برای مدت طولانی، علم زمین شناسی تحت سلطه فرضیه موقعیت غیرقابل تغییر قاره ها و اقیانوس ها بود. به طور کلی پذیرفته شد که هر دو صدها میلیون سال پیش پدید آمدند و هرگز موقعیت خود را تغییر ندادند. فقط گهگاهی که ارتفاع قاره ها به میزان قابل توجهی کاهش می یافت و سطح اقیانوس جهانی بالا می رفت، دریا روی زمین های پست پیشروی می کرد و سیل آنها را فرا می گرفت.

در بین زمین شناسان این عقیده ثابت شده است که پوسته زمین فقط حرکت عمودی آهسته ای را تجربه می کند و به همین دلیل نقش برجسته زمینی و زیر آب ایجاد می شود.

اکثریت قریب به اتفاق زمین شناسان مدت ها پیش با این ایده که "فلک زمینی" در حرکت عمودی دائمی است و به همین دلیل برجستگی زمین شکل می گیرد. اغلب این حرکات دامنه و سرعت زیادی دارند و منجر به فجایع بزرگی مانند زلزله می شوند. با این حال، حرکات عمودی بسیار آهسته با علامت متغیر نیز وجود دارد که حتی توسط حساس ترین ابزارها قابل درک نیست. اینها به اصطلاح حرکات نوسانی هستند. فقط در یک دوره زمانی بسیار طولانی مشخص شد که قله‌های کوه چندین سانتی‌متر رشد کرده‌اند و دره‌های رودخانه عمیق‌تر شده‌اند.

در پایان قرن نوزدهم - آغاز قرن بیستم. برخی از طبیعت گرایان در صحت این فرضیات تردید داشتند و با احتیاط شروع به بیان ایده هایی در مورد وحدت قاره ها در گذشته زمین شناسی کردند که در حال حاضر توسط اقیانوس های وسیع از هم جدا شده بودند. این دانشمندان، مانند بسیاری از مترقیان، خود را در موقعیت دشواری دیدند، زیرا فرض آنها اثبات نشده بود. در واقع، اگر بتوان نوسانات عمودی پوسته زمین را با برخی از نیروهای داخلی (مثلاً تأثیر گرمای زمین) توضیح داد، در این صورت تصور حرکت قاره های عظیم در امتداد سطح زمین دشوار بود.

فرضیه وگنر

در آغاز قرن XX. محبوبیت زیادی در بین طبیعت گرایان، به لطف آثار ژئوفیزیکدان آلمانی A. Wegener، ایده جابجایی قاره ها را دریافت کرد. او سال‌های زیادی را در سفرها گذراند و در نوامبر 1930 (تاریخ دقیق مشخص نیست) در یخچال‌های طبیعی گرینلند درگذشت. دنیای علم از خبر مرگ A. Wegener که در اوج قدرت خلاقیت خود بود، شوکه شد. در این زمان محبوبیت ایده او در مورد رانش قاره به اوج خود رسیده بود. بسیاری از زمین شناسان و ژئوفیزیکدانان، دیرینه شناسی و جغرافیای زیستی آنها را با علاقه گرفتند، آثار با استعدادی ظاهر شدند که در آنها این ایده ها توسعه یافت.

A. Wegener با بررسی دقیق نقشه جغرافیایی جهان، ایده حرکت احتمالی قاره ها را مطرح کرد. او از شباهت شگفت انگیز خطوط سواحل آمریکای جنوبی و آفریقا شگفت زده شد. بعدها، A. Wegener با مواد دیرینه شناسی که گواهی بر وجود ارتباطات زمینی زمانی بین برزیل و آفریقا است، آشنا شد. به نوبه خود، این به عنوان انگیزه ای برای تجزیه و تحلیل دقیق تر از داده های زمین شناسی و دیرینه شناسی موجود عمل کرد و به این اعتقاد راسخ منجر شد که فرض او درست است.

در ابتدا، غلبه بر تسلط مفهوم کاملاً توسعه یافته تغییر ناپذیری موقعیت قاره ها، یا فرضیه فیکسیسم، توسط شوخ طبع، بر اساس یک فرض صرفاً گمانه زنی بسیجیان، که تاکنون فقط بر اساس آن بود، دشوار بود. در شباهت پیکربندی سواحل مقابل اقیانوس اطلس، در ابتدا دشوار بود. A. Wegener معتقد بود که تنها زمانی قادر خواهد بود که تمام مخالفان خود را در مورد اعتبار رانش قاره متقاعد کند که شواهد قوی بر اساس مواد زمین شناسی و دیرینه شناسی گسترده جمع آوری شود.

برای تایید رانش قاره ها، A. Wegener و حامیانش چهار گروه شواهد مستقل را ذکر کردند: ژئومورفولوژی، زمین شناسی، دیرینه شناسی و دیرین اقلیم. بنابراین، همه چیز با شباهت خاصی از خطوط ساحلی قاره های واقع در هر دو طرف اقیانوس اطلس آغاز شد؛ خطوط خطوط ساحلی قاره های اطراف اقیانوس هند تصادفی کمتری دارند. A. Wegener پیشنهاد کرد که حدود 250 میلیون سال پیش همه قاره ها در یک ابرقاره غول پیکر - پانگه آ - گروه بندی شدند. این ابرقاره از دو بخش تشکیل شده بود. در شمال لوراسیا بود که اوراسیا (بدون هند) و آمریکای شمالی را متحد کرد و در جنوب - گندوانا که توسط آمریکای جنوبی، آفریقا، هندوستان، استرالیا و قطب جنوب نمایندگی می شد.

بازسازی Pangea عمدتا بر اساس داده های ژئومورفولوژیکی بود. آنها به طور کامل توسط شباهت بخش های زمین شناسی قاره های منفرد و مناطق توسعه انواع خاصی از قلمروهای حیوانی و گیاهی تأیید می شوند. تمام گیاهان و جانوران باستانی قاره های جنوبی گندوانان یک جامعه واحد را تشکیل می دهند. بسیاری از مهره داران زمینی و آب شیرین، و همچنین اشکال بی مهرگان کم عمق، که قادر به حرکت فعال در فواصل طولانی نیستند و مانند قاره های مختلف زندگی می کنند، به طرز شگفت انگیزی نزدیک و شبیه به یکدیگر هستند. تصور اینکه اگر قاره‌ها با همان فاصله بسیار زیاد کنونی از یکدیگر جدا شوند، چگونه می‌توان فلور باستانی را مستقر کرد.

شواهد قانع کننده به نفع وجود Pangea، Gondwana و Laurasia توسط A. Wegener پس از جمع بندی داده های paleoclimatic به دست آمد. در آن زمان، از قبل به خوبی شناخته شده بود که تقریباً تمام قاره های جنوبی آثاری از بزرگترین صفحه یخی دارند که حدود 280 میلیون سال پیش رخ داده است. سازندهای یخبندان به شکل قطعاتی از مورین های باستانی (به آنها تیلیت می گویند)، بقایای شکل های زمین یخبندان و آثار حرکت یخچال های طبیعی در آمریکای جنوبی (برزیل، آرژانتین)، آفریقای جنوبی، هند، استرالیا و قطب جنوب شناخته شده است. تصور اینکه چگونه با توجه به موقعیت فعلی قاره ها، یخبندان تقریباً همزمان در مناطقی بسیار دور از یکدیگر رخ می دهد، دشوار است. علاوه بر این، اکثر مناطق یخبندان ذکر شده در حال حاضر در عرض های جغرافیایی استوایی قرار دارند.

مخالفان فرضیه رانش قاره ای استدلال های زیر را مطرح می کنند. به نظر آنها، اگرچه همه این قاره ها در گذشته در عرض های جغرافیایی استوایی و استوایی قرار داشتند، اما در موقعیت هیپسومتری بسیار بالاتر از زمان حال قرار داشتند که منجر به پیدایش یخ و برف در داخل آنها شد. از این گذشته ، اکنون برف و یخ چند ساله در کوه کلیمانجارو وجود دارد. با این حال، بعید است که ارتفاع کلیقاره‌ها در آن زمان دور 3500-4000 متر بودند. هیچ دلیلی برای این فرض وجود ندارد، زیرا در این صورت قاره‌ها در معرض فرسایش شدید قرار می‌گیرند و لایه‌هایی از مواد آواری درشت باید روی قاب آنها انباشته می‌شد، مشابه انباشتگی‌های نهایی. حوضه رودخانه های کوهستانی در واقع، تنها رسوبات ریزدانه و شیمیایی در فلات قاره رسوب کردند.

بنابراین، قابل قبول ترین توضیح برای این پدیده منحصر به فرد، یعنی وجود مورن های باستانی در نواحی استوایی و استوایی مدرن زمین، این است که 260 تا 280 میلیون سال پیش، قاره گندوانا شامل آمریکای جنوبی، هند، آفریقا بوده است. استرالیا و قطب جنوب، در عرض های جغرافیایی بالا، در نزدیکی قطب جغرافیایی جنوبی قرار داشت.

مخالفان فرضیه رانش نمی توانستند تصور کنند که چگونه قاره ها در چنین فواصل بزرگی حرکت می کنند. A. Wegener این را با مثال حرکت کوه های یخ توضیح داد که تحت تأثیر نیروهای گریز از مرکز به دلیل چرخش سیاره انجام شد.

به دلیل سادگی و وضوح و از همه مهمتر قانع‌کننده بودن حقایقی که در دفاع از فرضیه رانش قاره‌ها ذکر شد، به سرعت مورد توجه قرار گرفت. با این حال، بحران به زودی موفقیت را دنبال کرد. آغاز نگرش انتقادی به این فرضیه توسط ژئوفیزیکدانان گذاشته شد. دریافت کردند عدد بزرگحقایق و تضادهای فیزیکی در زنجیره شواهد منطقی برای حرکت قاره ها. این به آنها اجازه داد تا ماهیت متقاعدکننده روش و علل رانش قاره را ثابت کنند و در آغاز دهه 1940 این فرضیه تقریباً همه طرفداران خود را از دست داد. تا دهه 50 قرن XX. به نظر اکثر زمین شناسان این بود که فرضیه رانش قاره ای باید در نهایت کنار گذاشته شود و تنها می توان آن را یکی از پارادوکس های تاریخی علم دانست که تاییدی دریافت نکرده و آزمون زمان را پس نداده اند.

پالئومغناطیس و نوموبیلیسم

از اواسط قرن XX. دانشمندان مطالعه فشرده ای را در مورد نقش برجسته و زمین شناسی کف اقیانوس در عمق داخلی آن و همچنین فیزیک، شیمی و زیست شناسی آب های اقیانوس آغاز کردند. بستر دریا با ابزارهای متعددی کاوش شد. ژئوفیزیکدانان با رمزگشایی سوابق لرزه نگارها و مغناطیس سنج ها حقایق جدیدی دریافت کردند. مشخص شد که بسیاری از سنگ ها در فرآیند تشکیل خود مغناطیسی را در جهت قطب ژئومغناطیسی موجود به دست می آورند. در بیشتر موارد، این مغناطش باقیمانده برای میلیون ها سال بدون تغییر باقی می ماند.

در حال حاضر، روش های به خوبی توسعه یافته برای نمونه برداری و تعیین مغناطیسی آنها وجود دارد دستگاه های خاص- مغناطیس سنج ها با تعیین جهت مغناطیسی سنگ های سنین مختلف، می توان دریافت که چگونه جهت میدان ژئومغناطیسی در هر منطقه خاص برای یک دوره زمانی معین تغییر کرده است.

مطالعه مغناطش باقیمانده سنگ ها منجر به دو کشف اساسی شد. اول، مشخص شده است که در طول تاریخ طولانی زمین، مغناطیسی بارها تغییر کرده است - از نرمال، یعنی مطابق با مدرن، به معکوس. این کشف در اوایل دهه 60 قرن ما تایید شد. معلوم شد که جهت مغناطیسی به وضوح به زمان بستگی دارد، و بر این اساس، مقیاس های معکوس میدان مغناطیسی ساخته شد.

ثانیاً، تقارن خاصی در مطالعه ستون‌های گدازه‌ای که در هر دو طرف پشته‌های اقیانوس میانی قرار داشتند، یافت شد. این پدیده را ناهنجاری مغناطیسی نواری می نامند. چنین ناهنجاری هایی به طور متقارن در دو طرف خط الراس میانی اقیانوس قرار دارند و هر یک از جفت های متقارن آنها دارای سن مشابهی هستند. علاوه بر این، دومی به طور طبیعی با فاصله از محور خط الراس میانی اقیانوس به سمت قاره ها افزایش می یابد. ناهنجاری های مغناطیسی نواری، همانطور که بود، رکوردی از معکوس ها هستند، یعنی تغییرات در جهت میدان مغناطیسی در یک "نوار مغناطیسی" غول پیکر.

