Litosfääri plaatide tektoonika. Plaadi liikumine

Litosfäär on Maa kivine kest. Kreeka keelest "lithos" - kivi ja "kera" - pall

Litosfäär on Maa väline tahke kest, mis hõlmab kogu maakoort koos osaga Maa ülemisest vahevööst ning koosneb sette-, tard- ja moondekivimitest. Litosfääri alumine piir on ebaselge ja selle määrab kivimite viskoossuse järsk langus, seismiliste lainete levimiskiiruse muutus ja kivimite elektrijuhtivuse suurenemine. Litosfääri paksus mandritel ja ookeanide all varieerub ja on vastavalt 25–200 ja 5–100 km.

Vaatleme Maa geoloogilist ehitust üldiselt. Päikesest kaugemal asuva kolmanda planeedi Maa raadius on 6370 km, keskmine tihedus 5,5 g/cm3 ja koosneb kolmest kestast - koor, mantel ja ja. Mantel ja südamik jagunevad sise- ja välisosadeks.

Maakoor on Maa õhuke ülemine kest, mille paksus on mandritel 40-80 km, ookeanide all 5-10 km ja moodustab vaid umbes 1% Maa massist. Kaheksa elementi – hapnik, räni, vesinik, alumiinium, raud, magneesium, kaltsium, naatrium – moodustavad 99,5% maakoorest.

Teaduslike uuringute kohaselt on teadlased suutnud kindlaks teha, et litosfäär koosneb:

• hapnik – 49%;
• Räni – 26%;
• Alumiinium – 7%;
• raud - 5%;
• kaltsium - 4%
• Litosfäär sisaldab palju mineraale, millest levinumad on spar ja kvarts.

Mandritel on maakoor kolmekihiline: settekivimid katavad graniitkivimeid ja graniitkivimid katavad basaltkivimeid. Ookeanide all on maakoor "okeaniline", kahekihiline; settekivimid lamavad lihtsalt basaltidel, graniidikiht puudub. On olemas ka üleminekutüüpi maakoor (saarte-kaarevööndid ookeanide äärealadel ja mõned alad mandritel, näiteks Must meri).

Maakoor on kõige paksem mägistes piirkondades(Himaalaja all - üle 75 km), keskmine - platvormide aladel (Lääne-Siberi madaliku all - 35-40, Venemaa platvormi piirides - 30-35) ja väikseim - keskosas. ookeanide piirkonnad (5-7 km). Maapinna valdava osa moodustavad mandrite tasandikud ja ookeani põhi.

Mandreid ümbritseb riiul - madal riba sügavusega kuni 200 g ja keskmise laiusega umbes 80 km, mis pärast põhja järsku järsku kurvi muutub mandrinõlvaks (kalle varieerub 15. -17 kuni 20-30°). Nõlvad tasanduvad järk-järgult ja muutuvad kuristikuks (sügavus 3,7-6,0 km). Suurima sügavusega (9-11 km) on ookeanikaevikud, millest valdav enamus paikneb Vaikse ookeani põhja- ja lääneserval.

Põhiosa litosfäärist moodustavad tardkivimid (95%), mille hulgas on mandritel ülekaalus graniidid ja granitoidid, ookeanides basaldid.

Litosfääri plokid – litosfääri plaadid – liiguvad mööda suhteliselt plastilist astenosfääri. Laamtektoonika geoloogia osa on pühendatud nende liikumiste uurimisele ja kirjeldamisele.

Litosfääri väliskesta tähistamiseks kasutati nüüdseks vananenud terminit sial, mis tulenes peamiste kivimielementide Si (ladina keeles Silicium – räni) ja Al (ladina keeles Aluminum – alumiinium) nimetusest.

