися та розпадалися. Останній суперконтинент Пангея існував 250 мільйонів років тому, до нього був суперконтинент Батьківщина, 900 мільйонів років тому, до нього ще два. "І вже, схоже, незабаром розпочнеться об'єднання нового континенту", - уточнює вчений.

Він пояснює, що континенти працюють як тепловий ізолятор, мантія під ними починає розігріватися, виникають висхідні потоки, і тому суперконтиненти через деякий час знову розпадаються.

Америка "понесе" Чукотку

Великі літосферні плити малюють у підручниках, їх може назвати будь-яка: Антарктична плита, Євразійська, Північно-Американська, Південно-Американська, Індійська, Австралійська, Тихоокеанська. Але на межах між плитами виникає справжній хаос із безлічі мікропліт.

Наприклад, кордон між Північно-Американською плитою та Євразійською проходить зовсім не по Берінговій протоці, а набагато на захід, по хребту Черського. Чукотка, таким чином, виявляється частиною Північноамериканської плити. У цьому Камчатка частково перебуває у зоні Охотської мікроплити, а частково - у зоні Беринговоморської мікроплити. А Примор'я розташоване на гіпотетичній амурській плиті, західний край якої упирається в Байкал.

Зараз східна окраїна Євразійської плити і західний край Північно-Американської "крутяться", як шестерні: Америка провертається проти годинникової стрілки, а Євразія за годинниковою. В результаті Чукотка може остаточно відірватися "по шву", і в цьому випадку на Землі може з'явитися гігантський круговий шов, який проходитиме через Атлантику, Індійський, Тихий і Північний Льодовитий океан (де він поки що закритий). А сама Чукотка продовжить рух "в орбіті" Північної Америки.

Спідометр для літосфери

Теорія Вегенера відродилася над останню оскільки у вчених з'явилася можливість із високим точністю вимірювати усунення континентів. Зараз для цього використовують супутникові системи навігації, але є інші методи. Всі вони потрібні для побудови єдиної міжнародної системи координат – International Terrestrial Reference Frame (ITRF).

Один з цих методів – радіоінтерферометрія з наддовгою базою (РСДБ). Суть її полягає в одночасних спостереженнях за допомогою кількох радіотелескопів у різних точках Землі. Різниця в часі отримання сигналів дозволяє з високою точністю визначати зміщення. Два інших способи виміряти швидкість - лазерні далекомірні спостереження за допомогою супутників та доплерівські виміри. Всі ці спостереження, у тому числі за допомогою GPS, проводяться на сотнях станцій, всі ці дані зводяться докупи, і в результаті ми отримуємо картину дрейфу континентів.

Наприклад, кримський Сімеїз, де знаходиться станція лазерного зондування, а також супутникова станція визначення координат, "їде" на північний схід (за азимутом близько 65 градусів) зі швидкістю приблизно 26,8 міліметра на рік. Підмосковний Звенигород рухається приблизно на міліметр на рік швидше (27,8 міліметра на рік) і курс тримає на схід - близько 77 градусів. А, скажімо, гавайський вулкан Мауна-Лоа рухається на північний захід у два рази швидше – 72,3 міліметри на рік.

Літосферні плити теж можуть деформуватися, та їх частини можуть "жити своїм життям", особливо на кордонах. Хоча масштаби їх самостійності значно скромніші. Наприклад, Крим ще самостійно рухається на північний схід зі швидкістю 0,9 міліметра на рік (і при цьому росте на 1,8 міліметра), а Звенигород з тією самою швидкістю рухається кудись на південний схід (і вниз – на 0 ,2 міліметри на рік).

Трубіцин каже, що ця самостійність частково пояснюється "особистою історією" різних частин континентів: основні частини континентів, платформи можуть бути фрагментами стародавніх літосферних плит, які "зрослися" зі своїми сусідами. Наприклад, Уральський хребет – один із швів. Платформи відносно жорсткі, але частини навколо них можуть деформуватися та їхати за своєю волею.

тектонічний розлом літосферний геомагнітний

Починаючи з раннього протерозою швидкість руху літосферних плит послідовно знижувалася з 50 см/рік до її сучасного значення близько 5 см/рік.

Зниження середньої швидкості руху плит відбуватиметься і надалі, аж до того моменту, коли завдяки збільшенню потужності океанічних плит та їх тертю одне про одного воно взагалі не припиниться. Але станеться це, мабуть, лише через 1-1,5 мільярда років.

Для визначення швидкостей руху літосферних плит зазвичай використовують дані розташування смужчастих магнітних аномалій на океанському дні. Ці аномалії, як тепер встановлено, з'являються в рифтових зонах океанів завдяки намагнічування базальтів, що вилилися на них, тим магнітним полем, яке існувало на Землі в момент виливу базальтів.