دانشمند آمریکایی G. Hess پیشنهاد کرد، که بعداً بارها تأیید شد، که مواد گوشته تا حدی مذاب در امتداد شکاف‌ها و از طریق دره‌های شکاف واقع در قسمت محوری خط الراس میانی اقیانوس به سطح می‌آیند. از محور خط الراس در جهات مختلف پخش می شود و در عین حال از هم جدا می شود و کف اقیانوس را نمایان می کند. ماده گوشته به تدریج شکاف شکاف را پر می کند، در آن منجمد می شود، بر اساس قطبیت مغناطیسی موجود مغناطیسی می شود و سپس، تقریباً در وسط شکسته می شود، توسط بخش جدیدی از مذاب دور می شود. بر اساس زمان وارونگی و ترتیب تناوب مغناطش مستقیم و معکوس، سن اقیانوس ها مشخص شده و تاریخچه توسعه آنها رمزگشایی می شود.

ناهنجاری های مغناطیسی نواری کف اقیانوس راحت ترین اطلاعات برای بازسازی دوران قطبیت میدان ژئومغناطیسی در گذشته زمین شناسی بود. اما هنوز خیلی هست جهت مهممطالعه سنگ های آذرین بر اساس مغناطش باقیمانده سنگ های باستانی، می توان جهت دیرینه مریدین ها و در نتیجه مختصات قطب شمال و جنوب را در یک دوره زمین شناسی خاص تعیین کرد.

اولین تعیین موقعیت قطب های باستانی نشان داد که هر چه دوره مورد مطالعه قدیمی تر باشد، مکان قطب مغناطیسی با دوران مدرن متفاوت تر است. با این حال، نکته اصلی این است که مختصات قطب ها، که از سنگ های هم سن تعیین می شوند، برای هر قاره منفرد یکسان است و برای قاره های مختلف دارای اختلاف هستند که با رفتن به گذشته های دور بیشتر می شود.

یکی از پدیده های مطالعات دیرینه مغناطیسی، ناسازگاری موقعیت قطب مغناطیسی باستانی و مدرن بود. هنگام تلاش برای ترکیب آنها، هر بار لازم بود که قاره ها حرکت کنند. قابل توجه است که هنگامی که قطب های مغناطیسی پالئوزوئیک پسین و مزوزوئیک اولیه با قاره های مدرن ترکیب شدند، به یک قاره بزرگ تبدیل شدند که بسیار شبیه به پانگه آ است.

چنین نتایج خیره کننده ای از تحقیقات دیرینه مغناطیسی به بازگشت به فرضیه رانش قاره از سمت محافل علمی گسترده کمک کرد. ژئوفیزیکدان انگلیسی E. Bullard و همکارانش تصمیم گرفتند که فرض اولیه رانش قاره ها را بررسی کنند - شباهت خطوط بلوک های قاره ای که در حال حاضر توسط اقیانوس اطلس از هم جدا شده اند. این ترکیب با کمک کامپیوترهای الکترونیکی انجام شد، اما نه در امتداد خطوط ساحلی، همانطور که A. Wegener انجام داد، بلکه در امتداد ایزوبات 1800 متری، که تقریباً در وسط شیب قاره قرار دارد، انجام شد. خطوط قاره ها که در دو طرف اقیانوس اطلس واقع شده اند، برای فاصله قابل توجهی با هم منطبق بودند.

تکتونیک صفحات لیتوسفر

اکتشافات مغناطش اولیه، قطب های ناهنجاری های مغناطیسی با علامت متغیر، متقارن با محورهای پشته های میانی اقیانوس، تغییر موقعیت قطب های مغناطیسی در طول زمان و تعدادی اکتشاف دیگر منجر به احیای فرضیه رانش قاره

ایده انبساط کف اقیانوس از محورهای پشته های میانی اقیانوس به حاشیه به ویژه پس از حفاری در اعماق دریا بارها تأیید شده است. زلزله شناسان سهم بزرگی در توسعه ایده های تحرک (رانش قاره) داشته اند. مطالعات آنها امکان شفاف سازی الگوی توزیع مناطق فعالیت لرزه ای در سطح زمین را فراهم کرد. معلوم شد که این مناطق نسبتاً باریک اما گسترده هستند. آنها به حاشیه قاره ها، قوس های جزیره ای و همچنین به پشته های میانی اقیانوس محدود می شوند.

فرضیه احیا شده رانش قاره ای را تکتونیک می نامند صفحات لیتوسفر. این صفحات به آرامی در سطح سیاره ما حرکت می کنند. ضخامت آنها گاهی به 100-120 کیلومتر می رسد، اما اغلب 80-90 کیلومتر است. صفحات لیتوسفری کمی روی زمین وجود دارد (شکل 1) - هشت صفحه بزرگ و حدود 12 صفحه کوچک. دومی اغلب به عنوان میکروپلیت نامیده می شود. دو صفحه بزرگ در داخل اقیانوس آرام قرار دارند و با پوسته اقیانوسی نازک و به راحتی قابل نفوذ هستند. صفحات لیتوسفر قطب جنوب، هند و استرالیا، آفریقا، آمریکای شمالی، آمریکای جنوبی و اوراسیا دارای پوسته ای از نوع قاره ای هستند. لبه های (حاشیه) متفاوتی دارند. در مواردی که صفحات از هم جدا می شوند به لبه های آنها واگرا می گویند. از آنجایی که آنها واگرا می شوند، ماده گوشته وارد شکاف حاصل (منطقه شکاف) می شود. روی سطح زیرین یخ می زند و پوسته اقیانوسی را می سازد. بخش‌های جدیدی از ماده گوشته، ناحیه شکاف را گسترش می‌دهند، که باعث حرکت صفحات لیتوسفر می‌شود. در محل جدا شدن آنها، اقیانوسی تشکیل می شود که اندازه آن دائما در حال افزایش است. این نوع مرز توسط شکاف های شکاف اقیانوسی مدرن در امتداد محورهای پشته های میانی اقیانوس ثابت می شود.

برنج. 1. صفحات لیتوسفری مدرن زمین و جهت حرکت آنها.

1 - محورهای انبساط و گسل ها. 2 - تسمه های فشاری سیاره ای; 3 - مرزهای صفحه همگرا. 4 - قاره های مدرن

هنگامی که صفحات لیتوسفر همگرا می شوند، مرزهای آنها همگرا نامیده می شود. فرآیندهای پیچیده در منطقه همگرایی انجام می شود. دو مورد اصلی را می توان تشخیص داد. هنگامی که یک صفحه اقیانوسی با یک صفحه اقیانوسی یا قاره ای دیگر برخورد می کند، در گوشته فرو می رود. این فرآیند با تاب برداشتن و شکستن همراه است. زمین لرزه های فوکوس عمیق در منطقه فرونشست رخ می دهد. در این مکان ها است که مناطق Zavaritsky-Benioff قرار دارد.

صفحه اقیانوسی وارد گوشته می شود و تا حدی در آنجا ذوب می شود. در همان زمان، سبک ترین اجزای آن، ذوب شدن، دوباره به صورت فوران های آتشفشانی به سطح می آیند. این ماهیت حلقه آتش اقیانوس آرام است. اجزای سنگین به آرامی در گوشته فرو می روند و ممکن است تا مرزهای هسته فرو بروند.

در صورت برخورد دو صفحه لیتوسفر قاره ای، اثری مانند هوماک کردن رخ می دهد.

ما بارها آن را در طول رانش یخ مشاهده می کنیم، در حالی که یخ های یخ با هم برخورد می کنند و متلاشی می شوند و به سمت یکدیگر حرکت می کنند. پوسته قاره ها بسیار سبک تر از گوشته است، بنابراین صفحات در گوشته فرو نمی روند. هنگام برخورد، فشرده می شوند و سازه های کوهستانی بزرگ در لبه های آنها ظاهر می شوند.

مشاهدات متعدد و طولانی مدت به ژئوفیزیکدانان اجازه داده است تا سرعت متوسط ​​حرکت صفحات لیتوسفر را تعیین کنند. در کمربند فشاری آلپ-هیمالیا، که در نتیجه برخورد صفحات آفریقا و هندوستان با اوراسیا ایجاد شد، نرخ همگرایی از 0.5 سانتی متر در سال در منطقه جبل الطارق تا 6 سانتی متر در سال در مناطق پامیر و هیمالیا متغیر است. .

در حال حاضر، اروپا با سرعت حداکثر 5 سانتی متر در سال از آمریکای شمالی "قایق بادبانی" می کند. با این حال، استرالیا قطب جنوب را با حداکثر سرعت - به طور متوسط ​​14 سانتی متر در سال - ترک می کند.

صفحات لیتوسفر اقیانوسی بالاترین سرعت حرکت را دارند - سرعت آنها 3-7 برابر بیشتر از سرعت صفحات لیتوسفر قاره ای است. "سریعترین" صفحه اقیانوس آرام و "کندترین" صفحه اوراسیا است.

مکانیسم حرکت صفحات لیتوسفر

تصور اینکه قاره های وسیع و عظیم می توانند به آرامی حرکت کنند دشوار است. حتی سخت‌تر پاسخ دادن به این سوال، چرا آنها حرکت می‌کنند؟ پوسته زمین توده ای سرد و کاملا متبلور شده است. از پایین، توسط یک استنوسفر نیمه مذاب زیر آن قرار دارد. به راحتی می توان فرض کرد که صفحات لیتوسفری در هنگام خنک شدن ماده نیمه مذاب استنوسفر به وجود آمده اند، شبیه به فرآیند تشکیل یخ در بدنه های آبی در زمستان. با این حال، تفاوت در این واقعیت نهفته است که یخ سبک تر از آب است، در حالی که سیلیکات های متبلور لیتوسفر سنگین تر از ذوب آنها هستند.

صفحات لیتوسفر اقیانوسی چگونه تشکیل می شوند؟

ماده داغ و تا حدی مذاب استنوسفر به فضای بین آنها بالا می رود، که با افتادن بر سطح کف اقیانوس، سرد می شود و متبلور می شود و به سنگ های لیتوسفر تبدیل می شود (شکل 2). بخش‌هایی که قبلاً از لیتوسفر تشکیل شده بود، حتی بیشتر «یخ می‌زنند» و به شکاف‌هایی تقسیم می‌شوند. بخش جدیدی از ماده داغ وارد این شکاف ها شده و با انجماد، افزایش حجم، آنها را از هم جدا می کند. این روند بارها تکرار می شود.

برنج. 2. طرح حرکت صفحات سنگی صلب (طبق نظر B. Isaacs و دیگران)

سنگ‌های لیتوسفر از ماده داغ زیرین آستنوسفر سنگین‌تر هستند و بنابراین، هر چه ضخیم‌تر باشد، عمیق‌تر در گوشته فرو می‌رود یا فرو می‌رود. چرا صفحات لیتوسفر، اگر از ماده گوشته مذاب سنگین تر هستند، در آن فرو نمی روند؟ پاسخ بسیار ساده است. آنها غرق نمی شوند زیرا پوسته زمین سبک، که به عنوان یک شناور عمل می کند، از بالا به قسمت گوشته سنگین صفحات قاره ای "لحیم شده" است. بنابراین، میانگین چگالی سنگ ها در صفحات قاره ای همیشه کمتر از چگالی متوسط ​​ماده گرم گوشته است.

از سوی دیگر، صفحات اقیانوسی سنگین‌تر از گوشته هستند و به همین دلیل دیر یا زود در گوشته فرو می‌روند و در زیر صفحات سبک‌تر قاره فرو می‌روند.

برای مدت طولانی، لیتوسفر اقیانوسی، مانند "نعلبکی های پهن" غول پیکر، روی سطح نگه داشته می شود. طبق قانون ارشمیدس، جرم استنوسفر جابجا شده از زیر آنها برابر با جرم خود صفحات و آبی است که فرورفتگی های لیتوسفر را پر می کند. شناوری طولانی مدت وجود دارد. با این حال، این نمی تواند برای مدت طولانی ادامه یابد. یکپارچگی "نعلبکی" گاهی اوقات در مکان هایی که تنش های اضافی ایجاد می شود شکسته می شود و هر چه قوی تر باشند صفحات عمیق تر در گوشته فرو می روند و بنابراین پیرتر می شوند. احتمالاً در صفحات لیتوسفری که بیش از 150 میلیون سال قدمت داشتند، تنش هایی به وجود آمد که بسیار بیشتر از قدرت نهایی خود لیتوسفر بود، آنها شکافتند و در گوشته داغ فرو رفتند.

