Реферат на тему основные положения глобальной тектоники

Обновлено: 02.07.2024

С появлением науки в ее современном понимании на смену мифологическим и религиозным приходят научные представления о происхождении мира. Наука отличается от мифологии тем, что стремится не к объяснению мира в целом, а к формулированию законов развития природы, допускающих эмпирическую проверку. Разум и опора на чувственную реальность имеют в науке большее значение, чем вера. Наука - это, в определенной степени, синтез философии и религии, представляющее собой теоретическое освоение действительности.

Происхождение Земли.

Мы живем во Вселенной, а наша планета Земля является ее мельчайшим звеном. Поэтому, история возникновения Земли тесно связана с историей возникновения Вселенной. Кстати, а как она возникла? Какие силы повлияли на процесс становления Вселенной и, соответственно, нашей планеты? В наше время существует множество различных теорий и гипотез относительно этой проблемы. Величайшие умы человечества дают свои взгляды по этому поводу.

Модель расширяющейся Вселенной. Наиболее общепринятой в космологии является модель однородной изотропной нестационарной горячей расширяющейся Вселенной, построенная на основе общей теории относительности и релятивистской теории тяготения, созданной Альбертом Эйнштейном в 1916 году. В основе этой модели лежат два предположения: 1) свойства Вселенной одинаковы во всех ее точках (однородность) и направлениях (изотропность); 2) наилучшим известным описанием гравитационного поля являются уравнения Эйнштейна. Из этого следует так называемая кривизна пространства и связь кривизны с плотностью массы (энергии). Космология, основанная на этих постулатах, - релятивистская.

Важным пунктом данной модели является ее нестационарность. Это определяется двумя постулатами теории относительности: 1) принципом относительности, гласящим, что во всех инерциональных системах все законы сохраняются вне зависимости от того, с какими скоростями, равномерно и прямолинейно движутся эти системы друг относительно друга; 2) экспериментально подтвержденным постоянством скорости света.

Так вот, для всех далеких источников света красное смещение было зафиксировано, причем, чем дальше находился источник, тем в большей степени. Красное смещение оказалось пропорционально расстоянию до источника, что и подтверждало гипотезу об удалении их, то есть о расширении Мегагалактики - видимой части Вселенной.

Красное смещение надежно подтверждает теоретический вывод о нестационарности области нашей Вселенной с линейными размерами порядка нескольких миллиардов парсек на протяжении, по меньшей мере, нескольких миллиардов лет. В то же время кривизна пространства не может быть измерена, оставаясь теоретической гипотезой.

Модель Большого Взрыва. Наблюдаемая нами Вселенная, по данным современной науки, возникла в результате Большого взрыва около 15-20 млрд. лет назад. Представление о Большом Взрыве является составной частью модели расширяющейся Вселенной.

Что же было после Большого взрыва? Образовался сгусток плазмы - состояния, в котором находятся элементарные частицы - нечто среднее между твердым и жидким состоянием, который и начал расширяться все больше и больше под действием взрывной волны. Через 0,01 сек после начала Большого Взрыва во Вселенной появилась смесь легких ядер. Так появились не только материя и многие химические элементы, но и пространство и время.

Космическая пыль. Возраст нашей планеты Земля составляет около 5 млрд. лет. Общепринята гипотеза, по которой Земля и все планеты сконденсировались из космической пыли, расположенной в окрестностях Солнца. Предполагается, что частицы пыли состояли из железа с примесью никеля, либо из силикатов, в состав которых входит кремний. Газы тоже присутствовали, и они конденсировались, образуя органические соединения, в состав которых входит углерод. Затем образовались углеводороды (соединения углерода с водородом) и соединения азота.

Из гипотез происхождения солнечной системы наиболее известна электромагнитная гипотеза шведского астрофизика Х. Альвена, усовершенствованная Ф. Хойлом. Альвен исходил из предположения, что некогда Солнце обладало очень сильным электромагнитным полем. Туманность, окружавшая светило, состояла из нейтральных атомов. Под действием излучений и столкновений атомы ионизировались. Ионы попадали в ловушки из магнитных силовых линий и увлекались вслед за вращающимся светилом. Постепенно Солнце теряло свой вращательный момент, передавая его газовому облаку.

