Что образуется при столкновении материковых литосферных плит


Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

Кликабельно

Согласно современной теории литосферных плит вся литосфера узкими и активными зонами — глубинными разломами — разделена на отдельные блоки, перемещающиеся в пластичном слое верхней мантии относительно друг друга со скоростью 2-3 см в год. Эти блоки называются литосферными плитами.

Впервые предположение о горизонтальном движении блоков коры было высказано Альфредом Вегенером в 1920-х годах в рамках гипотезы «дрейфа континентов», но поддержки эта гипотеза в то время не получила.

Лишь в 1960-х годах исследования дна океанов дали неоспоримые доказательства горизонтальных движении плит и процессов расширения океанов за счёт формирования (спрединга) океанической коры.


зрождение идей о преобладающей роли горизонтальных движений произошло в рамках «мобилистического» направления, развитие которого и повлекло разработку современной теории тектоники плит. Основные положения тектоники плит сформулированы в 1967-68 группой американских геофизиков — У. Дж. Морганом, К. Ле Пишоном, Дж. Оливером, Дж. Айзексом, Л. Сайксом в развитие более ранних (1961-62) идей американских учёных Г. Хесса и Р. Дигца о расширении (спрединге) ложа океанов.

Утверждается, что ученые не совсем уверены, что вызывает эти самые сдвиги и как обозначились границы тектонических плит. Существует бессчетное множество различных теорий, но ни одна из них полностью не объясняет все аспекты тектонической активности.

Давайте хотя бы узнаем как это себе представляют сейчас.

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

 

Вегенер писал: «В 1910 г. мне впервые пришла в голову мысль о перемещении материков…, когда я поразился сходством очертаний берегов по обе стороны Атлантического океана». Он предположил, что в раннем палеозое на Земле существовали два крупных материка — Лавразия и Гондвана.

Лавразия — это был северный материк, который включал территории современной Европы, Азии без Индии и Северной Америки. Южный материк — Гондвана объединял современные территории Южной Америки, Африки, Антарктиды, Австралии и Индостана.

Между Гондваной и Лавразией находилось первое морс — Тетис, как огромный залив. Остальное пространство Земли было занято океаном Панталасса.

Около 200 млн лет назад Гондвана и Лавразия были объединены в единый континент — Пангею (Пан — всеобщий, Ге — земля)

 


Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

 

Примерно 180 млн лет назад материк Пангея снова начал разделяться на составные части, которые перемешались но поверхности нашей планеты. Разделение происходило следующим образом: сначала вновь появились Лавразия и Гондвана, потом разделилась Лавразия, а затем раскололась и Гондвана. За счет раскола и расхождения частей Пангеи образовались океаны. Молодыми океанами можно считать Атлантический и Индийский; старым — Тихий. Северный Ледовитый океан обособился при увеличении суши в Северном полушарии.

А. Вегенер нашел много подтверждений существованию единого материка Земли. Особенно убедительным показалось ему существование в Африке и в Южной Америке остатков древних животных — листозавров. Это были пресмыкающиеся, похожие на небольших гиппопотамов, обитавшие только в пресноводных водоемах. Значит, проплыть огромные расстояния по соленой морской воде они не могли. Аналогичные доказательства он нашел и в растительном мире.


Интерес к гипотезе движения материков в 30-е годы XX в. несколько снизился, но в 60-е годы возродился вновь, когда в результате исследований рельефа и геологии океанического дна были получены данные, свидетельствующие о процессах расширения (спрединга) океанической коры и «подныривания» одних частей коры под другие (субдукции).

 

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

Строение континентального рифта

 

Верхняя каменная часть планеты разделена на две оболочки, существенно различающиеся по реологическим свойствам: жесткую и хрупкую литосферу и подстилающую её пластичную и подвижную астеносферу.
Подошва литосферы является изотермой приблизительно равной 1300°С, что соответствует температуре плавления (солидуса) мантийного материала при литостатическом давлении, существующем на глубинах первые сотни километров. Породы, лежащие в Земле над этой изотермой, достаточно холодны и ведут себя как жесткий материал, в то время как нижележащие породы того же состава достаточно нагреты и относительно легко деформируются.


Литосфера разделена по плиты, постоянно движущиеся по поверхности пластичной астеносферы. Литосфера делится на 8 крупных плит, десятки средних плит и множество мелких. Между крупными и средними плитами располагаются пояса, сложенные мозаикой мелких коровых плит.

Границы плит являются областями сейсмической, тектонической и магматической активности; внутренние области плит слабо сейсмичны и характеризуются слабой проявленностью эндогенных процессов.
Более 90 % поверхности Земли приходится на 8 крупных литосферных плит:

Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (например, Тихоокеанская плита), другие включают фрагменты и океанической и континентальной коры.

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

Схема образования рифта

Различают три типа относительных перемещений плит: расхождение (дивергенция), схождение (конвергенция) и сдвиговые перемещения.

Дивергентные границы – границы, вдоль которых происходит раздвижение плит. Геодинамическую обстановку, при которой происходит процесс горизонтального растяжения земной коры, сопровождающийся возникновением протяженных линейно вытянутых щелевых или ровообразных впадин называют рифтогенезом.


и границы приурочены к континентальным рифтам и срединно-океанических хребтам в океанических бассейнах. Термин «рифт» (от англ. rift – разрыв, трещина, щель) применяется к крупным линейным структурам глубинного происхождения, образованным в ходе растяжения земной коры. В плане строения они представляют собой грабенообразные структуры. Закладываться рифты могут и на континентальной, и на океанической коре, образуя единую глобальную систему, ориентированную относительно оси геоида. При этом эволюция континентальных рифтов может привести к разрыву сплошности континентальной коры и превращению этого рифта в рифт океанический (если расширение рифта прекращается до стадии разрыва континентальной коры, он заполняется осадками, превращаясь в авлакоген).

 Процесс раздвижения плит в зонах океанских рифтов (срединно-океанических хребтов) сопровождается образованием новой океанической коры за счёт магматических базальтовых расплав поступающих из астеносферы. Такой процесс образования новой океанической коры за счёт поступления мантийного вещества называется спрединг (от англ. spread – расстилать, развёртывать).

 

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит


Строение срединно-океанического хребта. 1 – астеносфера, 2 – ультраосновные породы, 3 – основные породы (габброиды), 4 – комплекс параллельных даек, 5 – базальты океанического дна, 6 – сегменты океанической коры, образовавшие в разное время (I-V по мере удревнения), 7 – близповерхностный магматический очаг (с ультраосновной магмой в нижней части и основной в верхней), 8 – осадки океанического дна (1-3 по мере накопления)

 

В ходе спрединга каждый импульс растяжения сопровождается поступлением новой порции мантийных расплавов, которые, застывая, наращивают края расходящихся от оси СОХ плит.  Именно в этих зонах происходит формирование молодой океанической коры.

 

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

Столкновение континентальной и океанической литосферных плит

 

Субдукция – процесс поддвига океанской плиты под континентальную или другую океаническую. Зоны субдукции приурочены к осевым частям глубоководных желобов, сопряжённых с островными дугами (являющихся элементами активных окраин). На субдукционные границы приходится около 80% протяжённости всех конвергентных границ.

При столкновении континентальной и океанической плит естественным явлением является поддвиг океанической (более тяжёлой) под край континентальной; при столкновении двух океанических погружается более древняя (то есть более остывшая и плотная) из них.

 


Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

 

Зоны субдукции имеют характерное строение: их типичными элементами служат глубоководный желоб – вулканическая островная дуга – задуговый бассейн. Глубоководный желоб образуется в зоне изгиба и поддвигасубдуцирующей плиты. По мере погружения эта плита начинает терять воду (находящуюся в изобилии в составе осадков и минералов), последняя, как известно, значительно снижает температуру плавления пород, что приводит к образованию очагов плавления, питающих вулканы островных дуг. В тылу вулканической дуги обычно происходит некоторое растяжение, определяющее образование задугового бассейна. В зоне задугового бассейна растяжение может быть столь значительным, что приводит к разрыву коры плиты и раскрытию бассейна с океанической корой (так называемый процесс задугового спрединга).

Объём поглощённой в зонах субдукции океанской коры равен объёму коры, возникающей в зонах спрединга. Это положении подчёркивает мнение о постоянстве объёма Земли. Но такое мнение не является единственным и окончательно доказанным. Не исключено, что объём планы меняется пульсационно, или происходит уменьшение его уменьшение за счёт охлаждения.


Погружение субдуцирующей плиты в мантию трассируется очагами землетрясений, возникающих на контакте плит и внутри субдуцирующей плиты (более холодной и вследствие этого более хрупкой, чем окружающие мантийные породы). Эта сейсмофокальная зона получила название зона Беньофа-Заварицкого. В зонах субдукции начинается процесс формирования новой континентальной коры. Значительно более редким процессом взаимодействия континентальной и океанской плит служит процесс обдукции – надвигания части океанической литосферы на край континентальной плиты. Следует подчеркнуть, что в ходе этого процесса происходит расслоение океанской плиты, и надвигается лишь её верхняя часть – кора и несколько километров верхней мантии.

 

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

Столкновение континентальных литосферных плит

 

При столкновении континентальных плит, кора которых более лёгкая, чем вещество мантии, и вследствие этого не способна в неё погрузиться, протекает процесс коллизии. В ходе коллизии края сталкивающихся континентальных плит дробятся, сминаются, формируются системы крупных надвигов, что приводит к росту горных сооружений со сложным складчато-надвиговым строением.


ассическим примером такого процесса служит столкновение Индостанской плиты с Евразийской, сопровождающееся ростом грандиозных горных систем Гималаев и Тибета. Процесс коллизии сменяет процесс субдукции, завершая закрытие океанического бассейна. При этом в начале коллизионного процесса, когда края континентов уже сблизились, коллизия сочетается с процессом субдукции (продолжается погружение под край континента остатков океанической коры). Для коллизионных процессов типичны масштабный региональный метаморфизм и интрузивный гранитоидный магматизм. Эти процессы приводят к созданию новой континентальной коры (с её типичным гранито-гнейсовым слоем).

 

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

 

Основной причиной движения плит служит мантийная конвекция, обусловленная мантийными теплогравитационными течениями.

Источником энергии для этих течений служит разность температуры центральных областей Земли и температуры близповерхностных её частей. При этом основная часть эндогенного тепла выделяется на границе ядра и мантии в ходе процесса глубинной дифференциации, определяющего распад первичного хондритового вещества, в ходе которого металлическая часть устремляется к центру, наращивая ядро планеты, а силикатная часть концентрируются в мантии, где далее подвергается дифференциации.


Нагретые в центральных зонах Земли породы расширяются, плотность их уменьшается, и они всплывают, уступая место опускающимся более холодными и потому более тяжёлым массам, уже отдавшим часть тепла в близповерхностных зонах. Этот процесс переноса тепла идёт непрерывно, в результате чего возникают упорядоченные замкнутые конвективные ячейки. При этом в верхней части ячейки течение вещества происходит почти в горизонтальной плоскости, и именно эта часть течения определяет горизонтальное перемещение вещества астеносферы и расположенных на ней плит. В целом, восходящие ветви конвективных ячей располагаются под зонами дивергентных границ (СОХ и континентальными рифтами), нисходящие – под зонами конвергентных границ. Таким образом, основная причина движения литосферных плит – «волочение» конвективными течениями.  Кроме того, на плиты действуют ещё рад факторов. В частности, поверхность астеносферы оказывается несколько приподнятой над зонами восходящих ветвей и более опущенной в зонах погружения, что определяет гравитационное «соскальзывание» литосферной плиты, находящейся на наклонной пластичной поверхности. Дополнительно действуют процессы затягивания тяжёлой холодной океанской литосферы в зонах субдукции в горячую, и как следствие менее плотную, астеносферу, а также гидравлического расклинивания базальтами в зонах СОХ.

