Instrumente 

Mișcarea plăcilor crustale. Plăci tectonice

Aceasta este o teorie geologică modernă despre mișcarea litosferei, conform căreia scoarța terestră este formată din blocuri relativ integrale - plăci litosferice, care sunt în mișcare constantă unele față de altele. În același timp, în zonele de expansiune (crestele medii oceanice și rifturile continentale), ca urmare a extinderii fundului mării, se formează o nouă crustă oceanică, iar cea veche este absorbită în zonele de subducție. Teoria tectonicii plăcilor explică apariția cutremurelor, a activității vulcanice și a proceselor de construcție a munților, majoritatea fiind limitate la granițele plăcilor.

Ideea mișcării blocurilor crustale a fost propusă pentru prima dată în teoria derivei continentale, propusă de Alfred Wegener în anii 1920. Această teorie a fost inițial respinsă. Reînvierea ideii de mișcări în învelișul solid al Pământului („mobilism”) a avut loc în anii 1960, când, în urma studiilor asupra reliefului și geologiei fundului oceanului, s-au obținut date care indică procese de expansiune (împrăștiere) a scoarței oceanice și subducția unor părți ale scoarței sub altele (subducție). Combinarea acestor idei cu vechea teorie a derivei continentale a dat naștere teoriei moderne a tectonicii plăcilor, care a devenit curând un concept general acceptat în științele pământului.

În teoria plăcilor tectonice, o poziție cheie este ocupată de conceptul de setare geodinamică - o structură geologică caracteristică cu un anumit raport de plăci. În același cadru geodinamic, au loc același tip de procese tectonice, magmatice, seismice și geochimice.

Starea actuală a plăcilor tectonice

În ultimele decenii, tectonica plăcilor și-a schimbat semnificativ principiile de bază. În prezent, ele pot fi formulate după cum urmează:

Partea superioară a Pământului solid este împărțită într-o litosferă fragilă și o astenosferă plastică. Convecția în astenosferă este principala cauză a mișcării plăcilor.

Litosfera modernă este împărțită în 8 plăci mari, zeci de plăci medii și multe mici. Plăcile mici sunt amplasate în curele între plăcile mari. Activitatea seismică, tectonică și magmatică este concentrată la limitele plăcilor.

Într-o primă aproximare, plăcile litosferice sunt descrise ca corpuri rigide, iar mișcarea lor respectă teorema de rotație a lui Euler.

Există trei tipuri principale de mișcări relative ale plăcilor

1) divergență (divergență), exprimată prin rifting și răspândire;

2) convergența (convergența) exprimată prin subducție și coliziune;

3) mișcări de forfecare de-a lungul falilor geologice de transformare.

Răspândirea în oceane este compensată prin subducție și ciocnire de-a lungul periferiei acestora, iar raza și volumul Pământului sunt constante până la compresia termică a planetei (în orice caz, temperatura medie a interiorului Pământului scade lent de-a lungul miliardelor de ani). ).

Mișcarea plăcilor litosferice este cauzată de antrenarea lor de către curenții convectivi în astenosferă.

Există două tipuri fundamental diferite Scoarta terestra- crusta continentală (mai veche) și crusta oceanică (nu mai veche de 200 de milioane de ani). Unele plăci litosferice sunt compuse exclusiv din crustă oceanică (un exemplu este cea mai mare placă din Pacific), altele constau dintr-un bloc de crustă continentală sudată în crusta oceanică.

Peste 90% din suprafața Pământului în epoca modernă este acoperită de 8 cele mai mari plăci litosferice:

1. Aragaz australian.

2. Placa antarctică.

3. farfurie africană.

4. Placa eurasiatică.

5. Farfurie Hindustan.

6. Placa Pacificului.

7. farfurie nord-americană.

8. Placă sud-americană.

Plăcile de dimensiuni medii includ Placa Arabă, precum și Placa Cocos și Placa Juan de Fuca, rămășițe ale imensei plăci Faralon care au format o mare parte din fundul Oceanului Pacific, dar acum a dispărut în zona de subducție de sub Americi.

Teoria tectonicii plăcilor este o știință modernă despre originea și dezvoltarea litosferei Pământului. Ideile de bază ale teoriei plăcilor tectonice sunt următoarele. Plăcile litosferice sunt situate deasupra unui înveliș de plastic și vâscos, astenosferă. Astenosfera este un strat de duritate și vâscozitate reduse în partea superioară a mantalei Pământului. Plăcile plutesc și se deplasează încet orizontal prin astenosferă.

Pe măsură ce plăcile se depărtează, pe partea opusă a recifelor oceanice din mijlocul văii apar crăpături, care sunt umplute cu bazalt tineri care se ridică din mantaua Pământului. Plăcile oceanice ajung uneori sub plăcile continentale sau alunecă unele față de altele de-a lungul planurilor verticale de falie. Răspândirea și târârea plăcilor este compensată de nașterea unei noi cruste oceanice la locurile fisurilor.

