Основата на теоретичната геология в началото на 20 век е хипотезата за свиване. Земята се охлажда като печена ябълка и по нея се появяват бръчки под формата на планински вериги. Тези идеи са разработени от теорията за геосинклиналите, създадена въз основа на изследването на сгънатите структури. Тази теория е формулирана от Джеймс Дана, който добавя принципа на изостазия към хипотезата за свиване. Според тази концепция Земята е съставена от гранити (континенти) и базалти (океани). Когато Земята е компресирана, в океанските депресии възникват тангенциални сили, които притискат континентите. Последните се издигат в планински вериги и след това се срутват. Материалът, който е резултат от разрушаването, се отлага в депресиите.

Освен това Вегенер започва да търси геофизични и геодезически доказателства. По това време обаче нивото на тези науки очевидно не е било достатъчно, за да отчете съвременното движение на континентите. През 1930 г. Вегенер умира по време на експедиция в Гренландия, но преди смъртта си той вече е знаел, че научната общност не приема теорията му.

Първоначално теория на континенталния дрейф е приет благосклонно от научната общност, но през 1922 г. е бил жестоко критикуван от няколко известни специалисти наведнъж. Основният аргумент срещу теорията беше въпросът за силата, която движи плочите. Вегенер вярва, че континентите се движат по базалтите на океанското дъно, но това изисква огромни усилия и никой не може да посочи източника на тази сила. Като източник на движение на плочите бяха предложени силата на Кориолис, приливните явления и някои други, но най-простите изчисления показаха, че всички те абсолютно не са достатъчни за преместване на огромни континентални блокове.

Критиците на теорията на Вегенер поставят на преден план въпроса за силата, движеща се на континентите, и игнорират всички много факти, които безусловно подкрепят теорията. Всъщност те откриха единствения проблем, в който новата концепция беше безсилна и без конструктивна критика отхвърлиха основните доказателства. След смъртта на Алфред Вегенер, теорията за континенталния дрейф е отхвърлена, получавайки статут на маргинална наука и по-голямата част от изследванията продължават да се извършват в рамките на теорията за геосинклиналите. Вярно е, че тя също трябваше да търси обяснение за историята на разпръскването на животни на континентите. За това са измислени сухопътни мостове, свързващи континентите, но потъващи в дълбините на морето. Това беше поредното раждане на легендата за Атлантида. Заслужава да се отбележи, че някои учени не приеха присъдата на световните власти и продължиха да търсят доказателства за движението на континентите. So du Tua ( Александър дю тойт) обясни формирането на хималайските планини с сблъсъка на Индустан и Евразийската плоча.

Мудната борба между фиксистите, както бяха призовани привържениците на отсъствието на значителни хоризонтални измествания, и мобилистите, които твърдяха, че континентите наистина се движат, се разпалва с нова сила през 60-те години, когато в резултат на изучаването на океанското дъно , ключовете за разбиране на „машината“, наречена Земя.

Към началото на 60-те години е съставена топографска карта на морското дъно на Световния океан, която показва, че в центъра на океаните има средноокеански хребети, които се издигат на 1,5-2 км над бездните равнини, покрити със седименти. Тези данни позволиха на Р. Диес и Хари Хес да изложат разпространяващата се хипотеза през -1963 г. Според тази хипотеза конвекцията се случва в мантията със скорост около 1 см / годишно. Възходящите клонове на конвекционните клетки пренасят мантиен материал под средноокеанските хребети, който подновява океанското дъно в аксиалната част на билото на всеки 300-400 години. Континентите не се носят по океанската кора, а се движат по мантията, като са пасивно „споени“ в литосферни плочи. Според концепцията за разпространение океанските басейни на структурата са нестабилни и нестабилни, докато континентите са стабилни.

Същата движеща сила (разлика във височината) определя степента на еластично хоризонтално компресиране на кората от силата на вискозно триене на потока срещу земната кора. Мащабът на това сгъстяване е малък в областта на изкачването на мантийния поток и се увеличава с приближаването му до мястото на спускане на потока (поради пренасянето на напрежението на сгъстяване през неподвижната твърда кора в посока от мястото на изкачването до мястото на спускане на потока). Над низходящия поток силата на натиск в кората е толкова голяма, че от време на време силата на кората се надвишава (в областта на най-ниската якост и най-голямо напрежение), нееластична (пластична, чуплива) деформация на настъпва кора - земетресение. В същото време цели планински вериги се изтласкват от мястото на деформация на кората, например Хималаите (на няколко етапа).

При пластична (крехка) деформация много бързо (със скоростта на изместване на кората по време на земетресение) намалява и напрежението в нея е силата на натиск в източника на земетресение и околностите му. Но веднага след края на нееластичната деформация, много бавното нарастване на напрежението (еластична деформация), прекъснато от земетресението, продължава поради много бавното движение на вискозния поток на мантията, стартирайки цикъла на подготовка за следващото земетресение.

По този начин движението на плочите е следствие от преноса на топлина от централните зони на Земята чрез много вискозна магма. В този случай част от топлинната енергия се превръща в механична работа за преодоляване на силите на триене, а част, преминала през земната кора, се излъчва в околното пространство. Така че нашата планета в известен смисъл е топлинна машина.

Има няколко хипотези относно причината за високата температура във вътрешността на Земята. В началото на 20-ти век беше популярна хипотезата за радиоактивната природа на тази енергия. Изглежда, че е потвърдено от оценки на състава на горната кора, които показват много значителни концентрации на уран, калий и други радиоактивни елементи, но по-късно се оказва, че съдържанието на радиоактивни елементи в скалите на земната кора е напълно недостатъчно, за да осигури наблюдавания поток от дълбока топлина. А съдържанието на радиоактивни елементи в субкрусталното вещество (по състав близо до базалтите на океанското дъно), може да се каже, е незначително. Това обаче не изключва достатъчно високо съдържание на тежки радиоактивни елементи, които генерират топлина в централните зони на планетата.

Друг модел обяснява нагряването с химическата диференциация на Земята. Първоначално планетата е била смес от силикатни и метални вещества. Но едновременно с формирането на планетата започва нейното обособяване в отделни черупки. По-плътната метална част се втурна към центъра на планетата и силикатите бяха концентрирани в горните черупки. В този случай потенциалната енергия на системата намалява и се превръща в топлинна енергия.

Други изследователи смятат, че затоплянето на планетата е настъпило в резултат на натрупване, когато метеорити са ударили повърхността на зараждащо се небесно тяло. Това обяснение е съмнително - по време на акрецията топлината се отделя практически на повърхността, откъдето лесно отива в космоса, а не в централните райони на Земята.

Вторични сили

Силата на вискозно триене, произтичаща от термичната конвекция, играе решаваща роля в движенията на плочите, но освен нея върху плочите действат и други, по-малки, но и важни сили. Това са силите на Архимед, които осигуряват плаването на по-леката кора върху повърхността на по-тежката мантия. Приливни сили, причинени от гравитационните ефекти на Луната и Слънцето (разликата в техните гравитационни ефекти върху точки на Земята на различни разстояния от тях). Сега на Земята има приливна "гърбица", причинена от привличането на Луната средно около 36 см. По-рано Луната беше по-близо и имаше голям мащаб, деформацията на мантията води до нейното нагряване. Например, вулканизмът, наблюдаван на Йо (луната на Юпитер), е причинен именно от тези сили - приливът на Йо е около 120 м. А също и силите, произтичащи от промени в атмосферното налягане върху различни части на земната повърхност - силите на атмосферното налягане често се променя с 3%, което се равнява на непрекъснат слой вода с дебелина 0,3 m (или гранит с дебелина най-малко 10 cm). Нещо повече, тази промяна може да се случи в зона, широка стотици километри, докато промяната в приливните сили се случва по-плавно - на разстояния от хиляди километри.

Различни граници или граници на разширение на плочата

Това са границите между плочите, движещи се в противоположни посоки. В релефа на Земята тези граници се изразяват чрез разломи, в тях преобладават деформации на опън, дебелината на кората е намалена, топлинният поток е максимален и възниква активен вулканизъм. Ако такава граница се формира на континента, тогава се образува континентален разлом, който по-късно може да се превърне в океански басейн с океански разлом в центъра. В океанските разломи в резултат на разпространението се образува нова океанска кора.

Океански разломи

Диаграма на структурата на средноокеанския хребет

Континентални разломи

Разделянето на континента на части започва с образуването на разрив. Кората изтънява и се отделя и започва магматизмът. Образува се удължена линейна депресия с дълбочина около стотици метри, която е ограничена от поредица от разломи. След това са възможни два сценария: или разширяването на разлома спира и той се запълва с утаечни скали, превръщайки се в аулакоген, или континентите продължават да се раздалечават и между тях, вече в типично океански разломи, океанската кора започва да форма.

Конвергентни граници

Сходящи се граници са границите, където плочите се сблъскват. Възможни са три опции:

1. Континентална плоча с океанска. Океанската кора е по-плътна от континенталната кора и потъва под континента в зона на субдукция.
2. Океанска плоча с океанска. В този случай една от плочите пълзи под другата и също се образува субдукционна зона, над която се образува островна дъга.
3. Континентална плоча с континентална. Възниква сблъсък, появява се мощна сгъната зона. Класически пример са Хималаите.

В редки случаи океанската кора се накланя върху континенталната кора - обдукция. Благодарение на този процес възникват офиолитите на Кипър, Нова Каледония, Оман и други.

В зоните на субдукция океанската кора се абсорбира и по този начин се компенсира появата й в средноокеанските хребети. В тях протичат изключително сложни процеси, взаимодействия между кората и мантията. По този начин океанската кора може да изтегли блокове от континенталната кора в мантията, които поради ниската си плътност се ексхумират обратно в кората. Така възникват метаморфните комплекси от свръхвисоки налягания, един от най-популярните обекти на съвременните геоложки изследвания.

