Карта россии тектонических плит: Тектонические плиты в России

Россия наедет на Японию. Тектонические сдвиги меняют континенты

«А мы куда-то едем»

Да, мы все куда-то едем. Пока вы читаете эти строки, вы медленно двигаетесь: если вы в Евразии, то на восток со скоростью примерно 2—3 сантиметра в год, если в Северной Америке, то с той же скоростью на запад, а если где-то на дне Тихого океана (как вас туда занесло?), то уносит на северо-запад на 10 сантиметров в год.

Если вы откинетесь в кресле и подождёте примерно 250 миллионов лет, то окажетесь на новом суперконтиненте, который объединит всю земную сушу, — на материке Пангея Ультима, названном так в память о древнем суперконтиненте Пангея, существовавшем как раз 250 миллионов лет назад.

Поэтому известие о том, что «Крым движется», вряд ли можно назвать новостью. Во-первых, потому, что Крым вместе с Россией, Украиной, Сибирью и Евросоюзом является частью Евразийской литосферной плиты, и все они движутся вместе в одну сторону последнюю сотню миллионов лет. Однако Крым — это ещё и часть так называемого Средиземноморского подвижного пояса, он расположен на Скифской плите, а большая часть европейской части России (включая город Санкт-Петербург) — на Восточно-Европейской платформе.  

И вот здесь часто возникает путаница. Дело в том, что помимо огромных участков литосферы, таких как Евразийская или Северо-Американская плиты, существуют и совершенно иные «плитки» поменьше. Если очень условно, то земная кора составлена из континентальных литосферных плит. Сами они состоят из древних и очень стабильных платформ и зон горообразования (древних и современных). А уже сами платформы делятся на плиты – более мелкие участки коры, состоящие из двух «слоёв» — фундамента и чехла, и щиты — «однослойные» обнажения.

Чехол у этих нелитосферных плит состоит из осадочных пород (например, известняка, сложенного из множества ракушек морских животных, обитавших в доисторическом океане над поверхностью Крыма) или магматических (выброшенных из вулканов и застывших масс лавы). А фундамент плит и щиты чаще всего состоят из очень старых горных пород, главным образом метаморфического происхождения. Так называют магматические и осадочные породы, погрузившиеся в глубины земной коры, где под воздействием высоких температур и огромного давления с ними происходят разнообразные изменения.

Иными словами, большая часть России (за исключением Чукотки и Забайкалья) располагается на Евразийской литосферной плите. Однако её территория «поделена» между Западно-Сибирской плитой, Алданским щитом, Сибирской и Восточно-Европейской платформами и Скифской плитой.

Вероятно, о движении двух последних плит и заявил директор Института прикладной астрономии (ИПА РАН), доктор физико-математических наук Александр Ипатов в своём устном сообщении. А позднее, в интервью изданию Indicator, уточнил: «Мы занимаемся наблюдениями, которые позволяют определить направление движения плит земной коры. Плита, на которой расположена станция Симеиз, движется со скоростью 29 миллиметров в год на северо-восток, то есть туда, где Россия. А плита, где находится Питер, движется, можно сказать, к Ирану, к югу-юго-западу». Впрочем, и это не является таким уж открытием, потому что учёные знают об этом движении уже несколько десятков лет, а само оно началось ещё в кайнозойскую эру.

Это подтвердил изданию «Федеральное агентство новостей» и геолог Юрий Долотов: «Крымские горы являются продолжением Кавказских гор, но не составляют единой структуры, а разделены так называемой Скифской плитой — предгорным прогибом Крымско-Кавказской складчатой системы, которая также отделяет Крым от Восточно-Европейской платформы, что находится от полуострова в нескольких сотнях километров».  

«Движущийся в движимом»

Впервые сдвинул материки с места немецкий метеоролог, геофизик и полярный исследователь Альфред Вегенер. Он исследовал берега обоих континентов по сторонам Атлантики, останки ископаемых организмов, их геологические особенности и в 1912 году выдвинул гипотезу континентального дрейфа, заявив, что континенты могут перемещаться и некогда Южная Америка и Африка были единым целым (хотя очень часто упоминают, что ещё Фрэнсис Бэкон заметил, что Южная Америка и Африка подходят друг другу как элементы мозаики, это, по всей видимости, неверно).

Теория Вегенера была принята со скепсисом — в основном потому, что он не мог предложить удовлетворительного механизма, объясняющего движение материков. Он считал, что континенты двигаются, проламывая земную кору, словно ледоколы лёд, благодаря центробежной силе от вращения Земли и приливных сил. Его оппоненты говорили, что континенты-«ледоколы» в процессе движения меняли бы свой облик до неузнаваемости, а центробежные и приливные силы слишком слабы, чтобы служить для них «мотором». Один из критиков подсчитал, что, будь приливное воздействие таким сильным, чтобы настолько быстро двигать континенты (Вегенер оценивал их скорость в 250 сантиметров в год), оно остановило бы вращение Земли меньше чем за год.

К концу 1930-х годов теория дрейфа континента была отвергнута как антинаучная, но к середине XX века к ней пришлось вернуться: были открыты срединно-океанические хребты и оказалось, что в зоне этих хребтов непрерывно образуется новая кора, благодаря чему и «разъезжаются» континенты. Геофизики исследовали намагниченность пород вдоль срединно-океанических хребтов и обнаружили «полосы» с разнонаправленной намагниченностью.

Оказалось, что новая океаническая кора «записывает» состояние магнитного поля Земли в момент образования, и учёные получили отличную «линейку» для измерения скорости этого конвейера. Так, в 1960-е годы теория дрейфа континентов вернулась во второй раз, уже окончательно. И на этот раз учёные смогли понять, что же двигает континенты.

«Льдины» в кипящем океане

«Представьте себе океан, где плавают льдины, то есть в нём есть вода, есть лёд и, допустим, в некоторые льдины вморожены ещё деревянные плоты. Лёд — это литосферные плиты, плоты — это континенты, а плавают они в веществе мантии», — объясняет член-корреспондент РАН Валерий Трубицын, главный научный сотрудник Института физики Земли имени О.Ю. Шмидта.

