Тектоника плит

Земная поверхность состоит из нескольких сцепленных между собой больших плит, которые медленно движутся друг относительно друга.

Твердые планеты в своем развитии проходят период нагревания, основную энергию для которого дают падающие на поверхность планеты обломки космических тел (см. Гипотеза газопылевого облака). При столкновении этих объектов с планетой почти вся кинетическая энергия падающего объекта мгновенно преобразуется в тепловую, поскольку его скорость движения, составляющая несколько десятков километров в секунду, в момент удара резко падает до нуля. Всем внутренним планетам Солнечной системы — Меркурию, Венере, Земле, Марсу — этого тепла хватало если не для того, чтобы полностью или частично расплавиться, то хотя бы для того, чтобы размягчиться и сделаться пластичными и текучими. В этот период вещества с наибольшей плотностью передвигались к центру планет, образуя ядро, а наименее плотные, наоборот, поднимались на поверхность, образуя земную кору. Примерно так же расслаивается соус для салата, если его надолго оставить на столе. Этот процесс, называемый дифференциацией магмы, объясняет внутреннее строение Земли.

У самых маленьких внутренних планет, Меркурия и Марса (а также у Луны), это тепло в конце концов выходило на поверхность и рассеивалось в космосе. Затем планеты затвердевали и (как в случае с Меркурием) в последующие несколько миллиардов лет проявляли низкую геологическую активность. История Земли была совсем другой. Поскольку Земля — самая крупная из внутренних планет, в ней сохранился и самый большой запас тепла. А чем крупнее планета, тем меньше у нее отношение площади поверхности к объему и тем меньше она теряет тепла. Следовательно, Земля остывала медленнее, чем другие внутренние планеты. (То же самое можно сказать и о Венере, размер которой немного меньше Земли.)

Кроме того, с начала формирования Земли в ней происходил распад радиоактивных элементов, что увеличивало запас тепла в ее недрах. Следовательно, Землю можно рассматривать как шарообразную печь. Внутри нее непрерывно образуется тепло, переносится к поверхности и излучается в космос. Перенос тепла вызывает ответное перемещение мантии — оболочки Земли, расположенной между ядром и земной корой на глубине от нескольких десятков до 2900 км (см. Теплообмен). Горячее вещество из глубины мантии поднимается, охлаждается, а затем вновь погружается, замещаясь новым горячим веществом. Это классический пример конвективной ячейки.

Можно сказать, что порода мантии бурлит так же, как вода в чайнике: и в том, и в другом случае тепло переносится в процессе конвекции. Некоторые геологи считают, что для завершения полного конвективного цикла породам мантии требуется несколько сотен миллионов лет — по человеческим меркам очень большое время. Известно, что многие вещества с течением времени медленно деформируются, хотя на протяжении человеческой жизни они выглядят абсолютно твердыми и неподвижными. Например, в средневековых соборах старинные оконные стекла внизу толще, чем наверху, потому что в течение многих веков стекло стекало вниз под действием силы тяжести. Если за несколько столетий это происходит с твердым стеклом, то нетрудно представить себе, что то же самое может произойти с твердыми горными породами за сотни миллионов лет.

Наверху конвективных ячеек земной мантии плавают породы, составляющие твердую поверхность Земли, — так называемые тектонические плиты. Эти плиты состоят из базальта, самой распространенной излившейся магматической горной породы. Толщина этих плит примерно 10–120 км, и они перемещаются по поверхности частично расплавленной мантии. Материки, состоящие из относительно легких пород, таких как гранит, образуют самый верхний слой плит. В большинстве случаев толщина плит под материками больше, чем под океанами. Со временем процессы, происходящие внутри Земли, сдвигают плиты, вызывая их столкновение и растрескивание, вплоть до образования новых плит или исчезновения старых. Именно благодаря этому медленному, но непрерывному перемещению плит поверхность нашей планеты все время находится в динамике, постоянно изменяясь.

Важно понимать, что понятия «плита» и «материк» — не одно и то же. Например, Северо-Американская тектоническая плита простирается от середины Атлантического океана до западного побережья Северо-Американского континента. Часть плиты покрыта водой, часть — сушей. Анатолийская плита, на которой расположены Турция и Ближний Восток, полностью покрыта сушей, в то время как Тихоокеанская плита расположена полностью под Тихим океаном. То есть границы плит и береговые линии материков не обязательно совпадают. Кстати, слово «тектоника» происходит от греческого слова tekton («строитель») — тот же корень есть и в слове «архитектор» — и подразумевает процесс строительства или сборки.