Știința modernă explică motivele mișcării plăcilor litosferice prin faptul că căldura se acumulează în intestinele Pământului, ceea ce provoacă curenți de convecție substanțele mantalei. Penele mantalei apar chiar și la limita nucleu-manta. Și plăcile oceanice răcite se scufundă treptat în manta. Acest lucru dă impuls proceselor hidrodinamice. Plăcile în cădere persistă aproximativ 400 de milioane de ani la o limită de 700 km și după ce au acumulat suficientă greutate „eșuează„prin limite, în mantaua inferioară, ajungând la suprafața miezului. Acest lucru face ca penele de manta să se ridice la suprafață. La limita de 700 km, aceste jeturi se despart și pătrund în mantaua superioară, generând un flux ascendent în ea. O linie de separare a plăcilor se formează deasupra acestor curenți. Sub influența fluxurilor de manta se produce tectonica plăcilor.

În 1912, geofizicianul și meteorologul german Alfred Wegener, pe baza asemănării coastelor atlantice ale Americii de Nord și de Sud cu Europa și Africa, precum și pe baza datelor paleontologice și geologice, a dovedit „ deriva continentală" El a publicat aceste date în 1915 în Germania.

Conform acestei teorii, continentele „plutesc” pe „lacul” de bazalt inferior ca aisbergurile. Conform ipotezei lui Wegener, un supercontinent a existat acum 250 de milioane de ani Pangea(gr. pan - totul, iar gaya - Pământ, adică Pământul întreg). Cu aproximativ 200 de milioane de ani în urmă, Pangea s-a împărțit în Laurasiaîn nord şi Gondwana pe Sud. Între ei era Marea Tethys.

Existența supercontinentului Gondwana la începutul erei mezozoice este confirmată de similitudinea topografiei Americii de Sud, Africii, Australiei și a Peninsulei Hindustan. În Antarctica s-au găsit zăcăminte de cărbune, ceea ce indică faptul că în trecutul îndepărtat aceste locuri aveau un climat cald și vegetație abundentă.

Paleontologii au dovedit că flora și fauna continentelor care s-au format după prăbușirea Gondwana sunt aceleași și formează o singură familie. Asemănarea straturilor de cărbune din Europa și America de Nord și asemănarea rămășițelor de dinozaur indică faptul că aceste continente s-au separat după Perioada triasică.


În secolul al XX-lea, a devenit clar că în mijlocul oceanelor există munți submarin de aproximativ 2 km înălțime, 200 până la 500 km lățime și până la câteva mii de km lungime. Ei au fost chemați crestele mijlocii oceanice (CR). Aceste creste au acoperit întreaga planetă într-un inel. S-a stabilit că locurile cele mai active din punct de vedere seismic de pe suprafața pământului sunt SKh. Materialul principal al acestor munți este bazalt.

Oamenii de știință au descoperit tranșee oceanice adânci (aproximativ 10 km) sub oceane, care sunt situate în principal pe țărmurile continentelor sau insulelor. Au fost descoperite în oceanele Pacific și Indian. Dar nu există niciunul în Oceanul Atlantic. Cel mai adânc jgheab este Mariana Trench, 11022 m adâncime, situată în Oceanul Pacific. ÎN jgheaburi adânci Există o mare activitate seismică, iar scoarța terestră în astfel de locuri cade în manta.

Omul de știință american G. Hess a sugerat că materialul mantalei prin fisuri prin fisuri (rift în engleză - îndepărtare, expansiune) se ridică până în părțile centrale ale SC și, umplând fisurile, se cristalizează, orientat în direcția câmpului magnetic al Pământului. După ceva timp, în timp ce se îndepărtau unul de celălalt, apare din nou o crapatura noua, iar procesul se repetă. Oamenii de știință, ținând cont de direcția câmpului magnetic al cristalelor de origine vulcanică și a Pământului, prin corelare, au stabilit locația și direcția de mișcare a continentelor în diferite timpuri geologice. Extrapolândîn sens invers mișcării continentelor, au primit supercontinentele Gondwana și Pangea.

Cel mai activ loc al lanțurilor muntoase este trecerea liniei în mijlocul crestelor, unde apar defecte care ajung la manta. Lungimea faliilor variază de la 10 km la 100 km. Rifturile împart SH-ul în două părți. Rifturi situate între peninsulă Arabia și Africa au o lungime de aproximativ 6500 km. În total, lungimea rifturilor oceanice este de aproximativ 90 mii km.

De atunci s-au acumulat roci sedimentare Perioada jurasică. În apropierea SKh nu există roci sedimentare, iar direcția câmpului magnetic al cristalelor coincide cu direcția câmpului magnetic al Pământului. Pe baza acestor date, în 1962, geologii americani G. Hess și R. Dietz au explicat motivele apariției SH-ului prin faptul că scoarța terestră de sub oceane alunecă în direcția opusă. Și din acest motiv, apar fisuri de fisuriși SH. Cauzele derivei continentale sunt asociate cu apariția continentelor continentale, care, extinzându-se, împing plăcile litosferice și, prin urmare, le pun în mișcare.

Sub apă plăcile sunt grele, când se întâlnesc cu plăcile continentale, cad în mantaua Pământului. În apropierea Venezuelei, Placa Caraibelor se mișcă sub Placa Sud-Americană. ÎN anul trecut, cu ajutorul navelor spațiale s-a stabilit că vitezele de mișcare a plăcilor sunt diferite. De exemplu, viteza de deplasare a peninsulei Hindustan la nord este de aproximativ 6 cm/an, America de Nord spre vest - 5 cm/an şi Australia spre nord-est - 14 cm/an.

Rata de formare a noii scoarțe terestre este de 2,8 km 2 /an. Suprafața SKh este de 310 milioane km 2, prin urmare, s-au format pe parcursul a 110 milioane de ani. Vârsta rocilor crustale din vestul Oceanului Pacific este de 180 de milioane de ani. În ultimii 2 miliarde de ani, noi oceane au apărut și vechile oceane au dispărut de aproximativ 20 de ori.

America de Sud s-a separat de Africa acum 135 de milioane de ani. America de Nord s-a separat de Europa acum 85 de milioane de ani. farfurie Hindustan acum 40 de milioane de ani s-a ciocnit cu eurasiatică, în urma căreia au apărut munții Tibet și Himalaya. Știința a stabilit că după formarea scoarței terestre (acum 4,2 miliarde de ani) ca urmare a proceselor tectonice dezintegrat de patru oriși formarea Pangeei cu o perioadă de aproximativ un miliard de ani.

Activitatea vulcanică este concentrată la joncțiunile plăcilor. De-a lungul liniei de joncțiune a plăcilor există lanțuri de vulcani, de exemplu, în Insulele Hawaii și Groenlanda. Lungimea lanțurilor vulcanice este în prezent de aproximativ 37 mii km. Oamenii de știință cred că în câteva sute de milioane de ani, Asia se va uni cu America de Nord și de Sud. Oceanul Pacific se va închide și Oceanul Atlantic se va extinde.

Întrebări pentru autocontrol

1. Cum se numește teoria despre originea și dezvoltarea litosferei Pământului?

2. Cum se numește stratul de duritate și vâscozitate reduse din partea superioară a mantalei Pământului?

3. Unde se depărtează plăcile oceanice pe partea opusă?

4. Cum explică știința modernă motivele mișcării plăcilor litosferice?

5. Ce plăci se cufundă în mantaua Pământului?

6. Ce face ca penele de manta să se ridice la suprafață?

7. Cine și când, pe baza asemănării coastelor atlantice ale Americii de Nord și de Sud cu Europa și Africa, a dovedit „ deriva continentală».

8. Cu câte milioane de ani în urmă a existat supercontinentul? Pangea?

9. Cu câte milioane de ani în urmă s-a împărțit Pangea Laurasiaîn nord şi Gondwana la sud?

10. Unde era Marea Tethys?

11. Unde au fost găsite zăcăminte de cărbune, ceea ce indică faptul că în trecutul îndepărtat aceste locuri aveau un climat cald și vegetație abundentă?

12. Flora și fauna a căror continente sunt aceleași și formează o singură familie?

13. Ce indică asemănarea straturilor de cărbune din Europa și America de Nord?

14. Când au aflat că în mijlocul oceanelor există crestele oceanice?

15.Creste medii oceanice acoperă întreaga planetă într-un inel sau nu?

16. Unde sunt amplasate tranșeele oceanice?

17. Care șanț oceanic este cel mai adânc și unde se află?

18. Câte părți sunt împărțite prin fisuri (fisuri) ale crestelor mijlocii oceanice?

19. Câte mii de km este în total lungimea rifturilor oceanice?

20. Cine și când au legat cauzele derivei continentale cu apariția crestelor mijlocii oceanice?

21. De ce plăcile subacvatice, când se întâlnesc cu plăcile continentale, cad în mantaua Pământului?

22. Câți cm/an este viteza de mișcare? America de Nord spre vest?

23. Câți cm/an este viteza de mișcare? Australia spre nord-est?

24. Câți km 2 /an este viteza de formare a noii scoarțe terestre?

25. Câte milioane km 2 zonă crestele oceanice?

26. Câte milioane de ani s-au format? crestele oceanice?

27. Din ce motiv apar ele? lanțuri de vulcani?

28. Pe ce insule există un lanț de vulcani?

29. Câte mii de kilometri are în prezent lungimea lanțurilor vulcanice?

…******…
Tema 21. Mediu și sănătate


Privit din spațiu, nu este deloc evident că Pământul este plin de viață. Pentru a înțelege că este aici, trebuie să te apropii suficient de planetă. Dar chiar și din spațiu planeta noastră pare încă vie. Suprafața sa este împărțită în șapte continente, care sunt spălate de oceane uriașe. Sub aceste oceane, în adâncurile invizibile ale planetei noastre, există și viață.

O duzină de plăci reci și dure alunecă încet peste mantaua interioară fierbinte, scufundându-se unele sub altele și ciocnindu-se ocazional. Acest proces, numit tectonica plăcilor, este una dintre caracteristicile definitorii ale planetei Pământ. Oamenii simt acest lucru în principal atunci când au loc cutremure și vulcanii erup.

Dar tectonica plăcilor este responsabilă pentru ceva mai important decât cutremure și erupții. Noi cercetări sugerează că activitatea tectonică a Pământului poate fi importantă pentru o altă caracteristică definitorie a planetei noastre: viața. Pământul nostru are o crustă exterioară în mișcare, în continuă transformare, iar acesta poate fi principalul motiv pentru care Pământul este atât de uimitor și nicio altă planetă nu poate egala abundența sa.

Cu un miliard și jumătate de ani înainte de explozia cambriană, în epoca arheică, aproape că nu exista oxigen pe Pământ pe care îl respirăm acum. Algele începuseră deja să folosească fotosinteza pentru a produce oxigen, dar cea mai mare parte a acestui oxigen a fost consumată de rocile bogate în fier, care foloseau oxigenul pentru a se transforma în rugină.

Conform cercetărilor publicate în 2016, tectonica plăcilor a inițiat un proces în două etape care a dus la niveluri mai mari de oxigen. În prima etapă, subducția a făcut ca mantaua Pământului să se schimbe și să producă două tipuri de crustă - oceanică și continentală. Versiunea continentală avea mai puține minerale bogate în fier și mai multe roci bogate în cuarț, care nu atrag oxigenul din atmosferă.

Apoi, în următorii miliarde de ani – de la 2,5 miliarde de ani în urmă până la 1,5 miliarde de ani în urmă – rocile au pompat dioxid de carbon în aer și oceane. Dioxidul de carbon suplimentar a ajutat algele, care au produs și mai mult oxigen - suficient pentru a provoca în cele din urmă explozia cambriană.

Plăci tectonice de pe alte planete

Deci tectonica este importantă pentru viață?

Problema este că avem o singură mostră. Avem o planetă, un loc cu apă și o crustă exterioară alunecătoare, un loc plin de viață. Alte planete sau luni pot avea o activitate care seamănă cu tectonica Pământului, dar nu este ca ceea ce vedem pe Pământ.

Pământul se va răci în cele din urmă atât de mult încât tectonica plăcilor se va slăbi, iar planeta va deveni în cele din urmă înghețată. Noi supercontinente vor crește și vor dispărea înainte să se întâmple acest lucru, dar la un moment dat cutremurele se vor opri. Vulcanii vor fi opriți pentru totdeauna. Pământul va muri ca... Dacă vreo formă de viață îl va locui până în acest moment, este o întrebare.

Placi tectonice

Definiția 1

O placă tectonică este o parte mobilă a litosferei care se mișcă pe astenosferă ca un bloc relativ rigid.

Nota 1

Tectonica plăcilor este știința care studiază structura și dinamica suprafeței pământului. S-a stabilit că zona superioară dinamică a Pământului este fragmentată în plăci care se deplasează de-a lungul astenosferei. Tectonica plăcilor descrie direcția în care plăcile litosferice se mișcă și modul în care interacționează.

Întreaga litosferă este împărțită în plăci mai mari și mai mici. Activitatea tectonică, vulcanică și seismică are loc la marginile plăcilor, ducând la formarea de mari bazine montane. Mișcările tectonice pot schimba topografia planetei. În punctul de legătură se formează munți și dealuri, în punctele de divergență se formează depresiuni și fisuri în pământ.

În prezent, mișcarea plăcilor tectonice continuă.

Mișcarea plăcilor tectonice

Plăcile litosferice se mișcă unele față de altele cu o viteză medie de 2,5 cm pe an. Pe măsură ce plăcile se mișcă, ele interacționează între ele, în special de-a lungul limitelor lor, provocând deformații semnificative în scoarța terestră.

Ca urmare a interacțiunii plăcilor tectonice între ele, s-au format lanțuri muntoase masive și sisteme de falii asociate (de exemplu, Himalaya, Pirinei, Alpi, Urali, Atlas, Apalachi, Apenini, Anzi, sistemul de falii San Andreas etc. ).

Frecarea dintre plăci cauzează majoritatea cutremurelor planetei, activitatea vulcanică și formarea gropilor oceanice.

Plăcile tectonice conțin două tipuri de litosferă: crusta continentală și crusta oceanică.

O placă tectonă poate fi de trei tipuri:

  • placa continentala,
  • placa oceanica,
  • placă mixtă.

Teorii ale mișcării plăcilor tectonice

În studiul mișcării plăcilor tectonice, meritul deosebit îi revine lui A. Wegener, care a sugerat că Africa și partea de est a Americii de Sud erau anterior un singur continent. Cu toate acestea, după o greșeală care a avut loc cu multe milioane de ani în urmă, părți ale scoarței terestre au început să se miște.

Conform ipotezei lui Wegener, pe o astenosferă plastică erau amplasate platforme tectonice cu mase diferite și o structură rigidă. Erau într-o stare instabilă și s-au mișcat tot timpul, în urma căreia s-au ciocnit, s-au suprapus unul pe celălalt și s-au format zone de plăci și articulații depărtate. În locurile de coliziuni s-au format zone cu activitate tectonă crescută, s-au format munți, au erupt vulcani și au avut loc cutremure. Deplasarea a avut loc cu o rată de până la 18 cm pe an. Magma a pătruns în faliile din straturile profunde ale litosferei.

Unii cercetători cred că magma care a ieșit la suprafață s-a răcit treptat și a format o nouă structură de fund. Scoarta terestră nefolosită, sub influența derivării plăcilor, s-a scufundat în adâncuri și s-a transformat din nou în magmă.

Cercetările lui Wegener au afectat procesele de vulcanism, studiul întinderii suprafeței fundului oceanului, precum și structura internă vâsco-lichid a pământului. Lucrările lui A. Wegener au devenit fundamentul dezvoltării teoriei tectonicii plăcilor litosferice.

Cercetările lui Schmelling au dovedit existența mișcării convective în interiorul mantalei care duce la mișcarea plăcilor litosferice. Omul de știință credea că principalul motiv pentru mișcarea plăcilor tectonice este convecția termică în mantaua planetei, în timpul căreia straturile inferioare ale scoarței terestre se încălzesc și se ridică, iar straturile superioare se răcesc și se scufundă treptat.

Poziția principală în teoria plăcilor tectonice este ocupată de conceptul de setare geodinamică, o structură caracteristică cu o anumită relație a plăcilor tectonice. În același cadru geodinamic se observă același tip de procese magmatice, tectonice, geochimice și seismice.

Teoria plăcilor tectonice nu explică pe deplin relația dintre mișcările plăcilor și procesele care au loc adânc în interiorul planetei. Este nevoie de o teorie care ar putea descrie structura internă a pământului însuși, procesele care au loc în adâncurile sale.

Pozițiile tectonicii plăcilor moderne:

  • partea superioară a scoarței terestre include litosfera, care are o structură fragilă, și astenosfera, care are o structură plastică;
  • principalul motiv pentru mișcarea plăcilor este convecția în astenosferă;
  • litosfera modernă este formată din opt plăci tectonice mari, vreo zece plăci medii și multe plăci mici;
  • plăcile tectonice mici sunt situate între cele mari;
  • activitatea magmatică, tectonică și seismică este concentrată la limitele plăcilor;
  • Mișcarea plăcilor tectonice respectă teorema de rotație a lui Euler.

Tipuri de mișcări ale plăcilor tectonice

Există diferite tipuri de mișcări ale plăcilor tectonice:

  • mișcare divergentă - două plăci diverg, iar între ele se formează un lanț muntos subacvatic sau prăpastie în pământ;
  • mișcare convergentă - două plăci converg și placa mai subțire se deplasează sub cea mai subțire aragaz mare, în urma cărora se formează lanțuri muntoase;
  • mișcare de alunecare - plăcile se mișcă în direcții opuse.

În funcție de tipul de mișcare, se disting plăci tectonice divergente, convergente și alunecare.

Convergența duce la subducție (o placă se așează peste alta) sau la ciocnire (două plăci se zdrobesc pentru a forma lanțuri muntoase).

Divergența duce la răspândire (separarea plăcilor și formarea crestelor oceanice) și rifting (formarea unei ruperi în scoarța continentală).

Tipul de mișcare transformată a plăcilor tectonice implică deplasarea lor de-a lungul unei falii.

