Что такое расхождение литосферных плит – CGI script error

Теория движения и столкновения литосферных плит Земли

Теории дрейфа материков и литосферных плит

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

Особенность литосферных плит — их жесткость и способность при отсутствии внешних воздействий длительное время сохранять неизменными форму и строение.

Литосферные плиты подвижны. Их перемещение по поверхности астеносферы происходит под влиянием конвективных течений в мантии. Отдельные литосферные плиты могут расходиться, сближаться или скользить друг относительно друга. В первом случае между плитами возникают зоны растяжения с трещинами вдоль границ плит, во втором — зоны сжатия, сопровождаемые надвиганием одной плиты на другую (надвигание — обдукция; поддвигание — субдукция), в третьем — сдвиговые зоны — разломы, вдоль которых происходит скольжение соседних плит.

В местах схождения континентальных плит происходит их столкновение, образуются горные пояса. Так возникла, например, на границе Евразийской и Индо-Австралийской плиты горная система Гималаи (рис. 1).

Рис. 1. Столкновение континентальных литосферных плит

При взаимодействии континентальной и океанической плит, плита с океанической земной корой пододвигается под плиту с континентальной земной корой (рис. 2).

Рис. 2. Столкновение континентальной и океанической литосферных плит

В результате столкновения континентальной и океанической литосферных плит образуются глубоководные желоба и островные дуги.

Расхождение литосферных плит и образование в результате этого земной коры океанического типа показано на рис. 3.

Для осевых зон срединно-океанических хребтов характерны рифты (от англ. rift — расщелина, трещина, разлом) — крупная линейная тектоническая структура земной коры протяженностью в сотни, тысячи, шириной в десятки, а иногда и сотни километров, образовавшаяся главным образом при горизонтальном растяжении коры (рис. 4). Очень крупные рифты называются рифтовыми поясами, зонами или системами.

Так как литосферная плита представляет собой единую пластину, то каждый ее разлом — это источник сейсмической активности и вулканизма. Эти источники сосредоточены в пределах сравнительно узких зон, вдоль которых происходят взаимные перемещения и трения смежных плит. Эти зоны получили название сейсмических поясов. Рифы, срединно-океанические хребты и глубоководные желоба являются подвижными областями Земли и располагаются на границах литосферных плит. Это свидетельствует о том, что процесс формирования земной коры в этих зонах в настоящее время происходит очень интенсивно.

Рис. 3. Расхождение литосферных плит в зоне среди нно-океанического хребта

Рис. 4. Схема образования рифта

Больше всего разломов литосферных плит на дне океанов, где земная кора тоньше, однако встречаются они и на суше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000 км. Ширина этого разлома — 80-120 км.

Чем дальше от границ подвижных участков к центру литосферной плиты, тем более устойчивыми становятся участки земной коры.

В настоящее время можно выделить семь наиболее крупных плит (рис. 5). Из них самая большая по площади — Тихоокеанская, которая целиком состоит из океанической литосферы. Как правило, к крупным относят и плиту Наска, которая в несколько раз меньше по размерам, чем каждая из семи самых крупных. При этом ученые предполагают, что на самом деле плита Наска гораздо большего размера, чем мы видим ее на карте (см. рис. 5), так как значительная часть ее ушла под соседние плиты. Эта плита также состоит только из океанической литосферы.

Рис. 5. Литосферные плиты Земли

Примером плиты, которая включает как материковую, так и океаническую литосферу, может служить, например, Индо-Авст- ралийская литосферная плита. Почти целиком состоит из материковой литосферы Аравийская плита.

Теория литосферных плит имеет важное значение. Прежде всего, она может объяснить, почему в одних местах Земли расположены горы, а в других — равнины. С помощью теории литосферных плит можно объяснить и спрогнозировать катастрофические явления, происходящие на границах плит.

Рис. 6. Очертания материков действительно представляются совместимыми

Теория дрейфа материков

Теория литосферных плит берет свое начало из теории дрейфа материков. Еще в XIX в. многие географы отмечали, что при взгляде на карту можно заметить, что берега Африки и Южной Америки при сближении кажутся совместимыми (рис. 6).

Появление гипотезы движения материков связывают с именем немецкого ученого Альфреда Вегенера (1880-1930) (рис. 7), который наиболее полно разработал эту идею.

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

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

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

Около 200 млн лет назад Гондвана и Лавразия были объединены в единый континент — Пангею (Пан — всеобщий, Ге — земля) (рис. 8).

Рис. 8. Существование единого материка Пангеи (белое — суша, точки — неглубокое море)

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

Рис. 9. Расположение и направления дрейфа континентов в меловой период 180 млн лет назад

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

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

География

http://www.grandars.ru

legkoe-delo.ru

Виды движения литосферных плит, наиболее крупные плиты земли

Какие виды движения литосферных плит вы знаете

Ответы:

Особенности перемещения литосферных плит описали в конце 60 – х годов В. Джасон Морган, Ксавье Ле Пиннон и др. По их представлениям поверхность Земли разделяется на 9 основных (1.Тихоокеанская; 2.Северо – Американская; 3.Евроазиатская; 4.Кокосовая; 5.Наска; 6.Южно – Американская; 7.Африканская; 8.Индо – Австралийская; 9.Антарктическая) и несколько мелких жестких литосферных плит. В их состав входят не только континенты, но и смежные части океанического дна. Главными границами плит литосферы являются рифты срединно – океанических хребтов, глубоководные желоба и складчатые горы по окраинам континентов. От линии срединно — океанических хребтов вследствие новообразования здесь океанической коры происходит раздвигание (в разные стороны) литосферных плит. Наращивание океанической коры вдоль осей рифтовых долин компенсируется его разрушением на противоположном краю плиты – в зоне глубоководного желоба. Предполагается, что здесь движущаяся от срединного хребта пластина океанической литосферы изгибается и погружается в астеносферу под углом 45° под движущуюся навстречу пластину континентальной литосферы. Погружение это происходит до глубины 700 км

Ответ оставил Гость

§ 20. Литосферные плиты§ 20. Литосферные плиты 1. Вспомните, что называют литосферой.2.