Слабость предложенной гипотезы заключалась в том, что атомы наиболее легких элементов должны были ионизироваться ближе к Солнцу, атомы тяжелых элементов - дальше. Значит, ближайшие к Солнцу планеты должны были бы состоять из наилегчайших элементов - водорода и гелия, а более отдаленные - из железа и никеля. Наблюдения говорят об обратном.

Чтобы преодолеть эту трудность, английский астроном Ф. Хойл предложил новый вариант гипотезы. Солнце зародилось в недрах туманности. Оно быстро вращалось, и туманность становилась все более плоской, превращаясь в диск. Постепенно диск начинал тоже разгоняться, а Солнце тормозилось. Момент количества движения переходил к диску. Затем в нем образовались планеты. Если предположить, что первоначальная туманность уже обладала магнитным полем, то вполне могло произойти перераспределение углового момента.

Известна также гипотеза образования планет Солнечной системы из холодного газопылевого облака, окружающего Солнце, предложенная советским ученым Отто Юльевичем Шмидтом.

Развитие Земли.

Древнейшая Земля весьма мало напоминала планету, на которой мы сейчас живем. Её атмосфера состояла из водяных паров, углекислого газа и, по одним, - из азота, по другим - из метана и аммиака. Кислорода в воздухе безжизненной планеты не было, в атмосфере древней Земли гремели грозы, её пронизывало жёсткое ультрафиолетовое излучение Солнца, на планете извергались вулканы. Исследования показывают, что полюса на Земле менялись, и когда-то Антарктида была вечнозеленой. Вечная мерзлота образовалась 100 тыс. лет назад после великого оледенения.

Успехи физики XX века способствовали существенному продвижению в познании истории Земли. В 1908 году ирландский ученый Д. Джоли сделал сенсационный доклад о геологическом значении радиоактивности: количество тепла, испущенного радиоактивными элементами, вполне достаточно, чтобы объяснить существование расплавленной магмы и извержение вулканов, а также смещение континентов и горообразование. С его точки зрения, элемент материи - атом - имеет строго определенную длительность существования и неизбежно распадается. В следующем 1909 году русский ученый В. И. Вернадский основывает геохимию - науку об истории атомов Земли и ее химико-физической эволюции.

В соответствии с современными взглядами температура ядра Земли может быть низкой, а процессы в земной коре имеют радиоактивную природу. Сначала Земля была холодной. Атомы радиоактивных элементов, распадаясь, выделяли тепло, и недра разогревались. Это повлекло за собой выделение газов и водяных паров, которые, выходя на поверхность, положили начало воздушной оболочке и океанам.

Решающим аргументом в пользу принятия данной концепции А. Вегенера стало эмпирическое обнаружение в конце 50-х годов расширения дна океанов, что послужило отправной точкой создания тектоники литосферных плит. В настоящее время считается, что континенты расходятся под влиянием глубинных конвективных течений, направленных вверх и в стороны и тянущих за собой плиты, на которых плавают континенты. Эту теорию подтверждают и биологические данные о распространении животных на нашей планете. Теория дрейфа континентов, основанная на тектонике литосферных плит, ныне общепринята в геологии.

Глобальная тектоника.

Много лет назад отец-геолог подвел своего маленького сына к карте мира и спросил, что будет, если береговую линию Америки придвинуть к побережью Европы и Африки? Мальчик не поленился и, вырезав соответствующие части из физико-географического атласа, с удивлением обнаружил, что западное побережье

Атлантики совпало с восточным в пределах, так сказать, ошибки

Эта история не прошла для мальчика бесследно, он стал геологом и поклонником Альфреда Вегенера, отставного офицера германской армии, а также метеоролога, полярника, и геолога, который в 1915 году создал концепцию дрейфа

Свою лепту в возрождение концепции дрейфа внесли и высокие технологии: именно компьютерное моделирование в середине 1960-х годов показало хорошее совпадение границ континентальных масс не только для Циркум-Атлантики, но и для ряда остальных материков - Восточной Африки и Индостана, Австралии и Антарктиды.

В результате в конце 60-х появилась концепция тектоники плит, или новой глобальной тектоники.

