Temelj teorijske geologije početkom 20. stoljeća bila je hipoteza o stezanju. Zemlja se hladi poput pečene jabuke, a na njoj se pojavljuju bore u obliku planinskih lanaca. Te je ideje razvila teorija geosinklinija stvorena na temelju proučavanja naboranih struktura. Ovu je teoriju formulirao James Dana, dodavši princip izostazije hipotezi o stezanju. Prema ovom konceptu, Zemlja se sastoji od granita (kontinenti) i bazalta (oceana). Kad se Zemlja stisne, tangencijalne sile nastaju u oceanskim udubinama, koje pritišću kontinente. Potonji se uzdižu u planinske lance, a zatim propadaju. Materijal koji je rezultat uništenja taloži se u udubljenjima.

Uz to, Wegener je počeo tražiti geofizičke i geodetske dokaze. Međutim, u to vrijeme razina tih znanosti očito nije bila dovoljna za bilježenje suvremenog kretanja kontinenata. 1930. Wegener je umro tijekom ekspedicije na Grenland, ali prije svoje smrti već je znao da znanstvena zajednica nije prihvatila njegovu teoriju.

U početku teorija kontinentalnog zanosa znanstvena je zajednica prihvatila povoljno, no 1922. odjednom ga je žestoko kritiziralo nekoliko poznatih stručnjaka. Glavni argument protiv teorije bilo je pitanje sile koja pomiče ploče. Wegener je vjerovao da se kontinenti kreću duž bazalta oceanskog dna, ali to je zahtijevalo ogroman napor i nitko nije mogao imenovati izvor ove sile. Kao izvor kretanja ploča predložene su Coriolisova sila, pojave plime i oseke i neki drugi, ali najjednostavniji izračuni pokazali su da svi oni apsolutno nisu dovoljni za pomicanje ogromnih kontinentalnih blokova.

Kritičari Wegenerove teorije postavili su u prvi plan pitanje sile koja se kreće kontinentima, a zanemarili su sve brojne činjenice koje su bezuvjetno podržavale teoriju. Zapravo su pronašli jedino pitanje u kojem je novi koncept bio nemoćan i odbacili su glavne dokaze bez konstruktivne kritike. Nakon smrti Alfreda Wegenera, teorija kontinentalnog zanosa je odbačena, dobivajući status marginalne znanosti, a velika većina istraživanja nastavila se provoditi u okviru teorije geosinklinala. Istina, morala je potražiti i objašnjenje povijesti širenja životinja na kontinentima. Zbog toga su izumljeni kopneni mostovi koji su povezivali kontinente, ali su uronili u morske dubine. Ovo je bilo još jedno rođenje legende o Atlantidi. Vrijedno je napomenuti da neki znanstvenici nisu prihvatili presudu svjetskih vlasti i nastavili tražiti dokaze o kretanju kontinenata. So du Tua ( Alexander du toit) objasnio je stvaranje himalajskih planina sudarom Hindustana i Euroazijske ploče.

Troma borba između fiksista, kako su nazivali pristaše nedostatka značajnog horizontalnog pomicanja, i mobilista koji su tvrdili da su se kontinenti pomicali, ponovno je buknula u šezdesetim godinama prošlog stoljeća, kada je kao rezultat proučavanja dna oceana , ključevi za razumijevanje "stroja" zvanog Zemlja.

Početkom 1960-ih sastavljena je topografska karta morskog dna Svjetskog oceana koja je pokazala da se u središtu oceana nalaze srednjooceanski grebeni koji se uzdižu 1,5-2 km iznad ponornih ravnica prekrivenih sedimentima. Ti su podaci omogućili R. Diezu i Harryju Hessu da iznesu hipotezu o širenju -1963. Prema ovoj hipotezi, konvekcija se događa u plaštu brzinom od oko 1 cm / godišnje. Uzlazne grane konvekcijskih stanica nose plašt ispod srednjeokeanskih grebena, koji obnavlja oceansko dno u aksijalnom dijelu grebena svakih 300-400 godina. Kontinenti ne plutaju na oceanskoj kori, već se kreću duž plašta, pasivno "zalemljeni" u litosferske ploče. Prema konceptu širenja, oceanski bazeni strukture su nestabilni i nestabilni, dok su kontinenti stabilni.

Ista pokretačka sila (visinska razlika) određuje stupanj elastičnog vodoravnog sabijanja kore silom viskoznog trenja protoka o zemljinu koru. Veličina ove kompresije mala je u području uspona toka plašta i povećava se kako se približava mjestu spuštanja toka (zbog prijenosa tlaka kompresije kroz nepokretnu čvrstu koru u smjeru od mjesta uspona do mjesta silaska toka). Iznad silaznog toka sila tlaka u kori je tolika da je s vremena na vrijeme jačina kore premašena (u području najmanje čvrstoće i maksimalnog naprezanja), neelastična (plastična, lomljiva) deformacija kore dogodi se - potres. Istodobno, cijeli planinski lanci istiskuju se s mjesta deformacije kore, na primjer, Himalaje (u nekoliko faza).

Pod plastičnom (krhkom) deformacijom, vrlo brzo (brzinom istiskivanja kore tijekom potresa) opada, a naprezanje u njoj predstavlja tlačnu silu u izvoru potresa i okolici. No, odmah nakon završetka neelastične deformacije nastavlja se vrlo polagano povećanje naprezanja (elastična deformacija), prekinuto potresom, zbog vrlo sporog kretanja viskoznog toka plašta, započinjući ciklus priprema za sljedeći potres.

Dakle, pomicanje ploče posljedica je prijenosa topline iz središnjih zona Zemlje vrlo viskoznom magmom. U tom se slučaju dio toplinske energije pretvara u mehanički rad kako bi se prevladale sile trenja, a dio, prolazeći kroz zemljinu koru, zrači u okolni prostor. Dakle, naš je planet u neku ruku toplinski motor.

Postoji nekoliko hipoteza u vezi s razlogom visoke temperature unutrašnjosti Zemlje. Početkom 20. stoljeća bila je popularna hipoteza o radioaktivnoj prirodi ove energije. Činilo se da je to potvrđeno procjenama sastava gornje kore, koje su pokazale vrlo značajne koncentracije urana, kalija i drugih radioaktivnih elemenata, no kasnije se ispostavilo da je sadržaj radioaktivnih elemenata u stijenama zemljine kore u potpunosti nedovoljna da osigura promatrani protok duboke topline. A sadržaj radioaktivnih elemenata u supkrustalnoj tvari (po sastavu blizu bazalta oceanskog dna), moglo bi se reći, zanemariv je. Međutim, to ne isključuje dovoljno visok sadržaj teških radioaktivnih elemenata koji stvaraju toplinu u središnjim zonama planeta.

Drugi model objašnjava zagrijavanje kemijskom diferencijacijom Zemlje. Planet je izvorno bio smjesa silikatnih i metalnih tvari. No istodobno s formiranjem planeta započela je njegova diferencijacija u zasebne ljuske. Gustiji metalni dio jurio je prema središtu planeta, a silikati su bili koncentrirani u gornjim ljuskama. U tom se slučaju potencijalna energija sustava smanjila i pretvorila se u toplinsku energiju.

Drugi istraživači vjeruju da se zagrijavanje planeta dogodilo kao rezultat nagomilavanja kada su meteoriti pogodili površinu nebeskog tijela u nastajanju. Ovo je objašnjenje dvojbeno - tijekom akretacije toplina se oslobađala praktički na površinu, odakle je lako odlazila u svemir, a ne u središnja područja Zemlje.

Sekundarne snage

Sila viskoznog trenja koja proizlazi iz toplinske konvekcije igra odlučujuću ulogu u kretanjima ploča, ali uz nju na ploče djeluju i druge, manje, ali i važne sile. To su Arhimedove sile koje osiguravaju plutanje lakše korice na površini težeg plašta. Plimne sile uslijed gravitacijskih učinaka Mjeseca i Sunca (razlika u njihovim gravitacijskim učincima na točke Zemlje na različitim udaljenostima od njih). Sada na Zemlji postoji plimna "grba", uzrokovana privlačenjem Mjeseca u prosjeku oko 36 cm. Prije toga, Mjesec je bio bliži i to u velikim razmjerima, deformacija plašta dovodi do njegovog zagrijavanja. Na primjer, vulkanizam uočen na Io-u (Jupiterov mjesec) uzrokovan je upravo tim silama - plima na Io-u je oko 120 m. A također i sile koje proizlaze iz promjena atmosferskog tlaka na različitim dijelovima zemljine površine - sile atmosferskog tlaka često se mijenjaju za 3%, što odgovara kontinuiranom sloju vode debljine 0,3 m (ili granita debljine najmanje 10 cm). Štoviše, ta se promjena može dogoditi u zoni širokoj stotinama kilometara, dok se promjena plimnih sila događa glatko - na udaljenostima od tisuća kilometara.

Divergentne granice ili granice širenja ploče

To su granice između ploča koje se kreću u suprotnim smjerovima. U reljefu Zemlje te su granice izražene pukotinama, u njima prevladavaju vlačne deformacije, smanjuje se debljina kore, protok topline je maksimalan i javlja se aktivni vulkanizam. Ako se takva granica formira na kontinentu, tada nastaje kontinentalni rascjep, koji se kasnije može pretvoriti u oceanski bazen s oceanskim pukotinom u središtu. U oceanskim pukotinama nastaje nova oceanska kora kao rezultat širenja.

Oceanske pukotine

Dijagram strukture srednjookeanskog grebena

Kontinentalne pukotine

Rascjep kontinenta na dijelove započinje stvaranjem pukotine. Kora se tanji i razdvaja, i započinje magmatizam. Nastaje produžena linearna depresija s dubinom od oko stotina metara, koja je ograničena nizom rasjeda. Nakon toga su moguća dva scenarija: ili se širenje pukotine zaustavlja i ona je ispunjena sedimentnim stijenama, pretvarajući se u aulakogen, ili se kontinenti nastavljaju razdvajati i između njih, već u tipično oceanskim pukotinama, oceanska kora počinje oblik.

Konvergentne granice

Konvergentne granice su granice gdje se ploče sudaraju. Moguće su tri mogućnosti:

1. Kontinentalna ploča s oceanskim. Oceanska kora je gušća od kontinentalne kore i tone u kontinentu u zoni subdukcije.
2. Oceanska ploča s oceanskom. U tom se slučaju jedna od ploča uvlači ispod druge, a također se formira zona subdukcije iznad koje se formira otočni luk.
3. Kontinentalna ploča s kontinentalnom. Dogodi se sudar, pojavi se moćno presavijeno područje. Klasični su primjer Himalaje.

U rijetkim je slučajevima oceanska kora nabijena na kontinentalnu koru - opdukcija. Zahvaljujući ovom procesu nastali su ofioliti Cipra, Nove Kaledonije, Omana i drugi.

U zonama subdukcije, oceanska kora se apsorbira i time se nadoknađuje njezin izgled na srednjooceanskim grebenima. U njima se odvijaju izuzetno složeni procesi, interakcije između kore i plašta. Dakle, oceanska kora može povući blokove kontinentalne kore u plašt, koji se zbog svoje male gustoće ekshumira natrag u koru. Tako nastaju metamorfni kompleksi izuzetno visokih pritisaka, jedan od najpopularnijih predmeta modernih geoloških istraživanja.