Литосферные плиты: теория тектоники и ее основные положения

Какие типы земной коры? Образование материков и впадин океанов. Современные представления о строении земной коры опираются нагипотезу дрейфа (Перемещение) материков. Ее выдвинул в 1912 г. немецкий ученый Альфред Вегенер. Он предположил, что миллионы лет назад на Земле существовал один гигантский материк Пангея («Единая земля»). Он был окружен единственным океаном, вобравший в себя всю воду. Со временем суперматерикраскололся на Лавразию і Гондвану. Позже они также были разбиты трещинами-разломами, и распались на отдельные материковые глыбы. Удаляясь (Дрейфуя), эти обломки Пангеи стали современными материками, а между ними образовались впадины океане.Однако А. Вегенер не удалось объяснить, как могли двигаться материки. Впоследствии ученые пришли к выводу, что литосфера не может быть сплошной как, например, скорлупа яйца. Ее образуют отдельные блоки — литосферные плитытолщиной от 60 до 100 км. Они разделены глубинными разломами, но вроде гигантская мозаика, плотно прилегают друг к друга. Плиты лежат на вязкой, пластичной поверхности астеносферы. Скользя по ней, они очень медленно перемещаются, будто плавают с разной скоростью.Итак, обломки Пангеи — Материки, а также впадины океанов располагаются на литосферных плитах и вместе с ними способны перемещаться. Большинство плит включают как материковую, так и океаническую земную кору.Рис. Литосферные плиты прошлых эпох

Тектонические плиты (или литосферные плиты) — это целостные блоки, из которых состоит поверхностная оболочка нашей планеты. Они находятся в непрерывном движении, из-за чего возникают различные явления и изменяется рельеф планеты.

Тектоника плит

Направление в науке, изучающее движение литосферных плит, называют тектоникой плит. Именно тектоника объясняет многие явления, возникающие на стыке блоков земной коры. Она способна рассказать о причинах возникновения землетрясений, а также о вулканической деятельности. Из всех явлений, связанных с движением литосферных плит, именно эти два представляют наибольшую опасность.

Также движение плит способно изменять рельеф планеты, правда, на это требуется много времени. В тех местах, где плиты сходятся, образуются возвышенности и горы. В тех же местах, где они расходятся, возникают трещины в земле и впадины.

Тектоника плит изучает перемещения частей земной коры, и способна поведать нам о том, как выглядела Земля миллионы лет назад, и как она будет выглядеть в будущем. Правда, мы этих изменений не увидим, так что этим мало кто интересуется. А вот узнать, в каких районах происходят самые жуткие природные катаклизмы, полезно многим. А происходят они на стыках плит (чёрные линии) и в районах с повышенной тектонической активностью (чёрные точки).

Причина движения плит

Не только литосферные плиты, но и вся литосфера Земли находится в движении. Этот процесс возникает благодаря очень жаркой центральной части нашей планеты. Вещество, находящееся там, нагревается, в результате чего поднимается, а после охлаждается и постепенно опускается к центру. Из-за циркуляции вещества в земной мантии как раз и происходит движение тектонических плит.

Интересно

Тектоника плит не является чем-то стабильным и предсказуемым. Что-то прогнозировать можно лишь на относительно небольшие промежутки времени (около 100 лет).

Как двигаются литосферные плиты

Потому что со временем всё меняется.

К примеру, иногда плиты начинаются вести себя «неправильно», то есть, либо меняют свою скорость, либо направление движения. Так, в последнее время (счёт идёт на миллионы лет) скорость движения почти всех тектонических плит возросла в 2 раза. Хотя, согласно предположениям учёных, она, наоборот, должна была уменьшиться. 

Самым вероятным объяснением данного феномена является наличие в земной мантии огромных запасов воды (предположительно, намного превосходящих запасы воды, находящиеся на поверхности). Считают, что именно вода размягчает мантию, за счёт чего плиты движутся быстрее.

Литосферные плиты — крупнейшие блоки литосферы. Земная кора вместе с частью верхней мантии состоит из нескольких очень больших блоков, которые называются литосферными плитами. Их толщина различна — от 60 до 100 км. Большинство плит включают в себя как материковую, так и океаническую кору. Выделяют 13 основных плит, из них 7 наиболее крупных: Американская, Африканская, Антарктическая, Индо-Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская, Амурская.

Плиты лежат на пластичном слое верхней мантии (астеносфере) и медленно движутся друг относительно друга со скоростью 1-6 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Они позволяют предположить, что конфигурация материков и океанов в будущем может быть совершенно отличной от современной, так как известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо-Австралийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся.

Силы, которые вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении вещества мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. За счет подводных излияний лав по разломам формируются толщи магматических горных пород. Застывая, они как бы залечивают раны — трещины. Однако растяжение вновь усиливается, и снова возникают разрывы. Так, постепенно наращиваясь, литосферные плиты расходятся в разные стороны.

Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше.

Какие виды движения литосферных плит вы знаете

Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000 км. Ширина этого разлома — 80-120 км. Его окраины усеяны потухшими и действующими вулканами.