Повечето от съвременните зони на субдукция са разположени по периферията на Тихия океан, образувайки Тихия огнен пръстен. Процесите, протичащи в зоната на сближаване на плочите, с право се считат за едни от най-сложните в геологията. В него се смесват блокове от различен произход, образуващи нова континентална кора.

Активни континентални граници

Активен континентален марж

Активен континентален марж възниква там, където океанската кора потъва под континента. Стандартът на тази геодинамична обстановка е западното крайбрежие на Южна Америка, често се нарича андски вид континентален марж. Активният континентален марж се характеризира с многобройни вулкани и като цяло мощен магматизъм. Стопилките имат три компонента: океанската кора, мантията над нея и дъното на континенталната кора.

Под активния континентален марж се осъществява активно механично взаимодействие на океанските и континенталните плочи. Възможни са няколко сценария на равновесие в зависимост от скоростта, възрастта и дебелината на океанската кора. Ако плочата се движи бавно и има относително ниска дебелина, континентът изстъргва от нея седиментната покривка. Седиментните скали се раздробяват в интензивни гънки, метаморфозират се и стават част от континенталната кора. Получената структура се нарича акреционен клин... Ако скоростта на потъващата плоча е висока и седиментната покривка е тънка, тогава океанската кора изтрива дъното на континента и го изтегля в мантията.

Островни дъги

Островна дъга

Островните дъги са вериги от вулканични острови над субдукционната зона, които възникват там, където океанска плоча потъва под друга океанска плоча. Алеутските, Курилските, Марианските острови и много други архипелази могат да бъдат посочени като типични съвременни островни дъги. Японските острови също често се наричат \u200b\u200bостровна дъга, но тяхната основа е много древна и всъщност те са образувани от няколко комплекса от островни дъги от различно време, така че японските острови са микроконтинент.

Островните дъги се образуват при сблъскване на две океански плочи. В този случай една от плочите се оказва отдолу и се абсорбира в мантията. На горната плоча се образуват островни дъгови вулкани. Извитата страна на островната дъга е насочена към абсорбираната плоча. От тази страна има дълбоководен изкоп и предно корито.

Зад островната дъга има басейн с обратна дъга (типични примери: Охотско море, Южнокитайско море и др.), В който също може да се случи разпространение.

Сблъсък на континенти

Сблъсък на континенти

Сблъсъкът на континентални плочи води до колапс на кора и образуване на планински вериги. Пример за сблъсък е алпийско-хималайският планински пояс, образуван в резултат на затварянето на океана Тетис и сблъсъка с евразийската плоча на Индустан и Африка. В резултат дебелината на кората се увеличава значително, под Хималаите тя е 70 км. Това е нестабилна структура, интензивно се разрушава от повърхностна и тектонична ерозия. В кората с рязко увеличена дебелина гранитите се топят от метаморфозирани седиментни и магматични скали. Така са се образували най-големите батолити, например Ангара-Витимски и Зерендински.

Трансформирайте границите

Там, където плочите се движат в паралелен ход, но с различна скорост, възникват трансформационни разломи - грандиозни разломи на приплъзване, разпространени в океаните и редки на континентите.

Трансформиране на грешки

В океаните трансформационните разломи протичат перпендикулярно на средноокеанските хребети (MOR) и ги разбиват на сегменти със средна ширина 400 км. Активната част на трансформационния разлом се намира между сегментите на билото. В този район непрекъснато се случват земетресения и планински строежи; около разлома се образуват множество оперени структури - тласъци, гънки и грабени. В резултат на това мантийните скали често са изложени в зоната на разлома.

От двете страни на сегментите MOR има неактивни части от повреда на трансформацията. В тях няма активни движения, но те са ясно изразени в топографията на океанското дъно чрез линейни издигания с централна депресия.

Трансформиращите грешки образуват редовна мрежа и очевидно възникват не случайно, а поради обективни физически причини. Комбинацията от данни за числена симулация, термофизични експерименти и геофизични наблюдения позволи да се установи, че конвекцията на мантията има триизмерна структура. В допълнение към основния поток от MOR, в конвективната клетка възникват надлъжни токове поради охлаждането на горната част на потока. Този охладен материал се втурва надолу по основната посока на мантийния поток. В зоните на този незначителен потъващ поток се намират трансформационните дефекти. Този модел е в добро съгласие с данните за топлинния поток: неговият спад се наблюдава по време на трансформационните дефекти.

Премества се през континентите

Границите на срязващите плочи на континентите са сравнително редки. Може би единственият в момента активен пример за този тип граница е разломът Сан Андреас, който разделя Северноамериканската плоча от Тихоокеанската плоча. 800-километровият разлом на Сан Андреас е един от най-активните сеизмично активни региони на планетата: плочите се движат 0,6 см една спрямо друга годишно, земетресения с магнитуд над 6 единици се случват средно веднъж на всеки 22 години. Град Сан Франциско и по-голямата част от района на залива на Сан Франциско са построени в непосредствена близост до този разлом.

Вътрешнопластови процеси

Първите формулировки на тектониката на плочите твърдят, че вулканизмът и сеизмичните явления са съсредоточени по границите на плочите, но скоро стана ясно, че вътре в плочите се извършват специфични тектонични и магматични процеси, които също се тълкуват в рамките на тази теория. Сред вътрешнопластовите процеси особено място заемат явленията на дългосрочен базалтов магматизъм в някои региони, така наречените горещи точки.

Горещи точки

В дъното на океаните има множество вулканични острови. Някои от тях са разположени във вериги с постоянно променяща се възраст. Хавайският подводен хребет е класически пример за такъв подводен хребет. Той се издига над океанската повърхност под формата на Хавайските острови, от които на северозапад тече верига от морски планини с непрекъснато увеличаваща се възраст, някои от които, например, атол Midway, излизат на повърхността. На разстояние от около 3000 км от Хавай, веригата се завърта леко на север и вече се нарича Императорски хребет. Той е прекъснат в дълбок изкоп пред алеутската островна дъга.

За да се обясни тази невероятна структура, се предполага, че под Хавайските острови има гореща точка - място, където горещ мантийен поток се издига на повърхността, което топи океанската кора, движеща се над нея. Сега има много такива точки на Земята. Мантийният поток, който ги причинява, е наречен шлейф. В някои случаи се приема изключително дълбокият произход на материята на шлейфа, чак до границата между ядрото и мантията.

Капани и океански плата

В допълнение към дългосрочните горещи точки, понякога има масивни изливания на стопилки вътре в плочите, които образуват капани на континентите и океански плата в океаните. Особеността на този тип магматизъм е, че той се появява за кратко време в геоложки смисъл - от порядъка на няколко милиона години, но обхваща огромни площи (десетки хиляди км²); в същото време се излива колосален обем базалти, съпоставим с техния брой, кристализиращ в хребетите на средния океан.

На източносибирската платформа има сибирски капани, капани на платото Декан на индийския континент и много други. Смята се също, че горещите мантийни потоци са отговорни за образуването на капани, но за разлика от горещите точки те действат за кратко време и разликата между тях не е напълно ясна.

Горещи точки и капани породиха създаването на т.нар геотектоника на шлейфа, който твърди, че не само редовната конвекция, но и шлейфовете играят съществена роля в геодинамичните процеси. Тектониката на шлейфа не противоречи на тектониката на плочите, но я допълва.

Тектоника на плочите като научна система

Сега тектониката вече не може да се разглежда като чисто геоложка концепция. Той играе ключова роля във всички геонауки и отличава няколко методологически подхода с различни основни концепции и принципи.

От гледна точка кинематичен подход, движението на плочите може да се опише с геометричните закони на движението на фигури върху сферата. Земята се разглежда като мозайка от плочи с различни размери, движещи се една спрямо друга и самата планета. Палеомагнитните данни ни позволяват да възстановим положението на магнитния полюс спрямо всяка плоча в различни моменти от времето. Обобщаването на данните за различни плочи доведе до реконструкция на цялата последователност на относителните премествания на плочите. Комбинирането на тези данни с информация, получена от неподвижни горещи точки, даде възможност да се определят абсолютните движения на плочите и историята на движението на магнитните полюси на Земята.

Термофизичен подход разглежда Земята като топлинен двигател, при който топлинната енергия частично се превръща в механична. В рамките на този подход движението на материята във вътрешните слоеве на Земята се моделира като поток на вискозна течност, описан от уравненията на Навие - Стокс. Мантийната конвекция е придружена от фазови преходи и химични реакции, които играят решаваща роля в структурата на мантийните течения. Въз основа на данните за геофизичното сондиране, резултатите от термофизичните експерименти и аналитичните и числени изчисления, учените се опитват да детайлизират структурата на конвекцията на мантията, да намерят скоростите на потока и други важни характеристики на дълбоко залегналите процеси. Тези данни са особено важни за разбирането на структурата на най-дълбоките части на Земята - долната мантия и ядрото, които са недостъпни за пряко проучване, но несъмнено имат огромно влияние върху процесите, протичащи на повърхността на планетата.

Геохимичен подход... За геохимията тектониката на плочите е важна като механизъм за непрекъснат обмен на материя и енергия между различните черупки на Земята. Всяка геодинамична обстановка се характеризира със специфични скални асоциации. На свой ред тези характерни черти могат да се използват за определяне на геодинамичната обстановка, в която е формирана скалата.

Исторически подход... По отношение на историята на планетата Земя, тектониката на плочите е историята на континентите, които се свързват и разделят, раждането и изчезването на вулканичните вериги, появата и затварянето на океаните и моретата. Сега за големи блокове от кората историята на преместванията е установена с много подробности и за значителен период от време, но за малки плочи методологичните трудности са много по-големи. Най-сложните геодинамични процеси се случват в зоните на сблъсък на плочи, където се образуват планински вериги, съставени от множество малки разнородни блокове - терени. При изучаването на Скалистите планини се ражда специално направление на геоложките изследвания - анализ на терена, който включва набор от методи за идентифициране на терени и реконструкция на тяхната история.