بازسازی های جهانی

موقعیت قطب ها و پهنه بندی عرضی در گذشته زمین شناسی بر اساس مطالعه مغناطش باقیمانده سنگ های قاره ها و کف اقیانوس ها مشخص شده است. Paleolatitudes، به عنوان یک قاعده، با مدرن منطبق نیست عرض های جغرافیایی، و این تفاوت با افزایش فاصله از زمان حال افزایش می یابد.

استفاده ترکیبی از داده های ژئوفیزیکی (دیرینه مغناطیسی و لرزه ای)، زمین شناسی، دیرینه جغرافیایی و دیرینه اقلیم، امکان بازسازی موقعیت قاره ها و اقیانوس ها را برای دوره های زمانی مختلف در گذشته زمین شناسی ممکن می سازد. بسیاری از متخصصان در این مطالعات شرکت می کنند: زمین شناسان، دیرینه شناسان، دیرینه اقلیم شناسان، ژئوفیزیکدانان، و همچنین متخصصان کامپیوتر، زیرا محاسبات خود بردارهای مغناطیسی باقیمانده نیستند، اما تفسیر آنها بدون استفاده از رایانه غیرقابل تصور است. بازسازی ها به طور مستقل توسط دانشمندان شوروی، کانادایی و آمریکایی انجام شد.

تقریباً در سراسر پالئوزوئیک، قاره‌های جنوبی در یک قاره بزرگ به نام گندوانا متحد شدند. هیچ مدرک معتبری دال بر وجود اقیانوس اطلس جنوبی و اقیانوس هند در پالئوزوئیک وجود ندارد.

در آغاز دوره کامبرین، تقریباً 550 تا 540 میلیون سال پیش، گندوانا بزرگترین قاره بود. در نیمکره شمالی قاره‌های متفاوت (آمریکای شمالی، اروپای شرقی و سیبری) و همچنین تعداد کمی از قاره‌های خرد با آن مخالف بودند. بین قاره‌های سیبری و اروپای شرقی از یک سو و گندوانا از سوی دیگر، اقیانوس سرخپوشان-آسیایی و بین قاره آمریکای شمالی و گندوانا اقیانوس اطلس پالئو-آتلانتیک قرار داشت. علاوه بر آنها، در آن زمان دور یک فضای اقیانوسی وسیع وجود داشت - آنالوگ اقیانوس آرام مدرن. پایان اردویسین، در حدود 450 - 480 میلیون سال پیش، با همگرایی قاره ها در نیمکره شمالی مشخص شد. برخورد آنها با قوس های جزیره ای منجر به رشد بخش های حاشیه ای سرزمین سیبری و آمریکای شمالی شد. وسعت اقیانوس‌های آسیایی-آسیایی و پالئو-آتلانتیک شروع به کوچک شدن کرده‌اند. پس از مدتی، یک اقیانوس جدید در این مکان ظاهر می شود - Paleotethys. این کشور قلمرو مغولستان جنوبی مدرن، تین شان، قفقاز، ترکیه و بالکان را اشغال کرد. یک حوضه آب جدید نیز در محل رشته کوه مدرن اورال بوجود آمد. عرض اقیانوس اورال از 1500 کیلومتر فراتر رفت. بر اساس تعیین های دیرینه مغناطیسی، قطب جنوب در آن زمان در قسمت شمال غربی آفریقا قرار داشت.

در نیمه اول دوره دونین، 370 - 390 میلیون سال پیش، قاره ها شروع به متحد شدن کردند: آمریکای شمالی با اروپای غربی، در نتیجه قاره جدیدی به نام Euramerica به وجود آمد، البته نه برای مدت طولانی. سازه های کوهستانی مدرن آپالاچی ها و اسکاندیناوی در اثر برخورد این قاره ها شکل گرفت. پالئوتتیس تا حدودی کاهش یافته است. به جای اقیانوس های اورال و پالئوآسیا، حوضه های کوچک باقی مانده حفظ شد. قطب جنوب در منطقه آرژانتین کنونی قرار داشت.

بیشتر آمریکای شمالی در نیمکره جنوبی قرار داشت. قاره های سیبری، چین، استرالیا و بخش شرقی اورامریکا در عرض های جغرافیایی استوایی و استوایی قرار داشتند.

کربونیفر اولیه، تقریباً 320-340 میلیون سال پیش، با همگرایی مداوم قاره ها مشخص می شد (شکل 3). در مکان های برخورد آنها، مناطق چین خورده و سازه های کوهستانی به وجود آمد - اورال، تین شان، رشته کوه مغولستان جنوبی و غرب چین، سالیر و غیره. اقیانوس جدیدی به نام Paleotethys II (Paleotethys نسل دوم) بوجود می آید. این قاره چین را از سیبری و قزاقستان جدا کرد.

شکل 3. موقعیت قاره ها در کربونیفر اولیه (340 میلیون سال پیش)

در اواسط دوره کربونیفر، بخش قابل توجهی از گندوانا در ناحیه قطبی نیمکره جنوبی قرار داشت که منجر به یکی از بزرگترین یخبندان ها در تاریخ زمین شد.

اواخر کربونیفر - آغاز دوره پرمین 290 - 270 میلیون سال پیش، با اتحاد قاره ها به یک بلوک قاره ای غول پیکر - ابرقاره پانگه آ (شکل 4) مشخص شد. از گندوانا در جنوب و لوراسیا در شمال تشکیل شده بود. فقط قاره چین توسط اقیانوس Paleotethys II از Pangea جدا شد.

در نیمه دوم دوره تریاس، 200 تا 220 میلیون سال پیش، اگرچه موقعیت قاره ها تقریباً مشابه اواخر دوره پالئوزوئیک بود، با این وجود تغییراتی در خطوط کلی قاره ها و اقیانوس ها رخ داد (شکل 5). . قاره چین متصل به اوراسیا، Paleotethys II وجود نداشت.

با این حال، تقریباً به طور همزمان، یک حوضه اقیانوسی جدید به نام تتیس پدید آمد و شروع به گسترش شدید کرد. او گندوانا را از اوراسیا جدا کرد. در داخل آن، ریزقاره های جدا شده - ایرانی هندوچین، رودوپ، ماوراء قفقاز و غیره حفظ شده است.

ظهور یک اقیانوس جدید به دلیل توسعه بیشتر لیتوسفر - فروپاشی پانگه آ و جدا شدن همه قاره های شناخته شده فعلی بود. در ابتدا، لوراسیا از هم پاشید - در منطقه اقیانوس اطلس و قطب شمال مدرن. سپس بخش‌های جداگانه آن شروع به دور شدن از یکدیگر کردند و بنابراین جا برای اقیانوس اطلس شمالی باز شد.

ژوراسیک پسین، حدود 140 تا 160 میلیون سال پیش، زمان له شدن گندوانا است (شکل 6). در محل انشعاب، حوضه اقیانوس اطلس و پشته های میانی اقیانوس به وجود آمدند. اقیانوس تتیس به توسعه خود ادامه داد و در شمال آن سیستمی از کمان های جزیره ای وجود داشت. آنها در محل قفقاز کوچک امروزی، البرز و کوه های افغانستان قرار داشتند و دریاهای حاشیه ای را از اقیانوس جدا می کردند.

در طول ژوراسیک پسین و کرتاسه، قاره ها در جهت عرضی حرکت کردند. دریای لابرادور و خلیج بیسکای به وجود آمدند، هندوستان و ماداگاسکار از آفریقا جدا شدند. تنگه ای بین آفریقا و ماداگاسکار ظاهر شد. سفر طولانی صفحه هندوستان در پایان پالئوژن با برخورد با آسیا به پایان رسید. در اینجا، سازه های کوهستانی غول پیکر - هیمالیا - شکل گرفت.

اقیانوس تتیس به طور مداوم شروع به کوچک شدن و بسته شدن کرد، عمدتاً به دلیل همگرایی آفریقا و اوراسیا. زنجیره ای از قوس های جزیره آتشفشانی در حومه شمالی آن به وجود آمد. کمربند آتشفشانی مشابهی در حومه شرقی آسیا شکل گرفت. در پایان کرتاسه، آمریکای شمالی و اوراسیا در منطقه چوکوتکا و آلاسکا به هم پیوستند.

در طول سنوزوئیک، اقیانوس تتیس به طور کامل بسته شد، که یادگار آن اکنون دریای مدیترانه است. برخورد آفریقا با اروپا منجر به تشکیل سیستم کوهستانی آلپ-قفقاز شد. قاره ها به تدریج در نیمکره شمالی شروع به همگرایی کردند و به طرفین در جنوب منحرف شدند و به بلوک ها و آرایه های جداگانه جدا شدند.

با مقایسه موقعیت قاره ها در دوره های زمین شناسی جداگانه، به این نتیجه می رسیم که در توسعه زمین چرخه های بزرگی وجود داشته است که در طی آن قاره ها یا با هم همگرا می شوند یا در جهات مختلف واگرا می شوند. مدت زمان هر یک از این چرخه ها حداقل 600 میلیون سال است. دلایلی وجود دارد که باور کنیم شکل گیری پانگه آ و فروپاشی آن لحظات جدا شده ای از تاریخ سیاره ما نبوده است. یک قاره ابرغول مشابه در دوران باستان، حدود 1 میلیارد سال پیش، پدید آمد.

ژئوسنکلاین - سیستم های کوهستانی تاشو

در کوهستان، ما چشم‌انداز رنگارنگی را که باز می‌شود تحسین می‌کنیم، از نیروهای خلاق و مخرب بی‌کران طبیعت شگفت زده می‌شویم. قله‌های کوهستانی با موهای خاکستری با شکوه ایستاده‌اند، یخچال‌های طبیعی عظیم مانند زبانه‌ها به دره‌ها فرود می‌آیند، رودخانه‌های کوهستانی در دره‌های عمیق خشمگین هستند. ما نه تنها از زیبایی وحشی مناطق کوهستانی، بلکه از حقایقی که از زمین شناسان می شنویم شگفت زده شده ایم و آنها ادعا می کنند که در محل سازه های کوهستانی وسیع در گذشته های دور، گستره های دریایی بی کرانی وجود داشته است.

زمانی که لئوناردو داوینچی بقایای پوسته‌های نرم تنان دریایی را در ارتفاعات کوهستانی کشف کرد، نتیجه‌گیری صحیحی در مورد وجود دریا در آنجا در دوران باستان انجام داد، اما پس از آن افراد کمی او را باور کردند. چگونه ممکن است در ارتفاع 2-3 هزار متری در کوه ها دریا وجود داشته باشد؟ بیش از یک نسل از دانشمندان علوم طبیعی تلاش زیادی برای اثبات احتمال وقوع چنین رویدادی به ظاهر بی سابقه ای انجام داده اند.

حق با ایتالیایی بزرگ بود. سطح سیاره ما دائماً در حرکت است - افقی یا عمودی. هنگامی که پایین آمد، تجاوزات بزرگ بارها رخ داد، زمانی که بیش از 40 درصد از سطح زمین مدرن توسط دریا پوشانده شد. با حرکت رو به بالا پوسته زمین، ارتفاع قاره ها افزایش یافت و دریا عقب نشینی کرد. به اصطلاح پسرفت دریا رخ داد. اما ساختارهای عظیم کوهستانی و رشته کوه های وسیع چگونه شکل گرفتند؟

برای مدت طولانی، ایده غلبه حرکات عمودی بر زمین شناسی حاکم بود. در این راستا این عقیده وجود داشت که به برکت چنین حرکت هایی کوه ها شکل گرفت. بیشتر سازه های کوهستانی جهان در کمربندهای خاصی به طول هزاران کیلومتر و چند ده یا حتی چند صد کیلومتر عرض متمرکز شده اند. آنها با چین خوردگی شدید، تظاهرات گسیختگی های مختلف، نفوذ سنگ های آذرین، دایک هایی که لایه هایی از سنگ های رسوبی و دگرگونی را برش می دهند، مشخص می شوند. بالا آمدن آهسته مداوم، همراه با فرآیندهای فرسایش، برجسته سازه های کوهستانی را تشکیل می دهد.

مناطق کوهستانی آپالاچیان، کوردیلا، اورال، آلتای، تین شان، هندوکش، پامیر، هیمالیا، آلپ، قفقاز سیستم های چین خورده ای هستند که در دوره های مختلف گذشته زمین شناسی در عصر فعالیت های زمین ساختی و ماگمایی شکل می گیرند. برای اینها سیستم های کوهستانیضخامت عظیم تشکیلات رسوبی انباشته شده معمولی است، اغلب بیش از 10 کیلومتر است، که ده ها برابر بیشتر از ضخامت سنگ های مشابه در قسمت صاف و سکو است.

