Z czego wykonana jest powierzchnia Ziemi?
Wnętrze Ziemi można podzielić na warstwy ze względu na ich właściwości mechaniczne (w szczególności
- Rdzeń
Centralna, najgłębsza część planetyZiemia, geosfera znajdująca się pod płaszczem Ziemi i prawdopodobnie składająca się ze stopu żelaza i niklu z domieszką innych pierwiastków syderofilowych. Głębokość wynosi 2900 km.
- Płaszcz
Płaszcz Ziemi rozciąga się na głębokość 2890 km, co czyni go najgrubszą warstwą Ziemi. Ciśnienie w dolnym płaszczu wynosi około 140 GPa (1,4 · 106 atm).
Płaszcz składa się ze skał krzemianowych bogatych wżelaza i magnezu w stosunku do pokrywającej je kory. Wysokie temperatury w płaszczu sprawiają, że materiał krzemianowy jest wystarczająco plastyczny, aby umożliwić konwekcję materiału w płaszczu przez uskoki płyt tektonicznych.
- Szczekać
Grubość skorupy ziemskiej może wynosić od 5 do 70 kmgłębokość od powierzchni. Najcieńsze części skorupy oceanicznej leżące pod basenami oceanicznymi (5–10 km) składają się z gęstych skał krzemianowo-żelazowo-magnezowych, takich jak bazalt.
W naszym materiale porozmawiamy o górnej części budowy Ziemi: płytach litosferycznych.
Jak układane są płyty litosferyczne?
Istnieją dwa zasadniczo różne typy ziemskiegocrust - kontynentalna i oceaniczna. Niektóre płyty litosferyczne składają się wyłącznie ze skorupy oceanicznej, inne składają się z bloku skorupy kontynentalnej wlutowanej w skorupę oceaniczną.
Całkowita grubość (grubość litosfery)litosfery oceanicznej waha się od 2–3 km w rejonie stref ryftowych oceanów do 80–90 km w pobliżu krawędzi kontynentalnych. Miąższość litosfery kontynentalnej sięga 200–220 km.
Płyty litosferyczne stale się zmieniajązarysy, mogą one rozdzielić się w wyniku rozerwania i zostać zespawane ze sobą, tworząc pojedynczą płytę w wyniku zderzenia. Płyty litosferyczne mogą również zapadać się w płaszcz planety, sięgając głęboko do zewnętrznego jądra.
Z drugiej strony podział skorupy ziemskiej na płytyjest niejednoznaczny, aw miarę gromadzenia się wiedzy geologicznej identyfikowane są nowe płyty, a niektóre granice płyt uznawane są za nieistniejące. Dlatego kontury zmieniają się w czasie iw tym sensie. Dotyczy to zwłaszcza małych płyt, dla których geolodzy zaproponowali wiele rekonstrukcji kinematycznych, często wzajemnie się wykluczających.
Prędkość poziomego ruchu litosferypłyty obecnie wahają się od 1 do 6 cm rocznie (szybkość przesuwania się płyt wynosi od 2 do 12 cm rocznie). Tempo przemieszczania się płyt z Grzbietu Śródatlantyckiego w jego północnej części wynosi 2,3 cm rocznie, a w południowej 4 cm rocznie.
Płyty rozsuwają się najszybciej w pobliżuEast Pacific Ridge w pobliżu Wyspy Wielkanocnej - ich prędkość wynosi 18 cm rocznie. Najwolniejsze płyty rozchodzą się w Zatoce Adeńskiej i Morzu Czerwonym - z prędkością 1–1,5 cm rocznie.
Mapa płyt litosferycznych
Rodzaje zderzeń płyt litosferycznych:
- Zderzenie oceaniczno-kontynentalne
Granica zderzenia przebiega między oceanemi talerz kontynentalny. Oceaniczna płyta skorupy porusza się pod płytą kontynentalną. Przykłady kolizji: płyta Nazca z płytą południowoamerykańską i płyta kokosowa z płytą północnoamerykańską.
- Zderzenie ocean-ocean
Jedna z płyt przesuwa się pod drugą - ta naczyli grupa wysp. Przykłady kolizji: płyta północnoamerykańska z płytą Ochocka, z płytą Amur, z płytą filipińską, z płytą indo-australijską; Płyta Ameryki Południowej z płytą Karaibów.
- Starcie kontynentalne i kontynentalne
Rodzaj zderzenia, w którym żadna płyta nie jest gorsza od drugiej i obie tworzą góry. Przykłady: płyta hindustańska z płytą euroazjatycką.
Jak poruszają się płyty litosferyczne?
Zgodnie ze współczesnym naukowym podejściem do ruchu płyt skorupa ziemska składa się ze stosunkowo integralnych bloków - płyt litosferycznych, które są w ciągłym ruchu względem siebie.
Jednocześnie w strefach ekspansji(grzbiety śródoceaniczne i szczeliny kontynentalne) w wyniku rozprzestrzeniania się (ang. rozprzestrzenianie się dna morskiego - rozprzestrzenianie się dna morskiego) powstaje nowa skorupa oceaniczna, a stara jest wchłaniana w strefach subdukcji.
Następuje konwekcja cieplna w materiale płaszczajako skuteczny mechanizm przenoszenia energii cieplnej z jądra Ziemi i reprezentuje komórki konwekcyjne o wielkości do kilku tysięcy kilometrów. Nad wznoszącymi się przepływami materii płaszcza, czyli gorącej i mniej gęstej, znajdują się strefy rozprzestrzeniania się dna oceanu.
Opadające dysze są chłodzone i gęstszemateriał płaszcza jest przenoszony przez płyty litosferyczne w strefach subdukcji. Ruch płyt odbywa się z powodu lepkiej przyczepności materiału górnego płaszcza, który jest w ruchu konwekcyjnym, z nierówną podstawą litosfery.
Rejestrowane są współczesne ruchy płyt litosferycznychkilka metod, z których najczęstsze to metody geodezji kosmicznej. Nowoczesne odbiorniki GPS są w stanie rejestrować ruchy płyt z dokładnością do ułamków milimetra na rok.
Mogą być również konsekwencje ruchu płyt litosferycznychobserwować w dyslokacjach sejsmicznych - zaburzeniach ciągłości skał powstałych na skutek trzęsień ziemi, które z kolei są konsekwencją natychmiastowego uwolnienia naprężeń w skorupie ziemskiej.
Dobrze znanym przykładem dyslokacji sejsmicznej jest ogrodzenie farmy w Kalifornii w pobliżu San Francisco, podzielone na dwie części, przesunięte wzdłuż uskoku San Andreas o kilka metrów względem siebie.
Model tektoniki płyt na powierzchni jeziora lawy wulkanicznej
Ponad 90% powierzchni Ziemi w epoce nowożytnej pokryta jest przez osiem największych płyt litosferycznych:
- Australijski talerz
- Płyta antarktyczna
- Talerz afrykański
- Płyta euroazjatycka
- Płyta Hindustan
- Płyta Pacific
- Płyta północnoamerykańska
- Płyta Ameryki Południowej
Czego nauczyli się naukowcy o teorii tektoniki płyt?
Naukowiec Bradford Foley z PensylwaniiUniwersytet USA jest przekonany, że powierzchni Ziemi nie można uznać za statyczną, ponieważ jest ona stale poruszana. Ponadto, zdaniem eksperta, tektonika działa poprawnie, stawiając wszystko na swoim miejscu. Pęknięcia w skorupie ziemskiej są również wynikiem interakcji podziemnych płyt.
Nauka w to wierzyła od wiekówpowierzchnia Ziemi, jej najbardziej zewnętrzna warstwa, jest statyczna i okrutna. Nie porusza się ani nie zmienia. Jednak wyłaniająca się teoria tektoniki płyt zmieniła całe rozumienie powstawania gleby. Wyraźnie wskazuje na ciągły ruch powierzchni planety. Dowodem na to są trzęsienia ziemi, erupcje wulkanów, formowanie się gór i wulkanicznych rozlewisk.
Wszystkie te wydarzenia są w jakiś sposób związane z hotwnętrzności Ziemi. Wszystkie znane krajobrazy, które istnieją na naszej planecie, są produktami cyklu eonicznego, w którym planeta jest zajęta ciągłym doskonaleniem siebie.
Tektonika płyt opisuje dziś całość zewnętrznąwarstwa ziemi. Zajmuje grubość około 100 km i jest podzielona na osobliwe układanki z płyt skalnych, które przenoszą kontynenty i dno morskie. W tym przypadku płyty powstałe w trakcie tego ruchu zagłębiają się we wnętrzu planety. Według naukowców cykl ten stwarza wiele cudów geologicznych, ale jest też przyczyną wielu klęsk żywiołowych na naszej planecie.
Łączy wiele niezgodnychrzeczy: rozprzestrzenianie się dna morskiego i pasów magnetycznych w miejscach powstawania trzęsień ziemi i pasm górskich. Geodynamik Bradford Foley z University of Pennsylvania uważa, że tektonika płyt działa we właściwy sposób, ponieważ stawia wszystko na swoim miejscu.
Dlatego teoria wydaje się nie tylko przekonująca, alereal. Powierzchni Ziemi nie można uznać za nieruchomą. Jest nieustannie wzburzona i niespokojna. Powstałe uskoki są również wynikiem interakcji płyt tektonicznych. Wspierają ideę dryfujących kontynentów, która jest uważana za niezwykłą.
Wiek dna oceanu (kolor czerwony odpowiada młodej skorupie)
Jaka jest przyszłość nauki o tektonice?
Pomimo pozornej prostoty i elegancji koncepcja tektoniki płyt stale ewoluuje w miarę gromadzenia nowych danych.
Jeden z palących problemów współczesnościTektonika i geodynamika pozostaje wyjaśnieniem przyczyn magmatyzmu wewnątrzpłaszczyznowego i magmatyzmu w gorących punktach, które skutkują łańcuchami wysp oceanicznych, na przykład Hawajami lub superwulkanami, takimi jak Yellowstone, a także dużymi prowincjami magmowymi, na przykład pułapkami syberyjskimi i pułapkami na płaskowyżu Dekanu w Indiach.
Jedną z najczęstszych hipotez jestwyjaśnieniem przyczyn magmatyzmu wewnątrzpłytowego jest koncepcja pióropuszów płaszcza – strumieni gorącej materii płaszcza wznoszących się z granicy rdzeń-płaszcz i będących źródłem nadmiaru (w porównaniu do średniej wartości dla płaszcza) ciepła, które inicjuje topienie ogromnych objętości magmy.
Wyrzucone na powierzchnię kontynentu lub dno oceanu stopione skały, których skład odpowiada bazaltom, tworzą duże prowincje magmowe.
Jeśli podczas wznoszenia się na powierzchnię ziemi, pióropuszopiera się na skorupie oceanicznej, a następnie przepala ją, powodując powstanie wysp wulkanicznych - podwodnych wulkanów, których wierzchołki wznoszą się ponad powierzchnię oceanu, lub dużych oceanicznych płaskowyżów bazaltowych, takich jak płaskowyż Ontong Java na Oceanie Spokojnym.
Czytaj więcej
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Ziemia osiągnie temperaturę krytyczną za 20 lat
W kosmosie znaleźli fale grawitacyjne, które zmieniają przestrzeń i czas. Co to znaczy?