Plăcile litosferice ale Pământului sunt bolovani uriași. Fundația lor este formată din roci magmatice metamorfozate de granit puternic pliate. Denumirile plăcilor litosferice vor fi date în articolul de mai jos. De sus sunt acoperite cu o „acoperire” de trei-patru kilometri. Se formează din roci sedimentare. Platforma are un relief format din lanțuri muntoase individuale și câmpii vaste. În continuare, va fi luată în considerare teoria mișcării plăcilor litosferice.
Apariția unei ipoteze
Teoria mișcării plăcilor litosferice a apărut la începutul secolului al XX-lea. Ulterior, ea a fost destinată să joace un rol major în explorarea planetei. Omul de știință Taylor, și după el Wegener, au avansat ipoteza că în timp există o derivă a plăcilor litosferice în direcție orizontală. Cu toate acestea, în anii treizeci ai secolului al XX-lea, s-a stabilit o opinie diferită. Potrivit acestuia, mișcarea plăcilor litosferice se desfășura pe verticală. Acest fenomen s-a bazat pe procesul de diferențiere a materiei din mantaua planetei. A devenit cunoscut sub numele de fixism. Acest nume s-a datorat faptului că o soluție permanentăpozitia regiunilor crustale fata de manta. Dar în 1960, după descoperirea unui sistem global de creste oceanice care înconjoară întreaga planetă și ies pe uscat în unele zone, a avut loc o întoarcere la ipoteza începutului de secol XX. Cu toate acestea, teoria a căpătat o nouă formă. Tectonica blocurilor a devenit ipoteza principală în științele care studiază structura planetei.
Noțiuni de bază
S-a stabilit că există plăci litosferice mari. Numărul lor este limitat. Există, de asemenea, plăci litosferice mai mici ale Pământului. Granițele dintre ele sunt trasate în funcție de concentrația în sursele de cutremure.
Numele plăcilor litosferice corespund zonelor continentale și oceanice situate deasupra acestora. Sunt doar șapte blocuri cu o suprafață imensă. Cele mai mari plăci litosferice sunt sud-americane și nord-americane, euro-asiatice, africane, antarctice, Pacific și indo-australiene.
Blocurile care plutesc prin astenosferă se caracterizează prin soliditate și rigiditate. Zonele de mai sus sunt principalele plăci litosferice. În conformitate cu ideile inițiale, se credea că continentele își croiesc drum prin fundul oceanului. În același timp, mișcarea plăcilor litosferice a fost efectuată sub influența unei forțe invizibile. În urma cercetărilor, s-a dezvăluit că blocurile plutesc pasiv peste materialul mantalei. Este de remarcat faptul că direcția lor este la început verticală. Materialul mantalei se ridică sub creasta crestei. Apoi există o răspândire în ambele direcții. În consecință, există o divergență a plăcilor litosferice. Acest model reprezintăfundul oceanului ca o bandă rulantă gigantică. Iese la suprafață în regiunile rift ale crestelor mijlocii oceanice. Apoi se ascunde în tranșee de adâncime.
Divergența plăcilor litosferice provoacă expansiunea straturilor oceanice. Cu toate acestea, volumul planetei, în ciuda acestui fapt, rămâne constant. Faptul este că nașterea unei noi cruste este compensată de absorbția acesteia în zonele de subducție (subîmpingere) în șanțurile de adâncime.
De ce se mișcă plăcile litosferice?
Motivul este convecția termică a materialului mantalei planetei. Litosfera este întinsă și ridicată, ceea ce are loc peste ramuri ascendente din curenții convectivi. Acest lucru provoacă mișcarea plăcilor litosferice în lateral. Pe măsură ce platforma se îndepărtează de rifturile de la mijlocul oceanului, platforma devine compactă. Devine mai greu, suprafața sa se scufundă. Aceasta explică creșterea adâncimii oceanului. Ca urmare, platforma se cufundă în tranșee de adâncime. Pe măsură ce curenții ascendenți din mantaua încălzită se sting, se răcește și se scufundă pentru a forma bazine care sunt umplute cu sedimente.
Zonele de ciocnire ale plăcilor litosferice sunt zone în care crusta și platforma suferă compresie. În acest sens, puterea primului crește. Ca urmare, începe mișcarea ascendentă a plăcilor litosferice. Aceasta duce la formarea munților.
Cercetare
Studiul de astăzi este realizat folosind metode geodezice. Ele ne permit să concluzionam că procesele sunt continue și omniprezente. sunt dezvăluitede asemenea zone de ciocnire a plăcilor litosferice. Viteza de ridicare poate fi de până la zeci de milimetri.
Plăcile litosferice mari orizontale plutesc ceva mai repede. În acest caz, viteza poate fi de până la zece centimetri în timpul anului. Deci, de exemplu, Sankt Petersburg a crescut deja cu un metru pe toată perioada existenței sale. Peninsula Scandinavă - 250 m în 25.000 de ani. Materialul mantalei se mișcă relativ lent. Cu toate acestea, au loc cutremure, erupții vulcanice și alte fenomene. Acest lucru ne permite să concluzionam că puterea de mișcare a materialului este mare.
