Тектонические плиты земли

Тектонические плиты

Литосфера не является единым целым, а образована отдельными плитами. Границы между литосферными (тектоническими) плитами проходят по зонам сейсмической активности. Ученые выделяют 13 блоков. При этом 7 из них являются самыми крупными:

Африканская;
Индо-Австралийская;
Американская;
Евразийская;
Амурская;
Тихоокеанская;
Антарктическая.

Большая часть территории России расположена на Евразийской плите. Все блоки литосферы расположены на астеносфере и постоянно перемещаются относительно друг друга. Ученые связывают все происходящие на планете тектонические процессы с мантийной конвекцией, а также гравитацией. Первый представляет собой передачу тепла от ядра к верхним оболочкам с помощью конвекционных потоков.

Ранее ученые были уверены, что именно мантийная конвекция является основной силой, заставляющей плиты двигаться

Однако в последнее время они предполагают, что гравитация в тектонике блоков имеет не менее важное значение.. Для получения высокой оценки по теме школьникам следует знать, какое строение имеет литосфера

Для этого необходимо изучить определение понятия, структуру и основные свойства оболочки. Кроме этого, учащимся нужно сравнить понятия литосфера и почва, отметив основные различия между ними. Чтобы сделать сообщение по теме, достаточно внимательно изучить школьный учебник. Доклад стоит дополнить картинкой с изображением упрощенной схемы литосферных плит.

Для получения высокой оценки по теме школьникам следует знать, какое строение имеет литосфера. Для этого необходимо изучить определение понятия, структуру и основные свойства оболочки. Кроме этого, учащимся нужно сравнить понятия литосфера и почва, отметив основные различия между ними. Чтобы сделать сообщение по теме, достаточно внимательно изучить школьный учебник. Доклад стоит дополнить картинкой с изображением упрощенной схемы литосферных плит.

Изгиб и разрушение литосферы

Силы, которые изгибают и ломают литосферу, происходят в основном от тектоники плит. Когда плиты сталкиваются, литосфера на одной плите погружается в горячую мантию. В этом процессе субдукции пластина изгибается вниз на 90 градусов. По мере того, как она изгибается и опускается, субдуктивная литосфера сильно трескается, вызывая землетрясения в нисходящей горной плите. В некоторых случаях (например, в северной Калифорнии) субдуктивная часть может полностью разрушаться, погружаясь глубоко внутрь Земли, поскольку плиты над ней меняют свою ориентацию. Даже на больших глубинах субдуктивная литосфера может быть хрупкой в течение миллионов лет, если она относительно прохладная.

Континентальная литосфера может расщепляться, при этом нижняя часть разрушается и опускается. Этот процесс называется расслоением. Верхняя часть континентальной литосферы всегда менее плотная, чем мантийная часть, которая, в свою очередь, более плотная, чем астеносфера внизу. Силы тяжести или сопротивления из астеносферы могут вытягивать слои земной коры и мантии. Дезаминация позволяет горячей мантии подниматься и делать расплав под частями континентов, вызывая повсеместное поднятие и вулканизм. Такие места, как Калифорнийская Сьерра-Невада, Восточная Турция и части Китая, изучаются с учетом процесса расслоения.

Мне нравится1Не нравится

внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по литосферам .

Земная кора, литосфера и астеносфера
Кора и литосфера

vтеСтроение Земли
Снаряды	Корка Литосфера Мезосфера Мантия Верхняя мантия Литосферная мантия Субконтинентальная литосферная мантия Океаническая литосферная мантия Нижняя мантия Астеносфера Основной Внешнее ядро Внутреннее ядро
Глобальные разрывы	Мохоровичич (кора – мантия) 410 разрыв (верхняя мантия) 660 разрыв (верхняя мантия) D » разрыв (нижняя мантия) Граница ядро-мантия внутренняя граница ядра
Региональные разрывы	Конрад Гутенберг (верхняя мантия) Леманн (верхняя мантия)

Авторитетный контроль	GND : 4139001-5 MA : 16942324

Сочинение

Литосфера состоит из коры, которая может достигать глубины от одного метра до 100 километров. В этом слое элементы, составляющие его, в основном представляют собой каменные или базальтовые породы большой толщины и очень жесткие.