Тектоника на плочите на други планети

Понастоящем няма доказателства за съвременна тектоника на плочите на други планети в Слънчевата система. Изследванията на магнитното поле на космическата станция Mars Global Surveyor показват възможността за тектоника на плочите на Марс в миналото.

В минало [ кога?] топлинният поток от вътрешността на планетата беше по-голям, така че кората беше по-тънка, налягането под много по-тънката кора също беше много по-ниско. И при значително по-ниско налягане и малко по-висока температура, вискозитетът на конвекционните потоци на мантията директно под кората беше много по-нисък от сегашния. Следователно в кората, плаваща на повърхността на мантийния поток, която е по-малко вискозна от днешната, са възникнали само относително малки еластични деформации. А механичните напрежения, генерирани в кората от конвекционни токове, по-малко вискозни от днешните, са били недостатъчни, за да надвишат крайната якост на скалите на кората. Следователно може би не е имало такава тектонична активност, както по-късно.

Минали движения на плочи

За повече информация по тази тема вижте: История на движението на плочите.

Реконструкцията на минали движения на плочи е един от основните предмети на геоложките изследвания. С различна степен на детайлност положението на континентите и блоковете, от които са били образувани, е реконструирано до архейците.

От анализа на движенията на континентите е направено емпирично наблюдение, че континентите на всеки 400-600 милиона години се събират в огромен континент, съдържащ почти цялата континентална кора - суперконтинент. Съвременните континенти са се образували преди 200-150 милиона години, в резултат на разделянето на суперконтинента Пангея. Сега континентите са на етап почти максимално разделяне. Атлантическият океан се разширява, а Тихият се затваря. Индустан се придвижва на север и смазва Евразийската плоча, но очевидно ресурсът на това движение вече е почти изчерпан и скоро в геоложко време в Индийския океан ще се появи нова зона на субдукция, в която океанската кора на Индийския океан ще бъде погълнат под индийския континент.

Влияние на движенията на плочите върху климата

Разположението на големи континентални масиви в полярните райони допринася за общото намаляване на температурата на планетата, тъй като на континентите могат да се образуват ледени покривки. Колкото по-широко е заледяването, толкова по-голямо е албедото на планетата и по-ниска е средната годишна температура.

Освен това относителното разположение на континентите определя океанската и атмосферната циркулация.

Една проста и логична схема: континенти в околополярните региони - заледяване, континенти в екваториалните региони - повишаване на температурата, се оказва неправилна в сравнение с геоложките данни за миналото на Земята. Кватернерното заледяване наистина се случи, когато Антарктида беше в района на Южния полюс, а в северното полукълбо Евразия и Северна Америка се приближиха до Северния полюс. От друга страна, най-силното протерозойско заледяване, по време на което Земята беше почти изцяло покрита с лед, се случи, когато повечето от континенталните масиви бяха в екваториалната област.

В допълнение, значителни промени в положението на континентите се случват за период от порядъка на десетки милиони години, докато общата продължителност на ледниковите епохи е от порядъка на няколко милиона години, а през една ледникова епоха циклични промени на заледяванията и настъпват междуледникови периоди. Всички тези климатични промени се случват бързо в сравнение със скоростта, с която се движат континентите и следователно движението на плочите не може да бъде причина.

От горното следва, че движенията на плочите не играят решаваща роля за климатичните промени, но могат да бъдат важен допълнителен фактор, който ги „тласка“.

Значение на тектониката на плочите

Тектониката на плочите е изиграла роля в науките за Земята, сравнима с хелиоцентричната концепция в астрономията или откриването на ДНК в генетиката. Преди приемането на теорията за тектониката на плочите науките за Земята са описателни. Те достигнаха високо ниво на съвършенство в описанието на природните обекти, но рядко можеха да обяснят причините за процесите. В различни области на геологията могат да доминират противоположни концепции. Тектониката на плочите е свързала различните науки за Земята, давайки им прогностична сила.

Вижте също

Бележки

Литература

• Вегенер А. Произходът на континентите и океаните / на. с него. П. Г. Камински, изд. Кропоткин П.Н. - Л.: Наука, 1984. - 285 с.
• Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г. Дълбока геодинамика. - Новосибирск, 1994. - 299 с.
• Zonenshain, Kuzmin M.I. Тектоника на плочите на СССР. В 2 тома.
• Кузмин М.И., Королков А.Т., Дрил С.И., Коваленко С.Н. Историческа геология с основи на тектониката на плочите и металогенията. - Иркутск: Иркут. un-t, 2000. - 288 с.
• Кокс А., Харт Р. Тектоника на плочите. - М.: Мир, 1989. - 427 с.
• Н. В. Короновски, В. Е. Хаин, Ясаманов Н. А. Историческа геология: Учебник. Москва: Издателство „Академия“, 2006.
• Лобковски Л.И., Никишин А.М., Хаин В.Е. Съвременни проблеми на геотектониката и геодинамиката. - М.: Научен свят, 2004. - 612 с. - ISBN 5-89176-279-X.
• Хайн, Виктор Ефимович. Основните проблеми на съвременната геология. Москва: Научен свят, 2003.

Връзки

• Хайн, Виктор Ефимович Съвременна геология: проблеми и перспективи
• В. П. Трубицин, В. В. Риков. Мантийна конвекция и глобална тектоника на Земята Съвместен институт по физика на Земята RAS, Москва
• Причини за тектонски разломи, континентален дрейф и физически термичен баланс на планетата (USAP)
• Хаин, Виктор Ефимович Тектоника на плочите, техните структури, движения и деформации

В процеса на формирането, а след това и развитието на геологията като наука, бяха предложени много хипотези, всяка от които от една или друга точка разглеждаше и обясняваше или отделни проблеми, или набор от проблеми, свързани с развитието на земните кора или Земята като цяло. Тези хипотези се наричат \u200b\u200bгеотектонични. Някои от тях поради недостатъчна убедителност бързо губят значението си в науката, докато други се оказват по-трайни, отново докато не се натрупат нови факти и идеи, които са в основата на нови хипотези, които са по-съобразени с даден етап в развитието на науката. Въпреки големия успех, постигнат при изучаването на устройството и развитието на земната кора, нито една от съвременните хипотези и теории (дори признати) не е в състояние да обясни с достатъчна надеждност и напълно всички условия за образуването на земната кора.

Първата научна хипотеза, хипотезата за повдигане, е формулирана през първата половина на 19 век. въз основа на идеите на плутонистите за ролята на вътрешните сили на Земята, които изиграха положителна роля в борбата срещу погрешните идеи на нептунистите. През 50-те години. XIX век тя беше заменена от по-обоснованата хипотеза за свиване (уплътнена), изложена от френския учен Ели дьо Бомон по това време. Хипотезата за свиване се основава на космогоничната хипотеза на Лаплас, която, както знаем, признава първичното горещо състояние на Земята и последващото му постепенно охлаждане.

Същността на хипотезата за свиване е, че охлаждането на Земята я кара да се свива с последващо намаляване на нейния обем. В резултат на това земната кора, която се втвърди преди вътрешните зони на планетата, е принудена да се свие, поради което се образуват сгънати планини.

През втората половина на XIX век. Американски учени Дж. Хол и Дж. Дан формулират доктрината за геосинклиналите - специални подвижни зони на земната кора, които в крайна сметка се превръщат в сгънати планински структури. Тази доктрина значително укрепи позицията на хипотезата за свиване. До началото на XX век обаче. Във връзка с получаването на нови данни на Земята тази хипотеза започва да губи значението си, тъй като не е в състояние да обясни периодичността на планинските строителни движения и процесите на магматизъм, пренебрегва процесите на удължаване и др. Освен това идеята за В науката възниква образуването на планета от студени частици, което лишава хипотезата от основната й опора.

В същото време учението за геосинклиналите продължава да се допълва и развива. В това отношение голям принос имат съветските учени А. Д. Архангелски, Н. С. Шацки, М. В. Муратов и др. Заедно с концепцията за подвижните зони - геосинклинали и базирани на тях в края на 19 век. и особено от началото на ХХ век. доктрината за относително стабилни континентални области - платформи започнаха да се развиват; сред местните учени, разработили тази доктрина, трябва преди всичко да се назоват А. П. Карпински, А. Д. Архангелски, Н. С. Шацки, А. А. Богданов, А. Л. Яншин.

Изследването на геосинклиналите и платформите се е утвърдило здраво в геоложката наука и запазва значението си и до днес. Той обаче все още няма солидна теоретична основа.

Желанието да се допълнят и отстранят недостатъците в хипотезата за свиване или, обратно, да се замени изцяло, доведе до появата през първата половина на 20 век. редица нови геотектонични хипотези. Нека отбележим някои от тях.

Хипотеза за пулсации.Тя се основава на идеята за редуване на процесите на компресия и разширяване на Земята - процеси, които са много характерни за Вселената като цяло. М. А. Усов и В. А. Обручев, които разработиха тази хипотеза, свързана сгъване, повреди на изтласкване, проникване на киселинни прониквания с фази на компресия и поява на пукнатини в земната кора и изливане на главни лави по тях с фази на разширение.

Хипотеза за диференциация на субкрусталната материя и миграция на радиоелементи.Под въздействието на гравитационната диференциация и радиогенното нагряване възниква периодично топене на течни компоненти от атмосферата, което води до разкъсвания на земната кора, вулканизъм, планинско строителство и други явления. Един от авторите на тази хипотеза е известният съветски учен В. В. Белоусов.

Хипотеза за континентален дрейф.Той е изложен през 1912 г. от немския учен А. Вегенер и е коренно различен от всички други хипотези. Въз основа на принципите на мобилизма - признаване на значителни хоризонтални измествания на огромни континентални маси. Повечето от хипотезите се основаваха на принципите на фиксизма - разпознаване на стабилно, фиксирано положение на отделни части от земната кора спрямо подлежащата мантия (такива са хипотезите на свиване, диференциация на субкрусталната материя и миграция на радиоелементи и т.н. .).