Он ещё в 1960-е годы выдвинул теорию строения планет-гигантов, а в конце XX века начал создавать математически обоснованную теорию тектоники континентов.

Промежуточный слой между литосферой и горячим железным ядром в центре Земли — мантия — состоит из силикатных пород. Температура в ней меняется от 500 градусов Цельсия в верхней части до 4000 градусов Цельсия на границе ядра. Поэтому с глубины 100 километров, где температура уже более 1300 градусов, вещество мантии ведёт себя как очень густая смола и течёт со скоростью 5—10 сантиметров в год, рассказывает Трубицын.

В результате в мантии, как в кастрюле с кипятком, возникают конвективные ячейки — области, где с одного края горячее вещество поднимается вверх, а с другого — остывшее опускается вниз.

«В мантии есть примерно восемь таких больших ячеек и ещё много мелких», — говорит учёный. Срединно-океанические хребты (например, в центре Атлантики) — это место, где вещество мантии поднимается к поверхности и где рождается новая кора. Кроме того, есть зоны субдукции, места, где плита начинает «подползать» под соседнюю и опускается вниз, в мантию. Зоны субдукции — это, например, западное побережье Южной Америки. Здесь происходят самые мощные землетрясения.

«Таким образом плиты принимают участие в конвективном кругообороте вещества мантии, которое во время нахождения на поверхности временно становится твёрдым. Погружаясь в мантию, вещество плиты снова нагревается и размягчается», — объясняет геофизик.

Кроме того, из мантии к поверхности поднимаются отдельные струи вещества — плюмы, и у этих струй есть все шансы уничтожить человечество. Ведь именно мантийные плюмы являются причиной появления супервулканов (см. Йеллоустоунский кошмар: уничтожит ли супервулкан США? И пощадит ли Россию?) Такие точки никак не связаны с литосферными плитами и могут оставаться на месте даже при движении плит. При выходе плюма возникает гигантский вулкан. Таких вулканов много, они есть на Гавайях, в Исландии, сходным примером является Йеллоустоунская кальдера. Супервулканы могут порождать извержения в тысячи раз мощнее, чем большинство обычных вулканов типа Везувия или Этны.

«250 миллионов лет назад такой вулкан на территории современной Сибири убил почти всё живое, выжили только предки динозавров», — говорит Трубицын.

Сошлись — разошлись

Литосферные плиты состоят из относительно тяжёлой и тонкой базальтовой океанической коры и более лёгких, но зато значительно более «толстых» континентов. Плита с континентом и «намороженной» вокруг него океанической корой может идти вперёд, при этом тяжёлая океаническая кора погружается под соседа. Но, когда сталкиваются континенты, они уже не могут погружаться друг под друга.

Например, примерно 60 миллионов лет назад Индийская плита оторвалась от того, что потом стало Африкой, и отправилась на север, а примерно 45 миллионов лет назад встретилась с Евразийской плитой, в месте столкновения выросли Гималаи — самые высокие горы на Земле.

Движение плит рано или поздно сведёт все континенты в один, как сходятся в один остров листья в водовороте. В истории Земли континенты примерно четыре-шесть раз объединялись и распадались. Последний суперконтинент Пангея существовал 250 миллионов лет назад, до него был суперконтинент Родиния, 900 миллионов лет назад, до него — ещё два. «И уже, похоже, скоро начнётся объединение нового континента», — уточняет учёный.

Он объясняет, что континенты работают как тепловой изолятор, мантия под ними начинает разогреваться, возникают восходящие потоки и поэтому суперконтиненты через некоторое время снова распадаются.

Америка «унесёт» Чукотку

Крупные литосферные плиты рисуют в учебниках, их может назвать любой: Антарктическая плита, Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская, Индийская, Австралийская, Тихоокеанская. Но на границах между плитами возникает настоящий хаос из множества микроплит.

Например, граница между Северо-Американской плитой и Евразийской проходит совсем не по Берингову проливу, а намного западнее, по хребту Черского. Чукотка, таким образом, оказывается частью Северо-Американской плиты. При этом Камчатка отчасти находится в зоне Охотской микроплиты, а отчасти — в зоне Беринговоморской микроплиты. А Приморье расположено на гипотетической Амурской плите, западный край которой упирается в Байкал.

Сейчас восточная окраина Евразийской плиты и западный край Северо-Американской «крутятся», как шестерёнки: Америка проворачивается против часовой стрелки, а Евразия по часовой. В результате Чукотка может окончательно оторваться «по шву», и в этом случае на Земле может появиться гигантский круговой шов, который будет проходить через Атлантику, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый океан (где он пока закрыт). А сама Чукотка продолжит движение «в орбите» Северной Америки.

Спидометр для литосферы

Теория Вегенера возродилась не в последнюю очередь потому, что у учёных появилась возможность с высокой точностью измерять смещение континентов. Сейчас для этого используют спутниковые системы навигации, но есть и другие методы. Все они нужны для построения единой международной системы координат — International Terrestrial Reference Frame (ITRF). 

Один из этих методов — радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой (РСДБ). Суть её заключается в одновременных наблюдениях далёких квазаров с помощью нескольких радиотелескопов в разных точках Земли. Разница во времени получения сигналов позволяет с высокой точностью определять смещения. Два других способа измерить скорость — лазерные дальномерные наблюдения с помощью спутников и доплеровские измерения. Все эти наблюдения, в том числе с помощью GPS, проводятся на сотнях станций, все эти данные сводятся воедино, и в итоге мы получаем картину дрейфа континентов.

Например, крымский Симеиз, где находится станция лазерного зондирования, а также спутниковая станция определения координат, «едет» на северо-восток (по азимуту около 65 градусов) со скоростью примерно 26,8 миллиметра в год. Подмосковный Звенигород движется примерно на миллиметр в год быстрее (27,8 миллиметра в год) и курс держит восточнее — около 77 градусов. А, скажем, гавайский вулкан Мауна-Лоа двигается на северо-запад в два раза быстрее — 72,3 миллиметра в год.

Литосферные плиты тоже могут деформироваться, и их части могут «жить своей жизнью», особенно на границах. Хотя масштабы их самостоятельности значительно скромнее. Например, Крым ещё самостоятельно двигается на северо-восток со скоростью 0,9 миллиметра в год (и при этом растёт на 1,8 миллиметра), а Звенигород с той же скоростью двигается куда-то на юго-восток (и вниз — на 0,2 миллиметра в год).

Трубицын говорит, что эта самостоятельность отчасти объясняется «личной историей» разных частей континентов: основные части континентов, платформы, могут быть фрагментами древних литосферных плит, которые «срослись» со своими соседями. Например, Уральский хребет — один из швов. Платформы относительно жёсткие, но части вокруг них могут деформироваться и ехать по своей воле.

Формирование земной коры на территории России 8 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Тема: Геологическое строение, рельеф и полезные ископаемые

Урок: Формирование земной коры на территории России

1. Тектоническая карта

Земная кора бывает двух типов: океаническая и континентальная (материковая). (см. рис. 1)

Рис. 1. Строение земной коры  (Источник)

Слои земной коры  отличаются друг от друга строением, составом, мощностью, происхождением. Формирование земной коры зависит от внутренних сил Земли, которые изучает наука тектоника (тектоник —  от греч. «относящийся к строительству»).

Для того чтобы узнать какие тектонические структуры располагаются в пределах нашей страны можно  воспользоваться картой строения земной коры, или тектонической. (см. рис 2)

Рис. 2. Карта «Строение земной коры» (тектоническая) (Источник)

2.

Литосферные плиты

Для понимания закономерности расположения гор и равнин, то есть форм рельефа, на территории России, необходимо знать не только геологическую историю, но и понять, как эти формы рельефа размещаются по отношению к крупным образованием земной коры — литосферным плитам.

Большая часть территории нашей страны располагаются в пределах Евроазиатской литосферной плиты — одной из самой крупных литосферных плит нашей планеты. (см. рис. 3)

Рис. 3. Евроазиатская (Евразийская) литосферная плита

В пределах Евроазиатской литосферной плиты в её центральной части находятся Восточно-Европейская и Западно-Сибирская равнины. Ближе к восточной окраине этой плиты располагается  Среднесибирское плоскогорье. (см. рис.4)

Рис. 4. Равнины, находящиеся в пределах Евроазиатской литосферной плиты

На юго-западе России с Евроазиатской литосферной плитой контактирует Африкано-Аравийская литосферная плита,  вернее её часть — Анаталийская плита. В рельефе это выражено горами Кавказа. (см. рис. 5)

Рис. 5. Кавказские горы (Источник)

На востоке и юго-востоке Евроазиатская литосферная плита граничит с Североамериканской, Амурской и Охотоморской литосферными плитами. Эти три литосферные плиты отделяют Евроазиатскую литосферную плиту от Тихоокеанской, с которой они взаимодействуют. (см. рис.6)

Рис. 6. Границы между литосферными плитами на востоке и юго-востоке

Это часть территории попадает в планетарную зону сжатия  и соответствует восточной горной окраине нашей страны. По простиранию горных хребтов, таких как Джугджур, Сунтар-Хаята, Срединный хребет Камчатки, а также по простиранию острова Сахалин можно увидеть границы литосферных плит, например, Охотоморской.

3. Развитие земной коры

Современной положение литосферных плит, их границы, очертание, размеры изменялись на протяжении многих лет, на протяжении всей геологической истории. В это время участки земной коры тоже изменялись, например: океаническая земная кора расширялась за счет поднятия мантийного вещества в районах среди океанических хребтов (см. рис.7),  в мелководных морях происходило накопление осадков.

Рис. 7. Поднятие мантийного вещества (Источник)

И  если такие участки попадали в зону сдвижения литосферных плит, то они поднимались, сминались в складки и вместо мелководных морей образовывались горы, например Кавказ. (см. рис.8)

Рис. 8. Столкновение литосферных плит и образование горных хребтов (Источник)

Поднимаясь, горы постепенно разрушаются из-за воздействия на них биологических процессов. С течением времени, скорость поднятия гор, может замедляться, а скорость разрушения, наоборот увеличиваться. В результате образуется относительно невысокая территория (участок разрушенной внешними силами горной страны), сложенная горными породами, которые уже не могут смяться в складки.

Дальнейшее развитие данного участка земной коры идет по одному из путей. Первый путь:  в  земной коре образуются разломы и трещины, по которым блоки начинают двигаться вверх или вниз на фоне общего поднятия территории.  В результате образуются складчатые и глыбовые горы. К таким горам относятся горы Урала. (см. рис. 9)

Рис. 9. Разрез складчато-глыбовых гор (Источник)

Во втором случае интенсивных блоковых движений не наблюдается, территория затапливается морем,  накапливаются толщи осадочных пород и на месте моря образуется плоская выровненная территория, например  Западно-Сибирская равнина.

4. Основные тектонические структуры

По интенсивности и характеру тектонических движений выделяют относительно устойчивые и относительно подвижные участки земной коры. Первые  называются платформами, другие – складчатыми поясами (или областями складчатости). (см. рис. 10)

Рис. 10. Основные тектонические структуры

В пределах складчатых поясов более ярко проявляется внутренняя активность земли. Амплитуда вертикальных движений может достигать десяти или более километров скорости поднятия и опусканий от нескольких миллиметров до нескольких  сантиметров в год. Процесс сопровождается образованием складок и разломов земной коры, вулканизмом и землетрясениями. В рельефе складчатые области соответствуют горам. 

Платформа имеет строение: основание – это складчатый фундамент, состоящий из древних магматических и метаморфических горных пород, и верхний ярус – чехол осадочных горных пород, залегающих горизонтально. На платформе выделяются – Щиты и плиты. Щиты – это участки выхода на поверхность древних кристаллических пород фундамента платформы (осадочный чехол практически отсутствует). Плита – участок платформы с двухъярусным строением. Как правило,  в рельефе платформы соответствуют равнинам.

Рис. 11. Строение платформы (Источник)

В целом развитие земной коры шло по следующей схеме: подвижные участки земной коры становились малоподвижными, то есть на месте складчатых поясов образовывались платформенные области.  Расширение платформенных областей и  складчатых поясов шло отдельными толчками. История формирования земной коры разбивается на ряд отрезков,  которые называются эпохами складчатости. Каждая из таких эпох длилась около 150 млн лет.(см. рис.12)

Рис. 12. Эпохи складчатости

Подобно складчатым поясам, платформы также имеют различный возраст. Он определяется по возрасту их фундамента. Выделяются  молодые и древние платформы.( см. рис.13)

Рис. 13. Виды платформ

Расположение платформ и складчатых областей мы можем узнать по тектонической карте России. Цветовым фоном показаны те или иные тектонические структуры, соответствующие тем или иным нашей стране. Например,  северо-восток нашей страны показан зелёным цветом, что соответствует мезозойской эпохе складчатости. (см. рис. 14)

Рис. 14. Тектоническая карта России

От  строения земной коры зависит рельеф территории, а также наличие полезных ископаемых.

5. Итоги

— Основными тектоническими структурами являются относительно подвижные (складчатые пояса ) и относительно устойчивые участки земной коры (платформы).

— Складчатые области постепенно превращаются в платформы.

— В геологической истории Земли выделяется несколько эпох складчатости, или горообразования.

— Размещение тектонических структур показывается на тектонических картах.

Домашнее задание

1. Какие формы рельефа соответствуют древним платформам?
2. Какие формы рельефа соответствуют складчатым областям?
3. Приведите примеры древних платформ и молодых гор на территории России.

Список рекомендованной литературы

1. География России. Природа. Население. 1 ч. 8 класс / авт. В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я Ром, А.А. Лобжанидзе
2. География России. Население  и хозяйство. 9 класс / авт.В.П.Дронов, В.Я. Ром
3. География России. Природа. Население. Учебник 8 класс В.Б.Пятунин, Е.А. Таможняя
4. Атлас. География России. Население и хозяйство / изд »Дрофа» 2012
5. УМК ( учебно-методический комплект ) « СФЕРЫ» . Учебник « Россия : природа, население, хозяйство. 8 класс» авт. В.П.Дронов, Л.Е Савельева.  Атлас.

Другие уроки на эту тему

• Строение земной коры и рельеф России (Источник).

Узнай больше по теме

1. Тектоника плит (Источник).
2. Литосфера и литосферные плиты (Источник).
3. Строение земной коры (Источник).
4. Особенности геологического строения России: основные тектонические структуры (Источник).

Невероятная карта Пангеи с современными границами

В каких странах проживает самое большое население? А как насчет разделения сельского и городского населения? И какие страны имеют самый высокий валовой внутренний продукт (ВВП), военные расходы или экспорт технологий?

Вместо сравнения стран по одному показателю, эта анимация и серия рисунков Андерса Санделла использует 20 различных категорий данных Всемирного банка для сравнения стран. Данные были получены в июле 2022 года и содержат самые последние доступные данные по каждой стране.

Ниже мы приводим некоторый контекст по восьми из 20 категорий и делимся некоторыми фактами о странах, занимающих первое место в каждой категории.

Топ-10 стран мира по ВВП

Посмотреть полноразмерную карту

При ВВП в размере почти 23 триллионов долларов США в 2021 году США имеют самый большой объем производства среди всех стран мира. Хотя Китай в настоящее время занимает второе место в списке, по некоторым прогнозам номинальный ВВП Китая превзойдет американский уже к 2030 году9.0003

И еще более очевидным на этой карте является вес экономической мощи западных стран и всего лишь нескольких азиатских стран. Африка, Южная Америка и остальная часть Азии по контрасту крошечные.

10 крупнейших стран мира по численности населения

Посмотреть карту в натуральную величину

Китай занимает первое место в мире по численности населения с населением 1,4 миллиарда . Китай был самой густонаселенной страной в мире более 300 лет, но в ближайшем будущем это может измениться.

Согласно последним прогнозам населения ООН, ожидается, что население Индии превысит население Китая уже в 2023 году. Однако до сих пор неясно, каковы будут последствия этого изменения.

Топ-10 стран мира по населению старше 65 лет

Посмотреть карту в натуральную величину

Хотя Китай также занимает первое место по общему количеству пожилых людей, стоит отметить, что в Японии больше населения на душу населения. в возрасте 65 лет и старше.

По данным Справочного бюро населения, почти 12% населения Китая составляют люди в возрасте 65 лет и старше, в то время как в Японии более 28,2% человек старше 65 лет.

Топ-10 стран мира по численности городского населения

Посмотреть полноразмерную карту

До промышленной революции большая часть населения мира проживала в сельской местности. Но к началу 1900-х годов урбанизация начала стремительно расти, и теперь более половины населения мира живет в городах.

Урбанизация Китая по-настоящему началась, как только в конце 1970-х годов в стране начались экономические реформы. По состоянию на 2021 год городское население Китая, составлявшее примерно 861 миллион человек, составляло 63% от общей численности населения.

Топ-10 стран мира по численности сельского населения. около 898 миллионов человек.

По данным на 2021 год, около 65% населения Индии проживает в сельской местности. На самом деле это значительное падение по сравнению с 1960-ми годами, когда сельское население страны составляло колоссальные 82% всего населения.

Тем не менее, это все еще значительно выше, чем в западных странах. Например, только 17% населения США проживает в сельской местности.

Топ-10 стран мира по площади

Посмотреть полноразмерную карту

Когда дело доходит до сравнения стран по размеру, Россия занимает первое место с площадью 16,4 миллиона квадратных километров — это почти в 2 раза больше, чем Китай, который занимает второе место в списке.

По данным National Geographic, Россия настолько велика, что на ее долю приходится одна десятая всей суши на Земле. В стране 11 различных часовых поясов, а также побережья трех отдельных океанов.

Почему Канада не занимает второе место? Хотя она считается второй по величине страной в мире, около 8,9% его общей площади состоит из воды. Что касается чистой суши, то Китай и США имеют преимущество.

Топ-10 стран мира по экспорту топлива

Посмотреть полноразмерную карту

США занимает первое место в мире по экспорту топлива, на втором месте — Объединенные Арабские Эмираты.

По данным Американского института нефти, нефтегазовый сектор обеспечивает около 8% общего объема производства в Америке, измеряемого ВВП.

На этой карте также показаны многие другие страны, ВВП которых зависит от энергии. Сюда входят такие члены ОПЕК, как Саудовская Аравия , Венесуэла и Иран , а также известные экспортеры энергии, такие как Норвегия и Россия .

Топ-10 стран мира по выбросам CO2

Посмотреть полноразмерную карту

Хотя Китай занимает первое место в мире по выбросам углерода, стоит выбросы углерода на душу населения.

При этом годовые выбросы Китая в размере 10,7 миллиардов тонн CO₂ составляют огромную долю глобальных выбросов. Они более чем в два раза превышают второй по величине источник выбросов, Соединенные Штаты.

Сравнение стран по другим показателям

На этой серии рисунков показаны 20 различных показателей сравнения стран, но это лишь некоторые из сотен возможных примеров.

От различных экономических показателей, таких как денежные переводы, занятость и ВВП, до множества факторов, которые можно найти в демографической переписи, каждое сравнение может дать разные результаты и пролить новый свет на то, как страны относятся друг к другу.

Какие еще сравнения вы хотите увидеть в глобальном масштабе?

10.

4 Плиты, движения плит и процессы на границах плит – Физическая геология – 2-е издание

Глава 10 Тектоника плит

Континентальный дрейф и расширение морского дна получили широкое признание примерно в 1965 году, когда все больше и больше геологов начали мыслить в этих терминах. К концу 1967 г. земная поверхность была нанесена на карту в виде серии пластин (рис. 10.4.1). Основными плитами являются Евразия, Тихий океан, Индия, Австралия, Северная Америка, Южная Америка, Африка и Антарктика. Есть также множество небольших плит (например, Хуан де Фука, Кокос, Наска, Шотландия, Филиппины, Карибский бассейн) и множество очень маленьких плит или субплит. Например, плита Хуан-де-Фука на самом деле представляет собой три отдельные плиты (Горда, Хуан-де-Фука и Эксплорер), которые движутся в одном и том же общем направлении, но с немного разными скоростями.

Рисунок 10.4.1. Карта, показывающая 15 тектонических плит Земли и приблизительные скорости и направления движения плит. [Описание изображения]

Скорость движения основных плит колеблется от менее 1 см/год до более 10 см/год. Тихоокеанская плита является самой быстрой, за ней следуют Австралийская плита и плита Наска. Североамериканская плита — одна из самых медленных, в среднем от 1 см/год на юге до почти 4 см/год на севере.

Плиты движутся как твердые тела, поэтому может показаться удивительным, что Северо-Американская плита может двигаться с разной скоростью в разных местах. Объясняется это тем, что плиты движутся вращательно. Североамериканская плита, например, вращается против часовой стрелки; Евразийская плита вращается по часовой стрелке.

Границы между плитами бывают трех типов: (т.е. раздвигающиеся) , (т.е. раздвигающиеся вместе) и (раздвигающиеся рядом). Прежде чем говорить о процессах на границах плит, важно отметить, что между плитами никогда не бывает промежутков. Плиты состоят из земной коры и литосферной части мантии (рис. 10.4. 2), и хотя они все время движутся и в разных направлениях, между ними никогда не бывает значительного пространства. Считается, что плиты движутся по границе литосферы и астеносферы, так как астеносфера является зоной частичного плавления. Предполагается, что относительная непрочность зоны частичного плавления способствует скольжению литосферных плит.

Рисунок 10.4.2 Кора и верхняя мантия. Тектонические плиты состоят из литосферы, включающей земную кору и литосферную (жесткую) часть мантии.

В центрах спрединга литосферная мантия может быть очень тонкой, поскольку восходящее конвективное движение горячего материала мантии создает температуры, которые слишком высоки для существования значительной толщины жесткой литосферы (рис. 10.3.8). Тот факт, что плиты включают как материал коры, так и материал литосферной мантии, позволяет одной плите состоять как из океанической, так и из континентальной коры. Например, Североамериканская плита включает в себя большую часть Северной Америки плюс половину северной части Атлантического океана. Точно так же Южно-Американская плита простирается через западную часть южной части Атлантического океана, в то время как Европейская и Африканская плиты включают в себя часть восточной части Атлантического океана. Тихоокеанская плита почти полностью покрыта океаном, но включает часть Калифорнии к западу от разлома Сан-Андреас.

Дивергентные границы представляют собой границы спрединга, где новая океаническая кора образуется из магмы, образовавшейся в результате частичного плавления мантии, вызванного декомпрессией, когда горячие мантийные породы из глубины перемещаются к поверхности (рис. 10.4.3). Треугольная зона частичного плавления вблизи гребня хребта имеет мощность около 60 км, а доля магмы составляет около 10% от объема породы, что приводит к образованию коры толщиной около 6 км. Наиболее расходящиеся границы расположены на океанических хребтах (хотя некоторые и на суше), и материал земной коры, образующийся на спрединговой границе, всегда имеет океанический характер; другими словами, это основная магматическая порода (например, базальт или габбро, богатые железо-магнезиальными минералами). Скорость распространения значительно варьируется: от 2 см/год до 6 см/год в Атлантике и от 12 см/год до 20 см/год в Тихом океане. (Обратите внимание, что скорости распространения обычно вдвое превышают скорости двух плит, удаляющихся от хребта.)

Некоторые из процессов, происходящих в этом параметре, включают:

• Магма из мантии выталкивается вверх, чтобы заполнить пустоты, образовавшиеся в результате расхождения двух плит
• образование, при котором магма выталкивается в морскую воду (рис. 10.4.4)
• Вертикальное проникновение в трещины в результате растекания
• Магма остывает медленнее в нижней части новой коры и образует тела габбро

Рис. 10.4.3 Общие процессы, происходящие на расходящейся границе. Область внутри заштрихованного белого прямоугольника показана на рис. 10.4.4. Рис. 10.4.4. Изображение процессов и материалов, образующихся на расходящейся границе.

Предполагается, что спрединг начинается в пределах континентальной области с изгиба или куполообразия, связанного с нижележащим мантийным плюмом или серией мантийных плюмов. Плавучесть материала мантийного плюма создает купол внутри коры, заставляя ее разламываться по радиальной схеме с тремя ответвлениями, разнесенными приблизительно на 120° (рис. 10.4.5). Когда под большим континентом существует ряд мантийных плюмов, образовавшиеся трещины могут выровняться и привести к образованию рифтовой долины (например, современной Великой рифтовой долины в восточной Африке). Предполагается, что этот тип долины в конечном итоге превращается в линейное море (такое как современное Красное море) и, наконец, в океан (такой как Атлантический). Вполне вероятно, что целых 20 мантийных плюмов, многие из которых существуют до сих пор, были ответственны за начало рифтогенеза Пангеи вдоль того, что сейчас является Срединно-Атлантическим хребтом (см. рис. 10.3.10).

Рисунок 10.4.5 Изображение процесса образования купола и трехчастного рифта (слева) и континентального рифтогенеза между африканской и южноамериканской частями Пангеи около 200 млн лет назад (справа).

Конвергентные границы, где две плиты движутся навстречу друг другу, бывают трех типов, в зависимости от того, находится ли по обе стороны от границы океаническая или континентальная кора. Типы океан-океан, океан-континент и континент-континент.

На конвергентной границе океан-океан одна из плит (океаническая кора и литосферная мантия) толкается или субдуцируется , под другим. Часто более старая и более холодная плита более плотная и погружается под более молодую и горячую плиту. Обычно вдоль границы проходит океанская впадина. Субдуцированная литосфера спускается в горячую мантию под относительно небольшим углом вблизи зоны субдукции, но под более крутым углом дальше вниз (примерно до 45°). Как обсуждалось в контексте связанного с субдукцией вулканизма в Главе 4, значительный объем воды внутри погружающегося материала высвобождается по мере нагревания погружающейся коры. Большая часть этой воды присутствует в пластовом силикатном минерале серпентине, который образовался в результате изменения пироксена и оливина вблизи спредингового хребта вскоре после образования породы. Он высвобождается, когда океаническая кора нагревается, а затем поднимается и смешивается с вышележащей мантией. Добавление воды к горячей мантии снижает температуру плавления горных пород и приводит к образованию магмы (флюсовое плавление) (рис. 10.4.6). Магма, которая легче окружающего материала мантии, поднимается через мантию и вышележащую океаническую кору на дно океана, где образует цепь вулканических островов, известную как островная дуга. Зрелая островная дуга превращается в цепь относительно крупных островов (таких как Япония или Индонезия) по мере выдавливания все большего количества вулканического материала и накопления осадочных пород вокруг островов.

Как описано выше в контексте зон Бениоффа (рис. 10.3.6), землетрясения происходят близко к границе между погружающейся корой и преобладающей корой. Самые сильные землетрясения происходят у поверхности, где погружающаяся плита еще холодная и сильная.

Рисунок 10.4.6 Конфигурация и процессы конвергентной границы океан-океан.

Примерами зон конвергенции океан-океан являются субдукция Тихоокеанской плиты под Северо-Американскую плиту к югу от Аляски (Алеутские острова) и под Филиппинскую плиту к западу от Филиппин, субдукция Индийской плиты под Евразийскую плиту к югу от Индонезии и субдукция Атлантической плиты под Карибскую плиту (см. рис. 10.4.1).

На конвергентной границе океан-континент океаническая плита подталкивается под континентальную плиту таким же образом, как и на границе океан-океан. Отложения, накопившиеся на , выбрасываются вверх в виде аккреционного клина, и сжатие приводит к надвигам внутри континентальной плиты (рис. 10.4.7). Основная магма, образующаяся рядом с зоной субдукции, поднимается к основанию континентальной коры и приводит к частичному плавлению пород земной коры. Образовавшаяся магма поднимается сквозь земную кору, образуя горную цепь с множеством вулканов.

Рисунок 10.4.7 Конфигурация и процессы конвергентной границы океан-континент.

Примерами конвергентных границ океан-континент являются субдукция плиты Наска под Южную Америку (которая создала Анды) и субдукция плиты Хуан-де-Фука под Северную Америку (создание гор Гарибальди, Бейкер, Сент-Хеленс, Ренье, Худ и Шаста, известные под общим названием Каскадный хребет).

Столкновение континента с континентом происходит, когда континент или большой остров, сдвинутый вместе с погружающейся океанической корой, сталкивается с другим континентом (рис. 10.4.8). Сталкивающийся континентальный материал не будет субдуцирован, потому что он слишком легкий (то есть потому, что он состоит в основном из легких континентальных пород [SIAL]), но корень океанической плиты в конечном итоге оторвется и погрузится в мантию. Происходит огромная деформация ранее существовавших континентальных пород и образование гор из этой породы, из любых отложений, скопившихся вдоль берегов (т. материал.

Рис. 10.4.8 Конфигурация и процессы конвергентной границы континент-континент.

Примерами конвергентных границ между континентами являются столкновение Индийской плиты с Евразийской плитой, создавшее Гималаи, и столкновение Африканской плиты с Евразийской плитой, создавшее ряд хребтов, простирающихся от Альп в Европе до Горы Загрос в Иране. Скалистые горы в Британской Колумбии и Альберта также являются результатом столкновений континентов.

Рис. 10.4.9 Разлом Сан-Андреас простирается от северной оконечности Восточно-Тихоокеанского поднятия в Калифорнийском заливе до южной оконечности хребта Хуан-де-Фука. Все красные линии на этой карте — трансформационные разломы.

Трансформные границы существуют там, где одна плита скользит мимо другой без образования или разрушения материала земной коры. Как объяснялось выше, большинство трансформных разломов соединяют сегменты срединно-океанических хребтов и, таким образом, являются границами океано-океанических плит (рис. 10.3.11). Некоторые трансформные разломы соединяют континентальные части плит. Примером может служить разлом Сан-Андреас, который простирается от южной оконечности хребта Хуан-де-Фука до северной оконечности Восточно-Тихоокеанского поднятия (хребта) в Калифорнийском заливе (рис. 10.28 и 10.29).). Часть Калифорнии к западу от разлома Сан-Андреас и вся Нижняя Калифорния находятся на Тихоокеанской плите. Трансформационные разломы не просто соединяют расходящиеся границы. Например, разлом Королевы Шарлотты соединяет северную оконечность хребта Хуан-де-Фука, начиная с северной оконечности острова Ванкувер, с Алеутской зоной субдукции.

Рисунок 10.4.10 Разлом Сан-Андреас в Паркфилде в центральной Калифорнии. Человек в оранжевой рубашке стоит на Тихоокеанской платформе, а человек на противоположной стороне моста находится на Североамериканской платформе. Мост рассчитан на перемещение по разлому за счет скольжения по его основанию. Рисунок 10.4.11

На этой карте показаны плиты Хуан-де-Фука (JDF) и исследовательские плиты у побережья острова Ванкувер. Мы знаем, что плита JDF движется к Североамериканской плите со скоростью от 4 до 5 сантиметров в год. Мы думаем, что Плита Исследователя также движется на восток, но мы не знаем ее скорости, и есть свидетельства того, что она медленнее, чем Плита JDF.

Границей между двумя плитами является разлом Нутка, который является местом частых землетрясений от малых до средних (примерно до 5 баллов), как показано красными звездами. Объясните, почему разлом Нутка является разломом трансформации, и покажите относительное направление движения по разлому с двумя маленькими стрелками.

См. ответы к упражнению 10.4 в Приложении 3.

Как первоначально описал Вегенер в 1915 году, нынешние континенты когда-то были частью суперконтинента, который он назвал (имеется в виду вся земля ). Более поздние исследования континентальных совпадений и магнитного возраста пород океанского дна позволили нам реконструировать историю распада Пангеи.

Пангея начала раскалываться вдоль линии между Африкой и Азией и между Северной Америкой и Южной Америкой около 200 млн лет назад. В этот же период между северной Африкой и Северной Америкой начал открываться Атлантический океан, а Индия отделилась от Антарктиды. Между 200 и 150 млн лет назад начался рифтогенез между Южной Америкой и Африкой и между Северной Америкой и Европой, и Индия двинулась на север в сторону Азии. К 80 млн лет назад Африка отделилась от Южной Америки, большая часть Европы отделилась от Северной Америки, а Индия отделилась от Антарктиды. К 50 млн лет назад Австралия отделилась от Антарктики, а вскоре после этого Индия столкнулась с Азией. Чтобы увидеть время этих процессов для себя, перейдите к таймлапсу Континентальных движений.

За последние несколько миллионов лет рифтогенез произошел в Аденском заливе и Красном море, а также в Калифорнийском заливе. Зарождающийся рифтогенез начался вдоль Великой рифтовой долины восточной Африки, простирающейся от Эфиопии и Джибути в Аденском заливе (Красное море) на юг до Малави.

В течение следующих 50 миллионов лет, вероятно, произойдет полное развитие восточно-африканского разлома и образование нового дна океана. В конце концов Африка расколется. Также продолжится северное движение Австралии и Индонезии. Западная часть Калифорнии (включая Лос-Анджелес и часть Сан-Франциско) отделится от остальной части Северной Америки и в конечном итоге пройдет прямо вдоль западного побережья острова Ванкувер на пути к Аляске. Поскольку океаническая кора, образовавшаяся в результате спрединга срединно-атлантического хребта, в настоящее время не подвергается субдукции (за исключением Карибского бассейна), Атлантический океан постепенно увеличивается, а Тихий океан становится меньше. Если так будет продолжаться без изменений еще пару сотен миллионов лет, мы вернемся к тому, с чего начали, к одному суперконтиненту.

Пангея, существовавшая примерно от 350 до 200 млн лет назад, не была первым суперконтинентом. Ему предшествовали Паннотия (от 600 до 540 млн лет назад), Родиния (от 1100 до 750 млн лет назад) и другие до этого.

В 1966 году Тузо Уилсон предположил, что существовала непрерывная серия циклов континентального рифтогенеза и столкновения; то есть распад суперконтинентов, дрейф, столкновение и образование других суперконтинентов. В настоящее время Северная и Южная Америка, Европа и Африка перемещаются вместе с соответствующими частями Атлантического океана. Восточные окраины Северной и Южной Америки и западные окраины Европы и Африки называются , потому что вдоль них не происходит субдукции.

Однако такая ситуация может продолжаться недолго. По мере того, как дно Атлантического океана отягощается по его окраинам большой толщей континентальных отложений (т. 12). Разовьется зона субдукции, и океаническая плита начнет погружаться под континент. Как только это произойдет, континенты больше не будут продолжать раздвигаться, потому что спрединг срединно-атлантического хребта будет происходить за счет субдукции. Если распространение вдоль Срединно-Атлантического хребта будет продолжаться медленнее, чем распространение в Тихом океане, Атлантический океан начнет смыкаться, и в конце концов (через 100 миллионов лет и более) Северная и Южная Америка столкнутся с Европой и Африкой.

Рисунок 10.4.12 Развитие зоны субдукции на пассивной окраине. Времена А, В и С разделены десятками миллионов лет. Как только океаническая кора отделится и начнет погружаться, континентальная кора (в данном случае Северная Америка) больше не будет смещаться на запад и, скорее всего, начнет двигаться на восток, потому что скорость распространения в Тихоокеанском бассейне выше, чем в Атлантический бассейн.

На окраинах Атлантического океана есть веские доказательства того, что этот процесс происходил раньше. Корни древних горных поясов, которые присутствуют вдоль восточной окраины Северной Америки, западной окраины Европы и северо-западной окраины Африки, показывают, что эти массивы суши когда-то сталкивались друг с другом, образуя горную цепь, возможно, столь же большую как Гималаи. Очевидная линия столкновения проходит между Норвегией и Швецией, между Шотландией и Англией, через Ирландию, Ньюфаундленд и Приморье, через северо-восточные и восточные штаты и через северную оконечность Флориды. Когда примерно 200 млн лет назад начался рифтогенез Пангеи, трещины шли по линии, отличной от линии более раннего столкновения. Вот почему некоторые из горных цепей, образовавшихся во время более раннего столкновения, можно проследить из Европы в Северную Америку и из Европы в Африку.