Так называемая континентальная литосфера в основном состоит из кислых минералов, таких как гранит или магматические породы, которые образуют кварц и полевой шпат.

Этот слой плотных горных пород в основном состоит из железа, кремния, кальция, калия, фосфора, титана, магния и водорода. В меньшем количестве присутствуют углерод, цирконий, сера, хлор, барий, фтор, никель и стронций.

В свою очередь кора океанической литосферы относится к мафическому типу; то есть на основе силикатного минерала, богатого железом, пироксеном, магнием и оливином. Эти породы также состоят из базальта и габбро.

В верхней мантии преобладает силикат железа и магния, а в нижней — смесь оксидов магния, железа и кремния. Породы получают как в твердом, так и в полурасплавленном состоянии, что обусловлено изменениями температуры, которые могут происходить в определенных областях.

Ядро литосферы является самым глубоким слоем и в основном состоит из железа и никеля. Есть верхнее и нижнее ядро; в последнем температура достигает более 3000 ° C.

Строение литосферы

Литосфера — это внешняя твёрдая оболочка земли, залегающая на астеносфере. Она включает кору и надастеносферную мантию. Толщина твёрдой оболочки изменяется от 50 до 200 км.

Тип коры и строение океанов и континентов различаются. В их пределах выделяются более мелкие структуры. В морских глубинах являются срединно-океанические хребты и абиссальные равнины. В пределах континентов выделяют платформы и горно-складчатые пояса.

Срединно-океанические хребты представляют собой единую систему поднятий планетарного масштаба. Если не брать в учёт Тихий океан, эти структуры действительно находятся посередине.

Такие хребты занимают 15% поверхности дна. Их протяжённость составляет около 60 000 км. Ширина может варьироваться от 500 до 3000 км.

В поперечном сечении они имеют симметричное строение. Выделяются 3 зоны, которые рассечены разломами. Самой активной является осевая. Она часто представлена рифтовой долиной. Именно там внедряются мантийно-базальтовые магмы. После их кристаллизации возникает океаническая кора и литосфера.

Происходит выброс большого количества тепла, проявляется сейсмическая деятельность, а также гидротермальная в виде знаменитых «чёрных курильщиков». Последние выделяют сильно нагретые морские воды, обогащённые многими металлами.

Абиссальные равнины являются относительно спокойными областями. Их ровный рельеф местами осложняется поднятиями, которые имеют вулканическое происхождение. Высота внутриокеанических возвышенностей может достигать нескольких километров. Некоторые из них выступают в виде островов.

Платформы занимают не менее половины площади континентов. В рельефе они выражены равнинами, плоскогорьями и шельфовыми морями.

В разрезе платформы имеют двухъярусное строение. Нижний этаж представляет собой фундамент, а верхний — осадочный чехол. Его толщина может достигать 20 км. Именно в нём сосредоточены нефтегазовые и другие месторождения. Фундамент преимущественно сложен древними образования.

Сгибание литосферы

Литосфера не полностью жесткая, а обладает легкой эластичностью. Она прогибается, когда на нее воздействует дополнительная нагрузка или наоборот выгибается, если степень нагрузки ослабевает. Ледники — это один из видов нагрузки. Например, в Антарктиде толстая ледяная шапка сильно опустила литосферу к уровню моря. В то время как в Канаде и Скандинавии, где ледники растаяли около 10 000 лет назад, литосфера не испытывает сильного воздействия.

Вот некоторые другие типы нагрузки на литосферу:

Извержение вулканов;
Отложение осадков;
Повышение уровня моря;
Формирование крупных озер и водохранилищ.

Примеры снижения воздействия на литосферу:

Эрозия гор;
Образование каньонов и долин;
Высыхание крупных водоемов;
Снижение уровня моря.