Većina modernih zona subdukcije smještena je duž periferije Tihog oceana, tvoreći Tihi vatreni prsten. Procesi koji se odvijaju u zoni konvergencije ploča s pravom se smatraju jednim od najsloženijih u geologiji. U njemu se miješaju blokovi različitog podrijetla, tvoreći novu kontinentalnu koru.

Aktivne kontinentalne margine

Aktivna kontinentalna margina

Aktivna kontinentalna margina javlja se tamo gdje oceanska kora tone ispod kontinenta. Standard ovog geodinamičkog okruženja je zapadna obala Južne Amerike, često se naziva andski vrsta kontinentalne margine. Aktivnu kontinentalnu marginu karakteriziraju brojni vulkani i općenito snažni magmatizam. Rastopi imaju tri komponente: oceansku koru, plašt iznad nje i dno kontinentalne kore.

Pod aktivnom kontinentalnom marginom odvija se aktivna mehanička interakcija oceanskih i kontinentalnih ploča. Moguće je nekoliko scenarija ravnoteže, ovisno o brzini, starosti i debljini oceanske kore. Ako se ploča sporo kreće i ima relativno malu debljinu, tada joj kontinent struže sedimentni pokrov. Sedimentne stijene usitnjene su u intenzivne nabore, metamorfozirane i postaju dijelom kontinentalne kore. Dobivena struktura se naziva prirasli klin... Ako je brzina potonuće ploče velika, a sedimentni pokrivač tanak, tada oceanska kora briše dno kontinenta i uvlači ga u plašt.

Otočni lukovi

Otočni luk

Otočni lukovi su lanci vulkanskih otoka iznad zone subdukcije koji se javljaju tamo gdje oceanska ploča tone ispod druge oceanske ploče. Aleutijski, Kurilski, Marijanski otoci i mnogi drugi arhipelaga mogu se imenovati tipičnim modernim otočnim lukovima. Japanske se otoke često nazivaju i otočnim lukom, ali njihov je temelj vrlo drevan i zapravo ih tvori nekoliko kompleksa otočnih luka različitih vremena, tako da su japanski otoci mikrokontinent.

Otočni lukovi nastaju kada se sudare dvije oceanske ploče. U tom se slučaju ispada da je jedna od ploča dolje i apsorbira se u plašt. Na gornjoj ploči nastaju otočni lučni vulkani. Zakrivljena strana otočnog luka usmjerena je prema apsorbiranoj ploči. S ove strane nalazi se dubokovodni rov i predodno korito.

Iza otočnog luka nalazi se sliv sa stražnjim lukom (tipični primjeri: Ohotsko more, Južnokinesko more, itd.) U kojem se također može dogoditi širenje.

Sudar kontinenata

Sukob kontinenata

Sudar kontinentalnih ploča dovodi do kolapsa kore i stvaranja planinskih lanaca. Primjer sudara je alpsko-himalajski planinski pojas, nastao kao rezultat zatvaranja oceana Tetis i sudara s euroazijskom pločom Hindustana i Afrike. Kao rezultat toga, debljina kore se znatno povećava, pod Himalajima je 70 km. Ovo je nestabilna građevina, intenzivno se uništava površinskom i tektonskom erozijom. U kori oštro povećane debljine, graniti se tope iz metamorfoziranih sedimentnih i magmatskih stijena. Tako su nastali najveći batoliti, na primjer, Angara-Vitimsky i Zerendinsky.

Transformirajte granice

Tamo gdje se ploče kreću paralelno, ali različitim brzinama, javljaju se kvarovi transformacije - grandiozni kvarovi koji su rašireni u oceanima i rijetki na kontinentima.

Transformirajte greške

U oceanima transformatorski rasjedi teku okomito na srednjeoceanske grebene (MOR) i dijele ih na segmente prosječne širine 400 km. Aktivni dio transformacijskog kvara smješten je između segmenata grebena. Na ovom se području neprestano događaju potresi i gradnja planina, oko rasjeda nastaju brojne pernate strukture - potisci, nabori i grabeži. Kao rezultat toga, plaštne stijene su često izložene u zoni rasjeda.

Na obje strane MOR segmenata nalaze se neaktivni dijelovi kvara transformacije. U njima nema aktivnih pokreta, ali oni su jasno izraženi u topografiji oceanskog dna linearnim uzdizanjem sa središnjom udubinom.

Kvarovi transformiranja tvore pravilnu mrežu i, očito, nastaju ne slučajno, već iz objektivnih fizičkih razloga. Kombinacija podataka numeričke simulacije, termofizičkih pokusa i geofizičkih promatranja omogućila je utvrditi da konvekcija plašta ima trodimenzionalnu strukturu. Uz glavni tok iz MOR-a, u konvektivnoj ćeliji nastaju i uzdužne struje zbog hlađenja gornjeg dijela protoka. Ovaj ohlađeni materijal juri prema glavnom smjeru protoka plašta. U zonama ovog malog potonućeg toka nalaze se rasjedni transformatori. Ovaj se model dobro slaže s podacima o protoku topline: opaža se njegov pad tijekom transformacijskih rasjeda.

Smjene preko kontinenata

Granice posmične ploče na kontinentima relativno su rijetke. Možda jedini trenutno aktivni primjer granice ovog tipa je rasjed San Andreas koji razdvaja Sjevernoameričku ploču od Tihookeanske ploče. Rasjed San Andreas dug 800 kilometara jedno je od seizmički najaktivnijih područja planeta: ploče se pomiču 0,6 cm jedna u odnosu na drugu godišnje, potresi jačine više od 6 jedinica događaju se u prosjeku jednom u 22 godine. Grad San Francisco i većina područja zaljeva San Francisco izgrađeni su u neposrednoj blizini ove pukotine.

Postupci unutar ploče

Prve formulacije tektonike ploča tvrdile su da su vulkanizam i seizmički fenomeni koncentrirani duž granica ploča, ali ubrzo je postalo jasno da se unutar ploča odvijaju specifični tektonski i magmatski procesi, koji su također interpretirani u okviru ove teorije. Među procesima unutar ploče, posebno mjesto zauzeli su fenomeni dugotrajnog bazaltnog magmatizma u nekim regijama, takozvane žarišta.

Vruće točke

Na dnu oceana postoje brojni vulkanski otoci. Neki od njih nalaze se u lancima s neprekidno promjenom dobi. Havajski podvodni greben klasičan je primjer takvog podvodnog grebena. Uzdiže se iznad površine oceana u obliku havajskih otoka s kojih na sjeverozapad vodi lanac podmorskih planina s neprestanim povećanjem starosti, od kojih neki, na primjer, Midway Atoll izlaze na površinu. Na udaljenosti od oko 3000 km od Havaja, lanac se lagano okreće prema sjeveru i već se naziva Imperial Ridge. Prekinut je u dubokom rovu ispred aleutskog otočnog luka.

Da bi se objasnila ova nevjerojatna struktura, sugerirano je da ispod havajskih otoka postoji vruće mjesto - mjesto gdje se vrući plaštni tok izdiže na površinu, što topi oceansku koru koja se kreće iznad njega. Sada ima mnogo takvih točaka na Zemlji. Struja plašta koja ih uzrokuje nazvana je perjanicom. U nekim se slučajevima pretpostavlja izuzetno duboko podrijetlo perjanice, sve do granice jezgra i plašta.

Zamke i oceanske visoravni

Uz dugotrajna žarišta, ponekad postoje masivni izljevi topljenja unutar ploča, koje tvore zamke na kontinentima i oceanske visoravni u oceanima. Posebnost ove vrste magmatizma je u tome što se on u geološkom smislu javlja u kratkom vremenu - reda od nekoliko milijuna godina, ali pokriva ogromna područja (desetke tisuća km²); istodobno se izlijeva kolosalni volumen bazalta, usporediv s njihovom količinom koja kristalizira u srednjooceanskim grebenima.

Na istočno-sibirskoj platformi postoje sibirske zamke, zamke na visoravni Deccan na indijskom potkontinentu i mnoge druge. Vjeruje se da su i vrući omotači odgovorni za stvaranje zamki, ali za razliku od žarišta djeluju kratko vrijeme, a razlika između njih nije posve jasna.

Vruće točke i zamke iznjedrile su stvaranje tzv geotektonika perjanice, koji tvrdi da ne samo redovita konvekcija, već i perjanice igraju značajnu ulogu u geodinamičkim procesima. Tektonika plumea nije u suprotnosti s tektonikom ploča, već je nadopunjuje.

Tektonika ploča kao sustav znanosti

Sada se tektonika više ne može smatrati čisto geološkim konceptom. Igra ključnu ulogu u svim geoznanostima i razlikovao je nekoliko metodoloških pristupa s različitim osnovnim konceptima i načelima.

Sa stajališta kinematički pristup, kretanje ploča može se opisati geometrijskim zakonitostima kretanja figura na kugli. Zemlja se promatra kao mozaik ploča različitih veličina, koje se kreću jedna u odnosu na drugu i sam planet. Paleomagnetski podaci omogućuju nam rekonstrukciju položaja magnetskog pola u odnosu na svaku ploču u različitim vremenskim trenucima. Generalizacija podataka za različite ploče dovela je do rekonstrukcije cijelog niza relativnih pomaka ploča. Kombinirajući ove podatke s informacijama dobivenim s fiksnih žarišnih točaka, omogućilo se utvrđivanje apsolutnih kretanja ploča i povijesti kretanja Zemljinih magnetskih polova.

Termofizički pristup Zemlju smatra toplinskim motorom u kojem se toplinska energija djelomično pretvara u mehaničku. U okviru ovog pristupa, kretanje materije u unutarnjim slojevima Zemlje modelirano je kao viskozni protok tekućine opisan Navier - Stokesovim jednadžbama. Konvekciju plašta prate fazni prijelazi i kemijske reakcije, koje igraju presudnu ulogu u strukturi plaštnih struja. Na temelju podataka geofizičkog sondiranja, rezultata termofizičkih pokusa i analitičkih i numeričkih proračuna, znanstvenici pokušavaju detaljno objasniti strukturu konvekcije plašta, pronaći protoke i druge važne karakteristike duboko usađenih procesa. Ti su podaci posebno važni za razumijevanje strukture najdubljih dijelova Zemlje - donjeg plašta i jezgre, koji su nedostupni za izravno proučavanje, ali nesumnjivo imaju ogroman utjecaj na procese koji se odvijaju na površini planeta.

Geokemijski pristup... Za geokemiju je tektonika ploča važna kao mehanizam za kontinuiranu razmjenu materije i energije između različitih školjki Zemlje. Svako geodinamičko okruženje karakteriziraju specifične asocijacije stijena. Zauzvrat, ove karakteristične značajke mogu se koristiti za određivanje geodinamičkog okruženja u kojem je stvorena stijena.

Povijesni pristup... Što se tiče povijesti planeta Zemlje, tektonika ploča je povijest spajanja i razdvajanja kontinenata, rođenja i izumiranja vulkanskih lanaca, pojave i zatvaranja oceana i mora. Sada je za velike blokove kore povijest pomicanja utvrđena s velikim detaljima i tijekom znatnog vremenskog razdoblja, ali za male ploče su metodološke poteškoće mnogo veće. Najsloženiji geodinamički procesi događaju se u zonama sudara ploča, gdje nastaju planinski lanci, sastavljeni od mnogih malih heterogenih blokova - terena. Tijekom proučavanja Stjenovitih planina rodio se poseban smjer geoloških istraživanja - analiza terena, koja je uključivala niz metoda za identificiranje terena i rekonstrukciju njihove povijesti.

