Тектонические плиты: Тектонические плиты Земли

Содержание

Что такое тектоника плит? Как это работает?

Что такое тектоника плит? Это один из многих вопросов, которые вы будете решать на ранних этапах уроков географии / геологии. С точки зрения непрофессионала, тектоника плит — это научная теория, которая описывает движения внешней оболочки Земли над ее последующим слоем.

Внешняя оболочка Земли, известная как литосфера, является жесткой и имеет толщину около 100 км. Она состоит из коры (как океанической, так и континентальной) и верхнего слоя мантии.

Ниже литосферы находится астеносфера, вязкий и в основном податливый слой мантии, который позволяет твердому слою сверху скользить и скользить. Он расположен между 80-200 км ниже поверхности земли. Характер и механизм этого движения до сих пор является активной областью исследований.

История тектонической теории плит

Теория тектоники плит — это современная, значительно усовершенствованная версия знаменитой гипотезы дрейфа континентов Альфреда Вегенера, которую он представил в 1912 году. Он предположил, что все континенты были когда-то частью единого массива суши (который он назвал Пангеей) до распада и принятия их нынешней формы. Вегенер, однако, не смог дать правдоподобного объяснения того, как массивные континенты могли двигаться.

Анимация континентального дрейфа за последние 250 миллионов лет

Исследователи начали замечать сходство между формами континентов на каждой стороне Атлантического океана впервые в 16 веке. Несколько выдающихся географов, в 17 и 18 веках, отметили, что континенты Африки и Южной Америки, похоже, тесно связаны друг с другом.

Было предложено несколько теорий для объяснения таких явлений, но ни одна из них не была достаточно достоверной. Теория континентального дрейфа Вегенера также подвергалась критике и даже была отвергнута несколькими геологами.

Только в 1960-х годах, после прямых сейсмологических свидетельств распространения морского дна, научное сообщество приняло тектонику плит (и, в конечном итоге, теорию континентального дрейфа).

Что такое тектоническая плита? И сколько их там всего?

Основные и некоторые второстепенные тектонические плиты

Тектоническая плита — это массивный кусок литосферы неправильной формы, состоящий из коры и самого верхнего слоя мантии. Геологи выделили несколько тектонических плит, которые подразделяются на три основные категории: крупные, мелкие и микро(плиты).

Всего существует восемь основных тектонических плит, включая Тихоокеанскую, Североамериканскую, Южноамериканскую, Евразийскую, Африканскую, Антарктическую, Австралийскую и Индийскую плиты. Плиты, площадь которых превышает 20 млн. Км ², классифицируются как основные. Имеется пятнадцать малых плит и множество известных микроплит.

Границы плиты

Тектонические плиты многократно взаимодействуют друг с другом, и место, где они взаимодействуют, называется границами плит. По характеру этого взаимодействия границы плит можно разделить на три типа: расходящиеся, сходящиеся и трансформирующиеся.

Расходящаяся граница — это место, где две противоположные литосферные плиты удаляются друг от друга, оставляя за собой зазор. Этот разрыв заполняется магмой, которая поднимается изнутри земной мантии.

Лучшим примером расходящейся границы является срединно-океанический хребет, где тектонические плиты постепенно удаляются друг от друга, в то время как восходящая магма непрерывно создает новую кору.

Сходящаяся граница, с другой стороны, — это место, где одна литосферная плита опускается под другую. Эти регионы также известны как зоны субдукции, где часто происходят землетрясения и извержения вулканов.

Третий тип границы плит — это трансформирующийся разлом, когда плиты скользят друг о друга по горизонтали. Хотя большая часть разломов трансформации находится под океанами, лишь немногие из них наблюдаются на суше, как, например, калифорнийский разлом Сан-Андреас.

Другими примерами границы преобразования являются разлом Чамана в Пакистане, Северо-Анатолийский разлом в Турции и разлом Королевы Шарлотты в Соединенных Штатах.

Как это работает?

