Bevegelse av kontinentalplater. Tektoniske plater og deres bevegelser

Jordens litosfæriske plater er enorme blokker. Grunnlaget deres er dannet av høyt brettet granittmetamorfoserte magmatiske bergarter. Titler litosfæriske plater vil bli oppført i artikkelen nedenfor. Ovenfra er de dekket med et tre-fire kilometer lang "deksel". Den er dannet av sedimentære bergarter. Plattformen har et relieff bestående av individuelle fjellkjeder og store sletter. Deretter vil teorien om bevegelsen til litosfæriske plater bli vurdert.

Fremveksten av hypotesen

Teorien om bevegelsen av litosfæriske plater dukket opp på begynnelsen av det tjuende århundre. Deretter var hun bestemt til å spille en stor rolle i utforskningen av planeten. Forskeren Taylor, og etter ham Wegener, fremsatte hypotesen om at det over tid er en drift av litosfæriske plater i horisontal retning. Men på 30-tallet av 1900-tallet ble en annen oppfatning etablert. Ifølge ham ble bevegelsen av litosfæriske plater utført vertikalt. Dette fenomenet var basert på prosessen med differensiering av planetens mantelmateriale. Det ble kjent som fiksisme. Et slikt navn skyldtes det faktum at den permanent faste plasseringen av deler av skorpen i forhold til mantelen ble gjenkjent. Men i 1960, etter oppdagelsen globalt system midthavsrygger som omkranser hele planeten og kommer ut på land i enkelte områder, var det en tilbakevending til hypotesen tidlig på 1900-tallet. Teorien har imidlertid fått en ny form. Blokktektonikk har blitt den ledende hypotesen i vitenskapene som studerer planetens struktur.

Viktige punkter

Det ble bestemt at det er store litosfæriske plater. Antallet deres er begrenset. Det er også mindre litosfæriske plater på jorden. Grensene mellom dem er trukket i henhold til konsentrasjonen i kildene til jordskjelv.

Navnene på de litosfæriske platene tilsvarer de kontinentale og oseaniske områdene som ligger over dem. Det er bare syv blokker med et enormt område. De største litosfæriske platene er de sør- og nordamerikanske, euro-asiatiske, afrikanske, antarktiske, stillehavs- og indo-australske.

Blokker som flyter i astenosfæren er preget av soliditet og stivhet. De ovennevnte områdene er de viktigste litosfæriske platene. I samsvar med de første ideene, ble det antatt at kontinentene tar seg gjennom havbunnen. Samtidig ble bevegelsen av litosfæriske plater utført under påvirkning av en usynlig kraft. Som et resultat av forskningen ble det avslørt at blokkene flyter passivt over materialet i mantelen. Det er verdt å merke seg at retningen deres er vertikal først. Mantelmaterialet stiger opp under toppen av ryggen. Da er det spredning i begge retninger. Følgelig er det en divergens av litosfæriske plater. Denne modellen representerer havbunnen som en gigant.Den kommer til overflaten i riftområdene på midthavsryggene. Deretter gjemmer seg i dyphavsgraver.

Divergensen av litosfæriske plater provoserer utvidelsen av havsenger. Imidlertid forblir volumet av planeten, til tross for dette, konstant. Poenget er at fødselen ny cortex kompenseres av dets absorpsjon i områder med subduksjon (undertrykk) i dypvannsgrøfter.

Hvorfor beveger litosfæriske plater seg?

Årsaken er den termiske konveksjonen av planetens mantelmateriale. Litosfæren strekkes og løftes, noe som skjer over stigende grener fra konvektive strømmer. Dette provoserer bevegelsen av litosfæriske plater til sidene. Når plattformen beveger seg bort fra riftene i midten av havet, blir plattformen komprimert. Den blir tyngre, overflaten synker ned. Dette forklarer økningen i havdybden. Som et resultat stuper plattformen ned i dyphavsgraver. Når den dempes fra den oppvarmede mantelen, avkjøles den og synker med dannelse av bassenger, som er fylt med sedimenter.

Platekollisjonssoner er områder der skorpen og plattformen opplever kompresjon. I denne forbindelse øker kraften til den første. Som et resultat begynner den oppadgående bevegelsen av litosfæriske plater. Det fører til dannelsen av fjell.

Forskning

Studien i dag er utført vha geodetiske metoder. De lar oss konkludere med at prosessene er kontinuerlige og allestedsnærværende. Kollisjonssoner av litosfæriske plater avsløres også. Løftehastigheten kan være opptil titalls millimeter.

Horisontalt store litosfæriske plater flyter noe raskere. I dette tilfellet kan hastigheten være opptil ti centimeter i løpet av året. Så for eksempel har St. Petersburg allerede steget med en meter over hele perioden av sin eksistens. Skandinavisk halvøy - med 250 m på 25 000 år. Mantelmaterialet beveger seg relativt sakte. Imidlertid oppstår jordskjelv og andre fenomener som et resultat. Dette lar oss trekke en konklusjon om den høye kraften ved å flytte materialet.

Ved å bruke platenes tektoniske posisjon forklarer forskere mange geologiske fenomener. Samtidig, under studien, viste det seg at kompleksiteten til prosessene som skjer med plattformen er mye større enn det så ut til helt i begynnelsen av hypotesens utseende.

Platetektonikk kunne ikke forklare endringer i intensiteten av deformasjoner og bevegelse, tilstedeværelsen av et globalt stabilt nettverk av dype forkastninger og noen andre fenomener. Det gjenstår også åpent spørsmål Om historisk begynnelse handlinger. Direkte tegn som indikerer platetektoniske prosesser har vært kjent siden slutten av proterozoikum. Imidlertid gjenkjenner en rekke forskere deres manifestasjon fra det arkeiske eller tidlige proterozoikum.

Utvide forskningsmuligheter

Fremkomsten av seismisk tomografi førte til overgangen til denne vitenskapen til et kvalitativt nytt nivå. På midten av åttitallet av forrige århundre ble dyp geodynamikk den mest lovende og unge retningen av alle eksisterende geovitenskaper. Imidlertid ble løsningen av nye problemer utført ved hjelp av ikke bare seismisk tomografi. Andre vitenskaper kom også til unnsetning. Disse inkluderer spesielt eksperimentell mineralogi.

Takket være tilgjengeligheten av nytt utstyr ble det mulig å studere oppførselen til stoffer ved temperaturer og trykk som tilsvarer maksimum i mantelens dyp. Metodene for isotopgeokjemi ble også brukt i studiene. Denne vitenskapen studerer spesielt den isotopiske balansen av sjeldne elementer, så vel som edle gasser i forskjellige jordskjell. I dette tilfellet sammenlignes indikatorene med meteorittdata. Metoder for geomagnetisme brukes, ved hjelp av hvilke forskere prøver å avdekke årsakene og mekanismen til reverseringer i et magnetfelt.

Moderne maleri

Hypotesen om plattformtektonikk fortsetter å på en tilfredsstillende måte forklare prosessen med jordskorpeutvikling i løpet av minst de siste tre milliarder årene. Samtidig er det satellittmålinger, ifølge hvilken det faktum at de viktigste litosfæriske platene på jorden ikke står stille, bekreftes. Som et resultat dukker det opp et visst bilde.

PÅ tverrsnitt Planeten har de tre mest aktive lagene. Tykkelsen på hver av dem er flere hundre kilometer. Det antas at hovedrollen i global geodynamikk er tildelt dem. I 1972 underbygget Morgan hypotesen som ble fremsatt i 1963 av Wilson om stigende manteljetfly. Denne teorien forklarte fenomenet intraplate magnetisme. Den resulterende plymtektonikken har blitt stadig mer populær over tid.

Geodynamikk

Med dens hjelp vurderes samspillet mellom ganske komplekse prosesser som oppstår i mantelen og skorpen. I samsvar med konseptet fremsatt av Artyushkov i hans arbeid "Geodynamikk", er hovedkilden til energi gravitasjonsdifferensiering av materie. Denne prosessen er notert i den nedre mantelen.

