Galvenās tektoniskās plāksnes. Par ko tektonika ir zinātne? Globālā tektonika. Tektonika arhitektūrā. Plātņu tektonikas nozīme

Plātņu tektonika

1. definīcija

Tektoniskā plāksne ir kustīga litosfēras daļa, kas pārvietojas pa astenosfēru kā relatīvi stingrs bloks.

1. piezīme

Plātņu tektonika ir zinātne, kas pēta zemes virsmas struktūru un dinamiku. Konstatēts, ka Zemes augšējā dinamiskā zona ir sadrumstalota plāksnēs, kas pārvietojas pa astenosfēru. Plātņu tektonika apraksta litosfēras plākšņu kustības virzienu, kā arī to mijiedarbības iezīmes.

Visa litosfēra ir sadalīta lielākās un mazākās plāksnēs. Gar plātņu malām izpaužas tektoniskā, vulkāniskā un seismiskā aktivitāte, kas izraisa lielu kalnu baseinu veidošanos. Tektoniskās kustības var mainīt planētas reljefu. To savienojuma vietā veidojas kalni un pauguri, diverģences vietās veidojas ieplakas un plaisas zemē.

Pašlaik tektonisko plākšņu kustība turpinās.

Tektonisko plākšņu kustība

Litosfēras plāksnes pārvietojas viena pret otru ar vidējo ātrumu 2,5 cm gadā. Pārvietojoties, plāksnes mijiedarbojas viena ar otru, īpaši gar robežām, radot ievērojamas deformācijas zemes garozā.

Tektonisko plātņu mijiedarbības rezultātā masīva Kalnu grēdas un saistītās defektu sistēmas (piemēram, Himalaji, Pireneji, Alpi, Urāli, Atlass, Apalači, Apenīni, Andi, Sanandreasas lūzumu sistēma utt.).

Berze starp plāksnēm izraisa lielāko daļu planētas zemestrīču, vulkānisko aktivitāti un okeāna bedru veidošanos.

Tektonisko plātņu sastāvā ietilpst divu veidu litosfēra: kontinentālā garoza un okeāna garoza.

Tektoniskā plāksne var būt trīs veidu:

kontinentālā plāksne,
okeāna plāksne,
jaukts dēlis.

Tektonisko plātņu kustības teorijas

Tektonisko plākšņu kustības izpētē īpaši nopelni ir A. Vegeneram, kurš ierosināja, ka Āfrika un Dienvidamerikas austrumu daļa agrāk bija viens kontinents. Tomēr pēc pārtraukuma, kas notika pirms daudziem miljoniem gadu, zemes garozas daļas sāka pārvietoties.

Saskaņā ar Vegenera hipotēzi tektoniskās platformas ar atšķirīgs svars un kam ir stingra struktūra, tika novietoti uz plastmasas astenosfēras. Tie atradās nestabilā stāvoklī un visu laiku kustējās, kā rezultātā sadūrās, iekļuva viens otrā, veidojās plākšņu atdalīšanās un savienojumu zonas. Sadursmes vietās veidojās apgabali ar paaugstinātu tektonisko aktivitāti, veidojās kalni, izcēlās vulkāni un notika zemestrīces. Nobīde notika ar ātrumu līdz 18 cm gadā. Magma iekļuva defektos no dziļajiem litosfēras slāņiem.

Daži pētnieki uzskata, ka virspusē nonākusī magma pamazām atdzisa un izveidoja jaunu dibena struktūru. Neizmantotā zemes garoza plākšņu dreifēšanas ietekmē iegrima zarnās un atkal pārvērtās par magmu.

Vēgenera pētījumi skāra vulkānisma procesus, okeāna dibena virsmas stiepšanās izpēti, kā arī zemes viskozi-šķidruma iekšējo uzbūvi. A.Vēgenera darbi kļuva par pamatu tektonikas teorijas attīstībai litosfēras plāksnes.

Šmelinga pētījumi pierādīja konvektīvas kustības esamību mantijas iekšpusē un noved pie litosfēras plākšņu kustības. Zinātnieks uzskatīja, ka galvenais tektonisko plākšņu kustības iemesls ir termiskā konvekcija planētas apvalkā, kurā zemes garozas apakšējie slāņi uzsilst un paceļas, bet augšējie atdziest un pakāpeniski nolaižas.

Plākšņu tektonikas teorijā galveno pozīciju ieņem ģeodinamiskā uzstādījuma jēdziens, raksturīga struktūra ar noteiktu tektonisko plākšņu attiecību. Tajā pašā ģeodinamiskajā vidē tiek novēroti tāda paša veida magmatiskie, tektoniskie, ģeoķīmiskie un seismiskie procesi.

Plākšņu tektonikas teorija pilnībā neizskaidro attiecības starp plātņu kustībām un procesiem, kas notiek planētas dzīlēs. Lai aprakstītu, ir vajadzīga teorija iekšējā struktūra pati zeme, tās zarnās notiekošie procesi.

Mūsdienu plātņu tektonikas nosacījumi:

zemes garozas augšdaļa ietver litosfēru, kurai ir trausla struktūra, un astenosfēru, kurai ir plastiska struktūra;
galvenais plākšņu kustības cēlonis ir konvekcija astenosfērā;
mūsdienu litosfēra sastāv no astoņām lielām tektoniskām plātnēm, apmēram desmit vidējām plātnēm un daudzām mazām;
mazas tektoniskās plāksnes atrodas starp lielajām;
plātņu robežās koncentrējas magmatiskā, tektoniskā un seismiskā aktivitāte;
tektonisko plākšņu kustība pakļaujas Eilera rotācijas teorēmai.

Tektonisko plākšņu kustību veidi

Ir dažādi tektonisko plākšņu kustību veidi:

atšķirīga kustība - divas plāksnes atšķiras, un starp tām veidojas zemūdens kalnu grēda vai bezdibenis zemē;
konverģenta kustība - divas plāksnes saplūst un plānāka plāksne pārvietojas zem lielākas plāksnes, kā rezultātā veidojas kalnu grēdas;
slīdoša kustība - plāksnes pārvietojas pretējos virzienos.

Atkarībā no kustības veida izšķir diverģentas, konverģentas un slīdošās tektoniskās plāksnes.

Konverģence noved pie subdukcijas (viena plāksne atrodas virs otras) vai sadursmes (divas plāksnes tiek saspiestas un veidojas kalnu grēdas).

Diverģence izraisa izplatīšanos (plātņu diverģence un okeāna grēdu veidošanās) un plaisāšanos (kontinentālās garozas pārrāvuma veidošanos).

Tektonisko plākšņu kustības transformācijas veids nozīmē to kustību gar lūzumu.

1. attēls. Tektonisko plākšņu kustību veidi. Autors24 - studentu darbu tiešsaistes apmaiņa

Pagājušajā nedēļā sabiedrību saviļņoja ziņa, ka Krimas pussala virzās uz Krieviju, ne tikai pateicoties iedzīvotāju politiskajai gribai, bet arī pēc dabas likumiem. Kas ir litosfēras plāksnes un uz kurām no tām teritoriāli atrodas Krievija? Kas liek viņiem pārvietoties un kur? Kuras teritorijas vēl vēlas "pievienoties" Krievijai, un kuras draud "aizbēgt" uz ASV?

"Un mēs kaut kur ejam"

Jā, mēs visi kaut kur ejam. Lasot šīs rindas, jūs lēnām virzāties: ja atrodaties Eirāzijā, tad uz austrumiem ar ātrumu aptuveni 2-3 centimetri gadā, ja Ziemeļamerikā, tad ar tādu pašu ātrumu uz rietumiem un, ja kaut kur Klusā okeāna dibenā (kā jūs tur nokļuvi?), tad tas jūs aizved uz ziemeļrietumiem par 10 centimetriem gadā.

Ja jūs sēdēsit krēslā un gaidīsit apmēram 250 miljonus gadu, jūs atradīsit sevi jaunā superkontinentā, kas apvienos visu zemes zemi - Pangaea Ultima kontinentālajā daļā, kas tā nosaukta par piemiņu senajam superkontinentam Pangea, kas pastāvēja tikai pirms 250 miljoniem gadu.

Tāpēc ziņu, ka "Krima pārceļas", diez vai var saukt par jaunumiem. Pirmkārt, tāpēc, ka Krima kopā ar Krieviju, Ukrainu, Sibīriju un Eiropas Savienību ir daļa no Eirāzijas litosfēras plātnes, un tās visas kopā virzās vienā virzienā pēdējos simts miljonus gadu. Taču arī Krima ietilpst t.s Vidusjūras mobilā josta, tā atrodas uz skitu plāksnes, un lielākā daļa Krievijas Eiropas daļas (ieskaitot Sanktpēterburgas pilsētu) - uz Austrumeiropas platformas.

Un šeit bieži rodas neskaidrības. Fakts ir tāds, ka papildus milzīgām litosfēras daļām, piemēram, Eirāzijas vai Ziemeļamerikas plāksnēm, ir pilnīgi atšķirīgas mazākas "flīzes". Ja ļoti nosacīti, tad zemes garozu veido kontinentālās litosfēras plātnes. Tās pašas sastāv no senām un ļoti stabilām platformām.un kalnu apbūves zonas (senās un mūsdienu). Un jau pašas platformas ir sadalītas plātnēs - mazākos garozas posmos, kas sastāv no diviem "slāņiem" - pamats un segums, un vairogi - "vienslāņa" atsegumi.

Šo nelitosfērisko plātņu segumu veido nogulumieži (piemēram, kaļķakmens, kas sastāv no daudziem jūras dzīvnieku čaumalām, kas dzīvoja aizvēsturiskajā okeānā virs Krimas virsmas) vai magmatiskiem iežiem (izmesti no vulkāniem un sacietējušām lavas masām). A fplātņu pamati un vairogi visbiežāk sastāv no ļoti veciem, galvenokārt metamorfiskas izcelsmes iežiem. Tā sauc magmatiskos un nogulumiežu iežus, kas iegrimuši zemes garozas dzīlēs, kur augstas temperatūras un milzīga spiediena ietekmē ar tiem notiek dažādas izmaiņas.

Citiem vārdiem sakot, lielākā daļa Krievijas (izņemot Čukotku un Transbaikāliju) atrodas Eirāzijas litosfēras plāksnē. Tomēr tās teritorija ir "sadalīta" starp Rietumsibīrijas plāksni, Aldana vairogu, Sibīrijas un Austrumeiropas platformām un skitu plāksni.