Как работает тектоника плит? Или, точнее, что заставляет массивные тектонические плиты перемещаться по планете? Ответ будет двояким. Первый — некая мантийная конвекция (пока неясно), а второй — гравитация.

Конвекция в мантии

Мантийная конвекция — это процесс, при котором тепло из недр земли медленно передается на поверхность конвекционными потоками. Она управляет тектоникой плит на земле посредством тяги (погружения) и толкания (распространения).

Горячая лава поднимается в середине океанических хребтов, а холодная, относительно плотная океаническая литосфера погружается глубоко в мантию в зонах субдукции. Долгое время этот процесс считается ведущей силой, заставляющей двигаться тектонические плиты.

Однако ученые-геологи сейчас считают, что гравитация играет в тектонике плит гораздо более важную роль, чем считалось ранее. Новая кора, формирующаяся на срединно-океанических хребтах, значительно менее плотная, чем астеносфера. Она постепенно отходит от расходящейся границы и становится прохладнее (за счет проводящего охлаждения), а также плотнее. Более высокая плотность океанической литосферы по сравнению с астеносферой позволяет ей опускаться вглубь мантии в зонах субдукции.

Механизм, позволяющий новой коре медленно удаляться от срединно-океанических хребтов, известен как гравитационное скольжение (обычно называемое хребтовым толчком). По мере формирования новой океанической литосферы вблизи хребта гравитация заставляет ее опускаться вниз и толкать старые материалы, чтобы удалиться от хребта дальше.

Тектоническая активность в прошлом

Самому старому фрагменту континентальной коры, найденному на Земле, около 4,02 миллиардов лет (сам возраст Земли составляет 4,54 миллиарда лет). Однако, поскольку океаническая литосфера постоянно перерабатывается, самому раннему известному морскому дну всего около 340 миллионов лет. Он был обнаружен в части восточного Средиземного моря.

Исследователи полагают, что тектоническая активность впервые началась на Земле около 3-3,5 миллиардов лет назад, основываясь на древних породах и минералах, добытых со всего земного шара. Континенты были здесь на протяжении большей части земной истории; тем не менее, они, вероятно, прошли через несколько конфигураций, прежде чем достигнут той формы, в которой они находятся сегодня.

Значительное количество исследований было сделано для реконструкции истории тектоники плит на земле. Непрерывное (хотя и медленное) движение тектонических плит позволяет континентам формироваться и разрушаться с течением времени. Это включает в себя окончательное образование (и распад) суперконтинента, единой массы суши, которая содержит все континенты.

Считалось, что первый суперконтинент сформировался еще 2 миллиарда лет назад и распался около 1,5 миллиарда лет назад или около того. Он называется Колумбия или Нуна.

Суперконтинент Колумбия (представление) | Изображение предоставлено Wikimedia Commons

Следующий (возможно) суперконтинент, Родиния, образовался 1 миллиард лет назад, а затем разорвался примерно 600 миллионов лет назад. Пангая, последний суперконтинент, был создан около 300 миллионов лет назад в позднепалеозойскую эпоху.

Когда Пангея распалась почти 175 миллионов лет назад, она была разделена на две большие части; Прото-Лавразия и Прото-Гондвана, в то время как оба были разделены Океаном Тетис.

Лавразия стала тем, что мы теперь знаем, как Европа, Азия и Северная Америка, в то время как Гондвана стала остальным миром, который включает Индийский субконтинент, Африку, Южную Америку, Аравию, Австралию и Антарктиду.

Их роль в климате Земли

Ряд исследований, проведенных астробиологами и геологами, показал, что тектоника плит может быть существенно важной для поддержания жизни на земле в ее нынешнем виде. Без рециркуляции его коры, мы не могли бы иметь стабильную температуру на поверхности. Без субдукции и создания новой коры земные океаны могли бы остаться лишенными питательных веществ, дающих жизнь. Исследование, проведенное в 2015 году, даже утверждает, что тектоника плит имеет важное значение для эволюции передовых видов.

