Причинами движения литосферных плит являются кратко

Обновлено: 05.07.2024

Внешняя оболочка Земли толщиной около 100 км (так называемая литосфера) состоит из небольшого числа плит, движущихся относительно друг друга. Если считать только основные, наиболее крупные плиты, то их восемь, причем самая крупная ‑ Тихоокеанская, простирающаяся почти под всем Тихим океаном. Все плиты лежат на сравнительно мягком, податливом слое ‑ астеносфере, по которой и происходит скольжение. Силы, вызывающие движение плит, возникают как следствие конвективных движений жидкого вещества верхней мантии ‑ на глубинах 100-1000 км. Горячая "легкая" магма поднимается вверх, холодная же "тяжелая" опускается вниз.

Представление о движущихся литосферных плитах, называемое теперь обычно концепцией тектоники литосферных плит, с единой точки зрения объясняет множество фактов. Некоторые из них известны уже давно, но или совсем не были объяснены, или объяснение было сугубо индивидуальным и чаще всего весьма искусственным.

Тектонические плиты (или литосферные плиты) - это целостные блоки, из которых состоит поверхностная оболочка нашей планеты. Они находятся в непрерывном движении, из-за чего возникают различные явления и изменяется рельеф планеты.

Тектоника плит

Направление в науке, изучающее движение литосферных плит, называют тектоникой плит. Именно тектоника объясняет многие явления, возникающие на стыке блоков земной коры. Она способна рассказать о причинах возникновения землетрясений, а также о вулканической деятельности. Из всех явлений, связанных с движением литосферных плит, именно эти два представляют наибольшую опасность.

Также движение плит способно изменять рельеф планеты, правда, на это требуется много времени. В тех местах, где плиты сходятся, образуются возвышенности и горы. В тех же местах, где они расходятся, возникают трещины в земле и впадины.

Тектоника плит изучает перемещения частей земной коры, и способна поведать нам о том, как выглядела Земля миллионы лет назад, и как она будет выглядеть в будущем. Правда, мы этих изменений не увидим, так что этим мало кто интересуется. А вот узнать, в каких районах происходят самые жуткие природные катаклизмы, полезно многим. А происходят они на стыках плит, в районах с повышенной тектонической активностью.

Причина движения плит

Не только литосферные плиты, но и вся литосфера Земли находится в движении. Этот процесс возникает благодаря очень жаркой центральной части нашей планеты. Вещество, находящееся там, нагревается, в результате чего поднимается, а после охлаждается и постепенно опускается к центру. Из-за циркуляции вещества в земной мантии как раз и происходит движение тектонических плит.

В земных недрах происходит и множество других природных явлений, благодаря активной внутренней части нашей планеты. И это удивительно, планета будто живая.

Интересно

Тектоника плит не является чем-то стабильным и предсказуемым. Что-то прогнозировать можно лишь на относительно небольшие промежутки времени (около 100 лет). Потому что со временем всё меняется. К примеру, иногда плиты начинаются вести себя "неправильно", то есть, либо меняют свою скорость, либо направление движения. Так, в последнее время (счёт идёт на миллионы лет) скорость движения почти всех тектонических плит возросла в 2 раза. Хотя, согласно предположениям учёных, она, наоборот, должна была уменьшиться. Самым вероятным объяснением данного феномена является наличие в земной мантии огромных запасов воды (предположительно, намного превосходящих запасы воды, находящиеся на поверхности). Считают, что именно вода размягчает мантию, за счёт чего плиты движутся быстрее.

Вулканическое извержение
Извержение вулкана представляет собой выброс на земную поверхность раскалённой магмы, обломков, пепла. В некоторых случаях длиться оно может годами.

Ядро Земли
Центральную часть планеты называют ядром. Оно имеет очень большую плотность, находится под огромным давлением и высокой температурой (около 6000°C).

Тектонические плиты – это огромные блоки литосферы, которые находятся в непрерывном движении. Тектонические плиты напрямую влияют на рельеф нашей планеты. Находясь в постоянном движении, они сталкиваются и расходятся, меняя облик планеты. Причиной их движения является жидкая, текучая мантия под тектоническими плитами. Процесс этот идет благодаря горячему центру планеты, откуда сильно нагретая мантия поднимается наверх, там он остывает и идет обратно вниз к центру. Эта циркуляция земной мантии и приводит к движению плит.

Из всех планет, находящихся в Солнечной системе, именно Земля уникальна. Её неповторимость заключается в том, что в настоящее время только она имеет целую систему активно движущихся тектонических плит. Однако исследования ученых позволяют выделять гипотезу о том, что много миллионов лет назад такие спутники, как Марс или Венера, также характеризовались сейсмической активностью.

Тектонические плиты в науке

В настоящее время существует специальная область знаний, отвечающая за изучение развития сейсмической активности земной коры. Она получила название тектоники плит. Сама тектоническая (литосферная) плита представляет собой определенный структурный элемент в литосфере, который непрерывно движется в верхней мантии (астеносфере) планеты Земля.

В свою очередь, тектоника как самостоятельная наука в географии занимается изучением строения земной коры, а также динамики её движения на протяжении длительного периода времени. Она также устанавливает процесс взаимодействия литосферных блоков между собой.

Литосфера включает в себя как большие, так и маленькие плиты. На тех участках планеты, в которых отмечаются зоны с наиболее высокой сейсмической и вулканической активностью, образуются горные массивы, бассейны, каньоны, извержения вулканов, а также землетрясения катастрофического характера, приводящие к весьма печальным последствиям. В основном это происходит на границе огромных тектонических плит, которые приводят к разломам в земной поверхности.

Несомненно, изменению структуры рельефа способствует движение тектонических плит Земли. Схема развития этого явления может быть представлена в двух вариантах:

соединение литосферных блоков. Максимальное сближение плит приводит к их столкновению и образованию горных массивов и возвышенностей;
расхождение плит. Это способствует формированию впадин на дне океанов, а также разломов в земной коре.

Изучая карту мира, можно обнаружить, что очертания материков похожи друг на друга. Так, исследования ученых показали, что много миллионов лет назад тектонические плиты были единым целым. Такой материковый комплекс называется Пангея. Однако по мере эволюции сейсмическая активность Земли лишь возрастала, что привело к образованию отдельных литосферных блоков, отдаленных друг от друга на весьма значительное расстояние.

В настоящее время ученые различных стран мира сходятся во мнении, что через несколько веков процесс формирования материков будет иметь обратный характер, то есть литосферные блоки начнут вновь двигаться навстречу друг к другу.

Причина движения

Главной движущей силой материков является конвекция. Это явление представляет собой определенные процессы непрерывного движения веществ в земной коре. Так, особо высокая температура, выходящая за отметку 5 тыс. градусов по Цельсию, наблюдается в центральной части планеты. В процессе нагревания слои, находящиеся в недрах Земли, поднимаются. Со слоями более низкой температуры наблюдается прямо противоположная тенденция, поскольку они двигаются обратно к центру.

В результате конвекции образуется непрерывное движение веществ различной температуры, что и приводит к движению тектонических (литосферных) плит. Необходимо отметить тот факт, что скорость их передвижения составляет в среднем от двух до двух с половиной сантиметров в год. Такая характерная динамика сопоставима со скоростью роста человеческих ногтей.

Результатом деформации земной поверхности является возникновение целых горных комплексов, таких как Урал, Алтай и Кавказ, находящихся на территории России. Кроме того, сюда можно отнести Гималаи, Альпы, Анды, а также систему разломов Сан-Андреас.

При изучении сути тектоники необходимо определить, какие существуют виды тектонических структур. Так, среди них можно выделить следующие:

дивергентная. Суть этого вида состоит в отдалении двух литосферных блоков, в результате чего образуются пропасти или горный комплекс в разных частях планеты;
конвергентная. При этом типе происходит процесс максимального сближения двух плит, при котором более тонкий блок заходит на более плотный. Это приводит к формированию горных хребтов;
скользящая. Её основная цель состоит в отдалении двух блоков в прямо противоположных направлениях друг от друга.

К наиболее крупным литосферным блокам можно отнести Антарктическую, Африканскую, Евразийскую, Австралийскую, а также Тихоокеанскую плиту. Кроме того, сюда можно отнести Северо- и Южно-американскую, Индостанскую плиту. На их площадь приходится около 90 процентов всей земной поверхности.

Необходимо отметить тот факт, что скользящая тектоническая структура характерна для такого материка, как Африка. На её поверхности сейчас наблюдается много разломов, особенно на территории Кении. Ученые прогнозируют, что спустя десять миллионов лет африканский континент в качестве единого целого полностью прекратит свое существование. Помимо дивергентной, конвергентной, а также скользящей тектонической структуры, выделяют континентальные, океанические и смешанные литосферные блоки.

