Litosferne ploče Zemlje su ogromne gromade. Njihov temelj čine visoko nabrane granitne metamorfizirane magmatske stijene. Nazivi litosfernih ploča bit će navedeni u nastavku članka. Odozgo su prekriveni "pokrićem" od tri-četiri kilometra. Nastaje od sedimentnih stijena. Platforma ima reljef koji se sastoji od pojedinačnih planinskih lanaca i prostranih ravnica. Zatim će se razmatrati teorija kretanja litosfernih ploča.
Pojava hipoteze
Teorija kretanja litosfernih ploča pojavila se početkom dvadesetog stoljeća. Nakon toga, ona je bila predodređena da igra glavnu ulogu u istraživanju planeta. Znanstvenik Taylor, a nakon njega i Wegener, iznijeli su hipotezu da tijekom vremena dolazi do pomicanja litosfernih ploča u horizontalnom smjeru. No, tridesetih godina 20. stoljeća ustalilo se drugačije mišljenje. Prema njegovim riječima, pomicanje litosfernih ploča vršeno je okomito. Taj se fenomen temeljio na procesu diferencijacije materije plašta planeta. Postao je poznat kao fiksizam. Ovaj naziv je dobio zbog činjenice da je trajno fiksiranpoložaj područja kore u odnosu na plašt. No 1960. godine, nakon otkrića globalnog sustava srednjooceanskih grebena koji okružuju cijeli planet i na nekim područjima izlaze na kopno, došlo je do povratka na hipotezu s početka 20. stoljeća. Međutim, teorija je dobila novi oblik. Tektonika blokova postala je vodeća hipoteza u znanostima koje proučavaju strukturu planeta.
Osnove
Utvrđeno je da postoje velike litosferne ploče. Njihov broj je ograničen. Postoje i manje litosferne ploče Zemlje. Granice između njih povučene su prema koncentraciji u izvorima potresa.
Nazivi litosferskih ploča odgovaraju kontinentalnim i oceanskim područjima koja se nalaze iznad njih. Postoji samo sedam blokova s ogromnom površinom. Najveće litosferske ploče su južnoamerička i sjevernoamerička, euroazijska, afrička, antarktička, pacifička i indo-australska.
Blokovi koji lebde kroz astenosferu karakteriziraju čvrstoća i krutost. Navedena područja su glavne litosferne ploče. U skladu s početnim zamislima, vjerovalo se da se kontinenti probijaju kroz oceansko dno. Istodobno se pomicanje litosfernih ploča odvijalo pod utjecajem nevidljive sile. Kao rezultat istraživanja, otkriveno je da blokovi pasivno lebde nad materijalom plašta. Vrijedi napomenuti da je njihov smjer isprva okomit. Materijal plašta uzdiže se ispod vrha grebena. Zatim dolazi do širenja u oba smjera. Sukladno tome, dolazi do divergencije litosfernih ploča. Ovaj model predstavljaoceansko dno kao divovska pokretna traka. Izlazi na površinu u područjima rascjepa srednjeoceanskih grebena. Zatim se skriva u dubokim morskim rovovima.
Divergencija litosfernih ploča izaziva širenje oceanskih dna. Međutim, volumen planeta, unatoč tome, ostaje konstantan. Činjenica je da se rađanje nove kore kompenzira njenom apsorpcijom u područjima subdukcije (podriva) u dubokomorskim rovovima.
Zašto se litosferske ploče pomiču?
Razlog je toplinska konvekcija materijala plašta planeta. Litosfera je rastegnuta i uzdignuta, što se događa preko uzlaznih grana od konvektivnih strujanja. To izaziva pomicanje litosfernih ploča na strane. Kako se platforma udaljava od srednjeoceanskih pukotina, platforma postaje zbijena. Postaje teži, njegova površina tone. To objašnjava povećanje dubine oceana. Kao rezultat toga, platforma uranja u dubokomorske rovove. Kako uzlazno strujanje iz zagrijanog plašta nestaje, on se hladi i tone stvarajući bazene koji su ispunjeni sedimentom.
