какой литосферной плиты не существует
Теория тектоники плит: выяснилось, как на самом деле устроена поверхность Земли
Ранее считалось, что поверхность Земли статичная и жесткая. Однако появившаяся теория тектоники плит изменила все понимание почвенного образования. Она указывает на постоянное движение поверхности планеты. И доказательством тому служат землетрясения, извержения вулканов, образование гор и вулканических бассейнов. Что об этом известно?
Читайте «Хайтек» в
Из чего состоит поверхность Земли?
Недра Земли можно делить на слои по их механическим (в частности реологическим) или химическим свойствам. По механическим свойствам выделяют литосферу, астеносферу, мезосферу, внешнее ядро и внутреннее ядро. По химическим свойствам Землю можно разделить на земную кору, верхнюю мантию, нижнюю мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро.
Центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2 900 км.
Мантия Земли простирается до глубины 2 890 км, что делает ее самым толстым слоем Земли. Давление в нижней мантии составляет около 140 ГПа (1,4·10 6 атм).
Мантия состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием по отношению к вышележащей коре. Высокие температуры в мантии делают силикатный материал достаточно пластичным, чтобы могла существовать конвекция вещества в мантии, выходящего на поверхность через разломы в тектонических плитах.
Толщина земной коры может быть от 5 до 70 км в глубину от поверхности. Самые тонкие части океанической коры, которые лежат в основе океанических бассейнов (5–10 км), состоят из плотной железо-магниевой силикатной породы, такой как базальт.
В нашем материале речь пойдет в верхней части строения Земли: о литосферных плитах.
Как устроены литосферные плиты?
Существует два принципиально разных вида земной коры — кора континентальная и кора океаническая. Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой, другие состоят из блока континентальной коры, впаянного в кору океаническую.
Суммарная мощность (толщина литосферы) океанической литосферы меняется в пределах от 2–3 км в районе рифтовых зон океанов до 80–90 км вблизи континентальных окраин. Толщина континентальной литосферы достигает 200–220 км.
Литосферные плиты постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться в результате рифтинга и спаиваться, образуя единую плиту в результате коллизии. Литосферные плиты также могут тонуть в мантии планеты, достигая глубины внешнего ядра.
С другой стороны, разделение земной коры на плиты неоднозначно, и по мере накопления геологических знаний выделяются новые плиты, а некоторые границы плит признаются несуществующими. Поэтому очертания меняются со временем и в этом смысле. Особенно это касается малых плит, в отношении которых геологами предложено множество кинематических реконструкций, зачастую взаимно исключающих друг друга.
Скорость горизонтального движения литосферных плит в наше время варьируется от 1 до 6 см в год (скорость раздвигания плит — от 2 до 12 см в год). Скорость раздвигания плит от Срединно-Атлантического хребта в северной части его составляет 2,3 см в год, а в южной части — 4 см в год.
Наиболее быстро раздвигаются плиты вблизи Восточно-Тихоокеанского хребта у острова Пасхи — их скорость 18 см в год. Медленнее всего раздвигаются плиты в Аденском заливе и Красном море — со скоростью 1–1,5 см в год.
Типы столкновений литосферных плит:
Граница столкновения проходит между океанической и континентальной плитой. Плита с океанической корой подвигается под континентальную плиту. Примеры столкновения: плита Наска с Южноамериканской плитой и плита Кокос с Североамериканской плитой.
Одна из плит подвигается под другую — ту, на которой находится группа островов. Примеры столкновения: Североамериканская плита с Охотской плитой, с Амурской плитой, с Филиппинской плитой, с Индо-Австралийской плитой; Южноамериканская плита с Карибской плитой.
Тип столкновения, когда ни одна из плит не уступает другой и они обе образуют горы. Примеры: Индостанская плита с Евразийской плитой.
Как двигаются литосферные плиты?
Согласно современному научному подходу к движению плит, земная кора состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга.
При этом в зонах расширения (срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга (англ. seafloor spreading — растекание морского дна) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается в зонах субдукции.