Изгиб литосферы по приведенным выше причинам, как правило, относительно невелик (обычно значительно меньше километра, но измерим). Мы можем моделировать литосферу с помощью простой инженерной физики, и получить представление о ее толщине. Мы также способны изучить поведение сейсмических волн и поместить основание литосферы на глубины, где эти волны начинают замедляться, указывая на наличие более мягкой породы.

Эти модели предполагают, что толщина литосферы колеблется от менее 20 км вблизи срединно-океанических хребтов до примерно 50 км в старых океанических районах. Под континентами литосфера толще — от 100 до 350 км.

Эти же исследования показывают, что под литосферой находится более горячий и мягкий слой породы, называемый астеносферой. Порода астеносферы вязкая, а не жесткая и медленно деформируется под стрессом, как шпаклевка. Поэтому литосфера может двигаться через астеносферу под действием тектоники плит. Это также означает, что землетрясения образуют трещины, которые простираются только через литосферу, но не за ее пределы.

Литосферные плиты и их движение

Литосфера состоит из массивных блоков – литосферных плит, движение которых видоизменяет очертания суши и океанов. Впервые предположение о перемещении частей земной коры выдвинул в начале XX века Альфред Вегенер. Исследования ученого указывали на возможность дрейфа материков, но как это происходит, ученому не удалось объяснить. В начале 40 –х годов было доказано, что изменение земной поверхности напрямую связано с движением литосферных плит.

Литосферные плиты в движении расходятся или двигаются навстречу друг другу. В местах столкновения материковых плит горные породы собираются в складки и формируются горные хребты. Так возникла горная система Гималаи. Если произошло сближение материковой и океанической плит, то вторая опускается под первую. Тяжелая, материковая плита возвышается с образованными по краям складками. Вблизи берега появляются подводные желоба. На границах, где расходятся литосферные плиты, образуются зоны растяжения. Эти участки характерны для тонкой коры дна океана, где возникают разрывы и трещины. Чаще в зонах растяжения расположены срединно-океанические хребты, для которых свойственны извержения. Через расколы на поверхность изливается вещество магмы, и образуются новые участки коры. Зоны растяжения существуют и на материках. На суше их называют рифтовыми разломами.

Земная поверхность представлена не только подвижными участками (сейсмические пояса), которые являются зонами повышенной сейсмичности и вулканизма. Существуют стабильные участки – платформы. Они расположены посередине тектонических плит, поэтому процессы на границах не оказывают влияние на них. На платформах находятся равнины.

Процессы, связанные с движениями литосферных плит, напрямую влияют на внешний облик земной поверхности.

Общие понятия

Дифференциация веществ послужила причиной формирования планеты в таком виде, в котором она находится сейчас. Благодаря этим процессам были образованы слои. Каждый из них имеет определённые характеристики. Если рассматривать планету в разрезе, то можно увидеть такие её части:

Ядро. Является внутренним слоем. Считается, что оно практически полностью состоит из железа.
Мантия. Она покрывает ядро и является вторым слоем.
Земная кора. Это верхняя оболочка планеты.

Слои в основном отличаются своей плотностью. По мере отдаления от центра она уменьшается. Также ядро, мантия и кора взаимосвязаны друг с другом. Один слой проникает в другой.

Ядро планеты

Ядро является наиболее плотным слоем. Оно находится в самом центре планеты. По внешнему виду ядро напоминает шар, только его диаметр составляет почти 7000 км. В состав этого образования входят такие вещества:

железо;
никель;
сера.

Радиус этого слоя составляет около 3 500 км. Кроме того, ядро подразделяется на внутреннее и внешнее. Оно находится на глубине примерно в 3 000 км от поверхности земли. Температуры там достигают 5 000 градусов по Цельсию.

Благодаря жидкой части ядра у планеты есть магнитное поле. Расплавленное железо находится в постоянном движении из-за вращения Земли вокруг своей оси.

Слой мантии

Мантия занимает большую часть Земли. Её масса составляет более 60% от общего веса планеты. Мантия подразделяется на нижнюю и верхнюю. Ширина первой составляет около 2 000 км, а второй — примерно 900 км. Учёные на протяжении многих лет собирали информацию о том, из чего состоит этот слой. Взяв пробы с океанического дна и недр Земли, они пришли к таким выводам:

В состав этого образования входит большое количество железа и силикатов.
Структура слоя кристаллическая. Это обусловлено высоким давлением.
Температура мантии составляет 2 500−3 000 градусов.
Верхняя часть слоя жидкая. Она является своеобразной подстилкой для литосферных плит, которые будто плавают на расплавленной породе.

Земная кора

Следующим слоем является литосфера. Он находится над мантией. Его толщина составляет примерно 100 км. Чаще всего литосферу называют земной корой.

Этот слой очень жёсткий, но довольно хрупкий, так как в большей степени состоит из базальтовых и гранитных пород. Земная кора подразделяется на два основных вида:

океаническая;
континентальная.

Они отличаются между собой по составу и строению. Верхний слой континентальной коры в основном состоит из кислорода, калия, натрия, кальция, кремния, железа и алюминия. В этой части находится много гранитных пород. Базальтовые расположены ниже.

Океанический тип литосферы находится ниже уровня моря.

Аравийская литосферная плита

Эта плита расположена в северном и восточном полушариях. Она состоит из Аравийского полуострова и простирается на запад на Синайском полуострове и в Красном море и на север до Леванта. Площадь плиты – 5 млн км2. Она движется со скоростью 1,5-2 см в год.

Восточная часть плиты граничит с Индийской плитой, южная – с Африканской на западе и Сомалийской и Индийской на востоке. Северная сторона Аравийской плиты – с Евразийской, восточная – с Африканской.

Эта плита была частью Африканской в течение долгого времени. Разделение этих плит произошло примерно 25 млн лет назад. С тех пор Аравийская плита медленно двигалась в сторону Евразийской.

На территории Аравийской плиты существуют крупные вулканические поля, которые называют Старыми Хараратами. Они покрывают большую часть плиты. Эти вулканы являются действующими: в Красном море происходят регулярные извержения.

Это одна из трех материковых плит (Африканская, Арабская и Индийская), которые в новейшей истории геологии перемещались в северном направлении и сталкивались с Евразийской плитой. Из-за этих столкновений многие города находятся в опасности: им грозят землетрясения, цунами и извержения вулканов.

Что такое литосферная плита

Литосферная плита – крупный стабильный участок земной коры, часть литосферы.

Земная кора – верхняя часть литосферы. Существует два типа земной коры – материковая и океаническая. Отличаются они друг от друга толщиной и строением. Толщина материковой коры составляет 30-40 км. Она состоит из 3 слоев: осадочного, гранитного и базальтового. Океаническая имеет толщину в 3-7 км, содержит осадочный и базальтовый слои.

Ниже земной коры расположена мантия, которая состоит из верхней и нижней частей. Границы нижней находятся на глубине около 2900 км. Температура вещества мантии доходит до 800-2000 ⁰C. Центр Земли – ядро. Нижняя граница его располагается на глубине 6371 км, средний радиус – 3500 км. Состоит оно из внешнего жидкого и внутреннего твердого ядра. Температура внутри него составляет около 6000 ⁰C.

Вулканы

Самыми явными, красочными — и в то же время самыми опасными доказательствами активной внутренней жизни Земли являются, пожалуй, вулканы.

Это геологические образования в месте выхода на поверхность магмы, которая превращается в лаву, вулканические газы и камни. Свое название огнедышащие горы получили по имени бога-кузнеца Вулкана из древнеримской мифологии.

Самый высокий из вулканов находится на границе Аргентины и Чили. Это Охос-дель-Са-ладо, что по-испански означает «соленые слезы». Его высота 6890 м. За время существования человечества он не извергался ни разу, но не является потухшим, так как в 1993 г. выбросил в атмосферу серу и водяной пар

Хотя почему только горы? Да, большинство вулканов — образования так называемого центрального типа, классический конус, сформированный застывшими потоками лавы и пепла, с жерлом и центральным кратером, откуда изливается магма. Таковы, например, Эльбрус, Везувий, Этна и Фудзияма.

Однако довольно распространенным является и трещинный тип вулкана. Это длинные разломы земной коры, лава во время извержений растекается и застывает вдоль них огромными полями. Древние трещинные вулканы были найдены на нагорьях Эфиопии. Действующие современные находятся в основном на острове Исландия. Самый знаменитый из них — Лаки, длиной 25 километров, — в 1783 году едва не убил на острове все живое: из-за многочисленных извержений Исландию накрыло плотным облаком удушающего вулканического пепла, не пропускавшего солнечные лучи.

Самые активные действующие вулканы находятся на границах литосферных плит, по линиям глубинных разломов коры. Таково, например, Тихоокеанское огненное кольцо, в которое входят вулканы Камчатки, Японии, Филиппинских островов, Индонезии, Мексики, Алеутских островов, Южной Америки и Огненной Земли.

Древнеримский бог Вулкан

Если происходят мощные извержения, то тонны вулканического пепла могут достигать верхних слоев атмосферы и даже затруднять авиационные перелеты, что совсем недавно, в 2010 году, доказал исландский вулкан Эйяфьятлайокудль, который две сотни лет считали спящим. А в прошлом вулканы приводили даже к изменению климата!

Вообще, соседство с ними опасно для человека. Печально знаменитый вулкан Кракатау, расположенный между островами Ява и Суматра, спал почти двести лет. Но в августе 1883 года он разразился несколькими грандиозными взрывами. Две трети острова Кракатау ушли под воду, а сам вулкан просел в высоте с почти 2000 до 813 метров. Пеплом накрыло территорию площадью почти 800 000 квадратных километров. Содрогнувшееся океанское дно породило волны до 35 метров высотой, прокатившиеся по Индийскому, Тихому и Атлантическому океанам. В тот раз погибло почти сорок тысяч человек.

А кому не знакомы, хотя бы на слух, такие названия, как Везувий и Помпеи? Извержение Везувия произошло почти две тысячи лет назад, в 79 году, обрушившийся пепел полностью засыпал римские города Помпеи, Геркуланум и Стабии, которые были найдены археологами только многие столетия спустя.

Магма — расплавленная жидкая смесь в недрах земной коры или верхней мантии. Излившаяся на поверхность магма называется лавой

Почему же человек не бежит подальше от страшного соседства? Ответ прост. Горячие недра планеты создают благоприятные климатические условия для жизни — человека, животных и растений. Без вулканов в Исландии жизнь была бы невозможна из-за холода, а горячие воды используются в качестве альтернативного источника тепла. Например, все отопление столицы острова, Рейкьявика, осуществляется за счет термальных вод. На Камчатке — и не только — вулканы порождают термальные источники. Состав воды в них может очень разниться, но их польза для здоровья очевидна. Исследование термальных вод породило в медицине целое направление — бальнеологию: специалисты используют эти воды, насыщенные минеральными веществами, для лечения самых разных органов, от суставов до легких.

Земля

Размеры и форма Земли

Первым определил размеры Земли грек Эратосфен в конце III века до н.э. Широты и меридианы были уже известны, и он решил измерить длину земной дуги в 1о. Это давало длину окружности земного шара, а затем – его диаметр и радиус.

Способ вычисления земного радиуса Эратосфеном

Длину дуги в градусах он посчитал как разность географических широт городов Александрия и Сиена: φ_B — φ_A. В Сиенский полдень Солнце находилось в зените, его высота составляла h_A=90о. Эратосфен измерил высоту Солнца в Александрии – оно отстояло от зенита на 7,2о.

Способ вычисления земного радиуса Эратосфеном

Поскольку расстояние между городами составляло 5000 стадий или 800 км (1 стадия равнялась 160 м), дальше не составляло проблем найти длину окружности Земли L_з: L_з/5000=360/7,2 = 250 000 стадий = 40 тыс. км, что почти полностью совпадает с современной цифрой (40075,7 км). Для получения радиуса Земли R_з оставалось только воспользоваться формулой:

L_з= 2πR_з.