Zone sudara litosferskih ploča su područja u kojima kora i platforma doživljavaju kompresiju. S tim u vezi, snaga prvog se povećava. Kao rezultat, počinje uzlazno kretanje litosfernih ploča. To dovodi do stvaranja planina.
Istraživanje
Proučavanje se danas provodi geodetskim metodama. Oni nam omogućuju da zaključimo da su procesi kontinuirani i sveprisutni. se otkrivajutakođer i zone sudara litosfernih ploča. Brzina dizanja može biti do nekoliko desetaka milimetara.
Horizontalne velike litosferne ploče plutaju nešto brže. U tom slučaju brzina može biti i do deset centimetara tijekom godine. Tako je, na primjer, Sankt Peterburg već porastao za metar tijekom cijelog razdoblja svog postojanja. Skandinavski poluotok - 250 m u 25 000 godina. Materijal plašta kreće se relativno sporo. Međutim, kao rezultat toga nastaju potresi, vulkanske erupcije i druge pojave. To nam omogućuje da zaključimo da je snaga kretanja materijala velika.
Koristeći tektonski položaj ploča, istraživači objašnjavaju mnoge geološke fenomene. Istovremeno, tijekom istraživanja pokazalo se da je složenost procesa koji se odvijaju s platformom mnogo veća nego što se činilo na samom početku nastanka hipoteze.
Tektonika ploča nije mogla objasniti promjene u intenzitetu deformacija i kretanja, prisutnost globalne stabilne mreže dubokih rasjeda i neke druge pojave. Ostaje otvoreno i pitanje povijesnog početka radnje. Izravni znakovi koji ukazuju na tektonske procese ploča poznati su još od kasnog proterozoika. Međutim, brojni istraživači prepoznaju njihovu manifestaciju iz arheja ili ranog proterozoika.
Proširivanje mogućnosti istraživanja
Pojava seizmičke tomografije dovela je do prijelaza ove znanosti na kvalitativno novu razinu. Sredinom osamdesetih godina prošlog stoljeća duboka geodinamika postala je najperspektivnija imladi smjer iz svih postojećih geoznanosti. Međutim, rješavanje novih problema provedeno je ne samo uz pomoć seizmičke tomografije. U pomoć su priskočile i druge znanosti. To uključuje, posebice, eksperimentalnu mineralogiju.
Zahvaljujući dostupnosti nove opreme, postalo je moguće proučavati ponašanje tvari pri temperaturama i tlakovima koji odgovaraju maksimumu u dubinama plašta. U istraživanjima su korištene i metode izotopske geokemije. Ova znanost proučava, posebno, izotopsku ravnotežu rijetkih elemenata, kao i plemenitih plinova u raznim zemaljskim školjkama. U ovom slučaju, pokazatelji se uspoređuju s podacima o meteoritu. Koriste se metode geomagnetizma, uz pomoć kojih znanstvenici pokušavaju otkriti uzroke i mehanizam preokreta u magnetskom polju.
Moderno slikarstvo
Tektonska hipoteza platforme nastavlja na zadovoljavajući način objašnjavati proces razvoja kore oceana i kontinenata tijekom najmanje posljednje tri milijarde godina. Istodobno, postoje i satelitska mjerenja, prema kojima se potvrđuje činjenica da glavne litosferne ploče Zemlje ne miruju. Kao rezultat, pojavljuje se određena slika.