کشف لایه های غیرمعمول قدرتمند سنگ های رسوبی، مچاله شده در چین ها، نفوذ در نفوذ و دایک های سنگ های آذرین، علاوه بر این، با داشتن وسعت زیادی با عرض نسبتا کم، منجر به ایجاد در اواسط قرن 19 شد. نظریه ژئوسنکلینال تشکیل کوه. منطقه گسترده ای از لایه های رسوبی ضخیم که در نهایت به یک سیستم کوهستانی تبدیل می شود، ژئوسنکلین نامیده می شود. در مقابل، مناطق پایدار پوسته زمین با ضخامت زیاد سنگ های رسوبی را سکو می نامند.

تقریباً تمام سیستم های کوهستانی کره زمین که دارای چین خوردگی، گسیختگی و ماگماتیسم هستند، ژئوسنکلین های باستانی هستند که در لبه های قاره ها واقع شده اند. علیرغم ضخامت بسیار زیاد، اکثریت قریب به اتفاق بارندگی منشأ آب کم عمق دارد. اغلب، آثاری از نشانه های موج دار، بقایای جانوران کف آب کم عمق، و حتی ترک های خشک کننده بر روی سطوح لایه ها یافت می شود. ضخامت زیاد رسوبات نشان دهنده فرونشست قابل توجه و در عین حال نسبتاً سریع پوسته زمین است. در کنار رسوبات معمولاً کم عمق، رسوبات آب عمیق نیز وجود دارد (به عنوان مثال، رادیولاریت ها و رسوبات ریزدانه با لایه بندی و بافت خاص).

سیستم‌های ژئوسنکلینال برای یک قرن کامل مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و به لطف کار نسل‌های بسیاری از دانشمندان، یک سیستم به ظاهر هماهنگ از توالی منشأ و تکامل آنها ایجاد شده است. تنها واقعیت غیرقابل توضیح هنوز عدم وجود یک آنالوگ مدرن از ژئوسنکلین است. چه چیزی را می توان یک ژئوسنکلین مدرن در نظر گرفت؟ دریای حاشیه یا کل اقیانوس؟

با این حال، با توسعه مفهوم تکتونیک صفحات سنگی، نظریه ژئوسنکلینال دستخوش تغییراتی شد و مکان سیستم‌های ژئوسنکلینال در طول دوره‌های گسترش، جابجایی و برخورد صفحات سنگفرشی پیدا شد.

توسعه سیستم های فولد چگونه اتفاق افتاد؟ در حاشیه های فعال زمین ساختی قاره ها، مناطق گسترده ای وجود داشت که فرونشست آهسته را تجربه می کردند. رسوباتی به ضخامت 6 تا 20 کیلومتر در دریاهای حاشیه ای انباشته شده است. همزمان با آنها، سازندهای آتشفشانی در اینجا به شکل نفوذهای آذرین، دایک ها و پوشش های گدازه ای تشکیل شد. رسوب ده ها و گاه حتی صدها میلیون سال به طول انجامید.

سپس در مرحله کوهزایی، تغییر شکل و دگرگونی آهسته سیستم ژئوسنکلینال رخ داد. مساحتش کوچک شده، انگار مسطح شده است. چین خوردگی ها و شکستگی ها و همچنین نفوذ سنگ های آذرین مذاب ظاهر شد. در فرآیند تغییر شکل، جابجایی رسوبات آب های عمیق و کم عمق رخ داد و در فشارهای بالاو دما، آنها دچار دگرگونی شدند.

در این زمان، بالا آمدن رخ داد، دریا به طور کامل قلمرو را ترک کرد و رشته کوه ها تشکیل شد. فرآیندهای بعدی فرسایش سنگ، حمل و نقل و تجمع رسوبات آواری در نهایت به این واقعیت منجر شد که این کوه ها به تدریج تا سطوح نزدیک به سطح دریا تخریب شدند. فرونشست آهسته سیستم های چین خورده واقع در لبه های صفحه قاره ای به همین نتیجه منجر شد.

در فرآیند شکل گیری سیستم های ژئوسنکلینال، نه تنها حرکات افقی، بلکه عمودی نیز شرکت می کنند که عمدتاً در نتیجه حرکت آهسته صفحات لیتوسفر انجام می شود. در موردی که یک صفحه در زیر صفحه دیگر غرق شد، رسوبات قدرتمند ژئوسنکلین در دریاهای حاشیه ای، قوس های جزیره و ترانشه های اعماق دریا به طور فعال تحت تأثیر دما و فشار بالا قرار گرفتند. نواحی فرورانش صفحه را مناطق فرورانش می گویند. در اینجا سنگ ها در گوشته فرو می روند، ذوب می شوند و بازیافت می شوند. این منطقه با زلزله های قوی و آتشفشانی مشخص می شود.

در جاهایی که فشار و دما چندان زیاد نبود، سنگ ها به صورت سیستم چین خوردگی له می شدند و در مکان هایی که بیشترین سختی سنگ ها را داشتند، پیوستگی آنها با گسیختگی و جابجایی تک تک بلوک ها شکسته می شد.

در مناطق همگرایی و سپس برخورد صفحات لیتوسفر قاره ای، عرض سیستم ژئوسنکلینال بسیار کاهش یافت. برخی از قسمت های آن در اعماق گوشته فرو رفت، در حالی که برخی دیگر، برعکس، به سمت نزدیک ترین صفحه حرکت کردند. سازندهای رسوبی و دگرگونی که از اعماق فشرده شده و به صورت چین‌خورده مچاله شده‌اند، بارها و بارها به شکل فلس‌های غول پیکر روی هم قرار می‌گیرند و در پایان رشته‌کوه‌هایی پدید می‌آیند. به عنوان مثال، هیمالیا در نتیجه برخورد دو صفحه بزرگ لیتوسفری - هندوستان و اوراسیا شکل گرفت. سیستم های کوهستانی جنوب اروپا و شمال آفریقا، کریمه، قفقاز، مناطق کوهستانی ترکیه، ایران، افغانستان عمدتاً در نتیجه برخورد صفحات آفریقا و اوراسیا شکل گرفته اند. به روشی مشابه، اما در زمان های قدیم تر، کوه های اورال، کوردیلاها، آپالاش ها و سایر مناطق کوهستانی به وجود آمدند.

تاریخ دریای مدیترانه

دریاها و اقیانوس ها برای مدت طولانی شکل گرفتند تا زمانی که به دست آوردند ظاهر مدرن. از تاریخ توسعه حوضه های دریایی، تکامل دریای مدیترانه مورد توجه خاصی است. اولین دولت های متمدن در اطراف آن به وجود آمدند و تاریخ مردمانی که در سواحل آن سکونت داشتند به خوبی شناخته شده است. اما ما باید توصیف خود را میلیون ها سال قبل از ظهور اولین انسان در اینجا آغاز کنیم.

در دوران باستان، تقریباً 200 میلیون سال پیش، در محل دریای مدیترانه مدرن، یک اقیانوس گسترده و عمیق تتیس وجود داشت، آفریقا در آن زمان چندین هزار کیلومتر با اروپا فاصله داشت. مجمع الجزایر بزرگ و کوچکی در اقیانوس وجود داشت. این مناطق شناخته شده، در حال حاضر در جنوب اروپا، در خاور نزدیک و خاورمیانه واقع شده اند - ایران، ترکیه، شبه جزیره سینا، رودوپ، آپولیا، توده های تاترا، جنوب اسپانیا، کالابریا، مزتا، جزایر قناری، کورس، ساردینیا، در جنوب محل فعلی خود بسیار دور بودند.

در مزوزوئیک، گسلی بین آفریقا و آمریکای شمالی به وجود آمد. توده رودوپ-ترکیه و ایران را از آفریقا جدا کرد و ماگمای بازالت در امتداد آن وارد شد، لیتوسفر اقیانوسی تشکیل شد و پوسته زمین در حال گسترش یا گسترش بود. اقیانوس تتیس در منطقه گرمسیری زمین قرار داشت و از اقیانوس اطلس امروزی از طریق اقیانوس هند (که دومی بخشی از آن بود) تا اقیانوس آرام امتداد داشت. تتیس تقریباً 100-120 میلیون سال پیش به حداکثر عرض جغرافیایی خود رسید و سپس کاهش پی در پی آن آغاز شد. به آرامی صفحه لیتوسفر آفریقا به صفحه اوراسیا نزدیک شد. حدود 50 تا 60 میلیون سال پیش، هند از آفریقا جدا شد و رانش بی‌سابقه خود را به سمت شمال آغاز کرد تا اینکه با اوراسیا برخورد کرد. اندازه اقیانوس تتیس به تدریج کاهش یافت. فقط 20 میلیون سال پیش، به جای اقیانوس وسیع، دریاهای حاشیه ای باقی ماندند - مدیترانه، سیاه و خزر، که ابعاد آنها، با این حال، بسیار بزرگتر از مدرن بود. در زمان بعدی رویدادهای بزرگتر اتفاق نیفتاد.

در اوایل دهه 70 قرن ما، در دریای مدیترانه، در زیر لایه ای از رسوبات سست به ضخامت چند صد متر، تبخیرها - انواع نمک های سنگی، گچ و انیدریت ها کشف شد. آنها با افزایش تبخیر آب در حدود 6 میلیون سال پیش تشکیل شدند. اما آیا دریای مدیترانه خشک شده است؟ این فرضیه است که توسط بسیاری از زمین شناسان بیان و حمایت شده است. فرض بر این است که 6 میلیون سال پیش تنگه جبل الطارق بسته شد و حدود هزار سال بعد دریای مدیترانه به یک حوضه عظیم به عمق 2 تا 3 کیلومتر با دریاچه های نمکی کوچک در حال خشک شدن تبدیل شد. کف دریا با لایه ای از سیلت دولومیت سخت شده، گچ و سنگ نمک پوشیده شده بود.

زمین شناسان ثابت کرده اند که تنگه جبل الطارق به طور دوره ای باز می شود و آب از طریق آن از اقیانوس اطلس به ته دریای مدیترانه سقوط می کند. در دهانه جبل الطارق، آب های اقیانوس اطلس به شکل آبشاری به پایین سرازیر شدند که حداقل 15 تا 20 برابر جریان آبشار بزرگترین ویکتوریا روی رودخانه بود. زامبزی در آفریقا (200 کیلومتر 3 در سال). بسته شدن و باز شدن جبل الطارق حداقل 11 بار اتفاق افتاد و این امر تجمع یک توالی تبخیری با ضخامت حدود 2 کیلومتر را تضمین کرد.

در دوره‌های خشک شدن دریای مدیترانه، در دامنه‌های تند حوضه عمیق آن، رودخانه‌هایی که از خشکی سرازیر می‌شوند، دره‌های طولانی و عمیق را قطع می‌کنند. یکی از این دره ها در فاصله حدود 250 کیلومتری دلتای مدرن رودخانه کشف و ردیابی شد. رون در شیب قاره. پر از رسوبات بسیار جوان، پلیوسن است. نمونه دیگری از چنین دره ای ادامه زیر آب رودخانه است. نیل به شکل یک دره پر از رسوبات، در فاصله 1200 کیلومتری از دلتا ردیابی شده است.

در زمان قطع ارتباط بین دریای مدیترانه و اقیانوس آزاد، در جای خود نوعی حوضه بسیار نمک زدایی وجود داشت که بقایای آن در حال حاضر دریای سیاه و خزر است، این حوضه آب شیرین و گاه شور از اروپای مرکزی تا اروپای مرکزی کشیده شده است. اورال و دریای آرال و پاراتیتیس نام گرفت.

با دانستن موقعیت قطب ها و سرعت حرکت فعلی صفحات لیتوسفر، سرعت انبساط و جذب کف اقیانوس ها، می توان مسیر حرکت قاره ها را در آینده ترسیم کرد و موقعیت آنها را برای مدت معینی تصور کرد. دوره زمانی.

چنین پیش بینی ای توسط زمین شناسان آمریکایی R. Dietz و J. Holden انجام شده است. در 50 میلیون سال، طبق فرضیات آنها، اقیانوس اطلس و هند به هزینه اقیانوس آرام گسترش می یابد، آفریقا به شمال منتقل می شود و به همین دلیل دریای مدیترانه به تدریج از بین می رود. تنگه جبل الطارق ناپدید خواهد شد و اسپانیا "عطف شده" خلیج بیسکای را خواهد بست. آفریقا توسط گسل های بزرگ آفریقا تقسیم می شود و قسمت شرقی آن به سمت شمال شرقی تغییر می کند. دریای سرخ آنقدر گسترش می یابد که شبه جزیره سینا را از آفریقا جدا می کند، عربستان به سمت شمال شرقی حرکت می کند و خلیج فارس را می بندد. هند به طور فزاینده ای به سمت آسیا حرکت خواهد کرد، به این معنی که کوه های هیمالیا رشد خواهند کرد. کالیفرنیا در امتداد گسل سن آندریاس از آمریکای شمالی جدا خواهد شد و حوضه اقیانوسی جدیدی در این مکان شروع به شکل گیری خواهد کرد. تغییرات قابل توجهی در نیمکره جنوبی رخ خواهد داد. استرالیا از خط استوا عبور خواهد کرد و با اوراسیا در تماس خواهد بود. این پیش بینی نیاز به اصلاح قابل توجهی دارد. خیلی چیزها در اینجا هنوز قابل بحث و مبهم است.