Характеристика теорий

Существует несколько теорий тектонических плит. Наиболее популярной из них является гипотеза, выдвинутая А. Вегенером. Она основывалась на предположении, что много миллионов лет назад западная Африка и восточная часть Южной Америки были единым целым.

Вегенер внёс значительный вклад в развитие тектоники. Прежде всего, он утверждал, что литосферные блоки разной весовой категории с довольно жёсткой структурой расположены на астеносфере Земли. Внешняя мантия была весьма пластичной, вследствие чего тектонические плиты постоянно находились в хаотичном движении.

Беспорядочное перемещение платформ приводило к их неизбежному столкновению. Плиты также могли заходить на поверхности друг друга. Все эти события способствовали появлению таких природных явлений, как извержения вулканов и катастрофических землетрясений. Участки земной коры, имеющие высокую степень сейсмической активности, смещались в пространстве приблизительно на восемнадцать сантиметров в год. На земной поверхности также можно было наблюдать извержение магмы из недр.

В настоящее время некоторые учёные считают, что именно магма принимала активное участие в формировании океанического дна. Лава, выходящая из недр Земли, постепенно остывала, в результате чего формировался новый рельеф. При этом те участки земной коры, которые не принимали участия в формировании структуры дна, с помощью дрейфа литосферных блоков снова проникали в земные недра, превращаясь в магму.

Кроме того, в своих научных исследованиях А. Вегенер уделял время изучению темы вулканов. Он рассматривал вопросы, касающиеся растяжения океанического дна и состава жидких веществ в недрах Земли.

Кроме А. Вегенера существенный вклад в развитие тектонической науки внёс Шмеллинг. В своих научных трудах он впервые открыл силу движения литосферных плит. Учёный установил, что главным движущим фактором является конвекция, при которой нижние земные слои с более высокой температурой поднимаются, а верхние постепенно остывают и проходят вниз к недрам Земли.

В настоящее время современная тектоническая наука включает в себя следующие основные положения:

земная кора состоит из литосферы и астеносферы. Первая из них имеет более хрупкое строение, в то время как последняя — более пластичную;
главной движущей силой тектонических (литосферных) блоков является конвекция, происходящая в астеносфере;
структура земной поверхности представлена восемью крупными плитами. Кроме того, она включает в себя как средние, так и более мелкие блоки;
чаще всего тектонические плиты самого малого размера располагаются между основными земными блоками;
наиболее сейсмически активными участками являются те зоны, которые находятся на границе двух платформ;
в процессе активного перемещения плит также принимают активное участие силы, подчиняющиеся теореме вращения Эйлера.

Таким образом, именно движение тектонических платформ, происходящее на протяжении многих миллионов лет, способствовало формированию отдельных материков, островов, континентальных рифов и каньонов, которые существуют в настоящее время. Учёные выявили устойчивую тенденцию в динамике плит. Так, скорость горизонтальных сдвигов блоков возросла примерно в два раза в течение ста миллионов лет. Однако, согласно прогнозам учёных, она должна была, наоборот, уменьшиться. Исходя из этого можно сделать вывод, что характер поведения плит не является слишком предсказуемым.

Исследователи утверждают, что основным фактором, влияющим на темп движения, является вода. Именно огромное скопление жидкости внутри земной поверхности способствует смягчению мантии, в результате чего скорость перемещения плит значительно повышается. Необходимо отметить тот факт, что процесс перемещения литосферных блоков все ещё не завершён. Образ земной поверхности до сих пор продолжает формироваться.

тектонические плиты движутся потому что они плавают на жидкой мантии земли. Эта мантия, в свою очередь, также движется из-за конвекционных течений, которые заставляют горячую породу подниматься, выделять немного тепла и затем падать. Это явление жидкой мантии порождает завихрения жидких пород под земной корой, которые переносятся на плиты (BBC, 2011).

Тектонические плиты - это подземные слои, которые движутся, всплывают, а иногда и разрушаются, и чье движение и шок могут вызвать явления континентального дрейфа, землетрясений, рождения вулканов, образования гор и океанических траншей..

Глубина жидкой мантии затрудняет изучение, так что характер ее поведения еще не полностью определен. Тем не менее, считается, что движения тектонических плит вызваны в ответ на внезапные напряжения, а не из-за основных изменений температуры.

Процесс формирования тектонических плит или тектоники плит может занять сотни миллиардов лет. Этот процесс не происходит равномерно, так как маленькие кусочки зубного налета могут соединяться друг с другом, вызывая сотрясения на поверхности земли, которые различаются по интенсивности и продолжительности (Briney, 2016).