U presjeku planeta postoje tri najaktivnija sloja. Debljina svakog od njih je nekoliko stotina kilometara. Pretpostavlja se da im je pripisana glavna uloga u globalnoj geodinamici. Godine 1972. Morgan je potkrijepio hipotezu koju je 1963. iznio Wilson o uzlaznim mlazovima plašta. Ova teorija objasnila je fenomen magnetizma unutar ploče. Rezultirajuća perjanicatektonika s vremenom postaje sve popularnija.
geodinamika
Uz njegovu pomoć razmatra se interakcija prilično složenih procesa koji se događaju u plaštu i kori. U skladu s konceptom koji je iznio Artjuškov u svom djelu "Geodinamika", gravitacijska diferencijacija materije djeluje kao glavni izvor energije. Ovaj proces je zabilježen u donjem plaštu.
Nakon što se teške komponente (željezo, itd.) odvoje od stijene, ostaje lakša masa krutih tvari. Ona se spušta u jezgru. Položaj lakšeg sloja ispod teškog je nestabilan. S tim u vezi, materijal koji se nakuplja povremeno se skuplja u prilično velike blokove koji plutaju u gornje slojeve. Veličina takvih formacija je oko stotinu kilometara. Ovaj materijal je bio osnova za formiranje gornjeg plašta Zemlje.
Donji sloj je vjerojatno nediferencirana primarna materija. Tijekom evolucije planeta, zbog donjeg plašta, gornji plašt raste, a jezgra se povećava. Vjerojatnije je da se blokovi laganog materijala uzdižu u donjem plaštu duž kanala. U njima je temperatura mase dosta visoka. Istodobno, viskoznost je značajno smanjena. Povećanje temperature je olakšano oslobađanjem velike količine potencijalne energije u procesu podizanja tvari u područje gravitacije na udaljenosti od oko 2000 km. Tijekom kretanja duž takvog kanala dolazi do snažnog zagrijavanja svjetlosnih masa. S tim u vezi, materija ulazi u plašt s dovoljno visokimtemperature i znatno lakši od okolnih elemenata.
Zbog smanjene gustoće, lagani materijal pluta u gornje slojeve do dubine od 100-200 kilometara ili manje. Sa smanjenjem tlaka, talište komponenti tvari se smanjuje. Nakon primarne diferencijacije na razini "jezgra-plašt" dolazi do sekundarne. Na malim dubinama laka tvar je djelomično podvrgnuta topljenju. Tijekom diferencijacije oslobađaju se gušće tvari. Tonu u donje slojeve gornjeg plašta. Lakše komponente koje se ističu rastu u skladu s tim.
Kompleks kretanja tvari u plaštu, povezan s preraspodjelom masa različitih gustoća kao rezultat diferencijacije, naziva se kemijska konvekcija. Uspon svjetlosnih masa događa se u intervalima od oko 200 milijuna godina. Istodobno, prodor u gornji plašt se ne opaža posvuda. U donjem sloju kanali se nalaze na dovoljno velikoj udaljenosti jedan od drugog (do nekoliko tisuća kilometara).
Podizanje blokova
Kao što je gore spomenuto, u onim zonama gdje se u astenosferu unose velike mase laganog zagrijanog materijala, dolazi do njegovog djelomičnog taljenja i diferencijacije. U potonjem slučaju bilježi se odvajanje komponenti i njihov naknadni uspon. Brzo prolaze kroz astenosferu. Kada dođu u litosferu, njihova brzina se smanjuje. U nekim područjima materija stvara nakupine anomalnog plašta. Leže, u pravilu, u gornjim slojevima planeta.
Anomalan plašt
Njegov sastav približno odgovara normalnoj materiji plašta. Razlika između anomalne akumulacije je viša temperatura (do 1300-1500 stupnjeva) i smanjena brzina elastičnih longitudinalnih valova.
Ulazak materije ispod litosfere izaziva izostatičko uzdizanje. Zbog povišene temperature anomalni skup ima manju gustoću od normalnog plašta. Osim toga, postoji i blagi viskozitet sastava.