Але, як відомо, геомагнітне поле іноді змінювало напрямок прямо протилежне. Це призводило до того, що базальти, що вилилися у різні періоди інверсій геомагнітного поля, виявлялися намагніченими у протилежні сторони.

Але завдяки розсуненню океанського дна в рифтових зонах серединно-океанічних хребтів більш давні базальти завжди виявляються відсунутими на великі відстані від цих зон, а разом з океанським дном відсувається від них і "вморожене" в базальти давнє магнітне поле Землі.

Рис.

Розсування океанічної кори разом із разнонамагниченными базальтами зазвичай розвивається суворо симетрично з обох боків від рифтового розлому. Тому і пов'язані з ними магнітні аномалії також розташовуються симетрично по обох схилах серединно-океанічних хребтів і навколишніх абісальних улоговин. Такі аномалії тепер можна використовувати для визначення віку океанського дна та швидкості його розсування у рифтових зонах. Однак для цього необхідно знати вік окремих інверсій магнітного поля Землі та зіставити ці інверсії з магнітними аномаліями, що спостерігаються на океанському дні.

Вік магнітних інверсій був визначений за детальними палеомагнітними дослідженнями добре датованих товщ базальтових покривів та осадових порід континентів та базальтів океанського дна. В результаті зіставлення отриманої таким шляхом геомагнітної тимчасової шкали з магнітними аномаліями на океанському дні вдалося визначити вік океанічної кори на більшій частині акваторій Світового океану. Всі океанічні плити, що сформувалися раніше пізньої юри, вже встигли поринути в мантію під сучасними або стародавніми зонами підсуву плит, і, отже, не збереглося на океанському дні і магнітних аномалій, вік яких перевищував би 150 млн років.

Наведені висновки теорії дозволяють кількісно розраховувати параметри руху на початку двох суміжних плит, а потім для третьої, взятої в парі з однією з попередніх. Таким шляхом поступово можна залучити до розрахунку головні з виділених літосферних плит та визначити взаємні переміщення всіх плит на поверхні Землі. За кордоном такі розрахунки були виконані Дж. Мінстером та його колегами, а в Росії – С.А. Ушаковим та Ю.І. Галушкиним. Виявилося, що з максимальною швидкістю океанське дно розсувається у південно-східній частині Тихого океану (біля Великодня). Тут щорічно нарощується до 18 см нової океанічної кори. За геологічними масштабами це дуже багато, тому що тільки за 1 млн років таким шляхом формується смуга молодого дна шириною до 180 км, при цьому на кожному кілометрі рифтової зони за той же час виливається приблизно 360 км3 базальтових лав! За цими ж розрахунками Австралія віддаляється від Антарктиди зі швидкістю близько 7 див/рік, а Південна Америка від Африки - зі швидкістю близько 4 див/рік. Відсування Північної Америки від Європи відбувається повільніше – 2-2,3 см/рік. Ще повільніше розширюється Червоне море - на 1,5 см/рік (відповідно, тут менше виливається і базальтів - всього 30 км3 на кожен погонний кілометр Красноморського рифту за 1 млн років). Зате швидкість "зіткнення" Індії з Азією досягає 5 см/рік, чим пояснюються інтенсивні неотектонічні деформації, що розвиваються на наших очах, і зростання гірських систем Гіндукуша, Паміра і Гімалаїв. Ці деформації і створюють високий рівень сейсмічної активності всього регіону (тектонічне вплив зіткнення Індії з Азією позначається далеко за межами самої зони зіткнення плит, поширюючись до Байкалу і районів Байкало-Амурської магістралі). Деформації Великого та Малого Кавказу викликаються тиском Аравійської плити на цей район Євразії, проте швидкість зближення плит тут суттєво менша – всього 1,5-2 см/рік. Тому найменшою тут виявляється і сейсмічна активність регіону.

Сучасними геодезичними методами, включаючи космічну геодезію, високоточні лазерні вимірювання та іншими способами встановлені швидкості руху літосферних плит та доведено, що океанічні плити рухаються швидше за тих, до структури яких входить континент, причому, чим товщі континентальна літосфера, тим швидкість руху плити нижча.