Litosfääri plaadid

Väärib märkimist, et suurimad tektoonilised plaadid on kaardil väga selgelt nähtavad ja need on:

• Vaikne ookean- planeedi suurim plaat, mille piiridel toimuvad pidevad tektooniliste plaatide kokkupõrked ja tekivad rikked - see on selle pideva vähenemise põhjus;
• euraasia– hõlmab peaaegu kogu Euraasia territooriumi (v.a Hindustan ja Araabia poolsaar) ning sisaldab suurimat osa mandri maakoorest;
• Indo-Austraalia– see hõlmab Austraalia mandrit ja India subkontinenti. Pidevate kokkupõrgete tõttu Euraasia plaadiga on see murdumas;
• Lõuna-Ameerika– koosneb Lõuna-Ameerika mandrist ja osast Atlandi ookeanist;
• Põhja-ameeriklane– koosneb Põhja-Ameerika mandriosast, osast Kirde-Siberist, Atlandi ookeani loodeosast ja poolest Põhja-Jäämerest;
• Aafrika– koosneb Aafrika mandriosast ning Atlandi ookeani ja India ookeanide ookeanilisest maakoorest. Huvitaval kombel liiguvad sellega külgnevad plaadid sellest vastupidises suunas, nii et siin asub meie planeedi suurim rike;
• Antarktika plaat– koosneb Antarktika kontinendist ja selle lähedal asuvast ookeanilisest maakoorest. Tänu sellele, et plaati ümbritsevad ookeani keskahelikud, eemalduvad ülejäänud mandrid sellest pidevalt.

Tektooniliste plaatide liikumine litosfääris

Litosfääriplaadid, mis ühendavad ja eraldavad, muudavad pidevalt oma piirjooni. See võimaldab teadlastel esitada teooria, et umbes 200 miljonit aastat tagasi oli litosfääril ainult Pangea - üks kontinent, mis seejärel jagunes osadeks, mis hakkasid väga väikese kiirusega (keskmiselt umbes seitse sentimeetrit) üksteisest järk-järgult eemalduma. aastas ).

See on huvitav! On oletatud, et tänu litosfääri liikumisele tekib meie planeedile 250 miljoni aasta pärast liikuvate kontinentide ühinemise tõttu uus kontinent.

Ookeanilise ja mandrilaama põrkumisel taandub ookeanilise maakoore serv mandrilise maakoore alla, samal ajal kui teisel pool ookeanilaama piir lahkneb külgnevast laamast. Piiri, mida mööda litosfääride liikumine toimub, nimetatakse subduktsioonitsooniks, kus eristatakse plaadi ülemist ja subduktsiooniserva. Huvitav on see, et vahevöösse sukeldunud plaat hakkab maakoore ülemise osa kokkusurumisel sulama, mille tulemusena tekivad mäed ja kui purskab ka magma, siis vulkaanid.

Kohtades, kus tektoonilised plaadid üksteisega kokku puutuvad, paiknevad maksimaalse vulkaanilise ja seismilise aktiivsuse tsoonid: litosfääri liikumisel ja kokkupõrkel hävib maakoor, nende lahknemisel tekivad rikked ja lohud (litosfäär). ja Maa topograafia on omavahel seotud). See on põhjus, miks Maa suurimad pinnavormid – mäeahelikud koos aktiivsete vulkaanide ja süvamerekraavidega – asuvad piki tektooniliste plaatide servi.

Litosfääri probleemid

Tööstuse intensiivne areng on viinud selleni, et inimene ja litosfäär on viimasel ajal hakanud omavahel ülimalt halvasti läbi saama: litosfääri saastatus on omandamas katastroofilisi mõõtmeid. See juhtus tööstusjäätmete arvu suurenemise tõttu koos olmejäätmete ning põllumajanduses kasutatavate väetiste ja pestitsiididega, mis mõjutab negatiivselt pinnase ja elusorganismide keemilist koostist. Teadlased on välja arvutanud, et inimese kohta tekib aastas umbes üks tonn prügi, sealhulgas 50 kg raskesti lagunevaid jäätmeid.