Според идеите на А. Вегенер гранитният слой на земната кора „плава“ над базалтовия слой. Под влияние на въртенето на Земята се оказа, че е сглобена в един континент Пангея. В края на палеозойската ера (преди около 200-300 милиона години) Пангея е разделена на отделни блокове и започва да се движи, докато заемат сегашното си положение. Под въздействието на отклонението на блокове от Северна и Южна Америка на запад възниква Атлантическият океан и съпротивата, която тези континенти изпитват, докато се движат по базалтовия слой, допринася за появата на планини като Андите и Кордилера. По същите причини Австралия и Антарктида се раздалечиха и се изместиха на юг и т.н.

А. Вегенер видя потвърждението на своята хипотеза в сходството на контурите и геоложката структура на бреговете от двете страни на Атлантическия океан, в сходството на изкопаемите организми на континентите, далеч един от друг, в различната структура на земната кора в океаните и континентите.

Появата на хипотезата на А. Вегенер предизвиква голям интерес, но тя угасва относително бързо, тъй като не е в състояние да обясни много явления, и най-важното, възможността за континентално движение по базалтовия слой. Въпреки това, както ще видим по-долу, мобилистическите възгледи, но на съвсем нова основа, бяха възродени и широко признати през втората половина на 20-ти век.

Ротационна хипотеза.Той заема отделно място сред геотектонските хипотези, тъй като вижда проявата на тектонични процеси на Земята под въздействието на извънземни причини, а именно привличането на Луната и Слънцето, причинявайки твърди приливи в земната кора и мантията, забавящи се въртенето на Земята и промяната на нейната форма. Последицата от това са не само вертикални, но и хоризонтални движения на отделни блокове от земната кора. Хипотезата не е широко приета, тъй като по-голямата част от учените вярват, че тектогенезата е резултат от проявата на вътрешните сили на Земята. В същото време трябва да се вземе предвид и влиянието на извънземните причини върху образуването на земната кора.

Теорията за новата глобална тектоника или тектоника на литосферните плочи.От началото на втората половина на XX век. разгърна обширни геоложки и геофизични изследвания на дъното на Световния океан. Резултатът от тях беше появата на напълно нови идеи за развитието на океаните, като например разпространението на литосферни плочи и образуването на млада океанска кора в рифтовите долини, образуването на континентална кора в зони на подтискане на литосферните плочи и др. Тези идеи са довели до възраждането на мобилистическите идеи в геоложката наука и до появата на теорията за новата глобална тектоника или тектониката на литосферните плочи.

Новата теория се основава на идеята, че цялата литосфера (т.е. земната кора заедно с горния слой на мантията) е разделена от тесни тектонично активни зони на отделни твърди плочи, движещи се по астеносферата (пластмасов слой в горната мантия). Активните тектонични зони, характеризиращи се с висока сеизмичност и вулканизъм, са рифтови зони на средноокеански хребети, системи от островни дъги и дълбоководни окопи на океаните, рифтови долини на континентите. В рифтовите зони на средноокеанските хребети плочите се изтласкват и се образува нова океанска кора, а в дълбоководните окопи някои плочи се бутат под други и се образува континентална кора. Възможен е и сблъсък на плочи - образуването на хималайската зона на гънки се счита за резултат от това явление.

Има седем големи литосферни плочи и малко по-голям брой малки. Тези плочи получиха следните имена: 1) Тихоокеански, 2) Северноамерикански, 3) Южноамерикански, 4) Евразийски, 5) Африкански, 6) Индо-австралийски и 7) Антарктически. Всеки от тях включва един или повече континенти или части от тях и океанската кора, с изключение на Тихоокеанската плоча, която е почти изцяло съставена от океанска кора. Едновременно с хоризонталните движения на плочите се извършват и техните ротации.

Движението на литосферните плочи, според тази теория, се причинява от конвективни потоци от материя в мантията, генерирани от топлината, отделена по време на радиоактивното разпадане на елементите и гравитационната диференциация на материята във вътрешността на Земята. Според много учени обаче разсъжденията за термичната конвекция в мантията са недостатъчни. Това се отнася и за възможността за потапяне на океански плочи в мантията на големи дълбочини и редица други позиции. Повърхностният израз на конвективното движение е рифтовите зони на средноокеанските хребети, където относително по-горещата мантия, издигаща се на повърхността, се топи. Той се излива под формата на базалтови лави и се втвърдява. Освен това, базалтовата магма отново се прониква в тези замръзнали скали и изтласква по-стари базалти в двете посоки. Това се случва много пъти. В същото време океанското дъно расте, разширява се. Подобен процес беше наречен разпространение... Скоростта на растеж на океанското дъно варира от няколко мм до 18 см годишно.

Други граници между литосферните плочи са сближаващи се, тоест земната кора в тези области се абсорбира. Такива зони бяха наречени субдукционни зони. Те са разположени по краищата на Тихия океан и в източната част на Индийския. Тежката и студена океанска литосфера, приближавайки се до по-дебелата и лека континентална, минава под нея, сякаш се гмурка. Ако две океански плочи влязат в контакт, по-старата потъва, тъй като е по-тежка и по-студена от по-младата.

Зоните, в които се получава субдукция, са морфологично изразени от дълбоководни окопи, а самата потъваща океанска студена и еластична литосфера е добре установена според данните на сеизмичната томография. Ъгълът на потапяне на океанските плочи е различен, до вертикален и плочите могат да бъдат проследени до границата на горните и долните мантии на дълбочина около 670 км.

Когато океанската плоча започне рязко да се огъва, когато се приближава до континенталната плоча, в нея възникват напрежения, които, изхвърляйки се, провокират земетресения. Хипоцентри или огнища на земетресения ясно маркират границата на триене между двете плочи и образуват наклонена сеизмична фокусна зона, която се спуска под континенталната литосфера на дълбочина от 700 км. Тези зони се наричат \u200b\u200bзоните Benioff, по името на американския сеизмолог, който ги е изучавал.

Потапянето на океанската литосфера води до други важни последици. Когато литосферата достигне дълбочина 100-200 км в зоната на високи температури и налягания, от нея се отделят течности - специални прегряти минерални разтвори, които причиняват топене на скали от континенталната литосфера и образуване на магмени камери, захранващи вериги от вулкани се развиват успоредно на дълбоководни окопи на активни континентални граници.

По този начин на активния континентален ръб, поради субдукция, се наблюдава силно разчленен релеф, висока сеизмичност и енергична вулканична активност.

В допълнение към феномена на субдукция има и т.нар отвличане, тоест изтласкването на океанската литосфера върху континенталната, пример за това е огромната тектонична покривка в източния край на Арабския полуостров, съставена от типична океанска кора.

Трябва да се спомене и сблъсък, или сблъсъци, две континентални плочи, които поради относителната лекота на съставящия ги материал не могат да се потопят една под друга, а се сблъскват, образувайки планинско сгънат пояс с много сложна вътрешна структура.

Основните разпоредби на тектониката на плочите са както следва:

1.Първа предпоставкатектониката на плочите е разделянето на горната част на твърдата Земя на две черупки, които се различават значително по реологични свойства (вискозитет) - твърда и крехка литосфера и по-пластична и подвижна астеносфера. Както вече споменахме, тези две черупки се идентифицират с помощта на сеизмологични или магнитотелерични данни.

2.Втора позициятектоника на плочите, на която дължи името си, се крие във факта, че литосферата е естествено подразделена на ограничен брой плочи, в момента седем големи и също толкова малки. Основата за тяхното идентифициране и границите между тях е местоположението на земетресението източници.

3.Трета разпоредбатектониката на плочите се отнася до естеството на взаимното им движение. Има три вида такива движения и съответно границите между плочите: 1) разминаващи се граници,по които плочите се раздалечават - разстилащи се; 2) конвергентни граници,върху които има сближаване на плочи, обикновено изразено чрез тягата на една плоча под друга; ако океанска плоча се движи под континентална плоча, този процес се нарича субдукция,ако океанската плоча напредва на континенталната - обдукция;ако две континентални плочи се сблъскат, също обикновено с една под друга, сблъсък; 3)трансформиране на граници,по което има хоризонтално плъзгане на едната плоча спрямо другата по равнината на вертикалната трансформационна повреда.

В природата преобладават границите на първите два типа.

На разминаващи се граници, в зони на разпространение, непрекъснато се ражда нова океанска кора; следователно тези граници също се наричат градивен.Тази кора се движи от астеносферния ток към зоните на субдукция, където се абсорбира на дълбочина; това дава основание да се наричат \u200b\u200bтакива граници разрушително.

Четвърта позициятектониката на плочите се крие във факта, че по време на движението си плочите се подчиняват на законите на сферичната геометрия, или по-скоро теорема на Ойлер,според която всяко движение на две конюгирани точки върху сфера се извършва по окръжност, начертана спрямо ос, преминаваща през центъра на Земята.

5.Пета позициятектониката на плочите твърди, че обемът на океанската кора, абсорбирана в зоните на субдукция, е равен на обема на кора, произхождаща от зоните на разпространение.

6.Шеста позициятектониката на плочите вижда основната причина за движението на плочите в мантията конвекция.Тази конвекция в класическия модел от 1968г. е чисто термична и обща мантия, а начинът на нейното влияние върху литосферните плочи е, че тези плочи, които са във вискозна адхезия към астеносферата, се отнасят от потока на последната и се движат като конвейер от разпръскващите оси към зоните на субдукция. Като цяло схемата на мантийната конвекция, водеща до плосък тектоничен модел на движенията на литосферата, се състои в това, че възходящите клонове на конвективните клетки са разположени под средноокеанските хребети, низходящите клонове под зоните на субдукция и в интервала между хребети и окопи, под пропастните равнини и континенти - хоризонтални сегменти на тези клетки.