Помимо процесса конвекции есть еще одна переменная, которая заставляет пластины двигаться, и это гравитация. Эта сила заставляет тектонические плиты перемещаться на несколько сантиметров каждый год, что приводит к огромному удалению плит друг от друга с течением миллионов лет (EOS, 2017).

1 Конвекционные токи
2 Процесс субдукции
3 Континентальный дрифт
4 скорость движения
5 ссылок

Конвекционные токи

Мантия представляет собой жидкий материал, но достаточно плотный, чтобы по нему могли плавать тектонические плиты. Многие геологи думают, что причина, по которой командование течет, заключается в том, что существует явление, известное как конвекционные потоки, которые способны перемещать тектонические слои (Engel, 2012)..

Конвекционные токи генерируются, когда самая горячая часть мантии поднимается, охлаждается и снова погружается. Повторяя этот процесс несколько раз, создается необходимое движение для смещения тектонических плит, которые имеют свободу движения в зависимости от силы, с которой конвекционные потоки сотрясают мантию..

Линейное движение пластин может быть объяснено тем, как процесс конвекции образует единицы массы жидкости или ячейки, которые, в свою очередь, движутся в разных направлениях, как показано на следующем рисунке:

Конвекционные ячейки постоянно меняются и ведут себя в пределах параметров хаотической системы, что позволяет генерировать различные непредсказуемые географические явления.

Некоторые ученые сравнивают это явление с движением ребенка, играющего в ванной, полной игрушек. Таким образом, земная поверхность может соединяться и отделяться несколько раз в течение неопределенного периода времени (Jaeger, 2003).

Процесс субдукции

Если пластина, расположенная под океанской литосферой, встречает другую пластину, плотная океаническая литосфера погружается под другую пластину, погружаясь в мантию: это явление известно как процесс субдукции (USGS, 2014).

Как будто это была скатерть, тонущая океаническая литосфера тянет остальную часть тектонической плиты, вызывая ее движение и сильное сотрясение в земной коре..

Этот процесс вызывает разделение океанической литосферы в нескольких направлениях, в результате чего образуются океанические корзины, в которых может быть создана новая, теплая и легкая океаническая кора..

Зоны субдукции - это места, где тонет литосфера Земли. Эти зоны существуют в сходящихся зонах границ плит, где одна плита океанской литосферы сходится с другой плитой.

Во время этого процесса есть плита, которая опускается, и другая, которая накладывается на плиту при спуске. Этот процесс вызывает наклон одной из пластин на угол от 25 до 40 градусов относительно поверхности Земли..

Континентальный дрейф

Теория континентального дрейфа объясняет, как континенты изменили свое положение на поверхности Земли.

Эта теория была поднята в 1912 году Альфредом Вегенером, геофизиком и метеорологом, который объяснил феномен континентального дрейфа, основываясь на сходстве окаменелостей животных, растений и различных горных пород, обнаруженных на разных континентах (Yount, 2009).

Считается, что континенты когда-то были объединены в духе Пангеи (суперконтинента с возрастом более 300 миллионов лет) и что позже они разделили и сместили позиции, которые мы в настоящее время знаем.

Эти смещения были вызваны движениями тектонических плит, которые имели место в течение миллионов лет.

Любопытная вещь о теории дрейфа континентов состоит в том, что она была первоначально отброшена и гарантирована спустя десятилетия с помощью новых открытий и технологических достижений в области геологии..

Скорость движения

В настоящее время можно отслеживать скорость движения тектонических плит благодаря магнитным полосам, расположенным на дне океанского дна..

Они могут регистрировать изменения в магнитном поле Земли, что позволяет ученым рассчитывать среднюю скорость, с которой пластины разделяются. Указанная скорость может сильно варьироваться в зависимости от пластины.

Плита, расположенная в Кордильера-дель-Артико, имеет самую медленную скорость (менее 2,5 см / год), в то время как в восточной части Тихого океана, около острова Пасхи, в южной части Тихого океана, в 3400 км к западу Чили, имеет самую быструю скорость движения (более 15 см / год).

Скорость движения также может быть получена из геологических картографических исследований, которые позволяют узнать возраст горных пород, их состав и структуру..

Эти данные позволяют определить, совпадает ли один предел плиты с другим, и скальные образования одинаковы. Измеряя расстояние между пластами, можно дать оценку скорости, с которой пластины перемещались в данный период времени..

Читайте также: