Tutte le placche litosferiche. Litosfera e crosta

Le placche litosferiche della Terra sono enormi blocchi. La loro fondazione è formata da rocce ignee metamorfosate di granito fortemente accartocciate in pieghe. nomi placche litosferiche sarà dato nell'articolo qui sotto. Dall'alto sono coperti da una "copertura" di tre-quattro chilometri. È formato da rocce sedimentarie. La piattaforma ha un rilievo costituito da singole catene montuose e vaste pianure. Verrà inoltre considerata la teoria del movimento delle placche litosferiche.

L'emergere di un'ipotesi

La teoria del movimento delle placche litosferiche è apparsa all'inizio del XX secolo. Successivamente, era destinata a svolgere un ruolo importante nell'esplorazione planetaria. Lo scienziato Taylor, e dopo di lui Wegener, avanzarono l'ipotesi che nel tempo ci fosse una deriva delle placche litosferiche nella direzione orizzontale. Tuttavia, negli anni Trenta del XX secolo, fu stabilita un'opinione diversa. Secondo lui, il movimento delle placche litosferiche è stato effettuato verticalmente. Questo fenomeno si basava sul processo di differenziazione della materia del mantello del pianeta. Venne chiamato fissismo. Questo nome era dovuto al fatto che era stata riconosciuta la posizione permanentemente fissa delle aree crostali rispetto al mantello. Ma nel 1960, dopo la scoperta del sistema globale di dorsali medio-oceaniche che circondano l'intero pianeta e in alcune zone sbucavano sulla terraferma, si tornò all'ipotesi di inizio Novecento. Tuttavia, la teoria ha assunto una nuova forma. La tettonica a blocchi è diventata una delle ipotesi principali nelle scienze che studiano la struttura del pianeta.

Disposizioni di base

È stato determinato che ci sono grandi placche litosferiche. Il loro numero è limitato. Ci sono anche placche litosferiche più piccole della Terra. I confini tra loro sono tracciati lungo l'ispessimento nei fuochi dei terremoti.

I nomi delle placche litosferiche corrispondono alle regioni continentali e oceaniche situate sopra di esse. Ci sono solo sette massi con un'area enorme. Le più grandi placche litosferiche sono sud e nord americane, euro-asiatiche, africane, antartiche, del Pacifico e indo-australiane.

I grumi galleggianti nell'astenosfera sono solidi e rigidi. Le aree di cui sopra sono le principali placche litosferiche. In accordo con le idee iniziali, si credeva che i continenti si facessero strada attraverso il fondo dell'oceano. In questo caso, il movimento delle placche litosferiche è stato effettuato sotto l'influenza di una forza invisibile. A seguito degli studi effettuati, è stato rilevato che i blocchi galleggiano passivamente sul materiale del mantello. Vale la pena notare che la loro direzione è inizialmente verticale. Il materiale del mantello sale verso l'alto sotto la cresta della cresta. Poi c'è una diffusione in entrambe le direzioni. Di conseguenza, c'è una divergenza delle placche litosferiche. Questo modello presenta il fondale oceanico come un gigantesco, che affiora in superficie nelle regioni di rift delle dorsali oceaniche. Quindi si nasconde nelle trincee del mare profondo.

La divergenza delle placche litosferiche provoca l'espansione dei fondali oceanici. Tuttavia, il volume del pianeta, nonostante ciò, rimane costante. Il fatto è che la nascita di una nuova crosta è compensata dal suo assorbimento nelle aree di subduzione (sottospinta) nelle fosse profonde.

Perché si verifica il movimento delle placche litosferiche?

La ragione risiede nella convezione termica del materiale del mantello del pianeta. La litosfera viene allungata e sollevata, il che si verifica sopra i rami ascendenti dalle correnti convettive. Ciò provoca il movimento delle placche litosferiche ai lati. Con l'aumentare della distanza dalle fratture medio-oceaniche, si verifica la compattazione della piattaforma. Diventa più pesante, la sua superficie sprofonda. Questo spiega l'aumento della profondità dell'oceano. Di conseguenza, la piattaforma sprofonda in fosse profonde. Quando decade dal mantello riscaldato, si raffredda e sprofonda con la formazione di bacini che si riempiono di sedimenti.

Le zone di collisione delle placche litosferiche sono aree in cui crosta e placca vengono compresse. A questo proposito, il potere del primo è aumentato. Di conseguenza, inizia il movimento verso l'alto delle placche litosferiche. Porta alla formazione di montagne.

Ricerca

Lo studio oggi viene effettuato utilizzando metodi geodetici. Ci permettono di trarre una conclusione sulla continuità e l'ubiquità dei processi. Vengono anche rivelate le zone di collisione delle placche litosferiche. La velocità di sollevamento può arrivare fino a dieci millimetri.

Le placche litosferiche di grandi dimensioni orizzontalmente galleggiano un po' più velocemente. In questo caso, la velocità può arrivare fino a dieci centimetri durante l'anno. Quindi, ad esempio, San Pietroburgo è già aumentata di un metro durante l'intero periodo della sua esistenza. La penisola scandinava - 250 m in 25.000 anni. Il materiale del mantello si muove relativamente lentamente. Tuttavia, di conseguenza, si verificano terremoti e altri fenomeni. Questo ci permette di concludere sull'elevata potenza del movimento materiale.

Utilizzando la posizione tettonica delle placche, i ricercatori spiegano una varietà di fenomeni geologici. Allo stesso tempo, nel corso dello studio, è apparso chiaro che la complessità dei processi che si svolgono con la piattaforma è molto maggiore di quanto sembrava all'inizio dell'ipotesi.

La tettonica a zolle non è stata in grado di spiegare i cambiamenti nell'intensità delle deformazioni e del movimento, la presenza di una rete globale stabile di faglie profonde e alcuni altri fenomeni. Rimane anche domanda aperta di inizio storico Azioni. Segni diretti che indicano processi tettonici a zolle sono noti fin dal tardo proterozoico. Tuttavia, un certo numero di ricercatori riconoscono la loro manifestazione dall'Archeano o dal Proterozoico primitivo.

Espansione delle opportunità di ricerca

L'avvento della tomografia sismica ha portato al passaggio di questa scienza a un livello qualitativamente nuovo. A metà degli anni ottanta del secolo scorso, la geodinamica profonda è diventata la direzione più promettente e giovane di tutte le scienze della terra esistenti. Tuttavia, la soluzione di nuovi problemi è stata effettuata utilizzando non solo la sismotomografia. Anche altre scienze sono venute in soccorso. Questi includono, in particolare, la mineralogia sperimentale.

Grazie alla disponibilità di nuove apparecchiature, è stato possibile studiare il comportamento delle sostanze a temperature e pressioni corrispondenti alle massime alle profondità del mantello. Inoltre, la ricerca ha utilizzato i metodi della geochimica degli isotopi. Questa scienza studia, in particolare, l'equilibrio isotopico di elementi rari, nonché i gas nobili nei vari gusci della terra. In questo caso, gli indicatori vengono confrontati con i dati dei meteoriti. Vengono utilizzati i metodi del geomagnetismo, con l'aiuto dei quali gli scienziati stanno cercando di rivelare le cause e il meccanismo delle inversioni nel campo magnetico.

Pittura moderna

L'ipotesi della tettonica delle piattaforme continua a fornire una spiegazione soddisfacente del processo evolutivo crostale negli ultimi tre miliardi di anni. Allo stesso tempo, ci sono misurazioni satellitari, secondo le quali è confermato il fatto che le principali placche litosferiche della Terra non stanno ferme. Di conseguenza, emerge una certa immagine.

Ci sono tre strati più attivi nella sezione trasversale del pianeta. La capacità di ciascuno di essi è di diverse centinaia di chilometri. Si presume che il ruolo principale nella geodinamica globale sia assegnato a loro. Nel 1972, Morgan ha convalidato l'ipotesi dei getti di mantello ascendenti avanzata nel 1963 da Wilson. Questa teoria spiegava il fenomeno del magnetismo intraplacca. La tettonica del pennacchio risultante è diventata sempre più popolare nel tempo.

Geodinamica

Con il suo aiuto, viene considerata l'interazione di processi piuttosto complessi che si verificano nel mantello e nella crosta. In accordo con il concetto delineato da Artyushkov nel suo lavoro "Geodinamica", la differenziazione gravitazionale della materia agisce come la principale fonte di energia. Questo processo è notato nel mantello inferiore.

Dopo che i componenti pesanti (ferro, ecc.) vengono separati dalla roccia, rimane una massa più leggera di solidi. Affonda nel nucleo. La posizione dello strato più leggero sotto il pesante è instabile. A questo proposito, il materiale di accumulo si raccoglie periodicamente in blocchi sufficientemente grandi che galleggiano negli strati superiori. La dimensione di tali formazioni è di circa cento chilometri. Questo materiale è stato la base per la formazione della tomaia

Lo strato inferiore è probabilmente una sostanza primaria indifferenziata. Durante l'evoluzione del pianeta, a causa del mantello inferiore, cresce il mantello superiore e aumenta il nucleo. È più probabile che blocchi di materiale leggero salgano nel mantello inferiore lungo i canali. La temperatura della massa in essi è piuttosto alta. Allo stesso tempo, la viscosità è significativamente ridotta. Un aumento della temperatura è facilitato dal rilascio di un grande volume di energia potenziale nel processo di ascesa della materia nella regione di gravità su una distanza di circa 2000 km. Nel corso del movimento lungo tale canale, si verifica un forte riscaldamento di masse leggere. A questo proposito, la materia entra nel mantello, avendo una temperatura sufficientemente elevata e un peso significativamente inferiore rispetto agli elementi circostanti.

A causa della densità ridotta, il materiale leggero galleggia negli strati superiori fino a una profondità di 100-200 chilometri o meno. Con la diminuzione della pressione, il punto di fusione dei componenti della sostanza diminuisce. Dopo la differenziazione primaria a livello del nucleo-mantello, se ne verifica una secondaria. A basse profondità, la materia leggera subisce una fusione parziale. Durante la differenziazione vengono rilasciate sostanze più dense. Affondano negli strati inferiori del mantello superiore. I componenti più leggeri che spiccano, rispettivamente, si alzano.

Il complesso dei movimenti delle sostanze nel mantello associato alla ridistribuzione di masse con densità diverse a seguito della differenziazione è chiamato convezione chimica. L'aumento delle masse leggere avviene con una frequenza di circa 200 milioni di anni. Allo stesso tempo, l'intrusione nel mantello superiore non si osserva ovunque. Nello strato inferiore, i canali si trovano a una distanza abbastanza grande l'uno dall'altro (fino a diverse migliaia di chilometri).

sollevamento di grumi

Come accennato in precedenza, in quelle zone in cui vengono introdotte grandi masse di materiale riscaldato dalla luce nell'astenosfera, si scioglie e si differenzia parzialmente. In quest'ultimo caso, si nota la selezione dei componenti e la loro successiva comparsa. Passano rapidamente attraverso l'astenosfera. Una volta raggiunta la litosfera, la loro velocità diminuisce. In alcune aree, la materia forma ammassi di mantello anomalo. Di solito si verificano negli strati superiori del pianeta.

mantello anormale

La sua composizione corrisponde grosso modo al normale materiale del mantello. La differenza tra l'accumulo anomalo è una temperatura più elevata (fino a 1300-1500 gradi) e una velocità ridotta delle onde elastiche longitudinali.

L'afflusso di materia sotto la litosfera provoca sollevamento isostatico. A causa dell'aumento della temperatura, l'ammasso anomalo ha una densità inferiore rispetto al mantello normale. Inoltre, c'è una bassa viscosità della composizione.