 

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

 

К подошве внутриплитовых частей литосферы приложены главные движущие силы тектоники плит – силы мантийного “волочения” (англ. drag) FDO под океанами и FDC под континентами, величина которых зависит в первую очередь от скорости астеносферного течения, а последняя определяется вязкостью и мощностью астеносферного слоя. Так как под континентами мощность астеносферы значительно меньше, а вязкость значительно больше, чем под океанами, величина силы FDC почти на порядок уступает величине FDO. Под континентами, особенно их древними частями (материковыми щитами), астеносфера почти выклинивается, поэтому континенты как бы оказываются “сидящими на мели”. Поскольку большинство литосферных плит современной Земли включают в себя как океанскую, так и континентальную части, следует ожидать, что присутствие в составе плиты континента в общем случае должно “тормозить” движение всей плиты. Так оно и происходит в действительности (быстрее всего движутся почти чисто океанские плиты Тихоокеанская, Кокос и Наска; медленнее всего – Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская, Антарктическая и Африканская, значительную часть площади которых занимают континенты). Наконец, на конвергентных границах плит, где тяжелые и холодные края литосферных плит (слэбы) погружаются в мантию, их отрицательная плавучесть создает силу FNB (индекс в обозначении силы – от английского negative buoyance). Действие последней приводит к тому, что субдуцирующая часть плиты тонет в астеносфере и тянет за собой всю плиту, увеличивая тем самым скорость ее движения. Очевидно, сила FNB действует эпизодически и только в определенных геодинамических обстановках, например в случаях описанного выше обрушения слэбов через раздел 670 км.

Таким образом, механизмы, приводящие в движение литосферные плиты, могут быть условно отнесены к следующим двум группам: 1) связанные с силами мантийного “волочения” (mantle drag mechanism), приложенными к любым точкам подошвы плит, на рисунке – силы FDO и FDC; 2) связанные с силами, приложенными к краям плит (edge-force mechanism), на рисунке – силы FRP и FNB. Роль того или иного движущего механизма, а также тех или иных сил оценивается индивидуально для каждой литосферной плиты.

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

Совокупность этих процессов отражает общий геодинамический процесс, охватывающих области от поверхностных до глубинных зон Земли. В настоящее время в мантии Земли развивается двухъячейковая мантийная конвекция с закрытыми ячейками (согласно модели сквозьмантийной конвекции) или раздельная конвекция в верхней и нижней мантии с накоплением слэбов под зонами субдукции (согласно двухъярусной модели). Вероятные полюсы подъема мантийного вещества расположены в северо-восточной Африке (примерно под зоной сочленения Африканской, Сомалийской и Аравийской плит) и в районе острова Пасхи (под срединным хребтом Тихого океана – Восточно-Тихоокеанским поднятием). Экватор опускания мантийного вещества проходит примерно по непрерывной цепи конвергентных границ плит по периферии Тихого и восточной части Индийского океанов.Современный режим мантийной конвекции, начавшийся примерно 200 млн. лет назад распадом Пангеи и породивший современные океаны, в будущем сменится на одноячейковый режим (по модели сквозьмантийной конвекции) или (по альтернативной модели) конвекция станет сквозьмантийной за счет обрушения слэбов через раздел 670 км. Это, возможно, приведет к столкновению материков и формированию нового суперконтинента, пятого по счету в истории Земли.

Перемещения плит подчиняются законам сферической геометрии и могут быть описаны на основе теоремы Эйлера. Теорема вращения Эйлера утверждает, что любое вращение трёхмерного пространства имеет ось. Таким образом, вращение может быть описана тремя параметрами: координаты оси вращения (например, её широта и долгота) и угол поворота. На основании этого положения может быть реконструировано положение континентов в прошлые геологические эпохи. Анализ перемещений континентов привёл к выводу, что каждые 400-600 млн. лет они объединяются в единый суперконтинент, подвергающийся в дальнейшем распаду. В результате раскола такого суперконтинента Пангеи, произошедшего 200-150 млн. лет назад, и образовались современные континенты.

Тектоника литосферных плит — это первая общегеологическая концепция, которую можно было проверить. Такая проверка была проведена. В 70-х гг. была организована программа глубоководного бурения. В рамках этой программы буровым судном «Гломар Челленджер», было пробурено несколько сотен скважин, которые показали хорошую сходимость возрастов, оцененных по магнитным аномалиям, с возрастами, определенными по базальтам или по осадочным горизонтам. Схема распространения разновозрастных участков океанической коры показана на рис.:

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

Возраст океанской коры по магнитным аномалиям (Кеннет, 1987): 1 — области отсутствия данных и суша; 2–8 — возраст: 2 — голоцен, плейстоцен, плиоцен (0–5 млн лет); 3 — миоцен (5–23 млн лет); 4 — олигоцен (23–38 млн лет); 5 — эоцен (38–53 млн лет); 6 — палеоцен (53–65 млн лет) 7 — мел (65–135 млн лет) 8 — юра (135–190 млн лет)

В конце 80-х гг. завершился еще один эксперимент по проверке движения литосферных плит. Он был основан на измерении базовых линий по отношению к далеким квазарам. На двух плитах выбирались точки, в которых, с использованием современных радиотелескопов, определялось расстояние до квазаров и угол их склонения, и, соответственно, рассчитывались расстояния между точками на двух плитах, т. е., определялась базовая линия. Точность определения составляла первые сантиметры. Через несколько лет измерения повторялись. Была получена очень хорошая сходимость результатов, рассчитанных по магнитным аномалиям, с данными, определенными по базовым линиям

Что образуется при столкновении материковых литосферных плит

Схема, иллюстрирующая результаты измерений взаимного перемещения литосферных плит, полученные методом интерферометрии со сверхдлинной базой — ИСДБ (Картер, Робертсон, 1987). Движение плит изменяет длину базовой линии между радиотелескопами, расположенными на разных плитах. На карте Северного полушария показаны базовые линии, на основании измерений которых по методу ИСДБ получено достаточное количество данных, чтобы сделать надежную оценку скорости изменения их длины (в сантиметрах в год). Числа в скобках указывают величину смещения плит, рассчитанную по теоретической модели. Почти во всех случаях расчетная и измеренная величины очень близки

Таким образом, тектоника литосферных плит за эти годы прошла проверку рядом независимых методов. Она признана мировым научным сообществом в качестве парадигмы геологии в настоящее время.

Зная положение полюсов и скорости современного перемещения литосферных плит, скорости раздвижения и поглощения океанического дна, можно наметить путь движения континентов в будущем и представить их положение на какой-то отрезок времени.

Такой прогноз был сделан американскими геологами Р. Дитцем и Дж. Холденом. Через 50 млн. лет, по их предположениям, Атлантический и Индийский океаны разрастутся за счет Тихого, Африка сместится на север и благодаря этому постепенно ликвидируется Средиземное море. Гибралтарский пролив исчезнет, а «повернувшаяся» Испания закроет Бискайский залив. Африка будет расколота великими африканскими разломами и восточная ее часть сместится на северо-восток. Красное море настолько расширится, что отделит Синайский полуостров от Африки, Аравия переместится на северо-восток и закроет Персидский залив. Индия все сильнее будет надвигаться на Азию, а значит, Гималайские горы будут расти. Калифорния по разлому Сан-Андреас отделится от Северной Америки, и на этом месте начнет формироваться новый океанический бассейн. Значительные изменения произойдут в южном полушарии. Австралия пересечет экватор и придет в соприкосновение с Евразией. Этот прогноз требует значительного уточнения. Многое здесь еще остается дискуссионным и неясным.

 

 

 

[источники]

источники

http://www.pegmatite.ru/My_Collection/mineralogy/6tr.htm

http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/dvizhenie-litosfernyh-plit.html

http://kafgeo.igpu.ru/web-text-books/geology/platehistory.htm

http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/geologia/dvizh/dvizh.htm

А я вам давайте напомню Когда взорвется СУПЕРВУЛКАН ?, а вот интересные Вулканические молнии и вот такой Идеальный вулкан. Посмотрите на Катастрофичное извержение вулкана Онтакэ и Как выглядит извержение вулкана из космоса

Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=85044

Источник: masterok.livejournal.com

 


Посмотрите карту полушарий. На каких материках есть простирающиеся вдоль берегов высокие горные хребты? Как располагаются подводные хребты под океанами?


В последнее время среди ученых широко распространилось предположение о том, что земная кора состоит из огромных и твердых плит. Согласно этому предположению, материки вместе с прилегающими территориями составляют крупные плиты. Например, в Евразийскую плиту входят вместе с материком северо-восток Атлантического океана и большая часть Северного Ледовитого океана. Африканская плита охватывает участки возле Индийского и Атлантического океанов. Лишь Тихоокеанская плита и плита Наска расположены под Тихим океаном (рис. 35). Итак, литосферная плита — это крупный (несколько тыс. км в поперечнике) блок земной коры.

 

Карта литосферных плит
Рис. 35. Карта литосферных плит.

Литосферные плиты медленно перемещаются по верхнему слою мантии относительно друг друга. Измерительные работы со спутников Земли показали, что плиты ежегодно смещаются на 2-5 см. На первый взгляд кажется, что это немного. Однако, если эту вели­чину умножить на 10, 20, 100 лет, то получается не так уж и мало. А если это подсчитать относительно истории Земли, то что получится? Подумайте сами.
В одних местах плиты раздвигаются, а в других сближаются. Силы, вызывающие движение плит, возникают при перемещении вещества в верхней части мантии. Мощные восходящие потоки это­го вещества разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы.
В результате разлома части земной коры смещаются в разные стороны от него, и здесь образуются выступы. Их называют срединно-океаническими хребтами. К таким хребтам относится Срединно-Атлантический хребет в Атлантическом океане, Центрально-Индийский в Индийском и др. Подводные хребты имеют высоту 2000-3000 м, а длина достигает нескольких тысяч километров.
Срединно-океанические хребты рассечены в середине ущельями — океаническими рифами. Их ширина в верхней части составляет не­сколько десятков километров, в нижней — несколько километров. Обычно на дне впадин располагаются вулканы и горячие источники.
Вырвавшаяся из разлома магма наращивает края плит.
В местах столкновения плит океаническая кора, состоящая из магматических тяжелых пород, погружается под материковую кору, состоящую из легких осадочных пород (рис. 36).

 

Океаническая кора заходит под материковую кору
Рис. 36. Океаническая кора заходит под материковую кору.

В том месте, где плиты опускаются, образуются глубокие океа­нические впадины -желоба, вдоль границ которых вытягивают­ся дугообразные цепи островов (например, Курильский желоб с це­пью Курильских островов между Евразийской и Тихоокеанской плитами) или образуются мощные горные хребты (например, горы Анды между плитой Наска и Южно-Американской плитой). В образовавшихся глубоких впадинах накапливаются осадочные горные породы. При продолжающемся сжатии они образуют складки, возникают разломы, поднимаются горы, цепочки островов присоединяются к материкам.
Горообразование возможно и в местах столкновения материковых плит. Например, на месте столкновения Евразийской и Индо-Австралийской плит образовались самые высокие на земном шаре горы — Гималаи. Образование Уральских гор в средней части Евразии также обусловлено столкновением отдельных плит.
Плиты земной коры перемещаются не только в горизонтальном направлении, но и вверх-вниз. В связи с этим ранее образовавшиеся горы становятся выше, а отдельные части материков опускаются (тонут).

 


1. Что называется литосферной плитой?

2. Сравните карту литосферных плит с картой полушарий и определите, на границе каких плит расположены Курильские, Японские острова и острова Юго-Восточной Азии? В результате каких движений плит они образованы?

3. Какое место занимает Срединно-Атлантический хребет относительно плит?

4*. Согласно теории литосферных плит спрогнозируйте образование гор, расположенных по западному побережью Северной и Южной Америки.

5*. Каковы ваши предположения о соответствии друг другу берегов Африки и Южной Америки?

Источник: geografiakazakhstana.ru

В прошлой главе мы в роли биологов и химиков изучили процесс зарождения земной жизни. Сегодня предлагаю любознательным читателям стать геологами и посмотреть как устроена внутри планета Земля…

Человек лишь мимолетный гость в миллиардах лет земной обители. Земля под нами совсем не то что мы представляем, мы совсем не ходоки по незыблемой суше.