Tänapäeval on litosfääri saastamisest saanud pakiline probleem, kuna loodus ei tule sellega ise toime: maakoore isepuhastuvus toimub väga aeglaselt ning seetõttu kogunevad järk-järgult kahjulikud ained, mis aja jooksul avaldavad negatiivset mõju. probleemi peasüüdlane – inimesed.

Koos ülemise vahevöö osaga koosneb see mitmest väga suurest plokist, mida nimetatakse litosfääriplaatideks. Nende paksus on erinev - 60-100 km. Enamik plaate sisaldab nii kontinentaalset kui ka ookeanilist maakoort. Põhiplaate on 13, millest 7 on suurimad: Ameerika, Aafrika, Indo-, Amuuri.

Plaadid asetsevad ülemise vahevöö (astenosfääri) plastilisel kihil ja liiguvad üksteise suhtes aeglaselt kiirusega 1-6 cm aastas. See fakt tehti kindlaks Maa tehissatelliitidelt tehtud piltide võrdlemisel. Nad viitavad sellele, et konfiguratsioon võib tulevikus olla praegusest täiesti erinev, kuna on teada, et Ameerika litosfääriplaat liigub Vaikse ookeani poole ja Euraasia laam läheneb Aafrika, Indo-Austraalia ja ka Vaikne ookean. Ameerika ja Aafrika litosfääri plaadid liiguvad aeglaselt üksteisest lahku.

Litosfääri plaatide lahknemist põhjustavad jõud tekivad vahevöö materjali liikumisel. Selle aine võimsad ülesvoolud lükkavad plaadid lahku, rebides maakoore laiali, moodustades selles sügavaid kahjustusi. Laavade veealuse väljavalamise tõttu tekivad kihistused piki murranguid. Külmutades paranevad nad justkui haavad – praod. Kuid venitamine suureneb uuesti ja rebendid tekivad uuesti. Niisiis, järk-järgult suurenedes, litosfääri plaadid eri suundades lahkneda.

Rikevööndeid on maismaal, kuid suurem osa neist on ookeaniharjades, kus maakoor on õhem. Suurim maismaa murrang asub idas. See ulatub 4000 km pikkuseks. Selle rikke laius on 80-120 km. Selle äärealad on täis väljasurnud ja aktiivseid.

Teiste plaatide piiride kõrval täheldatakse plaatide kokkupõrkeid. See juhtub erineval viisil. Kui plaadid, millest ühel on ookeaniline ja teisel mandriline maakoor, lähenevad üksteisele, siis merega kaetud litosfääriline laam vajub mandri alla. Sel juhul ilmuvad kaared () või mäeahelikud (). Kui kaks mandrilise maakoorega plaati põrkuvad, purustatakse nende plaatide servad kivimurdudeks ja moodustuvad mägised piirkonnad. Nii tekkisid need näiteks Euraasia ja Indo-Austraalia laamade piirile. Mägiste alade olemasolu litosfääriplaadi sisemistes osades viitab sellele, et kunagi oli kahe plaadi piir, mis olid omavahel kindlalt kokku sulanud ja muutunud üheks suuremaks litosfääriplaadiks. Seega võime teha üldise järelduse litosfääri plaatide piirid on liikuvad alad, millega piirduvad vulkaanid, tsoonid, mägipiirkonnad, ookeani keskahelikud, süvamere lohud ja kaevikud. Just litosfääri plaatide piiril tekivad need, mille päritolu seostatakse magmatismiga.

Litosfääri on kahte tüüpi. Ookeanilisel litosfääril on ookeaniline maakoor, mille paksus on umbes 6 km. Seda katab enamasti meri. Mandrilitosfääri katab mandriline maakoor paksusega 35–70 km. Suurem osa sellest maakoorest ulatub kõrgemale, moodustades maa.