برگرفته از کتاب زمین شناسی مدرن. در. یاسامانوف. ام. ندرا. 1987

ماهیت حرکت صفحه نیز تعیین می کند که در مرزهای آنها چه اتفاقی می افتد. برخی از صفحات از هم جدا می شوند، برخی دیگر با هم برخورد می کنند و برخی به یکدیگر می سایند.

صفحات برخوردی

در مکان هایی که صفحات حرکت می کنند، بسته به نوع صفحات برخوردی، صفحات مرزی از چند نوع وجود دارد. به عنوان مثال، در مرز بین صفحات اقیانوسی و قاره ای، که توسط پوسته اقیانوسی تشکیل شده است، در زیر صفحه قاره ای "غواصی" می کند و یک فرورفتگی یا گودال عمیق در سطح ایجاد می کند. منطقه ای که در آن این اتفاق می افتد فرورانش نامیده می شود. با فرو رفتن بیشتر در گوشته، صفحه شروع به ذوب شدن می کند. پوسته صفحه بالایی فشرده شده و کوه ها روی آن رشد می کنند. برخی از آنها توسط ماگمایی تشکیل می شوند که از طریق لیتوسفر تجزیه می شوند.

مناطقی که صفحات در حال دور شدن از یکدیگر هستند در برخی از مناطق کف اقیانوس رخ می دهد. آنها با رشته کوه های سنگ های آتشفشانی مشخص می شوند. چنین آتشفشان هایی دارای شیب تند یا شکل مخروطی نیستند. معمولاً اینها زنجیرهای بلند از کوهها با شیب ملایم هستند. این دو زنجیره توسط یک شکاف عمیق که مرز بین صفحات را مشخص می کند از هم جدا می شوند. شکاف زمانی باز می شود که ماگما (سنگ مذاب) به سطح پرتاب می شود و از استنوسفر بالا می رود. هنگامی که ماگما روی سطح قرار گرفت، در امتداد لبه‌های صفحات سرد شده و جامد می‌شود و بخش‌های جدیدی از کف اقیانوس را تشکیل می‌دهد. ماگما صفحات را بیشتر و بیشتر از یکدیگر دور می کند. این فرآیند که به انبساط بستر دریا معروف است، پایانی ندارد، زیرا شکاف بارها و بارها باز می شود. مکانی که در آن این اتفاق می افتد، خط الراس میانی نامیده می شود.

فرورفتگی های عمیق نیز در مرزهای دو صفحه برخوردی لیتوسفر اقیانوسی شکل می گیرند. یکی از این صفحات زیر دیگری می رود و ذوب می شود و در گوشته فرو می رود. ماگما از طریق لیتوسفر بالا می رود و زنجیره ای از آتشفشان ها در نزدیکی مرز روی صفحه ای که در بالا قرار دارد تشکیل می شود.

صفحات قاره ای

در آن مکان هایی که دو صفحه از لیتوسفر قاره با هم برخورد می کنند، رشته کوه های مرتفعی تشکیل می شود. در مرز، پوسته قاره ای هر دو صفحه منقبض می شود، ترک می خورد و به شکل چین های غول پیکر جمع می شود. با حرکت بیشتر صفحات، رشته کوه ها بلندتر می شوند، زیرا همه این لحن بیشتر و بیشتر به سمت بالا رانده می شود.

سنگرهای اقیانوسی

فرورفتگی هایی که در مرزهای صفحات ایجاد می شوند عمیق ترین شکستگی های سطح زمین هستند. عمیق ترین ترانشه ماریانا در اقیانوس آرام (11022 متر زیر سطح دریا) است. می تواند بلندترین قله اورست (8848 متر بالاتر از سطح دریا) را غرق کند. برای مطالعه فرورفتگی های اقیانوسی از چنین وسایل نقلیه اعماق دریا استفاده می شود.

صفحات اصطکاکی

همه صفحات از یکدیگر دور نمی شوند یا رو به رو با هم برخورد نمی کنند. برخی از آنها به طرفین مالش می کنند، یا در جهت مخالف یا در یک جهت حرکت می کنند، اما با سرعت های مختلف. در مرز چنین صفحاتی، چه در خشکی و چه در زمین بستر دریا، لیتوسفر جدیدی تشکیل نمی شود و موجود از بین نمی رود. هنگامی که صفحات لیتوسفر قاره ای به سمت یکدیگر حرکت می کنند، کل منطقه مرزی به سمت بالا رانده می شود و رشته کوه های بلند را تشکیل می دهد. هنگامی که صفحات در کنار هم با سرعت های مختلف حرکت می کنند، به نظر می رسد که در جهت مخالف حرکت می کنند.

گسل تکتونیکی لیتوسفر ژئومغناطیسی

با شروع از پروتروزوییک اولیه، سرعت حرکت صفحات لیتوسفر به طور مداوم از 50 سانتی متر در سال به آن کاهش یافت. معنای معاصرحدود 5 سانتی متر در سال

کاهش میانگین سرعت حرکت صفحه تا لحظه ای که به دلیل افزایش قدرت صفحات اقیانوسی و اصطکاک آنها در برابر یکدیگر به هیچ وجه متوقف نمی شود ادامه خواهد داشت. اما ظاهراً این اتفاق می افتد فقط پس از 1-1.5 میلیارد سال.

برای تعیین سرعت حرکت صفحات لیتوسفر معمولاً از داده های مربوط به محل ناهنجاری های مغناطیسی نواری در کف اقیانوس استفاده می شود. این ناهنجاری ها، همانطور که اکنون مشخص شده است، در مناطق شکاف اقیانوس ها به دلیل مغناطیس شدن بازالتی که در آنها توسط میدان مغناطیسی موجود در زمین در زمان ریزش بازالت وجود داشت، ظاهر می شوند.

اما همانطور که می دانید میدان ژئومغناطیسی هر از چند گاهی دقیقاً برعکس تغییر جهت می داد. این منجر به این واقعیت شد که بازالت هایی که فوران کردند دوره های مختلفمعکوس‌های میدان ژئومغناطیسی در جهات مخالف مغناطیسی شدند.

اما به دلیل انبساط کف اقیانوس در نواحی شکاف پشته های میانی اقیانوس، بازالت های قدیمی همیشه به فواصل بیشتری از این مناطق منتقل می شوند و همراه با کف اقیانوس، میدان مغناطیسی باستانی زمین "یخ زده" در بازالت ها نیز از آنها دور می شود.

برنج.

انبساط پوسته اقیانوسی همراه با بازالت های مغناطیسی متفاوت معمولاً در هر دو طرف گسل شکاف کاملاً متقارن ایجاد می شود. بنابراین، ناهنجاری‌های مغناطیسی مرتبط نیز به طور متقارن در امتداد هر دو شیب پشته‌های اقیانوس میانی و حوضه‌های پرتگاه اطراف قرار دارند. اکنون می توان از چنین ناهنجاری هایی برای تعیین سن کف اقیانوس و میزان انبساط آن در مناطق شکاف استفاده کرد. با این حال، برای این امر لازم است سن وارونگی های میدان مغناطیسی زمین را دانست و این وارونگی ها را با ناهنجاری های مغناطیسی مشاهده شده در کف اقیانوس مقایسه کرد.

سن وارونگی‌های مغناطیسی از مطالعات دقیق دیرینه مغناطیسی توالی‌های با قدمت ورقه‌های بازالتی و سنگ‌های رسوبی قاره‌ها و بازالت‌های کف اقیانوس تعیین شد. در نتیجه مقایسه مقیاس زمانی ژئومغناطیسی به دست آمده از این طریق با ناهنجاری های مغناطیسی در کف اقیانوس، امکان تعیین سن پوسته اقیانوسی در بیشتر آب های اقیانوس جهانی وجود داشت. همه صفحات اقیانوسی که زودتر از ژوراسیک پسین تشکیل شده‌اند، قبلاً موفق شده‌اند تحت مناطق مدرن یا باستانی زیر رانش صفحه‌ای در گوشته فرو بروند و بنابراین، هیچ ناهنجاری مغناطیسی با قدمت بیش از 150 میلیون سال در کف اقیانوس حفظ نشده است.

نتیجه گیری های فوق این تئوری امکان محاسبه کمی پارامترهای حرکت را در ابتدای دو صفحه مجاور و سپس برای سومی که در پشت سر هم با یکی از صفحات قبلی گرفته شده است را ممکن می سازد. به این ترتیب می توان به تدریج اصلی ترین صفحات لیتوسفری شناسایی شده را در محاسبات شرکت داد و جابجایی متقابل همه صفحات روی سطح زمین را تعیین کرد. در خارج از کشور، چنین محاسباتی توسط J. Minster و همکارانش و در روسیه توسط S.A. اوشاکوف و یو.آی. گالوشکین. مشخص شد که کف اقیانوس با حداکثر سرعت در قسمت جنوب شرقی اقیانوس آرام (نزدیک جزیره ایستر) از هم جدا می شود. در این مکان سالانه تا 18 سانتی متر پوسته اقیانوسی جدید رشد می کند. از نظر مقیاس زمین شناسی، این مقدار زیادی است، زیرا تنها در 1 میلیون سال یک نوار از کف جوان به عرض 180 کیلومتر به این ترتیب تشکیل می شود، در حالی که تقریباً 360 کیلومتر مکعب از گدازه های بازالت در هر کیلومتر از شکاف ریخته می شود. منطقه در همان زمان! بر اساس همین محاسبات، استرالیا با سرعت حدود 7 سانتی متر در سال از قطب جنوب دور می شود و آمریکای جنوبی با سرعت حدود 4 سانتی متر در سال از آفریقا دور می شود. دور کردن آمریکای شمالی از اروپا کندتر است - 2-2.3 سانتی متر در سال. دریای سرخ حتی آهسته تر گسترش می یابد - 1.5 سانتی متر در سال (بر این اساس، خروج بازالت در اینجا کمتر است - تنها 30 کیلومتر مکعب در هر کیلومتر خطی از شکاف دریای سرخ در 1 میلیون سال). از سوی دیگر، نرخ "برخورد" بین هند و آسیا به 5 سانتی متر در سال می رسد، که توضیح دهنده تغییر شکل های شدید نئوتکتونیکی است که در مقابل چشمان ما ایجاد می شود و رشد سیستم های کوهستانی هندوکش، پامیر و هیمالیا را توضیح می دهد. . این تغییر شکل ها ایجاد می کند سطح بالافعالیت لرزه ای کل منطقه (تأثیر زمین ساختی برخورد هند با آسیا بسیار فراتر از خود منطقه برخورد صفحه تأثیر می گذارد و تا دریاچه بایکال و مناطق خط اصلی بایکال-آمور گسترش می یابد). تغییر شکل های قفقاز بزرگ و کوچک ناشی از فشار صفحه عربی در این منطقه از اوراسیا است، با این حال، نرخ همگرایی صفحات در اینجا بسیار کمتر است - فقط 1.5-2 سانتی متر در سال. بنابراین فعالیت لرزه ای منطقه نیز در اینجا کمتر است.

روش‌های ژئودتیک مدرن، از جمله ژئودزی فضایی، اندازه‌گیری‌های لیزری با دقت بالا و روش‌های دیگر، سرعت حرکت صفحات لیتوسفر را مشخص کرده‌اند و ثابت شده است که صفحات اقیانوسی سریع‌تر از صفحات اقیانوسی حرکت می‌کنند که شامل یک قاره است، و هر چه لیتوسفر قاره‌ای ضخیم‌تر باشد. هر چه سرعت حرکت صفحه کمتر باشد.

رانش قاره

بیایید به مهمترین ایده های ساکنان زمین در مورد تئوری تکتونیک صفحات لیتوسفری بپردازیم - بلوک های بزرگ، تا میلیون ها کیلومتر مربع، بلوک های سنگ کره زمین، که پایه آن توسط سنگ های آذرین، دگرگون شده و گرانیتی تشکیل شده است. به شدت در چین ها مچاله شده است که از بالا توسط یک "پوشش" 3-4 کیلومتری از سنگ های رسوبی پوشیده شده است. . نقش برجسته سکو از دشت های وسیع و رشته کوه های منفرد تشکیل شده است. هسته هر قاره یک یا چند سکوی باستانی است که با رشته کوه ها هم مرز است. حرکت صفحات لیتوسفر زیربنای آن است.