Теорията за новата глобална тектоника или тектониката на литосферните плочи е особено популярна в чужбина: тя е призната и от много съветски учени, които не се ограничават до общо признание, но работят много за изясняване на основните й разпоредби, допълващи, задълбочавайки и развивайки тях. Съветският учен-мобилист AVPavs, разработвайки тази теория, стигна до заключението, че гигантските твърди литосферни плочи изобщо не съществуват, а литосферата поради факта, че тя е проникната от хоризонтални, наклонени и вертикални подвижни зони , се състои от отделни плочи („литопластин“), движещи се диференцирано. Това е принципно нов поглед към една от основните, но противоречиви разпоредби на тази теория.

Имайте предвид, че определена част от учените-мобилисти (както в чужбина, така и у нас) показват крайно негативно отношение към класическата доктрина за геосинклиналите всъщност те го отхвърлят напълно, независимо от факта, че много от разпоредбите на тази доктрина се основават на надеждни факти и наблюдения, установени и извършени в геоложки проучвания на континентите.

Очевидно най-правилният начин за създаване на наистина глобална теория на Земята не е противопоставянето, а идентифицирането на единството и взаимовръзката между всичко положително, отразено в класическата доктрина за геосинклиналите, и всичко ново, което се разкрива в теорията за новия глобален тектоника.

Тектоника на плочите (тектоника на плочите) е съвременна геодинамична концепция, базирана на осигуряването на мащабни хоризонтални премествания спрямо интегрални фрагменти от литосферата (литосферни плочи). По този начин тектониката на плочите разглежда движенията и взаимодействията на литосферните плочи.

За първи път хипотезата за хоризонталното движение на блоковете от кора е направена от Алфред Вегенер през 20-те години в рамките на хипотезата за континенталния дрейф, но тази хипотеза не получи подкрепа по това време. Едва през 60-те години проучванията на океанското дъно предоставят убедителни доказателства за хоризонтални движения на плочите и процесите на разширяване на океана поради образуването (разпространението) на океанската кора. Възраждането на идеите за преобладаващата роля на хоризонталните движения се състоя в рамките на „мобилистичната“ посока, чието развитие доведе до развитието на съвременната теория на тектониката на плочите. Основните принципи на тектониката на плочите са формулирани през 1967-68 г. от група американски геофизици - WJ Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes в развитието на по-ранните (1961-62) идеи на американски учени Г. Хес и Р. Дигз за разширяването (разпространението) на океанското дъно

Основи на тектониката на плочите

Основите на тектониката на плочите могат да бъдат обобщени в няколко основни

1. Горната скалиста част на планетата е разделена на две черупки, значително различни по реологични свойства: твърдата и крехка литосфера и подлежащата пластмаса и подвижна астеносфера.

2. Литосферата е разделена на плочи, непрекъснато се движи по повърхността на пластичната астеносфера. Литосферата е разделена на 8 големи плочи, десетки средни плочи и много малки. Между големите и средните плочи има пояси, съставени от мозайки от малки плочи от кора.

Границите на плочите са области на сеизмична, тектонична и магматична активност; вътрешните области на плочите са слабо сеизмични и се характеризират със слабо проявление на ендогенни процеси.

Повече от 90% от повърхността на Земята пада върху 8 големи литосферни плочи:

Австралийска чиния,
Антарктическа плоча,
Африканска чиния,
Евразийска плоча,
Плоча на Индустан,
Тихоокеанска плоча,
Северноамериканска плоча,
Южноамериканска плоча.

Средни плочи: арабски (субконтинент), Карибите, Филипините, Наска и Кокос и Хуан де Фука и др.

Някои литосферни плочи са съставени изключително от океанска кора (например Тихоокеанската плоча), други включват фрагменти както от океанска, така и от континентална кора.

3. Има три вида относителни измествания на плочите: дивергенция (дивергенция), конвергенция (конвергенция) и срязващи измествания.

Съответно се разграничават три типа граници на основните плочи.

Различни граници - граници, по които плочите се раздалечават.

Наричат \u200b\u200bсе процесите на хоризонтално разтягане на литосферата рифтинг... Тези граници са ограничени до континентални рифтове и средноокеански хребети в океанските басейни.

Терминът "разлом" (от английския rift - разкъсване, пукнатина, процеп) се прилага за големи линейни структури с дълбок произход, образувани по време на разтягането на земната кора. По отношение на структурата те са грабеноподобни структури.

Разломите могат да бъдат положени както върху континенталната, така и върху океанската кора, образувайки единна глобална система, ориентирана спрямо оста на геоида. В този случай еволюцията на континенталните разломи може да доведе до разкъсване на непрекъснатостта на континенталната кора и превръщането на този разлом в океански разлом (ако разширяването на разлома спре преди етапа на разкъсване на континенталната кора, то е изпълнен със седименти, превръщайки се в аулакоген).

Процесът на разпространение на плочите в зони на океански разломи (средноокеански хребети) е придружен от образуването на нова океанска кора поради магматична базалтова стопилка, идваща от астеносферата. Този процес на образуване на нова океанска кора поради притока на мантия се нарича разпространение(от английски разпространение - да се разпространява, разгръща).

Структурата на средноокеанския хребет

По време на разпръскването всеки удължителен импулс е придружен от притока на нова порция мантийни стопилки, които, докато се втвърдяват, изграждат ръбовете на плочите, отклоняващи се от оста MOR.

Именно в тези зони се образува млада океанска кора.

Конвергентни граници - граници, по които се случва сблъсъкът на плочи. При сблъсък може да има три основни варианта на взаимодействие: „океанска - океанска“, „океанска - континентална“ и „континентално - континентална“ литосфера. В зависимост от естеството на сблъскващите се плочи могат да протичат няколко различни процеса.

Субдукция - процесът на изместване на океанската плоча под континенталната или друга океанска. Зоните на субдукция са ограничени до аксиалните части на дълбоководни окопи, свързани с островни дъги (които са елементи на активни полета). Границите на субдукция представляват около 80% от дължината на всички конвергентни граници.

Когато континенталната и океанската плочи се сблъскат, естествен феномен е подчиняването на океанската (по-тежка) плоча под ръба на континенталната; когато два океански се сблъскат, по-старият (т.е. по-хладният и плътен) потъва.

Зоните на субдукция имат характерна структура: типичните им елементи са дълбоководен изкоп - дъга на вулканичен остров - басейн с обратна дъга. Дълбоководен изкоп се формира в зоната на огъване и подтискане на подложната плоча. Докато потъва, тази плоча започва да губи вода (която е изобилна в утайки и минерали), като последната, както е известно, значително намалява температурата на топене на скалите, което води до образуването на центрове за топене, които захранват вулканите на острова дъги. В задната част на вулканична дъга обикновено се получава известно разтягане, което определя образуването на басейн с обратна дъга. В зоната на басейна със задна дъга напрежението може да бъде толкова значително, че да доведе до разкъсване на кората на плочата и отваряне на басейна с океанска кора (т.нар. Процес на разпространение на задна дъга).

Потъването на субдукционната плоча в мантията се проследява от огнища на земетресение, възникващи при контакта на плочите и вътре в субдукционната плоча (по-студени и следователно по-крехки от околните скали на мантията). Тази сеизмична фокусна зона беше наречена зона Бениоф-Заварицки.

В зоните на субдукция започва образуването на нова континентална кора.

Много по-рядък процес на взаимодействие на континенталната и океанската плочи е процесът отвличане - изтласкване на част от океанската литосфера върху ръба на континенталната плоча. Трябва да се подчертае, че в хода на този процес се случва отделянето на океанската плоча и напредва само горната й част - кората и няколко километра от горната мантия.

При сблъсъка на континентални плочи, чиято кора е по-лека от материала на мантията и в резултат на това не е в състояние да се потопи в нея, процесът протича сблъсъци... По време на сблъсъка краищата на сблъскващите се континентални плочи са смачкани, смачкани и се образуват системи от големи тягови разломи, което води до растежа на планински структури със сложна гъвкаво-тягова структура. Класически пример за подобен процес е сблъсъкът на плочата на Индустан с евразийската, придружен от разрастването на грандиозните планински системи на Хималаите и Тибет.

Модел на процеса на сблъсък

Процесът на сблъсък замества процеса на субдукция, завършвайки затварянето на океанския басейн. В същото време в началото на процеса на сблъсък, когато ръбовете на континентите вече са се приближили, сблъсъкът се комбинира с процеса на субдукция (слягането на океанската кора продължава под ръба на континента).

Мащабният регионален метаморфизъм и натрапчивият гранитоиден магматизъм са типични за сблъсъчните процеси. Тези процеси водят до създаването на нова континентална кора (с типичния си гранит-гнайсов слой).

Трансформирайте границите - граници, по които се появяват сдвигови измествания на плочата.

Границите на земните литосферни плочи

1 – разминаващи се граници ( и -средноокеански хребети, б -континентални разломи); 2 – трансформират граници; 3 – конвергентни граници ( и -островна дъга, б -активни континентални граници, в -сблъсък); 4 – посока и скорост (см / година) на движение на плочата.

4. Обемът на океанската кора, погълната в зоните на субдукция, е равна на обема на кора, възникваща в зоните на разпространение. Тази позиция подчертава мнението за постоянството на обема на Земята. Но това мнение не е единственото и окончателно доказано. Възможно е обемът на плановете да се променя пулсиращо или да има намаляване на намаляването му поради охлаждане.

5. Основната причина за движението на плочата е конвекцията на мантията. причинени от мантийни топлинно-гравитационни течения.