Iespējams, par pēdējo divu plākšņu kustību teicis Lietišķās astronomijas institūta (IPA RAS) direktors, fizikas un matemātikas zinātņu doktors Aleksandrs Ipatovs. Un vēlāk intervijā Indicator viņš precizēja: "Mēs nodarbojamies ar novērojumiem, kas ļauj noteikt zemes garozas plākšņu kustības virzienu. Plāksne, uz kuras atrodas Simeiz stacija, pārvietojas ar ātrumu 29 milimetri gadā uz ziemeļaustrumiem, tas ir, uz vietu, kur atrodas Krievija. Un plāksne, kur atrodas Pēteris, varētu teikt, virzās uz dienvidiem, uz dienvidiem."Tomēr tas nav tik atklājums, jo šī kustība pastāv jau vairākus gadu desmitus, un pati tā aizsākās jau cenozoja laikmetā.

Vēgenera teorija tika uztverta ar skepsi – galvenokārt tāpēc, ka viņš nespēja piedāvāt apmierinošu mehānismu, lai izskaidrotu kontinentu kustību. Viņš uzskatīja, ka kontinenti pārvietojas, izlaužoties cauri zemes garozai, kā ledlauži caur ledu, pateicoties Zemes rotācijas radītajam centrbēdzes spēkam un plūdmaiņas spēkiem. Viņa pretinieki sacīja, ka kontinenti-"ledlauži" kustības procesā mainīs savu izskatu līdz nepazīšanai, un centrbēdzes un paisuma spēki ir pārāk vāji, lai kalpotu tiem kā "motors". Kāds kritiķis aprēķināja, ka, ja paisuma spēks būtu pietiekami spēcīgs, lai kontinentus pārvietotu tik ātri (Vēgeners novērtēja to ātrumu 250 centimetru gadā), tas apturētu Zemes rotāciju mazāk nekā gada laikā.

30. gadu beigās kontinentu dreifēšanas teorija tika noraidīta kā nezinātniska, bet līdz 20. gadsimta vidum pie tās bija jāatgriežas: tika atklātas okeāna vidusdaļas grēdas un izrādījās, ka šo grēdu zonā nepārtraukti veidojas jauna garoza, kā rezultātā kontinenti "pārvietojas". Ģeofiziķi ir pētījuši iežu magnetizāciju gar okeāna vidus grēdām un atraduši "joslas" ar daudzvirzienu magnetizāciju.

Izrādījās, ka jaunā okeāna garoza "reģistrē" Zemes magnētiskā lauka stāvokli veidošanās brīdī, un zinātnieki ir saņēmuši izcilu "lineālu", kas mēra šī konveijera ātrumu. Tātad 20. gadsimta 60. gados kontinenta dreifēšanas teorija atgriezās otro reizi, uz visiem laikiem. Un šoreiz zinātnieki varēja saprast, kas pārvieto kontinentus.

Ledus gabali verdošā okeānā

"Iedomājieties okeānu, kurā peld ledus gabali, tas ir, tajā ir ūdens, ir ledus un, teiksim, koka plosti arī ir sasaluši dažos ledus gabalos. Ledus ir litosfēras plāksnes, plosti ir kontinenti, un tie peld mantijas vielā," skaidro Krievijas Zinātņu akadēmijas Valery Tru. Šmits.

Vēl 60. gados viņš izvirzīja milzu planētu uzbūves teoriju un 20. gadsimta beigās sāka veidot matemātiski pamatotu kontinentālās tektonikas teoriju.

Starpslānis starp litosfēru un karsto dzelzs kodolu Zemes centrā - mantija - sastāv no silikāta iežiem. Temperatūra tajā svārstās no 500 grādiem pēc Celsija augšējā daļā līdz 4000 grādiem pēc Celsija pie serdes robežas. Tāpēc no 100 kilometru dziļuma, kur temperatūra jau ir vairāk nekā 1300 grādu, mantijas viela uzvedas kā ļoti biezi sveķi un plūst ar ātrumu 5-10 centimetri gadā, stāsta Trubitsins.

Rezultātā mantijā, tāpat kā katlā ar verdošu ūdeni, parādās konvekcijas šūnas - zonas, kur karstā viela paceļas no vienas malas, bet atdziest no otras.

"Mantijā ir apmēram astoņas no šīm lielajām šūnām un daudz vairāk mazu," saka zinātnieks. Okeāna vidusgrēdas (piemēram, Atlantijas okeāna centrā) ir vieta, kur mantijas materiāls paceļas uz virsmas un kur dzimst jauna garoza. Turklāt ir subdukcijas zonas, vietas, kur plāksne sāk "līst" zem blakus esošās un nogrimst mantijā. Subdukcijas zonas ir, piemēram, Dienvidamerikas rietumu piekraste. Šeit notiek visspēcīgākās zemestrīces.

"Tādā veidā plāksnes piedalās mantijas vielas konvektīvajā cirkulācijā, kas, atrodoties uz virsmas, īslaicīgi kļūst cieta. Iegremdējot apvalkā, plātņu viela uzsilst un atkal mīkstina," skaidro ģeofiziķis.

Turklāt no mantijas virspusē paceļas atsevišķas matērijas strūklas – strūklas, un šīm strūklām ir visas iespējas iznīcināt cilvēci. Galu galā tieši mantijas plūmes ir supervulkānu parādīšanās cēlonis (sk.) Šādi punkti nekādā veidā nav saistīti ar litosfēras plāksnēm un var palikt savā vietā pat tad, kad plāksnes pārvietojas. Kad plūme iziet, rodas milzu vulkāns. Tādu vulkānu ir daudz, tie ir Havaju salās, Islandē, līdzīgs piemērs ir Jeloustonas kaldera. Supervulkāni var radīt tūkstošiem reižu jaudīgākus izvirdumus nekā vairums parasto vulkānu, piemēram, Vezuvs vai Etna.

"Pirms 250 miljoniem gadu šāds vulkāns mūsdienu Sibīrijas teritorijā nogalināja gandrīz visu dzīvību, izdzīvoja tikai dinozauru senči," stāsta Trubitsins.

Piekritu – izklīdināja

Litosfēras plāksnes sastāv no salīdzinoši smagas un plānas bazalta okeāna garozas un vieglākiem, bet daudz biezākiem kontinentiem. Plāksne ar kontinentu un ap to "iesaldētu" okeāna garozu var virzīties uz priekšu, savukārt smagā okeāna garoza nogrimst zem kaimiņa. Bet, kad kontinenti saduras, tie vairs nevar nogrimt viens zem otra.

Piemēram, pirms aptuveni 60 miljoniem gadu Indijas plāksne atdalījās no tās, kas vēlāk kļuva par Āfriku, un devās uz ziemeļiem, un pirms aptuveni 45 miljoniem gadu tā satikās ar Eirāzijas plāksni, Himalaji, augstākie kalni uz Zemes, izauga sadursmes punktā.

Plākšņu kustība agrāk vai vēlāk visus kontinentus apvienos vienā, jo lapas virpulī saplūst vienā salā. Zemes vēsturē kontinenti ir apvienojušies un sadalījušies aptuveni četras līdz sešas reizes. Pēdējais superkontinents Pangea pastāvēja pirms 250 miljoniem gadu, pirms tas bija superkontinents Rodīnija, pirms 900 miljoniem gadu, pirms tā - vēl divi. "Un jau tagad, šķiet, drīz sāksies jaunā kontinenta apvienošanās," precizē zinātnieks.

Viņš skaidro, ka kontinenti darbojas kā siltumizolators, zem tiem esošā mantija sāk uzkarst, notiek augšupejoša plūsma, un tāpēc superkontinenti pēc kāda laika atkal sadalās.

Amerika "atņems" Čukotku

Mācību grāmatās ir zīmētas lielas litosfēras plāksnes, tās var nosaukt ikviens: Antarktīdas plāksne, Eirāzijas, Ziemeļamerikas, Dienvidamerikas, Indijas, Austrālijas, Klusā okeāna. Bet uz robežām starp plāksnēm valda īsts daudzu mikroplākšņu haoss.

Piemēram, robeža starp Ziemeļamerikas plātni un Eirāzijas plātni vispār neiet gar Beringa šaurumu, bet gan daudz uz rietumiem, gar Čerskas grēdu. Tādējādi Čukotka izrādās daļa no Ziemeļamerikas plātnes. Tajā pašā laikā Kamčatka daļēji atrodas Ohotskas mikroplātnes zonā un daļēji Beringa jūras mikroplātnes zonā. Un Primorye atrodas hipotētiskajā Amūras plāksnē, kuras rietumu mala balstās uz Baikālu.

Tagad Eirāzijas plātnes austrumu mala un Ziemeļamerikas plātnes rietumu mala "griežas" kā zobrati: Amerika griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam, bet Eirāzija griežas pulksteņrādītāja virzienā. Līdz ar to Čukotka beidzot var atdalīties "pa šuvi", un šajā gadījumā uz Zemes var parādīties milzu apļveida šuve, kas ies cauri Atlantijas okeānam, Indijas, Klusajam un Ziemeļu Ledus okeānam (kur tas joprojām ir slēgts). Un pati Čukotka turpinās pārvietoties "orbītā" Ziemeļamerika.

Spidometrs litosfērai

Vegenera teorija ir augšāmcēlusies ne tikai tāpēc, ka zinātniekiem ir iespēja precīzi izmērīt kontinentu pārvietošanos. Pašlaik tiek izmantots šim nolūkam satelītu sistēmas navigāciju, taču ir arī citas metodes. Tie visi ir nepieciešami, lai izveidotu vienotu starptautisku koordinātu sistēmu - Starptautisko zemes atskaites sistēmu (ITRF).

Viena no šīm metodēm ir ļoti gara bāzes līnijas radiointerferometrija (VLBI). Tās būtība slēpjas vienlaicīgos novērojumos ar vairāku radioteleskopu palīdzību dažādās Zemes vietās. Signāla iegūšanas laika atšķirība ļauj ar augstu precizitāti noteikt nobīdes. Divi citi ātruma mērīšanas veidi ir lāzera attāluma novērojumi, izmantojot satelītus un Doplera mērījumus. Visi šie novērojumi, tostarp ar GPS palīdzību, tiek veikti simtiem staciju, visi šie dati tiek apkopoti, un rezultātā mēs iegūstam priekšstatu par kontinentālo dreifēšanu.