اوایل قرن بیستم با ظهور فرضیه ای مشخص شد که قرار بود نقشی کلیدی در علوم زمین ایفا کند. F. Taylor (1910) و پس از او A. Wegener (1912) ایده حرکت افقی قاره ها در فواصل طولانی (رانش قاره) را بیان کردند، اما "در دهه 30 قرن بیستم، جریانی در زمین ساخت ایجاد شد. که نوع اصلی حرکات را حرکات عمودی پوسته زمین می دانست که بر اساس فرآیندهای تمایز ماده گوشته زمین بود و فیکسیسم نامیده شد، زیرا موقعیت بلوک های پوسته را نسبت به گوشته زیرین تشخیص می داد. دائماً رفع شود با این حال، در دهه 1960. پس از کشف در اقیانوس‌ها سیستم جهانی برآمدگی‌های میان اقیانوسی که سراسر کره زمین را احاطه کرده و در برخی نقاط به خشکی می‌رسند و تعدادی نتایج دیگر، بازگشتی به ایده‌های اوایل قرن بیستم وجود دارد. در مورد رانش قاره، اما به شکل جدید - تکتونیک صفحه، که نظریه پیشرو در علوم زمین باقی مانده است. این ایده که در اواسط قرن بیستم در مورد نقش اصلی در جابجایی ها و تغییر شکل های پوسته زمین در حرکات عمودی حاکم بود را جایگزین کرد و حرکات افقی صفحات لیتوسفر را به منصه ظهور رساند که نه تنها پوسته، بلکه شامل پوسته نیز می شد. بالای مانتو

مفاد اصلی تکتونیک صفحه ای به شرح زیر است. زیر لیتوسفر توسط یک استنوسفر با چسبندگی کمتر قرار دارد. لیتوسفر به تعداد محدودی از صفحات بزرگ (7) و کوچک تقسیم می شود که مرزهای آنها با توجه به غلظت منابع زلزله ترسیم می شود. صفحات بزرگ عبارتند از: اقیانوس آرام، اوراسیا، آمریکای شمالی، آمریکای جنوبی، آفریقا، هند و استرالیا، قطب جنوب. صفحات لیتوسفری که در امتداد استنوسفر حرکت می کنند، صلب و جامد هستند. در عین حال، «قاره‌ها تحت تأثیر نیروی نامرئی (که در نسخه اصلی «رانش قاره» فرض شده بود) از کف اقیانوس عبور نمی‌کنند، بلکه به طور غیر فعال روی مواد گوشته شناور می‌شوند که از زیر تاج بالا می‌آیند. از پشته و سپس از آن به هر دو طرف گسترش می یابد. در این مدل، کف اقیانوس «خود را به‌عنوان یک تسمه نقاله غول‌پیکر نشان می‌دهد که در نواحی شکاف پشته‌های میانی اقیانوس به سطح می‌آید و سپس در ترانشه‌های اعماق دریا پنهان می‌شود»: گسترش (گسترش) کف اقیانوس به دلیل واگرایی صفحات در امتداد محورهای پشته های میانی اقیانوسی و تولد یک پوسته اقیانوسی جدید، جذب آن در مناطق زیر رانش (فرورانش) پوسته اقیانوسی در ترانشه های اعماق دریا را جبران می کند که به دلیل آن حجم زمین ثابت می ماند. این فرآیند با «زلزله‌های متعدد با کانون کم عمق (با کانون‌های زمین در اعماق چند ده کیلومتری) در مناطق شکاف و زمین‌لرزه‌های کانونی عمیق در ناحیه ترانشه‌های اعماق آب همراه است (شکل 12.2، 12.3).

برنج. 12.2. طرح جریان همرفتی در گوشته ناشی از تفاوت در چگالی (طبق نظر رینگ وود و گرین (از [استیسی، ص 80]). به تغییرات فشار و دما در اعماق مختلف.

شکل 12.3. بخش شماتیک زمین بر اساس فرضیه انبساط (گسترش) کف اقیانوس - ب. منطقه ترانشه آب عمیق - که در:صفحه لیتوسفر به داخل استنوسفر (A) فرو می‌رود، روی کف آن (B و C) قرار می‌گیرد و می‌شکند - یک قسمت ("دال") می شکند (D) -. در منطقه "اصطکاک" صفحات - زمین لرزه های کم عمق (دایره های سیاه)، در منطقه "ایست" و "گسل" صفحه - زمین لرزه های متمرکز عمیق (دایره های سفید) (طبق گفته Ueda، 1980)

"داده های توموگرافی لرزه ای نشان می دهد که مناطق شیبدار افزایش سرعت لرزه ای - صفحات سنگ کره اقیانوسی - در اعماق گوشته فرو می روند. این داده ها با سطوح کانونی لرزه ای منطبق است که مدت ها در کانون های زلزله ایجاد شده است و به سقف گوشته پایینی می رسد. برای اولین بار، مشخص شد که در برخی موارد تخته‌ها به اعماق زیاد فرو می‌روند و به گوشته پایینی نفوذ می‌کنند، عمیق‌تر فرو می‌روند، در حالی که برخی دیگر به اعماق زیاد می‌روند، در برخی مناطق به هسته می‌رسند... نتیجه مهم آخرین لرزه‌نگاری مطالعات توموگرافی کشف جدا شدن قسمت پایینی دال فرورفته است که این پدیده نیز کاملاً غافلگیرکننده نبود. برخی از عمق منابع زلزله، و سپس وقوع دوباره آنها حتی عمیق تر" [Khain 2002].

دلیل حرکت صفحات لیتوسفر، همرفت حرارتی در گوشته زمین است. در بالای شاخه های صعودی جریان های همرفتی، لیتوسفر بالا آمدن و گسترش را تجربه می کند که منجر به جدا شدن صفحات در نواحی شکاف در حال ظهور می شود. با فاصله گرفتن از شکاف‌های میانی اقیانوس، لیتوسفر متراکم‌تر، سنگین‌تر می‌شود، سطح آن فرو می‌رود، که افزایش عمق اقیانوس را توضیح می‌دهد و در نهایت در گودال‌های اعماق دریا فرو می‌رود. در شکاف های قاره ای، تضعیف جریان های صعودی گوشته گرم شده منجر به خنک شدن و فرونشست لیتوسفر با تشکیل حوضه های پر از رسوب می شود. در مناطق همگرایی و برخورد صفحات، پوسته و لیتوسفر تحت فشار قرار می گیرند، ضخامت پوسته افزایش می یابد و حرکات شدید رو به بالا شروع می شود که منجر به ایجاد کوه می شود. همه این فرآیندها، از جمله حرکت صفحات و صفحات لیتوسفری، مستقیماً با مکانیسم های تشکیل کانی ها مرتبط هستند.

حرکات تکتونیکی مدرن با روش های ژئودزی مورد مطالعه قرار می گیرد و نشان می دهد که به طور مداوم و در همه جا رخ می دهد. سرعت حرکات عمودی از کسری تا چند ده میلی متر است، حرکات افقی یک مرتبه بزرگتر است - از کسری تا چند ده سانتی متر در سال (شبه جزیره اسکاندیناوی در 25 هزار سال 250 متر افزایش یافته است. پترزبورگ در طول عمر خود 1 متر افزایش یافته است). آن ها زمین لرزه ها، فوران های آتشفشانی، حرکت های عمودی آهسته (کوه هایی با ارتفاع هزاران متر در طی میلیون ها سال تشکیل شده اند) و حرکت های افقی (در طی صدها میلیون سال که منجر به جابجایی هزاران کیلومتری می شود) ناشی از حرکات آهسته، اما بسیار قدرتمند است. ماده مانتو

مفاد تئوری تکتونیک صفحه به طور تجربی در جریان حفاری در اعماق دریا که در سال 1968 توسط کشتی تحقیقاتی آمریکایی Glomar Challenger آغاز شد، آزمایش شده است، که تشکیل اقیانوس ها را در فرآیند گسترش، در نتیجه مطالعات انجام شده تایید کرد. دره‌های شکاف برآمدگی‌های میانی، کف دریای سرخ و خلیج عدن با شناورهای فرود، که واقعیت گسترش و وجود گسل‌های تبدیلی را که از پشته‌های میانی عبور می‌کنند، و در نهایت، در مطالعه مدرن، تثبیت کردند. حرکت صفحات با روش های مختلف ژئودزی فضایی از موقعیت تکتونیک صفحه ای، بسیاری از پدیده های زمین شناسی توضیح داده شده است، اما در عین حال، مشخص شد که پیچیدگی فرآیندهای جابجایی متقابل صفحات بیشتر از آن چیزی است که توسط نظریه اصلی پیش بینی شده است ... در زمین ساخت صفحه، دوره های تناوبی تغییر در شدت حرکات و تغییر شکل‌های زمین ساختی، وجود یک شبکه جهانی پایدار از گسل‌های عمیق و برخی موارد غیره فرآیندهای تکتونیکی ... فقط از پروتروزوییک پسین شناخته شده است. با این وجود، برخی از محققان تجلی تکتونیک صفحه‌ای را از دوران آرکئن یا پروتروزوییک اولیه تشخیص می‌دهند. از دیگر سیارات منظومه شمسی، برخی از نشانه‌های تکتونیک صفحه‌ای در زهره دیده می‌شود.

آکادمیک V.E. Khain، در جریان حفاری در اعماق دریا و مشاهدات از وسایل نقلیه فرود زیر آب در اقیانوس ها، در اندازه گیری مستقیم حرکات صفحات لیتوسفر با استفاده از روش های ژئودزی فضایی، در داده های دیرینه مغناطیس و سایر مواد، تأیید قانع کننده ای دریافت کرد و به اولین تبدیل شد. نظریه واقعا علمی در تاریخ زمین شناسی در عین حال، در ربع قرن گذشته، با انباشته شدن مطالب واقعی جدید و متنوع‌تر به‌دست‌آمده از ابزارها و روش‌های جدید، بیش از پیش آشکار شده است که تکتونیک صفحه‌ای نمی‌تواند مدعی ارزش یک جامع باشد. ، الگوی واقعاً جهانی توسعه زمین "(زمین شناسی ...، ص 43) بنابراین "بزودی پس از شکل گیری آن، زمین ساخت صفحه ای شروع به تبدیل شدن به پایه دیگر علوم زمین جامد کرد" ... یک بسیار بزرگ تأثیر متقابل ... بین ژئوتکتونیک و ژئوفیزیک از یک سو و سنگ شناسی (علم سنگ ها) و ژئوشیمی از سوی دیگر یافت شد. ژئودینامیک، مطالعه کل مجموعه ای از فرآیندهای عمیق، درون زا (داخلی) که لیتوسفر را تغییر می دهند و تکامل ساختار آن را تعیین می کنند، مطالعه فرآیندهای فیزیکی که توسعه زمین جامد را به طور کلی تعیین می کنند و نیروهایی که باعث ایجاد آنها می شوند. "داده های "انتقال" لرزه ای زمین، به نام " لرزه نگاری "، نشان داد که فرآیندهای فعال، که در نهایت منجر به تغییر در ساختار پوسته و توپوگرافی زمین می شود، بسیار عمیق تر - در گوشته پایین تر و حتی در مرز آن منشاء می گیرند. هسته، همانطور که اخیراً مشخص شد، در این فرآیندها دخیل است ...

ظهور توموگرافی لرزه ای انتقال ژئودینامیک به سطح بعدی را تعیین کرد و در اواسط دهه 80 باعث ایجاد ژئودینامیک عمیق شد که به جوان ترین و امیدوارکننده ترین جهت در علوم زمین تبدیل شد. در حل مسائل جدید، علاوه بر توموگرافی لرزه ای، برخی علوم دیگر نیز به کمک آمدند: کانی شناسی تجربی، که به لطف تجهیزات جدید، اکنون این فرصت را دارد که رفتار ماده معدنی را در فشارها و دماهای مربوط به حداکثر اعماق زمین مطالعه کند. مانتو; ژئوشیمی ایزوتوپ، که به طور خاص، تعادل ایزوتوپ های عناصر کمیاب و گازهای نجیب را در پوسته های مختلف زمین مطالعه می کند و آن را با داده های شهاب سنگ مقایسه می کند. ژئومغناطیس، که در تلاش برای کشف مکانیسم و ​​علل وارونگی میدان مغناطیسی زمین است. ژئودزی، که شکل ژئوئید (و نه کم اهمیت تر، حرکات افقی و عمودی پوسته زمین) و برخی دیگر از شاخه های دانش ما در مورد زمین را اصلاح می کند ...