Tektonika ploča na drugim planetima

Trenutno nema dokaza o modernoj tektonici ploča na drugim planetima Sunčevog sustava. Studije magnetskog polja Marsa koje je provela svemirska stanica Mars Global Surveyor ukazuju na mogućnost tektonike ploča na Marsu u prošlosti.

U prošlosti [ kada?] toplinski tok iz unutrašnjosti planeta bio je veći, pa je kora bila tanja, tlak pod puno tanjom korom također je bio mnogo niži. A pri znatno nižem tlaku i nešto višoj temperaturi, viskoznost konvekcijskih tokova plašta izravno ispod kore bila je mnogo niža od trenutne. Stoga su u kori koja pluta na površini toka plašta, koja je manje viskozna nego danas, nastale samo relativno male elastične deformacije. A mehanička naprezanja nastala u kori konvekcijskim strujama manje viskoznim nego danas bila su nedovoljna da bi premašila konačnu čvrstoću stijena kore. Stoga, možda, nije postojala takva tektonska aktivnost kao kasnije.

Prošli pokreti tanjura

Više o ovoj temi potražite u: Povijest kretanja ploče.

Rekonstrukcija prošlih kretanja ploča jedan je od glavnih predmeta geoloških istraživanja. S različitim stupnjevima detalja, položaj kontinenata i blokovi od kojih su nastali rekonstruirani su do Arheja.

Iz analize kretanja kontinenata, empirijski je primijećeno da se kontinenti okupljaju svakih 400-600 milijuna godina u golem kontinent koji sadrži gotovo cijelu kontinentalnu koru - superkontinent. Suvremeni kontinenti nastali su prije 200-150 milijuna godina, kao rezultat podjele superkontinenta Pangea. Kontinenti su sada u fazi gotovo maksimalne odvojenosti. Atlantski ocean širi se, a Tihi se zatvara. Hindustan se kreće prema sjeveru i drobi Euroazijsku ploču, no, očito je resurs tog kretanja gotovo iscrpljen, a uskoro će se u geološkom vremenu u Indijskom oceanu pojaviti nova zona subdukcije u kojoj će biti oceanska kora Indijskog oceana. apsorbiran pod indijskim kontinentom.

Utjecaj kretanja ploča na klimu

Položaj velikih kontinentalnih masiva u polarnim predjelima pridonosi općenitom smanjenju temperature planeta, budući da se na kontinentima mogu stvarati ledeni pokrivači. Što je zaleđivanje šire, to je veći albedo planeta i niža je prosječna godišnja temperatura.

Uz to, relativni položaj kontinenata određuje oceansku i atmosfersku cirkulaciju.

Međutim, jednostavna i logična shema: kontinenti u cirkumpolarnim područjima - glacijacija, kontinenti u ekvatorijalnim regijama - porast temperature, ispada netočan u usporedbi s geološkim podacima o prošlosti Zemlje. Kvartarno zaleđivanje stvarno se dogodilo kad je Antarktik bio u regiji Južnog pola, a Euroazija i Sjeverna Amerika približile su se Sjevernom polu na sjevernoj hemisferi. S druge strane, najjača proterozojska oledba, tijekom koje je Zemlja bila gotovo u potpunosti prekrivena ledom, dogodila se kada je većina kontinentalnih masiva bila u ekvatorijalnoj regiji.

Uz to, značajne promjene u položaju kontinenata događaju se tijekom vremena reda desetaka milijuna godina, dok je ukupno trajanje glacijalnih epoha reda nekoliko milijuna godina, a tijekom jedne glacijalne epohe cikličke promjene ledenjaka i javljaju se interglacijalna razdoblja. Sve ove klimatske promjene događaju se brzo u usporedbi sa stopama kretanja kontinenata, pa stoga pomicanje ploča ne može biti njihov uzrok.

Iz gore navedenog proizlazi da pomicanje ploča ne igra presudnu ulogu u klimatskim promjenama, ali može biti važan dodatni čimbenik koji ih "gura".

Značaj tektonike ploča

Tektonika ploča igrala je ulogu u znanostima o Zemlji usporedivu s heliocentričnim konceptom u astronomiji ili otkrićem DNA u genetici. Prije usvajanja teorije tektonike ploča, znanosti o zemlji bile su opisne. Postigli su visoku razinu izvrsnosti u opisivanju prirodnih objekata, ali rijetko su mogli objasniti razloge procesa. U različitim granama geologije mogli bi dominirati suprotstavljeni koncepti. Tektonika ploča povezala je razne znanosti o zemlji, dajući im prediktivnu moć.

vidi također

Bilješke (uredi)

Književnost

• Wegener A. Podrijetlo kontinenata i oceana / po. s njim. P.G.Kaminsky, ur. P.N.Kropotkin. - L.: Nauka, 1984. - 285 str.
• Dobretsov N.L., Kirdyashkin A.G. Duboka geodinamika. - Novosibirsk, 1994. - 299 str.
• Zonenshain, Kuzmin M.I. Tektonika ploča SSSR-a. U 2 sveska.
• Kuzmin M.I., Korolkov A.T., Dril S.I., Kovalenko S.N. Povijesna geologija s osnovama tektonike ploča i metalogenije. - Irkutsk: Irkut. un-t, 2000. - 288 str.
• Cox A., Hart R. Tektonika ploča. - M.: Mir, 1989. - 427 str.
• N. V. Koronovskiy, V. E. Khain, Yasamanov N. A. Povijesna geologija: Udžbenik. Moskva: Izdavačka kuća Academy, 2006 (monografija).
• Lobkovsky L.I., Nikishin A.M., Khain V.E. Suvremeni problemi geotektonike i geodinamike. - M.: Znanstveni svijet, 2004. - 612 str. - ISBN 5-89176-279-X.
• Khain, Victor Efimovich. Glavni problemi suvremene geologije. Moskva: Znanstveni svijet, 2003 (monografija).

Veze

• Khain, Viktor Efimovich Moderna geologija: problemi i izgledi
• V.P.Trubitsyn, V.V.Rykov. Konvekcija plašta i globalna tektonika Zemlje Zajednički institut za fiziku Zemlje RAS, Moskva
• Uzroci tektonskih rasjeda, zanosa kontinenta i fizičke toplinske ravnoteže planeta (USAP)
• Khain, Viktor Efimovich Tektonika ploča, njihove strukture, pokreti i deformacije

U procesu formiranja, a zatim i razvoja geologije kao znanosti, predložene su mnoge hipoteze, od kojih je svaka, s jedne ili druge točke, razmatrala i objašnjavala ili pojedinačne probleme ili skup problema povezanih s razvojem zemaljskog svijeta kora ili Zemlja u cjelini. Te se hipoteze nazivaju geotektonskim. Neki od njih, uslijed nedovoljne uvjerljivosti, brzo su izgubili značaj u znanosti, dok su se drugi pokazali trajnijima, opet dok se nisu akumulirale nove činjenice i ideje, što je postalo temelj novih hipoteza koje su više odgovarale danoj fazi u razvoj znanosti. Unatoč velikim uspjesima postignutim u proučavanju građe i razvoja zemljine kore, niti jedna moderna hipoteza i teorija (čak ni ona prepoznata) nije u stanju objasniti s dovoljno pouzdanosti i u potpunosti sve uvjete za nastanak zemljine kore.

Prva znanstvena hipoteza, hipoteza o uzdizanju, formulirana je u prvoj polovici 19. stoljeća. na temelju ideja plutonista o ulozi unutarnjih sila Zemlje, koje su imale pozitivnu ulogu u borbi protiv pogrešnih ideja neptunista. U 50-ima. XIX stoljeće zamijenio ga je u to vrijeme potkrijepljenijom hipotezom o stezanju (sažeti) francuski znanstvenik Elie de Beaumont. Hipoteza o stezanju temeljila se na Laplaceovoj kozmogonskoj hipotezi koja je, kao što znamo, prepoznala primarno vruće stanje Zemlje i njezino naknadno postupno hlađenje.

Suština hipoteze o stezanju je da hlađenje Zemlje uzrokuje njezino kontrakciju s naknadnim smanjenjem volumena. Kao rezultat toga, zemaljska kora, koja se stvrdnula prije unutarnjih zona planeta, prisiljena je naborati se, zbog čega nastaju presavijene planine.

U drugoj polovici XIX. Američki su znanstvenici J. Hall i J. Dan formulirali doktrinu geosinklinala - posebnih pokretnih zona zemljine kore koje se na kraju pretvore u presavijene planinske strukture. Ova je doktrina značajno ojačala položaj hipoteze o stezanju. Međutim, početkom XX. Stoljeća. U vezi s primanjem novih podataka na Zemlji, ova je hipoteza počela gubiti značaj, budući da nije bila u stanju objasniti periodičnost kretanja gradnje planina i magmatizma, ignorirala je procese proširenja itd. Osim toga, ideja o U znanosti je nastalo stvaranje planeta od hladnih čestica, što je hipotezi oduzelo glavnu potporu.

Istodobno, doktrina geosinklinala nastavila se dopunjavati i razvijati. U tom su pogledu veliki doprinos dali sovjetski znanstvenici A. D. Arkhangelsky, N. S. Shatsky, M. V. Muratov i drugi.Zajedno s konceptom pokretnih zona - geosinklinija i na temelju njih na kraju 19. stoljeća. a posebno s početka XX. stoljeća. počela se razvijati doktrina relativno stabilnih kontinentalnih područja - platformi; među domaćim znanstvenicima koji su razvili ovu doktrinu, prije svega se moraju imenovati A. P. Karpinsky, A. D. Arkhangelsky, N. S. Shatsky, A. A. Bogdanov, A. L. Yanshin.

Proučavanje geosinklinala i platformi učvrstilo se u geološkoj znanosti i zadržalo svoj značaj do danas. Međutim, još uvijek nema čvrstu teorijsku osnovu.

Želja za dopunjavanjem i uklanjanjem nedostataka u hipotezi o stezanju ili, obrnuto, za potpunom zamjenom, dovela je do pojave tijekom prve polovice 20. stoljeća. niz novih geotektonskih hipoteza. Zabilježimo neke od njih.

Hipoteza mreškanja.Temelji se na ideji o izmjeni procesa kompresije i širenja Zemlje - procesa koji su vrlo karakteristični za Svemir u cjelini. M.A.Usov i V.A.Obruchev, koji su razvili ovu hipotezu, povezani su preklapanje, potisni rasjedi, upad kiselih upada s fazama kompresije i pojava pukotina u zemljinoj kori i izlijevanje uglavnom glavnih lava uz njih s fazama širenja.

Hipoteza diferencijacije supkrustalne tvari i migracije radioelemenata.Pod utjecajem gravitacijske diferencijacije i radiogenog zagrijavanja dolazi do periodičnog otapanja tekućih komponenata iz atmosfere, što podrazumijeva puknuće zemljine kore, vulkanizam, izgradnju planina i druge pojave. Jedan od autora ove hipoteze je poznati sovjetski znanstvenik V.V.Belousov.