Вдоль других границ плит наблюдается их столкновение. Оно происходит по-разному. Если плиты, одна из которых имеет океаническую кору, а другая материковую, сближаются, то литосферная плита, покрытая морем, погружается под материковую. При этом возникают глубоководные желоба, островные дуги (Японские острова) или горные хребты (Анды). Если сталкиваются две плиты, имеющие материковую кору, то происходит смятие в складки горных пород края этих плит, вулканизм и образование горных областей. Так возникли, например, на границе Евразийской и Индо-Австралийской плиты Гималаи. Наличие горных областей во внутренних частях литосферной плиты говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, прочно спаявшихся друг с другом и превратившихся в единую, более крупную литосферную плиту.Таким образом, можно сделать общий вывод: границы литосферных плит — подвижные области, к которым приурочены вулканы, зоны землетрясений, горные области, срединно-океанические хребты, глубоководные впадины и желоба. Именно на границе литосферных плит образуются рудные полезные ископаемые, происхождение которых связано с магматизмом.

Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:

Литосферные плиты википедия
Поиск по сайту:

Содержание современной теории литосферных плит. Расхождение литосферных плит и образование в результате этого земной коры океанического типа. Семь наиболее крупных плит Земли. Пример плиты, которая включает как материковую, так и океаническую литосферу.

Нажав на кнопку «Скачать архив», вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку «Скачать архив»

Внутреннее строение Земли

Характеристика оболочек Земли. Тектоника литосферных плит и формирование крупных форм рельефа. Горизонтальное строение литосферы. Типы земной коры.

Тектоника литосферных плит: Определение, движение, типы

Движение вещества мантии по мантийным каналам в недрах Земли. Направление и перемещение литосферных плит.

презентация [1,7 M], добавлен 12.01.2011

Краткая история развития теории тектоники литосферных плит

Гипотеза дрейфа континентов Вегенера. Становление теории тектоники литосферных плит. Установление существования пластичного слоя астеносферы и глобальной системы срединно-океанических хребтов и приуроченных к их вершинам зон океанического рифтогенеза.

доклад [8,8 K], добавлен 07.08.2011

Деструктивные границы литосферных плит

Основные процессы, протекающие на конвергентных границах литосферных плит: субдукция, коллизия, обдукция. Механизм затягивания осадков в зону поддвига. Дегидратация океанической коры. Образование аккреционных призм, континентальной коры, окраинных морей.

курсовая работа [2,2 M], добавлен 09.03.2015

Общая характеристика тектонического строения литосферных плит Республики Татарстан

Краткая история изучения тектоники Республики Татарстан. Общие характеристики поднятий, разрывов, деформации литосферных плит. Описание современных движений земной коры и обусловливающих их процессов. Особенности наблюдения за очагами землетрясений.

курсовая работа [5,7 M], добавлен 14.01.2016

Зоны субдукции и столкновения литосферных плит

Субдукционные зоны, их связь с зонами столкновения литосферных плит. Глобальный тектонический контроль магматизма, связанного с рудной минерализацией. Региональные следствия столкновения плит и их крутизны наклона. Локальный тектонизм и проницаемость.

реферат [996,8 K], добавлен 06.08.2009

Тектонические движения земной коры

Классификация основных видов тектонических деформаций земной коры: рифтогенез (спрединг), субдукция, обдукция, столкновения континентальных плит и трансформные разломы. Определение скорости и направления движения литосферных плит геомагнитным полем земли.

курсовая работа [3,5 M], добавлен 19.06.2011

Основные понятия глобальной тектоники

Современное состояние тектоники плит. Дивергентные границы или границы раздвижения плит. Конвергентные границы. Трансформные границы тектонических плит. Внутриплитные процессы. Тектоника плит как система наук. Влияние перемещений плит на климат Земли.

реферат [1,1 M], добавлен 28.05.2008

Общие геологические сведения о Земле

Внутреннее строение и история геологического развития Земли, формирование недр, химический состав. Отличие Земли от других планет земной группы. Концепции развития геосферных оболочек и тектоника литосферных плит. Структура и химсостав атмосферы.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.04.2011

Мобилизм и зона спрединга

Описание новой глобальной тектоники литосферных плит как современного варианта мобилизма. Проведение статистического анализа спрединга дна океанов и его влияния на глобальные изменения климата. Противоречия в гипотизе мобилизма и концепции зон спрединга.

курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.01.2015

Вещественный состав и строение земной коры

Описательная характеристика этапов формирования земной коры и изучение её минералогического и петрографического составов. Особенности строения горных пород и природа движения земной коры. Складкообразование, разрывы и столкновения континентальных плит.

курсовая работа [3,2 M], добавлен 30.08.2013

magictemple.ru

Границы литосферных плит | География. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

В начале XX в. немецкий учёный Альфред Вегенер обратил внимание на то, что северо-восточный выступ Южной Америки почти точно «входит» в вогнутую часть западного побережья Африки. Это подтолкнуло учёного к гипотезе (научно­му предположению) дрейфа материков. Впоследствии на основе этой гипотезы воз­никла теория литосферных плит. Устойчивые блоки земной коры — литосферные плиты, разделённые подвижными областями и гигантскими разлома­ми, с очень малой скоростью (в основном несколько сантиметров или первые де­сятки сантиметров в год) перемещаются по пластичному слою в верхней мантии. Медленно и постепенно огромные осколки древней Пангеи расходились и превраща­лись в материки современных очертаний.

Литосферные плиты имеют разные размеры, и границы их не совпадают с границами материков и океанов. Границы литосферных плит проходят на суше по горным поясам, а в океанах — по срединно-океаническим хребтам. Границы литосферных плит — зоны землетрясений и вулканизма.