Източникът на енергия за тези течения е температурната разлика между централните райони на Земята и температурата на нейните приповерхностни части. В този случай основната част от ендогенната топлина се отделя на границата на ядрото и мантията по време на процеса на дълбока диференциация, която определя разпадането на основния хондритен материал, по време на който металната част се втурва към центъра, увеличавайки сърцевината на планетата, а силикатната част е концентрирана в мантията, където е допълнително диференцирана.

Скалите, нагрявани в централните зони на Земята, се разширяват, плътността им намалява и те се издигат, отстъпвайки място на потъването на по-студени и следователно по-тежки маси, които вече са отделили част от топлината в приповерхностните зони. Този процес на пренос на топлина продължава непрекъснато, което води до образуването на подредени затворени конвективни клетки. В този случай в горната част на клетката потокът на материята се случва почти в хоризонтална равнина и именно тази част от потока определя хоризонталното движение на материята на астеносферата и плочите, разположени върху нея. Като цяло възходящите клонове на конвективните клетки са разположени под зоните на разминаващи се граници (MOR и континентални рифтове), а низходящите клонове - под зоните на конвергентни граници.

По този начин основната причина за движението на литосферните плочи е „влачене“ от конвективни течения.

Освен това върху плочите действат редица фактори. По-специално, повърхността на астеносферата се оказва донякъде издигната над зоните на възходящите клони и по-спусната в зоните на потапяне, което определя гравитационното „плъзгане“ на литосферната плоча, разположена върху наклонена пластмасова повърхност. Освен това има процеси на изтегляне на тежката студена океанска литосфера в зоните на субдукция в горещата и вследствие на това по-малко плътна астеносфера, както и хидравлично заклиняване от базалти в зоните MOR.

Фигура - Сили, действащи върху литосферни плочи.

Основните движещи сили на тектониката на плочите се прилагат към дъното на интраплитните части на литосферата - силите на плъзгане (плъзгане) на мантията FDO под океаните и FDC под континентите, чийто размер зависи главно от скоростта на астеносферния ток, а последният се определя от вискозитета и дебелината на астеносферния слой. Тъй като дебелината на астеносферата под континентите е много по-малка и вискозитетът е много по-висок, отколкото под океаните, величината на силата FDCпочти с порядък по-нисък от FDO... Под континентите, особено техните древни части (континентални щитове), астеносферата почти се изпъква, така че континентите изглеждат „закъсали“. Тъй като повечето от литосферните плочи на днешната Земя включват както океански, така и континентални части, трябва да се очаква, че присъствието на континент в плочата обикновено трябва да „забавя“ движението на цялата плоча. Така се случва всъщност (най-бързо движещите се почти чисто океански плочи на Тихия океан, Кокос и Наска; най-бавните - евразийските, северноамериканските, южноамериканските, антарктическите и африканските, значителна част от които са заети от континенти). И накрая, при конвергентни граници на плочи, където тежките и студени ръбове на литосферните плочи (плочи) потъват в мантията, тяхната отрицателна плаваемост създава сила FNB(индексът в обозначението на сила - от английски отрицателна плаваемост). Действието на последния води до факта, че субдуциращата част на плочата потъва в астеносферата и изтегля цялата плоча заедно с нея, като по този начин увеличава скоростта на нейното движение. Очевидно силата FNBдейства спорадично и само при определени геодинамични настройки, например в случаите на гореописаното срутване на плочата през участъка от 670 км.

По този начин механизмите, които привеждат литосферните плочи в движение, могат условно да бъдат причислени към следните две групи: 1) свързани със силите на мантията "влачене" ( механизъм за плъзгане на мантията), приложена към всякакви точки на основата на плочите, на фиг. 2.5.5 - сили FDOи FDC; 2) свързани със сили, приложени към ръбовете на плочите ( механизъм за крайна сила), на фигурата - сили FRPи FNB... Ролята на този или онзи задвижващ механизъм, както и тези или други сили, се оценява индивидуално за всяка литосферна плоча.

Цялостта на тези процеси отразява общия геодинамичен процес, обхващащ области от повърхността до дълбоките зони на Земята.

Мантийна конвекция и геодинамични процеси

В момента се развива двуклетъчна мантийна конвекция със затворени клетки (според модела на конвекционна мантия) или отделна конвекция в горната и долната мантия с натрупване на плочи под зони на субдукция (според двустепенен модел) през земната мантия. Вероятните полюси на издигането на мантийната материя се намират в североизточна Африка (приблизително под зоната на свързване на Африканската, Сомалийската и Арабската плочи) и в района на Великденския остров (под средния хребет на Тихия океан - Издигане в Източен Тихи океан).

Екваторът на потъване на мантийния материал минава по приблизително непрекъсната верига от сходящи се граници на плочите по периферията на Тихия и Източния Индийски океан.

Настоящият режим на мантийна конвекция, започнал преди около 200 милиона години с разпадането на Пангея и породил съвременните океани, в бъдеще ще бъде заменен от едноклетъчен режим (според модела на конвекция през мантия) или (според алтернативен модел) конвекцията ще стане през мантията поради срутването на плочи през участъка от 670 км. Това може да доведе до сблъсък на континенти и образуване на нов суперконтинент, петият в историята на Земята.

6. Изместванията на плочите се подчиняват на законите на сферичната геометрия и могат да бъдат описани въз основа на теоремата на Ойлер. Теоремата за въртене на Ойлер гласи, че всяко въртене на триизмерното пространство има ос. По този начин въртенето може да се опише с три параметъра: координатите на оста на въртене (например нейната географска ширина и дължина) и ъгъл на въртене. Въз основа на това положение може да се реконструира положението на континентите през изминалите геоложки епохи. Анализът на движенията на континентите доведе до заключението, че на всеки 400-600 милиона години те се обединяват в един суперконтинент, който претърпява по-нататъшно разпадане. В резултат на разделянето на такъв суперконтинент Пангея, настъпило преди 200-150 милиона години, се образуват съвременните континенти.

Някои доказателства за реалността на механизма на тектониката на плочите

Стареене на възрастта на океанската кора с отдалечаване от разпространяващите се оси (вижте фигурата). В същата посока се отбелязва увеличаване на дебелината и стратиграфската пълнота на седиментния слой.

Фигура - Карта на възрастта на скалите на океанското дъно на Северния Атлантик (според W. Pitman и M. Talvani, 1972). Участъците на океанското дъно от различни възрастови интервали са подчертани в различни цветове; цифрите показват възрастта в милиони години.

Геофизични данни.

Фигура - Томографски профил през елинския пролив, Крит и Егейско море. Сивите кръгове са хипоцентър на земетресението. Синият цвят показва плоча на хлътнала студена мантия, червеният - гореща мантия (според V. Speckman, 1989)

Останки от огромната фаралонова плоча, която изчезна в зоната на субдукция под Северна и Южна Америка, записани като плочи от "студената" мантия (участък в Северна Америка, по S-вълни). От Grand, Van der Hilst, Widiyantoro, 1997, GSA Today, v. 7, No. 4, 1-7

​Линейни магнитни аномалии в океаните са открити през 50-те години на миналия век по време на геофизичното изследване на Тихия океан. Това откритие позволява на Хес и Диес през 1968 г. да формулират теорията за разпространението на океанското дъно, която прераства в теория за тектониката на плочите. Те се превърнаха в едно от най-силните доказателства за коректността на теорията.

Фигура - Образуване на аномалии на магнитната лента по време на разпространението.

Причината за произхода на лентовите магнитни аномалии е процесът на раждане на океанската кора в зоните на разпространение на средноокеанските хребети, изригналите базалти, когато се охладят под точката на Кюри в магнитното поле на Земята, придобиват остатъчно намагнитване. Посоката на намагнитване съвпада с посоката на магнитното поле на Земята, но поради периодични инверсии на магнитното поле на Земята изригналите базалти образуват ивици с различни посоки на намагнитване: директна (съвпада със съвременната посока на магнитното поле) и обратен.

Фигура - Диаграма на формирането на ивичестата структура на магнитоактивния слой и магнитните аномалии на океана (моделът на лозата - Матюс).

Тектониката е клон на геологията, който изучава структурата на земната кора и движението на литосферните плочи. Но той е толкова многостранен, че играе значителна роля в много други науки за земята. Тектониката се използва в архитектурата, геохимията, сеизмологията, при изучаването на вулкани и в много други области.

Научна тектоника

Тектониката е сравнително млада наука, тя изучава движението на литосферните плочи. За първи път идеята за движението на плочите е изразена в теорията за континенталния дрейф от Алфред Вегенер през 20-те години. Но той получи своето развитие едва през 60-те години на XX век, след проучвания на релефа на континентите и океанското дъно. Полученият материал ни позволи да разгледаме по-рано съществуващите теории. Теорията за литосферните плочи се появява в резултат на развитието на идеите на теорията за континенталния дрейф, теорията за геосинклиналите и хипотезата за контракциите.

Тектониката е наука, която изучава силата и естеството на силите, които образуват планински вериги, трошат скалите на гънки и разтягат земната кора. Той е в основата на всички геоложки процеси на планетата.

Договорната хипотеза

Хипотезата за свиването е изложена от геолога Ели дьо Бомон през 1829 г. на заседание на Френската академия на науките. Обяснява процесите на планинско строителство и сгъване на земната кора под въздействието на намаляването на обема на Земята поради охлаждане. Хипотезата се основава на идеите на Кант и Лаплас за първичното огнено-течно състояние на Земята и нейното по-нататъшно охлаждане. Следователно процесите на планинско строителство и сгъване са обяснени като процеси на компресия на земната кора. По-късно, докато се охлажда, Земята намалява обема си и се смачква на гънки.

Контракционна тектоника, чието определение потвърждава новата доктрина за геосинклини, обяснява неравномерната структура на земната кора и се превръща в солидна теоретична основа за по-нататъшното развитие на науката.

Геосинклинална теория

Той е съществувал в края на края на 19-ти и началото на 20-ти век. Тя обяснява тектоничните процеси с циклични колебателни движения на земната кора.