Тектонические плиты и их движение

Тектоника плит

Определение 1

Тектоническая плита – это движущаяся часть литосферы, которая перемещается на астеносфере как относительно жесткий блок.

Замечание 1

Тектоника плит – наука, изучающая структуру и динамику поверхности земли. Установлено, что верхняя динамическая зона Земли фрагментирована в плиты, движущиеся по астеносфере. Тектоника плит описывает, в каком направлении перемещаются литосферные плиты, а также особенности их взаимодействия.

Вся литосфера разделена на большие и более мелкие плиты. Тектоническая, вулканическая и сейсмическая активность проявляется по краям плит, что ведет к формированию крупных горных бассейнов. Тектонические движения способны изменять рельеф планеты. В месте их соединения формируются горы и возвышенности, в местах расхождения образуются впадины и трещины в земле.

В настоящее время движение тектонических плит продолжается.

Движение тектонических плит

Литосферные плиты перемещаются относительно друг друга в среднем со скоростью 2,5 см в год. При движении плиты между собой взаимодействуют, особенно вдоль границ, вызывая значительные деформации в земной коре.

В результате взаимодействия тектонических плит между собой образовались массивные горные хребты и связанные с ними системы разломов (например, Гималаи, Пиренеи, Альпы, Урал, Атлас, Аппалачи, Апеннины, Анды, система разломов Сан-Андреас и др.).

Трение между плитами вызывает большую часть землетрясений на планете, вулканическую активность и образование океанических ям.

В состав тектонических плит входит два типа литосферы: континентальная кора и океаническая кора.

Тектоническая плита может быть трех типов:

континентальная плита,
океаническая плита,
смешанная плита.

Теории движения тектонических плит

В изучении движения тектонических плит особая заслуга принадлежит А. Вегенеру, предположившему, что Африка и восточная часть Южной Америки ранее были единым континентом. Однако после произошедшего много млн. лет назад разлома, начался сдвиг частей земной коры.

Согласно гипотезе Вегенера, тектонические платформы, обладающие разной массой и имеющие жесткую структуру, размещались на пластичной астеносфере. Они пребывали в неустойчивом состоянии и все время перемещались, в результате чего сталкивались, заходили друг на друга, формировались зоны раздвижения плит и стыки. В местах столкновений формировались участки с повышенной тектонической активностью, образовывались горы, извергались вулканы и происходили землетрясения. Смещение происходило со скоростью до 18 см в год. Из глубинных слоев литосферы в разломы проникала магма.

Некоторые исследователи считают, что выходящая на поверхность магма постепенно остывала и формировала новую структуру дна. Незадействованная земная кора под действие дрейфа плит погружалась в недра и снова превращалась в магму.

Исследования Вегенера затронули процессы вулканизма, изучение вопросов растяжения поверхности дна океанов, а также вязко-жидкой внутренней структуры земли. Труды А. Вегенера стали фундаментом для развития теории тектоники литосферных плит.

Исследования Шмеллинга доказали существование конвективного движения внутри мантии и приводящего к движению литосферных плит. Ученый считал, что основная причина движения тектонических плит – тепловая конвекция в мантии планеты, при которой нижние слои земной коры нагреваются и поднимаются, а верхние – остывают и постепенно опускаются.

Основное положение в теории тектоники плит занимает понятие геодинамической обстановки, характерной структуры с определенным соотношением тектонических плит. В одинаковой геодинамической обстановке наблюдаются однотипные магматические, тектонические, геохимические и сейсмические процессы.

Теория тектоники плит не объясняет полностью связи между движениями плит и происходящими в глубине планеты процессами. Необходима теория, которая могла бы описать внутреннее строение самой земли, процессы, происходящие в ее недрах.

Положения современной тектоники плит:

верхняя часть земной коры включает литосферу, обладающую хрупкой структурой и астеносферу, имеющую пластичную структуру;
основная причина движения плит – конвекция в астеносфере;
современная литосфера состоит из восьми крупных тектонических плит, порядка десяти средних плит и множества мелких;
мелкие тектонические плиты располагаются между крупными;
магматическая, тектоническая и сейсмическая активность сосредоточены на границах плит;
движение тектонических плит подчиняется теореме вращения Эйлера.

