Зіткнення літосферних плит призводить до утворення. Концепція тектоніки літосферних плит
Земна кора і верхній, твердий шар мантії утворюють так звану літосферу. Є два типи літосфери. Океанічна літосфера має океанічну кору товщиною близько 6 км. Вона в основному покрита морем. Материкову літосферу покриває материкова кора товщиною від 35 до 70 км. Здебільшого ця кора виступає над водою, утворюючи сушу.
плити
рухомі плити
плити земної корипостійно переміщаються в різних напрямках, хоча і дуже повільно. Середня швидкість їх руху дорівнює 5 см в рік. Приблизно з такою ж швидкістю ростуть ваші нігті. Оскільки всі плити щільно прилягають один до одного, рух будь-який з них діє на навколишні плити, змушуючи і їх поступово переміщатися. Плити можуть переміщатися по-різному, що можна бачити на їхніх кордонах, але причини, що викликають рух плит, вченим поки невідомі. Мабуть, цей процес може не мати ні початку, ні кінця. Проте деякі теорії стверджують, один тип руху плит може бути, так би мовити, «первинним», а від нього вже приходять в рух всі інші плити.
Один з типів руху плит - це «подниріваніе» однієї плити під іншу. Деякі ученью вважають, що саме цей тип руху викликає всі інші переміщення плит. На деяких межах розплавлена порода, пробиваючись на поверхню між двома плитами, твердне за їх краях, розштовхуючи ці плити. Цей процес теж може викликати переміщення всіх інших плит. Вважається також, що, крім первинного поштовху, рух плит стимулюють гігантські теплові потоки, що циркулюють в мантії (див. Статтю «Рух плит«).
дрейфують материки
Вчені вважають, що з часу утворення первинної земної кори рух плит змінювало положення, обриси і розміри материків і океанів. Цей процес назвали тектоникой плит. Наводяться різні докази цієї теорії. Наприклад, обриси таких материків, як Південна Америка і Африка, виглядають так, ніби вони колись складали єдине ціле. Виявилося і безсумнівну подібність в будові і вік гірських порід, що складають древні гірські ланцюги на обох материках.
1. На думку вчених, масиви суші, нині утворюють Південну Америку та Африку, понад 200 млн. Років тому були з'єднані один з одним.
2. Мабуть, дно Атлантичного океанупоступово розширювалася, коли на кордонах плит формувалася нова порода.
3. Зараз Південна Америка і Африка віддаляються один від одного зі швидкістю близько 3,5 см в рік через рух плит.
Гіпотеза дрейфу материків. Ідея руху материків вперше була висловлена ще в епоху відкриття Америки, коли було виявлено велику схожість в обрисах Африки і Південної Америки. Однак сама поетична гіпотеза походження материків і океанів пов'язана з ім'ям німецького вченого А. Вегенера. Він перший голосно заявив про рух материків і на початку ХХ століття опублтковал свою працю про їх дрейфі. У своїй книзі "Походження материків і океанів" німецький геофізик А. Вегенер писав: "У 1910 році мені вперше прийшла в голову думка про переміщення материків ..., коли, вивчаючи карту світу, я був вражений схожістю обрисів берегів по обидва боки Атлантичного океану". А. Вегенер досліджував дані по геології, палеонтології Африки і Південної Америки, і, як він писав далі, "вивчивши ці дані, я переконався в принциповій правильності своєї ідеї". (Детальніше читайте матеріали у хрестоматії по географії материків і океанів "Про дрейф континентів і походження материків і океанів"). Спираючись на схожість обрисів берегів Африки і Південної Америки по обидва боки Атлантичного океану, вчений припустив, що сотні мільйонів років тому на Землі існував гігантський материк Пангея. його оточував величезний океанПанталасса (рисунок 4). Назви Пангея і Панталасса походять від грецьких pan - "вся", ge - "земля", talassa - "море". Назва ТЕТІС - від імені грецької богині моря Thetis. Альфред Вегенер, німецький геолог, (1880 - 1930).
З самого початку становлення наукової геології, з середини XVIIIв., її головним завданням було пояснення причин рухів земної кори, змін її структури і явищ магматизму. З цією метою послідовно висувалися різні гіпотези: підняття, контракції, пульсації, ротаційна, розширення Землі, глибинної диференціації і, нарешті, дрейфу материків. Кожна з цих гіпотез спиралася на якусь реально спостережувану сторону тектонічних процесів і, в кінцевому рахунку, терпіла невдачу, оскільки не враховувала їх дійсного різноманіття і (або) не могла запропонувати задовільного їх механізму.
Найближче до істини, як потім виявилося, підійшла гіпотеза дрейфу материків А. Вегенера, але вона не змогла запропонувати переконливий механізм цього дрейфу.