Piemēram, Krimas Simeiz, kur atrodas lāzerzondēšanas stacija, kā arī satelītstacija koordinātu noteikšanai, "pārvietojas" uz ziemeļaustrumiem (azimutā ap 65 grādiem) ar ātrumu aptuveni 26,8 milimetri gadā. Piemaskavas Zvenigoroda pārvietojas aptuveni par milimetru gadā ātrāk (27,8 milimetri gadā) un saglabā savu kursu uz austrumiem - aptuveni 77 grādus. Un, teiksim, Havaju vulkāns Mauna Loa virzās uz ziemeļrietumiem divreiz ātrāk – 72,3 milimetrus gadā.

Litosfēras plāksnes var arī deformēties, un to daļas var "dzīvot savu dzīvi", īpaši pie robežām. Lai gan viņu neatkarības mērogs ir daudz pieticīgāks. Piemēram, Krima joprojām neatkarīgi virzās uz ziemeļaustrumiem ar ātrumu 0,9 milimetri gadā (un tajā pašā laikā pieaug par 1,8 milimetriem), savukārt Zveņigoroda virzās kaut kur uz dienvidaustrumiem ar tādu pašu ātrumu (un uz leju - par 0,2 milimetriem gadā).

Trubitsins stāsta, ka šī neatkarība daļēji skaidrojama ar dažādu kontinentu daļu "personīgo vēsturi": galvenās kontinentu daļas, platformas, var būt seno litosfēras plātņu fragmenti, kas "saplūduši" ar saviem kaimiņiem. Piemēram, Ural Range ir viena no šuvēm. Platformas ir salīdzinoši stingras, bet daļas ap tām var deformēties un pārvietoties pēc vēlēšanās.

Litosfēras plāksnēm ir augsta stingrība un tās spēj ilgstoši saglabāt savu struktūru un formu nemainīgas, ja nav ārējas ietekmes.

plāksnes kustība

Litosfēras plāksnes atrodas pastāvīgā kustībā. Šī kustība notiek iekšā augšējie slāņi, ir saistīts ar konvekcijas strāvu klātbūtni apvalkā. Atsevišķi ņemtas litosfēras plāksnes tuvojas, novirzās un slīd viena pret otru. Plāksnēm tuvojoties vienai otrai, rodas saspiešanas zonas un sekojoša vienas no plāksnēm uzgrūšana (abdukcija) uz blakus esošo vai blakus esošo veidojumu subdukcija (subdukcija). Atšķiroties, parādās spriegojuma zonas ar raksturīgām plaisām, kas parādās gar robežām. Slīdot veidojas defekti, kuru plaknē tiek novērotas blakus esošās plāksnes.

Kustību rezultāti

Milzīgu kontinentālo plātņu saplūšanas zonās, tām saduroties, rodas kalnu grēdas. Līdzīgā veidā savulaik radās Himalaju kalnu sistēma, kas veidojās uz IndoAustrālijas un Eirāzijas plātņu robežas. Okeāna litosfēras plākšņu sadursmes ar kontinentālajiem veidojumiem rezultāts ir salu loki un dziļūdens ieplakas.

Okeāna vidus grēdu aksiālajās zonās rodas raksturīgas struktūras plaisas (no angļu val. Rift - vaina, plaisa, plaisa). Līdzīgi zemes garozas lineārās tektoniskās struktūras veidojumi, kuru garums ir simtiem un tūkstošiem kilometru, ar platumu desmitiem vai simtiem kilometru, rodas zemes garozas horizontālas stiepšanās rezultātā. Plaisas ir ļoti lieli izmēri sauc par riftu sistēmām, jostām vai zonām.

Ņemot vērā to, ka katra litosfēras plāksne ir viena plāksne, tās defektos tiek novērota paaugstināta seismiskā aktivitāte un vulkānisms. Šie avoti atrodas iekšā šauras zonas, kuras plaknē notiek blakus esošo plākšņu berze un savstarpējās nobīdes. Šīs zonas sauc par seismiskajām jostām. Dziļjūras tranšejas, okeāna vidusdaļas grēdas un rifi ir pārvietojami zemes garozas apgabali, tie atrodas uz atsevišķu litosfēras plātņu robežām. Tas vēlreiz apliecina, ka zemes garozas veidošanās procesa gaita šajās vietās un šobrīd turpinās diezgan intensīvi.

Nevar noliegt litosfēras plākšņu teorijas nozīmi. Tā kā tieši viņa spēj izskaidrot kalnu klātbūtni dažos Zemes apgabalos, citos -. Litosfēras plākšņu teorija ļauj izskaidrot un paredzēt katastrofālu parādību rašanos, kas var rasties to robežu reģionā.

Teorētiskās ģeoloģijas pamatā 20. gadsimta sākumā bija kontrakcijas hipotēze. Zeme atdziest kā cepts ābols, un uz tās parādās grumbas kalnu grēdu veidā. Šīs idejas attīstīja ģeosinklīnu teorija, kas izveidota, pamatojoties uz salocītu konstrukciju izpēti. Šo teoriju formulēja Džeimss Dana, pievienojot kontrakcijas hipotēzei izostāzes principu. Saskaņā ar šo koncepciju Zeme sastāv no granītiem (kontinentiem) un bazaltiem (okeāniem). Kad Zeme tiek saspiesta okeānos-siles, rodas tangenciālie spēki, kas izdara spiedienu uz kontinentiem. Pēdējie paceļas kalnu grēdās un tad sabrūk. Materiāls, kas iegūts iznīcināšanas rezultātā, tiek nogulsnēts padziļinājumos.

Turklāt Vegeners sāka meklēt ģeofiziskus un ģeodēziskus pierādījumus. Tomēr tajā laikā šo zinātņu līmenis acīmredzami nebija pietiekams, lai fiksētu pašreizējo kontinentu kustību. 1930. gadā Vegeners nomira ekspedīcijas laikā uz Grenlandi, taču jau pirms nāves zināja, ka zinātnieku aprindas nepieņem viņa teoriju.

Sākotnēji Kontinentālā dreifēšanas teorija Zinātnieku aprindās to pieņēma labvēlīgi, bet 1922. gadā to asi kritizēja vairāki pazīstamiem speciālistiem. Galvenais arguments pret teoriju bija jautājums par spēku, kas pārvieto plāksnes. Vegeners uzskatīja, ka kontinenti pārvietojas pa okeāna dibena bazaltiem, taču tas prasīja milzīgas pūles, un neviens nevarēja nosaukt šī spēka avotu. Kā plākšņu kustības avots tika piedāvāts Koriolisa spēks, paisuma un paisuma parādības un daži citi, tomēr vienkāršākie aprēķini parādīja, ka ar tiem visiem absolūti nepietiek, lai pārvietotu milzīgus kontinentālos blokus.

Vēgenera teorijas kritiķi izvirzīja priekšplānā jautājumu par spēku, kas virza kontinentus, un ignorēja visus daudzos faktus, kas bez ierunām apstiprināja teoriju. Patiesībā viņi atrada vienīgo problēmu, kurā jaunā koncepcija bija bezspēcīga, un bez konstruktīvas kritikas viņi noraidīja galvenos pierādījumus. Pēc Alfrēda Vēgenera nāves kontinentālās dreifēšanas teorija tika noraidīta, ņemot vērā marginālās zinātnes statusu, un lielākā daļa pētījumu turpinājās ģeosinklīnu teorijas ietvaros. Tiesa, viņai arī nācies meklēt skaidrojumus dzīvnieku apmešanās vēsturei kontinentos. Šim nolūkam tika izgudroti sauszemes tilti, kas savienoja kontinentus, bet ienira jūras dzīlēs. Šī bija vēl viena leģendas par Atlantīdu dzimšana. Ir vērts atzīmēt, ka daži zinātnieki neatzina pasaules varas iestāžu spriedumu un turpināja meklēt pierādījumus par kontinentu kustību. Tātad du Toit Aleksandrs du Toits) skaidroja Himalaju kalnu veidošanos ar Hindustānas un Eirāzijas plātnes sadursmi.

Fiksistu gausā cīņa, kā sauca būtisku horizontālu kustību neesamības piekritējus, un mobilistu, kuri apgalvoja, ka kontinenti tomēr pārvietojas, jauns spēks uzliesmoja pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados, kad okeānu dibena izpētes rezultātā tika atrastas atslēgas, lai izprastu “mašīnu”, ko sauc par Zemi.

Līdz 20. gadsimta 60. gadu sākumam tika sastādīta Pasaules okeāna dibena topogrāfijas karte, kas parādīja, ka okeānu centrā atrodas okeāna vidusgrēdas, kas paceļas 1,5-2 km virs nogulumiem klātajiem bezdibenes līdzenumiem. Šie dati ļāva R. Diecam un Harijam Hesam izvirzīt izplatīto hipotēzi 1963. gadā. Saskaņā ar šo hipotēzi konvekcija mantijā notiek ar ātrumu aptuveni 1 cm/gadā. Konvekcijas šūnu augšupejošie zari zem okeāna vidusgrēdām nes mantijas materiālu, kas ik pēc 300-400 gadiem atjauno okeāna dibenu grēdas aksiālajā daļā. Kontinenti nepeld uz okeāna garozas, bet pārvietojas pa mantiju, pasīvi "ielodējot" litosfēras plāksnēs. Saskaņā ar izplatības koncepciju struktūras okeāna baseini ir nestabili, nestabili, savukārt kontinenti ir stabili.

Tas pats virzošais spēks (augstuma starpība) nosaka garozas elastīgās horizontālās saspiešanas pakāpi ar plūsmas viskozās berzes spēku pret zemes garozu. Šīs saspiešanas lielums ir mazs mantijas plūsmas augšupejošās zonā un palielinās, tuvojoties plūsmas lejupejošajai vietai (sakarā ar kompresijas sprieguma pārnešanu caur nekustīgu cieto garozu virzienā no kāpuma vietas uz plūsmas nolaišanās vietu). Virs lejupejošās plūsmas saspiešanas spēks garozā ir tik liels, ka ik pa laikam tiek pārsniegta garozas izturība (zemākās stiprības un lielākās sprieguma zonā), notiek neelastīga (plastiska, trausla) garozas deformācija - zemestrīce. Tajā pašā laikā no garozas deformācijas vietas tiek izspiesti veseli kalnu grēdas, piemēram, Himalaji (vairākos posmos).