U procesu ulaska u litosferu, anomalni plašt se prilično brzo raspoređuje duž potplata. Istovremeno istiskuje gušću i manje zagrijanu tvar astenosfere. Tijekom kretanja anomalna akumulacija ispunjava ona područja gdje je potplat platforme u povišenom stanju (zamke), te teče oko duboko potopljenih područja. Kao rezultat toga, u prvom slučaju bilježi se izostatičko podizanje. Iznad potopljenih područja, kora ostaje stabilna.
Zamke
Proces hlađenja gornjeg sloja plašta i kore do dubine od stotinjak kilometara je spor. Općenito, potrebno je nekoliko stotina milijuna godina. U tom smislu, nehomogenosti u debljini litosfere, objašnjene horizontalnim temperaturnim razlikama, imaju prilično veliku inerciju. U slučaju da se zamka nalazi nedaleko od uzlaznog toka anomalne akumulacije iz dubine, velika količina tvari se hvata vrlo zagrijana. Kao rezultat toga, formira se prilično veliki planinski element. U skladu s ovom shemom, na tom području se javljaju visoka izdizanjaepiplatformna orogeneza u presavijenim pojasevima.
Opis procesa
U trap-u, anomalni sloj je podvrgnut kompresiji za 1-2 kilometra tijekom hlađenja. Kora koja se nalazi na vrhu je uronjena. U formiranom koritu počinju se nakupljati oborine. Njihova težina doprinosi još većem slijeganju litosfere. Kao rezultat, dubina bazena može biti od 5 do 8 km. Istodobno, tijekom zbijanja plašta u donjem dijelu baz altnog sloja, u kori se može uočiti fazna transformacija stijene u eklogit i granat granulit. Zbog toplinskog toka koji napušta anomalnu tvar, gornji plašt se zagrijava i smanjuje mu se viskoznost. U tom smislu dolazi do postupnog pomicanja normalnog klastera.
Horizontalni pomaci
Kada se uzdizanja formiraju u procesu anomalnog plašta koji doseže koru na kontinentima i oceanima, povećava se potencijalna energija pohranjena u gornjim slojevima planeta. Kako bi izbacili višak tvari, oni se imaju tendenciju raspršiti na strane. Kao rezultat, nastaju dodatna naprezanja. Oni su povezani s različitim vrstama kretanja ploča i kore.
Širenje oceanskog dna i plutanje kontinenata rezultat su istovremenog širenja grebena i potonuća platforme u plašt. Ispod prve su velike mase jako zagrijane anomalne tvari. U aksijalnom dijelu ovih grebena, potonji je neposredno ispod kore. Litosfera ovdje ima mnogo manju debljinu. Istodobno, anomalni plašt se širi u području visokog tlaka - u obastrane ispod kralježnice. Istodobno, prilično lako razbija koru oceana. Pukotina je ispunjena baz altnom magmom. On se pak topi iz anomalnog plašta. U procesu skrućivanja magme nastaje nova oceanska kora. Ovako raste dno.
Procesne značajke
Ispod srednjih grebena, anomalni plašt ima smanjenu viskoznost zbog povišene temperature. Tvar se može prilično brzo širiti. Kao rezultat toga, rast dna događa se povećanom brzinom. Oceanska astenosfera također ima relativno nisku viskoznost.
Glavne litosferne ploče Zemlje plutaju od grebena do mjesta uranjanja. Ako su ta područja u istom oceanu, tada se proces odvija relativno velikom brzinom. Ovakva situacija danas je tipična za Tihi ocean. Ako se širenje dna i slijeganje javljaju u različitim područjima, tada se kontinent koji se nalazi između njih pomiče u smjeru u kojem dolazi do produbljivanja. Pod kontinentima je viskoznost astenosfere veća nego ispod oceana. Zbog nastalog trenja postoji značajan otpor kretanju. Kao rezultat toga, brzina kojom se dno širi se smanjuje ako nema kompenzacije za slijeganje plašta na istom području. Dakle, rast u Pacifiku je brži nego u Atlantiku.