Etter at de tunge komponentene (jern osv.) er separert fra fjellet, gjenstår en lettere masse med faste stoffer. Hun går ned i kjernen. Plasseringen av det lettere laget under det tunge er ustabilt. I denne forbindelse samles det akkumulerende materialet med jevne mellomrom i ganske store blokker som flyter inn i de øvre lagene. Størrelsen på slike formasjoner er omtrent hundre kilometer. Dette materialet var grunnlaget for dannelsen av overdelen

Det nedre laget er trolig et udifferensiert primærstoff. Under utviklingen av planeten, på grunn av den nedre mantelen, vokser den øvre mantelen og kjernen øker. Det er mer sannsynlig at blokker av lett materiale løftes opp i den nedre mantelen langs kanalene. I dem er temperaturen på massen ganske høy. Samtidig reduseres viskositeten betydelig. Økningen i temperatur tilrettelegges av frigjøring av en stor mengde potensiell energi i prosessen med å løfte materie inn i tyngdekraftsområdet i en avstand på omtrent 2000 km. I løpet av bevegelse langs en slik kanal oppstår en sterk oppvarming av lette masser. I denne forbindelse kommer stoffet inn i mantelen, med en tilstrekkelig høy temperatur og betydelig mindre vekt sammenlignet med de omkringliggende elementene.

På grunn av den reduserte tettheten flyter lett materiale inn i de øvre lagene til en dybde på 100-200 kilometer eller mindre. Med synkende trykk synker smeltepunktet til komponentene i stoffet. Etter den primære differensieringen på "kjernemantel"-nivået oppstår den sekundære. På grunne dyp blir lett stoff delvis utsatt for smelting. Ved differensiering frigjøres tettere stoffer. De synker ned i de nedre lagene av den øvre mantelen. De utgitte lettere komponentene stiger tilsvarende.

Komplekset av bevegelser av stoffer i mantelen, assosiert med omfordeling av masser med forskjellige tettheter som et resultat av differensiering, kalles kjemisk konveksjon. Fremveksten av lette masser skjer med intervaller på rundt 200 millioner år. Samtidig observeres ikke inntrenging i den øvre mantelen overalt. I det nedre laget er kanalene plassert i tilstrekkelig stor avstand fra hverandre (opptil flere tusen kilometer).

løfting av steinblokker

Som nevnt ovenfor, i de sonene hvor store masser av lett oppvarmet materiale blir introdusert i asthenosfæren, oppstår dens delvise smelting og differensiering. PÅ siste tilfelle separasjonen av komponenter og deres påfølgende stigning er notert. De passerer raskt gjennom astenosfæren. Når de når litosfæren, reduseres hastigheten. I noen områder danner materie ansamlinger av unormal mantel. De ligger som regel i de øvre lagene av planeten.

unormal mantel

Dens sammensetning tilsvarer omtrent normal mantelmateriale. Forskjellen mellom den unormale akkumuleringen er en høyere temperatur (opptil 1300-1500 grader) og en redusert hastighet på elastiske langsgående bølger.

Tilstrømningen av materie under litosfæren provoserer isostatisk løft. På grunn av den forhøyede temperaturen har den unormale klyngen lavere tetthet enn den normale mantelen. I tillegg er det en liten viskositet av sammensetningen.

I prosessen med å gå inn i litosfæren, blir den unormale mantelen ganske raskt fordelt langs sålen. Samtidig fortrenger den det tettere og mindre oppvarmede materialet i astenosfæren. I løpet av bevegelsen fyller den uregelmessige ansamlingen de områdene der sålen på plattformen er i forhøyet tilstand (feller), og den flyter rundt dypt nedsenkede områder. Som et resultat, i det første tilfellet, noteres en isostatisk løft. Over nedsenkede områder forblir skorpen stabil.

Feller

Prosessen med å avkjøle det øvre mantellaget og jordskorpen til en dybde på omtrent hundre kilometer er sakte. Generelt tar det flere hundre millioner år. I denne forbindelse har inhomogeniteter i tykkelsen av litosfæren, forklart av horisontale temperaturforskjeller, en ganske stor treghet. I tilfelle fellen er plassert nær den oppadgående strømmen av den uregelmessige ansamlingen fra dypet, et stort nummer av stoffer fanges veldig varmt. Som et resultat dannes et ganske stort fjellelement. I samsvar med denne ordningen forekommer høye løft i området med epiplattform-orogeni i

Beskrivelse av prosesser

I fellen gjennomgår det anomale laget kompresjon med 1–2 kilometer under avkjøling. Barken som ligger på toppen er nedsenket. Nedbør begynner å samle seg i det dannede trauet. Deres tyngde bidrar til enda større innsynkning av litosfæren. Som et resultat kan dybden på bassenget være fra 5 til 8 km. Samtidig kan det under komprimeringen av mantelen i den nedre delen av basaltlaget observeres en fasetransformasjon av bergarten til eklogitt og granatgranulitt i skorpen. På grunn av varmestrømmen som forlater det unormale stoffet, blir den overliggende mantelen oppvarmet og dens viskositet avtar. I denne forbindelse observeres en gradvis forskyvning av den normale klyngen.

Horisontale forskyvninger

Under dannelsen av løft i prosessen med at den unormale mantelen når jordskorpen på kontinentene og havene, er det en økning i den potensielle energien som er lagret i de øvre lagene av planeten. For å dumpe overflødig stoffer har de en tendens til å spre seg til sidene. Som et resultat dannes ytterligere spenninger. Tilknyttet dem forskjellige typer plate- og skorpebevegelser.

Utvidelsen av havbunnen og flyten av kontinentene er et resultat av den samtidige utvidelsen av ryggene og plattformens synking i mantelen. Under den første er store masser av sterkt oppvarmet unormalt stoff. I den aksiale delen av disse ryggene er sistnevnte rett under skorpen. Litosfæren her har en mye mindre tykkelse. Samtidig sprer den unormale mantelen seg i området med høyt trykk - i begge retninger fra under ryggen. Samtidig bryter den ganske lett havskorpen. Spalten er fylt med basaltisk magma. Den er på sin side smeltet ut av den unormale mantelen. I prosessen med størkning av magma dannes det en ny slik bunnen vokser.

Prosessfunksjoner

Under midtryggene har den unormale mantelen redusert viskositet på grunn av forhøyede temperaturer. Stoffet er i stand til å spre seg ganske raskt. Som et resultat skjer veksten av bunnen i økt hastighet. Den oseaniske astenosfæren har også en relativt lav viskositet.

De viktigste litosfæriske platene på jorden flyter fra høydedragene til nedsenkningsstedene. Hvis disse områdene er i samme hav, skjer prosessen med relativt høy hastighet. Denne situasjonen er typisk i dag for Stillehavet. Hvis utvidelsen av bunnen og innsynkningen skjer i forskjellige områder, driver kontinentet som ligger mellom dem i retningen der utdypingen skjer. Under kontinentene er viskositeten til astenosfæren høyere enn under havene. På grunn av den resulterende friksjonen er det en betydelig motstand mot bevegelse. Som følge av dette reduseres bunnens ekspansjonshastighet dersom det ikke gis kompensasjon for mantelsenkningen i samme område. Dermed er ekspansjonen i Stillehavet raskere enn i Atlanterhavet.

Karakteristisk geologisk struktur med et visst forhold mellom plater. I samme geodynamiske setting forekommer samme type tektoniske, magmatiske, seismiske og geokjemiske prosesser.

Teoriens historie

Grunnlaget for teoretisk geologi på begynnelsen av 1900-tallet var sammentrekningshypotesen. Jorden avkjøles som et bakt eple, og rynker vises på den i form av fjellkjeder. Disse ideene ble utviklet av teorien om geosynkliner, skapt på grunnlag av studiet av foldede formasjoner. Denne teorien ble formulert av James Dana, som la prinsippet om isostasi til sammentrekningshypotesen. I følge dette konseptet består jorden av granitter (kontinenter) og basalter (hav). Når jorden komprimeres i havbunnene, oppstår tangentielle krefter som legger press på kontinentene. Sistnevnte stiger opp i fjellkjedene og kollapser deretter. Materialet som oppnås som følge av ødeleggelse avsettes i forsenkningene.