Тепловая конвекция в веществе мантии возникает как эффективный механизм передачи тепловой энергии из ядра Земли и представляет собой конвективные ячейки размером до нескольких тысяч километров. Над восходящими потоками мантийного вещества, то есть горячими и менее плотными, располагаются зоны спрединга океанского дна.
Нисходящие струи остывшего и более плотного мантийного вещества увлекают за собой литосферные плиты в зонах субдукции. Движение плит осуществляется за счет вязкого сцепления вещества верхней мантии, находящегося в конвективном движении, с неровной подошвой литосферы.
Современные движения литосферных плит фиксируются несколькими методами, самыми распространенными из которых являются методы космической геодезии. Современные GPS-приемники способны фиксировать перемещения плит с точностью до долей миллиметра в год.
Последствия движения литосферных плит также можно наблюдать в сейсмодислокациях — нарушениях сплошности горных пород, возникающих в результате землетрясений, которые, в свою очередь, являются следствием мгновенного снятия напряжений в земной коре.
Известный пример сейсмодислокации — забор на ферме в Калифорнии, неподалеку от Сан-Франциско, разделенный на две части, сдвинутые вдоль разлома Сан-Андреас относительно друг друга на несколько метров.
Модель тектоники плит на поверхности вулканического лавового озера
Более 90% поверхности Земли в современную эпоху покрыто восьмью крупнейшими литосферными плитами:
Что ученые узнали о теории тектоники плит?
Ученый Брэдфорд Фоули из Пенсильванского университета США уверен, что поверхность Земли нельзя считать статичной, ведь она постоянно взволнована. Более того, по мнению специалиста, тектоника действует правильно, расставляя все на свои места. Разломы земной коры также являются результатом взаимодействия подземных плит.
На протяжении веков наука считала, что поверхность Земли, ее крайний слой статичен и жесток. Он не движется и не изменяется. Однако появившаяся теория тектоники плит изменила все понимание почвенного образования. Она явно указывает на постоянное движение поверхности планеты. И доказательством тому служат землетрясения, извержения вулканов, образование гор и вулканических бассейнов.
Все эти события так или иначе связаны с горячими недрами Земли. Все знакомые нам пейзажи, которые есть на планете, являются продуктами эонного цикла, в которого планета занята постоянным усовершенствованием себя.
Тектоника плит сегодня описывает весь внешний слой Земли. Он занимает толщину около 100 км и разбивается на своеобразные паззлы из плит породы, несущей континенты и морское дно. При этом пластины, образующиеся в процессе этого движения, опускаются вглубь планеты. Этот цикл, как заявляют ученые, создает многие геологические чудеса, но он же является и причиной многих стихийных бедствий на нашей планете.
Он связывает между собой многие несовместимые вещи: спрединг морского дна и магнитные полосы в местах формирования землетрясений и горных хребтов. Геодинамик Брэдфорд Фоули из Пенсильванского университета считает, что тектоника плит действует правильным образом, поскольку она все расставляет на свои места.
А потому теория кажется не просто убедительной, а реальной. Поверхность Земли нельзя считать неподвижной. Она постоянно взволнованная и беспокойная. Образуемые разломы — это тоже результат взаимодействия тектонических плит. Они подтверждают идею дрейфующих континентов, которая считается необычной.
Какое будущее у науки тектоники?
Несмотря на кажущуюся простоту и изящность, по мере накопления новых данных концепция тектоники литосферных плит непрерывно развивается.
Одним из актуальных вопросов современной тектоники и геодинамики остается объяснение причин внутриплитного магматизма и магматизма горячих точек, в результате которого возникают цепочки океанических островов, например, Гавайи или супервулканы вроде Йеллоустонского, а также крупные магматические провинции, скажем, Сибирские траппы и траппы плато Декан в Индии.
Одной из наиболее распространенных гипотез, объясняющих причины внутриплитного магматизма, является концепция мантийных плюмов — струй горячего мантийного вещества, поднимающихся с границы ядро — мантия и являющихся источником избыточного (по сравнению со средним для мантии значением) тепла, которое инициирует выплавление огромных объемов магмы.
В случае излияния на поверхность континента или океанского дна эти расплавы, по составу соответствующие базальтам, формируют крупные изверженные провинции.
Если при подъеме к поверхности земли плюм упирается в океанскую кору, то он прожигает ее, в результате чего формируются вулканические острова — подводные вулканы, вершины которых возвышаются над поверхностью океана, или крупные океанские базальтовые плато вроде плато Онтонг-Джава в Тихом океане.
Литосферные плиты
Что такое литосфера
В составе Земли есть 4 главных сферы, зависящие друг от друга. К ним относятся гидросфера, биосфера, атмосфера и литосфера. Последняя является твердой оболочкой нашей планеты. Сверху нее расположена атмосфера, снизу – астеносфера (слой в верхней мантии Земли).
Литосфера делится на плиты, которые постоянно перемещаются. В основном тектоническая активность наблюдается на границах плит. Их движение обеспечивается тепловой энергией от мантийной области литосферы.
Что такое литосферная плита
Литосферная плита – крупный стабильный участок земной коры, часть литосферы.
Земная кора – верхняя часть литосферы. Существует два типа земной коры – материковая и океаническая. Отличаются они друг от друга толщиной и строением. Толщина материковой коры составляет 30-40 км. Она состоит из 3 слоев: осадочного, гранитного и базальтового. Океаническая имеет толщину в 3-7 км, содержит осадочный и базальтовый слои.
Ниже земной коры расположена мантия, которая состоит из верхней и нижней частей. Границы нижней находятся на глубине около 2900 км. Температура вещества мантии доходит до 800-2000 ⁰C. Центр Земли – ядро. Нижняя граница его располагается на глубине 6371 км, средний радиус – 3500 км. Состоит оно из внешнего жидкого и внутреннего твердого ядра. Температура внутри него составляет около 6000 ⁰C.
Главные литосферные плиты Земли
На данный момент Земля состоит их 7 больших литосферных плит: Североамериканской, Южноамериканской, Африканской, Австралийской, Антарктической и Тихоокеанской. Кроме того, выделяют 7 плит меньших по размеру. К ним относятся Кокос, Наска, Скотия, Карибская, Аравийская, Филиппинская и Каролинская.
Границы между литосферными плитами
Границы между плитами бывают нескольких видов:
Австралийская литосферная плита
Изначально Австралия была соединена с Индией и Антарктидой. Это происходило до тех пор, пока около 100 млн лет назад от нее не откололась Индия и 85 млн лет назад – Антарктида. Позднее Австралийская плита слилась с Индийской, образовав Индо-Австралийскую плиту. Но, как показывают исследования, эти плиты снова разделились.
На северо-востоке Австралийская плита граничит с Тихоокеанской, на юге – с Антарктической.
Антарктическая литосферная плита
Антарктическая плита около 40 млн лет назад была соединена с Австралийской. Сейчас вокруг нее есть множество разломов из-за движения плит. Она со скоростью 1,2-1,4 см в год перемещается на северо-восток.
Эта плита имеет общую границу с Южно-Американской и плитой Наска. Причем Антарктическая частично погружается под Южно-Американскую, что приводит к тому, что поднимается Патагония.
Африканская литосферная плита
Несколько лет назад ученые обнаружили, что Африканская плита начала двигаться к Евразийской. Причем северная часть первой уже погрузилась под вторую. Эти процессы влияют на сейсмоактивность: в зоне движения плит возникают землетрясения.
Евразийская литосферная плита
В состав этой плиты входит большая часть соответствующего континента. К ней не относятся Индостан, Аравийский п-ов, часть северо-восточной Евразии.
В северной области плиты находится материковая отмель крупных размеров, которая переходит в воды Северного Ледовитого океана и граничит с хр. Геккеля. В южной части располагается большая горная цепь, которая появилась как следствие столкновения Евразийской и Индостанской плит.