Ar plastisku (trauslu) deformāciju tajā ļoti ātri (ar garozas pārvietošanās ātrumu zemestrīces laikā) samazinās spriegums - spiedes spēks zemestrīces avotā un tā apkārtnē. Bet uzreiz pēc neelastīgās deformācijas beigām ļoti lēns sprieguma pieaugums (elastīgā deformācija), ko pārtrauca zemestrīce, turpinās ļoti lēnas viskozās mantijas plūsmas kustības dēļ, uzsākot sagatavošanās ciklu nākamajai zemestrīcei.

Tādējādi plākšņu kustība ir ļoti viskozas magmas siltuma pārneses sekas no Zemes centrālajām zonām. Šajā gadījumā daļa siltumenerģijas tiek pārvērsta mehāniskā darbā, lai pārvarētu berzes spēkus, un daļa, izgājusi cauri zemes garozai, tiek izstarota apkārtējā telpā. Tātad mūsu planēta savā ziņā ir siltuma dzinējs.

Pastāv vairākas hipotēzes par Zemes iekšpuses augstās temperatūras cēloni. 20. gadsimta sākumā populāra bija hipotēze par šīs enerģijas radioaktīvo raksturu. Šķita, ka to apstiprināja augšējās garozas sastāva aplēses, kas uzrādīja ļoti ievērojamas urāna, kālija un citu radioaktīvo elementu koncentrācijas, taču vēlāk izrādījās, ka radioaktīvo elementu saturs zemes garozas iežos ir pilnīgi nepietiekams, lai nodrošinātu novēroto dziļā karstuma plūsmu. Un radioaktīvo elementu saturs zemgarozas vielā (sastāvā, kas ir tuvu okeāna dibena bazaltiem), varētu teikt, ir niecīgs. Tomēr tas neizslēdz pietiekami augstu smago radioaktīvo elementu saturu, kas rada siltumu planētas centrālajās zonās.

Cits modelis sildīšanu izskaidro ar Zemes ķīmisko diferenciāciju. Sākotnēji planēta bija silikātu un metālisku vielu maisījums. Bet vienlaikus ar planētas veidošanos sākās tās diferenciācija atsevišķos apvalkos. Blīvākā metāla daļa metās uz planētas centru, un silikāti koncentrējās augšējos apvalkos. Šajā gadījumā sistēmas potenciālā enerģija samazinājās un pārvērtās siltumenerģijā.

Citi pētnieki uzskata, ka planētas uzkarsēšana notika meteorītu trieciena rezultātā uz topošā debess ķermeņa virsmu. Šāds skaidrojums ir apšaubāms - akrecijas laikā siltums izdalījās praktiski uz virsmas, no kurienes viegli izkļuva kosmosā, nevis Zemes centrālajos reģionos.

Sekundārie spēki

Plākšņu kustībās izšķiroša nozīme ir viskozās berzes spēkam, kas rodas no termiskās konvekcijas, bet bez tā uz plāksnēm iedarbojas arī citi, mazāki, bet arī svarīgi spēki. Tie ir Arhimēda spēki, kas nodrošina vieglākas garozas peldēšanu uz smagākas mantijas virsmas. Paisuma spēki, ko izraisa Mēness un Saules gravitācijas ietekme (to gravitācijas ietekmes atšķirība uz Zemes punktiem dažādos attālumos no tiem). Tagad Mēness pievilkšanās radītais paisuma “kupris” uz Zemes ir vidēji ap 36 cm.Iepriekš Mēness bija tuvāk un tas bija lielā mērogā, mantijas deformācija noved pie tā uzkaršanas. Piemēram, uz Io (Jupitera pavadoņa) novēroto vulkānismu izraisa tieši šie spēki - paisums uz Io ir aptuveni 120 m. Un arī spēki, kas rodas no izmaiņām atmosfēras spiediens uz dažādām zemes virsmas daļām - atmosfēras spiediena spēki bieži mainās par 3%, kas ir ekvivalents 0,3 m biezam (vai vismaz 10 cm biezam granītam) nepārtrauktam ūdens slānim. Turklāt šīs izmaiņas var notikt simtiem kilometru platā zonā, savukārt plūdmaiņu spēku izmaiņas notiek vienmērīgāk - tūkstošiem kilometru attālumā.

Atšķirīgas vai plākšņu atdalīšanas robežas

Tās ir robežas starp plāksnēm, kas pārvietojas pretējos virzienos. Zemes reljefā šīs robežas izsaka plaisas, tajās dominē stiepes deformācijas, samazinās garozas biezums, maksimāla siltuma plūsma, notiek aktīvs vulkānisms. Ja kontinentā veidojas šāda robeža, tad veidojas kontinentālā plaisa, kas vēlāk var pārvērsties par okeāna baseinu ar okeāna plaisu centrā. Okeāna plaisās izplatīšanās rezultātā veidojas jauna okeāna garoza.

okeāna plaisas

Okeāna vidus grēdas struktūras diagramma

kontinentālās plaisas

Kontinenta sadalīšanās daļās sākas ar plaisas veidošanos. Garoza kļūst plānāka un sadalās, sākas magmatisms. Izveidojas paplašināta lineāra ieplaka ar aptuveni simtiem metru dziļumu, ko ierobežo virkne normālu bojājumu. Pēc tam iespējami divi scenāriji: vai nu plaisas paplašināšanās apstājas un tā piepildās ar nogulumiežiem, pārvēršoties par aulakogēnu, vai arī kontinenti turpina attālināties un starp tiem jau tipiskos okeāna plaisās sāk veidoties okeāna garoza.

saplūstošās robežas

Saplūstošās robežas ir robežas, kurās plātnes saduras. Ir iespējami trīs varianti:

Kontinentālā plāksne ar okeānu. Okeāna garoza ir blīvāka par kontinentālo garozu un subdukcijas zonā subduktē zem kontinenta.
Okeāna plāksne ar okeānu. Šajā gadījumā viena no plāksnēm rāpo zem otras un veidojas arī subdukcijas zona, virs kuras veidojas salas loks.
Kontinentālā plāksne ar kontinentālo. Notiek sadursme, parādās spēcīgs salocīts laukums. Klasisks piemērs ir Himalaji.

Retos gadījumos notiek okeāna garozas izstumšana uz kontinentu - obdukcija. Pateicoties šim procesam, ir izveidojušies Kipras, Jaunkaledonijas, Omānas un citu valstu ofiolīti.

Subdukcijas zonās okeāna garoza tiek absorbēta, un tādējādi tiek kompensēta tās parādīšanās okeāna vidusdaļas grēdās. Tajos notiek ārkārtīgi sarežģīti procesi, mijiedarbība starp garozu un apvalku. Tādējādi okeāna garoza mantijā var ievilkt kontinentālās garozas blokus, kas to zemā blīvuma dēļ tiek ekshumēti atpakaļ garozā. Tā rodas ultraaugsta spiediena metamorfie kompleksi, viens no populārākajiem mūsdienu ģeoloģiskās izpētes objektiem.

Lielākā daļa mūsdienu subdukcijas zonu atrodas gar Klusā okeāna perifēriju, veidojot Klusā okeāna uguns gredzenu. Plātņu konverģences zonā notiekošie procesi tiek uzskatīti par vieniem no sarežģītākajiem ģeoloģijā. Tas sajauc blokus. atšķirīga izcelsme, veidojot jaunu kontinentālo garozu.

Aktīvās kontinentālās robežas

Aktīva kontinentālā robeža

Aktīva kontinentālā robeža rodas vietās, kur okeāna garoza nogrimst zem kontinenta. Dienvidamerikas rietumu krasts tiek uzskatīts par šī ģeodinamiskā iestatījuma standartu, to bieži sauc Andu kontinentālās robežas veids. Aktīvo kontinentālo robežu raksturo daudzi vulkāni un spēcīgs magmatisms kopumā. Kausējumiem ir trīs sastāvdaļas: okeāna garoza, mantija virs tās un kontinentālās garozas apakšējās daļas.

Zem aktīvās kontinentālās robežas notiek aktīva mehāniska mijiedarbība starp okeāna un kontinentālajām plātnēm. Atkarībā no okeāna garozas ātruma, vecuma un biezuma ir iespējami vairāki līdzsvara scenāriji. Ja plāksne kustas lēni un ir relatīvi zema jauda, tad kontinents nokasa no tā nogulumu segumu. Nogulumieži tiek sasmalcināti intensīvās krokās, metamorfozēti un kļūst par kontinentālās garozas daļu. Iegūto struktūru sauc akrecijas ķīlis. Ja subdukcijas plāksnes ātrums ir liels un nogulumiežu segums ir plāns, tad okeāna garoza izdzēš kontinenta dibenu un ievelk to mantijā.

salu loki

salas loka

Salu loki ir vulkānisko salu ķēdes virs subdukcijas zonas, kur okeāna plāksne padodas zem citas okeāna plāksnes. Aleutu, Kurilu, Marianas salas un daudzus citus arhipelāgus var saukt par tipiskiem mūsdienu salu lokiem. Japānas salas mēdz dēvēt arī par salu loku, taču to pamats ir ļoti sens un patiesībā tās veido vairāki dažādu laiku salu loku kompleksi, tā ka Japānas salas ir mikrokontinents.

Salu loki veidojas, saduroties divām okeāna plāksnēm. Šajā gadījumā viena no plāksnēm atrodas apakšā un iesūcas apvalkā. Augšējā plāksnē veidojas salu loka vulkāni. Salas loka izliektā puse ir vērsta uz absorbēto plātni. Šajā pusē ir dziļūdens tranšeja un priekšloka sile.

Aiz salas loka atrodas aizmugures loka baseins (tipiski piemēri: Okhotskas jūra, Dienvidķīnas jūra utt.), kurā var notikt arī izplatīšanās.

Kontinentu sadursme

Kontinentālo plātņu sadursme noved pie garozas sabrukšanas un kalnu grēdu veidošanās. Sadursmes piemērs ir Alpu un Himalaju kalnu josla, kas izveidojusies, aizverot Tetisas okeānu un sadursmē ar Hindustānas un Āfrikas Eirāzijas plāksni. Rezultātā garozas biezums ievērojami palielinās, zem Himalajiem tas ir 70 km. Šī ir nestabila struktūra, to intensīvi iznīcina virsmas un tektoniskā erozija. Granīti tiek kausēti no metamorfoziem nogulumiežiem un magmatiskajiem iežiem garozā ar krasi palielinātu biezumu. Tādā veidā veidojās lielākie batolīti, piemēram, Angara-Vitimsky un Zerenda.

