תאוריית הטקטוניקה של הצלחות חושפת כיצד פועל פני האדמה בפועל

ממה עשוי פני כדור הארץ?

ניתן לחלק את פנים כדור הארץ לשכבות לפי התכונות המכניות שלהן (במיוחד

תכונות ריאולוגיות) או כימיות.בהתבסס על תכונות מכניות, הם מחולקים לליתוספירה, אסתנוספירה, מזוספרה, הליבה החיצונית וליבה הפנימית. בהתבסס על תכונותיו הכימיות, ניתן לחלק את כדור הארץ לקרום, מעטפת עליונה, מעטפת תחתונה, הליבה החיצונית וליבה הפנימית.

• הגרעין

החלק המרכזי והעמוק ביותר של כדור הארץכדור הארץ, הגאוספירה הממוקמת מתחת למעטה כדור הארץ, וככל הנראה, מורכב מסגסוגת ברזל-ניקל עם תערובת של אלמנטים סידרופיליים אחרים. העומק 2,900 ק"מ.

• מַעֲטֶה

מעטפת כדור הארץ משתרעת לעומק של 2,890 ק"מ, מה שהופך אותה לשכבה העבה ביותר של כדור הארץ. הלחץ במעטה התחתון הוא כ -140 GPa (1.4 · 106 atm).

המעטפת מורכבת מסלעי סיליקט עשירים בברזל ומגנזיום ביחס לקליפת העץ. טמפרטורות גבוהות במעטפת הופכות את חומר הסיליקט לפלסטיק מספיק כדי לאפשר הסעה של חומר במעטפת לצאת דרך תקלות בלוחות הטקטוניים.

• לִנְבּוּחַ

עובי קרום האדמה יכול להיות בין 5 ל -70 ק"מעומק מפני השטח. החלקים הדקים ביותר של קרום האוקיאנוס העומד בבסיס אגני האוקיאנוס (5-10 ק"מ) מורכבים מסלע סיליקט ברזל-מגנזיום צפוף כמו בזלת.

בחומר שלנו נדבר על החלק העליון של מבנה כדור הארץ: לוחות ליתוספריים. 

כיצד מסדרים לוחות ליתוספריים?

ישנם שני סוגים שונים של ארצייםקרום - קרום יבשת וקראסט אוקיאני. חלק מהלוחות הליטוספריים מורכבים אך ורק מקרום אוקיאני, ואחרים מורכבים מגוש של קרום יבשתי המולחם בקרום האוקיאני.

עובי כולל (עובי ליתוספירה)הליטוספירה האוקיאנית משתנה בין 2-3 ק"מ באזור אזורי השבר של האוקיאנוסים ל-80-90 ק"מ בסמוך לשולי היבשת. עובי הליטוספירה היבשתית מגיע ל 200-220 ק"מ.

הלוחות הליטוספריים משנים כל הזמן שלהםקווי מתאר, הם יכולים להתפצל כתוצאה מקרע ולרתך זה לזה כדי ליצור צלחת אחת כתוצאה מהתנגשות. לוחות ליטוספריים יכולים גם לשקוע במעטפת כוכב הלכת, ולהגיע עמוק לתוך הליבה החיצונית.

מצד שני, חלוקת קרום האדמה לפלטותהוא דו משמעי, וככל שמצטבר ידע גיאולוגי, מזוהים לוחות חדשים, וגבולות מסוימים של לוחות מוכרים כלא קיימים. לכן, המתאר משתנה עם הזמן ובמובן זה. זה נכון במיוחד לגבי צלחות קטנות, שגיאולוגים הציעו להן שחזורים קינמטיים רבים, לעתים קרובות בלעדיות.

מהירות התנועה האופקית של הליטוספרילוחות בזמננו נע בין 1 ל-6 ס"מ בשנה (מהירות הזזת הלוחות בנפרד היא בין 2 ל-12 ס"מ בשנה). קצב תנועת הלוחות מהרכס האמצע-אטלנטי בחלקו הצפוני הוא 2.3 ס"מ בשנה, ובחלק הדרומי - 4 ס"מ בשנה.

לוחות מתרחקים מהר ביותר לידרכס מזרח הפסיפי ליד אי הפסחא - המהירות שלהם היא 18 ס"מ בשנה. הלוחות הכי איטיים מתרחקים זה מזה במפרץ אדן ובים סוף - במהירות של 1-1.5 ס"מ בשנה.