I tillegg begynte Wegener å lete etter geofysiske og geodetiske bevis. Men på den tiden var nivået på disse vitenskapene tydeligvis ikke tilstrekkelig til å fikse den nåværende bevegelsen til kontinentene. I 1930 døde Wegener under en ekspedisjon til Grønland, men før sin død visste han allerede at det vitenskapelige miljøet ikke godtok teorien hans.

I utgangspunktet teori om kontinentaldrift ble akseptert vitenskapelig fellesskap gunstig, men i 1922 ble hun sterkt kritisert av flere kjente eksperter på en gang. Hovedargumentet mot teorien var spørsmålet om kraften som beveger platene. Wegener mente at kontinentene beveger seg langs basaltene på havbunnen, men dette krevde en enorm innsats, og ingen kunne navngi kilden til denne kraften. Coriolis-kraften, tidevannsfenomener og noen andre ble foreslått som en kilde til platebevegelse, men de enkleste beregningene viste at alle av dem absolutt ikke er nok til å flytte enorme kontinentale blokker.

Kritikere av Wegeners teori satte spørsmålet om kraften som beveger kontinentene på spissen, og ignorerte alle de mange fakta som ubetinget bekreftet teorien. Faktisk fant de det eneste spørsmålet der nytt konsept var maktesløs og konstruktiv kritikk avviste hovedbeviset. Etter Alfred Wegeners død ble teorien om kontinentaldrift forlatt, gitt status som en randvitenskap, og det store flertallet av forskningen fortsatte å bli utført innenfor teorien om geosynkliner. Riktignok måtte hun også lete etter forklaringer på historien om bosettingen av dyr på kontinentene. For dette ble det oppfunnet landbroer som koblet sammen kontinentene, men stupte ned i havets dyp. Dette var nok en fødsel av legenden om Atlantis. Det er verdt å merke seg at noen forskere ikke anerkjente dommen fra verdens myndigheter og fortsatte å søke etter bevis for bevegelsen til kontinentene. Så du Toit Alexander du Toit) forklarte dannelsen av Himalaya-fjellene ved kollisjonen mellom Hindustan og den eurasiske platen.

Den trege kampen til fiksistene, som tilhengerne av fraværet av betydelige horisontale bevegelser ble kalt, og mobilistene, som hevdet at kontinentene beveget seg, med ny kraft blusset opp på 1960-tallet, da, som et resultat av å studere bunnen av havene, ble nøklene til å forstå "maskinen" kalt Jorden funnet.

På begynnelsen av 1960-tallet ble det utarbeidet et topografisk kart over bunnen av verdenshavet, som viste at midthavsrygger ligger i sentrum av havene, som reiser seg 1,5-2 km over de avgrunnsrike slettene dekket med sedimenter. Disse dataene tillot R. Dietz (Engelsk)russisk og G. Hess (Engelsk)russisk i -1963 fremmet spredningshypotesen. I følge denne hypotesen skjer konveksjon i mantelen med en hastighet på ca. 1 cm/år. Stigende grener av konveksjonsceller bærer mantelmateriale under midthavsryggene, som fornyer havbunnen i den aksiale delen av ryggen hvert 300-400 år. Kontinenter flyter ikke på havskorpen, men beveger seg langs mantelen, og blir passivt "loddet" inn i de litosfæriske platene. I følge begrepet spredning er havbassenger ustabile strukturer, mens kontinenter er stabile.

Alderen på havbunnen (rød farge tilsvarer ung skorpe)

Den samme drivkraften (høydeforskjellen) bestemmer graden av elastisk horisontal kompresjon av skorpen ved kraften av viskøs friksjon av strømmen mot jordskorpen. Størrelsen på denne kompresjonen er liten i området for mantelstrømmen som stiger og øker når den nærmer seg stedet for strømningen som synker (på grunn av overføringen av kompresjonsspenning gjennom den faste faste skorpen i retning fra stigningsstedet til stedet for strømnedstigning). Over den synkende strømmen er kompresjonskraften i skorpen så stor at skorpen fra tid til annen overskrides (i området med lavest styrke og høyeste spenning), en uelastisk (plastisk, sprø) deformasjon av skorpen oppstår - et jordskjelv. Samtidig blir hele fjellkjeder, for eksempel Himalaya, presset ut av stedet for deformasjon av skorpen (i flere stadier).

Med plastisk (sprø) deformasjon avtar spenningen i den veldig raskt (med hastigheten på forskyvningen av skorpen under et jordskjelv) - trykkkraften i jordskjelvkilden og dens omgivelser. Men umiddelbart etter slutten av uelastisk deformasjon fortsetter en veldig langsom økning i stress (elastisk deformasjon) avbrutt av jordskjelvet på grunn av den veldig langsomme bevegelsen av den viskøse mantelstrømmen, og starter syklusen med forberedelse til neste jordskjelv.

Dermed er bevegelsen av platene en konsekvens av overføringen av varme fra de sentrale sonene på jorden av svært viskøs magma. I dette tilfellet blir en del av den termiske energien omdannet til mekanisk arbeid for å overvinne friksjonskreftene, og en del, som har passert gjennom jordskorpen, stråles ut i det omkringliggende rommet. Så planeten vår er på en måte en varmemotor.

Angående årsaken høy temperatur det indre av jorden, er det flere hypoteser. På begynnelsen av 1900-tallet var hypotesen om denne energiens radioaktive natur populær. Det så ut til å bli bekreftet av estimater av sammensetningen av den øvre skorpen, som viste svært betydelige konsentrasjoner av uran, kalium og andre radioaktive elementer, men det viste seg senere at innholdet av radioaktive elementer i bergartene i jordskorpen er helt utilstrekkelig. for å sikre den observerte flyten av dyp varme. Og innholdet av radioaktive elementer i subcrustal-stoffet (i sammensetning nær basaltene på havbunnen), kan man si, er ubetydelig. Dette utelukker imidlertid ikke et tilstrekkelig høyt innhold av tunge radioaktive elementer som genererer varme i de sentrale sonene på planeten.

En annen modell forklarer oppvarmingen ved kjemisk differensiering av jorden. Opprinnelig var planeten en blanding av silikat og metalliske stoffer. Men samtidig med dannelsen av planeten, dens differensiering til individuelle skjell. Den tettere metalldelen skyndte seg til midten av planeten, og silikatene ble konsentrert i de øvre skallene. Hvori potensiell energi systemer redusert og omgjort til termisk energi.

Andre forskere mener at oppvarmingen av planeten skjedde som et resultat av akkresjon under nedslag av meteoritter på overflaten av den fremvoksende himmellegeme. Denne forklaringen er tvilsom - under akkresjon ble varme frigjort praktisk talt på overflaten, hvorfra den lett rømte ut i verdensrommet, og ikke inn i de sentrale områdene av jorden.

Sekundære krefter

Kraften til viskøs friksjon som oppstår fra termisk konveksjon spiller en avgjørende rolle i platenes bevegelser, men i tillegg til det virker også andre mindre på platene, men også viktige krefter. Dette er kreftene til Archimedes, som sørger for at den lettere skorpen flyter på overflaten av den tyngre mantelen. Tidevannskrefter, på grunn av gravitasjonspåvirkningen fra Månen og Solen (forskjellen i deres gravitasjonspåvirkning på punkter på jorden i forskjellige avstander fra dem). Nå er tidevanns "pukkelen" på jorden, forårsaket av tiltrekningen av Månen, i gjennomsnitt omtrent 36 cm. Tidligere var Månen nærmere, og dette var i stor skala, deformasjonen av mantelen fører til oppvarmingen. For eksempel er vulkanismen observert på Io (en måne av Jupiter) forårsaket av nettopp disse kreftene - tidevannet på Io er omtrent 120 m. Og også kreftene som oppstår fra endringen atmosfærisk trykk på ulike deler av jordoverflaten – atmosfæriske trykkkrefter endres ofte med 3 %, noe som tilsvarer et sammenhengende vannlag på 0,3 m tykt (eller minst 10 cm tykt granitt). Dessuten kan denne endringen skje i en sone som er hundrevis av kilometer bred, mens endringen i tidevannskrefter skjer jevnere - i avstander på tusenvis av kilometer.

