Litosfēras plāksnes. Plātņu tektonika Atzīmējiet litosfēras plātņu robežas pasaules kartē

Kontinentālā dreifa atklāšana.

Pasaules karte, kas parāda galveno litosfēras plātņu atrašanās vietu. Katru plāksni ieskauj okeāna grēdas,
no kuru asīm ir spriegums (biezas līnijas), sadursmes un subdukcijas zonas (robatas līnijas) un/vai
transformācijas defekti (plānas līnijas).Nosaukumi doti tikai dažām lielākajām plāksnēm.
Bultiņas norāda relatīvo plākšņu kustību virzienus.

20. gadsimta sākumā vācu meteorologs Alfrēds Vēgeners sāka vākt un pētīt informāciju par Atlantijas okeāna atdalīto kontinentu floru un faunu. Viņš arī rūpīgi izpētīja visu, kas toreiz bija zināms par viņu ģeoloģiju un paleontoloģiju, par uz tiem atrastajām organismu fosilajām atliekām. Pēc iegūto datu analīzes Venegers nonāca pie secinājuma, ka dažādi kontinenti, tostarp Dienvidamerika un Āfrika, tālā pagātnē veidoja vienotu veselumu. Viņš atklāja, piemēram, ka dažām Dienvidamerikas ģeoloģiskajām struktūrām, kas pēkšņi beidzas ar Atlantijas okeāna piekrasti, ir turpinājums Āfrikā. Viņš izgrieza šos kontinentus no kartes, pārvietoja šos iegriezumus vienu pret otru un redzēja, ka šo kontinentu ģeoloģiskās īpatnības sakrīt, it kā turpinot viena otru.

Viņš arī atklāja, ka ir ģeoloģiskās pazīmes senam apledojumam, kas aptuveni vienā laikā skāra Austrāliju, Indiju un Dienvidāfriku, un atzīmēja, ka ir iespējams apvienot šos kontinentus tā, ka to apledojuma apgabali veidotu vienotu apgabalu. Pamatojoties uz saviem pētījumiem, Vēgeners Vācijā izdeva grāmatu “Kontintu un okeānu izcelsme” (1915), kurā viņš izvirzīja savu “kontinentālās novirzes” teoriju. Bet šīs grāmatas autors nevarēja pietiekami pārliecinoši aizstāvēt savu teoriju, viņš diezgan patvaļīgi atlasīja dažus faktus, lai to pamatotu. Lielākoties šo iemeslu dēļ viņa hipotēzi nepieņēma lielākā daļa zinātnieku tajā laikā. Piemēram, tā laika izcilie fiziķi apgalvoja, ka kontinenti nevar dreifēt kā kuģi jūrā, jo litosfēras ārējās daļas ir ļoti stingras. Viņi arī norādīja, ka centrbēdzes spēki, kas rodas no Zemes griešanās ap savu asi, bija pārāk vāji, lai pārvietotu kontinentus, kā pieņēmis Vegeners.

Bet Vegeners joprojām bija uz pareizā ceļa. Vēgenera ideju atdzimšana plākšņu tektonikas teorijas veidā notika pagājušā gadsimta 50. un 60. gados. Šajos gados tika veikti Otrā pasaules kara laikā aizsāktie okeāna dibena pētījumi. Amerikāņu flote, izstrādājot zemūdenes, bija ļoti ieinteresēta uzzināt pēc iespējas vairāk par okeāna dibenu. Iespējams, tas ir rets gadījums, kad militārās intereses nāca par labu zinātnei. Tolaik un pat līdz 60. gadiem okeāna dibens bija gandrīz neizpētīta teritorija. Ģeologi toreiz teica, ka mēs zinām vairāk par Mēness virsmu, kas ir pret mums vērsta, nevis par jūras dibenu. ASV flote bija dāsna un labi maksāja. Okeanogrāfijas pētījumi ātri kļuva plaši izplatīti. Lai gan ievērojama daļa pētījumu rezultātu tika klasificēti, veiktie atklājumi virzīja Zemes zinātni jaunā, augstākā izpratnes līmenī par procesiem, kas notiek uz Zemes.