Предложенная сначала чисто умозрительно для решения частной задачи -распределения землетрясений различной глубинности на поверхности Земли, - она сомкнулась с представлениями о дрейфе континентов и мгновенно получила всеобщее признание. К 1980 году - столетию со дня рождения Альфреда Вегенера - стало принято говорить о формировании новой парадигмы в геологии. И даже о научной революции, сопоставляемой с революцией в физике начала XX века…

Согласно этой концепции, земная кора разбита на несколько огромных литосферных плит, которые постоянно двигаются и продуцируют землетрясения. Первоначально было выделено несколько литосферных плит: Евразийская, Африканская, Северо - и Южноамериканская, Австралийская, Антарктическая, Тихоокеанская. Все они, кроме Тихоокеанской, чисто океанической, включают в себя части как с континентальной, так и океанической корой. И дрейф континентов в рамках этой концепции - не более чем их пассивное перемещение вместе с литосферными плитами.

В основе глобальной тектоники лежит представление о литосферных плитах, фрагментах земной поверхности, рассматриваемых, как абсолютно жесткие тела, перемещающиеся словно по воздушной подушке по слою разуплотненной мантии -

породами с низким содержанием кремнезема.

Учёным совершенно не ясно, куда движутся и движутся ли материки вообще, а если движутся, то за счёт действия каких сил и источников энергии. Широко распространённое предположение о том, что причиной движения земной коры служит тепловая конвекция, по сути, неубедительно, ибо оказалось, что такого рода предположения идут вразрез с основными положениями многих физических законов, экспериментальных данных и многочисленных наблюдений, включая данные космических исследований о тектонике и строении других планет. Реальных схем тепловой конвекции, не противоречащих законам физики, и единого логически обоснованного механизма движения вещества, одинаково приемлемых для условий недр звёзд, планет и их спутников, до сих пор не найдено.

В срединно-океанических хребтах образуется новая разогретая океаническая кора, которая, остывая, снова погружается в недра мантии и рассеивает тепловую энергию, идущую на перемещение плит земной коры.

Гигантские геологические процессы, такие как вздымание горных хребтов, мощные землетрясения, образование глубоководных впадин, извержение вулканов, -- все они, в конце концов, порождаются движением плит земной коры, при котором происходит постепенное охлаждение мантии нашей планеты.

Список использованной литературы

1. Горелов А. А. Концепции современного естествознания. - М.: Центр, 1997.

2. Лавриненко В. Н., Ратников В. П. - М.: Культура и спорт, 1997.

3. Найдыш В. М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. - М.: Гардарики, 1999.

4. Левитан Е. П. Астрономия: Учебник для 11 кл. общеобразовательной школы. - М.: Просвещение, 1994.

5. Сурдин В. Г. Динамика звездных систем. - М.: Изд-во Московского центра непрерывного образования, 2001.

6. Новиков И. Д. Эволюция Вселенной. - М., 1990.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

2. Современное состояние тектоники плит…………………………. 7

3. Основные понятия глобальной тектоники………………………. 8

3.1 Сила, двигающая плиты……………………………………………. 8

3.2 Дивергентные границы или границы раздвижения плит…………10

3.3 Конвергентные границы…………………………………………….11

3.4 Трансформные границы……………………………………………..13

3.5 Внутриплитные процессы…………………………………………..14

4. Тектоника плит как система наук………………………………….15

4.1 Карта тектонических плит…………………………………………..15

4.2 Тектоника плит на других планетах………………………………..16

4.3 Прошлые перемещения плит………………………………………..17

4.4 Влияние перемещений плит на климат…………………………….17

Список используемых источников……………………………………20

Приложение 1

Приложение 2

Введение Много лет назад отец-геолог подвел своего маленького сына к карте мира и спросил, что будет, если береговую линию Америки придвинуть к побережью Европы и Африки? Мальчик не поленился и, вырезав соответствующие части из физико-географического атласа, с удивлением обнаружил, что западное побережье Атлантики совпало с восточным в пределах, так сказать, ошибки эксперимента.

Тектоника плит — современная геологическая теория о движении литосферы . Она утверждает, что земная кора состоит из относительно целостных блоков — плит , которые находятся в постоянном движении друг относительно 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 . Теория объясняет

Изучение геологии океанов, открытие планетарной системы срединно-океанических хребтов и рифтовых долин и т.д. дали ученым в последние годы принципиально новые геологические данные. Они послужили толчком развитием идей мобилизма на качественно новой основе.

В конце 50-х – начале 60-х гг. прошлого века было установлено существование астеносферы и тем самым слоя, по поверхности которого возможно относительное перемещение литосферы. Было подтверждено предполагавшееся А. Вегенером отличие мощности и состава континентальной и океанской коры. Было обнаружено существование грандиозной системы срединно-океанических хребтов и рифтов. В океане были открыты линейные знакопеременные магнитные аномалии, параллельные и симметричные относительно осей срединных хребтов. Данные нового научного направления - палеомагнетизма – показали, что материки испытали значительные перемещения, прежде чем занять свое современное положение.

В 1961-1968 гг. усилиями американских, английский, канадских и французских геологов и геофизиков были разработаны основы новой моблистской теории, первоначально больше известной как новая глобальная тектоника, а затем кактектоника плит(или тектоника литосферных плит).

Она базируется на совокупности ряда современных гипотез: раздвигания океанического дна, перемещения плит литосферы и др.

В 1962 г. американский геолог Г. Хесс и геофизик Р. Дитц описали процесс образования океанов в результате раздвижения континентов и разрастания пространства молодой океанской коры начиная от срединно-океанских хребтов. Это процесс получил название – спрединг океанского дна(спрединг – распространение, разрастание)

На основе идеи спрединга и установленных недавно перед этим инверсий магнитного поля Земли (т.е. свойство менять полярность через определенные промежутки времени) английские геофизики Ф. Вайн и Д. Мэтьюз выдвинули в 1963 г. оригинальную гипотезу. Базальтовая лава, излившаяся через рифтовую трещину, приобретает и сохраняет намагниченность в направлении общего магнитного поля Земли в момент своего застывания. При последующих излияниях магмы в случае смены направления магнитного поля образуется полоса противоположной направленности. Таким образом они объяснили полосовые магнитные аномалии океана.

Развивая эту идею, американские геофизики Дж. Хейртцлер и др. разработали первую возрастную шкалу магнитных аномалий океана. Американский геолог Г. Менард открыл в Тихом океане гигантские разломы, пересекающие срединно-океанические хребты. Канадский геофизик Дж. Вилсон установил, что они образуют особый класс разломов, и назвал из трансформными. Изучив распределение землетрясений по земному шару и механизмы смещений в их очагах американские сейсмологи Б. Изакс, Дж. Оливер и Л. Сайкс нарисовали общую картину смещений литосферных плит. Так общими усилиями ученых, получивших новый фактический материал по геологии океанов и геофизике, была сформулирована новая концепция, опубликованная вJournalofGeophysicalResearchв 1968 г.

Фактическое подтверждение новой концепции дало глубоководное бурение, наблюдение с подводных спускаемых аппаратов и данные космической геодезии. С появлением сейсмической томографии нашла подтверждение реальность погружния холодных литосферных плит глубоко в мантию, а также конвективных течений в мантии, рассматриваемых тектоникой плит в качестве одной из основных движущих сил.

Все это дает полное основание расценивать тектонику плит как первую в истории геотектоники научную теорию, имеющую достаточную предсказательную силу. Статус тектоники плит как теории подкрепляется математической количественной формулировкой, благодаря которой кинематика плит может быть экстраполирована и в прошлое и в будущее.

Основные положения тектоники плит.

Тектоника литосферных плит базируется на 6 предпосылках:

1 – разделение верхней части твёрдой Земли на две оболочки – жесткую и хрупкую литосферу и более пластичную и подвижную астеносферу;

2 – литосфера подразделена на ограниченное число плит (в настоящее время – семь крупных и семь малых);

3 – принимается три рода перемещений и соответственно границ между плитами: дивергентные (конструктивные) границы, вдоль которых происходит раздвижение плит или спрединг; конвергентные (деструктивные) границы, на которых идёт сближение плит, обычно выражающееся поддвигом одной плиты под другую (если океанская плита подвигается под континентальную – субдукция, а наоборот – обдукция, а если сталкиваются две континентальные плиты с поддвиганием одной под другую – коллизия); трансформные границы, вдоль которых происходит горизонтальное перемещение одной плиты относительно другой по плоскости трансформного разлома.

4 – при своих перемещениях плиты подчиняются законам сферической геометрии (в соответствии с теоремой Эйлера), согласно которым любое перемещение двух сопряжённых точек по сфере совершается вдоль окружности, проведённой относительно оси, проходящей через центр Земли с выходом этой оси на земной поверхности, называемым полюсом вращения или раскрытия (рис. 4);

5 – объём поглощаемой в зонах субдукции океанской коры равен объёму коры, нарождающейся в зонах спрединга, что обеспечивает постоянство радиуса Земли;

6 – основная причина движения плит объясняется мантийной конвекцией с наличием определённого количества ячей с восходящими (в зонах спрединга) и нисходящими (в зонах субдукции) ветвями.