Определение формы Земли

В XVIII веке для сравнительного эксперимента французской академией наук было снаряжено 2 экспедиции – одна проводила измерения в Перу, другая – в северной Финляндии. Выяснилось, что длина 1о меридианной дуги на севере больше, чем в районе экватора. Более того – чем дальше к северу, тем длина дуги становилась больше. Это объяснялось одним – земной шар оказался сплюснут на полюсах. Радиус до Северного полюса был короче экваториального радиуса на 21 км.

Как впервые посчитали массу Земли

Это стало возможным после открытия Ньютоном двух законов – закона всемирного тяготения и закона силы. Из них вытекало, что масса Земли равна:

М_з = (gR_з2)/G

Ускорение свободного падения g посчитали, сбросив шар (барометр) с высокой башни. Замеренное время и высота башни дали: g = 9,8 м/с2. Земной радиус Rз ещё до нашей эры измерил грек Эратосфен – 6371 км. Гравитационную постоянную посчитали, измерив силу притяжения двух тел с известной массой. Подставив полученные данные в формулу, получили массу Земли:

М_з = 6*1024 кг.

Эксперимент с нейтрино позволил уточнить земную массу. Испанские учёные в лаборатории на Южном полюсе сумели поймать нейтрино от Солнца в момент, когда оно оказалось у Северного полюса, измерили скорость неуловимой частицы и получили плотность среды, то есть земную плотность и следом: М_з = 5,972*1024 кг.

Массы других планет получали по орбитам планет и их спутников (где они были), и гравитационным силам между ними.

Исторический экскурс

В XIX веке был такой американский исследователь — Джеймс Холл, изучавший горную систему Аппалачи. Его наработки и концепции послужили вехой в развитии консервативных идей геологии. Учёный утверждал, что в горизонтальном направлении ничего не двигается. Изменения идут только вертикально, но насколько быстро это происходит, не известно.

Существуют такие понятия:

фиксизм;
мобилизм.

Если говорить кратко, то в фиксизме считается, что все движения планеты происходят только вертикально. Мобилизм говорит о горизонтальных изменениях, которые могут повлечь за собой и вертикальные. Вначале все идеи базировались на первой концепции, даже когда речь шла о геологии полезных ископаемых. Основные причины внедрения фиксизма:

Большую часть полезных ископаемых находили в горах.
Горные образования часто проходили по границам континентов.
По теории фиксизма находили минералы.

Но в итоге люди поняли, что не всё так просто. Концепция хоть и частично работала, но исходила из ошибочных убеждений

Учёные начали обращать внимание на необоснованность фиксизма. Они не могли объяснить, какая природа движения блоков и почему их расположение именно такое

Во Вторую мировую войну был изобретён эхолот. Это изобретение смогло показать исследователям дно. Полученные данные перевернули сознание учёных. Выяснилось, что на дне есть гряды, конические формы и очень разнообразный рельеф. Это полностью опровергало фиксизм, так как вертикальное движение не могло объяснить такие образования.

Основные положения тектоники литосферных плит

Тектоника плит (plate tectonics) — современная геодинамическая концепция, основанная на положении о крупномасштабных горизонтальных перемещениях относительно целостных фрагментов литосферы (литосферных плит). Таким образом, тектоника плит рассматривает движения и взаимодействия литосферных плит.

Впервые предположение о горизонтальном движении блоков коры было высказано Альфредом Вегенером в 1920-х годах в рамках гипотезы «дрейфа континентов», но поддержки эта гипотеза в то время не получила. Лишь в 1960-х годах исследования дна океанов дали неоспоримые доказательства горизонтальных движении плит и процессов расширения океанов за счёт формирования (спрединга) океанической коры. Возрождение идей о преобладающей роли горизонтальных движений произошло в рамках «мобилистического» направления, развитие которого и повлекло разработку современной теории тектоники плит. Основные положения тектоники плит сформулированы в 1967-68 группой американских геофизиков — У. Дж. Морганом, К. Ле Пишоном, Дж. Оливером, Дж. Айзексом, Л. Сайксом в развитие более ранних (1961-62) идей американских учёных Г. Хесса и Р. Дигца о расширении (спрединге) ложа океанов