Земля — это жаркий шар триллиардов тонн расплавленных камней, замкнутый в тонкую застывшую оболочку именуемую земной корой.

Наша поверхность это хрупкая оболочка жизни вокруг глубинной Земли

Гигантскими пластинами — тектоническими плитами, земная кора со всей водой и сушей плывет по яростному котлу раскаленной лавы. Мы не ходоки, а беженцы на этих гигантских плотах-плитах.

Та часть тектонических плит что выходит наверх, становится континентами, горами и островами нашей маленькой жизни.

Земная кора это пункты 1 и 2. Весь наш мир всего лишь 35-65 километров вглубь бездонной глубины в 12 000 километров планеты Земля

Незаметное для нас, вечное для планеты движение в миллиарды лет. Гигантские плоты-тектонические плиты земной коры, плывут со скоростью 2 сантиметра в год по раскаленному подземному морю в 7 тысяч километров глубиной.

И когда тектонические плиты сталкиваются, случаются сумасшедшие вещи…

Плиты скользят по краям друг друга, обламывая их. Ныряют друг под друга выталкивая одного наверх. В некоторых местах плиты сцепляются намертво и создают дикое давление в триллиарды тонн весом. И когда давление разрывает сцепку тектонических плит, грандиозный замедленный взрыв рождает горы.

Тектонические плиты-плоты Земли на которых держится весь поверхностный мир континентов, океанов и морей. Красным границы плит где они крушат друг друга прямо сейчас

Так образовался самый высокий горный хребет Земли- Гималаи. Пятьдесят миллионов лет назад Индийская тектоническая плита врезалась в Евразийскую плиту.

Миллиарды тонн земли и камней взлетели в небо фонтанами раскаленной лавы и пыли. Они застыли потом и застывший взрыв стал горой Эверест высотой в 8849 метров. Стал хребтом Каракорум в 8600 метров.

Столкновение Индийской и Евразийской плиты образовало грандиозные горы Гималаев с Эверестом в середине 50 миллионов лет назад

Так случилось и на другой стороне Земли, когда тяжелая океанская плита Наска столкнулась с Южноамериканской континентальной плитой и нырнула под нее. Деформированная столкновением край Южноамериканской плиты был вытолкнут наверх и стал южноамериканским горным хребтом под названием Анды.

Размеры столкновений и движений тектонических плит потрясают воображение…

От Курильских островов до Филиппин бушует «Огненное кольцо» — цепь действующих вулканов на краю Тихоокеанской тектонической плиты. Вулканы Огненного кольца от российских Курил до Филиппин выпускают ярость земного сердца через тысячекилометровый разлом бездонной пропасти.

океанская тектоническая плита Наска нырнула под Южноамериканскую и вытолкнув ее наверх образовала южноамериканский хребет под названием Анды

Вечное плавание земных плит с жизнью цепляющейся наверху, не прекращается ни на минуту. Европа и Северная Америка уходят друг от друга на своих плитах со скоростью растущего человеческого ногтя, 2 метра за человеческую жизнь.

Северная Африка стремится к России, а южная африканская часть плывет к Индии. Через миллионы лет Мексика утонет вместе с Техасом. Средиземное море исчезнет. Новый горный хребет вырастет от Кипра до российского Крыма. И человечество ничего не может сделать с этим.

Мы даже не можем увидеть это, слишком мало живем и слишком ничтожны. Но люди все время чувствуют дыхание подземной Земли. Всего лишь пара вздохов сносит города, страны и цивилизации землетрясениями и цунами.

В этой главе мы станем геологом, подземным червем и Всевышним. Мы пойдем с вами к центру Земли и посмотрим на рождение континентов. Из темных недр попробуем предугадать возможное будущее. Присоединяйтесь!

ДАЛЬШЕ >> гл. 5 Суперконтиненты (жми!)

Доисторическая Земля: 1 Четыре Эпохи Земли 2 Рождение Жизни 3 Как возникла Земля 4 Тектонические плиты 5 Суперконтиненты

? и Подписывайтесь: В Контакте I Дзен I Инстаграм © #алукинский

Оглавление книг -< жми

Источник: zen.yandex.ru

Тема: «Литосферные плиты и их движение»

Основная цель урока: знакомство с гипотезами происхождения Земли и основными положениями теории литосферных плит.

Видеоурок: «Литосферные плиты и современный рельеф»

Человек издавна стремился познать мир, который его окружает, и, прежде всего Землю, – наш общий дом. Как возникла Земля – вопрос, волнующий людей не одно тысячелетие  Однако первые гипотезы о возникновении Земли стали появляться только в XVIII веке, когда наука накопила достаточное количество сведений о нашей планете и о Солнечной системе.

Сегодня мы будем использовать термины гипотеза и научная теория. Что они означают?

Гипотеза – это предположение, которое требует доказательств. Она может оказаться истинной или ложной.

Научная теория – это система знаний о существующих закономерностях.

 Давайте познакомимся с некоторыми гипотезами возникновения Земли.

— Жорж Бюффон считал, что Земля возникла в результате катастрофы — столкновение Солнца с кометой; результат столкновения — из вещества Солнца образовались «брызги». Они – то и дали начало планетам.

— По мнению Пьера Лапласа, Солнце и планеты возникли из вращающегося раскаленного газового облака, частицы которого остывали, сжимались, уплотнялись и образовывали кольца, из которых возникли планеты.

— Отто Юльевич Шмидт предполагал, что вокруг Солнца располагалось гигантское облако из частиц холодной пыли и газов. Эти частицы притягивались, слипались и образовывали сгустки, из них-то и образовались планеты.

Более подробно познакомимся с гипотезой немецкого ученого Альфреда Вегенера. В 1912 году Вегенер в книге «Возникновение материков и океанов», высказал предположение о возможном движении (дрейфе) материков. Натолкнуло на эту мысль очертание материков, как части одной открытки или пазлы, которые могут дополнять друг друга. В доказательство своей теории Вегенер привел следующие аргументы:

На этой основе возникла теория движения литосферных плит.