На рисунке 18 стрелки указывают направление движения плит. Можно увидеть, что плиты расходятся в разные стороны от гигантских планетарных разломов (рифтов), образовавшихся в результате сильнейших растяжений земной коры. Такие глубокие разломы есть и на суше, и в океанах, и их протяжённость составляет сотни и тысячи километров.

Рис. 18. Плиты литосферы

На суше в зонах разломов рас­положились, например, цепочка восточноафриканских озёр (среди них озёра Ньяса, Танганьика), на­ше озеро Байкал. К рифтовому по­ясу относятся также Большой Бас­сейн в Кордильерах, впадина Крас­ного моря.

В океанах у оси срединно-океа­нического хребта, рассечённого глу­бокими разломами, из недр Земли поднимаются мощные потоки магмы и, застывая, наращивают края расхо­дящихся плит (рис. 19). Образуется новая земная кора, и ложе океана расширяется. Так, например, расши­ряется ложе Атлантического океана в последние 180 млн лет.

Расходящиеся плиты сталкиваются с соседними. Если край плиты с океанической корой «соскальзывает» под плиту с материковой корой, образуются глубоководные желоба и островные дуги (рис. 20). Если сталкиваются плиты с материковой корой, то края этих плит вместе с накоплен­ными на них слоями горных пород сминаются в складки, и поднимаются горы (рис. 21). Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Рис. 19. Расхождение литосферных плит

Рис. 20. Столкновение литосферных плит, имеющих различное строение

Рис. 21. Столкновение литосферных плит, имеющих материковую кору

Вопросы по этому материалу:

• Как называются литосферные плиты и как проходят их границы?

• В чём суть теории литосферных плит?

doklad-referat.ru

Литосферные плиты и их тектоника

Земная кора + верхняя мантия образуют несколько небольших блоков — литосферные плиты.

!Не путать с плитами — разновидностью платформ!

Толщина каждой плиты составляет от 60 до 100 км.

Всего насчитывается 13 основных плит (крупных по размеру):

Австралийская, Антарктическая, Аравийская, Африканская, Евразийская, Индостанская, Кокос, Наска, Тихоокеанская, Северо-Американская, Скотия, Южно-Американская, Филиппинская.

Плиты лежат на астеносфере, что позволяет им сближаться или наоборот отдаляться друг от друга, создавая определенные изменения во внешнем виде рельефа. Они движутся со скоростью 1-6 см в год. Силы, которые вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывая земную кору, образуя в ней глубинные разломы.

Больше всего разломов наблюдается в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше (см. Земная кора и ее виды), но наблюдаются места разломов и на суше. К примеру, Африканский разлом на востоке Африки.

При столкновении океанической и континентальной плит, океаническая уходит под ту, что толще, то есть континентальную и возникает район субдукции, следствием является появление глубоководных желобов, а на материках горных стран.

При столкновении двух континентальных плит возникает смятие пород края и горные области, где часто встречаются зоны вулканизма.

При расхождении, земная кора разрывается и лава, выходящая через трещины, наращивает новые области земной коры. Этот процесс происходит в основном на дне океанов и называется — спрединг. На материках при расхождении происходит рифтинг, в результате которого некоторые слои пород опускаются.

На границе литосферных плит чаще всего образуются рудные полезные ископаемые, происхождение которых связано с магматизмом.

Надеюсь, Вам понравилась данная статья. Прошу дополнения и возражения подробно описать в комментариях.

Читайте также:

allgeo-info.ru

Литосферная плита — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Литосфе́рная плита́ — крупный (несколько тысяч километров в поперечнике) блок земной коры и верхней мантии, медленно перемещающийся по астеносфере. Литосферная плита включает в себя участок коры океанического типа, сопряженный с участком коры континентального типа. Только одна Тихоокеанская плита сложена целиком океанического корой. Форма литосферных плит меняется со временем. Они могут соединяться, образуя крупные плиты такие как, Евразийская плита, и распадаться, как это произошло с Гондваной. Скорость перемещения литосферных плит составляет десятки сантиметров в год. Постоянное движение плит друг относительно друга вызывает напряжения на их окраинах, и, как следствие, образование трещин, разломов, складок, вулканов. На границах плит происходят землетрясения, вулканизм, горообразование. В зоне расхождения литосферных плит (спрединг) образуется рифтовая зона, которая на поверхности Земли проявляется как крупная впадина (Красное море). В океанах на рифтовые зоны указывает система срединно-океанических хребтов. При сближении плит с разным типом коры более тяжелый край с океанской корой изгибается и начинает уходить под участок с континентальной корой. На этом месте образуется зоны субдукции, выраженная в виде глубоковдного желоба. Границу зоны субдукции прослеживаются с помощью сейсмической томографии вплоть до границы верхней и нижней мантии. В зоне столкновения (коллизии) двух континентальных плит образуются горные системы (Гималаи). Есть еще один тип контакта плит, когда они движутся по касательной друг относительно друга, их окраины сталкиваются со сдвигом. Для такой зоны контакта характерны трансформные разломы.Литосферная плита — основное понятие тектоники плит, учения, появившейгося в геологии к концу 60-х годов XX века благодаря Т. Уилсону (Канада), К. Ле Пишону (Франция) и Д. Моргану (США).