Divergerende eller plateseparasjonsgrenser

Dette er grensene mellom platene som beveger seg inn motsatte sider. I jordens relieff uttrykkes disse grensene av rifter, strekkdeformasjoner råder i dem, tykkelsen på skorpen reduseres, varmestrømmen er maksimal, og aktiv vulkanisme oppstår. Hvis en slik grense dannes på kontinentet, dannes det en kontinental rift, som senere kan bli til et oseanisk basseng med en oseanisk rift i sentrum. I oseaniske rifter, som et resultat av spredning, en ny oseanisk skorpe.

havrifter

Diagram over strukturen til midthavsryggen

På havskorpen er rifter begrenset til de sentrale delene av midthavsryggene. De danner en ny havskorpe. Deres totale lengde er mer enn 60 tusen kilometer. Mange av dem er begrenset til dem, som bærer en betydelig del av den dype varmen og oppløste elementer ut i havet. Høytemperaturkilder kalles svarte røykere, betydelige reserver av ikke-jernholdige metaller er knyttet til dem.

kontinentale rifter

Delingen av kontinentet i deler begynner med dannelsen av en rift. Skorpen tynnes og beveger seg fra hverandre, magmatisme begynner. Det dannes en utvidet lineær forsenkning med en dybde på rundt hundrevis av meter, som er begrenset av en rekke normale forkastninger. Etter det er to scenarier mulig: enten stopper ekspansjonen av riften og den fylles med sedimentære bergarter, blir til aulacogen, eller kontinentene fortsetter å bevege seg fra hverandre og mellom dem, allerede i typiske oseaniske rifter, begynner havskorpen å dannes .

konvergerende grenser

Konvergerende grenser er grenser der plater kolliderer. Tre alternativer er mulige (konvergent plategrense):

Kontinentalplate med oseanisk. Oceanisk skorpe er tettere enn kontinental skorpe og subdukterer under kontinentet i en subduksjonssone.
Oceanic plate med oceanic. I dette tilfellet kryper en av platene under den andre og det dannes også en subduksjonssone, over hvilken det dannes en øybue.
Kontinentalplate med kontinental. En kollisjon oppstår, et kraftig foldet område vises. Det klassiske eksemplet er Himalaya.

I sjeldne tilfeller oppstår skyvingen av havskorpen på kontinentet - obduksjon. Gjennom denne prosessen har ofiolittene på Kypros, Ny-Caledonia, Oman og andre blitt til.

I subduksjonssoner absorberes havskorpen, og derved kompenseres dens utseende i midthavsrygger. Eksepsjonelt komplekse prosesser for interaksjon mellom skorpen og mantelen finner sted i dem. Dermed kan oseanisk skorpe trekke blokker av kontinental skorpe inn i mantelen, som på grunn av sin lave tetthet graves opp tilbake i skorpen. Dette er hvordan metamorfe komplekser av ultrahøye trykk oppstår, et av de mest populære objektene for moderne geologisk forskning.

De fleste moderne subduksjonssoner ligger langs periferien av Stillehavet, og danner Stillehavets ildring. Prosessene som foregår i platekonvergenssonen anses å være blant de mest komplekse i geologi. Den blander blokker av forskjellig opprinnelse, og danner en ny kontinental skorpe.

Aktive kontinentale marginer

Aktiv kontinentalmargin

En aktiv kontinentalmargin oppstår der havskorpen synker under et kontinent. Den vestlige kysten av Sør-Amerika regnes som standarden for denne geodynamiske settingen, kalles den ofte Andinsk type kontinentalmargin. Den aktive kontinentalmarginen er preget av mange vulkaner og kraftig magmatisme generelt. Smeltene har tre komponenter: havskorpen, mantelen over den og de nedre delene av kontinentalskorpen.

Under den aktive kontinentalmarginen er det en aktiv mekanisk interaksjon mellom hav- og kontinentalplaten. Avhengig av hastighet, alder og tykkelse på havskorpen, er flere likevektsscenarier mulig. Hvis platen beveger seg sakte og har en relativt lav tykkelse, skraper kontinentet av det sedimentære dekket fra den. Sedimentære bergarter knuses til intense folder, omdannes og blir en del av den kontinentale skorpen. Den resulterende strukturen kalles akkresjonær kile. Hvis hastigheten på subdukteringsplaten er høy og sedimentdekselet er tynt, sletter havskorpen bunnen av kontinentet og trekker den inn i mantelen.

øybuer

øybue

Øybuer er kjeder av vulkanske øyer over en subduksjonssone, som forekommer der en oseanisk plate subdukterer under en annen oseanisk plate. Aleuterne, Kurilene, Mariana-øyene og mange andre øygrupper kan navngis som typiske moderne øybuer. De japanske øyene omtales også ofte som en øybue, men grunnlaget deres er veldig eldgammelt og faktisk er de dannet av flere øybuekomplekser fra forskjellige tider, slik at de japanske øyene er et mikrokontinent.

Øybuer dannes når to oseaniske plater kolliderer. I dette tilfellet er en av platene nederst og absorberes i mantelen. Øybuevulkaner dannes på den øvre platen. Den buede siden av øybuen er rettet mot den absorberte platen. På denne siden er en dypvannsgrøft og en forbue trau.

Bak øybuen er det et bak-buebasseng (typiske eksempler: Okhotskhavet, Sørkinahavet, etc.), der spredning også kan forekomme.

Kollisjon av kontinenter

Kollisjonen av kontinentalplater fører til kollaps av jordskorpen og dannelse av fjellkjeder. Et eksempel på en kollisjon er Alpine-Himalaya-fjellbeltet, dannet av stengingen av Tethyshavet og en kollisjon med den eurasiske platen i Hindustan og Afrika. Som et resultat øker tykkelsen på skorpen betydelig, under Himalaya er den 70 km. Dette er en ustabil struktur, den blir intensivt ødelagt av overflate- og tektonisk erosjon. I skorpen med kraftig økt tykkelse smeltes granitter fra metamorfosert sediment og magmatiske bergarter. Slik ble de største batholittene dannet, for eksempel Angara-Vitimsky og Zerenda.

Forvandle grenser

Der plater beveger seg i parallell kurs, men med ulik hastighet, oppstår transformasjonsforkastninger – grandiose skjærforkastninger som er utbredt i havene og sjeldne på kontinentene.

Forvandle rifter

I havene går transformasjonsforkastninger vinkelrett på mid-ocean ridges (MORs) og bryter dem inn i segmenter som er gjennomsnittlig 400 km brede. Mellom segmentene av ryggen er det en aktiv del av transformasjonsforkastningen. Jordskjelv og fjellbygging forekommer stadig i dette området, mange fjærstrukturer dannes rundt forkastningen - fremstøt, folder og grabens. Som et resultat er mantelbergarter ofte blottlagt i forkastningssonen.

På begge sider av MOR-segmentene er inaktive deler av transformasjonsfeil. Aktive bevegelser forekommer ikke i dem, men de kommer tydelig til uttrykk i havbunnens topografi som lineære løft med en sentral depresjon.

Transformasjonsfeil danner et vanlig rutenett og oppstår selvsagt ikke ved en tilfeldighet, men på grunn av objektive fysiske årsaker. Kombinasjonen av numeriske modelleringsdata, termofysiske eksperimenter og geofysiske observasjoner gjorde det mulig å finne ut at mantelkonveksjon har en tredimensjonal struktur. I tillegg til hovedstrømmen fra MOR, oppstår det langsgående strømninger i konveksjonscellen på grunn av avkjølingen av den øvre delen av strømmen. Dette avkjølte materialet suser ned langs hovedretningen til mantelstrømmen. Det er i sonene til denne sekundære synkende strømmen at transformasjonsfeilene er lokalisert. Denne modellen stemmer godt overens med dataene vedr varmebølge: reduksjonen observeres over transformasjonsfeilene.