Figura 1. Tipuri de mișcări ale plăcilor tectonice. Autor24 - schimb online de lucrări ale studenților

Săptămâna trecută, publicul a fost șocat de vestea că peninsula Crimeea se îndreaptă spre Rusia nu numai datorită voinței politice a populației, ci și conform legilor naturii. Ce sunt plăcile litosferice și pe care dintre ele este situată geografic Rusia? Ce îi face să se miște și unde? Ce teritorii mai doresc să „alăture” Rusiei și care amenință că „fug” în SUA?

„Mergem undeva”

Da, toți mergem undeva. În timp ce citiți aceste rânduri, vă deplasați încet: dacă vă aflați în Eurasia, atunci spre est cu o viteză de aproximativ 2-3 centimetri pe an, dacă în America de Nord, atunci cu aceeași viteză spre vest și dacă undeva pe fundul Oceanului Pacific (cum ai ajuns acolo?), îl poartă spre nord-vest cu 10 centimetri pe an.

Dacă stai pe loc și aștepți aproximativ 250 de milioane de ani, te vei găsi pe un nou supercontinent care va uni toate pământurile pământului - pe continentul Pangea Ultima, numit astfel în memoria vechiului supercontinent Pangea, care a existat doar 250 de milioane. cu ani în urmă.

Prin urmare, vestea că „Crimeea se mișcă” cu greu poate fi numită știre. În primul rând, pentru că Crimeea, împreună cu Rusia, Ucraina, Siberia și Uniunea Europeană, fac parte din placa litosferică eurasiatică și toți s-au mișcat împreună într-o singură direcție în ultimele sute de milioane de ani. Cu toate acestea, Crimeea face, de asemenea, parte din așa-numitul Centura mobilă mediteraneană, este situată pe placa scitică, iar cea mai mare parte a părții europene a Rusiei (inclusiv orașul Sankt Petersburg) se află pe platforma est-europeană.

Și aici apare adesea confuzia. Faptul este că, pe lângă secțiuni uriașe ale litosferei, cum ar fi plăcile eurasiatice sau nord-americane, există și „plăci mai mici” complet diferite. Foarte aproximativ, scoarța terestră este formată din plăci litosferice continentale. Ele însele constau din platforme antice și foarte stabileși zone de construcție montană (vechi și modern). Și platformele în sine sunt împărțite în plăci - secțiuni mai mici ale crustei, constând din două „straturi” - o fundație și o acoperire și scuturi - aflorimente „cu un singur strat”.

Învelișul acestor plăci non-litosfere este format din roci sedimentare (de exemplu, calcar, compus din multe cochilii de animale marine care au trăit în oceanul preistoric deasupra suprafeței Crimeei) sau roci magmatice (expulsate din vulcani și mase înghețate de lavă). ). A fFundațiile și scuturile din plăci constau cel mai adesea din roci foarte vechi, în principal de origine metamorfică. Acesta este numele dat rocilor magmatice și sedimentare care s-au scufundat în adâncurile scoarței terestre, unde au loc diferite schimbări sub influența temperaturilor ridicate și a presiunii enorme.

Cu alte cuvinte, cea mai mare parte a Rusiei (cu excepția Chukotka și Transbaikalia) este situată pe placa litosferică eurasiatică. Cu toate acestea, teritoriul său este „împărțit” între placa siberiană de vest, scutul Aldan, platformele siberiei și est-europene și placa scitică.

Probabil, directorul Institutului de Astronomie Aplicată (IAP RAS), doctor în științe fizice și matematice Alexander Ipatov a declarat despre mișcarea ultimelor două plăci. Iar mai târziu, într-un interviu acordat lui Indicator, a clarificat: „Suntem angajați în observații care ne permit să stabilim direcția de mișcare a plăcilor scoarței terestre.Placa pe care se află stația Simeiz se mișcă cu o viteză de 29 de milimetri pe an spre nord-est, adică spre locul unde Rusia „Și placa în care se află Sankt Petersburg se deplasează, s-ar putea spune, spre Iran, spre sud-sud-vest”.Cu toate acestea, aceasta nu este o astfel de descoperire, deoarece această mișcare este cunoscută de câteva decenii și ea însăși a început în epoca cenozoică.

Teoria lui Wegener a fost acceptată cu scepticism – în principal pentru că nu putea oferi un mecanism satisfăcător pentru a explica mișcarea continentelor. El credea că continentele se mișcă, spargând scoarța terestră, ca niște spărgătoare de gheață, datorită forței centrifuge din rotația Pământului și forțelor de maree. Oponenții săi au spus că continentele „spărgătoare de gheață” își vor schimba aspectul dincolo de recunoaștere pe măsură ce se deplasau și că forțele centrifuge și de maree erau prea slabe pentru a servi drept „motor” pentru ei. Un critic a calculat că, dacă forța mareelor ​​ar fi suficient de puternică pentru a mișca continentele atât de repede (Wegener a estimat viteza lor la 250 de centimetri pe an), aceasta ar opri rotația Pământului în mai puțin de un an.

Până la sfârșitul anilor 1930, teoria derivei continentale a fost respinsă ca neștiințifică, dar până la mijlocul secolului al XX-lea a trebuit să fie revenită la: au fost descoperite crestele mijlocii oceanice și s-a dovedit că în zona acestor creste noi crusta se formează continuu, datorită căreia continentele se „depărtează”. Geofizicienii au studiat magnetizarea rocilor de-a lungul crestelor oceanice și au descoperit „fâșii” cu magnetizare multidirecțională.

S-a dovedit că noua crustă oceanică „înregistrează” starea câmpului magnetic al Pământului în momentul formării, iar oamenii de știință au primit o „riglă” excelentă pentru măsurarea vitezei acestui transportor. Așadar, în anii 1960, teoria derivei continentale a revenit pentru a doua oară, de data aceasta definitiv. Și de data aceasta oamenii de știință au reușit să înțeleagă ce mișcă continentele.

„Slot de gheață” într-un ocean în clocot

„Imaginați-vă un ocean în care plutesc bancuri de gheață, adică există apă în el, există gheață și, de exemplu, unele bancuri de gheață sunt înghețate plute de lemn. Gheața este plăci litosferice, plutele sunt continente și plutesc în mantaă”, explică membru corespondent al Academiei Ruse de Științe Valery Trubitsyn, cercetător șef la Institutul de Fizică a Pământului O.Yu. Schmidt.

În anii 1960, el a prezentat o teorie a structurii planetelor gigantice, iar la sfârșitul secolului al XX-lea a început să creeze o teorie bazată pe matematică a tectonicii continentale.

Stratul intermediar dintre litosferă și miezul fierbinte de fier din centrul Pământului - mantaua - este format din roci de silicat. Temperatura din acesta variază de la 500 de grade Celsius în partea de sus până la 4000 de grade Celsius la limita nucleului. Prin urmare, de la o adâncime de 100 de kilometri, unde temperatura este deja mai mare de 1300 de grade, materialul mantalei se comportă ca o rășină foarte groasă și curge cu o viteză de 5-10 centimetri pe an, spune Trubitsyn.

Ca urmare, celulele convective apar în manta, ca într-o cratiță cu apă clocotită - zone în care substanța fierbinte se ridică în sus la un capăt, iar substanța răcită se scufundă la celălalt.

„Există aproximativ opt dintre aceste celule mari în manta și multe altele mici”, spune omul de știință. Crestele medii oceanice (cum ar fi cele din Atlanticul de mijloc) sunt locul unde materialul mantalei se ridică la suprafață și unde se naște crustă nouă. În plus, există zone de subducție, locuri în care o placă începe să se „târască” sub cea vecină și se scufundă în manta. Zonele de subducție sunt, de exemplu, coasta de vest a Americii de Sud. Cele mai puternice cutremure au loc aici.

"În acest fel, plăcile iau parte la circulația convectivă a substanței mantalei, care devine temporar solidă în timp ce se află la suprafață. Scufundându-se în manta, substanța plăcii se încălzește și se înmoaie din nou", explică geofizicianul.

În plus, jeturi individuale de materie - penaj - se ridică de la manta și la suprafață, iar aceste jeturi au toate șansele să distrugă umanitatea. La urma urmei, penele de manta sunt cele care provoacă apariția supervulcanilor (vezi).Asemenea puncte nu sunt în niciun fel legate de plăcile litosferice și pot rămâne pe loc chiar și atunci când plăcile se mișcă. Când penarul iese, apare un vulcan uriaș. Există mulți astfel de vulcani, sunt în Hawaii, Islanda, un exemplu similar este caldera Yellowstone. Supervulcanii pot produce erupții de mii de ori mai puternice decât majoritatea vulcanilor obișnuiți precum Vezuviul sau Etna.

„Acum 250 de milioane de ani, un astfel de vulcan de pe teritoriul Siberiei moderne a ucis aproape toate ființele vii, doar strămoșii dinozaurilor au supraviețuit”, spune Trubitsyn.

Am fost de acord - ne-am despărțit

Plăcile litosferice constau din crustă oceanică bazaltică relativ grea și subțire și continente mai ușoare, dar mult mai groase. O placă cu un continent și o crustă oceanică „înghețată” în jurul său se poate deplasa înainte, în timp ce crusta oceanică grea se scufundă sub vecinul său. Dar când continentele se ciocnesc, nu se mai pot scufunda unul sub celălalt.

De exemplu, în urmă cu aproximativ 60 de milioane de ani, Placa Indiană s-a desprins de ceea ce a devenit mai târziu Africa și a călătorit spre nord, iar în urmă cu aproximativ 45 de milioane de ani a întâlnit Placa Eurasiatică, unde a crescut Himalaya - cei mai înalți munți de pe Pământ.

Mișcarea plăcilor va aduce mai devreme sau mai târziu toate continentele într-unul singur, așa cum frunzele într-un vârtej converg într-o singură insulă. În istoria Pământului, continentele s-au unit și s-au despărțit de aproximativ patru până la șase ori. Ultimul supercontinent Pangea a existat acum 250 de milioane de ani, înainte de el a existat supercontinentul Rodinia, acum 900 de milioane de ani, înainte de el - încă doi. „Și se pare că unificarea noului continent va începe în curând”, clarifică omul de știință.

El explică că continentele acționează ca un izolator termic, mantaua de sub ele începe să se încălzească, apar curenți ascendente și, prin urmare, supercontinentele se despart din nou după un timp.

America o va „lua” pe Chukotka

Plăcile litosferice mari sunt descrise în manuale; oricine le poate numi: placă antarctică, eurasiatică, nord-americană, sud-americană, indiană, australiană, Pacific. Dar la granițele dintre plăci, un adevărat haos apare din multe microplăci.

De exemplu, granița dintre placa nord-americană și placa eurasiatică nu se întinde deloc de-a lungul strâmtorii Bering, ci mult mai spre vest, de-a lungul crestei Chersky. Astfel, Chukotka se dovedește a face parte din placa nord-americană. În plus, Kamchatka este parțial situată în zona microplăcii Okhotsk și parțial în zona microplăcii Mării Bering. Iar Primorye este situat pe ipotetica placă Amur, a cărei margine vestică se învecinează cu Baikalul.

Acum marginea de est a plăcii eurasiatice și marginea de vest a plăcii nord-americane se „învârtesc” ca niște roți dințate: America se rotește în sens invers acelor de ceasornic, iar Eurasia se rotește în sensul acelor de ceasornic. Ca urmare, Chukotka se poate desprinde în cele din urmă „la o cusătură”, iar în acest caz poate apărea o cusătură circulară gigantică pe Pământ, care va trece prin Atlantic, Indian, Pacific și Nord. Oceanul Arctic(unde este în prezent închis). Și Chukotka însăși va continua să se miște „pe orbita” Americii de Nord.

Vitezometru pentru litosferă

Teoria lui Wegener a fost reînviată, nu în ultimul rând pentru că oamenii de știință au acum capacitatea de a măsura deplasarea continentelor cu o mare precizie. În zilele noastre se folosesc sisteme de navigație prin satelit pentru aceasta, dar există și alte metode. Toate acestea sunt necesare pentru a construi un sistem internațional de coordonate unificat - Cadrul Internațional de Referință Terestre (ITRF).

Una dintre aceste metode este radiointerferometria de bază foarte lungă (VLBI). Esența sa constă în observațiile simultane folosind mai multe radiotelescoape în diferite puncte de pe Pământ. Diferența de timp la care sunt recepționate semnalele permite deplasările să fie determinate cu mare precizie. Alte două moduri de măsurare a vitezei sunt observațiile cu laser de la sateliți și măsurătorile Doppler. Toate aceste observații, inclusiv folosind GPS, sunt efectuate la sute de stații, toate aceste date sunt reunite și, ca urmare, obținem o imagine a derivei continentale.

De exemplu, Simeiz din Crimeea, unde se află o stație de sondare cu laser, precum și o stație prin satelit pentru determinarea coordonatelor, „călătorește” spre nord-est (în azimut de aproximativ 65 de grade) cu o viteză de aproximativ 26,8 milimetri pe an. Zvenigorod, situat lângă Moscova, se mișcă cu aproximativ un milimetru pe an mai repede (27,8 milimetri pe an) și se îndreaptă mai spre est - aproximativ 77 de grade. Și, să zicem, vulcanul hawaian Mauna Loa se deplasează spre nord-vest de două ori mai repede - 72,3 milimetri pe an.

Plăcile litosferice pot fi, de asemenea, deformate, iar părțile lor își pot „trăi propria viață”, în special la granițe. Deși amploarea independenței lor este mult mai modestă. De exemplu, Crimeea se deplasează în continuare independent spre nord-est cu o viteză de 0,9 milimetri pe an (și în același timp crește cu 1,8 milimetri), iar Zvenigorod se deplasează undeva spre sud-est cu aceeași viteză (și în jos - cu 0 ). 2 milimetri pe an).

Trubitsyn spune că această independență se explică parțial prin „istoria personală” a diferitelor părți ale continentelor: părțile principale ale continentelor, platformele, pot fi fragmente de plăci litosferice antice care „s-au fuzionat” cu vecinii lor. De exemplu, creasta Ural este una dintre cusături. Platformele sunt relativ rigide, dar părțile din jurul lor se pot deforma și se pot mișca de la sine.