Вниманието на геолозите беше насочено към факта, че скалите могат да се срещат както хоризонтално, така и изместени. Хоризонтално отложените скали са посочени като платформи, докато дислоцираните скали са наречени сгънати площи.

Според теорията за геосинклиналите, в началния етап, поради активни тектонични процеси, има отклонение и слягане на земната кора. Този процес е придружен от разнасяне на седименти и образуване на дебел слой от седиментни отлагания. В бъдеще се случва процесът на планинско строителство и появата на сгъване. Геосинклиналният режим се оценява от платформения режим, който се характеризира с незначителни тектонични движения с образуване на малка дебелина на седиментните скали. Последният етап е формирането на континента.

Геосинклиналната тектоника преобладава почти 100 години. По това време в геологията липсваше фактически материал; впоследствие натрупаните данни доведоха до създаването на нова теория.

Теория на литосферните плочи

Тектониката е една от областите в геологията, които са в основата на съвременната теория за движението на литосферните плочи.

Според теорията част от земната кора са литосферни плочи, които са в непрекъснато движение. Движението им е относително едно към друго. В зоните на разтягане на земната кора (средноокеански хребети и континентални рифтове) се образува нова (пръскаща зона). В зоните на потапяне на блокове от земната кора се абсорбира старата кора, както и слягането на океанската кора под континенталната (субдукционна зона). Също така в рамките на теорията са обяснени процесите на планинско строителство и вулканична дейност.

Глобалната тектоника на плочите включва такова ключово понятие като геодинамична настройка. Характеризира се с набор от геоложки процеси, в рамките на една територия, в определен момент. Същите геоложки процеси са характерни за една и съща геодинамична обстановка.

Структурата на земното кълбо

Тектониката е клон на геологията, който изучава устройството на планетата Земя. Земята в грубо приближение има формата на сплескан елипсоид и се състои от няколко черупки (слоя).

Разграничават се следните слоеве:

1. Земната кора.
2. Мантия.
3. Ядро.

Земната кора е външният твърд слой на Земята; тя е отделена от мантията с граница, наречена повърхност на Мохорович.

Мантията от своя страна се подразделя на горна и долна. Границата, разделяща мантийните слоеве, е слоят Голицин. Земната кора и горната част на мантията, до астеносферата, са земната литосфера.

Сърцевината е центърът на земното кълбо, отделен от мантията с границата на Гутенберг. Разделен е на течно външно и твърдо вътрешно ядро, между тях има преходна зона.

Структурата на земната кора

Науката за тектоника е пряко свързана със структурата на земната кора. Геологията изучава не само процесите, протичащи в недрата на Земята, но и нейната структура.

Земната кора е горната част на литосферата, тя е външно твърдо вещество, съставена е от скали с различен физичен и химичен състав. Според физико-химичните параметри има разделение на три слоя:

1. Базалтик.
2. Гранит-гнайс.
3. Утаечни.

Има и разделение в структурата на земната кора. Има четири основни типа земна кора:

1. Континентален.
2. Океански.
3. Субконтинентален.
4. Субокеански.

Континенталната кора е представена и от трите слоя, дебелината й варира от 35 до 75 км. Горният седиментен слой е широко развит, но като правило има малка дебелина. Следващият слой, гранит-гнайс, има максимална дебелина. Третият слой, базалтовият, е съставен от метаморфни скали.

Океанската кора е представена от два слоя - утаечен и базалтов, дебелината му е 5-20 км.

Субконтиненталната кора, подобно на континенталната кора, се състои от три слоя. Разликата е, че дебелината на гранит-гнайсовия слой в субконтиненталната кора е много по-малка. Този вид кора се среща на границата на континента с океана, в района на активен вулканизъм.

Подокеанската кора е близка до океанската. Разликата е, че дебелината на седиментния слой може да достигне 25 км. Този вид кора се ограничава до дълбоки корита на земната кора (вътрешни морета).

Литосферна плоча

Литосферните плочи са големи блокове от земната кора, които са част от литосферата. Плочите са в състояние да се движат една спрямо друга по горната част на мантията - астеносферата. Плочите са отделени една от друга с дълбоководни окопи, хребети в средата на океана и планински системи. Характерна особеност на литосферните плочи е, че те са в състояние да поддържат твърдост, форма и структура за дълго време.

Земната тектоника предполага, че литосферните плочи са в постоянно движение. С течение на времето те сменят контура си - могат да се разделят или да растат заедно. Към днешна дата са идентифицирани 14 големи литосферни плочи.

Тектоника на литосферните плочи

Процесът, който формира облика на Земята, е пряко свързан с тектониката на литосферните плочи. Тектониката на света предполага, че движението не е на континентите, а на литосферните плочи. Когато се сблъскат помежду си, те образуват планински вериги или дълбоки океански окопи. Земетресенията и вулканичните изригвания са резултат от движението на литосферните плочи. Активната геоложка дейност се ограничава главно до краищата на тези образувания.

Движението на литосферните плочи се фиксира с помощта на спътници, но естеството и механизмът на този процес остава загадка.

В океаните процесите на унищожаване и натрупване на утайки се забавят, поради което тектонските движения се отразяват добре в релефа. Дънният релеф има сложно разчленена структура. Разграничават се структурите, образувани в резултат на вертикални движения на земната кора и структури, получени в резултат на хоризонтални движения.

Структурите на океанското дъно включват форми на релефа като бездни равнини, океански басейни и хребети в средата на океана. В зоната на депресиите обикновено се наблюдава спокойна тектонична обстановка, в зоната на средноокеанските хребети се отбелязва тектонична активност на земната кора.

Океанската тектоника включва също структури като дълбоководни окопи, океански планини и гийоти.

Причини Преместване на плочи

Движещата геоложка сила е тектониката на света. Основната причина за движението на плочите е мантийната конвекция, създадена от топлинно-гравитационни течения в мантията. Това се дължи на температурната разлика между повърхността и центъра на Земята. Вътре скалите се нагряват, те се разширяват и намаляват плътността. Леките фракции започват да се покачват и на тяхно място се спускат студени и тежки маси. Процесът на пренос на топлина се извършва непрекъснато.

Редица други фактори действат върху движението на плочите. Например, астеносферата е повишена в зони и понижена в зони за гмуркане. Така се образува наклонена равнина и протича процесът на „гравитационно“ плъзгане на литосферната плоча. Повлияват се и зоните на субдукция, където студената и тежка океанска кора се изтегля под горещата континентална кора.

Дебелината на астеносферата под континентите е много по-малка, а вискозитетът е по-голям, отколкото под океаните. Под древните части на континентите астеносферата практически липсва, така че на тези места те не се движат и остават на място. И тъй като литосферната плоча включва както континенталната, така и океанската част, присъствието на древната континентална част ще възпрепятства движението на плочата. Движението на чисто океански плочи е по-бързо от смесеното и още повече континенталното.

Има много механизми, които привеждат плочите в движение, условно те могат да бъдат разделени на две групи:

Съвкупността от процесите на движещите сили отразява като цяло геодинамичния процес, който обхваща всички слоеве на Земята.

Архитектура и тектоника

Тектониката е не само чисто геоложка наука, свързана с процесите, протичащи в недрата на Земята. Използва се и в ежедневието на човека. По-специално, тектониката се използва в архитектурата и строителството на всякакви структури, било то сгради, мостове или подземни конструкции. Тук законите на механиката са в основата. В този случай под тектоника се разбира степента на здравина и стабилност на конструкцията в дадена зона.

Теорията на литосферните плочи не обяснява връзката между движенията на плочите и дълбоките процеси. Нуждаем се от теория, която да обяснява не само структурата и движението на литосферните плочи, но и процесите, протичащи вътре в Земята. Развитието на такава теория е свързано с обединяването на специалисти като геолози, геофизици, географи, физици, математици, химици и много други.

Миналата седмица обществеността беше развълнувана от новината, че полуостров Крим се движи към Русия не само благодарение на политическата воля на населението, но и в съответствие с природните закони. Какво представляват литосферните плочи и на коя от тях е географски разположена Русия? Какво ги кара да се движат и къде? Кои територии все още искат да се "присъединят" към Русия и кои заплашват да "избягат" в САЩ?

"И ние отиваме някъде"

Да, всички отиваме някъде. Докато четете тези редове, вие се движите бавно: ако сте в Евразия, тогава на изток със скорост около 2-3 сантиметра годишно, ако в Северна Америка, то със същата скорост на запад и ако някъде в дъното на Тихия океан (как стигнахте там?), тогава той ви отвежда на северозапад с 10 сантиметра годишно.

Ако седнете и изчакате около 250 милиона години, ще попаднете на нов суперконтинент, който ще обедини цялата земна земя - на континента Пангея Ултима, наречен така в памет на древния суперконтинент Пангея, който е съществувал само 250 милиона години преди.

Следователно новината, че „Крим се движи“, трудно може да се нарече новина. Първо, защото Крим, заедно с Русия, Украйна, Сибир и Европейския съюз, е част от Евразийската литосферна плоча и всички те се движат заедно в една и съща посока през последните сто милиона години. Крим обаче е и част от т.нар Средиземноморски подвижен пояс, той е разположен на скитската плоча, а по-голямата част от европейската част на Русия (включително град Санкт Петербург) - на източноевропейската платформа.

И тук често възниква объркване. Факт е, че освен огромни площи на литосферата, като евразийските или северноамериканските плочи, има и напълно различни по-малки „плочки“. Ако е много условно, тогава земната кора е съставена от континентални литосферни плочи. Самите те са съставени от древни и много стабилни платформи.и планински зони (древни и съвременни). И вече самите платформи са разделени на плочи - по-малки участъци от кората, състоящи се от два "слоя" - сутерена и покрива, и щитове - "еднослойни" издатини.