Skifter på tvers av kontinentene

Skjærplategrenser på kontinenter er relativt sjeldne. Kanskje den eneste nå aktivt eksempel Denne typen grense er San Andreas-forkastningen, som skiller den nordamerikanske platen fra Stillehavet. Den 800 mil lange San Andreas-forkastningen er en av de mest seismisk aktive områdene på planeten: platene skifter i forhold til hverandre med 0,6 cm per år, jordskjelv med en styrke på mer enn 6 enheter forekommer i gjennomsnitt en gang hvert 22. år. Byen San Francisco og mest av området av San Francisco Bay er bygget i umiddelbar nærhet av denne feilen.

Intraplate-prosesser

De første formuleringene av platetektonikk hevdet at vulkanisme og seismiske fenomener var konsentrert langs platenes grenser, men det ble snart klart at spesifikke tektoniske og magmatiske prosesser fant sted inne i platene, som også ble tolket innenfor rammen av denne teorien. Blant intraplate-prosesser Spesielt sted okkupert av fenomenene med langsiktig basaltisk magmatisme i noen områder, de såkalte hot spots.

Hot Spots

Tallrike vulkanske øyer ligger på bunnen av havene. Noen av dem er lokalisert i kjeder med suksessivt skiftende alder. Et klassisk eksempel en slik undervannsrygg ble den hawaiiske ubåtryggen. Den hever seg over havoverflaten i form av Hawaii-øyene, hvorfra en kjede av havfjell med stadig økende alder strekker seg mot nordvest, hvorav noen, for eksempel Midway Atoll, kommer til overflaten. I en avstand på rundt 3000 km fra Hawaii svinger kjeden litt mot nord og kalles allerede Imperial Range. Den blir avbrutt i et dypvannstrau foran den aleutiske øybuen.

For å forklare denne fantastiske strukturen, ble det foreslått at det er et varmt sted under Hawaii-øyene - et sted hvor en varm mantelstrøm stiger til overflaten, som smelter havskorpen som beveger seg over den. Det er mange slike punkter på jorden nå. Mantelstrømmen som forårsaker dem har blitt kalt en sky. I noen tilfeller antas en eksepsjonelt dyp opprinnelse av plummateriale, opp til kjerne-mantel-grensen.

Hot spot-hypotesen reiser også innvendinger. Så, i deres monografi, anser Sorokhtin og Ushakov det som uforenlig med modellen for generell konveksjon i mantelen, og påpeker også at magmaen som bryter ut i Hawaii-vulkanene er relativt kalde og ikke indikerer en økt temperatur i astenosfæren under feilen. . "I denne forbindelse er hypotesen til D. Tarkot og E. Oksburg (1978) fruktbar, ifølge hvilken litosfæriske plater, som beveger seg langs overflaten av den varme mantelen, blir tvunget til å tilpasse seg den variable krumningen til jordens rotasjonsellipsoide. Og selv om krumningsradiene til de litosfæriske platene endres ubetydelig (bare med brøkdeler av prosent), forårsaker deres deformasjon utseendet av overflødige strekk- eller skjærspenninger i størrelsesorden hundrevis av stenger i kroppen til store plater.

Feller og havplatåer

I tillegg til langsiktige hotspots, forekommer noen ganger grandiose utstrømninger av smelter inne i platene, som danner feller på kontinentene, og oseaniske platåer i havene. Det særegne ved denne typen magmatisme er at den forekommer på geologisk kort tid - i størrelsesorden flere millioner år, men fanger store områder (titusenvis av km²); samtidig helles et kolossalt volum av basalter ut, sammenlignbart med antallet, og krystalliserer i midthavsryggene.

Sibirske feller er kjent på den østsibirske plattformen, feller fra Deccan-platået på Hindustan-kontinentet og mange andre. Feller antas også å være forårsaket av varme mantelstrømmer, men i motsetning til hotspots er de kortvarige og forskjellen mellom dem er ikke helt klar.

Hot spots og feller ga opphav til opprettelsen av den såkalte plym geotektonikk, som sier at ikke bare vanlig konveksjon, men også plumer spiller en betydelig rolle i geodynamiske prosesser. Plumtektonikk motsier ikke platetektonikk, men utfyller den.

Platetektonikk som et system av vitenskaper

Tektonikk kan ikke lenger sees på som et rent geologisk konsept. Det spiller en nøkkelrolle i alle geovitenskaper; flere metodiske tilnærminger med forskjellige enkle konsepter og prinsipper.

Fra synspunkt kinematisk tilnærming, bevegelsene til platene kan beskrives av de geometriske lovene for bevegelsen til figurer på kulen. Jorden blir sett på som en mosaikk av plater av forskjellige størrelser som beveger seg i forhold til hverandre og planeten selv. Paleomagnetiske data gjør det mulig å rekonstruere posisjonen til den magnetiske polen i forhold til hver plate til forskjellige tider. Generalisering av data på forskjellige plater førte til rekonstruksjon av hele sekvensen av relative forskyvninger av plater. Ved å kombinere disse dataene med informasjon hentet fra stasjonære hotspots gjorde det mulig å bestemme de absolutte bevegelsene til platene og historien til bevegelsen. magnetiske poler Jord.

Termofysisk tilnærming anser jorden som en varmemotor, der Termisk energi blir delvis mekanisk. Innenfor rammen av denne tilnærmingen er bevegelsen av materie i de indre lagene av jorden modellert som en strøm av en viskøs væske, beskrevet av Navier-Stokes-ligningene. Mantelkonveksjon er ledsaget av faseoverganger og kjemiske reaksjoner, som spiller en avgjørende rolle i strukturen til mantelstrømmer. Basert på geofysiske sonderingsdata, resultatene av termofysiske eksperimenter og analytiske og numeriske beregninger, prøver forskere å detaljere strukturen til mantelkonveksjon, finne strømningshastigheter og annet viktige egenskaper dype prosesser. Disse dataene er spesielt viktige for å forstå strukturen til de fleste dype deler Jorden - den nedre mantelen og kjernen, som ikke er tilgjengelige for direkte studier, men utvilsomt har en enorm innvirkning på prosessene som foregår på overflaten av planeten.

Geokjemisk tilnærming. For geokjemi er platetektonikk viktig som en mekanisme for kontinuerlig utveksling av materie og energi mellom jordens ulike skjell. Hver geodynamisk setting er preget av spesifikke assosiasjoner av bergarter. I sin tur kan disse karakteristiske trekkene brukes til å bestemme den geodynamiske settingen der bergarten ble dannet.

Historisk tilnærming. I betydningen av historien til planeten Jorden, er platetektonikk historien om å forbinde og splitte kontinenter, fødselen og utryddelsen av vulkanske kjeder, utseendet og stengingen av hav og hav. Nå, for store blokker av jordskorpen, er bevegelseshistorien etablert med stor detalj og over en betydelig periode, men for små plater er de metodiske vanskelighetene mye større. De mest komplekse geodynamiske prosessene skjer i platekollisjonssoner, der fjellkjeder dannes, sammensatt av mange små heterogene blokker - terraner. Når man studerte Rocky Mountains, ble en spesiell retning for geologisk forskning født - terraneanalyse, som absorberte et sett med metoder for å identifisere terraner og rekonstruere deres historie.

Da vil du sikkert gjerne vite det hva er litosfæriske plater.

Så litosfæriske plater er enorme blokker som det faste overflatelaget på jorden er delt inn i. Gitt det faktum at bergartene under dem er smeltet, beveger platene seg sakte, med en hastighet på 1 til 10 centimeter per år.

Til dags dato er det 13 største litosfæriske plater som dekker 90 % av jordens overflate.

De største litosfæriske platene:

australsk tallerken- 47 000 000 km²
Antarktis plate- 60 900 000 km²
Arabisk subkontinent- 5 000 000 km²
Afrikansk tallerken- 61 300 000 km²
eurasisk tallerken- 67 800 000 km²
Hindustan tallerken- 11 900 000 km²
Kokosnøttplate - 2 900 000 km²
Nazca-platen - 15 600 000 km²
Stillehavsplate- 103 300 000 km²
Nordamerikansk tallerken- 75 900 000 km²
Somalisk tallerken- 16 700 000 km²
Søramerikansk tallerken- 43 600 000 km²
Filippinsk tallerken- 5 500 000 km²

Det skal sies at der jordskorpen kontinentale og oseaniske. Noen plater består utelukkende av én type skorpe (som Stillehavsplaten), og noen er det blandede typer når platen starter i havet og går jevnt over til kontinentet. Tykkelsen på disse lagene er 70-100 kilometer.