در حال حاضر اولین نتایج مطالعات توموگرافی لرزه ای نشان داده است که سینماتیک مدرن صفحات لیتوسفر کاملاً مناسب است ... فقط در اعماق 300-400 کیلومتری و در زیر تصویر جابجایی ماده گوشته به طور قابل توجهی متفاوت است ...

با این حال، تئوری تکتونیک صفحات لیتوسفر به طور رضایت بخشی به توضیح توسعه پوسته زمین از قاره ها و اقیانوس ها در حداقل 3 میلیارد سال گذشته ادامه می دهد و اندازه گیری های ماهواره ای حرکت صفحات لیتوسفر وجود حرکات را برای دوران مدرن تأیید کرده است. .

بنابراین، تصویر زیر در حال حاضر در حال ظهور است. در سطح مقطع کره زمین، سه لایه فعال، هر کدام چند صد کیلومتر ضخامت دارند: استنوسفر و لایه D"" در پایه گوشته. ظاهراً آنها نقش پیشرو در ژئودینامیک جهانی دارند که در حال تبدیل شدن به ژئودینامیک غیرخطی زمین به عنوان یک سیستم باز است. اثرات هم افزایی مانند اثر Benard می تواند در گوشته و هسته مایع رخ دهد.

برای توضیح پدیده ماگماتیسم درون صفحه ای که در چارچوب تئوری تکتونیک صفحات لیتوسفر غیرقابل درک است و به ویژه تشکیل زنجیره های آتشفشانی خطی که در آن سن سازه ها به طور طبیعی با فاصله از آتشفشان های فعال مدرن افزایش می یابد، قرار داده شد. به جلو در سال 1963 توسط J. Wilson و در 1972 اثبات شد. W. Morgan فرضیه جت های گوشته صعودی (شکل 12.1، 12.5)، بیرون زده به سطح در "نقاط داغ" (محل "نقاط داغ" روی سطح کنترل می شود. با مناطق ضعیف و نفوذپذیر در پوسته و لیتوسفر، یک نمونه کلاسیک از یک "نقطه داغ" مدرن در مورد ایسلند است.). "این تکتونیک ستونی هر سال بیشتر و بیشتر محبوب می شود.

می شود ... شریک تقریباً برابری برای تکتونیک صفحه ای (تکتونیک صفحه لیتوسفر). به ویژه ثابت شده است که مقیاس جهانی حذف گرمای عمیق از طریق "نقاط داغ" از انتشار گرما در مناطق پخش پشته‌های میانی اقیانوسی فراتر می‌رود... دلایل جدی برای این فرض وجود دارد که ریشه‌های ابرتوده‌ها به خیلی پایین گوشته... مشکل اصلی نسبت همرفت است که سینماتیک صفحات لیتوسفر را کنترل می‌کند، همراه با فرارفت (حرکت افقی) که باعث بالا آمدن ستون‌ها می‌شود. در اصل، آنها دیگر نمی توانند فرآیندهای مستقل باشند. با این حال، از آنجایی که کانال هایی که از طریق آن جت های گوشته بالا می آیند باریک تر هستند، هیچ نشانه توموگرافی لرزه ای از خیزش آن از گوشته پایین وجود ندارد.

مسئله ایستایی ستون ها بسیار مهم است. سنگ بنای فرضیه ویلسون-مورگان، ایده موقعیت ثابت ریشه های ستون در گوشته زیر سنگ کره بود و اینکه تشکیل زنجیره های آتشفشانی، با افزایش منظم سن ساختمان ها با فاصله از مراکز فوران مدرن، ناشی از آن است. به "چشمک زدن" صفحات لیتوسفری که بر فراز آنها توسط جت های گوشته داغ حرکت می کنند ... با این حال، نمونه های کاملاً غیرقابل انکار زیادی از زنجیره های آتشفشانی نوع هاوایی وجود ندارد ... بنابراین، هنوز ابهامات زیادی در مسئله وجود دارد. ستون ها

ژئودینامیک

در ژئودینامیک، برهمکنش فرآیندهای پیچیده ای که در پوسته و گوشته رخ می دهند در نظر گرفته می شود. یکی از انواع ژئودینامیک، که تصویر پیچیده تری از حرکت گوشته نسبت به آنچه در بالا توضیح داده شد به دست می دهد (شکل 12.2)، توسط E.V. آرتیوشکوف در کتاب ژئودینامیک (مسکو، ناوکا، 1979). این مثال نشان می دهد که چگونه مدل های مختلف فیزیکی و شیمیایی در یک توصیف ژئودینامیکی واقعی در هم تنیده شده اند.

با توجه به مفهوم ارائه شده در این کتاب، منبع اصلی انرژی برای همه فرآیندهای زمین ساختی، فرآیند تمایز گرانشی ماده است که در گوشته پایینی رخ می دهد. پس از جدا شدن جزء سنگین (آهن و غیره) از سنگ گوشته پایینی که به درون هسته فرو می‌رود، «مخلوطی از جامدات باقی می‌ماند که سبک‌تر از گوشته زیرین پوشاننده است... محل لایه مواد سبک. در زیر ماده سنگین‌تر ناپایدار است... بنابراین، نور مواد به صورت دوره‌ای در بلوک‌های بزرگی به اندازه ۱۰۰ کیلومتر جمع‌آوری می‌شود و در لایه‌های بالایی سیاره شناور می‌شود. گوشته بالایی از این ماده در طول عمر زمین تشکیل شده است.

گوشته پایینی به احتمال زیاد ماده اولیه و هنوز متمایز نشده زمین را نشان می دهد. در طول تکامل سیاره، هسته و گوشته بالایی به قیمت گوشته پایین رشد می کنند.

به احتمال زیاد بالا آمدن بلوک‌های مواد سبک در گوشته پایینی در امتداد کانال‌هایی رخ می‌دهد (شکل 12.6 را ببینید)، که در آن دمای ماده به شدت افزایش می‌یابد و ویسکوزیته به شدت کاهش می‌یابد. افزایش دما با آزاد شدن مقدار زیادی انرژی پتانسیل همراه است که یک ماده سبک در میدان گرانش تا فاصله 2000 کیلومتری بالا می رود. با عبور از چنین کانالی، مواد سبک نیز به شدت، تا 1000 درجه گرم می شوند. بنابراین به طور غیرعادی گرم شده و نسبت به نواحی اطراف آن سبک تر وارد گوشته بالایی می شود.

به دلیل چگالی کاهش یافته، مواد سبک در لایه های بالایی گوشته فوقانی تا عمق 100 تا 200 کیلومتر یا کمتر شناور می شوند. نقطه ذوب مواد تشکیل دهنده آن با کاهش فشار به شدت کاهش می یابد. بنابراین، در اعماق کم، ذوب جزئی مواد سبک و تمایز ثانویه در چگالی، پس از تمایز اولیه در مرز هسته و گوشته رخ می‌دهد. مواد متراکم‌تر آزاد شده در طول تمایز به قسمت‌های پایینی گوشته بالایی فرو می‌روند، در حالی که سبک‌ترین آنها به سمت بالا شناور می‌شوند. مجموعه حرکات ماده در گوشته که با توزیع مجدد مواد با چگالی متفاوت در آن در نتیجه تمایز همراه است، می توان همرفت شیمیایی نامید.

افزایش مواد سبک از طریق کانال های گوشته پایین به طور دوره ای در فواصل تقریباً 200 میلی آمپر اتفاق می افتد. در دوره ظهور آن، در طی چند ده میلیون سال یا کمتر، توده‌های بزرگی از مواد سبک به شدت گرم شده وارد لایه‌های بالایی زمین از مرز هسته و گوشته می‌شوند که از نظر حجم با لایه بالایی مطابقت دارد. گوشته ای با ضخامت چند ده کیلومتر یا بیشتر. با این حال، ادغام مواد سبک در گوشته بالایی در همه جا اتفاق نمی افتد. کانال‌های گوشته پایینی در فواصل زیادی از یکدیگر قرار دارند که حدود چند هزار کیلومتر است. آنها می توانند تشکیل دهند و سیستم های خطی، جایی که کانال ها نزدیکتر به یکدیگر قرار دارند، اما خود سیستم ها نیز بسیار دور از یکدیگر خواهند بود. مواد سبکی که از کانال های گوشته بالایی عبور کرده اند عمدتاً به صورت عمودی به سمت بالا شناور می شوند و نواحی واقع در بالای کانال ها را پر می کنند (شکل 12.6 را ببینید)، بدون اینکه در فواصل طولانی در جهت افقی پخش شوند. AT قسمت های بالاییدر گوشته، حجم زیادی از مواد سبک که اخیراً نفوذ کرده‌اند، ناهمگونی‌های با دمای بالا را با افزایش رسانایی الکتریکی، کاهش سرعت موج الاستیک و افزایش تضعیف آن‌ها، به‌شدت مشخص می‌کنند. مقیاس افقی ناهمگونی ها در جهت عرضی ~ 1000 کیلومتر ...

در لایه های بالایی گوشته بالایی، کاهش شدید ویسکوزیته ماده آن وجود دارد. به همین دلیل، در اعماق به طور متوسط ​​از 100 تا 200 کیلومتر، لایه ای با ویسکوزیته کم تشکیل می شود - استنوسفر. ویسکوزیته آن در مناطق گوشته نسبتا سرد η ~ 10 19 - 10 20 poise است.

در جایی که توده های بزرگی از مواد گرم شده سبک که اخیراً از مرز هسته و گوشته بلند شده اند در استنوسفر قرار دارند، ویسکوزیته این لایه حتی بیشتر کاهش می یابد و ضخامت آن افزایش می یابد. در بالای استنوسفر یک لایه چسبناک تر وجود دارد - لیتوسفر، که به طور کلی شامل پوسته و فوقانی، سردترین و چسبناک ترین لایه های گوشته بالایی است. ضخامت لیتوسفر در مناطق پایدار 100 کیلومتر است و به چند صد کیلومتر می رسد. افزایش قابل توجهی در ویسکوزیته، حداقل با سه مرتبه بزرگی، نیز در گوشته زیر استنوسفر رخ می دهد.

همرفت شیمیایی با جابجایی های بزرگ توده های بزرگ ماده در گوشته بالایی همراه است. با این حال، جریان گوشته به خودی خود منجر به جابجایی عمودی یا افقی قابل توجهی از لیتوسفر نمی شود. این به دلیل کاهش شدید ویسکوزیته در استنوسفر است که نقش یک لایه روان کننده را بین لیتوسفر و قسمت اصلی گوشته واقع در زیر استنوسفر بازی می کند. به دلیل وجود استنوسفر، برهمکنش چسبناک لیتوسفر با جریان های موجود در گوشته زیرین، حتی در شدت بالای آنها، ضعیف است. بنابراین، حرکات زمین ساختی پوسته و لیتوسفر زمین ارتباط مستقیمی با این جریان ها ندارد» [آرتیوشکف، ص 288-291] و مکانیسم های حرکت عمودی و افقی لیتوسفر مستلزم توجه ویژه است.

حرکات عمودی صفحات لیتوسفری

در مناطقی که توده‌های زیادی از مواد سبک به شدت گرم شده وارد استنوسفر می‌شوند، تا حدی ذوب می‌شوند و متمایز می‌شوند. سبک‌ترین اجزای ماده سبکی که در طی تمایز آزاد می‌شوند، شناور به سمت بالا، به سرعت از استنوسفر عبور کرده و به پایه لیتوسفر می‌رسند، جایی که سرعت صعود آنها به شدت کاهش می‌یابد. این ماده در تعدادی از مناطق تجمعاتی از گوشته به اصطلاح غیرعادی را در لایه های بالایی زمین تشکیل می دهد. از نظر ترکیب، تقریباً با گوشته معمولی زیر پوسته در مناطق پایدار مطابقت دارد، اما در دمای بسیار بالاتر، تا 1300-1500 درجه و سرعت کمتر امواج الاستیک طولی متفاوت است. به دلیل دمای بالا، چگالی گوشته غیرعادی کمتر از چگالی گوشته معمولی است. ورود آن به زیر لیتوسفر منجر به بالا بردن ایزواستاتیک دومی می شود (طبق قانون ارشمیدس).

با تشکر از درجه حرارت بالاویسکوزیته گوشته غیرعادی بسیار کم است. بنابراین، هنگامی که به لیتوسفر می رسد، به سرعت در امتداد کف خود پخش می شود و ماده کمتر گرم شده و متراکم تر آستنوسفر را که قبلاً در اینجا قرار داشت، جابجا می کند. در طول حرکت خود، گوشته غیرعادی مناطقی را که پایه لیتوسفر بالا است - تله ها را پر می کند و در اطراف مناطق عمیقاً غوطه ور پایه لیتوسفر - ضد تله ها جریان می یابد. در نتیجه، پوسته روی تله ها بالا آمدن ایزواستاتیک را تجربه می کند، در حالی که روی ضد تله ها، در اولین تقریب، پایدار می ماند.