מפת לוחות ליטוספריים

סוגים של התנגשויות פלטות ליתוספריות:

• התנגשות אוקיאנית-יבשתית

גבול ההתנגשות עובר בין האוקיאנוסוצלחת יבשת. לוחית הקרום האוקיאנית עוברת מתחת ללוח היבשת. דוגמאות להתנגשות: צלחת הנסקה עם הצלחת הדרום אמריקאית וצלחת הקוקוס עם הצלחת הצפון אמריקאית.

• התנגשות אוקיאנית-אוקיאנית

אחת הלוחות עוברת מתחת לשנייה - זו שנמצאתשהיא קבוצת איים. דוגמאות להתנגשות: לוח צפון אמריקה עם לוח אוקוצק, עם לוח אמור, עם לוח פיליפיני, עם לוח הודו-אוסטרלי; צלחת דרום אמריקאית עם צלחת קריבית.

• התנגשות יבשתית-יבשתית

סוג של התנגשות בה אף לוחית אינה נחותה מהשנייה ושניהם יוצרים הרים. דוגמאות: צלחת הינדוסטנית עם צלחת אירואסית.

כיצד נעים לוחות ליתוספריים?

לפי הגישה המדעית המודרנית לתנועת הלוחות, קרום כדור הארץ מורכב מגושים אינטגרליים יחסית - לוחות ליטוספריים, הנמצאים בתנועה מתמדת זה ביחס לזה.

במקביל, באזורי הרחבה(רכסי אמצע אוקיינוס ​​ובקעים יבשתיים) כתוצאה מהתפשטות (התפשטות קרקעית הים - התפשטות קרקעית הים), נוצר קרום אוקיאני חדש, והישן נספג באזורי תחתית.

הסעה תרמית בחומר המעטפת מתרחשתכמנגנון יעיל להעברת אנרגיה תרמית מליבת כדור הארץ ומייצג תאי הסעה בגודל של עד כמה אלפי קילומטרים. מעל הזרימות העולות של חומר המעטפת, כלומר חם ופחות צפוף, יש אזורי התפשטות של קרקעית האוקיינוס.

סילונים יורדים של מקורר וצפוף יותרחומר מעטפת מובל על ידי לוחות ליטוספריים באזורי תת-כניעה. תנועת הלוחות מתבצעת עקב הידבקות צמיגה של חומר המעטפת העליונה, הנמצאת בתנועה סתמית, עם הבסיס הלא אחיד של הליטוספירה.

תנועות מודרניות של לוחות ליתוספריים מתועדותמספר שיטות, הנפוצות שבהן הן שיטות גיאודזיה בחלל. מקלטי GPS מודרניים מסוגלים לתעד תנועות לוח בדיוק של שברירי מילימטר בשנה.

ההשלכות של תנועת הלוחות הליטוספריים יכולות להיות גםלהתבונן בנקעים סיסמיים - הפרעות בהמשכיות הסלעים הנובעות מרעידות אדמה, אשר, בתורן, הן תוצאה של שחרור מיידי של מתח בקרום כדור הארץ.

דוגמה ידועה לעקירה סייסמית היא גדר בחווה בקליפורניה, ליד סן פרנסיסקו, המחולקת לשני חלקים, הוסטה לאורך תקלה בסן אנדראס ביחס זה לזה בכמה מטרים.

דגם של טקטוניקת צלחות על פני אגם לבה וולקני

יותר מ -90% משטח כדור הארץ בעידן המודרני מכוסה על ידי שמונה הלוחות הליטוספריים הגדולים:

• צלחת אוסטרלית
• צלחת אנטארקטיקה
• צלחת אפריקאית
• צלחת אירואסית
• צלחת הינדוסטנית
• צלחת פסיפיק
• לוחית צפון אמריקה
• צלחת דרום אמריקאית

מה למדו מדענים על תאוריית טקטוניקת הלוחות?

המדען ברדפורד פולי מפנסילבניהאוניברסיטת ארה"ב בטוחה שלא ניתן להחשיב את פני כדור הארץ כסטטיים מכיוון שהוא נסער כל הזמן. יתר על כן, לטענת המומחה, הטקטוניקה פועלת נכון ומציבה את הכל במקומו. שברים בקרום כדור הארץ הם גם תוצאה של יחסי גומלין בין לוחות תת קרקעיים.

במשך מאות שנים המדע האמין בכךפני האדמה, השכבה החיצונית ביותר שלה היא סטטית ואכזרית. זה לא זז ולא משתנה. עם זאת, התיאוריה המתהווה של טקטוניקת הלוחות שינתה את כל ההבנה של היווצרות קרקע. זה מציין בבירור את התנועה המתמדת של פני כדור הארץ. והוכחה לכך הן רעידות אדמה, התפרצויות געש, היווצרות הרים ובריכות וולקניות.

כל האירועים הללו קשורים איכשהו לחםבֶּטֶן הַאֲדָמָה. כל הנופים המוכרים שקיימים על פני כדור הארץ הם תוצרים של המחזור האאוני, בו הפלנטה עסוקה בשיפור מתמיד של עצמו.

טקטוניקת הצלחות מתארת ​​היום את כל החיצונישכבת האדמה. הוא תופס עובי של כ -100 ק"מ והוא נשבר לפאזלים מוזרים של לוחות סלע הנושאים את היבשות ואת קרקעית הים. במקרה זה, הלוחות שנוצרו במהלך תנועה זו שוקעים בפנים הארץ. מחזור זה, אומרים מדענים, יוצר פלאים גיאולוגיים רבים, אך הוא גם הגורם לאסונות טבע רבים על כדור הארץ שלנו.

זה מחבר בין רבים שאינם תואמיםדברים: התפשטות קרקעית הים ופסים מגנטיים במקומות להיווצרות רעידות אדמה ורכסי הרים. הגיאודינמיסט ברדפורד פולי מאוניברסיטת פנסילבניה מאמין שטקטיקת צלחת עושה את הדבר הנכון כי היא מציבה את הכל במקומו.

לכן, התיאוריה נראית לא רק משכנעת, אלא גםאמיתי. פני האדמה אינם יכולים להיחשב נייחים. היא נסערת כל הזמן וחסרת מנוחה. התקלות שנוצרו הן גם תוצאה של אינטראקציה של לוחות טקטוניים. הם תומכים ברעיון של היבשות נסחפת, שנחשב לחריג.

גיל קרקעית האוקיאנוס (אדום תואם לקרום צעיר)

מה העתיד של מדע הטקטוניקה?

למרות הפשטות והאלגנטיות לכאורה, הרעיון של טקטוניקת הלוחות מתפתח ללא הרף ככל שנצברים נתונים חדשים.

אחד הנושאים הדוחקים של המודרניתטקטוניקה וגאודינמיקה נותרו הסבר לגורמים למגמטיזם תוך-מגנטי ומגמטיזם נקודה חמה, וכתוצאה מכך נוצרות שרשראות של איים אוקיאניים, למשל הוואי או הרי געש כמו ילוסטון, כמו גם מחוזות מגמטיים גדולים, למשל, מלכודות סיביר ומלכודות הרמה דקאן בהודו.

אחת ההשערות הנפוצות ביותר היאהמסביר את הסיבות למגמטיות תוך-לוחית הוא המושג של פלומת מעטפת - סילוני חומר מעטפת לוהט העולים מגבול הליבה-מעטפת ומהווים מקור לחום עודף (בהשוואה לערך הממוצע של המעטפת), אשר יוזם התכה של נפחים עצומים. של מאגמה.

כשהם מתפרצים על פני השטח של יבשת או קרקעית האוקיינוס, נמסים אלה, שהרכבם תואם לבזלת, יוצרים מחוזות חמקים גדולים.

אם, כאשר עולה אל פני האדמה, הפלומהנשען על קרום הים, ואז הוא נשרף דרכו, וכתוצאה מכך נוצרים איים וולקניים - הרי געש מתחת למים, שצמרותיהם מתנשאות מעל פני האוקיאנוס, או מישורי בזלת אוקיאניים גדולים כמו רמת אונטונג ג'אווה באוקיאנוס השקט.

קרא עוד

הפלה ומדע: מה יקרה לילדים שילדו

כדור הארץ יגיע לטמפרטורה קריטית בעוד 20 שנה

בחלל הם מצאו גלי כבידה שמשנים את המרחב והזמן. מה זה אומר?