Litosfæriske plater flyter på overflaten av et delvis smeltet lag av jorden - mantelen. Når platene beveger seg fra hverandre, fyller flytende bergart kalt magma sprekkene mellom dem. Når magma størkner, danner det nye krystallinske bergarter. Vi vil snakke om magma mer detaljert i artikkelen om vulkaner.

Kart over litosfæriske plater

De største litosfæriske platene (13 stk.)

På begynnelsen av 1900-tallet ble amerikanske F.B. Taylor og tyskeren Alfred Wegener kom samtidig til at kontinentenes plassering langsomt endrer seg. Det er forresten akkurat det som i stor grad er. Men forskere kunne ikke forklare hvordan dette skjer før på 60-tallet av det tjuende århundre, da læren om geologiske prosesser på havbunnen.

Kart over plasseringen av litosfæriske plater

Det var fossilene som spilte hovedrollen her. På forskjellige kontinenter det ble funnet fossile rester av dyr som tydeligvis ikke kunne svømme over havet. Dette førte til antagelsen om at alle kontinentene en gang var koblet sammen og at dyr rolig passerte mellom dem.

Abonner på . Vi har mange interessante fakta og fascinerende historier fra folks liv.

Les mer i artikkelen History of theory of platetektonics

Grunnlaget for teoretisk geologi på begynnelsen av 1900-tallet var sammentrekningshypotesen. Jorden avkjøles som et bakt eple, og rynker vises på den i form av fjellkjeder. Disse ideene ble utviklet av teorien om geosynkliner, skapt på grunnlag av studiet av foldede strukturer. Denne teorien ble formulert av J. Dan, som la prinsippet om isostasi til sammentrekningshypotesen. I følge dette konseptet består jorden av granitter (kontinenter) og basalter (hav). Når jorden komprimeres i havbunnene, oppstår tangentielle krefter som legger press på kontinentene. Sistnevnte stiger opp i fjellkjedene og kollapser deretter. Materialet som oppnås som følge av ødeleggelse avsettes i forsenkningene.

Den trege kampen mellom fiksistene, som tilhengerne av fraværet av betydelige horisontale bevegelser ble kalt, og mobilistene, som hevdet at de fortsatt beveger seg, blusset opp med fornyet kraft på 1960-tallet, da, som et resultat av å studere bunnen av havet, nøklene til å forstå "maskinen" kalt jorden ble funnet. .

På begynnelsen av 60-tallet ble det utarbeidet et relieffkart over bunnen av verdenshavet, som viste at midthavsrygger ligger i sentrum av havene, som rager 1,5–2 km over de avgrunnsrike slettene dekket med sedimenter. Disse dataene tillot R. Dietz og G. Hess å fremme spredningshypotesen i 1962–1963. I følge denne hypotesen skjer konveksjon i mantelen med en hastighet på ca. 1 cm/år. Stigende grener av konveksjonsceller bærer mantelmateriale under midthavsryggene, som fornyer havbunnen i den aksiale delen av ryggen hvert 300.–400. år. Kontinenter flyter ikke på havskorpen, men beveger seg langs mantelen, og blir passivt "loddet" inn i de litosfæriske platene. I henhold til begrepet spredning er strukturens havbassenger ustabile, ustabile, mens kontinentene er stabile.

I 1963 fikk spredningshypotesen sterk støtte i forbindelse med oppdagelsen av stripemagnetiske anomalier på havbunnen. De har blitt tolket som en registrering av reverseringer av jordens magnetfelt, registrert i magnetiseringen av havbunnsbasaltene. Etter det begynte platetektonikken sin triumfmarsj i jordvitenskapen. Flere og flere forskere innså at i stedet for å bruke tid på å forsvare konseptet fiksisme, er det bedre å se på planeten fra synspunktet til en ny teori og til slutt begynne å gi reelle forklaringer de mest komplekse jordiske prosessene.

Platetektonikk er nå bekreftet ved direkte målinger av platehastigheter ved bruk av strålingsinterferometri fra fjerne kvasarer og GPS-målinger. Resultatene fra mange års forskning har fullt ut bekreftet hovedbestemmelsene i teorien om platetektonikk.

Nåværende tilstand av platetektonikk

I løpet av de siste tiårene har platetektonikken endret dets grunnleggende betraktelig. Nå kan de formuleres som følger:

Øverste del fast jord er delt inn i en skjør litosfære og en plastisk astenosfære. Konveksjon i astenosfæren er hovedårsaken til platebevegelse.

Litosfæren er delt inn i 8 store plater, dusinvis av mellomstore plater og mange små. Små plater ligger i belter mellom store plater. Seismisk, tektonisk og magmatisk aktivitet er konsentrert ved plategrensene.

Litosfæriske plater i den første tilnærmingen er beskrevet som faste kropper, og deres bevegelse adlyder Eulers rotasjonsteoremet.

Det er tre hovedtyper av relative platebevegelser

divergens (divergens) uttrykt ved rifting og spredning;
konvergens (konvergens) uttrykt ved subduksjon og kollisjon;
slag-slip-bevegelser langs transformasjonsforkastninger.

Spredning i havene kompenseres av subduksjon og kollisjon langs deres periferi, og jordens radius og volumet er konstant (denne uttalelsen diskuteres stadig, men den er så pålitelig og ikke tilbakevist)

Bevegelsen til litosfæriske plater er forårsaket av at de blir medført av konvektive strømmer i astenosfæren.

Det er to grunnleggende forskjellige typer jordskorpen - kontinental skorpe og oseanisk skorpe. Noen litosfæriske plater består utelukkende av havskorpen (et eksempel er den største stillehavsplaten), andre består av en blokk med kontinentalskorpe loddet inn i havskorpen.

Mer enn 90 % av jordens overflate er dekket av 8 store litosfæriske plater:

Mellomstore plater inkluderer det arabiske subkontinentet, og Cocos- og Juan de Fuca-platene, rester av den enorme Faralon-platen, som utgjorde en stor del av Stillehavsbunnen, men som nå har forsvunnet i subduksjonssonen under Amerika.

Kraften som beveger platene

Nå er det ingen tvil om at bevegelsen av plater oppstår på grunn av mantelvarme-tyngdekraftstrømmer - konveksjon. Energikilden for disse strømmene er overføringen av varme fra de sentrale delene av jorden, som har en veldig høy temperatur (ifølge estimater er temperaturen på kjernen omtrent 5000 ° C). Oppvarmede bergarter utvider seg (se termisk ekspansjon), deres tetthet avtar, og de flyter opp og gir plass til kaldere bergarter. Disse strømmene kan lukke og danne stabile konveksjonsceller. Samtidig, i den øvre delen av cellen, skjer strømmen av materie i et horisontalt plan, og det er denne delen av det som overfører platene.

Dermed er bevegelsen av platene en konsekvens av avkjølingen av jorden, hvor en del av den termiske energien omdannes til mekanisk arbeid, og planeten vår på en måte er en varmemotor.

Det er flere hypoteser angående årsaken til den høye temperaturen i jordens indre. På begynnelsen av 1900-tallet var hypotesen om denne energiens radioaktive natur populær. Det så ut til å bli bekreftet av estimater av sammensetningen av den øvre skorpen, som viste svært betydelige konsentrasjoner av uran, kalium og andre radioaktive grunnstoffer, men senere viste det seg at innholdet av radioaktive grunnstoffer synker kraftig med dybden. En annen modell forklarer oppvarmingen ved jordens kjemiske differensiering. Opprinnelig var planeten en blanding av silikat og metalliske stoffer. Men samtidig med dannelsen av planeten begynte dens differensiering til separate skjell. Den tettere metalldelen skyndte seg til midten av planeten, og silikatene ble konsentrert i de øvre skallene. I dette tilfellet reduserte den potensielle energien til systemet og ble til termisk energi. Andre forskere mener at oppvarmingen av planeten skjedde som et resultat av akkresjon under nedslag av meteoritter på overflaten av et begynnende himmellegeme.