Восточная сторона плиты граничит на севере с Североамериканской плитой и Филиппинской – на юге. Южная ее сторона – это граница с Африканской литосферной плитой на западе и Аравийской – в центре. Западная сторона представляет собой границу с Североамериканской плитой.
Расхождения границ Евразийской и Североамериканской плит вызвали извержения вулканов в Исландии (Элдфелла в 1783 г. и Эйяфьятлайокудля в 2010 г.).
Индостанская литосферная плита
Около 55 млн лет назад она была объединена с Австралийской плитой.
Индостанская литосферная плита двигается в северо-восточном направлении со скоростью около 2,6-3,6 см в год. Из-за столкновения с Евразийской плитой образовались Тибетское нагорье и Гималаи.
Движение плит в этой области вызвало крупные землетрясения. В 2004 г. случился катаклизм в Индийском океане. В результате горные породы переместились на 15 м, а также произошел подъем дна моря, что вызвало крупное цунами. В 2005 г. случилось землетрясение в Пакистане. Жертвами его стали несколько десятков тысяч человек.
Литосферная плита Кокос
Из-за погружений одних участков земной коры под другие часто случаются землетрясения в зоне Кокоса. Одним из крупных катаклизмов такого рода было землетрясение в Мехико в 1985 г. Его спровоцировал разрыв в этой плите. В результате около 10 тысяч человек погибло, более 400 зданий было разрушено.
Литосферная плита Наска
В результате движения плиты Наска появилось несколько вулканических островов и горные подводные цепи, проходящие под Южной Америкой. Эта литосферная плита является относительно молодой: она отделилась от плиты Фараллона примерно 23 млн лет назад. Самым древним породам Наски около 50 млн лет.
Тихоокеанская литосферная плита
Между Тихоокеанской и Североамериканской литосферными плитами есть разлом Сан-Андреас, который появился после исчезновения плиты Фараллон. Из-за него происходят землетрясения, магнитуда которых доходит до 9 пунктов.
Литосферная плита Скотия
Это небольшого размера плита, движение которой контролируется 2 плитами, окружающими ее: Южноамериканской и Антарктической. Скотия состоит из океанической коры и материковых фрагментов, расположенных вокруг одноименного моря. В настоящее время плита практически полностью погружена под воду, за исключением небольших островов.
Североамериканская литосферная плита
Под Североамериканской плитой расположено несколько горячих точек. Наиболее известные из них находятся на территории Йеллоустона, Джемеза и Анахима.
Плита движется в юго-западном направлении от Срединно-Атлантического хребта.
Сомалийская литосферная плита
Она граничит с Африканской, Антарктической, Индо-Австралийской и Аравийской плитами.
Южноамериканская литосферная плита
Исследования геологов показывают, что Южноамериканская плита движется к западу от Срединно-Атлантического хребта. Перемещающаяся на восток плита Наска погружается под ее западный край вдоль тихоокеанского побережья континента со скоростью около 77 мм в год.
Филиппинская литосферная плита
Филиппинская плита граничит на севере с Охотской плитой, на востоке – с Тихоокеанской, на юге – с Каролинской.
Карибская литосферная плита
Карибская плита граничит с Североамериканской, Южноамериканской, а также плитами Наска и Кокос. В этих зонах наблюдается интенсивная сейсмическая активность: частые землетрясения, цунами и извержения вулканов.
Каролинская литосферная плита
Раньше Каролинская плита считалась частью Тихоокеанской плиты. Ее предложили выделить в качестве отдельной только в 1978 г.
Аравийская литосферная плита
Восточная часть плиты граничит с Индийской плитой, южная – с Африканской на западе и Сомалийской и Индийской на востоке. Северная сторона Аравийской плиты – с Евразийской, восточная – с Африканской.
Эта плита была частью Африканской в течение долгого времени. Разделение этих плит произошло примерно 25 млн лет назад. С тех пор Аравийская плита медленно двигалась в сторону Евразийской.