Hipoteza o kontinentalnom zanosu.Izložio ga je 1912. godine njemački znanstvenik A. Wegener i bitno se razlikuje od svih ostalih hipoteza. Temeljen na načelima mobilizma - prepoznavanje značajnih vodoravnih kretanja golemih kontinentalnih masa. Većina hipoteza polazila je od načela fiksizma - prepoznavanja stabilnog, fiksnog položaja pojedinih dijelova zemljine kore u odnosu na temeljni plašt (kao što su hipoteze o stezanju, diferencijaciji supkrustalne tvari i migraciji radioelemenata itd.) .).

Prema idejama A. Wegenera, granitni sloj zemljine kore "lebdi" nad bazaltnim slojem. Pod utjecajem rotacije Zemlje ispostavilo se da je sastavljena u jedan kontinent Pangea. Na kraju paleozojske ere (prije otprilike 200-300 milijuna godina) Pangea je podijeljena u zasebne blokove i počela je zanositi dok nisu zauzeli svoj današnji položaj. Pod utjecajem zanošenja blokova Sjeverne i Južne Amerike prema zapadu nastao je Atlantski ocean, a otpor koji su ovi kontinenti iskusili dok su se kretali duž bazaltnog sloja pridonio je nastanku planina poput Anda i Cordillere. Iz istih razloga Australija i Antarktika su se razdvojili i pomaknuli prema jugu itd.

A. Wegener je potvrdu svoje hipoteze vidio u sličnosti kontura i geološkoj strukturi obala s obje strane Atlantskog oceana, u sličnosti fosilnih organizama kontinenata, međusobno daleko, u različitoj strukturi zemaljska kora unutar oceana i kontinenata.

Pojava hipoteze A. Wegenera izazvala je veliko zanimanje, ali je relativno brzo zamrla, jer nije bila u stanju objasniti mnoge pojave, i što je najvažnije, mogućnost kontinentalnog kretanja duž bazaltnog sloja. Ipak, kao što ćemo vidjeti u nastavku, mobilistički stavovi, ali na potpuno novoj osnovi, ponovno su oživjeli i široko prepoznati u drugoj polovici 20. stoljeća.

Hipoteza rotacije.Zauzima posebno mjesto među geotektonskim hipotezama, budući da vidi manifestaciju tektonskih procesa na Zemlji pod utjecajem izvanzemaljskih uzroka, naime privlačenje Mjeseca i Sunca, što uzrokuje solidne plime i oseke u zemljinoj kori i plaštu, usporavajući rotacija Zemlje i promjena oblika. Posljedica toga nisu samo vertikalna, već i vodoravna pomicanja pojedinih blokova zemljine kore. Hipoteza nije široko prihvaćena, jer velika većina znanstvenika vjeruje da je tektogeneza rezultat manifestacije unutarnjih sila Zemlje. Istodobno, očito se mora uzeti u obzir i utjecaj izvanzemaljskih uzroka na stvaranje zemljine kore.

Teorija nove globalne tektonike ili tektonike litosferskih ploča.Od početka druge polovice XX. Stoljeća. razvili opsežne geološke i geofizičke studije dna Svjetskog oceana. Njihov rezultat bila je pojava potpuno novih ideja o razvoju oceana, kao što su, na primjer, širenje litosferskih ploča i stvaranje mlade oceanske kore u rift dolinama, stvaranje kontinentalne kore u zonama potiskivanja litosfernih ploče itd. Te su ideje dovele do oživljavanja mobilističkih ideja u geološkoj znanosti i do pojave teorije nove globalne tektonike ili tektonike litosfernih ploča.

Nova teorija temelji se na ideji da je cijela litosfera (tj. Zemljina kora zajedno s gornjim slojem plašta) podijeljena uskim tektonski aktivnim zonama u zasebne krute ploče koje se kreću duž astenosfere (plastični sloj u gornjem omotaču). Aktivne tektonske zone koje karakterizira visoka seizmičnost i vulkanizam su pukotinske zone srednjeoceanskih grebena, sustavi otočnih luka i dubokomorski rovovi oceana, pukotine na kontinentima. U rascjepnim zonama srednjeoceanskih grebena dolazi do klizanja ploča i stvaranja nove oceanske kore, a u dubokomorskim rovovima neke se ploče pomiču ispod drugih i formiranje kontinentalne kore. Moguć je i sudar ploča - stvaranje zone himalajskog nabora smatra se rezultatom ove pojave.

Postoji sedam velikih litosferskih ploča i nešto veći broj malih. Te su ploče dobile sljedeća imena: 1) pacifička, 2) sjevernoamerička, 3) južnoamerička, 4) euroazijska, 5) afrička, 6) indo-australska i 7) antarktička. Svaki od njih uključuje jedan ili više kontinenata ili njihovih dijelova i oceansku koru, s izuzetkom Tihookeanske ploče, koja je gotovo u cijelosti sastavljena od oceanske kore. Istodobno s vodoravnim pomicanjem ploča odvijala su se i njihova okretanja.

Kretanje litosfernih ploča, prema ovoj teoriji, uzrokovano je konvektivnim protocima materije u plaštu, generiranim toplinom koja se oslobađa tijekom radioaktivnog raspada elemenata i gravitacijskom diferencijacijom tvari u unutrašnjosti Zemlje. Međutim, obrazloženje termičke konvekcije u plaštu, prema mnogim znanstvenicima, nije dovoljno. To se također odnosi na mogućnost potapanja oceanskih ploča u plašt na velikim dubinama i na niz drugih položaja. Površinski izraz konvektivnog kretanja su pukotinske zone srednjooceanskih grebena, gdje se relativno topliji plašt, koji se uzdiže na površinu, podvrgava topljenju. Izlijeva se u obliku bazaltnih lava i učvršćuje. Dalje, bazaltna magma ponovno se upada u ove smrznute stijene i gura starije bazalte u oba smjera. To se događa mnogo puta. Istodobno, dno oceana raste, širi se. Nazvan je sličan postupak šireći se... Stopa rasta dna oceana kreće se od nekoliko mm do 18 cm godišnje.

Ostale su granice između litosferskih ploča konvergentne, odnosno apsorbira se zemaljska kora na tim područjima. Takve zone zvale su se subdukcijske zone. Smještene su na rubovima Tihog oceana i na istoku Indijskog oceana. Teška i hladna oceanska litosfera, približavajući se gušćoj i lakšoj kontinentalnoj, ide ispod nje, kao da roni. Ako dvije oceanske ploče dođu u kontakt, starija tone, jer je teža i hladnija od mlađe ploče.

Područja u kojima se javlja subdukcija morfološki su izražena dubokomorskim rovovima, a sama oceanska hladna i elastična litosfera dobro je uspostavljena prema podacima seizmičke tomografije. Kut uranjanja oceanskih ploča različit je, do okomitog, a ploče se mogu pratiti do granice gornjeg i donjeg plašta na dubini od oko 670 km.

Kad se oceanska ploča počne naglo savijati pri približavanju kontinentalnoj ploči, na njoj nastaju naprezanja koja nakon pražnjenja izazivaju zemljotrese. Hipocentri ili žarišta potresa jasno označavaju granicu trenja između dviju ploča i čine nagnutu seizmičku žarišnu zonu koja se spušta ispod kontinentalne litosfere do dubine od 700 km. Te se zone nazivaju Benioffovim zonama, prema američkom seizmologu koji ih je proučavao.

Potapanje oceanske litosfere dovodi do drugih važnih posljedica. Kada litosfera dosegne dubinu od 100-200 km u području visokih temperatura i pritisaka, iz nje se oslobađaju tekućine - posebne pregrijane mineralne otopine koje uzrokuju topljenje stijena kontinentalne litosfere i stvaranje komora magme koje opskrbljuju lance vulkana razvijenih paralelno s dubokomorskim rovovima na aktivnim kontinentalnim rubovima.

Dakle, na aktivnoj kontinentalnoj margini, uslijed subdukcije, primjećuje se visoko secirani reljef, velika seizmičnost i snažna vulkanska aktivnost.

Uz fenomen subdukcije postoji i tzv opstrukcija, odnosno nabacivanje oceanske litosfere na kontinentalnu, čiji je primjer golem tektonski pokrov na istočnom rubu Arapskog poluotoka, sastavljen od tipične oceanske kore.

Treba spomenuti i sudar, ili sudara, dvije kontinentalne ploče, koje se, zbog relativne lakoće materijala koji ih sačinjava, ne mogu potopiti jedna ispod druge, već se sudaraju, tvoreći pojas gorskog nabora s vrlo složenom unutarnjom strukturom.

Glavne odredbe tektonike ploča su kako slijedi:

1.Prvi preduvjettektonika ploča je podjela gornjeg dijela čvrste Zemlje na dvije ljuske koje se bitno razlikuju po reološkim svojstvima (viskoznost) - krutu i krhku litosferu i plastičniju i pokretniju astenosferu. Kao što je već spomenuto, ove dvije ljuske identificiraju se pomoću seizmoloških ili magnetoteluričkih podataka.

2.Druga pozicijatektonika ploča, kojoj je i dugovala ime, leži u činjenici da je litosfera prirodno podijeljena na ograničen broj ploča - trenutno sedam velikih i isto toliko malih. Osnova za njihovu identifikaciju i granice između njih je mjesto potresa izvori.

3.Treća odredbatektonika ploča tiče se prirode njihovog međusobnog kretanja. Postoje tri vrste takvih pomaka i sukladno tome granice između ploča: 1) divergentne granice,uzduž kojih se ploče razdvajaju - šireći se; 2) konvergentne granice,na kojem postoji konvergencija ploča, obično izražena potiskom jedne ploče ispod druge; ako se oceanska ploča pomiče ispod kontinentalne ploče, taj se proces naziva subdukcija,ako oceanska ploča napreduje na kontinentalnom - opdukcija;ako se sudaraju dvije kontinentalne ploče, također obično jedna ispod druge, - sudar; 3)transformirati granice,uz koje postoji vodoravno klizanje jedne ploče u odnosu na drugu duž ravnine kvara vertikalne transformacije.

U prirodi prevladavaju granice prva dva tipa.

Na različitim granicama, u zonama širenja, neprestano se rađa nova oceanska kora; stoga se i te granice nazivaju konstruktivna.Ta se kora astenosferskom strujom kreće prema subdukcijskim zonama, gdje se apsorbira u dubini; to daje razlog za nazivanje takvih granica destruktivno.

Četvrta pozicijatektonika ploča leži u činjenici da se ploče tijekom svog kretanja pokoravaju zakonima sferne geometrije, točnije eulerov teorem,prema kojem se svako kretanje dviju konjugiranih točaka na kugli izvodi duž kruga povučenog u odnosu na os koja prolazi kroz središte Zemlje.

5.Peta pozicijatektonika ploča navodi da je volumen oceanske kore apsorbirane u zonama subdukcije jednak volumenu kore koja potječe iz zona širenja.

6.Šesta pozicijatektonika ploča glavni uzrok pomicanja ploča vidi u plaštu konvekcija.Ova konvekcija u klasičnom modelu iz 1968. je čisto toplotni i općeniti plašt, a način njegovog utjecaja na litosferske ploče je taj što se te ploče, koje su viskozno prianjaju za astenosferu, odvoze strujom potonje i poput pokretne trake kreću od osi širenja do zone subdukcije. Općenito, shema konvekcije plašta, koja vodi do pločastog tektonskog modela kretanja litosfere, sastoji se u činjenici da se uzlazne grane konvektivnih stanica nalaze ispod grebena srednjeg oceana, silazne grane ispod zona subdukcije i u intervalu između grebeni i rovovi, pod ponornim ravnicama i kontinentima - vodoravni segmenti tih stanica.

Teorija nove globalne tektonike, odnosno tektonike litosferskih ploča, posebno je popularna u inozemstvu: prepoznaju je i mnogi sovjetski znanstvenici koji se ne ograničavaju na opće priznanje, već puno rade na razjašnjavanju njezinih glavnih odredbi, nadopunjavanju, produbljivanju i razvoju ih. Međutim, sovjetski znanstvenik-mobilist AV Peves, razvijajući ovu teoriju, došao je do zaključka da divovske krute litosferne ploče uopće ne postoje, a litosfera zbog činjenice da u nju prodiru vodoravne, nagnute i okomite pokretne zone , sastoji se od zasebnih ploča („litoplastin“), koje se kreću različito. Ovo je bitno novi pogled na jednu od glavnih, ali kontroverznih odredbi ove teorije.

Imajte na umu da određeni dio mobilističkih znanstvenika (kako u inozemstvu, tako i domaći) u svojim stavovima pokazuje krajnje negativan stav prema klasičnoj doktrini geosinklinala. zapravo ga potpuno odbacuju, bez obzira na to što se mnoge odredbe ove doktrine temelje na pouzdanim činjenicama i zapažanjima utvrđenim i provedenim tijekom geoloških proučavanja kontinenata.

Očito je da najispravniji način u stvaranju istinski globalne teorije Zemlje nije suprotstavljanje, već identifikacija jedinstva i međusobne povezanosti svega pozitivnog, što se odražava u klasičnoj doktrini geosinklinija, i svega novog što se otkriva u teoriji nove globalne tektonike.

Tektonika ploča (tektonika ploča) je moderni geodinamički koncept koji se temelji na pružanju velikih vodoravnih pomicanja u odnosu na cjelovite fragmente litosfere (litosferske ploče). Dakle, tektonika ploča razmatra kretanje i interakcije litosferskih ploča.

Po prvi puta je hipotezu o horizontalnom kretanju blokova kore iznio Alfred Wegener dvadesetih godina 20. stoljeća u okviru hipoteze o "kontinentalnom zanosu", ali ta hipoteza tada nije dobila potporu. Tek su šezdesetih godina prošlog stoljeća proučavanja oceanskog dna pružila konačne dokaze o vodoravnim pomicanjima ploča i procesima širenja oceana uslijed stvaranja (širenja) oceanske kore. Oživljavanje ideja o pretežnoj ulozi horizontalnih kretanja odvijalo se u okviru "mobilističkog" smjera, čiji je razvoj doveo do razvoja moderne teorije tektonike ploča. Glavna načela tektonike ploča formulirala je 1967. - 68. skupina američkih geofizičara - WJ Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes u razvoju ranijih ideja (1961-62) američkih znanstvenika G. Hess i R. Digz o širenju (širenju) dna oceana

Osnove tektonike ploča

Osnove tektonike ploča mogu se sažeti u nekoliko temeljnih

1. Gornji stjenoviti dio planeta podijeljen je u dvije ljuske, bitno različite po reološkim svojstvima: krutu i krhku litosferu i temeljnu plastičnu i pokretnu astenosferu.

2. Litosfera je podijeljena na ploče, neprestano se krećući duž površine plastične astenosfere. Litosfera je podijeljena na 8 velikih ploča, na desetke srednjih ploča i mnogo malih. Između velike i srednje ploče nalaze se pojasevi sastavljeni od mozaika malih ploča kore.

Granice ploče su područja seizmičke, tektonske i magmatske aktivnosti; unutarnja područja ploča su slabo seizmička i karakterizirana su slabom manifestacijom endogenih procesa.

Više od 90% Zemljine površine pada na 8 velikih litosfernih ploča:

Australska ploča,
Antarktička ploča,
Afrička ploča,
Euroazijska ploča,
Hindustanska ploča,
Pacifička ploča,
Sjevernoamerička ploča,
Južnoamerička ploča.

Srednje ploče: arapska (potkontinent), karipska, filipinska, Nazca i Cocos i Juan de Fuca itd.

Neke litosferske ploče sastoje se isključivo od oceanske kore (na primjer, Tihookeanska ploča), druge uključuju fragmente i oceanske i kontinentalne kore.

3. Postoje tri vrste relativnog pomicanja ploča: divergencija (divergencija), konvergencija (konvergencija) i posmični pomaci..

U skladu s tim razlikuju se tri vrste granica glavnih ploča.

Divergentne granice - granice duž kojih se ploče odvajaju.

Nazvani su procesi vodoravnog istezanja litosfere rifting... Te su granice ograničene na kontinentalne pukotine i srednjeokeanske grebene u oceanskim bazenima.

Izraz "pukotina" (od engleskog rift - puknuće, pukotina, procjep) primjenjuje se na velike linearne strukture dubokog podrijetla, nastale tijekom istezanja zemljine kore. Što se tiče strukture, to su graben-slične strukture.

Pukotine se mogu polagati i na kontinentalnoj i na oceanskoj kori, čineći jedinstveni globalni sustav orijentiran u odnosu na os geoida. U ovom slučaju, evolucija kontinentalne pukotine može dovesti do puknuća kontinuiteta kontinentalne kore i transformacije te pukotine u oceanski pukotinu (ako se širenje pukotine zaustavi prije faze pucanja kontinentalne kore, ispunjen je sedimentima, pretvarajući se u aulakogen).

Proces klizanja ploča u zonama oceanskih pukotina (srednjeokeanski grebeni) popraćen je stvaranjem nove oceanske kore uslijed magmatske bazaltne taline koja dolazi iz astenosfere. Nazvan je ovaj proces stvaranja nove oceanske kore uslijed dotoka plaštne materije šireći se(od engleskog širenje - širiti se, razvijati se).

Struktura grebena srednjeg oceana

Tijekom širenja, svaki produžni impuls popraćen je dotokom novog dijela taline u plaštu, koji, dok se stvrdnjavaju, grade rubove ploča koji se odvajaju od osi MOR.

Upravo se u tim zonama događa stvaranje mlade oceanske kore.

Konvergentne granice - granice duž kojih dolazi do sudara ploča. U sudaru mogu biti tri glavne varijante interakcije: "oceanska - oceanska", "oceanska - kontinentalna" i "kontinentalna - kontinentalna" litosfera. Ovisno o prirodi sudarajućih ploča, može se odvijati nekoliko različitih procesa.

Subdukcija - postupak pomicanja oceanske ploče ispod kontinentalne ili druge oceanske. Zone subdukcije ograničene su na aksijalne dijelove dubokomorskih rovova, spojene s otočnim lukovima (koji su elementi aktivnih margina). Granice subdukcije čine oko 80% duljine svih konvergentnih granica.

Kada se kontinentalna i oceanska ploča sudaraju, prirodni je fenomen potiskivanje oceanske (teže) ploče ispod ruba kontinenta; kad se sudaraju dva oceanska, stariji (odnosno hladniji i gušći) potone.

Zone subdukcije imaju karakterističnu strukturu: tipični elementi su dubokomorski rov - vulkanski otočni luk - sliv stražnjeg luka. U zavojnoj i potisnoj zoni podvodne ploče formira se dubokomorski rov. Kako tone, ova ploča počinje gubiti vodu (koja obiluje sedimentima i mineralima), potonja, kao što je poznato, značajno smanjuje točku topljenja stijena, što dovodi do stvaranja centara za topljenje koji napajaju vulkane otoka lukovi. U stražnjem dijelu vulkanskog luka obično se dogodi neko istezanje, koje određuje stvaranje bazena s povratnim lukom. U zoni bazena s povratnim lukom istezanje može biti toliko značajno da dovodi do pucanja kore ploče i otvaranja bazena s oceanskom korom (tzv. Proces širenja stražnjeg luka).

Spuštanje subduktivne ploče u plašt prati se potresnim žarištima koja nastaju na dodiru ploča i unutar subdukcijske ploče (hladnije i stoga krhkije od okolnih stijena plašta). Nazvana je ova seizmička žarišna zona zona Benioff-Zavaritsky.

U zonama subdukcije započinje proces stvaranja nove kontinentalne kore.

Puno je rjeđi postupak interakcije između kontinentalne i oceanske ploče opstrukcija - nabacivanje dijela oceanske litosfere na rub kontinentalne ploče. Treba naglasiti da se tijekom ovog procesa događa odvajanje oceanske ploče, a samo njezin gornji dio - kora i nekoliko kilometara gornjeg plašta - napreduje.

Pri sudaru kontinentalnih ploča čija je kora svjetlija od materijala plašta i kao rezultat toga nije u mogućnosti uroniti u nju, proces se odvija sudara... Tijekom sudara rubovi kontinentalnih ploča koje se sudaraju drobljeni su, zgužvani, formirani su sustavi velikih potiska, što dovodi do rasta planinskih struktura sa složenom sklopno-potisnom strukturom. Klasičan primjer takvog postupka je sudar hindustanske ploče s euroazijskom, popraćen rastom golemih planinskih sustava Himalaje i Tibeta.

Model postupka sudara

Proces sudara zamjenjuje postupak subdukcije, dovršavajući zatvaranje oceanskog bazena. Istodobno, na početku sudara, kada su se rubovi kontinenata već približili, sudar se kombinira s postupkom subdukcije (slijeganje oceanske kore nastavlja se ispod ruba kontinenta).

Regionalni metamorfizam velikih razmjera i nametljivi granitoidni magmatizam tipični su za kolizione procese. Ti procesi dovode do stvaranja nove kontinentalne kore (s tipičnim granitno-gnajsovskim slojem).

Transformirajte granice - granice duž kojih se javljaju pomicni pomaci ploča.

Granice litosferskih ploča Zemlje

1 – divergentne granice ( i -sredokeanski grebeni, b -kontinentalne pukotine); 2 – transformirati granice; 3 – konvergentne granice ( i -otočni luk, b -aktivne kontinentalne margine, u -sudaran); 4 – smjer i brzina (cm / godina) kretanja ploče.

4. Volumen oceanske kore apsorbirane u zonama subdukcije jednak je volumenu kore koja nastaje u zonama širenja. Ova pozicija naglašava mišljenje o postojanosti obujma Zemlje. Ali ovo mišljenje nije jedino i definitivno dokazano. Moguće je da se volumen planova mijenja pulsirajuće, ili dolazi do smanjenja njegovog smanjenja uslijed hlađenja.

5. Glavni uzrok pomicanja ploče je konvekcija plašta. uzrokovane toplinsko-gravitacijskim strujama plašta.

Izvor energije za ove struje je temperaturna razlika između središnjih područja Zemlje i temperature njenih prizemnih dijelova. U tom se slučaju glavni dio endogene topline oslobađa na granici jezgre i plašta tijekom procesa duboke diferencijacije, koja određuje raspadanje primarnog hondritskog materijala, tijekom kojeg metalni dio juri prema središtu, povećavajući jezgru planeta, a silikatni dio koncentriran je u plaštu, gdje se dalje diferencira.

Kamenje zagrijano u središnjim zonama Zemlje širi se, gustoća im se smanjuje i oni rastu, ustupajući mjesto hladnijim, a samim tim i težim masama koje su već dale dio topline u prizemnim zonama. Ovaj proces prijenosa topline nastavlja se kontinuirano, što rezultira stvaranjem uređenih zatvorenih konvektivnih ćelija. U ovom slučaju, u gornjem dijelu stanice, protok tvari događa se gotovo u vodoravnoj ravnini, a upravo taj dio protoka određuje vodoravno kretanje materije astenosfere i ploča smještenih na njoj. Općenito, rastuće grane konvektivnih stanica nalaze se u zonama divergentnih granica (MOR i kontinentalne pukotine), silazne grane - u zonama konvergentnih granica.

Dakle, glavni razlog kretanja litosferskih ploča je "vučenje" konvektivnim strujama.

Uz to na ploče djeluju brojni čimbenici. Konkretno, ispada da je površina astenosfere donekle podignuta iznad zona uzlaznih grana i više spuštena u zonama uronjenosti, što određuje gravitacijsko "klizanje" litosferske ploče smještene na nagnutoj plastičnoj površini. Uz to, postoje procesi povlačenja teške hladne oceanske litosfere u zonama subdukcije u vruću i, kao posljedicu, manje guste astenosfere, kao i hidrauličko klinanje bazalta u MOR zonama.

Slika - Sile koje djeluju na litosferske ploče.

Glavne pokretačke sile tektonike ploča primjenjuju se na dnu dijelova litosfere unutar ploče - sile plašta FDO pod oceanima i FDC pod kontinentima, čija veličina prvenstveno ovisi o brzini astenosferske struje, a potonja određuje se viskoznošću i debljinom astenosferskog sloja. Budući da je pod kontinentima debljina astenosfere mnogo manja, a viskoznost mnogo veća nego pod oceanima, veličina sile FDCgotovo reda veličine lošiji od FDO... Ispod kontinenata, posebno njihovih drevnih dijelova (kontinentalni štitovi), astenosfera se gotovo izvlači, pa se čini da su kontinenti „nasukani“. Budući da većina litosfernih ploča današnje Zemlje uključuje i oceanske i kontinentalne dijelove, treba očekivati \u200b\u200bda bi prisutnost kontinenta u ploči općenito trebala "usporiti" kretanje cijele ploče. Tako se to zapravo događa (najbrže se kreću gotovo čisto oceanske ploče Tihog oceana, Kokosa i Nazce; najsporije - euroazijske, sjevernoameričke, južnoameričke, antarktičke i afričke, čiji značajan dio zauzimaju kontinenti). Konačno, na konvergentnim granicama ploča, gdje teški i hladni rubovi litosfernih ploča (ploča) tonu u plašt, njihova negativna uzgonnost stvara silu FNB(indeks u oznaci snage - s engleskog negativna uzgon). Djelovanje potonjeg dovodi do činjenice da subduktivni dio ploče tone u astenosferi i povlači cijelu ploču zajedno s njom, povećavajući time brzinu njezinog kretanja. Očito snaga FNBdjeluje sporadično i samo u određenim geodinamičkim postavkama, na primjer, u slučajevima gore opisanog rušenja ploče kroz dionicu od 670 km.

Dakle, mehanizmi koji pokreću litosferske ploče mogu se uvjetno pripisati sljedećim dvjema skupinama: 1) povezani sa silama plašta koji se "vuku" ( mehanizam povlačenja plašta), primijenjen na bilo koje točke osnove ploča, na sl. 2.5.5 - sile FDOi FDC; 2) povezane sa silama primijenjenim na rubove ploča ( mehanizam rubne sile), na slici - sile FRPi FNB... Uloga ovog ili onog pogonskog mehanizma, kao i onih ili drugih sila, procjenjuje se pojedinačno za svaku litosfersku ploču.

Sveukupnost ovih procesa odražava opći geodinamički proces, pokrivajući područja od površine do najdubljih zona Zemlje.

Konvekcija plašta i geodinamički procesi

Trenutno se razvija dvostanična konvekcija plašta sa zatvorenim stanicama (prema modelu konvekcije kroz plašt) ili odvojena konvekcija u gornjem i donjem plaštu s nakupinom ploča pod zonama subdukcije (prema dvorazinskom modelu) u Zemljinom plaštu. Vjerojatni polovi uzdizanja plaštne materije nalaze se u sjeveroistočnoj Africi (približno u zoni spoja afričke, somalijske i arapske ploče) i na području Uskršnjeg otoka (ispod srednjeg grebena Tihog oceana - Istočnopacifičko uzdizanje).

Ekvator slijeganja materijala plašta prolazi duž približno kontinuiranog lanca granica konvergentnih ploča duž periferije Tihog i istočnog Indijskog oceana.

Trenutni režim konvekcije plašta koji je započeo prije otprilike 200 milijuna godina raspadom Pangee i iznjedrio suvremene oceane, u budućnosti će biti zamijenjen jednoćelijskim režimom (prema modelu konvekcije kroz plašt) ili (prema alternativnom modelu) konvekcija će postati kroz plašt zbog urušavanja ploča kroz dionicu od 670 km. To bi moglo dovesti do sudara kontinenata i stvaranja novog superkontinenta, petog u povijesti Zemlje.

6. Pomicanja ploča poštuju zakone sferne geometrije i mogu se opisati na temelju Eulerovog teorema. Eulerov teorem rotacije navodi da svako okretanje u trodimenzionalnom prostoru ima os. Dakle, rotacija se može opisati s tri parametra: koordinate osi rotacije (na primjer, njezina zemljopisna širina i dužina) i kut rotacije. Na temelju ovog položaja može se rekonstruirati položaj kontinenata u prošlim geološkim erama. Analiza kretanja kontinenata dovela je do zaključka da se svakih 400-600 milijuna godina ujedinjuju u jedan superkontinent koji se podvrgava daljnjem raspadanju. Kao rezultat razdvajanja takvog superkontinenta Pangea, koji se dogodio prije 200-150 milijuna godina, nastali su moderni kontinenti.

Neki dokazi o stvarnosti mehanizma tektonike ploča

Starenje dobi oceanske kore s udaljenošću od osi koje se šire (vidi sliku). U istom smjeru bilježi se porast debljine i stratigrafske cjelovitosti sedimentnog sloja.

Slika - Karta starosti stijena oceanskog dna sjevernog Atlantika (prema W. Pitman i M. Talvani, 1972). Dijelovi oceanskog dna različitih dobnih intervala istaknuti su različitim bojama; brojevi ukazuju na dob u milijunima godina.

Geofizički podaci.

Slika - Tomografski profil kroz helenski rov, Kretu i Egejsko more. Sivi krugovi su potresni hipocentri. Plava boja prikazuje ploču hladnog plašta, crvena - vrući plašt (prema V. Spekman, 1989)

Ostaci ogromne faralonske ploče, koja je nestala u zoni subdukcije ispod Sjeverne i Južne Amerike, učvršćene u obliku ploča "hladnog" plašta (odjeljak preko Sjeverne Amerike, duž S-valova). Grand, Van der Hilst, Widiyantoro, 1997., GSA Today, v. 7, br. 4, 1-7

​Linearne magnetske anomalije u oceanima otkrivene su 1950-ih tijekom geofizičkog proučavanja Tihog oceana. Ovo je otkriće omogućilo Hessu i Diezu 1968. godine da formuliraju teoriju širenja dna oceana, koja je prerasla u teoriju tektonike ploča. Postali su jedan od najsnažnijih dokaza ispravnosti teorije.

Slika - Stvaranje magnetskih anomalija trake tijekom širenja.

Razlog nastanka trakastih magnetskih anomalija je proces rađanja oceanske kore u zonama širenja srednjookeanskih grebena, izbijeni bazalti, kad se ohlade ispod Curieve točke u magnetskom polju Zemlje, dobivaju zaostalu magnetizaciju. Smjer magnetizacije podudara se sa smjerom Zemljinog magnetskog polja, međutim, zbog periodičnih inverzija Zemljinog magnetskog polja, eruptirani bazalti tvore pruge s različitim smjerovima magnetizacije: direktni (poklapa se sa suvremenim smjerom magnetskog polja) i obrnuti.

Slika - Dijagram formiranja trakaste strukture magnetoaktivnog sloja i magnetskih anomalija oceana (Vine - Matthewsov model).

Tektonika je grana geologije koja proučava strukturu zemljine kore i kretanje litosferskih ploča. No, toliko je višeznačan da igra značajnu ulogu u mnogim drugim znanostima o zemlji. Tektonika se koristi u arhitekturi, geokemiji, seizmologiji, u proučavanju vulkana i u mnogim drugim područjima.

Znanstvena tektonika

Tektonika je relativno mlada znanost, proučava kretanje litosferskih ploča. Prvi put je ideju pomicanja ploča u teoriji kontinentalnog zanosa izrazio Alfred Wegener dvadesetih godina 20. stoljeća. Ali svoj je razvoj dobio tek 60-ih godina XX. Stoljeća, nakon provođenja istraživanja reljefa na kontinentima i oceanskom dnu. Dobiveni materijal omogućio nam je novi pogled na prethodno postojeće teorije. Teorija litosfernih ploča pojavila se kao rezultat razvoja ideja teorije kontinentalnog zanosa, teorije geosinklinala i hipoteze o kontrakcijama.

Tektonika je znanost koja proučava snagu i prirodu sila koje tvore planinske lance, drobe kamenje u nabore i rastežu zemljinu koru. Leži u srcu svih geoloških procesa koji se događaju na planeti.

Ugovorna hipoteza

Hipotezu o stezanju iznio je geolog Elie de Beaumont 1829. godine na sastanku Francuske akademije znanosti. Objašnjava procese gradnje planina i presavijanja zemljine kore pod utjecajem smanjenja volumena Zemlje uslijed hlađenja. Hipoteza se temelji na idejama Kanta i Laplacea o primarnom vatreno-tekućem stanju Zemlje i njegovom daljnjem hlađenju. Stoga su procesi gradnje i presavijanja planina objašnjeni kao procesi kompresije zemljine kore. Kasnije, ohladivši se, Zemlja je smanjila volumen i zgužvala se u nabore.

Kontrakcijska tektonika, čija je definicija potvrdila novu doktrinu geosinklinala, objasnila je neravnomjernu strukturu zemljine kore i postala čvrsta teorijska osnova za daljnji razvoj znanosti.

Geosinklinalna teorija

Postojao je na prijelazu s kraja 19. na početak 20. stoljeća. Tektonske procese objašnjava cikličkim oscilacijskim kretanjima zemljine kore.

Pažnju geologa privukla je činjenica da se stijene mogu pojaviti i vodoravno i dislocirano. Horizontalno nasložene stijene pripisane su platformama, a iščašene stijene preklopljenim područjima.

Prema teoriji geosinklinala, u početnoj fazi, uslijed aktivnih tektonskih procesa, dolazi do otklona i slijeganja zemljine kore. Taj proces prati zanošenje sedimenata i stvaranje debelog sloja sedimentnih naslaga. U budućnosti se događa proces gradnje planina i pojava presavijanja. Geosinklinalni režim procjenjuje se režimom platforme, koji karakteriziraju manja tektonska kretanja s stvaranjem male debljine sedimentnih stijena. Posljednja faza je formiranje kontinenta.