Nel processo di ingresso nella litosfera, il mantello anomalo si distribuisce piuttosto rapidamente lungo la base. Allo stesso tempo, sposta la materia più densa e meno riscaldata dell'astenosfera. Nel corso del movimento, l'accumulo anomalo riempie quelle aree in cui la base della piattaforma si trova in uno stato rialzato (trappole), e scorre intorno ad aree profondamente sommerse. Di conseguenza, nel primo caso si nota un sollevamento isostatico. Al di sopra delle aree sommerse, la crosta rimane stabile.

trappole

Il processo di raffreddamento dello strato superiore del mantello e della crosta fino a una profondità di circa cento chilometri è lento. In generale, ci vogliono diverse centinaia di milioni di anni. A questo proposito, le eterogeneità nello spessore della litosfera, spiegate da differenze di temperatura orizzontali, hanno un'inerzia abbastanza grande. Nel caso in cui la trappola si trovi vicino al flusso ascendente dell'ammasso anomalo proveniente dalle profondità, una grande quantità di materia viene catturata da quella molto riscaldata. Di conseguenza, si forma un elemento roccioso piuttosto grande. In accordo con questo schema, si verificano elevati sollevamenti nel sito dell'orogenesi epipiattaforma in

Descrizione dei processi

Nella trappola, lo strato anomalo viene compresso di 1-2 chilometri durante il raffreddamento. La corteccia situata sui lavelli superiori. Nella depressione formata, i sedimenti iniziano ad accumularsi. La loro severità contribuisce ad un ancor maggiore sprofondamento della litosfera. Di conseguenza, la profondità del bacino può variare da 5 a 8 km. Contemporaneamente, durante la compattazione del mantello nella parte inferiore dello strato basaltico della crosta, si può notare una fase di trasformazione della roccia in eclogite e granulite granata. A causa del flusso di calore che fuoriesce dalla sostanza anomala, il mantello sovrastante si riscalda e la sua viscosità diminuisce. A questo proposito si osserva un graduale spostamento del normale accumulo.

Spostamenti orizzontali

Con la formazione di sollevamenti nel processo di afflusso anomalo del mantello alla crosta dei continenti e degli oceani, vi è un aumento dell'energia potenziale immagazzinata negli strati superiori del pianeta. Per scaricare le sostanze in eccesso, tendono a disperdersi ai lati. Di conseguenza, si formano sollecitazioni aggiuntive. Associato a loro tipi diversi movimenti di placche e crosta.

L'espansione dei fondali oceanici e il galleggiamento dei continenti sono una conseguenza dell'espansione simultanea delle dorsali e dell'immersione della piattaforma nel mantello. Sotto il primo ci sono grandi masse di materia anomala altamente riscaldata. Nella parte assiale di queste creste, quest'ultima si trova direttamente sotto la crosta. La litosfera è molto meno potente qui. Allo stesso tempo, il mantello anormale si diffonde nell'area di maggiore pressione - in entrambe le direzioni da sotto la cresta. Allo stesso tempo, lacera abbastanza facilmente la crosta oceanica. La fessura è piena di magma di basalto. Lei, a sua volta, viene fusa dal mantello anomalo. Nel processo di solidificazione del magma, se ne forma uno nuovo: è così che cresce il fondo.

Caratteristiche del processo

Al di sotto delle creste centrali, il mantello anomalo ha una viscosità ridotta a causa dell'aumento della temperatura. La sostanza è in grado di diffondersi abbastanza rapidamente. A questo proposito, la crescita del fondo avviene a un ritmo maggiore. L'astenosfera oceanica ha anche una viscosità relativamente bassa.

Le principali placche litosferiche della Terra galleggiano dalle creste ai siti di immersione. Se queste aree si trovano nello stesso oceano, il processo avviene a una velocità relativamente elevata. Questa situazione è tipica oggi per l'Oceano Pacifico. Se l'espansione del fondo e la subsidenza si verificano in aree diverse, il continente situato tra di loro si sposta nella direzione in cui si verifica l'approfondimento. Sotto i continenti, la viscosità dell'astenosfera è maggiore che sotto gli oceani. A causa dell'attrito che si verifica, appare una significativa resistenza al movimento. Di conseguenza, la velocità di espansione del fondale si riduce se non vi è compensazione per il cedimento del mantello nella stessa area. Così, lo sprawl in Pacificoè più veloce dell'Atlantico.

Nei lontani anni 2000, c'era un programma su un canale bielorusso in cui si raccontava semplicemente ai bambini cose difficili... L'ho guardato tutti i giorni alle 15, subito dopo la settima lezione. È stato grazie a lei che ho imparato cosa sono le placche litosferiche. In questa risposta, voglio approfondire un po' questo argomento per farlo sembrare ancora più interessante.

Quelle che vengono chiamate placche litosferiche

Quando sei un bambino piccolo, vivi senza pensare a nulla. Non mi sarebbe mai venuto in mente che lo strato superiore della Terra è rotto in più pezzi, che sono chiamati lastre. Per la prima volta, un archeologo americano ha indovinato la loro esistenza, e dopo alcuni anni della loro esistenza è stato completamente dimostrato, e già uno scienziato europeo ha determinato i loro confini.

Ci sono 13 grandi placche litosferiche sul nostro pianeta (coprono più dell'85% della Terra). Alcune persone credono erroneamente che queste siano generalmente tutte lastre esistenti. Tuttavia, non lo è. Ci sono più di 50 lastre di micro e medie dimensioni nel mondo. A volte le lastre scompaiono a causa dell'influenza di determinati fattori. Lastre che non esistono più:

• Piatto cimmero;
• piatto congolese;
• Piatto Bellingshausen;
• piatto Kula;
• Piatto Fenice.

Di solito le placche litosferiche scompaiono a causa di collisioni tra loro. Se due placche di circa la stessa dimensione si scontrano, si formano montagne.