Рис. 3.27 Движение литосферных плит по поверхности сферы

(по К.Ле Пишону и др., 1973).

Согласно базовой теории современной геофизики, теории тектоники литосферных плит, материки представляют собой огромные литосферные плиты способные под воздействием внешних сил совершать дрейф по Земной поверхности.

Содержание Палеонтологический метод…………………………………………3 Тектоника плит………………………………………………………4 Оледенение Земли…………………………………………………..19 Список литературы…………………………………………………21

План: Введение 2 1. Общие сведения о строении Земли и составе земной коры 3 2. Типы горных пород, составляющих земную кору 4 2.1. Осадочные горные породы 4

Форма земли. По форме Земля близка к эллипсоиду, сплюснутому у полюсов и растянутому в экваториальной зоне. Средний радиус Земли 6371,032 км, полярный 6356,777 км, экваториальный 6378,160 км. Масса Земли 5,976·1024 кг, средняя плотность 5518 кг/м3.

Обзор жизненного пути А. Вегенера, его роль как исследователя. Основные положения его концепции дрейфующих континентов. Дальнейшее развитие теории, ее значение в мире науки. Особенности отражения концепции в современных средствах массовой информации.

Макроформы рельефа материков. Срединно-океанические хребты, океанические глубоководные желоба, разломы. Эндогенные и экзогенные процессы рельефа. Гипотеза Вегенера о дрейфе материков. Движущиеся литосферные плиты. Образование гор и горных хребтов.

Понятие литосферы, ее сущность и особенности, структура и основные элементы, порядок их взаимодействия. Характеристика и отличительные черты океанической коры, история ее исследований и современные знания. Сущность и значение теории спрединга Гесса.

Изучение основных причин и сущности землетрясений - быстрых смещений, колебаний земной поверхности в результате подземных толчков. Особенности глубокофокусных землетрясений. Характеристика приемов и приборов для обнаружения, регистрации сейсмических волн.

История и основные этапы образования и развития материков и океанов на Земле, факторы, спровоцировавшие данные процессы и повлиявшие на их интенсивность. Тектоническое строение материков и океанов, их главные отличительные характеристики и свойства.

Сферическое строение планеты по Э. Вихерту и Э. Зюссу. Современные программы изучения недр с помощью бурения сверхглубоких скважин и сейсмических волн. Особенности земной коры, литосферы, астеносферы, мантии и земного ядра, гравитационная дифференциация.

Схема региональной геодинамики Восточного Средиземноморья и прилегающих областей. Коллизия Аравийской и Африканской плит с Евразийской плитой. Оценка скоростей неотектонических движений. Метод повторных геодезических наблюдений. Основные активные разломы.

Первые гипотезы о происхождении океанов: представления об образовании континентальной коры из океанской. Идеи Зюсса, Маршалла, Белоусова об "океанизации" ("базификации") континентальной коры. Гипотеза мобилизма Вегенера. Гипотеза спрединга Вайна–Мэтьюза.

Субдукционные зоны, их связь с зонами столкновения литосферных плит. Глобальный тектонический контроль магматизма, связанного с рудной минерализацией. Региональные следствия столкновения плит и их крутизны наклона. Локальный тектонизм и проницаемость.

Образование Земли согласно современным космологическим представлениям. Модель строения, основные свойства и их параметры, характеризующие все части Земли. Строение и мощность континентальной, океанской, субконтинентальной и субокеанской земной коры.

(Кандидат геолого-минералогических наук (1962), доктор геолого-минералогических наук (1974). Профессор кафедры динамической геологии геологического факультета (1990). Директор Института литосферы РАH ()

Предмет и методы исследований науки тектоники. Характеристика и факторы тектонических процессов в земной коре, их влияние на изменение рельефа поверхности нашей планеты. Колебательные движения в геологическом прошлом и их основные причины, признаки.

Понятие и характеристика основных источников напряжений внутри земной коры, степень их вклада в общее поле напряжений. Процессы, вызываемые состоянием напряжения в земной коре и мантии, методы их исследования и изучения в сейсмоактивных регионах.

Происхождение Земли. Модель расширяющейся Вселенной. Модель Большого Взрыва. Космическая пыль. Развитие Земли. Основные положения глобальной тектоники. Концепции современного естествознания. Динамика звездных систем.

Читайте также: