Από ποια είναι η επιφάνεια της Γης;
Το εσωτερικό της Γης μπορεί να χωριστεί σε στρώματα ανάλογα με τις μηχανικές τους ιδιότητες (ιδίως
- Ο πυρήνας
Το κεντρικό, βαθύτερο μέρος του πλανήτηΓη, η γεωσφαιρία που βρίσκεται κάτω από το μανδύα της Γης και, πιθανώς, αποτελείται από κράμα σιδήρου-νικελίου με ανάμιξη άλλων σιδεροφιλικών στοιχείων. Το βάθος είναι 2.900 χλμ.
- Μανδύας
Ο μανδύας της Γης εκτείνεται σε βάθος 2.890 χιλιομέτρων, καθιστώντας το το παχύτερο στρώμα της Γης. Η πίεση στον κάτω μανδύα είναι περίπου 140 GPa (1,4 · 106 atm).
Ο μανδύας αποτελείται από πυριτικά πετρώματα πλούσια σεσίδηρο και μαγνήσιο σε σχέση με τον υπερκείμενο φλοιό. Οι υψηλές θερμοκρασίες στον μανδύα καθιστούν το πυριτικό υλικό αρκετά πλαστικό ώστε να επιτρέπει τη μεταφορά του υλικού στον μανδύα να αναδύεται μέσω ρηγμάτων στις τεκτονικές πλάκες.
- Φλοιός
Το πάχος του φλοιού της γης μπορεί να είναι από 5 έως 70 χλμβάθος από την επιφάνεια. Τα λεπτότερα μέρη του ωκεάνιου φλοιού που βρίσκονται κάτω από τις λεκάνες των ωκεανών (5-10 χλμ.) Αποτελούνται από πυκνό βράχο πυριτικού σιδήρου-μαγνησίου όπως βασάλτη.
Στο υλικό μας θα μιλήσουμε για το πάνω μέρος της δομής της Γης: λιθοσφαιρικές πλάκες.
Πώς τακτοποιούνται οι λιθοσφαιρικές πλάκες;
Υπάρχουν δύο βασικά διαφορετικοί τύποι γήινωνκρούστα - ηπειρωτική κρούστα και ωκεάνια κρούστα. Ορισμένες λιθοσφαιρικές πλάκες αποτελούνται αποκλειστικά από ωκεανό φλοιό, άλλες αποτελούνται από ένα μπλοκ ηπειρωτικής κρούστας συγκολλημένο στον ωκεανό φλοιό.
Συνολικό πάχος (πάχος της λιθόσφαιρας)της ωκεάνιας λιθόσφαιρας κυμαίνεται από 2-3 χιλιόμετρα στην περιοχή των ρήξεων των ωκεανών έως 80-90 χιλιομέτρων κοντά στα ηπειρωτικά όρια. Το πάχος της ηπειρωτικής λιθόσφαιρας φτάνει τα 200-220 χλμ.
Οι λιθοσφαιρικές πλάκες αλλάζουν συνεχώςπεριγράμματα, μπορούν να χωριστούν ως αποτέλεσμα ρήξης και να συγκολληθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια ενιαία πλάκα ως αποτέλεσμα σύγκρουσης. Οι λιθοσφαιρικές πλάκες μπορούν επίσης να βυθιστούν στον μανδύα του πλανήτη, φτάνοντας βαθιά στον εξωτερικό πυρήνα.
Από την άλλη πλευρά, η διαίρεση του φλοιού της γης σε πλάκεςείναι διφορούμενη, και καθώς η γεωλογική γνώση συσσωρεύεται, αναγνωρίζονται νέες πλάκες και ορισμένα όρια πλακών αναγνωρίζονται ως ανύπαρκτα. Επομένως, τα περιγράμματα αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου και με αυτήν την έννοια. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις μικρές πλάκες, για τις οποίες οι γεωλόγοι έχουν προτείνει πολλές κινηματικές ανακατασκευές, συχνά αμοιβαία αποκλειστικές.