Типы движений тектонических плит

Выделяют различные типы движений тектонических плит:

дивергентное движение – две плиты расходятся, и между ними образуется подводная горная цепь или пропасть в земле;
конвергентное движение – две плиты сходятся, и более тонкая плита перемещается под более большую плиту, вследствие чего формируются горные хребты;
скользящее движение – плиты перемещаются в противоположных направлениях.

В зависимости от типа движения выделяют дивергентные, конвергентные и скользящие тектонические плиты.

Конвергенция приводит к субдукции (одна плита находится над другой) или к коллизии (две плиты сминаются и образуются горные цепи).

Дивергенция ведет к спредингу (расхождение плит и формированием океанических хребтов) и рифтингу (формирование разлома континентальной коры).

Трансформный тип движения тектонических плит подразумевает их перемещение вдоль разлома.

Рисунок 1. Типы движений тектонических плит. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

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.

тектоника плит | Определение, теория, факты и доказательства

Тектонические плиты Земли

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:: Дж. Тузо Уилсон
Уолтер Альварес

Похожие темы:: землетрясение
Континентальный дрифт
континент
вулканизм
диастрофизм

Просмотреть весь связанный контент →

Самые популярные вопросы

Кто первым предложил идею тектоники плит?

Немецкий метеоролог Альфред Вегенер часто считается первым, кто разработал теорию тектоники плит в форме дрейфа континентов. Собрав воедино большой массив геологических и палеонтологических данных, Вегенер постулировал, что на протяжении большей части геологического времени существовал только один континент, который он назвал Пангеей, и распад этого континента ознаменовал текущую континентальную конфигурацию Земли, поскольку части размером с континент начали двигаться. подальше друг от друга. (Позже ученые обнаружили, что Пангея распалась на части в начале юрского периода.) Вегенер представил идею дрейфа континентов и некоторые подтверждающие доказательства в лекции в 1919 г.12, за которым последовала его основная опубликованная работа Происхождение континентов и океанов (1915).

Подробнее ниже:
Развитие тектонической теории

Пангея

Узнайте больше о Пангее.

В чем причина тектоники плит?

Хотя это еще предстоит с уверенностью доказать, большинство геологов и геофизиков согласны с тем, что движение плит вызвано конвекцией (то есть передачей тепла в результате движения нагретой жидкости) магмы в недрах Земли. Источником тепла считается распад радиоактивных элементов. Как эта конвекция приводит в движение плиты, плохо понятно. Некоторые геологи утверждают, что апвеллинг магмы в центрах спрединга толкает плиты, в то время как другие утверждают, что вес части погружающейся плиты (той, которая загоняется под другую) может тянуть за собой остальную часть плиты.

Подробнее читайте ниже:
Основы тектоники плит

Развитие тектонической теории: Движущие силы

Подробнее о мантийной конвекции.

Что такое Кольцо Огня и где оно?

Огненное кольцо представляет собой длинный подковообразный сейсмоопасный пояс вулканов и границ тектонических плит, окаймляющий бассейн Тихого океана. На большей части своей протяженности в 40 000 км (24 900 миль) пояс следует цепочкам островных дуг, таких как Тонга и Вануату, Индонезийский архипелаг, Филиппины, Япония, Курильские острова и Алеутские острова, а также другим дугам. формы, такие как западное побережье Северной Америки и Анды.

Кольцо Огня

Узнайте больше о Кольце Огня.

Почему существуют тектонические плиты?

Твердую поверхность Земли (литосферу) можно представить как кожу, которая опирается и скользит по полурасплавленному слою породы, называемому астеносферой. Кожа была разбита на множество различных пластин из-за различий в плотности породы и различий в подповерхностном нагреве между одним регионом и другим.

Подробнее ниже:
Принципы тектоники плит

Земля: внешняя оболочка

Узнайте больше о слоях поверхности Земли.