На территории Аравийской плиты существуют крупные вулканические поля, которые называют Старыми Хараратами. Они покрывают большую часть плиты. Эти вулканы являются действующими: в Красном море происходят регулярные извержения.
Это одна из трех материковых плит (Африканская, Арабская и Индийская), которые в новейшей истории геологии перемещались в северном направлении и сталкивались с Евразийской плитой. Из-за этих столкновений многие города находятся в опасности: им грозят землетрясения, цунами и извержения вулканов.
Какой литосферной плиты не существует
Выделяют 13 основных плит, из них 7 наиболее крупных: Американская, Африканская, Антарктическая, Индо-Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская, Амурская.
Плиты лежат на пластичном слое верхней мантии (астеносфере) и медленно движутся друг относительно друга со скоростью 1-6 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Они позволяют предположить, что конфигурация материков и океанов в будущем может быть совершенно отличной от современной, так как известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо-Австралийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся.
Силы, которые вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении вещества мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. За счет подводных излияний лав по разломам формируются толщи магматических горных пород. Застывая, они как бы залечивают раны — трещины. Однако растяжение вновь усиливается, и снова возникают разрывы. Так, постепенно наращиваясь, литосферные плиты расходятся в разные стороны. Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000 км. Ширина этого разлома — 80-120 км. Его окраины усеяны потухшими и действующими вулканами.
ВИДЕО. ПЕРЕДАЧА А. ГОРДОНА. ДВИЖЕНИЕ КОНТИНЕНТОВ.
Плиты литосферы
Вы будете перенаправлены на Автор24
Понятие «литосферная плита»
Литосферная плита является частью литосферы и представляет собой крупный стабильный её участок.
Термин появился с возникновением концепции тектоники литосферных плит, во второй половине 60-х годов. Согласно этой концепции литосфера состоит из отдельных крупных блоков (плит), имеющих разные размеры.
Плиты располагаются на астеносфере и медленно перемещаются относительно друг друга. Границами плит являются зоны сейсмической, вулканической, тектонической активности.
Рисунок 1. Движение литосферных плит. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Специалисты выделяют три типа границ – дивергентные, конвергентные, трансформные.
В одной точке сходиться могут только три плиты, если сходятся четыре или более плит, то такая конфигурация является очень неустойчивой и быстро разрушается.
В тех местах, где литосферные плиты расходятся, а освободившееся между ними пространство заполняется веществом астеносферы, получило название дивергентной границы. Если она пересекает материк, то над ней появляется континентальная рифтовая зона.
В том случае, когда литосферные плиты сходятся, могут возникнуть две ситуации:
Готовые работы на аналогичную тему
Конвергентные границы являются местом столкновения нескольких плит. На этой границе происходят процессы субдукции, обдукции. Это деструктивные границы, потому что происходит погружение океанской коры в мантию на переплавку.
Следующим типом границ литосферных плит является трансформный тип. Плиты просто скользят относительно друг друга без наращивания и поглощения литосферы.
Такое название они получили, потому что трансформируют (соединяют) границы других типов. Очертания литосферных плит постоянно меняются – в результате рифтинга они могут раскалываться и спаиваться, они могут тонуть в мантии, доходя до глубины внешнего ядра.
Специалисты насчитывают 13 литосферных плит, покрывающих 90% поверхности Земли.
Среди них наиболее крупными являются 8 плит:
Литосферные плиты не стоят на месте, они постоянно движутся. Скорость их горизонтального движения разная и варьируется от 1 до 6 см в год. Раздвигаются плиты тоже с разной скоростью – наиболее быстро идет расхождение плит у острова Пасхи (18 см/год). Наиболее медленно раздвигаются плиты в Красном море и Аденском заливе (1-1,5 см/год).
Крупные плиты литосферы
Специалисты предполагают, что наиболее крупные литосферные плиты являются более стабильными участками поверхности Земли.
Рисунок 2. Плиты литосферы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Одна из них – Евразийская плита, на которой располагается основная территория материка Евразия. К ней не относятся полуострова Аравийский и Индостан, а также северо-восточный «угол» континента.
Материк Австралия и окружающий его океан вплоть до полуострова Индостан располагаются на Индо-Австралийской плите. Ученые говорят о том, что эта литосферная плита в наше время движется к востоку со скоростью 67 мм/год.
Южная Америка и часть Атлантического океана находятся на Южно-Американской плите, которая образовалась при расколе суперконтинента Гондваны 70 млн. лет назад. Для этой плиты характерна зона субдукции, в которой происходит погружение коры в мантию со скоростью 19 мм/год.
На Северо-Американской плите расположился материк Северная Америка, северо-западная часть Атлантического океана, около половины Северного Ледовитого океана и северо-восточный «угол» Евразии.
Со скоростью 35 мм/год Северо-Американская плита подвигается под Филиппинскую плиту, имеющую средние размеры.
Материк Африка лежит на Африканской плите. Кроме неё на этой литосферной плите располагается часть дна Индийского и Атлантического океанов.
На северо-востоке плита уже раскалывается и происходит отделение плиты, на которой располагается Аравийский полуостров.
В северной части Африканская плита погружается в мантию со скоростью 27 мм/год, а соседние плиты от неё удаляются.
Южную часть планеты занимает Антарктическая литосферная плита, на которой располагается Антарктида и примыкающие участки океанической коры. Это относительно стабильная плита, потому что другие плиты удаляются, а сама она окружена срединно-океаническими хребтами.
Что касается Индийской плиты, то на ней располагается полуостров Индостан. По размерам эта плита является средней. Свое движение от острова Мадагаскар на север она начала 90 млн. лет назад со скоростью 200 мм/год.
Высокая скорость движения связана с её небольшой толщиной. Около 50 млн. лет назад произошло её столкновение с Евразийской плитой, результатом которого стали Гималаи и Тибетское нагорье. Плита движется на северо-восток со скоростью 50 мм/год.
Евразийская же плита убегает от неё на север со скоростью 20 мм/год. Для Индийской плиты характерны три зоны субдукции – погружение в одной зоне идет со скоростью 55 мм/год, в другой зоне скорость погружения увеличивается до 67 мм/год, а в третьей зоне скорость погружения достигает 87 мм/год.
Участок океанической коры дна Тихого океана лежит на Тихоокеанской плите. Размеры этой плиты сокращаются в результате наличия нескольких зон субдукции. Погружение в мантию идет на границе с Евразийской плитой со скоростью 75 мм/год.
Под Индийскую плиту скорость погружения составляет 82 мм/год. Надо сказать, что плита не является тождественной материку даже при наличии одинаковых названий, например, Африканская плита включает не весь материк. Восточная часть Африки относится к Сомалийской плите, которая отделена дивергентной границей.
Африканская плита уходит дальше на запад и захватывает всю восточную часть Атлантического океана. Границы Африканской плиты проходят с шестью смежными плитами. Она имеет дивергентные границы на юге, западе и северо-востоке, трансформный тип на северо-западе и конвергентный тип на севере.
Литосферные плиты России
В основании России лежит 4-е литосферные плиты:
В пределах литосферных плит выделяются две платформы – Восточно-Европейская и Сибирская, а также складчатые подвижные пояса.
С платформами связаны равнинные формы рельефа – Русская и Западно-Сибирская равнины, которые разделяют складчатые Уральские горы.
Юго-западную часть страны занимает Прикаспийская низменность, расположенная ниже уровня Мирового океана на 28 м.
На высоте 100-200 м находятся Западно-Сибирская, Причерноморская, Печорская низменности.
Территория страны имеет наклон к северу, в сторону Северного Ледовитого океана. Вдоль его берегов располагаются возвышенные или гористые острова – Северная Земля, Ляховские, Земля Франца-Иосифа, Новосибирские, остров Врангеля.
На севере материковой части расположены Яно-Индигирская и Колымская низменности, высота которых меняется от 40 до 100 м.
На Кольском полуострове находятся горы Хибины, а на полуострове Таймыр – горы Бырранга.