Geosinklinalna tektonika prevladavala je gotovo 100 godina. Tadašnja geologija patila je od nedostatka činjeničnog materijala, a nakon toga su akumulirani podaci doveli do stvaranja nove teorije.

Teorija litosferskih ploča

Tektonika je jedan od smjerova u geologiji koji su činili osnovu moderne teorije kretanja litosferskih ploča.

Prema teoriji, dio zemljine kore su litosferske ploče koje se neprekidno kreću. Njihovo kretanje je međusobno relativno. U zonama rastezanja zemljine kore (srednjooceanski grebeni i kontinentalne pukotine) nastaje nova (zona prskanja). U zonama potapanja blokova zemljine kore apsorbira se stara kora, kao i slijeganje oceanske kore ispod kontinenta (zona subdukcije). Također, u okviru teorije objašnjavaju se procesi gradnje planina i vulkanske aktivnosti.

Globalna tektonika ploča uključuje takav ključni koncept kao geodinamičko postavljanje. Karakterizira ga niz geoloških procesa, na istom teritoriju, u određeno vrijeme. Isti geološki procesi karakteristični su za isti geodinamički ambijent.

Građa globusa

Tektonika je grana geologije koja proučava strukturu planeta Zemlje. Zemlja, u gruboj aproksimaciji, ima oblik zaobljenog elipsoida i sastoji se od nekoliko školjaka (slojeva).

Razlikuju se sljedeći slojevi:

1. Zemljina kora.
2. Plašt.
3. Jezgra.

Zemljina kora vanjski je čvrsti sloj Zemlje; od plašta je odvojena granicom koja se naziva Mohorovičeva površina.

Ogrtač je pak podijeljen na gornji i donji. Granica koja razdvaja slojeve plašta je sloj Golitsin. Zemljina kora i gornji dio plašta, do astenosfere, su litosfera Zemlje.

Jezgra je središte globusa, odvojena od plašta Gutenbergovom granicom. Podijeljen je na tekuću vanjsku i čvrstu unutarnju jezgru, između njih postoji prijelazna zona.

Građa zemljine kore

Znanost tektonike izravno je povezana sa gra structureom zemljine kore. Geologija proučava ne samo procese koji se događaju u utrobi Zemlje, već i njezinu strukturu.

Zemljina kora je gornji dio litosfere, ona je vanjska krutina, sastavljena je od stijena različitog fizičko-kemijskog sastava. Prema fizikalno-kemijskim parametrima postoji podjela na tri sloja:

1. Bazaltički.
2. Granit-gnajs.
3. Taložni.

Također postoji podjela u strukturi zemljine kore. Postoje četiri glavne vrste zemljine kore:

1. Kontinentalni.
2. Oceanski.
3. Subkontinentalni.
4. Suboceanski.

Kontinentalnu koru predstavljaju sva tri sloja, čija debljina varira od 35 do 75 km. Gornji sedimentni sloj je široko razvijen, ali, u pravilu, ima malu debljinu. Sljedeći sloj, granit-gnajs, ima najveću debljinu. Treći sloj, bazaltni, sastoji se od metamorfnih stijena.

Oceanska kora predstavljena je s dva sloja - sedimentnim i bazaltnim, njegova debljina je 5-20 km.

Subkontinentalna kora, poput kontinentalne kore, sastoji se od tri sloja. Razlika je u tome što je debljina sloja granita-gnajsa u subkontinentalnoj kori mnogo manja. Ova vrsta kore nalazi se na granici kontinenta s oceanom, u području aktivnog vulkanizma.

Podoceanska kora je blizu oceanske. Razlika je u tome što debljina sedimentnog sloja može doseći 25 km. Ova vrsta kore ograničena je na duboka korita zemljine kore (kopnena mora).

Litosferska ploča

Litosferske ploče su veliki blokovi zemljine kore koji su dio litosfere. Ploče se mogu pomicati jedna prema drugoj duž gornjeg dijela plašta - astenosfere. Ploče su međusobno odvojene dubokomorskim rovovima, srednjooceanskim grebenima i planinskim sustavima. Karakteristična značajka litosferskih ploča je da su sposobne dugo vremena održavati krutost, oblik i strukturu.

Zemljina tektonika sugerira da su litosferske ploče u stalnom gibanju. S vremenom mijenjaju konturu - mogu se podijeliti ili rasti zajedno. Do danas je identificirano 14 velikih litosferskih ploča.

Tektonika ploča

Proces koji oblikuje izgled Zemlje izravno je povezan s tektonikom litosferskih ploča. Svjetska tektonika podrazumijeva da se kretanje ne odvija na kontinentima, već na litosferskim pločama. Kad se sudare jedni s drugima, formiraju planinske lance ili duboke oceanske rovove. Potresi i erupcije vulkana rezultat su kretanja litosferskih ploča. Aktivna geološka aktivnost uglavnom je ograničena na rubove tih formacija.

Kretanje litosfernih ploča fiksiraju sateliti, ali priroda i mehanizam ovog procesa ostaje tajna.

U oceanima su procesi uništavanja i nakupljanja sedimenata spori, stoga se tektonski pokreti dobro odražavaju u reljefu. Donji reljef ima složeno raščlanjenu strukturu. Razlikuju se strukture nastale kao rezultat vertikalnih pomicanja zemljine kore i strukture nastale uslijed vodoravnih pomicanja.

Strukture oceanskog dna uključuju reljefe kao što su ponorne ravnice, oceanski bazeni i srednjooceanski grebeni. U zoni udubljenja, u pravilu, primjećuje se mirno tektonsko postavljanje, u zoni srednjeokeanskih grebena bilježi se tektonska aktivnost zemljine kore.

Okeanska tektonika također uključuje građevine poput dubokomorskih rovova, oceanskih planina i gujota.

Razlozi pomicanja ploča

Pokretna geološka sila je tektonika svijeta. Glavni razlog kretanja ploča je konvekcija plašta stvorena toplinsko-gravitacijskim strujama u plaštu. To je zbog razlike u temperaturi između površine i središta Zemlje. Unutra se stijene zagrijavaju, šire se i smanjuju gustoću. Lagane frakcije počinju izlaziti, a na njihovo se mjesto spuštaju hladne i teške mase. Proces prijenosa topline odvija se kontinuirano.

Na kretanje ploča djeluje niz drugih čimbenika. Na primjer, astenosfera je povišena u zonama, a spuštena u zonama zarona. Tako nastaje kosa ravnina i odvija se proces "gravitacijskog" klizanja litosferske ploče. Pod utjecajem su i zone subdukcije, gdje se hladna i teška oceanska kora povlači ispod vruće kontinentalne kore.

Debljina astenosfere pod kontinentima je mnogo manja, a viskoznost veća nego pod oceanima. Pod drevnim dijelovima kontinenata astenosfera praktički nema, pa se na tim mjestima ne miču i ostaju na svom mjestu. A budući da litosferska ploča uključuje i kontinentalni i oceanski dio, prisutnost drevnog kontinentalnog dijela ometat će kretanje ploče. Kretanje čisto oceanskih ploča brže je nego mješovito, a još više kontinentalno.

Postoji mnogo mehanizama koji pokreću ploče; uvjetno se mogu podijeliti u dvije skupine:

Skup procesa pokretačkih sila u cjelini odražava geodinamički proces koji pokriva sve slojeve Zemlje.

Arhitektura i tektonika

Tektonika nije samo čisto geološka znanost povezana s procesima koji se odvijaju u utrobi Zemlje. Također se koristi u svakodnevnom životu osobe. Tektonika se posebno koristi u arhitekturi i gradnji bilo kojih građevina, bilo zgrada, mostova ili podzemnih građevina. Ovdje su zakoni mehanike osnova. U ovom slučaju, tektonika se podrazumijeva kao stupanj čvrstoće i stabilnosti konstrukcije na određenom području.

Teorija litosfernih ploča ne objašnjava vezu između kretanja ploča i dubokih procesa. Potrebna nam je teorija koja bi objasnila ne samo strukturu i kretanje litosferskih ploča, već i procese koji se odvijaju unutar Zemlje. Razvoj takve teorije povezan je s objedinjavanjem stručnjaka poput geologa, geofizičara, geografa, fizičara, matematičara, kemičara i mnogih drugih.

Prošli je tjedan javnost uznemirila vijest da se poluotok Krim kreće prema Rusiji ne samo zahvaljujući političkoj volji stanovništva, već i u skladu sa zakonima prirode. Što su litosferske ploče i na kojoj se od njih geografski nalazi Rusija? Što ih tjera da se kreću i gdje? Koji teritoriji još uvijek žele da se "pridruže" Rusiji, a koji prijete da će "pobjeći" u Sjedinjene Države?

"I idemo nekamo"

Da, svi nekamo idemo. Dok čitate ove retke, krećete se polako: ako ste u Euroaziji, onda na istok brzinom od oko 2-3 centimetra godišnje, ako u Sjevernoj Americi, onda istom brzinom prema zapadu i ako negdje na dnu Tihog oceana (kako ste tamo stigli?), onda vas odvede na sjeverozapad za 10 centimetara godišnje.

Ako sjednete i čekate oko 250 milijuna godina, naći ćete se na novom superkontinentu koji će ujediniti cijelu zemaljsku zemlju - na kontinentu Pangea Ultima, nazvanom tako u spomen na drevni superkontinent Pangea, koji je postojao samo 250 milijuna godina prije.

Stoga se vijest da se "Krim kreće" teško može nazvati viješću. Prvo, jer je Krim, zajedno s Rusijom, Ukrajinom, Sibirom i Europskom unijom, dio Euroazijske litosferne ploče i svi su se zajedno kretali u istom smjeru posljednjih stotinu milijuna godina. Međutim, Krim je također dio tzv Mediteranski pokretni pojas, nalazi se na Skitskoj ploči, a veći dio europskog dijela Rusije (uključujući grad Sankt Peterburg) - na istočnoeuropskoj platformi.

I tu često dolazi do zabune. Činjenica je da osim ogromnih područja litosfere, poput euroazijskih ili sjevernoameričkih ploča, postoje i potpuno različite manje „pločice“. Ako je vrlo uvjetno, onda je zemaljska kora sastavljena od kontinentalnih litosferskih ploča. Sami su sastavljeni od drevnih i vrlo stabilnih platformi.i planinske zone gradnje (drevne i moderne). I već su same platforme podijeljene u ploče - manje dijelove kore, koji se sastoje od dva "sloja" - podruma i pokrova, te štitove - "jednoslojne" izbočine.

Pokrov ovih ne-litosferskih ploča sastoji se od sedimentnih stijena (na primjer, vapnenac sastavljen od mnogih školjki morskih životinja koje su živjele u pretpovijesnom oceanu iznad površine Krima) ili magmatskih (izbačenih iz vulkana i stvrdnute mase lave). A ftemelj ploča i štitova najčešće čine vrlo stare stijene, uglavnom metamorfnog podrijetla. Ovo je naziv za magmatske i sedimentne stijene koje su utonule u dubinu zemljine kore, gdje im se pod utjecajem visokih temperatura i strahovitog pritiska događaju razne promjene.