Pārveidot robežas

Tur, kur plāksnes pārvietojas paralēli, bet dažādos ātrumos, rodas transformācijas lūzumi – grandiozi bīdes lūzumi, kas plaši izplatīti okeānos un reti sastopami kontinentos.

Pārveidot Rifts

Okeānos pārveido lūzumus, kas atrodas perpendikulāri okeāna vidusgrēdām (MOR) un sadala tos segmentos, kuru platums ir vidēji 400 km. Starp grēdas segmentiem ir aktīva transformācijas defekta daļa. Šajā apgabalā pastāvīgi notiek zemestrīces un kalnu apbūve, ap vainu veidojas neskaitāmas spalvu struktūras - grūdieni, krokas un grābekļi. Rezultātā mantijas ieži bieži tiek atsegti bojājuma zonā.

Abās MOR segmentu pusēs ir neaktīvas transformācijas kļūdu daļas. Aktīvās kustības tajos nenotiek, taču tās skaidri izteiktas okeāna dibena topogrāfijā kā lineāri pacēlumi ar centrālu padziļinājumu.

Transformācijas defekti veido regulāru režģi un, protams, nerodas nejauši, bet gan objektīvu fizisku iemeslu dēļ. Skaitliskās modelēšanas datu, termofizikālo eksperimentu un ģeofizikālo novērojumu kombinācija ļāva noskaidrot, ka mantijas konvekcijai ir trīsdimensiju struktūra. Papildus galvenajai plūsmai no MOR konvekcijas šūnā rodas gareniskās plūsmas plūsmas augšējās daļas dzesēšanas dēļ. Šī atdzesētā viela plūst uz leju pa galveno mantijas plūsmas virzienu. Tieši šīs sekundārās lejupejošās plūsmas zonās atrodas transformācijas defekti. Šis modelis labi saskan ar datiem par siltuma plūsmu: pārveidošanas defektiem tiek novērots samazinājums.

Pārvietojas pa kontinentiem

Bīdes plākšņu robežas kontinentos ir salīdzinoši reti sastopamas. Iespējams, vienīgais pašlaik aktīvais šāda veida robežu piemērs ir Sanandreasas lūzums, kas atdala Ziemeļamerikas plāksni no Klusā okeāna. 800 jūdžu garais Sanandreasas lūzums ir viens no seismiski aktīvākajiem planētas reģioniem: plātnes viena pret otru nobīdās par 0,6 cm gadā, zemestrīces, kuru stiprums pārsniedz 6 vienības, notiek vidēji reizi 22 gados. Sanfrancisko pilsēta un liela daļa Sanfrancisko līča apgabala ir uzcelta šī defekta tiešā tuvumā.

Intraplate procesi

Pirmie plātņu tektonikas formulējumi apgalvoja, ka gar plātņu robežām koncentrējas vulkānisms un seismiskās parādības, taču drīz vien kļuva skaidrs, ka plātņu iekšpusē notiek specifiski tektoniski un magmatiski procesi, kas arī tika interpretēti šīs teorijas ietvaros. Starp intraplate procesiem īpašu vietu ieņēma ilgstoša bazaltiskā magmatisma parādības dažos apgabalos, tā sauktajos karstajos punktos.

Karstie punkti

Okeānu dibenā atrodas daudzas vulkāniskas salas. Dažas no tām atrodas ķēdēs ar secīgi mainīgu vecumu. Klasisks šādas zemūdens grēdas piemērs ir Havaju zemūdens grēda. Tas paceļas virs okeāna virsmas Havaju salu formā, no kurām uz ziemeļrietumiem stiepjas jūras kalnu ķēde ar nepārtraukti pieaugošu vecumu, no kuriem daži, piemēram, Midvejas atols, nonāk virspusē. Apmēram 3000 km attālumā no Havaju salām ķēde nedaudz pagriežas uz ziemeļiem un jau tiek saukta par Imperiālo grēdu. Tas ir pārtraukts dziļūdens tranšejā Aleuta salu loka priekšā.

Lai izskaidrotu šo apbrīnojamo struktūru, tika ierosināts, ka zem Havaju salām atrodas karstais punkts - vieta, kur karstā mantijas plūsma paceļas uz virsmas, kas izkausē okeāna garozu, kas pārvietojas virs tās. Šobrīd uz Zemes ir daudz šādu punktu. Mantijas plūsmu, kas tos izraisa, sauc par spalvu. Dažos gadījumos tiek pieņemts, ka spalvu vielas izcelsme ir ārkārtīgi dziļa līdz serdes un apvalka robežai.

Lamatas un okeāna plato

Papildus ilgstošiem karstajiem punktiem plātņu iekšpusē dažkārt notiek grandiozi kušanas izplūdumi, kas kontinentos veido slazdus, bet okeānos - okeāna plato. Šāda veida magmatisma īpatnība ir tāda, ka tas notiek ģeoloģiski īsā laikā - vairāku miljonu gadu laikā, bet aptver plašas teritorijas (desmitiem tūkstošu km²); tajā pašā laikā tiek izliets kolosāls bazaltu daudzums, kas salīdzināms ar to skaitu, kristalizējoties okeāna vidus grēdās.

Sibīrijas slazdi ir zināmi Austrumsibīrijas platformā, Dekas plato lamatas Hindustānas kontinentā un daudzi citi. Tiek uzskatīts, ka slazdus izraisa arī karstās mantijas plūsmas, taču atšķirībā no karstajiem punktiem tie ir īslaicīgi un atšķirība starp tiem nav līdz galam skaidra.

Karstie punkti un lamatas radīja tā saukto spalvu ģeotektonika, kurā teikts, ka ģeodinamiskajos procesos nozīmīga loma ir ne tikai regulārai konvekcijai, bet arī plūmēm. Plūmju tektonika nav pretrunā ar plātņu tektoniku, bet gan to papildina.

Plātņu tektonika kā zinātņu sistēma

Tektoniku vairs nevar uzskatīt par tīri ģeoloģisku jēdzienu. Tai ir galvenā loma visās ģeozinātnēs, tajā ir identificētas vairākas metodoloģiskas pieejas ar dažādiem pamatjēdzieniem un principiem.

No skatu punkta kinemātiskā pieeja, plākšņu kustības var raksturot ar figūru kustības ģeometriskajiem likumiem pa sfēru. Zeme tiek uzskatīta par dažāda izmēra plākšņu mozaīku, kas pārvietojas viena pret otru un pašu planētu. Paleomagnētiskie dati ļauj rekonstruēt magnētiskā pola stāvokli attiecībā pret katru plāksni dažādos laikos. Datu vispārināšana par dažādām plāksnēm noveda pie visas plākšņu relatīvo pārvietojumu secības rekonstrukcijas. Šo datu apvienošana ar informāciju no statiskajiem karstajiem punktiem ļāva noteikt plākšņu absolūtās kustības un Zemes magnētisko polu kustības vēsturi.

Termofizikālā pieeja uzskata Zemi par siltumdzinēju, kurā siltumenerģija daļēji kļūst mehānisks. Šīs pieejas ietvaros matērijas kustība Zemes iekšējos slāņos tiek modelēta kā viskoza šķidruma plūsma, kas aprakstīta ar Navjē-Stoksa vienādojumiem. Mantijas konvekciju pavada fāzu pārejas un ķīmiskās reakcijas, kurām ir izšķiroša nozīme mantijas plūsmu struktūrā. Balstoties uz ģeofizikālās zondēšanas datiem, termofizikālo eksperimentu rezultātiem un analītiskiem un skaitliskiem aprēķiniem, zinātnieki cenšas detalizēti noskaidrot mantijas konvekcijas struktūru, atrast plūsmas ātrumus un citus svarīgus dziļo procesu raksturlielumus. Šie dati ir īpaši svarīgi, lai izprastu Zemes dziļāko vietu - apakšējās mantijas un kodola - uzbūvi, kas ir nepieejami tiešai izpētei, bet neapšaubāmi atstāj milzīgu ietekmi uz planētas virsmā notiekošajiem procesiem.

Ģeoķīmiskā pieeja. Ģeoķīmijā plākšņu tektonika ir svarīga kā mehānisms nepārtrauktai vielas un enerģijas apmaiņai starp dažādiem Zemes apvalkiem. Katru ģeodinamisko iestatījumu raksturo īpašas iežu asociācijas. Savukārt saskaņā ar šiem raksturīgās iezīmes iespējams noteikt ģeodinamisko uzstādījumu, kurā iezis veidojies.

Vēsturiskā pieeja. Planētas Zeme vēstures izpratnē plākšņu tektonika ir kontinentu savienošanas un šķelšanās vēsture, vulkānisko ķēžu rašanās un izzušana, okeānu un jūru parādīšanās un aizvēršanās. Tagad lieliem garozas blokiem kustību vēsture ir izveidota ļoti detalizēti un ievērojamā laika periodā, bet mazas plātnes metodoloģiskas grūtības ir lielas. Sarežģītākie ģeodinamiskie procesi notiek plākšņu sadursmes zonās, kur veidojas kalnu grēdas, kas sastāv no daudziem maziem neviendabīgiem blokiem - terrāniem. Pētot Klinšu kalnus, radās īpašs ģeoloģiskās izpētes virziens - terrāna analīze, kas absorbēja metožu kopumu terrānu identificēšanai un to vēstures rekonstrukcijai.

Plākšņu tektonika uz citām planētām

Pašlaik nav pierādījumu par mūsdienu plākšņu tektoniku uz citām Saules sistēmas planētām. Marsa magnētiskā lauka pētījumi, ko veica Mars Global Surveyor kosmosa stacija, liecina par plākšņu tektonikas iespējamību uz Marsa pagātnē.

Iepriekš [ Kad?] siltuma plūsma no planētas zarnām bija lielāka, tāpēc garoza bija plānāka, spiediens zem daudz plānākās garozas arī bija daudz mazāks. Un pie ievērojami zemāka spiediena un nedaudz augstākās temperatūras mantijas konvekcijas plūsmu viskozitāte tieši zem garozas bija daudz zemāka nekā pašreizējā. Tāpēc garozā, kas peld uz mantijas plūsmas virsmas, kas ir mazāk viskoza nekā mūsdienās, radās tikai salīdzinoši nelielas elastīgās deformācijas. Un mehāniskie spriegumi, ko garozā radīja mazāk viskozas konvekcijas strāvas nekā mūsdienās, nebija pietiekami, lai pārsniegtu garozas iežu maksimālo izturību. Tāpēc iespējams, ka nebija tādas tektoniskās aktivitātes kā vēlāk.