Sekundære krefter

Termisk konveksjon spiller en avgjørende rolle i platenes bevegelser, men i tillegg virker mindre, men ikke mindre viktige krefter på platene.

Når havskorpen synker ned i mantelen, blir basaltene som den består av, til eklogitter, bergarter som er tettere enn vanlige mantelbergarter - peridotitter. Derfor synker denne delen av den oseaniske platen ned i mantelen og trekker den ennå ikke eklogiserte delen med seg.

Divergerende eller plateseparasjonsgrenser

Dette er grensene mellom plater som beveger seg i motsatte retninger. I jordens relieff uttrykkes disse grensene av rifter, strekkdeformasjoner råder i dem, tykkelsen på skorpen reduseres, varmestrømmen er maksimal, og aktiv vulkanisme oppstår. Hvis en slik grense dannes på kontinentet, dannes det en kontinental rift, som senere kan bli til et oseanisk basseng med en oseanisk rift i sentrum. I oseaniske rifter resulterer spredning i dannelsen av ny oseanisk skorpe.

havrifter

kontinentale rifter

konvergerende grenser

Les mer i artikkelen Subduksjonssone

Konvergerende grenser er grenser der plater kolliderer. Tre alternativer er mulige:

Kontinentalplate med oseanisk. Oceanisk skorpe er tettere enn kontinental skorpe og subdukterer under kontinentet i en subduksjonssone.
Oceanic plate med oceanic. I dette tilfellet kryper en av platene under den andre og det dannes også en subduksjonssone, over hvilken det dannes en øybue.
Kontinentalplate med kontinental. En kollisjon oppstår, et kraftig foldet område vises. Det klassiske eksemplet er Himalaya.

I sjeldne tilfeller oppstår skyvingen av havskorpen på kontinentet - obduksjon. Gjennom denne prosessen har ofiolittene på Kypros, Ny-Caledonia, Oman og andre blitt til.

I subduksjonssoner absorberes havskorpen, og dermed kompenseres dens utseende i MOR. Eksepsjonelt komplekse prosesser, interaksjoner mellom skorpen og mantelen finner sted i dem. Dermed kan oseanisk skorpe trekke blokker av kontinental skorpe inn i mantelen, som på grunn av sin lave tetthet graves opp tilbake i skorpen. Dette er hvordan metamorfe komplekser av ultrahøye trykk oppstår, et av de mest populære objektene for moderne geologisk forskning.

De fleste av dagens subduksjonssoner ligger langs periferien av Stillehavet, og danner Stillehavets ring av ild. Prosessene som foregår i sonen for platekonvergens anses å være blant de mest komplekse i geologi. Den blander blokker av forskjellig opprinnelse, og danner en ny kontinental skorpe.

Aktive kontinentale marginer

Les mer i artikkelen Active continental margin

øybuer

øybue

Les mer i artikkelen Island arc

Øybuer er kjeder av vulkanske øyer over en subduksjonssone, som forekommer der en oseanisk plate subdukterer under en oseanisk. Aleuterne, Kurilene, Mariana-øyene og mange andre øygrupper kan navngis som typiske moderne øybuer. De japanske øyene omtales også ofte som en øybue, men grunnlaget deres er veldig eldgammelt og faktisk er de dannet av flere øybuekomplekser fra forskjellige tider, slik at de japanske øyene er et mikrokontinent.

Bak øybuen er det et bak-buebasseng (typiske eksempler: Okhotskhavet, Sørkinahavet, etc.) der spredning også kan forekomme.

Kollisjon av kontinenter

Les mer i artikkelen Collision of continents

Kollisjonen av kontinentalplater fører til kollaps av jordskorpen og dannelse av fjellkjeder. Et eksempel på en kollisjon er Alpine-Himalaya-fjellbeltet, dannet av stengingen av Tethyshavet og en kollisjon med den eurasiske platen i Hindustan og Afrika. Som et resultat øker tykkelsen på skorpen betydelig, under Himalaya er den 70 km. Dette er en ustabil struktur, den blir intensivt ødelagt av overflate- og tektonisk erosjon. Granitter smeltes fra metamorfoserte sedimentære og magmatiske bergarter i jordskorpen med kraftig økt tykkelse. Slik ble de største batholittene dannet, for eksempel Angara-Vitimsky og Zerenda.

Forvandle grenser

Der plater beveger seg i parallell kurs, men med ulik hastighet, oppstår transformasjonsforkastninger – grandiose skjærforkastninger som er utbredt i havene og sjeldne på kontinentene.

Forvandle rifter

Les mer i artikkelen Transform Fault

Transformasjonsfeil danner et vanlig rutenett og oppstår selvsagt ikke ved en tilfeldighet, men på grunn av objektive fysiske årsaker. Kombinasjonen av numeriske modelleringsdata, termofysiske eksperimenter og geofysiske observasjoner gjorde det mulig å finne ut at mantelkonveksjon har en tredimensjonal struktur. I tillegg til hovedstrømmen fra MOR, oppstår det langsgående strømninger i konveksjonscellen på grunn av avkjølingen av den øvre delen av strømmen. Dette avkjølte materialet suser ned langs hovedretningen til mantelstrømmen. Det er i sonene til denne sekundære synkende strømmen at transformasjonsfeilene er lokalisert. Denne modellen er i god overensstemmelse med dataene om varmestrømmen: en reduksjon observeres i forhold til transformasjonsfeilene.

Skifter på tvers av kontinentene

Les mer i artikkelen Shift

Skjærplategrenser på kontinenter er relativt sjeldne. Kanskje det eneste aktive eksemplet på denne typen grense er San Andreas-forkastningen, som skiller den nordamerikanske platen fra Stillehavet. Den 800 mil lange San Andreas-forkastningen er en av de mest seismisk aktive områdene på planeten: platene skifter i forhold til hverandre med 0,6 cm per år, jordskjelv med en styrke på mer enn 6 enheter forekommer i gjennomsnitt en gang hvert 22. år. Byen San Francisco og store deler av San Francisco Bay Area er bygget i umiddelbar nærhet av denne feilen.

Intraplate-prosesser

De første formuleringene av platetektonikk hevdet at vulkanisme og seismiske fenomener var konsentrert langs platenes grenser, men det ble snart klart at spesifikke tektoniske og magmatiske prosesser fant sted inne i platene, som også ble tolket innenfor rammen av denne teorien. Blant intraplate-prosesser ble et spesielt sted okkupert av fenomenene med langsiktig basaltisk magmatisme i noen områder, de såkalte hot spots.

Hot Spots

Tallrike vulkanske øyer ligger på bunnen av havene. Noen av dem er lokalisert i kjeder med suksessivt skiftende alder. Et klassisk eksempel på en slik undervannsrygg er den hawaiiske ubåtryggen. Den hever seg over havoverflaten i form av Hawaii-øyene, hvorfra en kjede av havfjell med stadig økende alder strekker seg mot nordvest, hvorav noen, for eksempel Midway Atoll, kommer til overflaten. I en avstand på rundt 3000 km fra Hawaii svinger kjeden litt mot nord, og kalles allerede Imperial Range. Den blir avbrutt i en dypvannsgrøft foran den aleutiske øybuen.

Feller og havplatåer

I tillegg til langsiktige hotspots, forekommer noen ganger grandiose utstrømninger av smelter inne i platene, som danner feller på kontinentene, og oseaniske platåer i havene. Det særegne ved denne typen magmatisme er at den forekommer i løpet av en geologisk kort tid i størrelsesorden flere millioner år, men fanger store områder (titusenvis av km²) og strømmer ut et kolossalt volum av basalter, sammenlignbart med antallet, og krystalliserer i midthavsryggene.

Hot spots og feller ga opphav til opprettelsen av den såkalte plym geotektonikk, som sier at ikke bare vanlig konveksjon, men også plumer spiller en betydelig rolle i geodynamiske prosesser. Plumtektonikk motsier ikke platetektonikk, men utfyller den.

Platetektonikk som et system av vitenskaper

Kart over tektoniske plater

Tektonikk kan ikke lenger sees på som et rent geologisk konsept. Den spiller en nøkkelrolle i alle geovitenskaper; flere metodiske tilnærminger med forskjellige grunnleggende konsepter og prinsipper er identifisert i den.