Покритието на тези нелитосферни плочи се състои от седиментни скали (например варовик, съставен от много черупки от морски животни, които са живели в праисторическия океан над повърхността на Крим) или магматични (изхвърлени от вулкани и втвърдени маси от лава). A fосновните плочи и щитове най-често се състоят от много стари скали, главно от метаморфен произход. Това е името на магматични и седиментни скали, които са потънали в дълбините на земната кора, където под въздействието на високи температури и огромен натиск върху тях се случват различни промени.

С други думи, по-голямата част от Русия (с изключение на Чукотка и Забайкалия) е разположена на евразийската литосферна плоча. Нейната територия обаче е „разделена“ между Западносибирската плоча, Алданския щит, Сибирската и Източноевропейската платформи и Скитската плоча.

Вероятно директорът на Института по приложна астрономия (IPA RAS), доктор на физико-математическите науки Александър Ипатов каза за движението на последните две плочи. И по-късно, в интервю за Indicator, той поясни: "Ние се занимаваме с наблюдения, които ни позволяват да определим посоката на движение на плочите на земната кора. Плочата, на която е разположена станцията Симеиз, се движи със скорост 29 милиметри годишно на североизток, тоест там, където е Русия. А плочата, където се намира Петър, се движи, може да се каже, към Иран, на юг-югозапад. "Това обаче не е такова откритие, защото това движение е от няколко десетилетия и то само по себе си е започнало през кайнозойската ера.

Теорията на Вегенер е приета със скептицизъм - главно защото той не може да предложи задоволителен механизъм за обяснение на движението на континентите. Той вярваше, че континентите се движат, разбивайки земната кора като ледоразбивачи през лед, благодарение на центробежната сила от въртенето на Земята и приливните сили. Неговите противници заявиха, че континентите - "ледоразбивачи" в процеса на движение ще променят външния си вид до неузнаваемост, а центробежните и приливните сили са твърде слаби, за да им послужат като "двигател". Един критик изчисли, че ако приливната сила е достатъчно силна, за да премести континентите толкова бързо (Вегенер изчислява скоростта им на 250 сантиметра годишно), това ще спре въртенето на Земята за по-малко от година.

В края на 30-те години теорията за континенталния дрейф е отхвърлена като антинаучна, но към средата на 20 век тя трябва да се върне към нея: средноокеанските хребети са открити и се оказа, че в зоната на тези хребети непрекъснато се образува нова кора, поради което континентите се "раздалечават" ... Геофизиците са изследвали намагнитването на скалите по хребетите на средния океан и са открили „ленти“ с многопосочно намагнитване.

Оказа се, че новата океанска кора "записва" състоянието на магнитното поле на Земята по време на формирането и учените са получили отличен "владетел" за измерване на скоростта на този конвейер. И така, през 60-те години теорията за континенталния дрейф се завръща за втори път, вече окончателно. И този път учените успяха да разберат какво движи континентите.

"Ледени плочки" във врящия океан

„Представете си океан, в който плават ледени плочи, тоест в него има вода, има лед и например някои ледени плочки имат дървени салове, замръзнали. Ледът е литосферни плочи, саловете са континенти и те плуват в материала на мантията, "- обяснява член-кореспондентът на RAS Валери Трубицин, главен изследовател в O.Yu. Шмит.

Още през 60-те години той излага теория за структурата на гигантските планети и в края на 20 век започва да създава математически обоснована теория за континенталната тектоника.

Междинният слой между литосферата и горещото желязно ядро \u200b\u200bв центъра на Земята - мантията - се състои от силикатни скали. Температурата му варира от 500 градуса по Целзий в горната част до 4000 градуса по Целзий на основната граница. Следователно от дълбочина 100 километра, където температурата вече е над 1300 градуса, материалът на мантията се държи като много дебела смола и тече със скорост 5-10 сантиметра годишно, казва Трубицин.

В резултат на това в мантията се появяват конвективни клетки, като в тенджера с вряща вода - области, където горещата материя се издига от единия край и се охлажда от другия.

„В мантията има около осем от тези големи клетки и много повече малки“, казва ученият. Средноокеанските хребети (например в центъра на Атлантическия океан) са мястото, където материалът на мантията се издига на повърхността и където се ражда нова кора. Освен това има субдукционни зони, места, където една плоча започва да "пълзи" под съседната и да потъва надолу в мантията. Зоните на субдукция са например западното крайбрежие на Южна Америка. Тук се случват най-мощните земетресения.

"По този начин плочите участват в конвективната циркулация на материала на мантията, който временно става твърд, докато е на повърхността. Потапяйки се в мантията, материалът на плочата се загрява и омеква отново", обяснява геофизикът.

Освен това отделни потоци от материя - шлейфове - се издигат от мантията на повърхността и тези потоци имат всички шансове да унищожат човечеството. В крайна сметка именно мантийните шлейфове причиняват появата на супервулкани (виж). Такива точки по никакъв начин не са свързани с литосферни плочи и могат да останат на място дори когато плочите се движат. Когато изплува шлейфа, се появява гигантски вулкан. Има много такива вулкани, те са на Хаваите, Исландия, подобен пример е калдерата Йелоустоун. Супервулканите могат да генерират изригвания хиляди пъти по-мощни от повечето конвенционални вулкани като Везувий или Етна.

„Преди 250 милиона години такъв вулкан на територията на съвременен Сибир уби почти всички живи същества, оцеляха само предците на динозаврите“, казва Трубицин.

Събраха се - разпръснати

Литосферните плочи са съставени от относително тежка и тънка базалтова океанска кора и по-леки, но много по-дебели континенти. Плоча с континент и океанска кора, „замръзнала“ около нея, може да се движи напред, докато тежката океанска кора потъва под съседа си. Но когато континентите се сблъскат, те вече не могат да се потопят един под друг.

Например, преди около 60 милиона години, индийската плоча се откъсна от това, което стана Африка, и отиде на север и преди около 45 милиона години тя се срещна с Евразийската плоча и Хималаите, най-високите планини на Земята, израснаха на мястото на сблъсъка.

Движението на плочите рано или късно ще сведе всички континенти в един, тъй като листата във водовъртеж се сливат в един остров. В историята на Земята континентите са се обединявали и разпадали приблизително четири до шест пъти. Последният суперконтинент Пангея е съществувал преди 250 милиона години, преди това е бил суперконтинентът Родиния, преди 900 милиона години, преди него - още две. „И изглежда, че скоро ще започне обединението на новия континент“, уточнява ученият.

Той обяснява, че континентите работят като топлоизолатор, мантията под тях започва да се нагрява, възникват възходящи потоци и следователно суперконтинентите се разпадат отново след известно време.

Америка ще „отнеме“ Чукотка

В учебниците са нарисувани големи литосферни плочи, всеки може да ги назове: антарктическа плоча, евразийска, северноамериканска, южноамериканска, индийска, австралийска, тихоокеанска. Но на границите между плочите истински хаос възниква от множество микроплочи.

Например границата между Северноамериканската плоча и Евразийската плоча изобщо не минава по Беринговия проток, а много на запад, по хребета Черски. По този начин Чукотка се оказва част от Северноамериканската плоча. В същото време Камчатка е частично разположена в зоната на микроплочата Охотск и отчасти в зоната на микроплочата Берингово море. А Приморие е разположено на хипотетичната Амурска плоча, чийто западен ръб опира до езерото Байкал.

Сега източният край на Евразийската плоча и западният край на Северноамериканската плоча се „въртят“ като зъбни колела: Америка се завърта обратно на часовниковата стрелка, а Евразия се върти по часовниковата стрелка. В резултат на това Чукотка най-накрая може да се отлепи „по шева“ и в този случай на Земята може да се появи гигантски кръгов шев, който ще премине през Атлантическия, Индийския, Тихия и Северния ледовит океан (където все още е затворен). А самата Чукотка ще продължи да се движи „в орбитата“ на Северна Америка.

Литосферен скоростомер

Теорията на Вегенер е възродена не на последно място, защото учените имат способността да измерват точно континенталното изместване. Сега за това се използват сателитни навигационни системи, но има и други методи. Всички те са необходими за изграждането на единна международна координатна система - Международна земна референтна рамка (ITRF).

Един от тези методи е много дългата базова радиоинтерферометрия (VLBI). Същността му се крие в едновременните наблюдения с помощта на няколко радиотелескопа в различни точки на Земята. Разликата във времето между получените сигнали позволява изместването да се определя с висока точност. Два други начина за измерване на скоростта са наблюденията на сателитен лазерен далекомер и измерванията на Доплер. Всички тези наблюдения, включително с помощта на GPS, се извършват на стотици станции, всички тези данни се събират и в резултат на това получаваме картина на континентален дрейф.

Например Кримският Симеиз, където се намират лазерна сензорна станция и сателитна станция за определяне на координати, „пътува“ на североизток (по азимут около 65 градуса) със скорост от около 26,8 милиметра годишно. Звенигород близо до Москва се движи с около милиметър годишно по-бързо (27,8 милиметра годишно) и поддържа курса на изток - около 77 градуса. И, да речем, хавайският вулкан Мауна Лоа се движи на северозапад два пъти по-бързо - 72,3 милиметра годишно.

Литосферните плочи също могат да се деформират и техните части могат да "живеят собствения си живот", особено по границите. Въпреки че мащабите на тяхната независимост са много по-скромни. Например Крим все още се движи независимо на североизток със скорост 0,9 милиметра годишно (и в същото време нараства с 1,8 милиметра), а Звенигород се движи със същата скорост някъде на югоизток (и надолу - с 0, 2 милиметра на година).

Трубицин казва, че тази независимост отчасти се обяснява с „личната история“ на различни части на континентите: основните части на континентите, платформи, може да са фрагменти от древни литосферни плочи, които са „пораснали“ със съседите си. Например, хребетът Урал е един от шевовете. Платформите са относително твърди, но частите около тях могат да се деформират и да се движат по желание.