سرد شدن پوسته و گوشته بالایی تا عمق 100 کیلومتری بسیار کند اتفاق می افتد و چند صد میلیون سال طول می کشد. بنابراین ناهمگونی‌های ضخامت لیتوسفر به دلیل تغییرات افقی دمایی، اینرسی زیادی دارند.

اگر تله نزدیک به جریان صعودی گوشته غیرعادی از اعماق قرار گیرد، آنگاه آن را در مقادیر زیاد می گیرد و به شدت گرم می شود. در نتیجه یک سازه کوهستانی بزرگ در بالای تله تشکیل می شود... بر اساس این طرح، برآمدگی های بالایی در ناحیه کوهزایی اپی پلتفرم (ساختمان کوهستانی) در کمربندهای چین خورده در محل سابق ایجاد می شود. کوه های بلندسازه ها و همچنین در قوس های جزیره ای.

لایه گوشته غیرعادی که در زیر سپر سابق به دام افتاده است در طول خنک شدن 1-2 کیلومتر کوچک می شود. در همان زمان، پوسته واقع در بالای آن یک فرونشست را تجربه می کند و رسوبات در فرورفتگی حاصل جمع می شوند. زیر وزن آنها، لیتوسفر علاوه بر این در زیر آب قرار می گیرد. عمق نهایی حوضه رسوبی تشکیل شده از این طریق می تواند به 5-8 کیلومتر برسد.

همزمان با فشرده شدن گوشته در تله در قسمت پایین لایه بازالتی پوسته، تبدیل فاز بازالت به گرانولیت گارنت متراکم و اکلوژیت می تواند رخ دهد. همچنین می‌تواند فشرده‌سازی لیتوسفر را تا 1-2 کیلومتر و فرونشست تا 5-8 کیلومتر هنگامی که گودال از رسوبات پر می‌شود، فراهم کند.

فرآیندهای فشرده سازی توصیف شده در لیتوسفر به آرامی در یک دوره ³ 102 میلیون سال توسعه می یابند. آنها منجر به تشکیل حوضه های رسوبی روی سکوها می شوند. عمق آنها با شدت تراکم گوشته در تله و ماده پوسته در لایه بازالت تعیین می شود و می تواند به 15-16 کیلومتر برسد.

جریان گرما از گوشته غیرعادی گوشته پوشاننده در لیتوسفر را گرم می کند و ویسکوزیته آن را کاهش می دهد. بنابراین، گوشته غیرعادی به تدریج گوشته معمولی متراکم تر واقع در لیتوسفر را جابجا می کند و در جای خود وارد پوسته می شود و به طور قابل توجهی سرد شده است. پس از تماس گوشته غیرعادی، که دارای دمای Τ~800-900 درجه سانتیگراد است، با لایه بازالتی پوسته، یک انتقال فاز به اکلوژیت در این لایه طی یک زمان ~ 10-10 میلیون سال ایجاد می شود. چگالی اکلوژیت بیشتر از گوشته است. بنابراین، از پوسته جدا می شود و به استنوسفر واقع در زیر فرو می رود. پوسته به شدت نازک شده به صورت ایزواستاتیک فروکش می کند (شکل 12.6 را ببینید) و در این مورد یک فرورفتگی عمیق ظاهر می شود که ابتدا با آب پر شده و سپس با لایه ضخیمی از رسوبات پر شده است. با توجه به طرح توصیف شده، فرورفتگی های دریاهای داخلی با یک پوسته یکپارچه با ضخامت بسیار کاهش یافته تشکیل می شوند. به عنوان مثال می توان به حوضه دریای سیاه و حوضه های آب های عمیق غرب مدیترانه اشاره کرد.

در بالای نواحی بالا آمدن مواد از گوشته، معمولاً حرکات صعودی و نزولی ایجاد می شود. سازه های کوهستانی زمانی تشکیل می شوند که گوشته غیرعادی با دمای بالا (T³1000°C) تله های زیر سپرها و کوه های کم ارتفاع را پر کند. دریاهای داخلی در محل حوضه‌های رسوبی مجاور به وجود می‌آیند که گوشته غیرعادی سرد شده با Τ~800-900 درجه سانتیگراد به پوسته نفوذ می‌کند. ترکیبی از کوه‌های مرتفع و فرورفتگی‌های عمیق که در آخرین مرحله تشکیل شده‌اند، اکنون مشخصه کمربند ژئوسنکلینال آلپ اوراسیا است.

ظهور گوشته غیرعادی از عمق در مناطق مختلف زمین رخ می دهد. اگر تله ها نزدیک به چنین مناطقی باشند، دوباره گوشته غیرعادی را می گیرند و قلمرو واقع در بالای آنها دوباره بالا آمدن را تجربه می کند. ضد تله ها در بیشتر موارد توسط یک گوشته غیرعادی به اطراف جریان می یابد و پوسته زیر آنها همچنان به فرو رفتن ادامه می دهد.

حرکات افقی صفحات لیتوسفری

تشکیل برآمدگی ها هنگام ورود گوشته غیرعادی به پوسته اقیانوس ها و قاره ها، انرژی پتانسیل ذخیره شده در لایه های بالایی زمین را افزایش می دهد. پوسته و گوشته غیرعادی تمایل دارند از هم جدا شوند تا این انرژی اضافی آزاد شود. در نتیجه، تنش‌های اضافی زیادی در لیتوسفر از چند صد بار تا چندین کیلوبار ایجاد می‌شود. انواع مختلفی از حرکات زمین ساختی پوسته زمین با این تنش ها همراه است.

انبساط کف اقیانوس ها و رانش قاره ها در نتیجه انبساط همزمان پشته های میانی اقیانوس و فرونشست صفحات لیتوسفر اقیانوسی به داخل گوشته رخ می دهد. توده های بزرگی از گوشته های غیرعادی به شدت گرم شده در زیر برجستگی های میانی قرار دارند (شکل 12.6 را ببینید). در قسمت محوری پشته ها، آنها مستقیماً در زیر پوسته قرار دارند و ضخامت آنها بیش از 5-7 کیلومتر نیست. ضخامت لیتوسفر در اینجا به شدت کاهش می یابد و از ضخامت پوسته تجاوز نمی کند. گوشته غیرعادی از ناحیه فشار بالا - از زیر تاج پشته به طرفین گسترش می یابد. در همان زمان، پوسته نازک اقیانوسی را به راحتی می شکند و پس از آن یک نیروی فشاری Σ XP ~ 109 bar·cm در لیتوسفر در مناطق اقیانوسی اطراف خط الراس ظاهر می شود. تحت تأثیر این نیرو، صفحات لیتوسفر اقیانوسی می توانند از محور خط الراس دور شوند. شکاف ایجاد شده در پوسته در محور پشته با ماگمای بازالتی مذاب از گوشته غیرعادی پر شده است. با انجماد، پوسته اقیانوسی جدیدی را تشکیل می دهد. به این ترتیب کف اقیانوس منبسط می شود.

ویسکوزیته گوشته غیرعادی در زیر برجستگی های میانی به دلیل دمای بالای آن بسیار کاهش می یابد. می تواند به سرعت گسترش یابد و بنابراین رشد کف اقیانوس با سرعت بالایی رخ می دهد، به طور متوسط ​​از چند سانتی متر تا ده سانتی متر در سال. آستنوسفر اقیانوسی نیز ویسکوزیته نسبتاً کمی دارد. با سرعت حرکت صفحات لیتوسفری ~ 10 سانتی متر در سال، اصطکاک چسبناک بین لیتوسفر و استنوسفر در زیر اقیانوس ها عملاً مانع رشد کف اقیانوس نمی شود و تأثیر کمی بر تنش های لایه لیتوسفر دارد.

صفحات لیتوسفر در جهتی از پشته ها به سمت مناطق فرونشست حرکت می کنند. اگر این نواحی در یک اقیانوس قرار داشته باشند، حرکت لیتوسفر از طریق استنوسفر که ویسکوزیته پایینی دارد، با سرعت بالایی رخ می دهد. در حال حاضر، این وضعیت برای اقیانوس آرام معمولی است.

هنگامی که انبساط کف در یک اقیانوس رخ می دهد و فرونشست که آن را جبران می کند، در اقیانوس دیگر، قاره واقع بین آنها به سمت منطقه فرونشست می رود. ویسکوزیته استنوسفر در زیر قاره ها بسیار بیشتر از زیر اقیانوس ها است. بنابراین، اصطکاک چسبناک بین لیتوسفر و استنوسفر قاره ای مقاومت قابل توجهی در برابر حرکت اعمال می کند و سرعت انبساط کف را کاهش می دهد، اگر با فرونشست لیتوسفر در گوشته در همان اقیانوس جبران نشود. در نتیجه، برای مثال، رشد کف در اقیانوس اطلس چندین برابر کندتر از اقیانوس آرام است.

در مرز بین صفحات قاره ای و اقیانوسی، در ناحیه ای که دومی در گوشته فرو می رود، نیروی فشاری ~ 10 9 بار · سانتی متر عمل می کند. حرکت نسبی سریع صفحات در امتداد این مرز تحت تنش های فشاری منجر به زلزله های شدید مکرر می شود. "

صفحات لیتوسفری- بلوک های صلب بزرگ لیتوسفر زمین که توسط مناطق گسلی فعال لرزه ای و تکتونیکی محدود شده اند.

صفحات، به عنوان یک قاعده، توسط گسل های عمیق از هم جدا می شوند و در امتداد لایه چسبناک گوشته نسبت به یکدیگر به میزان 2-3 سانتی متر در سال حرکت می کنند. در جایی که صفحات قاره ای با هم برخورد می کنند، تشکیل می شوند کمربندهای کوهستانی . هنگامی که صفحات قاره ای و اقیانوسی با هم تعامل دارند، صفحه با پوسته اقیانوسی در زیر صفحه با پوسته قاره ای حرکت می کند و در نتیجه ترانشه های اعماق دریا و قوس های جزیره ای تشکیل می شود.

حرکت صفحات لیتوسفر با حرکت ماده در گوشته مرتبط است. AT قطعات جدادر گوشته جریان های قدرتمندی از گرما و ماده وجود دارد که از اعماق آن به سطح سیاره بالا می رود.

بیش از 90 درصد از سطح زمین پوشیده شده است 13 بزرگترین صفحات لیتوسفر

بریدگی– یک شکستگی بزرگ در پوسته زمین که در طول کشش افقی آن (یعنی جایی که جریان های گرما و ماده از هم جدا می شوند) ایجاد شده است. در شکاف ها ریزش ماگما وجود دارد، گسل های جدید، هورست ها، گرابن ها ظاهر می شوند. پشته های میانی اقیانوسی در حال شکل گیری هستند.

اولین فرضیه رانش قاره (یعنی حرکت افقی پوسته زمین) مطرح شده در آغاز قرن بیستم الف. وگنر. بر اساس آن ایجاد شد نظریه صفحات لیتوسفر بر اساس این نظریه، لیتوسفر یکپارچه نیست، بلکه از صفحات بزرگ و کوچک تشکیل شده است که بر روی استنوسفر "شناور" هستند. نواحی مرزی بین صفحات لیتوسفری نامیده می شود کمربندهای لرزه ای - اینها "بی قرارترین" مناطق سیاره هستند.

پوسته زمین به دو بخش پایدار (سکوی) و بخش متحرک (مناطق چین خورده - ژئوسنکلین) تقسیم می شود.

- سازه های کوهستانی قدرتمند زیر آب در کف اقیانوس که اغلب موقعیت متوسط ​​را اشغال می کنند. در نزدیکی پشته های میانی اقیانوسی، صفحات لیتوسفر از هم دور می شوند و پوسته اقیانوسی بازالت جوان ظاهر می شود. این فرآیند با آتشفشان شدید و لرزه خیزی بالا همراه است.

مناطق شکاف قاره ای، برای مثال، سیستم شکاف آفریقای شرقی، سیستم شکاف بایکال هستند. شکاف ها، مانند پشته های میانی اقیانوسی، با فعالیت لرزه ای و آتشفشانی مشخص می شوند.

تکتونیک صفحه ای- فرضیه ای که نشان می دهد لیتوسفر به صفحات بزرگی تقسیم می شود که در امتداد گوشته در جهت افقی حرکت می کنند. در نزدیکی پشته های میانی اقیانوسی، صفحات لیتوسفری به دلیل بالا آمدن مواد از روده های زمین از هم جدا می شوند و ایجاد می شوند. در سنگرهای اعماق دریا، یک صفحه در زیر صفحه دیگر حرکت می کند و توسط گوشته جذب می شود. در مکان هایی که صفحات با هم برخورد می کنند، ساختارهای چین خورده تشکیل می شوند.