Viens no galvenajiem intensīvās okeāna dibena izpētes rezultātiem ir jaunas zināšanas par tās reljefu. Iepriekšējās zināšanas par jūras gultni, kas uzkrātas ilgā jūras braucienu vēsturē, bija ārkārtīgi nepietiekamas. Visvairāk pirmie dziļuma mērījumi tika izgatavoti, izmantojot visvienkāršākās metodes - mērīšanas kabeļus. Lote tika izmesta pār bortu un tika izmērīts iegravētā kabeļa garums. Taču šie mērījumi aprobežojās ar sekliem piekrastes apgabaliem.

20. gadsimta sākumā uz kuģiem parādījās eholotes, kuras tika nepārtraukti pilnveidotas. Mērījumi, kas veikti 20. gadsimta 50. un 60. gados, izmantojot eholotes, sniedza daudz informācijas par okeāna dibena topogrāfiju. Eholote darbības princips ir izmērīt laiku, kas nepieciešams, lai skaņas impulss pārvietotos no kuģa uz jūras gultni un atpakaļ. Zinot skaņas ātrumu jūras ūdenī, ir viegli aprēķināt jūras dziļumu jebkurā vietā. Eholote var darboties nepārtraukti, visu diennakti, neatkarīgi no tā, ko kuģis dara.

Mūsdienās okeāna dibena topogrāfija ir kļuvusi vieglāk kartējama: Zemes pavadoņos uzstādītās iekārtas precīzi mēra jūras virsmas “augstumu”. Nav nepieciešams sūtīt kuģus jūrā. Interesanti, ka jūras līmeņa atšķirības dažādās vietās precīzi atspoguļo jūras dibena topogrāfiju. Tas izskaidrojams ar to, ka nelielas gravitācijas un dibena svārstības ietekmē jūras virsmas līmeni noteiktā vietā. Piemēram, virs vietas, kur atrodas liels, milzīgas masas vulkāns, jūras līmenis paaugstinās, salīdzinot ar kaimiņu apgabaliem. Gluži pretēji, virs dziļa grāvja vai baseina jūras līmenis ir zemāks nekā virs jūras gultnes paaugstinātajām vietām. Šādas jūras gultnes reljefa detaļas nebija iespējams “apsvērt”, pētot to no kuģiem.

20. gadsimta 60. gadu jūras gultnes izpētes rezultāti zinātnei radīja daudz jautājumu. Līdz šim zinātnieki uzskatīja, ka dziļjūras dibens ir mierīgi, līdzeni zemes virsmas apgabali, kurus klāj biezs dūņu slānis un citi nogulumi, kas bezgala ilgā laikā tika izskaloti no kontinentiem.

Taču saņemtie izpētes materiāli liecināja, ka jūras gultnei ir pavisam cita reljefs: līdzenas virsmas vietā okeāna dibenā tika atklātas milzīgas kalnu grēdas, dziļi grāvji (plaisas), stāvas klintis un lieli vulkāni. Jo īpaši Atlantijas okeānu precīzi nogriež Vidusatlantijas grēda, kas seko visiem piekrastes izvirzījumiem un ieplakām katrā okeāna pusē. Kore paceļas vidēji 2,5 km virs okeāna dziļākajām vietām; Gandrīz visā tās garumā pa kores aksiālo līniju ir plaisa, t.i. aiza vai ieleja ar stāvām malām. Atlantijas okeāna ziemeļdaļā Vidusatlantijas grēda paceļas virs okeāna virsmas, veidojot Islandes salu.

Šī grēda ir tikai daļa no grēdu sistēmas, kas stiepjas pāri visiem okeāniem. Izciļņi ieskauj Antarktīdu, divos zaros stiepjas līdz Indijas okeānam un Arābijas jūrai, noliecas gar Klusā okeāna austrumu krastiem, tuvojas Kalifornijas lejasdaļai un parādās pie ASV ziemeļrietumu krastiem.

Kāpēc šī zemūdens grēdu sistēma netika aprakta zem nogulumu slāņa, kas pārnēsāts no kontinentiem? Kāda ir saistība starp šīm grēdām un kontinentu un tektonisko plākšņu dreifēšanu?

Atbildes uz šiem jautājumiem tiek iegūtas no pētījuma rezultātiem ... par iežu magnētiskajām īpašībām, kas veido okeāna dibenu. Ģeofiziķi, vēloties pēc iespējas vairāk uzzināt par jūras gultni, kopā ar citiem darbiem nodarbojās ar magnētiskā lauka mērīšanu daudzos pētniecības kuģu maršrutos. Tika atklāts, ka atšķirībā no kontinentu magnētiskā lauka struktūras, kas parasti ir ļoti sarežģīta, magnētisko anomāliju modelis okeāna dibenā atšķiras ar noteiktu modeli. Šīs parādības iemesls sākotnēji nebija skaidrs. Un 20. gadsimta 60. gados amerikāņu zinātnieki veica Atlantijas okeāna magnētisko aptauju uz dienvidiem no Islandes. Rezultāti bija pārsteidzoši: magnētiskā lauka modeļi virs jūras dibena simetriski mainījās ap kores viduslīniju. Tajā pašā laikā magnētiskā lauka izmaiņu grafiks maršrutā, kas šķērso grēdu, dažādos maršrutos bija pamatā vienāds. Kad mērījumu punkti un izmērītie magnētiskā lauka stiprumi tika uzzīmēti kartē un uzzīmētas izolīnas (līnijas ar vienādām magnētiskā lauka raksturlielumu vērtībām), tie veidoja svītrainu zebrai līdzīgu rakstu. Līdzīgs modelis, bet ar mazāk izteiktu simetriju, iepriekš tika iegūts, pētot magnētisko lauku Klusā okeāna ziemeļaustrumu daļā. Un šeit lauka raksturs krasi atšķīrās no lauka struktūras virs kontinentiem. Uzkroties zinātniskajiem datiem, kļuva skaidrs, ka simetrija magnētiskā lauka modelī tika novērota visā okeāna grēdu sistēmā. Šīs parādības iemesls ir sekojoši fizikāli procesi.

No Zemes iekšpuses izvirdušie ieži atdziest no sākotnējā izkausētā stāvokļa, un tajos izveidotie dzelzi saturošie materiāli tiek magnetizēti Zemes magnētiskā lauka ietekmē. Visi šo minerālu elementārie magnēti ir vienādi orientēti apkārtējā Zemes magnētiskā lauka ietekmē. Šī magnetizācija ir nepārtraukts process laikā. Tas nozīmē, ka magnētiskā lauka grafiks maršrutā, kas šķērso grēdu, ir sava veida fosilais ieraksts par magnētiskā lauka izmaiņām iežu veidošanās laikā. Šis ieraksts tiek glabāts ilgu laiku. Kā jau varētu gaidīt, ģeofiziskie pētījumi pa maršrutiem, kas vērsti perpendikulāri Vidusatlantijas grēdas atrašanās vietai, ir parādījuši, ka ieži, kas atrodas tieši virs kores ass, ir ļoti magnetizēti Zemes modernā magnētiskā lauka virzienā. Simetrisks zebras formas magnētiskā lauka modelis norāda, ka jūras dibens dažādos apgabalos tiek magnetizēts atšķirīgi paralēli kores virzienam. Runa ir ne tikai par dažādu jūras gultnes posmu magnētiskā lauka atšķirīgo stiprumu (intensitāti), bet arī par to atšķirīgo magnetizācijas virzienu. Tas jau ir kļuvis par nozīmīgu zinātnisku atklājumu: izrādījās, ka Zemes magnētiskais lauks ģeoloģiskā laika gaitā ir vairākkārt mainījis savu polaritāti. Pierādījumi par Zemes magnētisko polu periodisku maiņu tika iegūti arī, pētot iežu magnetizāciju kontinentos. Konstatēts, ka apgabalos, kur uzkrājas lielas bazalta masas, vienai bazalta plūsmu daļai ir modernā Zemes magnētiskā lauka virzienam atbilstošs magnetizācijas virziens, bet citas plūsmas tiek magnetizētas pretējā virzienā.

Pētniekiem kļuva skaidrs, ka jūras dibena magnētiskās svītras, magnētiskās polaritātes svārstības un kontinentālā novirze ir savstarpēji saistītas parādības. Zebras formas jūras dibena iežu magnetizācijas sadalījuma modelis atspoguļo zemes magnētiskā lauka polaritātes izmaiņu secību. Lielākā daļa ģeologu tagad ir pārliecināti, ka jūras dibena kustība prom no okeāna defektiem ir realitāte.

Jaunu okeāna garozu veido lava, kas nepārtraukti plūst no dziļi okeāna grēdu aksiālajām daļām. Jūras dibena iežu magnētiskais raksts ir simetrisks abās grēdas ass pusēs, jo tikko iegūtā lavas daļa tiek magnetizēta, kad tā sacietē cietā klintī un vienmērīgi izplešas abās vidējās lūzuma pusēs. Tā kā Zemes magnētiskā lauka polaritātes izmaiņu datumi ir kļuvuši zināmi zemes iežu analīzes rezultātā, okeāna dibena magnētiskās svītras var uzskatīt par sava veida laika skalu.

Tā izvirduma gar grēdu un sekojošās sacietēšanas laikā bazalts kļūst magnetizēts
Zemes magnētiskā lauka ietekmē un pēc tam novirzās no vainas.

Jauna jūras gultnes posma rašanās ātrumu var diezgan vienkārši aprēķināt, izmērot attālumu no grēdas ass, kur jūras gultnes vecums ir nulle, līdz svītrām, kas atbilst zināmajiem magnētiskā lauka polaritātes maiņas periodiem.

Jūras gultnes veidošanās ātrums dažādās vietās ir atšķirīgs, tā vērtība, kas aprēķināta pēc magnētisko joslu atrašanās vietas, ir vidēji vairāki centimetri gadā. Kontinenti, kas atrodas Atlantijas okeāna pretējās pusēs, ar šo ātrumu attālinās viens no otra. Šī iemesla dēļ okeāni nav klāti ar biezu nogulumu slāni, tie (okeāni) ir ļoti jauni ģeoloģiskā mērogā. Ar ātrumu pāris centimetri gadā (tas, protams, ir ļoti lēns) Atlantijas okeāns varēja veidoties divsimt miljonu gadu laikā, kas pēc ģeoloģiskajiem standartiem nav tik ilgs laiks. Neviena uz Zemes esošā okeāna dibens nav daudz vecāks. Salīdzinot ar kontinentu akmeņiem, okeāna dibena vecums ir daudz jaunāks.

Tādējādi ir pierādīts, ka kontinenti abās Atlantijas okeāna pusēs attālinās ar ātrumu, kas ir atkarīgs no jaunu jūras gultnes posmu veidošanās ātruma uz Vidusatlantijas grēdas ass. Abi kontinenti un okeāna garoza pārvietojas kopā kā viens, jo... tās ir vienas litosfēras plāksnes daļas.

Vladimirs Kalanovs,
"Zināšanas ir spēks"

Tad jūs noteikti vēlētos zināt kas ir litosfēras plāksnes.

Tātad litosfēras plāksnes ir milzīgi bloki, kuros ir sadalīts zemes cietais virsmas slānis. Ņemot vērā faktu, ka iezis zem tām ir izkusis, plāksnes pārvietojas lēni, ar ātrumu no 1 līdz 10 centimetriem gadā.

Mūsdienās ir 13 lielākās litosfēras plāksnes, kas klāj 90% no Zemes virsmas.

Lielākās litosfēras plāksnes:

• Austrālijas plāksne- 47 000 000 km²
• Antarktikas plāksne- 60 900 000 km²
• Arābijas subkontinents- 5 000 000 km²
• Āfrikas plāksne- 61 300 000 km²
• Eirāzijas plāksne- 67 800 000 km²
• Hindustānas plāksne- 11 900 000 km²
• Kokosriekstu plāksne - 2 900 000 km²
• Naskas plāksne — 15 600 000 km²
• Klusā okeāna plāksne- 103 300 000 km²
• Ziemeļamerikas plāksne- 75 900 000 km²
• Somālijas plāksne- 16 700 000 km²
• Dienvidamerikas plāksne- 43 600 000 km²
• Filipīnu plāksne- 5 500 000 km²

Te gan jāsaka, ka ir kontinentālā un okeāniskā garoza. Dažas plāksnes sastāv tikai no viena veida garozas (piemēram, Klusā okeāna plātnes), un dažas ir jaukta tipa, kur plātnes sākas okeānā un vienmērīgi pāriet uz kontinentu. Šo slāņu biezums ir 70-100 kilometri.

Litosfēras plākšņu karte

20. gadsimta sākumā amerikānis F.B. Teilors un vācietis Alfrēds Vēgeners vienlaikus nonāca pie secinājuma, ka kontinentu izvietojums lēnām mainās. Starp citu, tas lielā mērā arī ir. Taču zinātnieki nespēja izskaidrot, kā tas notiek, līdz divdesmitā gadsimta 60. gadiem, kad tika izstrādāta doktrīna par ģeoloģiskajiem procesiem jūras gultnē.

Tieši fosilijas šeit spēlēja galveno lomu. Dažādos kontinentos tika atrastas pārakmeņojušās dzīvnieku atliekas, kas nepārprotami nevarēja peldēt pāri okeānam. Tas noveda pie pieņēmuma, ka kādreiz visi kontinenti bija saistīti un dzīvnieki mierīgi pārvietojās starp tiem.

Abonēt. Mums ir daudz interesantu faktu un aizraujošu stāstu no cilvēku dzīves.

Kopā ar daļu no augšējās mantijas tas sastāv no vairākiem ļoti lieliem blokiem, ko sauc par litosfēras plāksnēm. To biezums ir atšķirīgs - no 60 līdz 100 km. Lielākā daļa plātņu ietver gan kontinentālo, gan okeāna garozu. Ir 13 galvenās plāksnes, no kurām 7 ir lielākās: Amerikas, Āfrikas, Indo-, Amūras.

Plāksnes atrodas uz augšējās mantijas (astenosfēras) plastmasas slāņa un lēnām pārvietojas viena pret otru ar ātrumu 1-6 cm gadā. Šis fakts tika noskaidrots, salīdzinot attēlus, kas uzņemti no mākslīgajiem Zemes pavadoņiem. Viņi liek domāt, ka konfigurācija nākotnē varētu būt pilnīgi atšķirīga no pašreizējās, jo ir zināms, ka Amerikas litosfēras plāksne virzās uz Kluso okeānu, bet Eirāzijas plāksne tuvojas Āfrikas, Indo-Austrālijas un arī Klusais okeāns. Amerikas un Āfrikas litosfēras plāksnes lēnām attālinās.

Spēki, kas izraisa litosfēras plākšņu diverģenci, rodas, kad mantijas materiāls pārvietojas. Spēcīgas šīs vielas plūsmas augšup izspiež plāksnes, saplēšot zemes garozu, veidojot tajā dziļas plaisas. Lavu zemūdens izliešanas dēļ gar lūzumiem veidojas slāņi. Saldējot, tie it kā dziedē brūces – plaisas. Tomēr stiepšanās atkal palielinās, un atkal rodas plīsumi. Tātad, pakāpeniski pieaugot, litosfēras plāksnes atšķirties dažādos virzienos.

Uz sauszemes ir lūzumu zonas, bet lielākā daļa ir okeāna grēdās, kur zemes garoza ir plānāka. Lielākā vaina uz sauszemes atrodas austrumos. Tas stiepjas 4000 km garumā. Šī defekta platums ir 80-120 km. Tās nomales ir izraibinātas ar izmirušiem un aktīviem.

Gar citām plākšņu robežām tiek novērotas plākšņu sadursmes. Tas notiek dažādos veidos. Ja plātnes, no kurām vienai ir okeāniska garoza, bet otrai kontinentāla, satuvinās, tad litosfēras plāksne, ko klāj jūra, nogrimst zem kontinentālās. Šajā gadījumā parādās loki () vai kalnu grēdas (). Ja saduras divas plātnes, kurām ir kontinentālā garoza, šo plākšņu malas tiek sasmalcinātas klinšu krokās un veidojas kalnaini apgabali. Tā tie radās, piemēram, uz Eirāzijas un Indoaustrālijas plātņu robežas. Kalnu apgabalu klātbūtne litosfēras plāksnes iekšējās daļās liecina, ka kādreiz pastāvēja divu plātņu robeža, kas bija cieši saplūdušas viena ar otru un pārvērtās par vienu lielāku litosfēras plāksni. Tādējādi varam izdarīt vispārīgu secinājumu: litosfēras plātņu robežas ir mobilas zonas, kurās atrodas vulkāni, zonas, kalnu apgabali, okeāna vidusdaļas grēdas, dziļūdens ieplakas un tranšejas. Tieši uz litosfēras plākšņu robežas veidojas tās, kuru izcelsme ir saistīta ar magmatismu.

Plātņu tektonika– mūsdienu ģeoloģiskā teorija par litosfēras plātņu kustību un mijiedarbību.
Vārds tektonika cēlies no grieķu valodas "tektons" - "celtnieks" vai "galdnieks", Tektonikā plāksnes ir milzīgi litosfēras bloki.
Saskaņā ar šo teoriju visa litosfēra ir sadalīta daļās - litosfēras plāksnēs, kuras atdala dziļi tektoniski lūzumi un pārvietojas pa viskozo astenosfēras slāni viena pret otru ar ātrumu 2-16 cm gadā.
Ir 7 lielas litosfēras plāksnes un apmēram 10 mazākas plāksnes (plākšņu skaits dažādos avotos ir atšķirīgs).

Okeāna un kontinentālās litosfēras plātņu saplūšana

Litosfēras plāksnes

Litosfēras plāksnes - tie ir lieli zemes garozas bloki un augšējās mantijas daļas, kas veido litosfēru.

No kā sastāv litosfēra?

Šobrīd uz robežas, kas ir pretēja vainai, litosfēras plākšņu sadursme. Šī sadursme var notikt dažādos veidos atkarībā no sadursmes plākšņu veida.

• Ja okeāna un kontinentālās plātnes saduras, pirmais nogrimst zem otrā. Tas rada dziļjūras tranšejas, salu lokus (Japānas salas) vai kalnu grēdas (Andes).
• Ja saduras divas kontinentālās litosfēras plāksnes, tad šajā brīdī plākšņu malas tiek saspiestas krokās, kas noved pie vulkānu un kalnu grēdu veidošanās. Tādējādi Himalaji radās uz Eirāzijas un IndoAustrālijas plātņu robežas. Kopumā, ja kontinenta centrā ir kalni, tas nozīmē, ka tā kādreiz bija divu litosfēras plātņu sadursmes vieta, kas saplūda vienā.

Tādējādi zemes garoza atrodas pastāvīgā kustībā. Savā neatgriezeniskā attīstībā kustīgās zonas ir ģeosinhronas- tiek pārveidoti, veicot ilgtermiņa transformācijas salīdzinoši klusos apgabalos, platformas.

Krievijas litosfēras plāksnes.

Krievija atrodas uz četrām litosfēras plāksnēm.

• Eirāzijas plāksne– lielākā daļa valsts rietumu un ziemeļu daļu,
• Ziemeļamerikas plāksne- Krievijas ziemeļaustrumu daļa,
• Amūras litosfēras plāksne- uz dienvidiem no Sibīrijas,
• Okhotskas jūras plāksne- Okhotskas jūra un tās piekraste.

2. attēls. Krievijas litosfēras plātņu karte.

Litosfēras plākšņu struktūrā izšķir relatīvi plakanas senās platformas un mobilās salocītās jostas. Stabilās platformu zonās ir līdzenumi, bet ieloku jostu zonā ir kalnu grēdas.

3. attēls. Krievijas tektoniskā struktūra.

Krievija atrodas uz divām senajām platformām (Austrumeiropas un Sibīrijas). Platformu ietvaros ir plātnes Un vairogi. Plāksne ir zemes garozas posms, kura salocītā pamatne ir pārklāta ar nogulumiežu slāni. Vairogiem, atšķirībā no plātnēm, ir ļoti maz nogulumu un tikai plāns augsnes slānis.

Krievijā izšķir Baltijas vairogu Austrumeiropas platformā un Aldana un Anabaras vairogus Sibīrijas platformā.

4. attēls. Platformas, plātnes un vairogi Krievijas teritorijā.