• 1)_Перша гіпотеза виникла у другій половині 18 століття та отримала назву гіпотеза піднятий. Її запропонували М. В. Ломоносов, німецькі вчені А. фон Гумбольдт та Л. фон Бух, шотландець Дж. Хаттон. Суть гіпотези в наступному - підняття гір викликані підйомом із глибин Землі розплавленої магми, яка на своєму шляху надавала розсувну дію на навколишні шари, що призводило до утворення складок, провалля різної величини. Ломоносов вперше виділив два типи тектонічних рухів – повільні та швидкі, що викликають землетруси.
• 2) У середині 19 століття зміну цієї гіпотезі прийшла гіпотеза контракції французького вченого Елі де Бомона. В її основі була космогонічна гіпотеза Канта та Лапласа про походження Землі як спочатку розпеченого тіла з наступним поступовим охолодженням. Цей процес призводив до зменшення обсягу Землі, і в результаті Земна кора стискалася, і виникали складчасті гірські споруди, подібні до гігантських «зморшок».
• 3) У середині 19 століття англієць Д. Ейрі та священик з Калькутти Д. Пратт відкрили закономірність у положеннях аномалій сили тяжіння - високо в горах аномалії виявлялися негативними, тобто виявлявся дефіцит маси, а в океанах аномалії були позитивними. Щоб пояснити це явище, запропонували гіпотезу, згідно з якою земна кора плаває на більш важкому і в'язкому субстраті і знаходиться в ізостатичній рівновазі, яка порушується дією зовнішніх радіальних сил.
• 4) Космогонічну гіпотезу Канта-Лапласа змінила гіпотеза О. Ю. Шмідта про початковий твердий, холодний і однорідний стан Землі. Виникла необхідність іншого підходу до пояснення формування земної кори. Таку гіпотезу запропонував В. В. Білоусов. Називається вона радіоміграційною. Суть цієї гіпотези:
• 1. Основний енергетичний фактор – радіоактивність. Розігрів Землі з наступним ущільненням речовини відбувався завдяки теплу радіоактивного розпаду. Радіоактивні елементи на початкових етапах розвитку Землі розподілялися рівномірно, тому розігрів був сильним і повсюдним.
• 2. Нагрівання первинної речовини та її ущільнення призвело до поділу магми або її диференціації на базальтову та гранітну. В останній концентрувалися радіоактивні елементи. Як легша, гранітна магма "спливала" у верхню частину Землі, а базальтова занурювалася вниз. У цьому відбувалася і температурна диференціація.

Сучасні геотектонічні гіпотези розробляються, використовуючи ідеї мобілізму. В основі цієї ідеї лежать уявлення про переважання у тектонічних рухах земної кори горизонтальних рухів.

• 5) Вперше для пояснення механізму та послідовності геотектонічних процесів німецьким ученим А. Вегенером було запропоновано гіпотезу горизонтального дрейфу континентів.
• 1. Подібність обрисів берегів Атлантичного океану, особливо у південній півкулі (у Ю. Америки та Африки).
• 2. Подібність геологічної будови континентів (збіг деяких регіональних тектонічних простір, подібність у складі та віці порід та ін.).

гіпотеза тектоніки літосферних плит чи нову глобальну тектоніку. Основні положення цієї гіпотези:

• 1. Земна кора з верхньою частиною мантії утворює літосферу, що підстилається пластичною астеносферою. Літосфера розділена великі блоки (плити). Межами плит є рифтові зони, глибоководні жолоби, до яких примикають розлами, що глибоко проникають у мантію - це зони Беньофа-Заварицького, а також зони сучасної сейсмічної активності.
• 2. Літосферні плити горизонтально рухаються. Цей рух визначають два основних процеси - розсування плит або спрединг, занурення однієї плити під іншу - субдукція або насування однієї плити на іншу - обдукція.
• 3. У зону розсуву періодично надходять із мантії базальти. Доказом розсуву є смугові магнітні аномалії в базальтах.
• 4. У районах острівних дуг виділяються зони скупчення вогнищ глибокофокусних землетрусів, які відбивають зони занурення плити з базальтовою океанічною корою під континентальну земну кору, т. е. ці зони відбивають зони субдукції. У цих зонах, внаслідок дроблення та плавлення, частина матеріалу занурюється, а інша у вигляді вулканів та інтрузій проникає у континент і цим відбувається нарощування потужності континентальної кори.