Iepriekšējās plāksnes kustības

Plašāku informāciju par šo tēmu skatiet: Plākšņu kustības vēsture.

Pagātnes plātņu kustību rekonstrukcija ir viens no galvenajiem ģeoloģiskās izpētes priekšmetiem. Ar dažādu detalizācijas pakāpi kontinentu pozīcijas un bloki, no kuriem tie veidojās, ir rekonstruēti līdz pat Arheānam.

Analizējot kontinentu kustības, tika veikts empīrisks novērojums, ka ik pēc 400-600 miljoniem gadu kontinenti pulcējas milzīgā kontinentā, kurā atrodas gandrīz visa kontinentālā garoza - superkontinentā. Mūsdienu kontinenti izveidojās pirms 200-150 miljoniem gadu, Superkontinenta Pangea sadalīšanās rezultātā. Tagad kontinenti atrodas gandrīz maksimālās atdalīšanas stadijā. Atlantijas okeāns paplašinās, un Klusais okeāns aizveras. Hindustāna virzās uz ziemeļiem un sasmalcina Eirāzijas plāksni, taču, acīmredzot, šīs kustības resursi jau ir gandrīz izsmelti, un tuvākajā nākotnē Indijas okeānā parādīsies jauna subdukcijas zona, kurā Indijas okeāna okeāna garoza tiks absorbēta zem Indijas kontinenta.

Plākšņu kustību ietekme uz klimatu

Lielo kontinentālo masu atrašanās polārajos reģionos veicina vispārēju planētas temperatūras pazemināšanos, jo kontinentos var veidoties ledus loksnes. Jo vairāk attīstīts apledojums, jo lielāks ir planētas albedo un zemāka gada vidējā temperatūra.

Turklāt kontinentu relatīvais novietojums nosaka okeāna un atmosfēras cirkulāciju.

Taču vienkārša un loģiska shēma: kontinenti polārajos apgabalos – apledojums, kontinenti ekvatoriālajos reģionos – temperatūras paaugstināšanās, izrādās nepareiza, salīdzinot ar ģeoloģiskajiem datiem par Zemes pagātni. Kvartāra apledojums patiešām notika, kad Antarktīda parādījās Dienvidpola reģionā, un ziemeļu puslodē Eirāzija un Ziemeļamerika tuvojās Ziemeļpolam. No otras puses, spēcīgākais proterozoiskā apledojums, kura laikā Zemi gandrīz pilnībā klāja ledus, notika, kad lielākā daļa kontinentālo masu atradās ekvatoriālajā reģionā.

Turklāt nozīmīgas kontinentu stāvokļa izmaiņas notiek aptuveni desmitiem miljonu gadu laikā, savukārt kopējais ledus laikmetu ilgums ir aptuveni vairāki miljoni gadu, un viena ledus laikmeta laikā notiek cikliskas apledojuma un starpledus periodu izmaiņas. Visas šīs klimatiskās izmaiņas notiek ātri, salīdzinot ar kontinentu kustības ātrumu, un tāpēc plākšņu kustība nevar būt iemesls.

No iepriekš minētā izriet, ka plākšņu kustībām nav izšķirošas nozīmes klimata pārmaiņās, bet tās var būt svarīgs papildu faktors, kas tās “spiež”.

Plātņu tektonikas nozīme

Plātņu tektonikai ir bijusi nozīme zemes zinātnēs, kas ir salīdzināma ar heliocentrisko koncepciju astronomijā vai DNS atklāšanu ģenētikā. Pirms plātņu tektonikas teorijas pieņemšanas zemes zinātnes bija aprakstošas. Viņi ir sasnieguši augsts līmenis pilnība dabas objektu aprakstā, bet reti spēja izskaidrot procesu cēloņus. Dažādās ģeoloģijas nozarēs varētu dominēt pretēji jēdzieni. Plākšņu tektonika savienoja dažādas Zemes zinātnes, deva tām prognozēšanas spēku.

Skatīt arī

Piezīmes

Literatūra

Vegeners A. Kontinentu un okeānu izcelsme / tulk. ar viņu. P. G. Kaminskis, izd. P. N. Kropotkins. - L.: Nauka, 1984. - 285 lpp.
Dobrecovs N. L., Kirdjaškins A. G. Dziļā ģeodinamika. - Novosibirska, 1994. - 299 lpp.
Zonenšains, Kuzmins M. I. PSRS plātņu tektonika. 2 sējumos.
Kuzmins M. I., Korolkovs A. T., Drils S. I., Kovaļenko S. N. Vēsturiskā ģeoloģija ar plātņu tektonikas un metaloģenēzes pamatiem. - Irkutska: Irkut. un-t, 2000. - 288 lpp.
Kokss A, Hārts R. Plātņu tektonika. - M.: Mir, 1989. - 427 lpp.
N. V. Koronovskis, V. E. Hains, Jasamanovs N. A. Vēsturiskā ģeoloģija: mācību grāmata. M.: Akadēmijas izdevniecība, 2006.
Lobkovskis L.I., Ņikišins A.M., Hains V.E. Mūsdienu ģeotektonikas un ģeodinamikas problēmas. - M.: Zinātniskā pasaule, 2004. - 612 lpp. - ISBN 5-89176-279-X.
Hains, Viktors Efimovičs. Mūsdienu ģeoloģijas galvenās problēmas. M.: Zinātniskā pasaule, 2003.

Saites

Krieviski

Khain, Viktors Efimovičs Mūsdienu ģeoloģija: problēmas un perspektīvas
V. P. Trubitsins, V. V. Rikovs. Mantijas konvekcija un globālā tektonika Zemes apvienotajā Zemes fizikas institūtā RAS, Maskava
Tektonisko lūzumu, kontinentālās novirzes un planētas fiziskā siltuma bilances cēloņi (USAP)
Hains, Viktors Efimovičs Plākšņu tektonika, to struktūras, kustības un deformācijas

Angliski

Noklikšķināms

Saskaņā ar mūsdienu litosfēras plākšņu teorijas visa litosfēra ir sadalīta ar šaurām un aktīvām zonām - dziļiem lūzumiem - atsevišķos blokos, kas pārvietojas augšējās mantijas plastmasas slānī viens pret otru ar ātrumu 2-3 cm gadā. Šos blokus sauc litosfēras plāksnes.

Alfrēds Vegeners pirmo reizi ieteica garozas bloku horizontālu pārvietošanu 20. gadsimta 20. gados kā daļu no hipotēzes “kontinentālā dreifēšana”, taču tolaik šī hipotēze neguva atbalstu.

Tikai 60. gados okeāna dibena pētījumi sniedza neapstrīdamas pierādījumus par plātņu horizontālo kustību un okeānu izplešanās procesiem okeāna garozas veidošanās (izplatīšanās) dēļ. Ideju atdzimšana par horizontālo kustību dominējošo lomu notika "mobilistiskā" virziena ietvaros, kura attīstība noveda pie mūsdienu plāksnes tektonikas teorijas attīstības. Plākšņu tektonikas galvenos nosacījumus 1967.–1968. gadā formulēja amerikāņu ģeofiziķu grupa V. J. Morgans, K. Le Pihons, Dž. Olivers, Dž. Īzaks un L. Saikss, attīstot agrākās (1961.–1962. g.) amerikāņu zinātnieku G. Hesa un R. Dīgtsa (spreopandingsions) idejas.

Tiek apgalvots, ka zinātnieki nav pilnībā pārliecināti, kas izraisa šīs izmaiņas un kā tika noteiktas tektonisko plākšņu robežas. Ir neskaitāmas dažādas teorijas, taču neviena no tām pilnībā neizskaidro visus tektoniskās aktivitātes aspektus.

Uzzināsim vismaz, kā viņi to tagad iedomājas.

Vegeners rakstīja: “1910. gadā man pirmo reizi ienāca prātā ideja par kontinentu pārvietošanu, kad mani pārsteidza abu pušu krastu kontūru līdzība. Atlantijas okeāns". Viņš ierosināja, ka agrīnajā paleozoja laikā uz Zemes bija divi lieli kontinenti - Laurāzija un Gondvāna.

Laurāzija bija kontinentālā ziemeļu daļa, kas ietvēra mūsdienu Eiropas teritorijas, Āziju bez Indijas un Ziemeļameriku. Dienvidu cietzeme - Gondvānas apvienotā daļa modernās teritorijas Dienvidamerika, Āfrika, Antarktīda, Austrālija un Hindustāna.

Starp Gondvānu un Laurāziju bija pirmā jūra – Tetija, kā milzīgs līcis. Pārējo Zemes telpu aizņēma Panthalassa okeāns.

Apmēram pirms 200 miljoniem gadu Gondvāna un Laurāzija tika apvienotas vienā kontinentā - Pangea (Pan - universāls, Ge - zeme)

Apmēram pirms 180 miljoniem gadu Pangea cietzeme atkal sāka sadalīties sastāvdaļās, kuras sajaucās uz mūsu planētas virsmas. Sadalīšanās notika šādi: vispirms atkal parādījās Laurasija un Gondvāna, pēc tam sadalījās Laurasija, un pēc tam sadalījās arī Gondvāna. Pangea daļu šķelšanās un diverģences dēļ izveidojās okeāni. Jaunos okeānus var uzskatīt par Atlantijas un Indijas okeānu; vecs - Kluss. Ziemeļu Ledus okeāns kļuva izolēts, palielinoties zemes masai ziemeļu puslodē.

A. Vegeners atrada daudz pierādījumu viena Zemes kontinenta pastāvēšanai. Īpaši pārliecinoša viņam šķita seno dzīvnieku – lapuzauru – mirstīgo atlieku esamība Āfrikā un Dienvidamerikā. Tie bija rāpuļi, līdzīgi maziem nīlzirgiem, kas dzīvoja tikai saldūdens rezervuāros. Tas nozīmē, ka viņi nevarēja peldēt milzīgus attālumus sāļā jūras ūdenī. Viņš atrada līdzīgus pierādījumus augu pasaulē.

Interese par hipotēzi par kontinentu kustību XX gadsimta 30. gados. nedaudz samazinājās, bet 60. gados atkal atjaunojās, kad okeāna dibena reljefa un ģeoloģijas pētījumu rezultātā tika iegūti dati, kas liecina par okeāna garozas paplašināšanās (izplatīšanās) procesiem un atsevišķu garozas daļu “niršanu” zem citām (subdukcija).