Drugim riječima, veći dio Rusije (osim Chukotke i Transbaikalije) nalazi se na euroazijskoj litosferskoj ploči. Međutim, njezin je teritorij "podijeljen" između zapadno-sibirske ploče, Aldanskog štita, sibirske i istočnoeuropske platforme i skitske ploče.

Vjerojatno je ravnatelj Instituta za primijenjenu astronomiju (IPA RAS), doktor fizičko-matematičkih znanosti Aleksandar Ipatov rekao o kretanju posljednje dvije ploče. A kasnije, u intervjuu za Indicator, pojasnio je: "Bavimo se promatranjima koja nam omogućuju određivanje smjera kretanja ploča zemljine kore. Ploča na kojoj se nalazi stanica Simeiz kreće se brzinom od 29 milimetara godišnje prema sjeveroistoku, odnosno tamo gdje je Rusija. A ploča na kojoj se nalazi Petar kreće se, moglo bi se reći, prema Iranu, na jugo-jugozapad. "Međutim, ovo nije takvo otkriće, jer ovaj pokret postoji već nekoliko desetljeća, a sam je započeo u doba kenozoika.

Wegenerova teorija prihvaćena je sa skepticizmom - uglavnom zato što nije mogao ponuditi zadovoljavajući mehanizam za objašnjenje kretanja kontinenata. Vjerovao je da se kontinenti kreću, lomeći zemljinu koru poput ledolomaca kroz led, zahvaljujući centrifugalnoj sili od Zemljine rotacije i plimnim silama. Njegovi protivnici rekli su da će kontinenti "ledolomca" u procesu kretanja promijeniti svoj izgled do neprepoznatljivosti, a centrifugalne i plime i oseke preslabe su da bi im poslužile kao "motor". Jedan kritičar izračunao je da bi, ako bi sila plima i oseka bila dovoljno jaka da tako brzo pomakne kontinente (Wegener procijenio njihovu brzinu na 250 centimetara godišnje), zaustavila rotaciju Zemlje za manje od godinu dana.

Krajem 1930-ih teorija kontinentalnog zanosa odbačena je kao protuznanstvena, ali sredinom 20. stoljeća morala joj se vratiti: otkriveni su grebeni srednjeg oceana i ispostavilo se da je u zoni na tim se grebenima kontinuirano stvarala nova kora zbog koje su se kontinenti "razdvajali" ... Geofizičari su istraživali magnetizaciju stijena duž grebena srednjeg oceana i pronašli "pojaseve" s višesmjernom magnetizacijom.

Pokazalo se da nova oceanska kora "bilježi" stanje Zemljinog magnetskog polja u trenutku nastanka, a znanstvenici su dobili izvrsnog "ravnala" za mjerenje brzine ovog transportera. Dakle, šezdesetih se teorija kontinentalnog zanosa vratila po drugi put, već konačno. I ovog su puta znanstvenici uspjeli shvatiti što pokreće kontinente.

"Ledene plohe" u kipućem oceanu

"Zamislite ocean u kojem ledene plohe plutaju, to jest ima u njemu vode, ima leda, a na primjer, neke ledene plohe imaju drvene splavi zamrznute. Led su litosferske ploče, splavi su kontinenti i oni plutaju u materijal plašta ", - objašnjava dopisni član Ruske akademije znanosti Valery Trubitsyn, glavni istraživač Instituta za fiziku Zemlje nazvanog po O.Yu. Schmidt.

Još 1960-ih iznio je teoriju o strukturi divovskih planeta, a krajem 20. stoljeća počeo je stvarati matematički potkrijepljenu teoriju kontinentalne tektonike.

Srednji sloj između litosfere i vruće željezne jezgre u središtu Zemlje - plašt - sastoji se od silikatnih stijena. Temperatura u njemu varira od 500 Celzijevih stupnjeva na vrhu do 4000 Celzijevih stupnjeva na granici jezgre. Prema tome, s dubine od 100 kilometara, gdje je temperatura već više od 1300 stupnjeva, materijal plašta ponaša se poput vrlo guste smole i teče brzinom od 5-10 centimetara godišnje, kaže Trubitsyn.

Kao rezultat, u plaštu se pojavljuju konvektivne stanice, kao u loncu s kipućom vodom - područja gdje se vruća tvar diže s jednog ruba, a hladi s drugog.

"U plaštu ima oko osam ovih velikih stanica i mnogo više malih", kaže znanstvenik. Srednjookeanski grebeni (na primjer, u središtu Atlantika) su mjesto gdje se materijal plašta izdiže na površinu i gdje se rađa nova kora. Osim toga, postoje zone subdukcije, mjesta na kojima se ploča počinje "uvlačiti" ispod susjedne i spuštati se u plašt. Zone subdukcije su, na primjer, zapadna obala Južne Amerike. Ovdje se događaju najmoćniji potresi.

"Dakle, ploče sudjeluju u konvektivnoj cirkulaciji materijala plašta, koji privremeno postaje čvrst dok je na površini. Uronivši u plašt, materijal ploče ponovno se zagrijava i omekšava", objašnjava geofizičar.

Osim toga, odvojene struje materije - perjanice - izdižu se iz plašta na površinu i ti potoci imaju sve šanse da unište čovječanstvo. Napokon, plameni perjanici uzrokuju pojavu supervulkana (vidi). Takve točke ni na koji način nisu povezane s litosferskim pločama i mogu ostati na mjestu čak i kad se ploče pomaknu. Kad se perjanica pojavi, pojavi se golemi vulkan. Takvih vulkana ima mnogo, nalaze se na Havajima na Islandu, sličan primjer je Yellowdera Caldera. Supervulkani mogu generirati erupcije tisuće puta snažnije od većine konvencionalnih vulkana poput Vezuva ili Etne.

"Prije 250 milijuna godina takav je vulkan na teritoriju modernog Sibira ubio gotovo sva živa bića, preživjeli su samo preci dinosaura", kaže Trubitsyn.

Došli zajedno - raspršili

Litosferne ploče sastoje se od relativno teške i tanke bazaltne oceanske kore i lakših, ali mnogo debljih kontinenata. Ploča s kontinentom i oceanskom korom "zamrznutom" oko sebe može se pomicati naprijed, dok teška oceanska kora tone ispod svog susjeda. Ali kad se kontinenti sudare, više se ne mogu potopiti jedan pod drugim.

Na primjer, prije otprilike 60 milijuna godina, Indijska ploča se odvojila od onoga što je postalo Afrika, i otišla prema sjeveru, a prije otprilike 45 milijuna godina susrela se s Euroazijskom pločom, gdje su Himalaje, najviše planine na Zemlji, odrasle pri sudaru web mjesto.

Pomicanje ploča prije ili kasnije spojit će sve kontinente na jedan, jer se lišće u vrtlogu konvergira na jedan otok. U povijesti Zemlje kontinenti su se ujedinili i raspadali otprilike četiri ili šest puta. Posljednji superkontinent Pangea postojao je prije 250 milijuna godina, prije nego što je bio superkontinent Rodinia, prije 900 milijuna godina, prije njega - još dva. "I čini se da će uskoro započeti ujedinjenje novog kontinenta", pojašnjava znanstvenik.

Objašnjava da kontinenti djeluju kao toplinski izolator, plašt ispod njih počinje se zagrijavati, pojavljuju se uzvodni tokovi i zato se superkontinenti nakon nekog vremena ponovno raspadaju.

Amerika će "oduzeti" Čukotku

Velike litosferske ploče crtaju se u udžbenicima, svatko ih može imenovati: antarktička ploča, euroazijska, sjevernoamerička, južnoamerička, indijska, australska, pacifička. Ali na granicama između ploča, pravi mnoštvo mikro ploča nastaje kaos.

Primjerice, granica između Sjevernoameričke ploče i Euroazijske ploče uopće se ne proteže duž Beringova tjesnaca, već mnogo zapadnije, duž grebena Chersky. Tako se ispostavlja da je Čukotka dio Sjevernoameričke ploče. Istodobno, Kamčatka se dijelom nalazi u zoni mikroploče Ohotsk, a dijelom u zoni mikroploče Beringovog mora. A Primorje se nalazi na hipotetskoj amurskoj ploči, čiji se zapadni rub naslanja na Bajkalsko jezero.

Sada se istočni rub Euroazijske ploče i zapadni rub sjevernoameričke ploče "vrte" poput zupčanika: Amerika se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a Euroazija u smjeru kazaljke na satu. Kao rezultat toga, Chukotka bi se napokon mogla skinuti "po šavu", a u ovom slučaju na Zemlji bi se mogao pojaviti divovski kružni šav koji će proći kroz Atlantski, Indijski, Tihi i Sjeverni ledeni ocean (gdje je još uvijek zatvoren). A sama Čukotka nastavit će se kretati "u orbiti" Sjeverne Amerike.

Litosferski brzinomjer

Wegenerova teorija oživljena je, ne samo zato što su znanstvenici mogli s velikom točnošću izmjeriti pomicanje kontinenata. Sada za to koriste satelitske navigacijske sustave, ali postoje i druge metode. Svi su oni potrebni za izgradnju jedinstvenog međunarodnog koordinatnog sustava - Međunarodnog zemaljskog referentnog okvira (ITRF).

Jedna od ovih metoda je vrlo duga početna radio interferometrija (VLBI). Njegova suština leži u istodobnim promatranjima uz pomoć nekoliko radio teleskopa u različitim točkama na Zemlji. Vremenska razlika između primljenih signala omogućuje određivanje pomaka s velikom točnošću. Dva druga načina mjerenja brzine su satelitska laserska daljinomjera i doplerovska mjerenja. Sva ta promatranja, uključujući upotrebu GPS-a, provode se na stotinama postaja, svi se ti podaci okupljaju i kao rezultat dobivamo sliku zanosa kontinenta.

Primjerice, krimski Simeiz, gdje se nalazi laserska senzorska stanica, kao i satelitska stanica za određivanje koordinata, "putuje" prema sjeveroistoku (po azimutu oko 65 stupnjeva) brzinom od oko 26,8 milimetara godišnje. Zvenigorod blizu Moskve kreće se oko milimetar godišnje brže (27,8 milimetara godišnje) i drži kurs prema istoku - oko 77 stupnjeva. I, recimo, havajski vulkan Mauna Loa kreće se prema sjeverozapadu dvostruko brže - 72,3 milimetra godišnje.

Litosferne ploče također se mogu deformirati, a njihovi dijelovi mogu "živjeti vlastiti život", posebno na granicama. Iako su razmjeri njihove neovisnosti puno skromniji. Primjerice, Krim se i dalje neovisno kreće prema sjeveroistoku brzinom od 0,9 milimetara godišnje (i istodobno raste za 1,8 milimetara), a Zvenigorod se istom brzinom kreće negdje prema jugoistoku (i dolje - za 0, 2 milimetra godišnje).

Trubitsyn kaže da se ta neovisnost djelomično objašnjava "osobnom poviješću" različitih dijelova kontinenata: glavni dijelovi kontinenata, platforme, mogu biti ulomci drevnih litosferskih ploča koji su se "stopili" sa svojim susjedima. Na primjer, Ural greben je jedan od šavova. Platforme su relativno krute, ali dijelovi oko njih mogu se deformirati i kretati po volji.