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

тектоника плит , теория динамики внешней оболочки Земли — литосферы — которая произвела революцию в науках о Земле, предоставив единый контекст для понимания процессов горообразования, вулканов и землетрясений, а также эволюции земной поверхности и реконструкции его прошлые континенты и океаны.

Концепция тектоники плит была сформулирована в 1960-х годах. Согласно теории, Земля имеет жесткий внешний слой, известный как литосфера, который обычно имеет толщину около 100 км (60 миль) и покрывает пластичный (формируемый, частично расплавленный) слой, называемый астеносферой. Литосфера разбита на семь очень крупных плит континентального и океанического размера, шесть-семь региональных плит среднего размера и несколько мелких. Эти плиты перемещаются относительно друг друга, обычно со скоростью от 5 до 10 см (от 2 до 4 дюймов) в год, и взаимодействуют вдоль своих границ, где они сходятся, расходятся или скользят друг мимо друга. Считается, что такие взаимодействия ответственны за большую часть сейсмической и вулканической активности Земли, хотя землетрясения и извержения вулканов могут происходить внутри плит. Движения плит вызывают подъем гор там, где плиты сближаются или сходятся, континенты раскалываются, а океаны образуются там, где плиты расходятся или расходятся. Континенты встроены в плиты и пассивно дрейфуют вместе с ними, что на протяжении миллионов лет приводит к значительным изменениям в географии Земли.

Откройте для себя факты, лежащие в основе теории дрейфа континентов

Просмотреть все видео к этой статье

Теория тектоники плит основана на широком синтезе геологических и геофизических данных. В настоящее время она признана почти повсеместно, и ее принятие представляет собой настоящую научную революцию, аналогичную по своим последствиям квантовой механике в физике или открытию генетического кода в биологии. Включая гораздо более старую идею дрейфа континентов, а также концепцию расширения морского дна, теория тектоники плит предоставила всеобъемлющую основу для описания прошлой географии континентов и океанов, процессов, контролирующих создание и разрушение форм рельефа, и эволюция земной коры, атмосферы, биосферы, гидросферы и климата. В конце 20-го и начале 21-го веков стало очевидно, что тектонические процессы плит сильно влияют на состав земной атмосферы и океанов, служат основной причиной долговременного изменения климата и вносят значительный вклад в химическую и физическую среду Земли. что жизнь развивается.

Для получения подробной информации о конкретных эффектах тектоники плит см. статьи о землетрясениях и вулканах. Подробное рассмотрение различных особенностей наземного и подводного рельефа, связанных с движением плит, представлено в статьях о тектонической форме рельефа и океана.

Britannica Quiz

The Solid Earth Quiz

Термин геология относится, согласно Britannica, к областям исследования, связанным с твердой Землей. Насколько основательны ваши познания во всех областях геологии? Проверьте свои знания, пройдя этот тест.

В сущности, теория тектонических плит элегантно проста. Поверхностный слой Земли толщиной от 50 до 100 км (от 30 до 60 миль) является жестким и состоит из набора больших и малых плит. Вместе эти плиты составляют литосферу, от греческого lithos , что означает «скала». Литосфера опирается и скользит по нижележащему частично расплавленному (и, следовательно, более слабому, но в целом более плотному) слою пластичной частично расплавленной породы, известному как астеносфера, от греческого asthenos 9. 0028, что означает «слабый». Движение плит возможно потому, что граница литосферы и астеносферы является зоной отрыва. По мере того, как литосферные плиты движутся по поверхности Земли под действием еще не до конца изученных сил, они взаимодействуют вдоль своих границ, расходясь, сближаясь или проскальзывая друг мимо друга. В то время как предполагается, что внутренние поверхности плит остаются практически недеформированными, на границах плит происходят многие основные процессы, формирующие земную поверхность, включая землетрясения, вулканизм и горообразование (то есть образование горных хребтов).