Kontinentālās plaisas struktūra

Planētas augšējā akmens daļa ir sadalīta divos apvalkos, kas būtiski atšķiras pēc reoloģiskajām īpašībām: stingra un trausla litosfēra un pamatā esošā plastmasas un mobilā astenosfēra.
Litosfēras bāze ir izoterma, kas aptuveni vienāda ar 1300°C, kas atbilst mantijas materiāla kušanas temperatūrai (solidus) pie litostatiskā spiediena, kas pastāv dažu simtu kilometru dziļumā. Ieži, kas atrodas uz Zemes virs šīs izotermas, ir diezgan auksti un uzvedas kā stingrs materiāls, savukārt pamatā esošie tāda paša sastāva ieži ir diezgan sakarsuši un samērā viegli deformējas.

Litosfēra ir sadalīta plāksnēs, kas pastāvīgi pārvietojas pa plastmasas astenosfēras virsmu. Litosfēra ir sadalīta 8 lielās plāksnēs, desmitiem vidējo plātņu un daudzās mazās. Starp lielajām un vidējām plātnēm ir jostas, kas veidotas no mazu garozas plātņu mozaīkas.

Plātņu robežas ir seismiskās, tektoniskās un magmatiskās aktivitātes zonas; plākšņu iekšējie apgabali ir vāji seismiski, un tiem raksturīga vāja endogēno procesu izpausme.
Vairāk nekā 90% Zemes virsmas krīt uz 8 lielām litosfēras plāksnēm:

Dažas litosfēras plāksnes sastāv tikai no okeāna garozas (piemēram, Klusā okeāna plāksne), citās ir gan okeāna, gan kontinentālās garozas fragmenti.

Plaisas veidošanās diagramma

Ir trīs veidu relatīvās plākšņu kustības: diverģence (diverģence), konverģence (konverģence) un bīdes kustības.

Atšķirīgās robežas ir robežas, pa kurām plāksnes attālinās. Ģeodinamisko stāvokli, kurā notiek zemes garozas horizontālas stiepšanās process, ko pavada paplašinātu lineāri iegarenu plaisu vai gravu formas padziļinājumu parādīšanās, sauc par riftingu. Šīs robežas aprobežojas ar kontinentālām plaisām un okeāna vidus grēdām okeāna baseinos. Jēdziens "rifts" (no angļu valodas rift - sprauga, plaisa, sprauga) tiek attiecināts uz lielām dziļas izcelsmes lineārām struktūrām, kas veidojas zemes garozas stiepšanās laikā. Struktūras ziņā tās ir grabenveidīgas struktūras. Plaisas var veidot gan kontinentālajā, gan okeāniskajā garozā, veidojot vienotu globālu sistēmu, kas orientēta attiecībā pret ģeoīda asi. Šajā gadījumā kontinentālo plaisu evolūcija var izraisīt kontinentālās garozas nepārtrauktības pārrāvumu un šīs plaisas pārvēršanos okeāniskā plaisā (ja plaisas paplašināšanās apstājas pirms kontinentālās garozas pārrāvuma stadijas, tā ir piepildīta ar nogulumiem, pārvēršoties aulakogēnā).

Plākšņu izplešanās procesu okeāna plaisu zonās (okeāna vidus grēdās) pavada jaunas okeāna garozas veidošanās, pateicoties magmatiskām bazalta kausējumiem, kas nāk no astenosfēras. Šāds jaunas okeāna garozas veidošanās process mantijas vielas pieplūduma dēļ tiek saukts par izplatīšanos (no angļu valodas spread - izplatīties, izvērsties).

Okeāna vidus grēdas struktūra. 1 - astenosfēra, 2 - ultrabāzes ieži, 3 - pamata ieži (gabroīdi), 4 - paralēlu aizsprostu komplekss, 5 - okeāna dibena bazalts, 6 - okeāna garozas segmenti, kas izveidojušies atšķirīgs laiks(I-V, kad tas kļūst vecāks), 7 - virszemes magmas kamera (ar ultramafisko magmu apakšējā daļā un pamata magma augšējā daļā), 8 - okeāna dibena nogulumi (1-3, kad tie uzkrājas)

Izkliedēšanas laikā katru stiepšanās impulsu pavada jaunas apvalka kausējuma daļas ieplūšana, kas, sacietējot, veido plākšņu malas, kas novirzās no MOR ass. Tieši šajās zonās veidojas jauna okeāna garoza.

Kontinentālo un okeāna litosfēras plātņu sadursme

Subdukcija ir okeāna plātnes subdukcija zem kontinentālās vai citas okeāna plātnes. Subdukcijas zonas ir ierobežotas ar dziļjūras tranšeju aksiālajām daļām, kas savienotas ar salu lokiem (kas ir aktīvo robežu elementi). Subdukcijas robežas veido aptuveni 80% no visu konverģento robežu garuma.

Kad kontinentālās un okeāna plātnes saduras, dabiska parādība ir okeāna (smagākā) plātnes subdukcija zem kontinentālās plātnes malas; kad saduras divas okeāna, vecākais (tas ir, vēsāks un blīvāks) no tiem nogrimst.

Subdukcijas zonām ir raksturīga struktūra: to tipiskie elementi ir dziļūdens sile - vulkāniskas salas loks - back-loka baseins. Dziļūdens tranšeja tiek veidota zemūdens plātnes lieces un zemspiedes zonā. Šai plāksnei grimstot, tā sāk zaudēt ūdeni (kas ir daudz atrodams nogulumos un minerālos), pēdējais, kā zināms, ievērojami samazina iežu kušanas temperatūru, kā rezultātā veidojas kušanas centri, kas baro salu loka vulkānus. Vulkāniskā loka aizmugurē parasti notiek zināms paplašinājums, kas nosaka aizmugures loka baseina veidošanos. Aizmugures loka baseina zonā paplašinājums var būt tik nozīmīgs, ka tas noved pie plātņu garozas plīsuma un baseina atvēršanās ar okeānisko garozu (tā sauktais muguras loka izplatīšanās process).

Subdukcijas zonās absorbētās okeāna garozas tilpums ir vienāds ar garozas tilpumu, kas veidojas izplatīšanās zonās. Šis noteikums uzsver viedokli par Zemes tilpuma noturību. Bet šāds viedoklis nav vienīgais un galīgi pierādīts. Iespējams, ka plānu apjoms mainās pulsējoši, vai arī atdzišanas dēļ samazinās tā samazināšanās.

Subdukcijas plāksnes subdukcijai apvalkā tiek izsekoti zemestrīces perēkļi, kas rodas plākšņu saskarē un subdukcijas plāksnes iekšpusē (kas ir aukstāka un tāpēc trauslāka nekā apkārtējie mantijas ieži). Šo seismisko fokusa zonu sauc par Benioff-Zavaritsky zonu. Subdukcijas zonās sākas jaunas kontinentālās garozas veidošanās process. Daudz retāks kontinentālo un okeāna plātņu mijiedarbības process ir obdukcijas process - okeāna litosfēras daļas uzgrūšana uz kontinentālās plātnes malu. Jāuzsver, ka šī procesa gaitā okeāna plāksne noslāņojas, un uz priekšu virzās tikai tās augšējā daļa - garoza un vairāki kilometri augšējās mantijas.

Kontinentālo litosfēras plātņu sadursme

Saduroties kontinentālajām plāksnēm, kuru garoza ir vieglāka par mantijas vielu un līdz ar to nespēj tajā iegrimt, notiek sadursmes process. Sadursmes gaitā tiek saspiestas, saspiestas kontinentālo plātņu sadursmes malas, veidojas lielu grūdienu sistēmas, kas noved pie kalnu būvju augšanas ar sarežģītu locījuma-vilces struktūru. Klasisks šāda procesa piemērs ir Hindustānas plātnes sadursme ar Eirāzijas plātni, ko pavada Himalaju un Tibetas grandiozo kalnu sistēmu izaugsme. Sadursmes process aizstāj subdukcijas procesu, pabeidzot okeāna baseina slēgšanu. Tajā pašā laikā sadursmes procesa sākumā, kad kontinentu malas jau ir pietuvojušās, sadursme tiek apvienota ar subdukcijas procesu (okeāna garozas paliekas turpina grimt zem kontinenta malas). Sadursmes procesiem raksturīgs liela mēroga reģionālais metamorfisms un intruzīvs granitoīds magmatisms. Šie procesi noved pie jaunas kontinentālās garozas izveidošanās (ar tai raksturīgo granīta-gneisa slāni).

Galvenais plākšņu kustības cēlonis ir mantijas konvekcija, ko izraisa mantijas siltums un gravitācijas strāvas.

Šo strāvu enerģijas avots ir temperatūras starpība starp Zemes centrālajiem reģioniem un tās virsmai tuvo daļu temperatūra. Tajā pašā laikā galvenā endogēnā siltuma daļa tiek atbrīvota uz serdes un mantijas robežas dziļās diferenciācijas procesā, kas nosaka primārās hondrītiskās vielas sabrukšanu, kuras laikā metāla daļa steidzas uz centru, palielinot planētas kodolu, un silikāta daļa koncentrējas apvalkā, kur tā tālāk tiek diferencēta.

Zemes centrālajās zonās sakarsušie ieži izplešas, to blīvums samazinās, un tie peld, dodot vietu lejupejošām aukstākām un līdz ar to smagākām masām, kuras jau ir atdevušas daļu siltuma virszemes zonās. Šis siltuma pārneses process turpinās nepārtraukti, kā rezultātā veidojas sakārtotas slēgtas konvekcijas šūnas. Tajā pašā laikā šūnas augšējā daļā vielas plūsma notiek gandrīz horizontālā plaknē, un tieši šī plūsmas daļa nosaka astenosfēras matērijas un uz tās esošo plākšņu horizontālo kustību. Kopumā konvektīvo šūnu augšupejošie zari atrodas zem atšķirīgu robežu zonām (MOR un kontinentālās plaisas), bet lejupejošie zari atrodas zem konverģentu robežu zonām. Tādējādi galvenais litosfēras plākšņu kustības iemesls ir konvektīvo strāvu "vilkšana". Turklāt uz plāksnēm iedarbojas vairāki citi faktori. Jo īpaši astenosfēras virsma izrādās nedaudz paaugstināta virs augšupejošo zaru zonām un vairāk pazemināta iegrimšanas zonās, kas nosaka litosfēras plāksnes gravitācijas "slīdēšanu", kas atrodas uz slīpas plastmasas virsmas. Turklāt notiek smagas aukstās okeāna litosfēras ievilkšanas procesi subdukcijas zonās karstajā un līdz ar to mazāk blīvajā astenosfērā, kā arī hidrauliskā ieķīlēšana ar bazaltiem MOR zonās.