Η ταχύτητα της οριζόντιας κίνησης του λιθοσφαιρικούΟι πλάκες στην εποχή μας ποικίλλουν από 1 έως 6 cm ετησίως (η ταχύτητα απομάκρυνσης των πλακών είναι από 2 έως 12 cm το χρόνο). Ο ρυθμός κίνησης της πλάκας από τη Μεσοατλαντική Κορυφογραμμή στο βόρειο τμήμα της είναι 2,3 cm ετησίως και στο νότιο τμήμα - 4 cm ετησίως.
Οι πλάκες απομακρύνονται πιο γρήγορα κοντάΑνατολική Ειρηνική κορυφογραμμή κοντά στο νησί του Πάσχα - η ταχύτητά τους είναι 18 εκατοστά το χρόνο. Οι πιο αργές πλάκες κινούνται χωριστά στον Κόλπο του Άντεν και στην Ερυθρά Θάλασσα - με ταχύτητα 1-1,5 cm ετησίως.
Χάρτης λιθοσφαιρικών πλακών
Τύποι συγκρούσεων λιθοσφαιρικών πλακών:
- Ωκεάνια-ηπειρωτική σύγκρουση
Το όριο σύγκρουσης κυλά μεταξύ του ωκεανούκαι μια ηπειρωτική πλάκα. Η ωκεάνια πλάκα κρούσης κινείται κάτω από την ηπειρωτική πλάκα. Παραδείγματα σύγκρουσης: Πλάκα Nazca με πλάκα Νοτίου Αμερικής και πλάκα Καρύδας με πλάκα Βόρειας Αμερικής.
- Ωκεάνια-ωκεάνια σύγκρουση
Η μία από τις πλάκες κινείται κάτω από την άλλη - η μία πάνωπου είναι μια ομάδα νησιών. Παραδείγματα σύγκρουσης: Πλάκα της Βόρειας Αμερικής με την πλάκα Okhotsk, με την πλάκα Amur, με την πλάκα Φιλιππίνων, με την πλάκα Indo-Αυστραλίας. Πιάτο Νότιας Αμερικής με πλάκα Καραϊβικής.
- Ηπειρωτική-ηπειρωτική σύγκρουση
Ένας τύπος σύγκρουσης στον οποίο καμία πλάκα δεν είναι κατώτερη από την άλλη και και οι δύο σχηματίζουν βουνά. Παραδείγματα: Ινδική πλάκα με ευρασιατική πλάκα.
Πώς κινούνται οι λιθοσφαιρικές πλάκες;
Σύμφωνα με τη σύγχρονη επιστημονική προσέγγιση για την κίνηση των πλακών, ο φλοιός της γης αποτελείται από σχετικά ενσωματωμένα μπλοκ - λιθοσφαιρικές πλάκες, που βρίσκονται σε συνεχή κίνηση μεταξύ τους.
Ταυτόχρονα, σε ζώνες επέκτασης(μεσοωκεάνιες κορυφογραμμές και ηπειρωτικά ρήγματα) ως αποτέλεσμα της εξάπλωσης (αγγλ. εξάπλωση θαλάσσιου πυθμένα - εξάπλωση του βυθού), σχηματίζεται νέος ωκεάνιος φλοιός, και ο παλαιός απορροφάται σε ζώνες βύθισης.
Παρουσιάζεται θερμική μεταφορά στο υλικό του μανδύαως αποτελεσματικός μηχανισμός μεταφοράς θερμικής ενέργειας από τον πυρήνα της Γης και αντιπροσωπεύει συναγωγικά κύτταρα μεγέθους έως και αρκετών χιλιάδων χιλιομέτρων. Πάνω από τις ανοδικές ροές της ύλης του μανδύα, δηλαδή θερμές και λιγότερο πυκνές, υπάρχουν ζώνες εξάπλωσης του πυθμένα του ωκεανού.
Κατεβαίνοντας πίδακες ψυχρού και πυκνότερουΤο υλικό μανδύα παρασύρεται από λιθοσφαιρικές πλάκες σε ζώνες υποαγωγής. Η κίνηση των πλακών πραγματοποιείται λόγω της ιξώδους πρόσφυσης του υλικού του άνω μανδύα, το οποίο είναι σε κίνηση, με την άνιση βάση της λιθόσφαιρας.
Καταγράφονται σύγχρονες κινήσεις λιθοσφαιρικών πλακώνδιάφορες μέθοδοι, οι πιο κοινές από τις οποίες είναι οι μέθοδοι γεωδαισίας του χώρου. Οι σύγχρονοι δέκτες GPS είναι ικανοί να καταγράφουν κινήσεις πλακών με ακρίβεια κλασμάτων ενός χιλιοστού ανά έτος.
Οι συνέπειες της κίνησης των λιθοσφαιρικών πλακών μπορεί επίσης να είναιπαρατηρούμε σε σεισμικές εξαρθρώσεις - διαταραχές στη συνέχεια των πετρωμάτων που προκύπτουν από σεισμούς, οι οποίες με τη σειρά τους είναι συνέπεια της στιγμιαίας απελευθέρωσης του στρες στον γήινο φλοιό.
Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα μιας σεισμικής εξάρθρωσης είναι ένας φράκτης σε ένα αγρόκτημα στην Καλιφόρνια, κοντά στο Σαν Φρανσίσκο, χωρισμένος σε δύο μέρη, μετατοπισμένος κατά μήκος του ρήγματος του San Andreas σε σχέση μεταξύ τους κατά αρκετά μέτρα.
Μοντέλο τεκτονικής πλάκας στην επιφάνεια μιας ηφαιστειακής λίμνης λάβας
Περισσότερο από το 90% της επιφάνειας της Γης στη σύγχρονη εποχή καλύπτεται από τις οκτώ μεγαλύτερες λιθοσφαιρικές πλάκες:
- Αυστραλιανή πινακίδα
- Ανταρκτική πλάκα
- Αφρικανική πλάκα
- Ευρασιατική πλάκα
- Ινδική πλάκα
- Πινακίδα Ειρηνικού
- Βορειοαμερικανική πλάκα
- Πιάτο Νότιας Αμερικής
Τι έχουν μάθει οι επιστήμονες για τη θεωρία των τεκτονικών πλακών;
Επιστήμονας Bradford Foley της ΠενσυλβανίαςΤο Πανεπιστήμιο των Ηνωμένων Πολιτειών είναι βέβαιο ότι η επιφάνεια της Γης δεν μπορεί να θεωρηθεί στατική, επειδή είναι συνεχώς ταραγμένη. Επιπλέον, σύμφωνα με τον ειδικό, η τεκτονική δρα σωστά, τοποθετώντας τα πάντα στη θέση της. Τα κατάγματα στο φλοιό της γης είναι επίσης το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των υπόγειων πλακών.
Για αιώνες, η επιστήμη το πίστευε αυτόη επιφάνεια της Γης, το εξώτατο στρώμα της είναι στατικό και σκληρό. Δεν κινείται ούτε αλλάζει. Ωστόσο, η αναδυόμενη θεωρία της τεκτονικής της πλάκας άλλαξε ολόκληρη την κατανόηση του σχηματισμού εδάφους. Δηλώνει σαφώς τη συνεχή κίνηση της επιφάνειας του πλανήτη. Και απόδειξη αυτού είναι οι σεισμοί, οι ηφαιστειακές εκρήξεις, ο σχηματισμός βουνών και ηφαιστειακών λιμνών.
Όλα αυτά τα γεγονότα συνδέονται κάπως με το καυτόέντερα της Γης. Όλα τα γνωστά τοπία που υπάρχουν στον πλανήτη είναι προϊόντα του αιολικού κύκλου, στον οποίο ο πλανήτης είναι απασχολημένος με συνεχή βελτίωση του εαυτού του.
Η τεκτονική πλάκας περιγράφει σήμερα ολόκληρο το εξωτερικόστρώμα της γης. Καταλαμβάνει πάχος περίπου 100 km και χωρίζεται σε περίεργους γρίφους από πλάκες βράχου που μεταφέρουν τις ηπείρους και τον βυθό. Σε αυτήν την περίπτωση, οι πλάκες που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια αυτής της κίνησης βυθίζονται στο εσωτερικό του πλανήτη. Αυτός ο κύκλος, λένε οι επιστήμονες, δημιουργεί πολλά γεωλογικά θαύματα, αλλά είναι επίσης η αιτία πολλών φυσικών καταστροφών στον πλανήτη μας.
Συνδέει πολλά ασύμβαταπράγματα: εξάπλωση του βυθού και μαγνητικών λωρίδων σε μέρη σχηματισμού σεισμών και οροσειρών. Ο γεωδυναμικός Bradford Foley του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας πιστεύει ότι η τεκτονική της πλάκας λειτουργεί με τον σωστό τρόπο, διότι βάζει τα πάντα στη θέση της.
Επομένως, η θεωρία φαίνεται όχι μόνο πειστική, αλλάπραγματικός. Η επιφάνεια της Γης δεν μπορεί να θεωρηθεί στάσιμη. Είναι συνεχώς ταραγμένη και ανήσυχη. Τα σχηματισμένα σφάλματα είναι επίσης το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης τεκτονικών πλακών. Υποστηρίζουν την ιδέα της παρασυρόμενης ηπείρου, η οποία θεωρείται ασυνήθιστη.
Ηλικία του πυθμένα του ωκεανού (το κόκκινο αντιστοιχεί στον νεαρό φλοιό)
Ποιο είναι το μέλλον της επιστήμης της τεκτονικής;
Παρά την φαινομενική απλότητα και την κομψότητά της, η έννοια της τεκτονικής πλακών εξελίσσεται συνεχώς καθώς συσσωρεύονται νέα δεδομένα.
Ένα από τα πιεστικά θέματα του σύγχρονουΗ τεκτονική και η γεωδυναμική παραμένουν μια εξήγηση για τα αίτια του ενδοπλάκου μαγματισμού και του μαγματισμού hotspot, ως αποτέλεσμα των οποίων αναδύονται αλυσίδες ωκεανών νησιών, για παράδειγμα, Χαβάη ή supervolcanoes όπως το Yellowstone, καθώς και μεγάλες πυριγενείς επαρχίες, για παράδειγμα, οι παγίδες της Σιβηρίας και οι παγίδες του οροπεδίου Deccan στην Ινδία.
Μία από τις πιο κοινές υποθέσεις είναιΗ εξήγηση των αιτιών του ενδοπλακικού μαγματισμού είναι η έννοια των λοφίων μανδύα - πίδακες καυτής ύλης μανδύα που αναδύονται από το όριο πυρήνα-μανδύα και αποτελούν πηγή περίσσειας (σε σύγκριση με τη μέση τιμή για τον μανδύα) θερμότητας, η οποία ξεκινά την τήξη τεράστιων όγκων του μάγματος.
Όταν εκρήγνυνται στην επιφάνεια μιας ηπείρου ή στον πυθμένα του ωκεανού, αυτά τα τήγματα, των οποίων η σύνθεση αντιστοιχεί σε βασάλτες, σχηματίζουν μεγάλες πυριγενείς επαρχίες.
Εάν, όταν ανεβαίνει στην επιφάνεια της γης, το λοφίοακουμπά στον ωκεανό φλοιό, στη συνέχεια καίει μέσα από αυτό, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν ηφαιστειακά νησιά - υποβρύχια ηφαίστεια, των οποίων οι κορυφές υψώνονται πάνω από την επιφάνεια του ωκεανού, ή μεγάλα ωκεάνια οροπέδια βασάλτη όπως το οροπέδιο Ontong Java στον Ειρηνικό Ωκεανό.
Διαβάστε περισσότερα
Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν
Η γη θα φτάσει σε κρίσιμη θερμοκρασία σε 20 χρόνια
Στο διάστημα, βρήκαν βαρυτικά κύματα που αλλάζουν χώρο και χρόνο. Τι σημαίνει?