Процесс тектоники плит может быть вызван конвекцией в мантии Земли, втягиванием в мантию тяжелых старых кусков коры или их комбинацией. Для более глубокого обсуждения механизмов движения плит, см. Механизмы движения плит и роль мантии.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Информация и факты о тектонике плит

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1 / 12

Лава извергается из трещины в горах Вирунга в Демократической Республике Конго. Цепь Вирунга является частью системы Восточно-Африканской рифтовой долины, которая отмечает границу между двумя плитами: Нубийской плитой на западе и Сомалийской плитой на востоке. Рифтовая долина — классический пример расходящейся границы плит.

Фотография Криса Джонса

Есть несколько горсток крупных пластин и десятки меньших, или второстепенных, пластин. Шесть основных названы в честь континентов, входящих в их состав, таких как Североамериканская, Африканская и Антарктическая плиты. Хотя миноры меньше по размеру, они не менее важны, когда дело доходит до формирования Земли. Крошечная плита Хуан-де-Фука в значительной степени ответственна за вулканы, которые усеивают тихоокеанский северо-запад Соединенных Штатов.

Плиты составляют внешнюю оболочку Земли, называемую литосферой. (Это включает в себя кору и самую верхнюю часть мантии.) Вспенивающие потоки в расплавленных породах под ними продвигают их вперед, как мешанину конвейерных лент в аварийном состоянии. Большая часть геологической активности связана с взаимодействием, где плиты встречаются или расходятся.

Движение плит создает три типа тектонических границ: конвергентные, когда плиты переходят одна в другую; расходящиеся, когда плиты раздвигаются; и преобразование, при котором плиты движутся боком по отношению друг к другу.

Они перемещаются со скоростью от одного до двух дюймов (от трех до пяти сантиметров) в год.

Сходящиеся границы

Там, где сталкиваются плиты, обслуживающие массивы суши, земная кора сминается и изгибается, образуя горные хребты. Индия и Азия рухнули около 55 миллионов лет назад, постепенно дав начало Гималаям, самой высокой горной системе на Земле. По мере того, как месиво продолжается, горы становятся выше. Гора Эверест, самая высокая точка на Земле, завтра может быть немного выше, чем сегодня.

Эти конвергентные границы также возникают там, где океанская плита погружается под сушу в процессе, называемом субдукцией. Когда вышележащая плита поднимается, она также образует горные хребты. Кроме того, водолазная плита тает и часто извергается при извержениях вулканов, подобных тем, которые сформировали некоторые горы в Андах Южной Америки.

При слиянии океан-океан одна плита обычно погружается под другую, образуя глубокие впадины, подобные Марианской впадине в северной части Тихого океана, самой глубокой точке на Земле. Эти типы столкновений также могут привести к подводным вулканам, которые в конечном итоге превращаются в островные дуги, такие как Япония.

Расходящиеся границы

На расходящихся границах в океанах магма из глубин земной мантии поднимается к поверхности и раздвигает две или более плиты. Вдоль шва возвышаются горы и вулканы. Этот процесс обновляет дно океана и расширяет гигантские бассейны. Единая система срединно-океанических хребтов соединяет мировые океаны, что делает хребет самым длинным горным хребтом в мире.

На суше гигантские впадины, такие как Великая рифтовая долина в Африке, образуются там, где плиты раздвигаются. Если плиты там продолжат расходиться, через миллионы лет Восточная Африка отделится от континента и сформирует новый массив суши. Тогда срединно-океанический хребет обозначил бы границу между плитами.

Вдоль разлома Сан-Андреас видны горы и трещина.

Фотография Ллойда Клаффа, Corbis

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Трансформационные границы

Разлом Сан-Андреас в Калифорнии является примером трансформируемой границы, где две плиты проходят мимо друг друга вдоль так называемых сдвиговых разломов. Эти границы не создают впечатляющих особенностей, таких как горы или океаны, но останавливающееся движение часто вызывает сильные землетрясения, такие как 1906 тот, который опустошил Сан-Франциско.