Крупные плиты

Австралийская плита
Антарктическая плита
Аравийская плита
Африканская плита
Евразийская плита
Индостанская плита
Плита Кокос
Плита Наска
Тихоокеанская плита
Плита Скотия
Северо-американская плита
Южно-американская плита
Филиппинская плита

Плиты среднего размера

Плита Хуан де Фука
Охотская плита
Карибская плита

Исчезнувшие плиты

Плита Фаралон
Плита Кула

megabook.ru

ДРЕЙФ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ — ЛИТОСФЕРНЫЙ СДВИГ — Статьи

В главе «Мантийная конвекция» мы оценили основные параметры тепловой конвекции в очень вязкой земной мантии. Конвекционные потоки очень вязкого (скорее, очень твёрдого в человеческих масштабах времени) мантийного вещества достаточно эффективно (так что мантийное вещество не становится слишком жидким) переносят тепло из центральных областей Земли к нижней поверхности твёрдой земной коры. Отсюда тепло, поступившее из центральных областей Земли, передаётся к верхней поверхности коры уже за счёт гораздо менее эффективной кондуктивной теплопроводности (с геотермическим градиентом порядка 30°С/км). Измеренные (перепад высот, из литературы) и вычисленные нами ранее (скорость потока) параметры конвекционных потоков в мантии таковы:

Средняя скорость движения горизонтальной части мантийных потоков составляет порядка 4 см/год. Что на фоне геометрических размеров конвекционного потока в тысячи километров (время цикла — сотни миллионов лет) и позволяет мантии Земли быть жидкой в соответствующем масштабе времени. Тогда как в обычных масштабах времени она твёрдая!

 

Перепад высот поверхности океанической коры (и мантийных конвекционных потоков) в их восходящей и нисходящей частях DH (перепад глубин между областями СОХ и глубоководных впадин) составляет 4?7 километров, что соответствует разности температур в восходящем и нисходящем потоке около 60°С. Это вытекает из приблизительного равенства весов столбов одинакового вещества разной температуры и высоты в восходящей и нисходящей частях мантийного конвекционного потока (высотой во весь конвектирующий слой толщиной в 2900 км). Соответствует ли полученная разность температур восходящей и нисходящей частей мантийного потока наблюдаемому потоку глубинного тепла через земную поверхность (поверхность суши и океанического дна)?

Наглядно эти цифры можно представить себе следующим образом: поскольку мы приняли, что площади сечения восходящей, нисходящей и неподвижной частей мантийного конвекционного потока примерно равны и составляют 1/3 от общего сечения, то подъём 1/3 части на 4 см/год и уменьшение температуры мантийного вещества эквивалентны тому, что слой мантийного вещества толщиной в 4/3 см остывает за год на 60°С. Так что наблюдаемый поток глубинного тепла соответствует только что приведённым цифрам.

В главе «Пластичность мантии Земли» мы выяснили, что в масштабе больших промежутков времени мантия Земли ведёт себя как совершенно жидкое вещество. При этом земная кора в тех же масштабах времени из-за её гораздо меньшей температуры ведёт себя уже как твёрдое тело, о чём свидетельствует множество геологических и геофизических фактов, в том числе, и существование поперечных сейсмических волн и поверхности Мохо. Благодаря жёсткости земной коры в ней (на некоторых! участках) сохранились отпечатки растений, животных, кости динозавров, погибших сто миллионов лет назад. Кристаллической, твёрдой, является как материковая, так и океаническая кора. Локально и материковая, и океаническая кора сохраняют свою форму в масштабе миллионов лет, в то время как под ними движутся медленные, вязкие, твёрдые в обычных масштабах времени, но при этом совершенно жидкие в масштабах миллионов лет мантийные потоки.

Понятно, что очень вязкие потоки не только движутся сами, но и увлекают за собой силой вязкого трения плавающую на их поверхности земную кору. Горизонтальные участки мантийных конвекционных потоков в разных географических точках движутся в различных направлениях. Поэтому и силы вязкого трения, с которыми потоки действуют на твёрдую кору, также направлены в разные стороны. Так что увлечение коры мантийными потоками с необходимостью будет приводить к механическим напряжениям в земной коре, к её повсеместным деформациям. В некоторых, наименее прочных местах механические напряжения в коре (в литосфере) время от времени превышают предел прочности коры (литосферы) и там происходят необратимые деформации — разрушения с сотрясением окрестностей деформируемого участка, то есть, с землетрясениями. В результате чего, казалось бы, цельная земная кора (литосфера) оказывается разбитой на несколько больших блоков — литосферных плит. Земная литосфера состоит из нескольких десятков плит. Границы между плитами определяются как те участки литосферы, где нарушается цельность земной коры, где из-за меньшей прочности краёв плит происходят необратимые хрупкие и пластические деформации. Тогда как на внутриплитных пространствах происходят обратимые упругие деформации, разряжающиеся в моменты необратимых деформаций на границах плит (за короткое время при землетрясениях).

А сами плиты очень медленно движутся относительно друг друга.

Плиты могут:

а) изменять свою высоту над уровнем моря.

б) двигаться навстречу друг другу,

в) скользить мимо друг друга в противоположных направлениях, по касательной вдоль общей границы,

г) отодвигаться друг от друга в противоположных направлениях,

Поскольку земная кора покрывает всю земную поверхность плотно, без прогалин, то при движении плит происходят существенные необратимые деформации краёв плит.

При изменении высоты плит на их границе могут образовываться уступы, некоторые участки горизонтальной до того поверхности могут слегка наклоняться и т.п.

При движении плит навстречу друг другу на их границе (в самом непрочном месте) из коры могут выдавливаться горы. Тонкие океанические плиты, движущиеся навстречу друг другу, могут выдавливаться вниз (обе встречающиеся плиты), как это происходит в глубоководных впадинах. Или одна плита «подныривает» под другую. Такое явление называется субдукцией и наблюдается в зоне «огненного кольца» по периферии Тихого океана.