Supercontinente Amazia

Tutti hanno sentito parlare dell'antico enorme continente, che gli scienziati hanno soprannominato "Pangea". Esisteva 300 milioni di anni fa, ma era diviso in diversi continenti a causa del movimento delle placche litosferiche.

I piatti continuano a muoversi anche adesso. Molto probabilmente, tra poche centinaia di milioni di anni, sulla Terra apparirà un nuovo enorme continente. L'hanno già chiamato Amazia. Secondo questa teoria, Nord e Sud America riunitevi e poi dirigetevi a nord insieme e scontratevi con l'Eurasia.

Ci sono anche due teorie meno popolari. Uno di loro dice che un nuovo supercontinente apparirà nello stesso luogo in cui si trovava Pangea. E l'altro sostiene che Amazia apparirà dall'altra parte del globo (nell'Oceano Pacifico).

placca litosferica- Un grande blocco rigido della litosfera terrestre, delimitato da zone di faglia sismicamente e tettonicamente attive, secondo la tettonica delle placche, tali blocchi si muovono lungo l'astenosfera. → fig. 251, pag. 551 Syn.: placca tettonica ... Dizionario di geografia

Un grande blocco (di diverse migliaia di km) della crosta terrestre, che include non solo la crosta continentale, ma anche oceanica ad esso associata; delimitata su tutti i lati da zone di faglia sismicamente e tettonicamente attive... Grande dizionario enciclopedico

Un grande blocco (di diverse migliaia di chilometri di diametro) della crosta terrestre, che include non solo la crosta continentale, ma anche oceanica ad esso associata; delimitata su tutti i lati da zone di faglia sismicamente e tettonicamente attive. * * * LITOSFERICO ... ... dizionario enciclopedico

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Placca litosferica Juan de Fuca (dal nome del navigatore Juan de Fuca, un greco di nazionalità che servì la Spagna) tettonica ... Wikipedia

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- (Spagnola Nazca) placca litosferica situata nella parte orientale dell'Oceano Pacifico. Il piatto ha preso il nome dal nome dell'area omonima in Perù. La crosta terrestre è oceanica. Sul confine orientale della placca di Nazca ... Wikipedia

Tettonica a zolle (tettonica a zolle) è un moderno concetto geodinamico basato sulla fornitura di spostamenti orizzontali su larga scala relativi a frammenti integrali della litosfera (piastre litosferiche). Pertanto, la tettonica delle placche considera i movimenti e le interazioni delle placche litosferiche.

Per la prima volta, l'ipotesi del movimento orizzontale dei blocchi crostali fu formulata da Alfred Wegener negli anni '20 nell'ambito dell'ipotesi di "deriva dei continenti", ma questa ipotesi non ricevette sostegno a quel tempo. Solo negli anni '60 gli studi sui fondali oceanici hanno fornito prove conclusive dei movimenti orizzontali delle placche e dei processi di espansione degli oceani dovuti alla formazione (allargamento) della crosta oceanica. Il risveglio delle idee sul ruolo predominante dei movimenti orizzontali è avvenuto nel quadro della direzione "mobilistica", il cui sviluppo ha portato allo sviluppo di teoria moderna tettonica delle placche. Le principali disposizioni della tettonica a zolle furono formulate nel 1967-68 da un gruppo di geofisici americani - WJ Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes nello sviluppo delle idee precedenti (1961-62) degli scienziati americani G. Hess e R. Digz sull'espansione (allargamento) del fondo oceanico

Nozioni di base sulla tettonica a zolle

I fondamenti della tettonica a zolle possono essere riassunti in diversi fondamentali

1. La parte rocciosa superiore del pianeta è divisa in due gusci, significativamente differenti nelle proprietà reologiche: la litosfera rigida e fragile e la sottostante astenosfera plastica e mobile.

2. La litosfera è divisa in placche, che si muovono costantemente lungo la superficie dell'astenosfera plastica. La litosfera è divisa in 8 placche grandi, dozzine di placche medie e molte piccole. Tra le lastre grandi e medie vi sono fasce composte da mosaici di piccole lastre crostali.

I confini delle placche sono aree di attività sismica, tettonica e magmatica; le regioni interne delle placche sono debolmente sismiche e sono caratterizzate da una debole manifestazione di processi endogeni.

Più del 90% della superficie terrestre cade su 8 grandi placche litosferiche:

piatto australiano,
piatto antartico,
piatto africano,
piatto eurasiatico,
piatto di Hindustan,
piatto del Pacifico,
Piatto nordamericano,
Piatto sudamericano.

Piatti centrali: arabo (subcontinente), caraibico, filippino, Nazca e Cocos e Juan de Fuca, ecc.

Alcune placche litosferiche sono composte esclusivamente da crosta oceanica (ad esempio, la placca del Pacifico), altre includono frammenti di crosta sia oceanica che continentale.

3. Esistono tre tipi di spostamenti relativi delle piastre: divergenza (divergenza), convergenza (convergenza) e spostamenti di taglio.

Di conseguenza, si distinguono tre tipi di confini delle placche principali.

Confini divergenti- confini lungo i quali le lastre si allontanano.

I processi di allungamento orizzontale della litosfera sono chiamati rifting... Questi confini sono confinati alle spaccature continentali e alle dorsali oceaniche nei bacini oceanici.

Il termine "rift" (dall'inglese rift - rottura, fessura, spacco) viene applicato a grandi strutture lineari di origine profonda, formate durante l'allungamento della crosta terrestre. In termini di struttura, sono strutture simili a graben.

I rift possono essere posati sia sulla crosta continentale che oceanica, formando un unico sistema globale orientato rispetto all'asse geoide. In questo caso, l'evoluzione dei rift continentali può portare alla rottura della continuità della crosta continentale e alla trasformazione di tale rift in un rift oceanico (se l'espansione del rift si interrompe prima della fase di rottura della crosta continentale, si si riempie di sedimenti, trasformandosi in un aulacogeno).

Il processo di scorrimento delle placche in zone di rift oceanici (creste medio-oceaniche) è accompagnato dalla formazione di una nuova crosta oceanica a causa della fusione magmatica basaltica proveniente dall'astenosfera. Questo processo di formazione di una nuova crosta oceanica a causa dell'afflusso di materia del mantello è chiamato diffondendo(dall'inglese spread - diffondere, dispiegare).

La struttura della dorsale oceanica

Nel corso della diffusione, ogni impulso di estensione è accompagnato dall'afflusso di una nuova porzione di fusi di mantello, che, solidificandosi, formano i bordi delle lastre divergenti dall'asse MOR.

È in queste zone che avviene la formazione di una giovane crosta oceanica.

Confini convergenti- confini lungo i quali avviene la collisione delle placche. Ci possono essere tre principali varianti di interazione in una collisione: litosfera "oceanica - oceanica", "oceanica - continentale" e "continentale - continentale". A seconda della natura delle placche in collisione, possono aver luogo diversi processi.

subduzione- il processo di spostamento della placca oceanica sotto il continentale o altro oceanico. Le zone di subduzione sono confinate alle parti assiali delle fosse di acque profonde, coniugate con archi insulari (che sono elementi di margini attivi). I confini di subduzione rappresentano circa l'80% della lunghezza di tutti i confini convergenti.

Quando le placche continentali e oceaniche si scontrano, un fenomeno naturale è il underdling della placca oceanica (più pesante) sotto il bordo del continentale; quando due oceanici si scontrano, il più vecchio (cioè il più freddo e denso) affonda.

Le zone di subduzione hanno una struttura caratteristica: i loro elementi tipici sono una fossa di acque profonde - un arco insulare vulcanico - un bacino di retroarco. Una fossa di acque profonde si forma nella zona di curvatura e sottospinta della placca subduttiva. Man mano che sprofonda, questo piatto inizia a perdere acqua (che è abbondante in sedimenti e minerali), quest'ultimo, come è noto, riduce notevolmente il punto di fusione delle rocce, il che porta alla formazione di centri di fusione che alimentano i vulcani dell'isola archi. Nella parte posteriore di un arco vulcanico si verifica solitamente uno stiramento che determina la formazione di un bacino di retroarco. Nella zona del bacino di back-arc, la tensione può essere così significativa da portare alla rottura della crosta di placche e all'apertura del bacino con la crosta oceanica (il cosiddetto processo di back-arc spread).

La subsidenza della placca subduttiva nel mantello è tracciata da focolai sismici sorti al contatto delle placche e all'interno della placca subduttiva (più fredda e quindi più fragile delle rocce del mantello circostante). Questa zona focale sismica è stata nominata Zona Benioff-Zavaritsky.

Nelle zone di subduzione inizia il processo di formazione di una nuova crosta continentale.

Un processo molto più raro di interazione delle placche continentali e oceaniche è il processo obduzione- spinta di una parte della litosfera oceanica sul bordo della placca continentale. Va sottolineato che nel corso di questo processo avviene la separazione della placca oceanica, e solo la sua parte in alto- crosta e diversi chilometri del mantello superiore.

Nella collisione delle placche continentali, la cui crosta è più leggera del materiale del mantello e, di conseguenza, non è in grado di immergersi in essa, avviene il processo collisioni... Nel corso della collisione, i bordi delle placche continentali in collisione vengono schiacciati, accartocciati e si formano sistemi di grandi spinte, che portano alla crescita di strutture montuose con una complessa struttura piega-spinta. Un classico esempio di tale processo è la collisione della placca dell'Indostan con quella eurasiatica, accompagnata dalla crescita degli immensi sistemi montuosi dell'Himalaya e del Tibet.

Modello del processo di collisione

Il processo di collisione sostituisce il processo di subduzione, completando la chiusura del bacino oceanico. Allo stesso tempo, all'inizio del processo di collisione, quando i bordi dei continenti si sono già avvicinati, la collisione è combinata con il processo di subduzione (la subsidenza della crosta oceanica continua sotto il bordo del continente).

Il metamorfismo regionale su larga scala e il magmatismo granitoide intrusivo sono tipici dei processi di collisione. Questi processi portano alla creazione di una nuova crosta continentale (con il suo tipico strato granitico-gneiss).

Trasforma i confini- confini lungo i quali si verificano gli spostamenti di taglio delle piastre.

I confini delle placche litosferiche della Terra

1 – confini divergenti ( un - dorsali oceaniche, B - spaccature continentali); 2 – trasformare i confini; 3 – confini convergenti ( un - arco dell'isola, B - margini continentali attivi, v- collisionale); 4 – direzione e velocità (cm/anno) di movimento del piatto.

4. Il volume della crosta oceanica assorbito nelle zone di subduzione è uguale al volume della crosta che si forma nelle zone di diffusione. Questa posizione sottolinea l'opinione sulla costanza del volume della Terra. Ma questa opinione non è l'unica e definitivamente provata. È possibile che il volume dei piani cambi in modo pulsante o che diminuisca la sua diminuzione a causa del raffreddamento.

5. La causa principale del movimento delle placche è la convezione del mantello. causati dalle correnti di calore-gravità del mantello.

La fonte di energia per queste correnti è la differenza di temperatura tra le regioni centrali della Terra e la temperatura delle sue parti vicine alla superficie. In questo caso, la parte principale del calore endogeno viene rilasciata al confine del nucleo e del mantello durante il processo di differenziazione profonda, che determina il decadimento del materiale condritico primario, durante il quale la parte metallica si precipita al centro, aumentando il nucleo del pianeta, e la parte silicatica si concentra nel mantello, dove si differenzia ulteriormente.

Riscaldato in zone centrali Le terre di rocce si espandono, la loro densità diminuisce e salgono, lasciando il posto a masse più fredde e quindi più pesanti che affondano che hanno già ceduto parte del calore nelle zone vicine alla superficie. Questo processo di trasferimento di calore continua continuamente, con conseguente formazione di celle convettive chiuse ordinate. In questo caso, nella parte superiore della cellula, il flusso della materia avviene quasi sul piano orizzontale, ed è questa parte del flusso che determina il movimento orizzontale della materia dell'astenosfera e delle placche situate su di essa. In generale, i rami ascendenti delle celle convettive si trovano sotto le zone dei confini divergenti (MOR e spaccature continentali), i rami discendenti - sotto le zone dei confini convergenti.

Pertanto, la ragione principale del movimento delle placche litosferiche è il "trascinamento" delle correnti convettive.

Inoltre, una serie di altri fattori agiscono sui piatti. In particolare, la superficie dell'astenosfera risulta alquanto rialzata rispetto alle zone di rami ascendenti e più abbassata nelle zone di immersione, il che determina lo "scivolamento" gravitazionale della placca litosferica posta su un piano plastico inclinato. Inoltre, ci sono processi di trascinamento della pesante litosfera oceanica fredda nelle zone di subduzione nell'astenosfera calda e, di conseguenza, meno densa, nonché incuneamento idraulico da parte dei basalti nelle zone MOR.

Figura - Forze agenti su placche litosferiche.

Le principali forze trainanti della tettonica a zolle sono applicate al fondo delle parti intraplacca della litosfera: le forze del mantello trascinano FDO sotto gli oceani e FDC sotto i continenti, la cui grandezza dipende principalmente dalla velocità della corrente astenosferica, e quest'ultima è determinata dalla viscosità e dallo spessore dello strato astenosferico. Poiché sotto i continenti lo spessore dell'astenosfera è molto inferiore e la viscosità è molto più alta che sotto gli oceani, l'entità della forza FDC quasi un ordine di grandezza inferiore a FDO... Sotto i continenti, in particolare le loro parti antiche (scudi continentali), l'astenosfera quasi si incunea, quindi i continenti sembrano "incagliati". Poiché la maggior parte delle placche litosferiche dell'attuale Terra comprende parti sia oceaniche che continentali, ci si dovrebbe aspettare che la presenza di un continente nella placca generalmente "rallenta" il movimento dell'intera placca. Questo è come effettivamente accade (le placche quasi puramente oceaniche del Pacifico, Cocos e Nazca si muovono più velocemente; le più lente sono quelle eurasiatiche, nordamericane, sudamericane, antartiche e africane, una parte significativa delle quali è occupata da continenti) . Infine, ai bordi convergenti delle placche, dove i bordi pesanti e freddi delle placche litosferiche (lastre) affondano nel mantello, il loro assetto negativo crea una forza FNB(l'indice nella designazione della forza - dall'inglese spinta negativa). L'azione di quest'ultimo porta al fatto che la parte subduttiva della placca affonda nell'astenosfera e trascina con sé l'intera placca, aumentando così la velocità del suo movimento. Ovviamente la forza FNB agisce sporadicamente e solo in determinati ambienti geodinamici, ad esempio nei casi di crollo del lastrone sopra descritto attraverso la sezione di 670 km.

Pertanto, i meccanismi che mettono in movimento le placche litosferiche possono essere assegnati condizionatamente ai seguenti due gruppi: 1) associati alle forze di "trascinamento" del mantello ( meccanismo di trascinamento del mantello), applicato in eventuali punti della base delle lastre, in Fig. 2.5.5 - forze FDO e FDC; 2) associati alle forze applicate ai bordi delle piastre ( meccanismo di forza di bordo), nella figura - forze FRP e FNB... Il ruolo di questo o quel meccanismo di guida, così come quelle o altre forze, viene valutato individualmente per ciascuna placca litosferica.

La combinazione di questi processi riflette il processo geodinamico generale, coprendo aree dalla superficie alle zone profonde della Terra.

Convezione del mantello e processi geodinamici

Attualmente si sta sviluppando una convezione di mantello a due celle a celle chiuse (secondo il modello della convezione di mantello) o separata nel mantello superiore ed inferiore con accumulo di lastre sotto zone di subduzione (secondo un modello a due livelli) il mantello terrestre. I probabili poli del sollevamento della materia del mantello si trovano nell'Africa nord-orientale (approssimativamente sotto la zona di giunzione delle placche africana, somala e araba) e nell'area dell'Isola di Pasqua (sotto la dorsale media dell'Oceano Pacifico - il sollevamento del Pacifico orientale).

L'equatore della subsidenza del materiale del mantello corre lungo una catena approssimativamente continua di confini di placche convergenti lungo la periferia del Pacifico e dell'Oceano Indiano orientale.

L'attuale regime di convezione del mantello, iniziato circa 200 milioni di anni fa con la disintegrazione di Pangea e ha dato origine ai moderni oceani, sarà in futuro sostituito da un regime unicellulare (secondo il modello della convezione attraverso il mantello) o (secondo un modello alternativo) la convezione diverrà attraverso il mantello per il crollo dei lastroni attraverso la sezione di 670 km. Questo, forse, porterà alla collisione dei continenti e alla formazione di un nuovo supercontinente, il quinto nella storia della Terra.

6. Gli spostamenti delle placche obbediscono alle leggi della geometria sferica e possono essere descritti sulla base del teorema di Eulero. Il teorema di rotazione di Eulero afferma che ogni rotazione nello spazio tridimensionale ha un asse. Pertanto, la rotazione può essere descritta da tre parametri: le coordinate dell'asse di rotazione (ad esempio, latitudine e longitudine) e l'angolo di rotazione. Sulla base di questa posizione è possibile ricostruire la posizione dei continenti nelle passate ere geologiche. L'analisi dei movimenti dei continenti ha portato alla conclusione che ogni 400-600 milioni di anni si uniscono in un unico supercontinente, che subisce un'ulteriore disintegrazione. Come risultato della scissione di un tale supercontinente Pangea, avvenuta 200-150 milioni di anni fa, si sono formati i continenti moderni.

Alcune prove della realtà del meccanismo della tettonica a zolle

Invecchiamento della crosta oceanica con la distanza dagli assi di espansione(Guarda la figura). Nella stessa direzione si nota un aumento dello spessore e della completezza stratigrafica dello strato sedimentario.

Figura - Mappa dell'età delle rocce del fondo oceanico del Nord Atlantico (da W. Pitman e M. Talvani, 1972). Le aree del fondale oceanico di diversi intervalli di età sono evidenziate con colori diversi; i numeri indicano l'età in milioni di anni.

Dati geofisici.

Figura - Profilo tomografico attraverso la Fossa Ellenica, Creta e il Mar Egeo. I cerchi grigi sono ipocentri dei terremoti. Il colore blu mostra un piatto di un mantello freddo che si tuffa, rosso - un mantello caldo (secondo V. Spekman, 1989)

Resti dell'enorme placca di Faralon, scomparsa nella zona di subduzione sotto il Nord e il Sud America, registrati come lastre del mantello "freddo" (sezione attraverso il Nord America, lungo le onde S). Di Grand, Van der Hilst, Widiyantoro, 1997, GSA Today, v. 7, n. 4, 1-7

​Anomalie magnetiche lineari negli oceani sono state scoperte negli anni '50 durante lo studio geofisico dell'Oceano Pacifico. Questa scoperta ha permesso a Hess e Diez nel 1968 di formulare la teoria della diffusione dei fondali oceanici, che è diventata la teoria della tettonica a zolle. Sono diventati una delle prove più forti della correttezza della teoria.

Figura - Formazione di anomalie magnetiche del nastro durante la stesura.

La ragione dell'origine delle anomalie magnetiche delle strisce è il processo di nascita della crosta oceanica nelle zone di espansione delle dorsali oceaniche, i basalti eruttati, quando si raffreddano al di sotto del punto di Curie nel campo magnetico terrestre, acquisiscono magnetizzazione residua. La direzione della magnetizzazione è la stessa della direzione campo magnetico Tuttavia, a causa delle periodiche inversioni del campo magnetico terrestre, i basalti eruttati formano bande con diverse direzioni di magnetizzazione: diretta (coincide con la moderna direzione del campo magnetico) e inversa.

Figura - Schema della formazione della struttura a striscia dello strato magnetoattivo e delle anomalie magnetiche dell'oceano (modello Vine - Matthews).

Consiste di molti strati impilati uno sopra l'altro. Tuttavia, ciò che sappiamo meglio è la crosta terrestre e la litosfera. Questo non è sorprendente: dopotutto, non solo viviamo su di loro, ma attingiamo anche dal profondo la maggior parte di ciò che abbiamo a disposizione risorse naturali... Ma anche i gusci superiori della Terra conservano milioni di anni di storia del nostro pianeta e dell'intero sistema solare.

Questi due concetti sono così comuni nella stampa e nella letteratura che sono entrati nel vocabolario quotidiano. uomo moderno... Entrambe le parole sono usate per riferirsi alla superficie della Terra o di un altro pianeta - tuttavia, c'è una differenza tra i concetti basati su due approcci fondamentali: chimico e meccanico.

Aspetto chimico - la crosta terrestre

Se dividi la Terra in strati, guidato dalle differenze in Composizione chimica, lo strato superiore del pianeta sarà la crosta terrestre. È un guscio relativamente sottile, che termina a una profondità da 5 a 130 chilometri sotto il livello del mare: la crosta oceanica è più sottile e quella continentale, nelle regioni montuose, è più spessa. Sebbene il 75% della massa della crosta sia rappresentato solo da silicio e ossigeno (non puro, legato nella composizione sostanze diverse), si distingue per la maggiore diversità chimica tra tutti gli strati della Terra.

Anche la ricchezza di minerali gioca un ruolo: varie sostanze e miscele create nel corso di miliardi di anni di storia del pianeta. La crosta terrestre contiene non solo minerali "nativi" creati da processi geologici, ma anche un enorme patrimonio organico come petrolio e carbone, nonché inclusioni aliene.

Aspetto fisico - litosfera

In base alle caratteristiche fisiche della Terra, come la durezza o l'elasticità, otteniamo un'immagine leggermente diversa: l'interno del pianeta sarà avvolto nella litosfera (da altri greci lithos, sfera "rocciosa, dura" e "sphaira") . È molto più spessa della crosta terrestre: la litosfera si estende fino a 280 chilometri nell'entroterra e cattura anche la parte solida superiore del mantello!

Le caratteristiche di questo guscio corrispondono pienamente al nome: questo è l'unico strato solido della Terra a parte il nucleo interno. La forza, tuttavia, è relativa: la litosfera terrestre è una delle più mobili in Sistema solare, a causa della quale il pianeta ha cambiato aspetto più di una volta. Ma la compressione significativa, la flessione e altri cambiamenti elastici richiedono migliaia di anni, se non di più.

• Un fatto interessante: il pianeta potrebbe non avere una crosta superficiale. Quindi, la superficie è il suo mantello indurito; Il pianeta più vicino al Sole ha perso la sua crosta molto tempo fa a causa di numerose collisioni.

Per riassumere, la crosta terrestre è la parte superiore e chimicamente diversa della litosfera, il guscio duro della Terra. Inizialmente, avevano quasi la stessa composizione. Ma quando solo l'astenosfera sottostante ha colpito le profondità e alte temperature, la formazione di minerali sulla superficie è stata attivamente coinvolta nell'idrosfera, nell'atmosfera, nei resti di meteoriti e negli organismi viventi.

placche litosferiche

Un'altra caratteristica che distingue la Terra dagli altri pianeti è la varietà dei diversi tipi di paesaggi su di essa. Naturalmente, anche l'acqua ha svolto un ruolo incredibilmente importante, di cui parleremo un po' più avanti. Ma anche le forme base del paesaggio planetario del nostro pianeta sono diverse dalla stessa Luna. I mari e le montagne del nostro satellite sono pozzi del bombardamento di meteoriti. E sulla Terra si sono formati a seguito di centinaia e migliaia di milioni di anni di movimento di placche litosferiche.