Folosind poziția tectonică a plăcilor, cercetătorii explică multe fenomene geologice. În același timp, în timpul studiului, s-a dovedit că complexitatea proceselor care au loc cu platforma este mult mai mare decât părea chiar la începutul apariției ipotezei.
Tectonica plăcilor nu a putut explica schimbările în intensitatea deformărilor și a mișcării, prezența unei rețele globale stabile de falii profunde și alte câteva fenomene. Rămâne deschisă și chestiunea începutului istoric al acțiunii. Semne directe care indică procesele tectonice ale plăcilor sunt cunoscute încă din Proterozoicul târziu. Cu toate acestea, un număr de cercetători recunosc manifestarea lor din Archean sau Proterozoic timpuriu.
Extinderea oportunităților de cercetare
Apariția tomografiei seismice a dus la tranziția acestei științe la un nivel calitativ nou. La mijlocul anilor optzeci ai secolului trecut, geodinamica profundă a devenit cea mai promițătoare șidirecție tânără din toate geoștiințele existente. Cu toate acestea, rezolvarea noilor probleme a fost realizată folosind nu numai tomografia seismică. Alte științe au venit și ele în ajutor. Acestea includ, în special, mineralogia experimentală.
Datorită disponibilității noilor echipamente, a devenit posibilă studierea comportamentului substanțelor la temperaturi și presiuni corespunzătoare maximului de la adâncimea mantalei. În studii au fost utilizate și metodele de geochimie izotopică. Această știință studiază, în special, echilibrul izotopic al elementelor rare, precum și gazele nobile din diferite învelișuri pământești. În acest caz, indicatorii sunt comparați cu datele meteoriților. Sunt utilizate metode de geomagnetism, cu ajutorul cărora oamenii de știință încearcă să descopere cauzele și mecanismul inversării câmpului magnetic.
Pictură modernă
Ipoteza tectonicii platformei continuă să explice în mod satisfăcător procesul de dezvoltare a scoarței oceanelor și continentelor în cel puțin ultimele trei miliarde de ani. În același timp, există măsurători prin satelit, conform cărora se confirmă faptul că principalele plăci litosferice ale Pământului nu stau nemișcate. Ca rezultat, apare o anumită imagine.
Există trei straturi cele mai active în secțiunea transversală a planetei. Grosimea fiecăruia dintre ele este de câteva sute de kilometri. Se presupune că le este atribuit rolul principal în geodinamica globală. În 1972, Morgan a fundamentat ipoteza prezentată în 1963 de Wilson despre jeturile de manta ascendentă. Această teorie a explicat fenomenul de magnetism intraplacă. Penul rezultattectonica devine din ce în ce mai populară în timp.
Geodinamică
Cu ajutorul lui, se ia în considerare interacțiunea proceselor destul de complexe care apar în manta și crustă. În conformitate cu conceptul expus de Artyushkov în lucrarea sa „Geodinamică”, diferențierea gravitațională a materiei acționează ca principală sursă de energie. Acest proces este notat în mantaua inferioară.
După ce componentele grele (fier etc.) sunt separate de rocă, rămâne o masă mai ușoară de solide. Ea coboară în miez. Locația stratului mai ușor sub cel greu este instabilă. În acest sens, materialul acumulat este colectat periodic în blocuri destul de mari care plutesc în straturile superioare. Dimensiunea unor astfel de formațiuni este de aproximativ o sută de kilometri. Acest material a stat la baza formării mantalei superioare a Pământului.
Stratul de jos este probabil materie primară nediferențiată. Pe parcursul evoluției planetei, datorită mantalei inferioare, mantaua superioară crește, iar miezul crește. Este mai probabil ca blocuri de material ușor să se ridice în mantaua inferioară de-a lungul canalelor. În ele, temperatura masei este destul de ridicată. În același timp, vâscozitatea este redusă semnificativ. Creșterea temperaturii este facilitată de eliberarea unei cantități mari de energie potențială în procesul de ridicare a materiei în regiunea gravitațională la o distanță de aproximativ 2000 km. În cursul mișcării de-a lungul unui astfel de canal, are loc o încălzire puternică a maselor luminoase. În acest sens, materia intră în manta cu un nivel suficient de ridicattemperatură și semnificativ mai ușor decât elementele din jur.
Datorită densității reduse, materialul ușor plutește în straturile superioare la o adâncime de 100-200 de kilometri sau mai puțin. Odată cu scăderea presiunii, punctul de topire al componentelor substanței scade. După diferențierea primară la nivelul „nucleu-manta”, apare cea secundară. La adâncimi mici, materia ușoară este parțial supusă topirii. În timpul diferențierii, se eliberează substanțe mai dense. Se scufundă în straturile inferioare ale mantalei superioare. Componentele mai ușoare care ies în evidență se ridică în consecință.
Complexul de mișcări ale substanțelor din manta, asociat cu redistribuirea maselor cu densități diferite ca urmare a diferențierii, se numește convecție chimică. Creșterea maselor luminoase are loc la intervale de aproximativ 200 de milioane de ani. În același timp, pătrunderea în mantaua superioară nu este observată peste tot. În stratul inferior, canalele sunt situate la o distanță suficient de mare unul de celăl alt (până la câteva mii de kilometri).
Ridicarea blocurilor
După cum sa menționat mai sus, în acele zone în care mase mari de material ușor încălzit sunt introduse în astenosferă, are loc topirea și diferențierea parțială a acestuia. În acest din urmă caz, se notează separarea componentelor și ascensiunea ulterioară a acestora. Trec rapid prin astenosferă. Când ajung în litosferă, viteza lor scade. În unele zone, materia formează acumulări de mantie anormală. Ele se află, de regulă, în straturile superioare ale planetei.
Manta anormală
Compoziția sa corespunde aproximativ cu materia normală a mantalei. Diferența dintre acumularea anormală este o temperatură mai mare (până la 1300-1500 de grade) și o viteză redusă a undelor longitudinale elastice.
Intrarea materiei sub litosferă provoacă ridicare izostatică. Datorită temperaturii ridicate, clusterul anormal are o densitate mai mică decât mantaua normală. În plus, există o ușoară vâscozitate a compoziției.
În procesul de intrare în litosferă, mantaua anormală este distribuită destul de repede de-a lungul tălpii. În același timp, deplasează materia mai densă și mai puțin încălzită a astenosferei. În cursul mișcării, acumularea anormală umple acele zone în care talpa platformei este într-o stare ridicată (capcane) și curge în jurul zonelor adânc scufundate. Ca urmare, în primul caz, se observă o ridicare izostatică. Deasupra zonelor scufundate, crusta rămâne stabilă.
Capcane
Procesul de răcire a stratului superior al mantalei și a crustei la o adâncime de aproximativ o sută de kilometri este lent. În general, durează câteva sute de milioane de ani. În acest sens, neomogenitățile în grosimea litosferei, explicate prin diferențele orizontale de temperatură, au o inerție destul de mare. În cazul în care capcana este situată nu departe de fluxul ascendent al acumulării anormale din adâncime, o cantitate mare de substanță este captată foarte încălzită. Ca urmare, se formează un element montan destul de mare. În conformitate cu această schemă, în zonă au loc ridicări mariorogeneză epiplatformă în curele îndoite.
Descrierea proceselor
În capcană, stratul anormal suferă o comprimare cu 1-2 kilometri în timpul răcirii. Scoarța situată deasupra este scufundată. Precipitațiile încep să se acumuleze în jgheabul format. Greutatea lor contribuie la o subsidență și mai mare a litosferei. Ca urmare, adâncimea bazinului poate fi de la 5 la 8 km. Totodată, în timpul compactării mantalei în partea inferioară a stratului de baz alt, în crustă se poate observa o transformare de fază a rocii în eclogit și granulit granat. Datorită fluxului de căldură care părăsește substanța anormală, mantaua de deasupra este încălzită și vâscozitatea acesteia scade. În acest sens, există o deplasare treptată a clusterului normal.
Compensații orizontale
Când se formează ridicări în procesul de apariție a mantalei anormale în scoarța de pe continente și oceane, energia potențială stocată în straturile superioare ale planetei crește. Pentru a arunca substanțele în exces, acestea tind să se disperseze în lateral. Ca rezultat, se formează tensiuni suplimentare. Sunt asociate cu diferite tipuri de mișcare a plăcilor și a crustei.
Extinderea fundului oceanului și plutirea continentelor sunt rezultatul extinderii simultane a crestelor și scufundării platformei în manta. Sub primul se află mase mari de materie anormală foarte încălzită. În partea axială a acestor creste, aceasta din urmă se află direct sub crustă. Litosfera de aici are o grosime mult mai mică. În același timp, mantaua anormală se răspândește în zona de în altă presiune - în ambelelaterale de sub coloana vertebrală. În același timp, sparge destul de ușor scoarța oceanului. Crăpătura este umplută cu magmă baz altică. Acesta, la rândul său, se topește din mantaua anormală. În procesul de solidificare a magmei, se formează o nouă crustă oceanică. Așa crește partea de jos.
Funcții de proces
Sub crestele mijlocii, mantaua anormală are vâscozitate redusă din cauza temperaturii crescute. Substanța se poate răspândi destul de repede. Ca rezultat, creșterea fundului are loc într-un ritm crescut. Astenosfera oceanică are, de asemenea, o vâscozitate relativ scăzută.
Plăcile litosferice principale ale Pământului plutesc de la creste până la locurile de scufundare. Dacă aceste zone sunt în același ocean, atunci procesul are loc cu o viteză relativ mare. Această situație este tipică astăzi pentru Oceanul Pacific. Dacă expansiunea fundului și tasarea are loc în zone diferite, atunci continentul situat între ele derivă în direcția în care are loc adâncirea. Sub continente, vâscozitatea astenosferei este mai mare decât sub oceane. Datorită frecării rezultate, există o rezistență semnificativă la mișcare. Ca urmare, viteza cu care fundul se extinde este redusă dacă nu există nicio compensare pentru tasarea mantalei în aceeași zonă. Astfel, creșterea în Pacific este mai rapidă decât în Atlantic.