Плиты могут в месте соприкосновения двигаться в противоположных направлениях, по касательной, как это происходит на разломе Сан-Андреас, где на границе двух соприкасающихся плит (которая совсем не является идеальной плоскостью) в результате дробления выступов трущихся друг о друга плит образовалась двойная горная гряда.

Существуют и такие области, где плиты отодвигаются друг от друга. Примером такого расхождения, раздвигания, дивергенции плит являются зоны спрединга, в районе Срединных Океанических Хребтов (СОХ), в Атлантическом и в Тихом океанах. Здесь, в пространстве между очень медленно раздвигающимися плитами, образуется новая кора

Можно сказать, что, оценив СРЕДНИЕ скорости мантийных потоков, мы, тем самым, оценили СРЕДНИЕ скорости перемещения (дрейфа) отдельных плит земной коры в результате их увлечения очень вязкими мантийными потоками. Поскольку сила вязкого трения обращается в нуль только при нулевой скорости, то скорость дрейфа плит несколько меньше скорости потоков под ними, иначе в земной коре не развивались бы огромные напряжения сжатия, превышающие предел прочности коры. Мы можем оценить напряжения в земной коре, возникающие вследствие увлечения её участков мантийными потоками в различных направлениях. Сделаем это:

Для наглядности, чтобы избежать учёта различий толщины и плотности земной коры, усложняющего картину, примем, что жёсткая тонкая кора имеет всюду одинаковую толщину и плотность, равную плотности мантийного вещества, на котором кора «плавает».

Силу вязкого трения, действующую со стороны движущегося (от более высоких окрестностей восходящего потока к более низким окрестностям нисходящего потока) вязкого мантийного вещества на участок твердой коры шириной ?W = 1м, расположенный на наклонной и нижней частях свободной поверхности мантии, можно легко подсчитать, опираясь только на школьную механику и геометрию свободной поверхности. А не на неизвестное значение вязкости вещества мантии при существующих там условиях (температура, давление, состав), которое невозможно измерить. При этом помним, что усилие не только прилагается к коре со стороны потока в данном месте, но и передается по твердой коре от более высоко расположенных участков ко всем расположенным ниже посредством сжатия. Такое вычисление вполне возможно, поскольку в форме свободной поверхности и проявляются вязкие свойства мантийного конвекционного потока.

Рис 1. Сила трения вязкого потока и реакция на неё

Рассмотрим рисунок, на котором схематически изображен профиль наклонной части свободной поверхности мантийного конвекционного потока. Здесь воздействие воображаемого тяжелого верхнего треугольника (с плотностью Dm, как у мантии и коры) компенсирует вертикальную и горизонтальную составляющие силы, действующей на кору со стороны движущегося под ней вязкого мантийного конвекционного потока. На самом же деле, горизонтальная составляющая (с которой кора увлекается движущимся мантийным веществом) компенсируется не действием воображаемого треугольника, а реакцией жесткой коры справа. В результате увлечения коры вязким потоком в большей части жесткой коры (почти повсеместно, за исключением вершины купола восходящего потока и других особенных точек, скажем в окрестностях разрыва или щели в коре) возникает сила сжатия, которую можно легко подсчитать, поскольку по величине она равна силе, скатывающей тяжёлый треугольник с наклонной плоскости. Или, что то же самое, горизонтальная сила, с которой тяжёлый неподвижный треугольник действует влево на наклонную плоскость.

F = ? g * Dm * ?W * (DH)2

Полученный нами результат вычисления силы вязкого трения может показаться странным. Действительно, мы знаем, что сила вязкого трения f, действующая на элемент площади, пропорциональна коэффициенту вязкости ? и скорости вязкого потока V.

f = ? * V

В полученном же нами выражении такая зависимость в явном виде отсутствует. Но это не означает, что такой зависимости нет в неявном виде. В нашем выражении присутствует зависимость силы от квадрата перепада высот. Этот перепад тем больше, чем больше вязкость. Скорость также тем больше, чем больше приложенная силы, т.е., чем больше перепад высот в восходящей и нисходящей частях конвекционного потока:

V = f / ?

С другой стороны, сила, движущая поток

f ~ Dm * g * h = Dm * g * ?H

V = f /? ~ Dm * g * h / ?

так что элемент силы

f ~ ? * V ~ ? * (Dm * g * h / ?) ~ Dm * g * h= Dm * g * ?H

А вся сила (по всей поверхности) равна интегральной сумме:

F = ? f * dh = ? (Dm * g * h) * dh ~ Dm * g * (?H)2

Правильность полученного выражения для силы вязкого трения подтверждается и тем, что точно такое же выражение мы имеем для силы, действующей на боковую стенку прямоугольного сосуда со стороны жидкости, наполняющей сосуд до высоты DH.

F =?f * dS = ?(g * m * h) * ?W * dh = ? g * Dm * ?W * (DH)2

Мы получили выражение для силы вязкого трения, действующую на тонкую неподвижную плиту, плавающую на поверхности движущегося вязкого потока.