 Земная кора вместе с частью верхней мантии не является однородным панцирем нашей планеты. Она разбита глубокими трещинами, которые уходят на большую глубину, достигая мантии. Эти гигантские трещины делят литосферу на отдельные блоки — литосферные плиты.

Найдите эти трещины на карте «Строение земной коры» в атласе или в учебнике на рисунке 18 (автор Алексеев). Они расположены на суше и в океане, обозначаются линией черного (красного) цвета. Стрелка указывает основное направление перемещения плиты, а число у ее основания — скорость перемещения, измеряемую сантиметрами в год.

Эти гигантские трещины делят литосферу на плиты — 7 крупных и много мелких блоков – плит, находящихся в постоянном медленном движении. Кроме этого мы знаем, что земная кора состоит из слоев разной толщины, вещество под ней – пластично. Сравним с тонким льдом на реке весной, река под ним приходит в движение и лёд постепенно тоже движется. Так и земная кора на мантии. Движение плит литосферы, как предполагают, происходит под действием потоков вещества в мантии. В каждой плите может быть и океаническая, и континентальная земная кора. На крупных плитах есть более древние и устойчивые участки – это платформы.

Литосферные плиты сталкиваются, раздвигаются или скользят рядом друг с другом с различной скоростью.

Там, где сталкиваются две плиты с континентальным типом коры, возникают горные системы. Так объясняется возникновение Гималаев – самой высокогорной части Альпийско-Гималайского горного пояса.

При столкновении материковой и океанической плит –образуется глубоководный желоб. Например, в Тихом океане, к западу от Южной Америки.

Но литосферные плиты не только сталкиваются, но и расходятся. Такие разломы чаще бывают на дне океанов, где земная кора тоньше, однако встречаются они и на суше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000 км. Ширина этого разлома — 80-120 км) 

Пограничные области между литосферными плитами называют сейсмическими поясами — это самые «беспокойные» области планеты. Ведь большинство действующих вулканов и землетрясений приурочены именно к границам литосферных плит.

Наибольшая скорость движения у Тихоокеанской литосферной плиты и именно здесь, на её окраинах, происходят самые сильные и разрушительные землетрясения. Это Тихоокеанское огненное кольцо.

Примерно 250 млн.лет  назад существовал один материк, который назывался Пангея. Но внутренние силы Земли постепенно разрывали его на части. Приблизительно 200 млн лет назад на Земле существовало уже 2 материка: Лавразия и Гондвана, а между ними плескалось море Тэтис.  На современной карте их уже нет.

– Но распад древних материков продолжался до тех пор, пока материки не заняли современное расположение на Земле.

Делаем вывод:

1.Литосфера Земли — сплошная, но не монолитная оболочка. Литосфера состоит

из отдельных блоков (плит), перемещения которых создают и меняют очертания

материков и океанов;

2. Границы литосферных плит – это самые подвижные, самые активные участки земной коры.

 

Источник: edu.gospmr.org

Разобрав в первой части темы «Движение литосферных плит» фундаментальные законы, управляющие процессами образования и движения ЛП, перейдём к рассмотрению частных геологических ситуаций на примере существующих материковых и океанических образований.
В первой части темы мы выяснили, что все ЛП постоянно растут по причине роста их гранитного слоя (далее ГС). Вследствие чего происходит наслоение ЛП друг на друга. Такие области называются зонами субдукции. Наслоение ЛП в зонах субдукции приводит к тому, что край океанической ЛП «ныряет» под материковую ЛП, а край материковой ЛП из-за такого «ныряния» поднимается на километры выше уровня океана. Под действием эрозионных процессов осадочный слой (далее ОС), находящийся поверх ГС, разрушается. Причем, разрушается гораздо быстрее ГС. В результате в зонах субдукции, вдоль побережья материков, образуются горные массивы.
В первой части темы «Движение литосферных плит» мы выяснили, что слоистые гранитные образования, имеющие форму складок, пробивают ГС и внедряются внутрь ОС.
Классическим примером такой зоны субдукции является тихоокеанское побережье Американского континента. Край американской ЛП, в результате наползания на тихоокеанскую ЛП, образует горные массивы, проходящие вдоль всего континента с севера на юг.
Горе-учёные полагают, что горы в зонах субдукции образуются в результате сталкивания ЛП и сворачивания ГС в складки. Ошибочная гипотеза, возникшая вследствие непонимания природы тектонических процессов.
Действительно, если здраво рассудить, то гипотеза совершенно идиотская. Даже если предположить, что многокилометровой толщины ГС может каким-то образом собраться в складки, с какой стати он будут это делать именно в зоне субдукции? Даже если забыть законы сопромата и рассуждать только с позиций здравого смысла, то складки должны образовываться там, где толщина ЛП минимальна, а минимальна она в океанической части ЛП. Тем не менее этого не происходит, что полностью опровергает современное представление горе-учёных о законах образования горных систем.
Но, вернёмся к реалиям.
Итак, горы, обрамляющие материки в зонах субдукции — это гранитные основания ЛП, вышедшие на поверхность ЗК и освобождённые от лежавших поверх них осадочных пород. Если мы опять посмотрим на американский континент, то у нас возникнет вполне законный вопрос: а почему так высоко над океаном поднимается только край материковой плиты, а вся остальная часть материка находится внизу? Очевидно, что это происходит по той причине, что подъёмная сила возникает только там, где под материковой ЛП есть океаническая. А это, в свою очередь, означает, что примерно в том месте, где на поверхности ЗК горы переходят в равнины, океаническая ЛП прекращает своё существование, полностью расплавившись и слившись с мантией.
Горные системы постоянно растущие, за счёт роста ЛП, постоянно разрушаются. Первоначально, как уже было сказано выше, разрушается ОС, состоящий из сравнительно менее прочных осадочных пород. Затем приходит черёд гранитного основания ЛП. Часть обломочного материала сваливается в зону субдукции и, вместе с океанической плитой уходит под материковую. Другая часть, под воздействием эрозионных факторов, преимущественно речных, более или менее равномерно распределяется по другую сторону горной системы и образует материковую часть ЛП. В первой части темы (см. «Движение литосферных плит») мы выяснили, что, вследствие роста ЛП, в ОС образуются трещины, которые заполняются продуктами эрозии самого ОС, вследствие чего ОС истончается и постепенно опускается ниже уровня океана. Таким образом, обломочный материал, поступающий, с речными наносами, из горных систем, препятствует затоплению материка.
Если взглянуть на карту Американского континента, то можно увидеть, что американская ЛП, простирающаяся от Тихого океана до Срединно-Атлантического разлома, лишь частично является материком. Другая часть — дно Атлантического океана.
Кроме того, что горные системы поставляют неорганический материал для заполнения прорех в уже сформировавшейся материковой части ЛП, тот же материал таким же образом используется для экспансии материка на океаническую часть ЛП. Речные наносы откладываются на океаническом дне в непосредственной близости от побережья. Поскольку глубины океанов достигают нескольких километров, то и толщина отложений должна быть такой же величины.
Возникает вполне законный вопрос: допустим река заполнила осадочными породами некую прибрежную акваторию. Образовался мелководный шельф. Каким образом он станет сушей?
Что бы ответить на этот вопрос необходимо узнать из чего состоят донные отложения.
Донные океанические отложения бывают разного происхождения, а потому отличаются по составу:
— отложения больших глубин на 60-80% состоят из биогенных (органических) частиц и на 20-40% из минеральных (неорганических);
— отложения шельфов и материкового склона состоят на 80-90% из минеральных частиц и на 10-20% из биогенных.
Такая разница объяснима. Отложения больших глубин образуются, в основном (60-80%), из отмерших остатков океанической флоры и фауны. Минеральная часть отложений складывается из размываемых останков древних материков, опустившихся на дно океанов.
Шельфовые отложения состоят из того, что несут с материков реки, поэтому, большая часть их (80-90%) составляет неорганический материал — перемолотый в пыль и песок продукт разрушения молодых горных систем. Остальное — останки животного и растительного мира, обитающего на суше.
В процессе формирования материка океаническое дно сначала покрывается отложениями больших глубин, богатыми органикой, а затем многокилометровой толщей шельфовых отложений, состоящих в основном из неорганических материалов. Поэтому, в составе ОС материковой части ЛП можно выделить два подслоя: нижний, с большой долей органических отложений и верхний, состоящий в основном из неорганики.
Когда нижний (органический) подслой укрывается несколькими километрами неорганических отложений он оказывается в зоне высокого давления и температуры. Создаются условия для начала метаморфоза органических веществ в лёгкие углеводороды: нефть и газ. Последние, в виде газоконденсата, поднимаются вверх к поверхности ЗК сквозь трещины ОС. Обычно до поверхности они не добираются, а скапливаются под газо-жидкостно-непроницаемыми глиняными мембранами, на глубине 1-3 км от поверхности. Жидкие и газообразные углеводороды создают подъёмную силу, выталкивающую неглубокие прибрежные шельфы над поверхностью океана на десятки и сотни метров. Таким образом шельф, результат многолетней речной эрозии, становится ещё одним участком суши. Река находит себе другое русло и и процесс роста материка продолжается уже в другом месте.

Итак, теперь мы примерно представляем как и за счёт чего образуется и растёт материковая часть ЛП. Рассмотрим поэтапно процесс образования, развития и исчезновения материков и вообще ЛП.
Материк можно разделить на две характерные области: район высокогорья, который, как мы выяснили ранее, является гранитным основанием ЛП, вытесненным на поверхность ЗК, и район низменностей, который образовался за счёт постепенного намыва на океаническое дно продуктов, выносимых реками из высокогорного района. Фактически низменные районы материка являются ОС, лежащим на зазубренном гранитном основании ЛП.
Следует отметить, что толщина ОС увеличивается по мере удаления от зоны высокогорий. Это происходит потому, что толщи осадочных пород заставляют прогибаться дно океана. Увеличивается и мощность биогенного (нижнего) подслоя ОС, т.к. чем дальше от зоны субдукции, тем океаническое дно более старое, а следовательно более засыпанное органическими отложениями. Чем мощнее биогенный слой, тем мощнее месторождения углеводородов, а чем мощнее месторождения углеводородов, тем больше сила, поднимающая дно прибрежного шельфа над поверхностью океана. В конце концов некоторые прибрежные районы материка так высоко поднимаются над уровнем моря, что отсекают себя от стока рек, текущих из зоны субдукции. Эти участки суши, под действием расширяющегося гранитного основания, начинают отделяться от материка, становясь вначале полуостровами, а затем островами. При этом, и материнский материк, и острова (будущие материки), и океаническое дно рядом с ними являются, пока, единой ЛП.
Отделившиеся от материка участки суши, естественно, тоже расползаются вместе с гранитным основанием и если они имеют небольшие размеры, то могут снова погрузиться в океан и тогда процесс создания суши начнётся снова (см. выше). Если же острова достаточно массивны, то начинается второй этап образования материка.