То, что разлом Атлантического океана мог произойти примерно в одном и том же месте во время двух отдельных событий с разницей в несколько сотен миллионов лет, вероятно, не является совпадением. Ряд горячих точек, обнаруженных в Атлантическом океане, мог также существовать в течение нескольких сотен миллионов лет и, таким образом, мог способствовать рифтогенезу примерно в одном и том же месте по крайней мере в двух отдельных случаях (рис. 10.3.13).

Рис. 10.4.13. Сценарий для цикла Уилсона. (A) Цикл начинается с континентального рифтогенеза над серией мантийных плюмов. (Б) Континенты расходятся, а затем (В) через некоторое время вновь сходятся, образуя складчато-поясную горную цепь. (D) В конце концов рифт повторяется, возможно, из-за того же набора мантийных плюмов, но на этот раз рифт находится в другом месте.

На этой карте показаны границы между основными плитами. Не обращаясь к карте тарелок на рис. 10.4.1 или каким-либо другим источникам, запишите названия как можно большего числа тарелок. Начните с больших пластин, а затем работайте над более мелкими. Не волнуйтесь, если вы не можете назвать их всех.

Рисунок 10.4.14

После того, как вы назвали большинство плит, нарисуйте стрелки, чтобы показать основные движения плит. Наконец, используя маркер или цветной карандаш, обозначьте как можно больше границ расходящимся, сходящимся или трансформируемым.

См. ответы к упражнению 10.5 в Приложении 3.

Описания изображений

Рисунок 10.4.1 Описание изображения: Описание 15 различных пластин и их движений.

Название таблички	Описание пластины	Ограничительные пластины (в порядке от самой длинной к самой короткой)	Описание механизма
Африканская тарелка	Эта пластина включает всю Африку и окружающий океан, включая восточную часть Атлантического океана, окружающий Антарктический океан и западную часть Индийского океана.	Плита Южной Америки, Плита Антарктиды, Плита Евразии, Плита Северной Америки, Плита Аравии, Плита Индии, Плита Австралии	Эта плита движется на северо-восток к плитам Аравии и Евразии.
Антарктическая плита.	Эта плита составляет всю Антарктиду и большую часть окружающего океана.	Тихоокеанская плита, Австралийская плита, Африканская плита, плита Скотия, плита Наска, плита Южной Америки.	Часть плиты вокруг Южно-Американской плиты движется на север и немного на восток. Часть плиты вокруг Австралийской плиты движется на юг.
Тарелка Аравия	Эта таблица включает всю Саудовскую Аравию и большую часть Леванта (вплоть до Ирака и Сирии).	Тарелка Евразия, Тарелка Африка, Тарелка Индия	Эта плита движется на северо-восток к плите Евразия.
Табличка для Австралии	Эта пластина включает Австралию и большую часть окружающего океана. Новая Гвинея и северные части Новой Зеландии являются частью Австралийской плиты. Район океана вдоль южной части Азии до Индийской плиты также является частью Австралийской плиты.	Антарктическая плита, Тихоокеанская плита, Евразийская плита, Индийская плита, Африканская плита.	Эта плита движется на северо-восток в сторону Евразийской плиты и Тихоокеанской плиты.
Карибская тарелка	Эта тарелка маленькая. Он включает центральные страны Карибского бассейна и проходит вдоль северной окраины Южной Америки.	Тарелка Северной Америки, Тарелка Южной Америки, Тарелка Cocos.	Н/Д
Кокосовая тарелка	Эта тарелка маленькая. Он проходит вдоль западного побережья Мексики и западных стран Карибского бассейна.	Плита Наска, Тихоокеанская плита, Североамериканская плита, Карибская плита.	Эта плита движется на северо-восток к плитам Карибского бассейна и Северной Америки.
Тарелка Евразия	Эта плита включает северо-восточную часть Атлантического океана, всю Европу, всю Россию (кроме самой восточной ее части) и вниз через юго-восточную Азию, включая Китай и Индонезию.	Тарелка Северной Америки, тарелка Африки, тарелка Австралии, тарелка Аравии, тарелка Индии, тарелка Филиппин.	Эта плита вращается по часовой стрелке к Тихоокеанской плите.
Филиппинская тарелка	Эта пластина включает острова, составляющие Филиппины, и север, включающий части южной Японии.	Евразийская плита, Тихоокеанская плита.	Эта плита движется на северо-запад к Евразийской плите.
Тарелка для Индии	Эта пластина включает Индию и окружающий Индийский океан.	Плита Австралии, тарелка Евразии, тарелка Африки, тарелка Аравии.	Эта плита движется на северо-северо-восток по направлению к Евразийской плите.
Тарелка Хуан де Фука	Эта тарелка маленькая. Он проходит вдоль северо-западного побережья США и южного побережья Британской Колумбии.	Тихоокеанская плита, Североамериканская плита.	Н/Д
Тарелка Наска	Эта плита находится в Тихом океане между Тихоокеанской плитой и плитой Южной Америки.	Южноамериканская плита, Тихоокеанская плита, Антарктическая плита, Кокосовая плита	Эта плита движется прямо на восток к Южно-Американской плите.
Тарелка для Северной Америки	Эта плита включает в себя всю Северную Америку, Гренландию, большую часть востока России, север Японии и северо-западную часть Атлантического океана.	Евразийская плита, Тихоокеанская плита, Африканская плита, Карибская плита, Южноамериканская плита, плита Кокос, плита Хуана де Фука	Эта плита вращается против часовой стрелки по направлению к Тихоокеанской плите.
Тихоокеанская плита	Эта плита составляет большую часть Тихого океана.	Плита Северной Америки, Плита Австралии, Плита Антарктики, Плита Наска, Плита Филиппин, Плита Кокос, Плита Хуана де Фука	Эта плита движется на северо-запад к плитам Австралии, Филиппин и Евразии.
Пластина Scotia	Эта тарелка маленькая. Он проходит от оконечности Южной Америки на восток, образуя барьер между Антарктической плитой и плитой Южной Америки.	Антарктическая плита, плита Южной Америки.	Н/Д
Тарелка для Южной Америки	Эта плита начинается на западной окраине Южной Америки и простирается на восток до юго-западной части Атлантического океана.