Probabilmente hai già sentito parlare delle placche: si tratta di enormi frammenti stabili della litosfera che si spostano lungo l'astenosfera fluida, come ghiaccio rotto lungo un fiume. Tuttavia, ci sono due differenze principali tra la litosfera e il ghiaccio:

• Gli spazi tra le piastre sono piccoli e vengono rapidamente serrati a causa della sostanza fusa che fuoriesce da essi e le piastre stesse non collassano a causa delle collisioni.
• A differenza dell'acqua, non esiste una corrente costante nel mantello, che potrebbe impostare una direzione di movimento costante per i continenti.

Così, forza trainante La deriva delle placche litosferiche è la convezione dell'astenosfera, la parte principale del mantello: le correnti più calde dal nucleo terrestre salgono in superficie, quando quelle fredde scendono di nuovo. Dato che i continenti differiscono per dimensioni e il rilievo del loro lato inferiore rispecchia le irregolarità di quello superiore, si muovono anche in modo irregolare e incoerente.

Lastre principali

Nel corso dei miliardi di anni di movimento delle placche litosferiche, si sono ripetutamente fuse in supercontinenti, dopo di che si sono nuovamente separate. Nel prossimo futuro, tra 200-300 milioni di anni, è prevista anche la formazione di un supercontinente chiamato Pangea Ultima. Ti consigliamo di guardare il video alla fine dell'articolo: mostra chiaramente come le placche litosferiche sono migrate negli ultimi centinaia di milioni di anni. Inoltre, la forza e l'attività del movimento dei continenti determina il riscaldamento interno della Terra: più è alto, più il pianeta si espande e più velocemente e liberamente si muovono le placche litosferiche. Tuttavia, dall'inizio della storia della Terra, la sua temperatura e il suo raggio sono diminuiti gradualmente.

• È interessante notare che la deriva delle placche e l'attività geologica non devono essere alimentate dall'autoriscaldamento interno del pianeta. Ad esempio, la luna di Giove ha molti vulcani attivi. Ma l'energia per questo non è data dal nucleo del satellite, ma dall'attrito gravitazionale c, a causa del quale si riscaldano le viscere di Io.

I confini delle placche litosferiche sono molto arbitrari: alcune parti della litosfera affondano sotto altre e alcune, come la placca del Pacifico, sono generalmente nascoste sott'acqua. I geologi oggi contano 8 placche principali che coprono il 90 percento dell'intera area terrestre:

• australiano
• antartico
• africano
• eurasiatico
• Hindustan
• Pacifico
• nordamericano
• sudamericano

Una tale divisione è apparsa di recente - ad esempio, la placca eurasiatica anche 350 milioni di anni fa consisteva in parti separate, durante la cui fusione si sono formate Monti Urali, uno dei più antichi della Terra. Gli scienziati fino ad oggi continuano a studiare le faglie e il fondo degli oceani, scoprendo nuove placche e affinando i confini di quelle vecchie.

Attività geologica

Le placche litosferiche si muovono molto lentamente: si insinuano l'una nell'altra a una velocità di 1-6 cm / anno e si allontanano di un massimo di 10-18 cm / anno. Ma è l'interazione tra i continenti che crea l'attività geologica della Terra, tangibile sulla superficie: eruzioni vulcaniche, terremoti e formazione di montagne si verificano sempre nelle zone di contatto delle placche litosferiche.

Tuttavia, ci sono eccezioni: i cosiddetti punti caldi, che possono esistere in profondità nelle placche litosferiche. In essi, flussi fusi di materia astenosferica irrompono verso l'alto, sciogliendo la litosfera, il che porta a un aumento dell'attività vulcanica e a terremoti regolari. Molto spesso, ciò si verifica vicino a quei luoghi in cui una placca litosferica striscia su un'altra: la parte inferiore e depressa della placca si tuffa nel mantello terrestre, aumentando così la pressione del magma sulla placca superiore. Tuttavia, ora gli scienziati sono inclini a credere che le parti "annegate" della litosfera si stiano sciogliendo, aumentando la pressione nelle profondità del mantello e creando così correnti ascensionali. Questo può spiegare l'anomala lontananza di alcuni punti caldi dalle faglie tettoniche.

• Un fatto interessante: nei punti caldi si formano spesso vulcani a scudo, caratterizzati dalla loro forma delicata. Eruttano molte volte, crescendo dalla lava che scorre. È anche un formato tipico per i vulcani alieni. Il più famoso è su Marte, il punto più alto del pianeta: la sua altezza raggiunge i 27 chilometri!

Crosta oceanica e continentale della Terra

L'interazione delle placche porta anche alla formazione di due diversi tipi di crosta: oceanica e continentale. Poiché gli oceani, di regola, contengono le articolazioni di varie placche litosferiche, la loro crosta cambia costantemente: si rompe o viene assorbita da altre placche. Nel sito delle faglie avviene il contatto diretto con il mantello, da cui sale il magma caldo. Raffreddandosi sotto l'influenza dell'acqua, crea un sottile strato di basalto, la principale roccia vulcanica. Pertanto, la crosta oceanica si rinnova completamente ogni 100 milioni di anni: le aree più antiche, che si trovano nell'Oceano Pacifico, raggiungono un'età massima di 156-160 milioni di anni.

Importante! La crosta oceanica non è tutta la crosta terrestre che è sott'acqua, ma solo le sue sezioni giovani all'incrocio dei continenti. Parte della crosta continentale si trova sott'acqua, nella zona delle placche litosferiche stabili.