Читать дальше

Знакомство с последними каменщиками соборов Англии

Путешествия

Знакомство с последними каменщиками соборов Англии

Работа каменщика далеко не одномерна.

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Узнайте, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так чертовски одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Подробнее

Теория тектонических плит — Карта тектонических плит, движение и границы

Главная > > > Понимание теории тектонических плит

31 августа 2020 г.

Тектонические плиты

Тектонические плиты, большие каменные плиты, разделяющие земную кору, постоянно перемещаются, изменяя земной ландшафт. Система идей, лежащих в основе теории тектоники плит, предполагает, что внешняя оболочка Земли (литосфера) разделена на несколько плит, которые скользят по каменистому внутреннему слою Земли над мягким ядром (мантией). Плиты действуют как твердая и жесткая оболочка по сравнению с мантией Земли. Мантия находится между плотным, очень горячим ядром Земли и ее тонким внешним слоем, корой.

Тектоника плит стала объединяющей теорией геологии. Она объясняет движение земной поверхности, настоящее и прошлое, которое привело к возникновению самых высоких горных хребтов и самых глубоких океанов.

Некоторые ученые считают, что движущиеся плиты, способные регулировать температуру нашей планеты в течение миллиардов лет, являются жизненно важным элементом жизни.

Посмотрите этот анимационный видеоролик для получения дополнительной информации.

что такое тектонические плиты?

Тектонические плиты представляют собой гигантские куски земной коры и верхней части мантии. Они состоят из океанической коры и континентальной коры. Землетрясения происходят вокруг срединно-океанических хребтов и крупных разломов, которые отмечают края плит.

Атлас мира называет семь основных плит: Африканскую, Антарктическую, Евразийскую, Индо-Австралийскую, Североамериканскую, Тихоокеанскую и Южноамериканскую.

Калифорния расположена на стыке Тихоокеанской плиты, которая является самой большой плитой в мире площадью 39 768 522 квадратных миль, и Североамериканской плиты.

Карта тектонических плит с изображением Огненного кольца

Земля всегда находится в движении из-за движения тектонических плит. Семь основных плит составляют большую часть семи континентов и Тихого океана. Они названы в честь близлежащих массивов суши, океанов или регионов.

^{Источник: Служба национальных парков (общественное достояние)}

Что такое Огненное кольцо?

Кольцо Огня находится в Тихом океане. Он состоит из череды вулканов, глубоких океанских впадин и высоких горных хребтов. Это место землетрясений по краям Тихого океана.

Карта тектонических плит Земли показывает места горообразования, вулканов и землетрясений.

сколько существует тектонических плит?

Различают большие, малые и микротектонические плиты. Существует семь основных плит: Африканская, Антарктическая, Евразийская, Индо-Австралийская, Северо-Американская, Тихоокеанская и Южно-Американская.

Гавайские острова были образованы Тихоокеанской плитой, которая является самой большой плитой в мире площадью 39 768 522 квадратных миль.

что такое граница тектонической плиты?

Граница тектонической плиты — это граница между двумя плитами. Тектонические плиты медленно и постоянно движутся, но в разных направлениях. Кто-то движется навстречу друг другу, кто-то расходится, а кто-то скрежетает друг с другом. Границы тектонических плит сгруппированы в три основных типа в зависимости от различных движений.

типы границ плит

Изучение границ плит и их движения похоже на разгадывание постоянно движущейся головоломки. Понимание типов границ плит жизненно важно для понимания истории Земли. Зоны субдукции, или конвергентные края, являются одним из трех типов границ плит.

Остальные расходящиеся и преобразующие поля.

Зона субдукции

В зонах субдукции конвергентная граница возникает, когда две тектонические плиты сближаются. Когда океаническая плита и континентальная плита сталкиваются, океаническая плита скользит под континентальную плиту и изгибается вниз.

Дивергентная окраина

Дивергентная окраина возникает, когда две плиты раздвигаются, например, на гребнях морского дна или в континентальных рифтовых зонах, таких как Восточно-Африканский рифт. Расплавленная порода поднимается из центра Земли, чтобы заполнить брешь.