Тектоніка літосферних плит (plate tectonics) – сучасна геологічна теорія про рух літосфери. Відповідно до цієї теорії, основу глобальних тектонічних процесів лежить горизонтальне переміщення щодо цілісних блоків літосфери - літосферних плит. Таким чином, тектоніка плит розглядає рухи та взаємодії літосферних плит. Вперше припущення про горизонтальний рух блоків кори було висловлено Альфредом Вегенером у 1920-х роках у рамках гіпотези «дрейфу континентів», але підтримки ця гіпотеза на той час не отримала. Лише у 1960-х роках дослідження дна океанів дали незаперечні докази горизонтальних рухів плит та процесів розширення океанів за рахунок формування (спредінгу) океанічної кори. Відродження ідей про переважну роль горизонтальних рухів відбулося в рамках «мобілістичного» напряму, розвиток якого спричинило розробку сучасної теорії тектоніки плит. Основні положення тектоніки плит сформульовані в 1967-68 групою американських геофізиків - У. Дж. Морганом, К. Ле Пішоном, Дж. Олівером, Дж. Айзексом, Л. Сайксом у розвиток більш ранніх (1961-62) ідей американських вчених Г. Хесса і Р. Дігца про розширення (спредінг) ложа океанів. 1). Верхня кам'яна частина планети розділена на дві оболонки, що істотно відрізняються за реологічними властивостями: жорстку і тендітну літосферу і пластичну і рухливу астеносферу, що її підстилає. 2). Літосфера розділена на плити, що постійно рухаються по поверхні пластичної астеносфери. Літосфера ділиться на 8 великих плит, десятки середніх плит та безліч дрібних. Між великими та середніми плитами розташовуються пояси, складені мозаїкою дрібних корових плит. 3). Розрізняють три типи відносних переміщень плит: розбіжність (дивергенція), сходження (конвергенція) та зсувні переміщення. 4). Обсяг поглиненої в зонах субдукції океанської кори дорівнює обсягу кори, що виникає в зонах спредингу. Це положення підкреслює думку про сталість обсягу Землі. 5). Основною причиною руху плит є мантійна конвекція, обумовлена ​​мантійними теплогравітаційними течіями.

Джерелом енергії для цих течій служить різницю температури центральних областей Землі та температури приповерхневих її частин. При цьому основна частина ендогенного тепла виділяється на межі ядра і мантії в ході процесу глибинної диференціації, що визначає розпад первинної хондритової речовини, в ході якого металева частина спрямовується до центру, нарощуючи ядро ​​планети, а силікатна частина концентруються в мантії, де надалі піддається. 6). Переміщення плит підпорядковуються законам сферичної геометрії та можуть бути описані на основі теореми Ейлера. Теорема обертання Ейлера стверджує, що будь-яке обертання тривимірного простору має вісь. Таким чином, обертання може бути описано трьома параметрами: координати осі обертання (наприклад, її широта та довгота) та кут повороту.

Географічні наслідки руху Літ плит(Підвищується сейсмічна активність, утворюються розломи, з'являються хребти, і так далі). Теоретично тектоніки плит ключове становище займає поняття геодинамічної обстановки - характерної геологічної структури з певним співвідношенням плит. В одній і тій же геодинамічній обстановці відбуваються однотипні тектонічні, магматичні, сейсмічні та геохімічні процеси.

Літосферні плити– великі жорсткі блоки літосфери Землі, обмежені сейсмічно та тектонічно активними зонами розломів.

Плити, як правило, розділені глибокими розломами і переміщуються в'язким шаром мантії відносно один одного зі швидкістю 2-3 см на рік. У місцях сходження континентальних плит відбувається їхнє зіткнення, утворюються гірські пояси . При взаємодії континентальної та океанічної плит плита з океанічною земною корою підсувається під плиту з континентальною земною корою, у результаті утворюються глибоководні жолоби та острівні дуги.

Рух літосферних плит пов'язані з переміщенням речовини у мантії. В окремих частинах мантії існують потужні потоки тепла та речовини, що піднімається з його глибин до поверхні планети.

Понад 90% поверхні Землі покрито 13 -ю найбільшими літосферними плитами.

Рифт– Великий розлом у земній корі, що утворюється при її горизонтальному розтягуванні (тобто там, де розходяться потоки тепла і речовини). У рифтах відбувається вилив магми, з'являються нові розломи, горсти, грабени. Формуються серединно-океанічні хребти.

Першим гіпотезу про дрейф материків (тобто горизонтальному русі земної кори) висунув на початку ХХ століття А. Вегенер. На її основі створено теорія літосферних плі т. Відповідно до цієї теорії, літосфера не є монолітом, а складається з великих і дрібних плит, що «плавають» на астеносфері. Прикордонні області між літосферними плитами називають сейсмічними поясами - це «найнеспокійніші» області планети.

Земна кора поділяється на стійкі (платформи) та рухливі ділянки (складчасті області – геосинкліналі).

- Потужні підводні гірські споруди в межах дна океану, що займають найчастіше серединне положення. Біля серединно-океанічних хребтів відбувається розсування літосферних плит і виникає молода базальтова океанічна кора. Процес супроводжується інтенсивним вулканізмом та високою сейсмічності.

Континентальними рифтовими зонами є, наприклад Східно-Африканська рифтова система, Байкальська система рифтів. Рифти, як і серединно-океанічні хребти, характеризуються сейсмічної активністю і вулканізмом.

Тектоніка плит- гіпотеза, що передбачає, що літосфера розбита на великі плити, які переміщуються по мантії у горизонтальному напрямку. Біля серединно-океанічних хребтів літосферні плити розсуваються і нарощуються за рахунок речовини, що піднімається з надр Землі; у глибоководних жолобах одна плита рухається під іншу і поглинається мантією. У місцях зіткнення плит утворюються складчасті споруди.