Толщина ОС массивных островов становится настолько большой, что нижний, биогенный, слой оказывается в зоне очень высоких температур и процесс метаморфоза органических отложений переходит в процесс горения. Углеводороды начинают разлагаться, выделяя громадное количество энергии. В результате на границе ОС (осадочного слоя) и ГС (гранитного слоя) возникает зона расплава, затрагивающая нижние слои ОС и верхние слои ГС. Магма, под действием газообразных продуктов горения, поднимается по трещинам ОС на поверхность ЗК. В итоге на островах начинается вулканическая деятельность.
В зоне вулканических расплавов происходит смешивание продуктов плавления ОС и ГС. Образовавшаяся смесь выходит на поверхность в процессе извержений.
Здесь необходимо отметить, что подземная зона, питающая вулканы, не связана с мантией, поэтому граниты не бывают вулканического происхождения, а такой материал как базальт находится исключительно в зоне субдукции, где и образуется, и не может создать слой ЛП, аналогичный гранитному, как ошибочно полагают горе-учёные.
Участок ГС, находящийся под зоной вулканического расплава, оказывается между двух огней. Снизу его разогревает мантийный расплав, сверху — вулканический. Совершенно естественным итогом такого воздействия становится плавление и истончение ГС в этом месте. А если вспомнить, что ГС в этом районе сильно изогнут под воздействием ОС материковых отложений, то есть все основания предположить, что именно в этом месте произойдёт разлом ГС и, как следствие, отделение океанической части ЛП от материковой. При этом, поскольку ГС океанической плиты находится ниже ГС материковой, океаническая ЛП начнёт скользить под материковую, постоянно подпитывая биогенными океаническими отложениями зону вулканических расплавов. Одновоременно с этим процессом начинается выход ГС материковой ЛП на поверхность ЗК. И на этом второй этап формирования ЛП заканчивается.
Типичным современным представителем второго этапа является Японский архипелаг, а также ближайшие к нему острова Тихоокеанской огненной дуги. Этот регион находится на стадии почти завершённого второго этапа образования материка, когда Тихоокеанская ЛП уже начала скользить под Азиатскую ЛП, что зафиксировано учёными, но ГС материковой ЛП ещё не успел выйти на поверхность ЗК.
Такое состояние обусловило полное отсутствие полезных ископаемых в Японии, в связи с чем экономика последней построена на переработке ввозимого из-за границы сырья.
Какая связь между современным тектоническим состоянием японских островов и наличием в её недрах полезных ископаемых? Очень простая. Нефти и газа у Японии нет потому, что биогенный слой океанических отложений оказывается в зоне вулканического расплава и полностью сгорает. Твёрдых углеводородов нет потому, что они образуются в материковых органических отложениях, а эта часть материка ещё не сформировалась. И, наконец, минеральных полезных ископаемых не найдено, потому, что их месторождения образуются между ОС и ГС, и оказываются доступными для добычи только тогда, когда ГС выходит на поверхность и с него сносится эрозией почти весь ОС, а этого, опять-таки, в Японии пока не произошло.

После отрыва океанического ГС от материкового и выхода на поверхность ГС материковой ЛП начинается третий этап формирования материка. Он заключается в том, что разрушающийся, под действием эрозии, край материковой ЛП формирует низменную часть нового материка. Острова начинают расти и соединяться друг с другом. Также, растут моря между материнским материком и отделившимися островами, постепенно сливаясь и увеличиваясь до океанических размеров. В то же время океан, ЛП которого ныряет под ЛП материка, уменьшается. Этот процесс сейчас происходит с Тихоокеанской ЛП.
Другими словами то, чем сейчас является японский архипелаг и прилегающие к нему островные образования, постепенно превратится в нечто, похожее на современный Американский континент. Цепь морей, отделяющая сегодня вышеназванные острова от Азии, преобразуется в нечто, похожее на современный Атлантический океан. В какой-то момент роста этого будущего океана по нему пройдёт срединный разлом. Причины его возникновения: во-первых, чрезмерно большой размер общего между Евро-Азиатским и молодым «Японским» материком ГС и во-вторых, минимальная, в месте разлома, толщина ЛП.
Образованием срединного океанического разлома заканчивается третий этап формирования материка, или выражаясь точнее — ЛП. На этом этапе ЛП нового материка полностью отделяется от всех прочих ЛП. Типичным представителем законченного третьего этапа можно считать Американскую ЛП.

Следующий четвёртый этап заключается в том, что сформировавшиеся (или почти сформировавшиеся) молодые ЛП, двигаются друг навстречу другу, постоянно увеличиваясь в размерах. Заканчивается он соединением нескольких ЛП в один супер-континент. Сегодня таким супер-континентом является Евро-Азиатско-Африканское материковое образование.
Характерной чертой такого супер-континента является тот факт, что горные массивы находятся не с краю, а внутри континента и не связаны с зоной субдукции. Такое расположение горных систем супер-континентов обусловлено тем, что двигаясь навстречу и поглощая океаническую ЛП, молодые ЛП сталкиваются своими горными системами, образуя одну гигантскую межконтинентальную горную систему. При этом их зоны субдукции прекращают своё существование.
Если Евро-Азиатско-Африканский супер-континент находится в конце четвёртого этапа формирования ЛП, то Американский материк и группа тихоокеанских островов, образующих Тихоокеанскую огненную дугу, находятся в самом начале четвёртого этапа. Закончится он полным исчезновением Тихого океана и образованием на его месте нового супер-континента, аналогичного ныне существующему Евро-Азиатско-Африканскому супер-континенту.

На пятом этапе формирования ЛП суперконтинент, лишённый зоны субдукции, под действием растущего ГС и сил эрозии, начинает постепенно разрушаться и опускаться ниже уровня мирового океана. От него отделяются новые ЛП (см. первый этап) из которых сформируется в будущем новая ЗК. В конце пятого этапа суперконтинент становится дном океана, образуя океан гигантских размеров. Современный Тихий океан является таким опустившимся под воду суперконтинентом. В будущем такая же судьба ждёт современное Евро-Азиатско-Африканское материковое объединение.

И наконец, шестой этап состоит в том, что молодые ЛП двигаясь навстречу друг другу поглотят опустившуюся под воду ЛП, бывшую ранее суперконтинентом. Поглощаемая океаническая ЛП полностью исчезнет, расплавившись и растворившись в мантии, за исключением, конечно, той части вещества, которая, сгорев или переплавившись в зоне субдукции, выплеснется через жерла вулканов.

Таким образом, мы пришли к выводу, что Земля периодически полностью меняет старую ЗК на новую. Другими словами, существующая сейчас ЗК может иметь возраст исчисляемый всего несколькими сотнями миллионов лет, в то время как сама планета, в том виде, в котором она существует сейчас, т.е. с органической жизнью, обитающей на её поверхности, может существовать гораздо дольше.
О том, сколько лет современной ЗК и какие из этого факта следуют выводы, мы узнаем в третьей части темы.
(Продолжение следует)

Источник: dv-leonov.livejournal.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.