Поля преобразования

Поля преобразования отмечают скользящие плиты, такие как разлом Сан-Андреас в Калифорнии. Разлом Сан-Андреас отмечает место, где Североамериканская и Тихоокеанская плиты шлифуют друг друга в горизонтальном движении.

Плиты не скользят плавно, а создают напряжение и высвобождают его в виде землетрясения.

Как тектонические плиты создают землетрясения, вулканы и горы?

Согласно тектонической теории поверхность Земли активна и перемещается на 1-2 дюйма в год. Многие тектонические плиты постоянно смещаются и взаимодействуют. Это движение изменяет внешний слой Земли. Землетрясения, вулканы и горы являются результатом этого процесса.

Также действуют конвекция и гравитация:

Ученые обнаружили, что континенты сближались и расходились по крайней мере три раза в истории Земли. Геологи считают, что это движение вызвано конвекцией в мантии Земли, которая заставляет горячие породы подниматься, а более холодные опускаться.
Когда более плотная тектоническая плита погружается под другую плиту, это происходит из-за высокой энергии гравитации Земли, которая давит на мантию. Земные приливы, вызванные гравитационным притяжением Луны и Солнца, также создают дополнительную нагрузку на геологические разломы.

как подготовиться к землетрясению

Ничто не может предотвратить следующее крупное землетрясение в Калифорнии. Ключом к безопасности во время землетрясения является подготовка. В то время как комплект безопасности при землетрясении поможет после землетрясения, разговоры о планировании с членами вашей семьи перед землетрясением являются наиболее важными.

Разработайте план безопасности при землетрясении для себя и своих близких.

Определите безопасные места в каждой комнате вашего дома.
Попрактикуйтесь в выполнении упражнения «Упади, накройся и держись» с каждым членом вашей семьи.
Изготовьте или купите комплект для защиты от землетрясений.

Подумайте о сейсмической модернизации, которая включает укрепление фундамента вашего дома, чтобы сделать его более устойчивым к сотрясениям. CEA предлагает премиальные скидки для домов и передвижных домов, которые были модернизированы. Узнайте о грантах на модернизацию в рамках программы Earthquake Brace + Bolt и программы CEA Brace + Bolt.

Понимание геологических и структурных рисков

Узнайте о потенциальных геологических угрозах вашему дому в случае сильного землетрясения. Сильная тряска от землетрясений может:

Разорвать землю.
Спровоцировать оползни.
Превратите поверхность земли в жидкость.

Если ваш дом был построен до 1980 года, у вас могут быть структурные риски, которые могут повлиять на вашу безопасность.

Руководство по личной готовности

Следуйте семи шагам к безопасности при землетрясениях. Уменьшите риск повреждений и травм в результате сильного землетрясения, определив возможные опасности в доме:

Высокая тяжелая мебель, которая может опрокинуться, например книжные шкафы, фарфоровые шкафы или модульные навесные шкафы.
Водонагреватели, которые не соответствуют нормам, могут лопнуть.
Плиты и приборы, которые могут двигаться достаточно, чтобы разорвать газовые или электрические линии.
Висячие растения в тяжелых горшках, которые могут свободно качаться на крючках.
Тяжелые рамы для картин или зеркала над кроватью, которые могут упасть, пока вы спите.
Защелки на кухонных шкафах или других шкафах, которые не будут удерживать дверцу закрытой при встряхивании.
Хрупкие или тяжелые предметы, хранящиеся на высоких или открытых полках, могут упасть и разбиться, что приведет к дополнительным повреждениям и угрозам безопасности.
Каменная труба может рухнуть и провалиться сквозь неподдерживаемую крышу.
Легковоспламеняющиеся жидкости, такие как краски или чистящие средства, безопаснее хранить в гараже или на открытом воздухе.

Вашему дому грозит землетрясение?

Знаете ли вы об основных геологических опасностях в вашем регионе? Эта информация может повлиять на безопасность вашей семьи и дома во время землетрясения.