На самом же деле, кора имеет переменную плотность, отличную от плотности мантийного вещества и переменную толщину, от двух — трёх километров в области СОХ до 90 км под высокими горами. Так что фактическая поверхность мантийного потока (под океаном это поверхность Мохо) достаточно сильно отличается от рассчитанной свободной поверхности потока вязкой жидкости, которая была бы граничной поверхностью потока при отсутствии «плавающих» на нём объектов с другой плотностью (коры переменной толщины). Теперь учтём эти отличия. Свободная поверхность жидкости не изменяет свою форму при погружении в эту жидкость каких бы то ни было объектов поскольку свободная поверхность воды остаётся неизменной, не зависящей от того, что на ней плавает — будь это бревно, мяч, небольшая льдинка или огромный айсберг площадью в тысячи квадратных километров. Свободная поверхность воды в океане всюду имеет одинаковый уровень, даже если воды там в данный момент нет, как, например, в теле айсберга. Но, если мы просверлим в айсберге сквозную скважину, то в этой скважине вода поднимется до везде одинакового уровня моря, выравнивая потенциал действия силы тяжести и давления слоёв воды.

Приведём порядок нахождения значений приведённого уровня Lp для различных географических точек. Если на поверхности этой жидкости плавает слой более легкого вещества с плотностью Dk, то, в соответствии с законом Архимеда, горизонтальным будет приведённый уровень поверхности Lp = Lm + Hk * (Dk / Dm), соответствующий уровню свободной поверхности неподвижной однородной жидкости с плотностью Dm. Здесь Lm — уровень нижней поверхности слоя плавающего вещества, Hk — его толщина.

В рассматриваемом нами случае на поверхности мантии под океаном плавает твердая земная океаническая кора с удельной плотностью, практически равной плотности мантии (3.3 г/см3). Различие их плотностей здесь — за счёт различия температур. Над океанической корой лежит толща воды с плотностью 1 г/см3. Часть океанического дна покрыта осадками с плотностью порядка 2.8 г/см3. Плотность континентальной коры также отличается от плотности подстилающей мантии и составляет порядка 2.8 г/см3. Поэтому для каждой локальной области земной поверхности нам нужно вычислить высоту приведённого уровня мантийного вещества, совпадающую, в среднем, с высотой свободной поверхности мантии (которую она имела бы при отсутствии плавающего на ней слоя):

Lp = Lm + Hk * (Dk / Dm) + Hокеана * (Dводы / Dm).

Здесь

Lp — высота приведённого уровня,

Lm — высота уровня мант. вещества, Dm — плотность мантии (3.3 г/см3 ,

Hk — толщина коры, Dk — плотность коры (2.8 г/см3 ),

Hокеана — глубина океана, Dводы — плотность воды (1.0 г/см3 ).

Вычисляя приведённые уровни для многих географических точек, мы увидим, что поверхность приведённого уровня совсем не горизонтальна, как должно было бы быть для неподвижной жидкости – так для нас проявится форма свободной поверхности очень медленно текущего вязкого мантийного вещества. В форме поверхности приведённого уровня проявятся расположение и интенсивность конвекционных потоков в очень вязкой мантии под приведённой поверхностью. Эти потоки, перемещающие огромные массы мантийного вещества, непрерывно нарушают равновесную форму эквипотенциальной поверхности приведённого уровня, делая её не стационарной, равновесной, а квазиравновесной. При этом из-за прочности коры возможны локальные отклонения её формы от гладкой, квазиразновесной.

Вычислим же уровень свободной поверхности мантийного вещества в различных географических точках (в области СОХ, в области средних океанических глубин, в области впадин, в области континентальных равнин и гор) и назовём его приведённым уровнем (приведённым к одной плотности).

Глубина океана в окрестностях срединно-океанических хребтов (поднятий) составляет порядка 2 ? 3 км. Толщина коры здесь, по данным разных авторов, составляет не более 2 ? 5 км. Так что высота приведённого уровня мантийного вещества в области срединно-океанических хребтов составляет порядка –1400 м (= –2000м + 2000м*(1 г/см3 / 3.3г/см3 )) для 2-километровой глубины. И –2100м (–3000 + 3000*(1/3.3)) для 3-х километровой глубины. По мере удаления от СОХ глубина океана монотонно возрастает (при малой толщине океанической коры).

Высота приведённого уровня в зоне Марианской впадины равна порядка –8425 м (–16000 + 5000*(2.8/3.3) + 11000*(1/3.3)). Здесь мы приняли, что глубина составляет 11000м, толщина коры 10 км, из них 5 км осадков (низ осадков на глубине 16000 м), а у нижних 5 км коры (ниже 16000 м) плотность совпадает с плотностью подстилающей мантии.

Толщина коры под Гималаями по разным данным составляет 70 – 90 км. Примем, что средняя высота земной поверхности здесь составляет порядка +4 км. Тогда высота приведённого уровня мантийного вещества для района Гималайских гор составляет от –6.6 км до –9.64 км для принятых значений плотностей коры и мантии. Конечно, действительные плотности и толщины могут отличаться от принятых нами, но уточнение их значений не изменит сути наших выводов, а только уточнит рельеф приведённого уровня и силу вязкого трения, с которой движущийся поток увлекает неподвижную кору.

Полученные выше выражения для силы вязкого трения, действующей на тонкую кору, справедливы не только для свободной поверхности, но и для приведённого уровня, приводящего кору различной плотности и толщины к уровню свободной поверхности путём учёта толщины и плотности коры; можно сказать, приводящего к общему знаменателю. Так что, зная форму приведённого уровня, мы можем вычислить силу вязкого трения, действующую на земную кору, скажем, в районе глубоководной океанической впадины или в районе Гималайских гор.

