La teoria della tettonica a placche rivela come funziona effettivamente la superficie terrestre

Di cosa è fatta la superficie terrestre?

L'interno della Terra può essere suddiviso in strati in base alle loro proprietà meccaniche (in particolare

reologiche) o proprietà chimiche.In base alle loro proprietà meccaniche si dividono in litosfera, astenosfera, mesosfera, nucleo esterno e nucleo interno. In base alle sue proprietà chimiche, la Terra può essere divisa in crosta, mantello superiore, mantello inferiore, nucleo esterno e nucleo interno.

  • Il nucleo

La parte centrale e più profonda del pianetaTerra, la geosfera situata sotto il mantello terrestre e, presumibilmente, costituita da una lega ferro-nichel con una miscela di altri elementi siderofili. La profondità è di 2.900 km.

  • Mantello

Il mantello terrestre si estende per una profondità di 2.890 km, rendendolo lo strato più spesso della Terra. La pressione nel mantello inferiore è di circa 140 GPa (1,4 · 106 atm).

Il mantello è costituito da rocce silicatiche ricche diferro e magnesio in relazione alla corteccia sovrastante. Le alte temperature nel mantello rendono il materiale silicatico sufficientemente plastico da consentire la convezione del materiale nel mantello di emergere attraverso le faglie nelle placche tettoniche.

  • Abbaiare

Lo spessore della crosta terrestre può variare da 5 a 70 km inprofondità dalla superficie. Le parti più sottili della crosta oceanica che si trova alla base dei bacini oceanici (5-10 km) sono composte da una densa roccia di silicato di ferro e magnesio come il basalto.

Nel nostro materiale parleremo della parte superiore della struttura della Terra: le placche litosferiche. 

Come sono disposte le placche litosferiche?

Esistono due tipi fondamentalmente diversi di terrenicrosta - crosta continentale e crosta oceanica. Alcune placche litosferiche sono composte esclusivamente da crosta oceanica, altre sono costituite da un blocco di crosta continentale saldata nella crosta oceanica.

Spessore totale (spessore della litosfera)della litosfera oceanica varia da 2–3 km nella regione delle zone di rift degli oceani a 80–90 km vicino ai margini continentali. Lo spessore della litosfera continentale raggiunge i 200-220 km.

Le placche litosferiche cambiano costantementecontorni, possono dividersi a causa della spaccatura e saldarsi insieme per formare un'unica piastra a seguito di una collisione. Le placche litosferiche possono anche affondare nel mantello del pianeta, raggiungendo in profondità il nucleo esterno.

D'altra parte, la divisione della crosta terrestre in piastreè ambiguo e, man mano che la conoscenza geologica si accumula, vengono identificate nuove placche e alcuni confini di placche vengono riconosciuti come inesistenti. Pertanto, gli schemi cambiano nel tempo e in questo senso. Ciò è particolarmente vero per le piccole placche, per le quali i geologi hanno proposto molte ricostruzioni cinematiche, spesso che si escludono a vicenda.

La velocità del movimento orizzontale della litosfericalastre nel nostro tempo varia da 1 a 6 cm all'anno (la velocità di spostamento delle lastre va da 2 a 12 cm all'anno). La velocità di movimento delle placche dalla dorsale medio atlantica nella sua parte settentrionale è di 2,3 cm all'anno e nella parte meridionale di 4 cm all'anno.

Le lastre si allontanano più rapidamente vicinoEast Pacific Ridge vicino all'isola di Pasqua - la loro velocità è di 18 cm all'anno. Le placche più lente si stanno allontanando nel Golfo di Aden e nel Mar Rosso, a una velocità di 1–1,5 cm all'anno.

Mappa delle placche litosferiche

Tipi di collisioni di placche litosferiche:

  • Collisione oceanico-continentale

Il confine di collisione corre tra l'oceanoe un piatto continentale. La placca oceanica si muove sotto la placca continentale. Esempi di collisione: il piatto Nazca con il piatto sudamericano e il piatto Coconut con il piatto nordamericano.

  • Collisione oceanica

Una delle lastre si muove sotto l'altra - quella suche è un gruppo di isole. Esempi di collisione: placca nordamericana con la placca Okhotsk, con la placca Amur, con la placca filippina, con la placca indo-australiana; Piatto sudamericano con piatto caraibico.

  • Scontro continentale-continentale

Un tipo di collisione quando nessuna delle due placche è inferiore all'altra ed entrambe formano montagne. Esempi: placca Hindustan con placca eurasiatica.

Come si muovono le placche litosferiche?

Secondo il moderno approccio scientifico al movimento delle placche, la crosta terrestre è costituita da blocchi relativamente integrali: placche litosferiche, che sono in costante movimento l'una rispetto all'altra.

Allo stesso tempo, nelle zone di espansione(dorsali oceaniche e rift continentali) a seguito della diffusione (eng. diffusione del fondale marino - diffusione del fondale marino), si forma una nuova crosta oceanica e quella vecchia viene assorbita nelle zone di subduzione.

Si verifica la convezione termica nel materiale del mantellocome meccanismo efficace per il trasferimento di energia termica dal nucleo terrestre e rappresenta celle convettive di dimensioni fino a diverse migliaia di chilometri. Al di sopra dei flussi ascendenti della materia del mantello, cioè calda e meno densa, si trovano zone di espansione del fondale oceanico.

Getti discendenti di un ambiente raffreddato e densoil materiale del mantello viene portato via dalle placche litosferiche nelle zone di subduzione. Il movimento delle placche avviene per l'adesione viscosa del materiale del mantello superiore, che è in movimento convettivo, con la base irregolare della litosfera.

Vengono registrati i movimenti moderni delle placche litosferichediversi metodi, i più comuni dei quali sono i metodi di geodesia spaziale. I moderni ricevitori GPS sono in grado di registrare i movimenti delle piastre con una precisione di frazioni di millimetro all'anno.

Possono esserci anche le conseguenze del movimento delle placche litosfericheosservare nelle dislocazioni sismiche - disturbi nella continuità delle rocce risultanti dai terremoti, che, a loro volta, sono una conseguenza del rilascio istantaneo di stress nella crosta terrestre.

Un noto esempio di dislocazione sismica è una recinzione in una fattoria in California, vicino a San Francisco, divisa in due parti, spostate l'una rispetto all'altra di diversi metri lungo la faglia di San Andreas.

Modello di tettonica a placche sulla superficie di un lago di lava vulcanica

Più del 90% della superficie terrestre nell'era moderna è coperta dalle otto placche litosferiche più grandi:

  • Piatto australiano
  • Placca antartica
  • Piatto africano
  • Piatto eurasiatico
  • Piatto Hindustan
  • Piatto del Pacifico
  • Piatto nordamericano
  • Piatto sudamericano

Cosa hanno imparato gli scienziati sulla teoria della tettonica a placche?

Scienziato Bradford Foley della PennsylvaniaL'Università degli USA è sicura che la superficie terrestre non possa essere considerata statica, perché costantemente agitata. Inoltre, secondo l'esperto, la tettonica agisce correttamente, rimettendo ogni cosa al suo posto. Le fratture nella crosta terrestre sono anche il risultato dell'interazione delle placche sotterranee.

Per secoli la scienza ci ha credutola superficie della Terra, il suo strato più esterno è statica e crudele. Non si muove né cambia. Tuttavia, la teoria emergente della tettonica a placche ha cambiato l'intera comprensione della formazione del suolo. Indica chiaramente il movimento costante della superficie del pianeta. E la prova di ciò sono i terremoti, le eruzioni vulcaniche, la formazione di montagne e pozze vulcaniche.

Tutti questi eventi sono in qualche modo collegati al caldoviscere della Terra. Tutti i paesaggi familiari che esistono sul pianeta sono prodotti del ciclo eonico, in cui il pianeta è impegnato a migliorare costantemente se stesso.

La tettonica delle placche oggi descrive l'intero esternostrato di terra. Occupa uno spessore di circa 100 km ed è spezzato in peculiari puzzle da lastre di roccia che trasportano i continenti e il fondale marino. In questo caso, le placche formate nel corso di questo movimento affondano all'interno del pianeta. Questo ciclo, dicono gli scienziati, crea molte meraviglie geologiche, ma è anche la causa di molti disastri naturali sul nostro pianeta.

Collega molti incompatibilicose: diffusione del fondo marino e bande magnetiche nei luoghi di formazione di terremoti e catene montuose. Il geodinamico Bradford Foley dell'Università della Pennsylvania ritiene che la tettonica a placche stia facendo la cosa giusta perché mette ogni cosa al suo posto.

Pertanto, la teoria non sembra solo convincente, mavero. La superficie della Terra non può essere considerata stazionaria. È costantemente agitata e irrequieta. Le faglie formate sono anche il risultato dell'interazione delle placche tettoniche. Supportano l'idea di continenti alla deriva, che è considerata insolita.

Età del fondale oceanico (il rosso corrisponde alla crosta giovane)

Qual è il futuro della scienza della tettonica?

Nonostante la sua apparente semplicità ed eleganza, il concetto di tettonica a placche è in continua evoluzione man mano che si accumulano nuovi dati.

Uno dei problemi urgenti del modernoLa tettonica e la geodinamica rimangono una spiegazione delle cause del magmatismo intraplacca e del magmatismo hotspot, che si traducono in catene di isole oceaniche, ad esempio Hawaii o supervulcani come Yellowstone, così come grandi province magmatiche, ad esempio, le trappole siberiane e le trappole dell'altopiano del Deccan in India.

Una delle ipotesi più comuni èa spiegare le cause del magmatismo intraplacca è il concetto dei pennacchi del mantello: getti di materia calda del mantello che salgono dal confine nucleo-mantello e costituiscono una fonte di calore in eccesso (rispetto al valore medio del mantello), che avvia la fusione di enormi volumi di magma.

Quando eruttano sulla superficie di un continente o sul fondo dell'oceano, questi fusi, la cui composizione corrisponde ai basalti, formano grandi province ignee.

Se, salendo sulla superficie della terra, il pennacchiopoggia contro la crosta oceanica, poi brucia attraverso di essa, dando luogo alla formazione di isole vulcaniche: vulcani sottomarini, le cui cime si innalzano sopra la superficie dell'oceano, o grandi altopiani basaltici oceanici come l'altopiano di Ontong Java nell'Oceano Pacifico.

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