Тектоника плит заметнее всего там, где плиты соприкасаются друг с другом. Принято выделять три типа границ между плитами.

Дивергентные границы

В середине Атлантического океана поднимается к поверхности раскаленная магма, образовавшаяся в глубине мантии . Она прорывается сквозь поверхность и растекается, постепенно заполняя собой трещину между раздвигающимися плитами. Из-за этого морское дно расширяется и Европа и Северная Америка расходятся в стороны со скоростью несколько сантиметров в год. (Это движение смогли измерить с помощью радиотелескопов, расположенных на двух континентах, сравнив время прихода радиосигнала от далеких квазаров.)

Если дивергентная граница расположена под океаном, в результате расхождения плит возникает срединно-океанический хребет — горная цепь, образованная за счет скопления вещества в том месте, где оно выходит на поверхность. Срединно-Атлантический хребет, простирающийся от Исландии до Фолклендов, — это самая длинная горная цепь на Земле. Если же дивергентная граница находится под материком, она буквально разрывает его. Примером такого процесса, происходящего в наши дни, служит Великая долина разломов, простирающаяся от Иордании на юг в Восточную Африку.

Конвергентные границы

Если на дивергентных границах образуется новая кора, значит где-то в другом месте кора должна разрушаться, иначе Земля увеличивалась бы в размерах. При столкновении двух плит одна из них пододвигается под другую (это явление называется субдукцией, или пододвиганием). При этом плита, оказавшаяся внизу, погружается в мантию. Что происходит на поверхности над зоной субдукции, зависит от местонахождения границ плиты: под материком, на границе материка или под океаном.

Если зона субдукции расположена под океанической корой, то в результате пододвигания образуется глубокая срединно-океаническая впадина (желоб). Примером этого может служить самое глубокое место в Мировом океане — Марианская впадина около Филиппин. Вещество нижней плиты попадает вглубь магмы и расплавляется там, а потом может опять подняться к поверхности, образуя гряду вулканов — как, например, цепь вулканов на востоке Карибского моря и на западном берегу Соединенных Штатов.

Если обе плиты на конвергентной границе находятся под материками, результат будет совсем другим. Материковая кора состоит из легких веществ, и обе плиты фактически плавают над зоной субдукции. Поскольку одна плита пододвигается под другую, два материка сталкиваются, и их границы сминаются, образуя материковый горный хребет. Так сформировались Гималаи, когда Индийская плита около 50 миллионов лет назад столкнулась с Евразийской. В результате такого же процесса сформировались и Альпы, когда Италия соединилась с Европой. А Уральские горы, старую горную цепь, можно назвать «сварочным швом», образовавшимся при объединении европейского и азиатского массивов.

Если материк покоится только на одной из плит, на нем будут образовываться складки и смятия по мере его наползания на зону субдукции. Примером этого служат Анды на Западном побережье Южной Америки. Они сформировались после того, как Южно-Американская плита наплыла на погрузившуюся под нее плиту Наска в Тихом океане.

Трансформные границы

Иногда бывает так, что две плиты не расходятся и не пододвигаются друг под друга, а просто трутся краями. Самый известный пример такой границы — разлом Сан-Андреас в Калифорнии, где движутся бок о бок Тихоокеанская и Северо-Американская плиты. В случае трансформной границы плиты сталкиваются на время, а затем расходятся, высвобождая много энергии и вызывая сильные землетрясения.

В заключение я хотел бы подчеркнуть, что, хотя тектоника плит включает в себя понятие о движении материков, это не то же самое, что гипотеза дрейфа материков, предложенная в начале ХХ века. Эта гипотеза была отвергнута (справедливо, по мнению автора) геологами из-за некоторых экспериментальных и теоретических неувязок. И тот факт, что наша современная теория включает в себя один аспект из гипотезы дрейфа материков — перемещение материков, — не означает, что ученые отвергли тектонику плит в начале прошлого века только для того, чтобы принять ее позже. Теория, которая принята сейчас, коренным образом отличается от прежней.

См. также:
Закон последовательности напластования горных пород
Цикл преобразования горной породы
Радиометрическое датирование
Массовые вымирания
Гипотеза гигантского столкновения
Альфред Лотар ВЕГЕНЕР
Альфред Лотар ВЕГЕНЕР
Alfred Lothar Wegener, 1880–1930

Немецкий метеоролог и геолог. Родился в Берлине, где и получил в 1905 году степень доктора астрономии. Перед Первой мировой войной Вегенер читал лекции по астрономии и метеорологии в Марбургском университете; после войны стал профессором метеорологии и геофизики на специально созданной для него кафедре в университете города Грац в Австрии. Для доказательства своей теории дрейфа материков Вегенер организовал несколько экспедиций, чтобы провести измерения, показавшие, что Гренландия и Европа расходятся. Погиб в Гренландии, во время своей четвертой экспедиции.


10
Показать комментарии (10)
Свернуть комментарии (10)

  • sergxxx  | 26.12.2008 | 15:54 Ответить
    Хотелось бы узнать мнение специалистов о популяризируемых автором Никоновым А.П. гипотезах и теориях В.Н. Ларина, который, в частности, является категорическим противником теории тектоники плит.
    Ответить
    • Кука > sergxxx | 18.03.2013 | 10:40 Ответить
      Гипотеза "тектоника литосферных плит" не выдерживает никакой критики. Мало того, ныне она является тормозом в развитии. Например, У.Кэри (австралийский геолог) указал такое в ней противоречие:
      Между двумя активными срединно-океаническими хребтами частенько нет зон субдукции. Например, Антарктида окружена активными срединно-океаническими хребтами, а зон субдукции между ними нет. Хотя часть земной коры в зонах субдукции должна "утилизироваться", так как в срединно-океанических хребтах происходит постоянное наращивание земной коры.
      Гипотеза В.Н.Ларина наиболее правдоподобная (на настоящий момент), по крайней мере, её первая часть, где говорится о причинах расширения планеты.
      Ответить
  • dan584  | 25.07.2011 | 07:04 Ответить
    Земля-живая планета,неразумно думать,что на не живой планете,возникла жизнь.Земля никогда не была сверху горячей.По Библии и это истина,первоначально земля была покрыта водой,(льдом),как и сейчас некоторые спутники,напр.Европа и т.д.Затем произошло разделение воды,одна часть вверх,вторая осталась внизу-моря и океаны.По этой причине и произошёл потоп,когда после накопления достаточного слоя Озона-водный слой выпал,уровень океанов сильно поднялся.Литосферные плиты с континентами-это произведение земли-(плод мамы земли),на какой планете есть эти плиты,там была или есть жизнь в белковой форме.Ядро-это сердце земли-магма её кровь.Подобно Беременной женщине,земля растила эти плиты и растит до настоящего времени.От ядра магма поднимается на поверхность земли и через Атлантический и Тихоокеанский хребты-(Пуповину),строит свой плод.Затем когда Плод созреет,произойдет выброс Спутников на орбиту земли,(зародышей будущих Ядер планет).Всё это было на Марсе,произошёл выброс Спутников-Фобос и Деймос,образовался огромный каньон,до 5000тыс.км..Вся поверность Марса усыпана камнями,тоже будет и с Землей.Бог решает две задачи;размножение человека и планет,плод земли плавает и омывается водой-(водами).Описание этого процесса есть в Библейских притчах и это не бред,а истина,и чем скорее это поймут ученые,тем лучше для нас.
    Ответить
    • SoKoBaN > dan584 | 18.11.2011 | 11:00 Ответить
      Почему лучше? А что будет, если ученые не поймут то что вы сейчас написали? Мы все умрем?
      Я думаю, чтобы избежать такой опасности, нужно вам больше ничего не писать, тогда никому ничего не придется понимать, и все мы останемся в живых. Здорово я придумал, а?
      Ответить
      • dan584 > SoKoBaN | 18.12.2011 | 09:07 Ответить
        Нет я не согласен,мы всё равно умрем,таков закон Божий.Я постараюсь больше не писать,чтобы избежать опасности,кроме того вы все равно ничего не поняли,придет время поймете.
        Ответить
        • Кука > dan584 | 18.03.2013 | 10:51 Ответить
          Где же нам сирым понять. Нужно просто идти за козлами-провокаторами, как на скотобойнях. Опыт есть и в России (под землю люди прятались) и в Южной Америки (люди, либо сами потравились, либо помогли им отравиться).
          А насчёт того, что постоянно идёт смена поколений, так это не закон Божий, а закон биологический.
          Ответить
  • SP177  | 26.05.2013 | 10:45 Ответить
    Недавнее, 24.05.13 г., землетрясение с эпицентром в Охотском море произошло на глубине 600 км!!!

    Из сообщения: "Эпицентр находился на глубине 618 км у западного побережья Камчатки"

    Здесь есть над чем задуматься, ведь это землетрясение с эпицентром в Охотском море произошло на глубине 600 км при толщине тектонической плиты около 100 км!!!

    Совершенно очевидно, что его природа отличается от природы землетрясений, происходящих на глубинах на порядок меньше. Это не результат столкновения тектонических плит!

    600 км - это десятая часть радиуса Земли.

    Согласно классической теории строения Земли на такой глубине ничего кроме расплавленной магмы нет.

    Что же касается силы землетрясения в Москве и СПб, то весьма странно, что при заявленной силе его в один балл возможно было бы такое, "...что на Гаккелевской улице в Северной столице раскачивалась 21-этажная башня, в которой находится страховая компания РЕСО...."

    В Иркутске за год землетрясений силой 2-4 балла бывает несколько сотен. Тогда по идее этого сообщения иркутяне вообще должны наблюдать "танцы" зданий чуть ли не ежедневно.

    Реально же такие "танцы" наблюдаются при 6-7 бальных землетрясениях.
    Ответить
    • Кука > SP177 | 20.11.2013 | 21:23 Ответить
      То, что упомянутое землетрясение никак не связано с тектоникой плит, Вы абсолютно правы. Но и расплавленной магмы на такой глубине тоже нет, иначе напряжения не накопились бы.
      Дело в том, что в настоящее время Земля сжимается, а земная мантия состоит из твёрдого вещества. Поэтому такие глубокофокусные землетрясения и случаются.
      Ответить
  • Данила55  | 29.10.2014 | 21:38 Ответить
    О силах двигающих плиты и не только
    http://znaniya-sila.narod.ru/live/anknown_magnetic.htm
    Ответить
  • WIG  | 06.12.2016 | 08:21 Ответить
    Одна из лженаучных теорий, которую так упорно продвигают группа Российских и зарубежных геологов, основываясь на устаревшей информации полученной 40-50 лет назад. Уже давно современные геологи на базе новых данных показали, что континенты плавать не могут, а их перемещения могут быть только вертикальные с вращением.
    Во всех пограничных слоях разных сред (оболочек Земли) существует скачёк плотности, который активизирует (генерирует) тангенциальные силы гравитационного поля, а те в свою очередь формируют вихревые потоки. Менее плотные верхние слои плывут по нижним слоям с вращением по часовой стрелке, формируя антициклонический вихрь. Движение этих потоков осложняется рельефом нижнего более плотного слоя. Такие потоки - придонные течения существуют в атмосфере, реках, озёрах, морях и океанах.
    За счёт этих же сил верхняя твёрдая оболочка Земли (литосфера) разбита на плиты, а те в свою очередь на более мелкие блоки верхней более твёрдой коры (менее плотной). Все эти плиты и блоки движутся относительно друг друга, вращаясь на более плотном основание и/или перемещаясь в вертикальном направление, при подъёме формируя материки, а при погружении озёра, моря и океаны. Так как эти плиты и блоки плотно упакованы, то никаких горизонтальных перемещений у них быть не может, а иллюзию перемещения создаёт движение в виде погружения одного и подъём другого с обоюдным вращением двух соседних блоков. К тому же материки, моря и океаны являются тонкой плёнкой на поверхности литосферных плит и составляют 1.5-2% от её мощности-толщины
    Ответить
Написать комментарий

1755
1788
1960-е
Тектоника плит
1979
На карте рельефа Земли, включающей океанское дно, видны основные плиты, составляющие земную поверхность (более мелкие плиты для простоты не обозначены). В местах срединно-океанических хребтов плиты расходятся, а в местах основных горных хребтов сталкиваются
На карте рельефа Земли, включающей океанское дно, видны основные плиты, составляющие земную поверхность (более мелкие плиты для простоты не обозначены). В местах срединно-океанических хребтов плиты расходятся, а в местах основных горных хребтов сталкиваются
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»