Fra synspunkt kinematisk tilnærming, bevegelsene til platene kan beskrives av de geometriske lovene for bevegelsen til figurer på kulen. Jorden blir sett på som en mosaikk av plater av forskjellige størrelser som beveger seg i forhold til hverandre og planeten selv. Paleomagnetiske data gjør det mulig å rekonstruere posisjonen til den magnetiske polen i forhold til hver plate til forskjellige tider. Generalisering av data på forskjellige plater førte til rekonstruksjon av hele sekvensen av relative forskyvninger av plater. Ved å kombinere disse dataene med informasjon fra statiske hotspots gjorde det mulig å bestemme de absolutte bevegelsene til platene og historien til bevegelsen til jordens magnetiske poler.

Termofysisk tilnærming anser jorden som en varmemotor, der termisk energi delvis omdannes til mekanisk energi. Innenfor rammen av denne tilnærmingen er bevegelsen av materie i de indre lagene av jorden modellert som en strøm av en viskøs væske, beskrevet av Navier-Stokes-ligningene. Mantelkonveksjon er ledsaget av faseoverganger og kjemiske reaksjoner, som spiller en avgjørende rolle i strukturen til mantelstrømmer. Basert på geofysiske lyddata, resultatene av termofysiske eksperimenter og analytiske og numeriske beregninger, prøver forskere å detaljere strukturen til mantelkonveksjon, finne strømningshastigheter og andre viktige egenskaper ved dype prosesser. Disse dataene er spesielt viktige for å forstå strukturen til de dypeste delene av jorden - den nedre mantelen og kjernen, som er utilgjengelige for direkte studier, men utvilsomt har en enorm innvirkning på prosessene som foregår på overflaten av planeten.

Geokjemisk tilnærming. For geokjemi er platetektonikk viktig som en mekanisme for kontinuerlig utveksling av materie og energi mellom jordens ulike skjell. Hver geodynamisk setting er preget av spesifikke assosiasjoner av bergarter. I sin tur kan disse karakteristiske trekkene brukes til å bestemme den geodynamiske settingen der bergarten ble dannet.

Historisk tilnærming. I betydningen av historien til planeten Jorden, er platetektonikk historien om å forbinde og splitte kontinenter, fødselen og utryddelsen av vulkanske kjeder, utseendet og stengingen av hav og hav. Nå, for store blokker av jordskorpen, er historien om forskyvninger etablert med stor detalj og over en betydelig periode, men for små plater er de metodiske vanskelighetene mye større. De mest komplekse geodynamiske prosessene skjer i kollisjonssonene av plater, der fjellkjeder dannes, sammensatt av mange små heterogene blokker - terreng, utført i 1999 av den proterozoiske romstasjonen. Før dette kan mantelen ha hatt en annen struktur for masseoverføring, der en stor rolle ikke ble spilt av jevne konveksjonsstrømmer, men av turbulent konveksjon og plumer.

Tidligere platebevegelser

Les mer i artikkelen Historie om bevegelige plater

Rekonstruksjon av tidligere platebevegelser er et av hovedemnene i geologisk forskning. Med varierende detaljeringsgrad er posisjonene til kontinentene og blokkene de dannet seg fra, blitt rekonstruert opp til arkeisk.

Den beveger seg mot nord og knuser den eurasiske platen, men tilsynelatende er ressursen til denne bevegelsen allerede nesten oppbrukt, og i nær fremtid vil en ny subduksjonssone dukke opp i Det indiske hav, der havskorpen indiske hav vil bli absorbert under det indiske kontinentet.

Effekt av platebevegelser på klima

Plassering av store landmasser i polare regioner bidrar til en generell nedgang i temperaturen på planeten, siden isdekker kan dannes på kontinentene. Jo mer utviklet isbre, jo større albedo på planeten og jo lavere gjennomsnittlig årlig temperatur.

I tillegg, gjensidig ordning kontinenter bestemmer oseanisk og atmosfærisk sirkulasjon.

Et enkelt og logisk opplegg: kontinenter i polarområdene - isbre, kontinenter i ekvatorialregioner - temperaturøkning, viser seg å være feil sammenlignet med geologiske data om jordens fortid. Kvartær istid skjedde virkelig når du var i området sydpol viste seg å være Antarktis, og på den nordlige halvkule Eurasia og Nord Amerika nærmet seg Nordpolen. På den annen side skjedde den sterkeste proterozoiske istiden, hvor jorden nesten var fullstendig dekket med is, når de fleste kontinentale massene var i ekvatorialområdet.

I tillegg skjer det betydelige endringer i kontinentenes posisjon over en tid på rundt titalls millioner år, mens den totale varigheten av istidene er på rundt flere millioner år, og i løpet av en istid er det sykliske endringer av istider og mellomistider. . Alle disse klimatiske endringene skjer raskt sammenlignet med hastighetene som kontinentene beveger seg med, og derfor kan ikke platebevegelse være årsaken.

Det følger av det foregående at platebevegelser ikke spiller en avgjørende rolle i Klima forandringer men kan være viktig tilleggsfaktor"dytter" dem.

Betydningen av platetektonikk

Platetektonikk har spilt en rolle i jordvitenskapen som kan sammenlignes med det heliosentriske konseptet i astronomi, eller oppdagelsen av DNA i genetikk. Før vedtakelsen av teorien om platetektonikk var jordvitenskapen beskrivende. De har nådd høy level perfeksjon i beskrivelsen naturlige gjenstander, men kunne sjelden forklare årsakene til prosessene. Motsatte begreper kan dominere i ulike grener av geologi. Platetektonikk koblet sammen de forskjellige vitenskapene på jorden, ga dem prediktiv kraft.

V. E. Khain. over mindre regioner og mindre tidsskalaer.

. - De viktigste litosfæriske platene. - - - Litosfæriske plater av Russland.

Hva er sammensetningen av litosfæren.

På dette tidspunktet, på grensen motsatt av feilen, kollisjon av litosfæriske plater. Denne kollisjonen kan foregå på forskjellige måter avhengig av typene kolliderende plater.

Hvis hav- og kontinentalplaten kolliderer, synker den første under den andre. I dette tilfellet oppstår dyphavsgraver, øybuer (japanske øyer) eller fjellkjeder (Andesfjellene).
Hvis to kontinentale litosfæriske plater kolliderer, blir kantene på platene på dette tidspunktet krøllet sammen i folder, noe som fører til dannelsen av vulkaner og fjellkjeder. Dermed oppsto Himalaya på grensen til de eurasiske og indo-australske platene. Generelt, hvis det er fjell i sentrum av fastlandet, betyr dette at det en gang var et kollisjonssted for to litosfæriske plater sveiset til en.

Dermed er jordskorpen i konstant bevegelse. I sin irreversible utvikling, mobile områder - geosynkliner- transformeres gjennom langsiktige transformasjoner til relativt rolige områder - plattformer.

Litosfæriske plater av Russland.

Russland ligger på fire litosfæriske plater.

eurasisk tallerken- det meste av de vestlige og nordlige delene av landet,
Nordamerikansk tallerken- den nordøstlige delen av Russland,
Amur litosfærisk plate- sør for Sibir,
Sea of Okhotsk plate Okhotskhavet og dets kyst.

Fig 2. Kart over litosfæriske platene i Russland.

I strukturen til litosfæriske plater skiller relativt jevne eldgamle plattformer og mobile foldede belter seg ut. Sletter ligger på stabile områder av plattformene, og fjellkjeder ligger i regionen med foldede belter.

Fig 3. Tektonisk struktur i Russland.

Russland ligger på to eldgamle plattformer (østeuropeisk og sibirsk). Innenfor plattformene skiller seg ut plater og skjold. En plate er en del av jordskorpen, hvis foldede base er dekket med et lag av sedimentære bergarter. Skjold, i motsetning til plater, har svært lite sedimentære avsetninger og bare et tynt lag med jord.

I Russland skilles det baltiske skjoldet ut på den østeuropeiske plattformen og Aldan- og Anabar-skjoldet på den sibirske plattformen.

Figur 4. Plattformer, plater og skjold i Russland.