Приведём рисунок, схематически иллюстрирующий форму приведённого уровня в различных географических точках:

Рис 2. Рельеф приведённого уровня

В соответствии с полученным выражением для силы горизонтального сжатия в зоне нисходящего потока за счёт увлечения коры вязкими мантийными потоками и для принятых нами исходных цифр (под глубоководными впадинами и Гималаями, считая линию сжатия перпендикулярной направлению потока) имеем:

F = ?*9.8 (м/сек2)*3300 (кг/м3)*1м*(7 000 м)2 = 79 * 1010 н ? 0.8 * 1012 н

0.8 * 1012 н / 10 000 м2 для впадин и 1.5 * 1012 н / 90 000 м2 для коры в Гималаях.

Эта горизонтальная сила приложена перпендикулярно к вертикальной полосе, секущей твердую кору сверху донизу. Так что на каждый 1м2 сечения коры в районе глубоководных впадин, где толщина коры порядка 10 км, в среднем приходится сила сжатия ?0.8*107 н/м2, или 800кгС/см2. Это примерно ½ предела прочности монолитного гранита и базальта в наилучших условиях (200 МПА для одноосевого сжатия при обычной температуре). Но это в среднем. На практике же, и прочность пород из-за дефектов меньше даже при низкой температуре (в верхних слоях коры), и эффективная толщина коры меньше, и перепад высот приведённых уровней может быть больше. Кроме того, большая часть сечения коры имеет высокую температуру, отчего ее прочность существенно уменьшается. Так что напряжение сжатия в океанической коре в области глубоководных впадин достаточно близко к пределу прочности океанической коры. К тому же под глубоководными впадинами тонкая океаническая кора может изгибаться и погружаться в мантию. Видим, что силы вязкого трения, вычисленные на основе имеющихся данных, которые действуют на тонкие плиты океанической коры со стороны мантийных конвекционных потоков, достаточны для медленного движения этих плит с преодолением сопротивления со стороны других плит путём разрушения краёв плит (в моменты превышения предела прочности).

Дополнительным (к палеомагнитным данным по полосовой намагниченности пород океанического дна) подтверждением вязкого увлечения земной коры и её дрейфа по наклонной поверхности верхнего участка мантийного конвекционного потока от зоны спрединга в сторону нисхождения конвекционного потока (к зоне горообразования или субдукции) могут служить обнаруженные на океаническом дне (на разных глубинах) так называемые гайоты – бывшие вулканические острова, частично срезанные морскими волнами, постепенно погружающиеся на всё большие глубины [6]. Это погружение происходит именно вследствие медленного движения земной коры из-за её увлечения наклонной поверхностью мантийного конвекционного потока в сторону его нисхождения, а не простого опускания участков земной коры (без смещения от зоны спрединга). Увлечение вулканических островов может быть подтверждено сопоставлением глубин расположения гайотов и их удаления от зоны спрединга.

В то же время в районе Гималаев для принятых нами цифр (толщина слоя пород с плотностью коры равна 90 км) на каждый 1м2 сечения коры в среднем приходится сила ?1.7*107 н/м2, или 170кгС/см2 (в среднем!). Это соответствует примерно 1/12 предела прочности монолитного гранита в наилучших условиях. Видим, что здесь, в Гималаях, или в подобных горных структурах, сил вязкого трения мантийных потоков, вычисленных нами на основе принятых данных, явно недостаточно для для превышения предела прочности толстой коры.

За счёт каких же сил происходит происходят необратимые (хрупкие, пластические) деформации краёв толстых плит, в том числе, с горообразованием на границе материковых плит? Возможны ли другие механизмы возникновения инструментально наблюдаемых гигантских субгоризонтальных напряжений сжатия земной коры, ответственных за генерацию горных хребтов выдавливанием пород в зоне краёв литосферных плит? Эти вопросы будут рассмотрены в следующей главе.

 

bunkerstroy.com.ua

Литосферные плиты — Строение земли

Литосферные плиты – крупнейшие блоки литосферы. Земная кора вместе с частью верхней мантии состоит из нескольких очень больших блоков, которые называются литосферными плитами. Их толщина различна — от 60 до 100 км. Большинство плит включают в себя как материковую, так и океаническую кору.

Плиты лежат на пластичном слое верхней мантии (астеносфере) и медленно движутся друг относительно друга со скоростью 1-6 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Они позволяют предположить, что конфигурация материков и океанов в будущем может быть совершенно отличной от современной, так как известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо-Австралийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся. Силы, которые вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении вещества мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. За счет подводных излияний лав по разломам формируются толщи магматических горных пород. Застывая, они как бы залечивают раны — трещины. Однако растяжение вновь усиливается, и снова возникают разрывы. Так, постепенно наращиваясь, литосферные плиты расходятся в разные стороны.

Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000 км. Ширина этого разлома — 80-120 км. Его окраины усеяны потухшими и действующими вулканами.

Вдоль других границ плит наблюдается их столкновение. Оно происходит по-разному. Если плиты, одна из которых имеет океаническую кору, а другая материковую, сближаются, то литосферная плита, покрытая морем, погружается под материковую. При этом возникают глубоководные желоба, островные дуги (Японские острова) или горные хребты (Анды). Если сталкиваются две плиты, имеющие материковую кору, то происходит смятие в складки горных пород края этих плит, вулканизм и образование горных областей. Так возникли, например, на границе Евразийской и Индо-Австралийской плиты Гималаи. Наличие горных областей во внутренних частях литосферной плиты говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, прочно спаявшихся друг с другом и превратившихся в единую, более крупную литосферную плиту.Таким образом, можно сделать общий вывод: границы литосферных плит — подвижные области, к которым приурочены вулканы, зоны землетрясений, горные области, срединно-океанические хребты, глубоководные впадины и желоба. Именно на границе литосферных плит образуются рудные полезные ископаемые, происхождение которых связано с магматизмом.

kaldera.info