З чого складається поверхню Землі?
Надра Землі можна ділити на шари за їх механічними (зокрема
- ядро
Центральна, найбільш глибока частина планетиЗемля, геосфера, що знаходиться під мантією Землі і, імовірно, що складається з залізо-нікелевого сплаву з домішкою інших сідерофільних елементів. Глибина залягання - 2 900 км.
- мантія
Мантія Землі простягається до глибини 2 890 км, що робить її самим товстим шаром Землі. Тиск в нижній мантії складає близько 140 ГПа (1,4 · 106 атм).
Мантія складається з силікатних порід, багатихзалізом та магнієм по відношенню до вищележачої кори. Високі температури в мантії роблять силікатний матеріал досить пластичним, щоб могла існувати конвекція речовини в мантії, що виходить на поверхню через розломи тектонічних плит.
- кора
Товщина земної кори може бути від 5 до 70 км вглибину від поверхні. Найтонші частини океанічної кори, які лежать в основі океанічних басейнів (5-10 км), складаються з щільної залізо-магнієвої силікатної породи, такий як базальт.
У нашому матеріалі мова піде у верхній частині будови Землі: про літосферні плити.
Як влаштовані плити літосфери?
Існує два принципово різних види земноїкори - кора континентальна і кора океанічна. Деякі плити літосфери складені виключно океанічної корою, інші складаються з блоку континентальної кори, впаянного в кору океанічну.
Сумарна потужність (товщина літосфери)океанічної літосфери змінюється в межах від 2-3 км в районі рифтових зон океанів до 80-90 км поблизу континентальних околиць. Товщина континентальної літосфери досягає 200-220 км.
Літосферні плити постійно змінюють своїобриси, вони можуть розколюватися в результаті рифтингу і спаюватись, утворюючи єдину плиту в результаті колізії. Літосферні плити можуть тонути в мантії планети, досягаючи глибини зовнішнього ядра.
З іншого боку, поділ земної кори на плитинеоднозначно, і в міру накопичення геологічних знань виділяються нові плити, а деякі кордону плит визнаються неіснуючими. Тому обриси змінюються з часом і в цьому сенсі. Особливо це стосується малих плит, щодо яких геологами запропоновано безліч кінематичних реконструкцій, часто взаємно виключають одна одну.
Швидкість горизонтального руху літосфернихплит в наш час варіюється від 1 до 6 см на рік (швидкість розсування плит - від 2 до 12 см на рік). Швидкість розсування плит від Серединно-Атлантичного хребта у північній частині його становить 2,3 см на рік, а у південній частині – 4 см на рік.
Найбільш швидко розсуваються плити поблизуСхідно-Тихоокеанського хребта біля острова Пасхи - їх швидкість 18 см в рік. Найповільніше розсуваються плити в Аденській затоці і Червоному морі - зі швидкістю 1-1,5 см в рік.
Карта літосферних плит
Типи зіткнень літосферних плит:
- Океанічних-континентальну зіткнення
Кордон зіткнення проходить між океанічноїі континентальної плитою. Плита з океанічної корою посувається під континентальну плиту. Приклади зіткнення: плита Наска з Американської плитою і плита Кокос з Північноамериканської плитою.
- Океанічних-океанічне зіткнення
Одна з плит посувається під іншу - ту, наякої знаходиться група островів. Приклади зіткнення: Північноамериканська плита з Охотской плитою, з Амурської плитою, з Філіппінської плитою, з Індо-Австралійської плитою; Американська плита з Карибської плитою.
- Континентально-континентальну зіткнення
Тип зіткнення, коли жодна з плит не поступається іншій і вони обидві утворюють гори. Приклади: Індостанська плита з Євразійською плитою.
Як рухаються плити літосфери?
Відповідно до сучасного наукового підходу до руху плит, земна кора складається з відносно цілісних блоків - літосферних плит, які знаходяться в постійному русі відносно один одного.
При цьому у зонах розширення(Середінно-океанічних хребтах і континентальних рифтах) в результаті спредінгу (англ. seafloor spreading - розтікання морського дна) утворюється нова океанічна кора, а стара поглинається в зонах субдукції.
Теплова конвекція у речовині мантії виникаєяк ефективний механізм передачі теплової енергії з ядра Землі і є конвективними осередками розміром до декількох тисяч кілометрів. Над висхідними потоками мантійної речовини, тобто гарячими і менш щільними, розташовуються зони спредінгу океанського дна.
Спадні струменя остиглого і більш щільногомантійного речовини захоплюють за собою плити літосфери в зонах субдукції. Рух плит здійснюється за рахунок в'язкого зчеплення речовини верхньої мантії, що знаходиться в конвективному русі, з нерівною підошвою літосфери.
Сучасні рухи літосферних плит фіксуютьсяДекількома методами, найпоширенішими з яких є методи космічної геодезії. Сучасні GPS-приймачі здатні фіксувати переміщення плит з точністю до часток міліметра на рік.
Наслідки руху літосферних плит також можна.спостерігати в сейсмодислокаціях - порушеннях суцільності гірських порід, що виникають в результаті землетрусів, які, у свою чергу, є наслідком миттєвого зняття напруги в земній корі.
Відомий приклад сейсмодіслокаціі - паркан на фермі в Каліфорнії, неподалік від Сан-Франциско, розділений на дві частини, зрушені уздовж розлому Сан-Андреас відносно один одного на кілька метрів.
Модель тектоніки плит на поверхні вулканічного лавового озера
Більше 90% поверхні Землі в сучасну епоху покрито вісьмома найбільшими плитами літосфери:
- Австралійська плита
- антарктична плита
- Африканська плита
- Євразійська плита
- Індостанська плита
- Тихоокеанська плита
- Північно-Американська плита
- Південно-Американська плита
Що вчені дізналися про теорію тектоніки плит?
Вчений Бредфорд Фоулі з Пенсільванськогоуніверситету США впевнений, що поверхня Землі не можна вважати статичною, адже вона постійно схвильована. Більш того, на думку фахівця, тектоніка діє правильно, розставляючи все на свої місця. Розломи земної кори також є результатом взаємодії підземних плит.
Протягом століть наука вважала, щоповерхню Землі, її крайній шар є статичною і жорстокий. Він не рухається і не змінюється. Однак з'явилася теорія тектоніки плит змінила все розуміння грунтового освіти. Вона явно вказує на постійний рух поверхні планети. І доказом тому служать землетрусу, виверження вулканів, утворення гір і вулканічних басейнів.
Всі ці події так чи інакше пов'язані з гарячиминадрами Землі. Всі знайомі нам пейзажі, які є на планеті, є продуктами еонного циклу, в якого планета зайнята постійним удосконаленням себе.
Тектоніка плит сьогодні описує весь зовнішнійшар Землі. Він займає товщину близько 100 км і розбивається на своєрідні пазли з плит породи, що несе континенти і морське дно. При цьому пластини, що утворюються в процесі цього руху, опускаються вглиб планети. Цей цикл, як заявляють учені, створює багато геологічні дива, але він же є і причиною багатьох стихійних лих на нашій планеті.
Він пов'язує між собою багато несумісніречі: спрединг морського дна і магнітні смуги в місцях формування землетрусів і гірських хребтів. Геодинаміки Бредфорд Фоулі з Пенсільванського університету вважає, що тектоніка плит діє правильним чином, оскільки вона все розставляє на свої місця.
А тому теорія здається не просто переконливою, ареальної. Поверхня Землі не можна вважати нерухомою. Вона постійно схвильована і неспокійна. Утворені розломи - це теж результат взаємодії тектонічних плит. Вони підтверджують ідею дрейфуючих континентів, яка вважається незвичайною.
Вік дна океанів (червоний колір відповідає молодій корі)
Яке майбутнє у науки тектоніки?
Незважаючи на простоту і витонченість, у міру накопичення нових даних концепція тектоніки літосферних плит безперервно розвивається.
Одним з актуальних питань сучасноїтектоніки і геодинаміки залишається пояснення причин внутріплітного магматизму і магматизму гарячих точок, в результаті якого виникають ланцюжки океанічних островів, наприклад, Гаваї або Супервулкан начебто Йеллоустонского, а також великі магматичні провінції, скажімо, Сибірські Трапп і Трапп плато Декан в Індії.
Однією з найпоширеніших гіпотез,що пояснюють причини внутрішньоплитного магматизму, є концепція мантійних плюмів - струмінь гарячої мантійної речовини, що піднімаються з кордону ядро - мантія і є джерелом надлишкового (порівняно із середнім для мантії значенням) тепла, яке ініціює виплавлення величезних обсягів магми.
У разі виливу на поверхню континенту або океанського дна ці розплави, що складають відповідні базальтам, формують великі вивержені провінції.
Якщо при підйомі до поверхні землі плюмвпирається в океанську кору, то він пропалює її, в результаті чого формуються вулканічні острови - підводні вулкани, вершини яких піднімаються над поверхнею океану, або великі океанські базальтові плато на кшталт плато Онтонг-Джава в Тихому океані.
Читати далі
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять
Земля досягне критичної позначки температури через 20 років
У космосі знайшли гравітаційні хвилі, що змінюють простір і час. Що це означає?