Galvenais virzītājspēki plātņu tektonika – mantijas “vilkšanas” spēki zem okeāniem un FDC zem kontinentiem, kuru lielums galvenokārt ir atkarīgs no astenosfēras straumes ātruma, bet pēdējo nosaka astenosfēras slāņa viskozitāte un biezums. Tā kā astenosfēras biezums zem kontinentiem ir daudz mazāks un viskozitāte ir daudz augstāka nekā zem okeāniem, FDC spēka lielums ir gandrīz par vienu pakāpi zemāks par FDO. Zem kontinentiem, it īpaši to senajām daļām (kontinentālajiem vairogiem), astenosfēra gandrīz izkliedējas, tāpēc šķiet, ka kontinenti “sēž uz sēkļa”. Tā kā lielākā daļa mūsdienu Zemes litosfēras plātņu ietver gan okeāna, gan kontinentālās daļas, jārēķinās, ka kontinenta klātbūtnei plātnes sastāvā kopumā vajadzētu “palēnināt” visas plāksnes kustību. Tā tas patiesībā notiek (visstraujāk pārvietojas gandrīz tīri okeāna Klusā okeāna, Kokosu un Naskas plātnes; vislēnākās ir Eirāzijas, Ziemeļamerikas, Dienvidamerikas, Antarktikas un Āfrikas, kas ir ievērojama daļa no teritorijas, kuru aizņem kontinenti). Visbeidzot, pie saplūstošām plākšņu robežām, kur litosfēras plākšņu (plātņu) smagās un aukstās malas iegrimst apvalkā, to negatīvā peldspēja rada FNB spēku (negatīvo peldspēju). Pēdējā darbība noved pie tā, ka plāksnes subdukcijas daļa nogrimst astenosfērā un velk visu plāksni sev līdzi, tādējādi palielinot tās kustības ātrumu. Acīmredzot FNB spēks darbojas epizodiski un tikai noteiktos ģeodinamiskos apstākļos, piemēram, plātņu sabrukšanas gadījumos iepriekš aprakstītajā 670 km posmā.

Tādējādi mehānismus, kas iedarbina litosfēras plāksnes, parasti var iedalīt šādās divās grupās: 1) saistīti ar mantijas “vilkšanas” spēkiem (mantijas vilkšanas mehānisms), kas tiek pielietots jebkuram plākšņu apakšas punktam, attēlā - FDO un FDC spēki; 2) saistīti ar plākšņu malām pieliktajiem spēkiem (malas spēka mehānisms), attēlā - spēki FRP un FNB. Tā vai cita piedziņas mehānisma, kā arī šo vai citu spēku loma tiek novērtēta katrai litosfēras plāksnei atsevišķi.

Šo procesu kopums atspoguļo vispārējo ģeodinamisko procesu, aptverot apgabalus no Zemes virsmas līdz dziļajām zonām. Šobrīd Zemes mantijā attīstās divu šūnu slēgto šūnu mantijas konvekcija (pēc caurlaides konvekcijas modeļa) vai atsevišķa konvekcija augšējā un apakšējā apvalkā ar plātņu uzkrāšanos zem subdukcijas zonām (pēc divu līmeņu modeļa). Iespējamie mantijas materiāla celšanās stabi atrodas Āfrikas ziemeļaustrumos (aptuveni zem Āfrikas, Somālijas un Arābijas plātņu savienojuma zonas) un Lieldienu salas apgabalā (zem Klusā okeāna vidējā grēda - Klusā okeāna austrumu kāpums). Mantijas iegrimšanas ekvators iet aptuveni pa nepārtrauktu konverģentu plākšņu robežu ķēdi gar Klusā okeāna un Indijas okeāna austrumu perifēriju. Pašreizējais mantijas konvekcijas režīms, kas aizsākās apmēram pirms 200 miljoniem gadu, sabrūkot Pangea un radīja mūsdienu okeānus, nākotnē mainīsies uz vienšūnu modeli (konverģences vai alternatīvu modeli) konvekcija kļūs cauri mantijai, jo sabruks no laboratorijām 670 km garumā. Tas var novest pie kontinentu sadursmes un jauna superkontinenta veidošanās, piektā Zemes vēsturē.

Plākšņu kustības pakļaujas sfēriskās ģeometrijas likumiem, un tās var aprakstīt, pamatojoties uz Eilera teorēmu. Eilera rotācijas teorēma nosaka, ka jebkurai trīsdimensiju telpas rotācijai ir ass. Tādējādi rotāciju var raksturot ar trim parametriem: rotācijas ass koordinātām (piemēram, tās platumu un garumu) un griešanās leņķi. Pamatojoties uz šo pozīciju, var rekonstruēt kontinentu stāvokli pagātnes ģeoloģiskajos laikmetos. Kontinentu kustību analīze ļāva secināt, ka ik pēc 400–600 miljoniem gadu tie apvienojas vienā superkontinentā, kas tālāk sadalās. Šāda superkontinenta Pangea šķelšanās rezultātā, kas notika pirms 200-150 miljoniem gadu, izveidojās mūsdienu kontinenti.

Plātņu tektonika ir pirmā vispārējā ģeoloģiskā koncepcija, ko varētu pārbaudīt. Tāda pārbaude ir veikta. 70. gados. tika organizēta dziļūdens urbšanas programma. Šīs programmas ietvaros ar Glomar Challenger urbumu tika izurbti vairāki simti urbumu, kas uzrādīja labu vecumu sakritību, kas aprēķināta pēc magnētiskām anomālijām ar vecumu, kas noteikts no bazaltiem vai no nogulumiežu horizontiem. Okeāna garozas nevienmērīga vecuma posmu sadalījuma shēma parādīta attēlā:

Okeāna garozas vecums pēc magnētiskajām anomālijām (Kenneth, 1987): 1 - datu trūkuma apgabali un sausa zeme; 2–8 gadi - vecums: 2 gadi – holocēns, pleistocēns, pliocēns (0–5 gadi); 3 - miocēns (5–23 milj.); 4 - oligocēns (23–38 milj.); 5 - eocēns (38–53 milj.); 6. — paleocēns (53–65 milj.) 7. — krīts (65–135 mt) 8. — juras periods (135–190 mt)

80. gadu beigās. pabeidza vēl vienu eksperimentu, lai pārbaudītu litosfēras plākšņu kustību. Tas tika balstīts uz sākotnējiem mērījumiem attiecībā pret attāliem kvazāriem. Punkti tika atlasīti uz divām plāksnēm, pie kurām, izmantojot mūsdienu radioteleskopus, tika noteikts attālums līdz kvazāriem un to deklinācijas leņķis, un attiecīgi tika aprēķināti attālumi starp punktiem uz divām plāksnēm, t.i., tika noteikta bāzes līnija. Noteikuma precizitāte bija daži centimetri. Pēc vairākiem gadiem mērījumi tika atkārtoti. Tika iegūta ļoti laba rezultātu, kas aprēķināti no magnētiskajām anomālijām, konverģence ar datiem, kas noteikti no bāzes līnijām.

Shēma, kas ilustrē litosfēras plākšņu savstarpējās nobīdes mērījumu rezultātus, kas iegūti ar interferometrijas metodi ar īpaši garu bāzes līniju - ISDB (Carter, Robertson, 1987). Plākšņu kustība maina bāzes līnijas garumu starp radioteleskopiem, kas atrodas uz dažādām plāksnēm. Ziemeļu puslodes kartē ir norādītas bāzes līnijas, uz kuru mērījumiem, izmantojot ISDB metodi, pietiekami datus, lai ticami novērtētu to garuma izmaiņu ātrumu (centimetros gadā). Cipari iekavās norāda plāksnes nobīdes lielumu, kas aprēķināts pēc teorētiskā modeļa. Gandrīz visos gadījumos aprēķinātās un izmērītās vērtības ir ļoti tuvas.

Tādējādi litosfēras plātņu tektonika gadu gaitā ir pārbaudīta ar vairākām neatkarīgām metodēm. Pasaules zinātnieku aprindas to atzīst par mūsdienu ģeoloģijas paradigmu.

Zinot polu stāvokli un litosfēras plākšņu pašreizējās kustības ātrumu, okeāna dibena izplešanās un absorbcijas ātrumu, ir iespējams iezīmēt kontinentu kustības ceļu nākotnē un iztēloties to atrašanās vietu noteiktā laika periodā.

Tādu prognozi izteica amerikāņu ģeologi R.Dīts un Dž.Holdens. Pēc viņu pieņēmumiem pēc 50 miljoniem gadu Atlantijas un Indijas okeāni paplašināsies uz Klusā okeāna rēķina, Āfrika virzīsies uz ziemeļiem, un līdz ar to Vidusjūra pakāpeniski tiks likvidēta. Gibraltāra šaurums pazudīs, un “pārvērtā” Spānija slēgs Biskajas līci. Āfriku sadalīs lielās Āfrikas vainas, un tās austrumu daļa pārvietosies uz ziemeļaustrumiem. Sarkanā jūra paplašināsies tik ļoti, ka atdalīs Sinaja pussalu no Āfrikas, Arābija virzīsies uz ziemeļaustrumiem un aizvērs Persijas līci. Indija arvien vairāk virzīsies uz Āziju, kas nozīmē, ka augs Himalaju kalni. Kalifornija atdalīsies no Ziemeļamerikas pa Sanandreasas lūzumu, un šajā vietā sāks veidoties jauns okeāna baseins. Būtiskas izmaiņas notiks dienvidu puslodē. Austrālija šķērsos ekvatoru un nonāks saskarē ar Eirāziju. Šī prognoze prasa ievērojamus uzlabojumus. Daudz kas šeit joprojām ir strīdīgs un neskaidrs.

avoti

http://www.pegmatite.ru/My_Collection/mineralogy/6tr.htm

http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/dvizhenie-litosfernyh-plit.html

http://kafgeo.igpu.ru/web-text-books/geology/platehistory.htm

http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/geologia/dvizh/dvizh.htm

Un ļaujiet man jums atgādināt, bet šeit ir daži interesanti un šis. Paskaties un Oriģinālais raksts ir vietnē InfoGlaz.rf Saite uz rakstu, no kura izgatavota šī kopija -