В кінці 50-х - початку 60-х років почалося інтенсивне геолого-геофізичне дослідження океанів і був зроблений ряд принципово важливих геофізичних відкриттів. Було встановлено існування астеносфери і тим самим шару, по поверхні якого можливо відносне переміщення літосфери. Було підтверджено відміну потужності і складу океанської кори від континентальної. Було виявлено існування грандіозної системи серединно-океанських хребтів і Рифт. В океані були відкриті лінійні знакозмінні магнітні аномалії, паралельні і симетричні щодо осей серединних хребтів. Було відкрито також явище періодичних інверсій магнітного поляЗемлі. Гірські породивиявилися володіють залишкової намагніченістю, що дозволяє відновити їх положення в стародавньому магнітному полі. На цій основі виник новий науковий напрям-Палеомагнетизм, перші ж результати якого показали, що материки зазнали значних переміщення, перш ніж зайняти своє сучасне становище.
Всі ці та деякі інші нові відкриття не вкладалися ні в одну тектонічну гіпотезу фіксістского напрямки і змусили згадати про гіпотезу Вегенера, яка на той час налічувала лише дуже нечисленних прихильників. У 1961-1968 рр. зусиллями американських, англійських, канадських і французьких геофізиків і геологів були розроблені основи нової мобілистських теорії, спочатку більше відомої як нова глобальна тектоніка,а потім тектоніка плит(Точніше, тектоніка літосферних плит). Зародком її з'явилася ідея про утворення океанів в результаті розсування континентів і розростання простору молодий океанській кори починаючи від осей серединно-океанських хребтів. Цей процес був вперше описаний американськими геологом Г. Хесом і геофізиком Р. Дітце і отримав від останнього назву спрединга океанського дна(Спрединг буквально означає поширення, розростання).
Були у відкритих також Трансформаційний розломи, а також намальована Загальна картиназсувів літосферних плит.
Нової концепції пощастило - вона незабаром почала отримувати фактичне підтвердження. У тому ж 1968 почалося глибоководне буріння з американського судна «Гломар Челленджер», і вже перший профіль свердловин в Південній Атлантиці виявив збіг віку океанської кори, розкритої свердловинами, з віком, передбаченим за магнітними аномалій, а також закономірне збільшення цього віку по міру віддалення від осі серединного хребта.
Розглянемо основні положення тектоніки літосферних плит.
1. першою передумовоютектоніки плит є поділ верхньої частини твердої Землі на дві оболонки, що істотно відрізняються по реологическим властивостями (в'язкості), - жорстку і тендітну літосферу і більш пластичну і рухливу астеносферу. Як вже говорилося, виділення цих двох оболонок проводиться по сейсмологічних або магнітотелуричних даними.
2. друге положеннятектоніки плит, якому вона і зобов'язана своєю назвою, полягає в тому, що літосфера природно подразделена на обмежене число плит-в даний час сім великих і стільки ж малих. Підставою для їх виділення і проведення кордонів між ними служить розміщення вогнищ землетрусів.
3. третє положеннятектоніки плит стосується характеру їх взаємних переміщенні. Розрізняють три роду таких переміщень і відповідно кордонів між плитами: 1) дівергентние кордону,уздовж яких відбувається розсування плит, -спредінг; 2) конвергентні кордону,на яких йде зближення плит, зазвичай виражається поддвигом однієї плити під іншу; якщо океанська плита підсувається під континентальну, цей процес називається субдукцией,якщо океанська плита насувається на континентальну - обдукція;якщо стикаються дві континентальні плити, теж зазвичай з поддвигом однієї під іншу, - колізією; 3) Трансформаційний кордону,уздовж яких відбувається горизонтальне ковзання однієї плити відносно іншої по площині вертикального Трансформаційний розлому.
У природі переважають кордону перших двох типів.
На дівергентних межах, в зонах спрединга, відбувається безперервне народження нового океанської кори; тому ці кордони називають ще конструктивними.Кора ця переміщається астеносферних плином в сторону зон субдукції, де вона поглинається на глибині; це дає підставу називати такі кордону деструктивними.
четверте положеннятектоніки плит полягає в тому, що при своїх переміщеннях плити підпадають під дію законів сферичної геометрії, а точніше теоремі Ейлера,згідно з якою будь-яке переміщення двох сполучених точок по сфері відбувається уздовж окружності, проведеної щодо осі, що проходить через центр Землі.
5. п'яте положеннятектоніки плит свідчить, що обсяг поглинається в зонах субдукції океанської кори дорівнює обсягу кори, що народжується в зонах спрединга.
6. шосте положеннятектоніки плит вбачає основну причину руху плит в мантійної конвекції.Ця конвекція в класичній моделі 1968 року є чисто теплової та общемантійной, а спосіб її впливу на літосферні плити полягає в тому, що ці плити, що знаходяться в в'язкому зчепленні з астеносферой, захоплюються течією останньої і рухаються на манер стрічки конвеєра від осей спрединга до зон субдукції. В цілому схема мантійної конвекції, що приводить до плітнотектоніческой моделі рухів літосфери, полягає в тому, що під серединно-океанськими хребтами розташовуються висхідні гілки конвективних комірок, під зонами субдукції-спадні, а в проміжку між хребтами і жолобами, під абісальними рівнинами і континентами - горизонтальні відрізки цих комірок.