Plaadid

Kivid ja mineraalid

Liikuvad plaadid

Maakoore plaadid liiguvad pidevalt eri suundades, kuigi väga aeglaselt. Nende keskmine liikumiskiirus on 5 cm aastas. Teie küüned kasvavad umbes sama kiirusega. Kuna kõik plaadid sobivad tihedalt kokku, mõjutab nende liikumine ümbritsevaid plaate, põhjustades nende järkjärgulist liikumist. Plaadid võivad liikuda erineval viisil, mida on näha nende piiridel, kuid plaatide liikumist põhjustavad põhjused pole teadlased veel teada. Ilmselt ei pruugi sellel protsessil olla algust ega lõppu. Sellegipoolest väidavad mõned teooriad, et ühte tüüpi plaatide liikumine võib olla nii-öelda "primaarne" ja sellest hakkavad kõik teised plaadid liikuma.

Üks plaadi liikumise tüüp on ühe plaadi "sukeldumine" teise alla. Mõned teadlased usuvad, et just seda tüüpi liigutused põhjustavad kõik muud plaadi liikumised. Mõnel piiril kahe plaadi vahel pinnale suruv sulakivim tahkub nende servades, lükates plaadid lahku. See protsess võib põhjustada ka kõigi teiste plaatide liikumist. Samuti arvatakse, et lisaks esmasele šokile stimuleerivad plaatide liikumist mantlis ringlevad hiiglaslikud soojusvood (vt artiklit ““).

Triivivad mandrid

Teadlased usuvad, et alates esmase maakoore tekkest on plaatide liikumine muutnud mandrite ja ookeanide asukohta, kuju ja suurust. Seda protsessi nimetati tektoonika plaadid. Selle teooria kohta on esitatud mitmesuguseid tõendeid. Näiteks mandrite, nagu Lõuna-Ameerika ja Aafrika, piirjooned näevad välja, nagu oleksid nad kunagi moodustanud ühtse terviku. Kahtlemata sarnasusi avastati ka mõlema kontinendi iidseid mäeahelikke moodustavate kivimite struktuuris ja vanuses.

1. Teadlaste sõnul olid praegu Lõuna-Ameerikat ja Aafrikat moodustavad maismaamassid omavahel seotud enam kui 200 miljonit aastat tagasi.

2. Ilmselt laienes Atlandi ookeani põhi järk-järgult, kuna laamade piiridele tekkis uus kivim.

3. Praegu kaugenevad Lõuna-Ameerika ja Aafrika plaatide liikumise tõttu üksteisest umbes 3,5 cm aastas.

Maakoor jaguneb rikete tõttu litosfäärilisteks plaatideks, mis on tohutud tahked plokid, mis ulatuvad vahevöö ülemiste kihtideni. Need on suured, stabiilsed maakoore osad ja on pidevas liikumises, libisedes mööda Maa pinda. Litosfääri plaadid koosnevad kas mandrilisest või ookeanilisest maakoorest ja mõned ühendavad mandrilise massiivi ookeanilise massiiviga. Seal on 7 suurimat litosfääri plaati, mis hõivavad 90% meie planeedi pinnast: Antarktika, Euraasia, Aafrika, Vaikse ookeani, Indo-Austraalia, Lõuna-Ameerika, Põhja-Ameerika. Lisaks neile on kümneid keskmise suurusega plaate ja palju väikeseid. Keskmiste ja suurte plaatide vahel on väikestest kooreplaatidest mosaiikidena vööd.

Laamtektoonika teooria

Litosfääri plaatide teooria uurib nende liikumist ja selle liikumisega seotud protsesse. See teooria väidab, et globaalsete tektooniliste muutuste põhjuseks on litosfääriplokkide – plaatide horisontaalne liikumine. Laamtektoonika uurib maakoore plokkide vastasmõju ja liikumist.

Wagneri teooria

Idee, et litosfääriplaadid liiguvad horisontaalselt, pakkus esmakordselt välja 1920. aastatel Alfred Wagner. Ta esitas hüpoteesi mandrite triivi kohta, kuid seda ei peetud tol ajal usaldusväärseks. Hiljem, 1960. aastatel, viidi läbi ookeanipõhja uuringud, mille tulemusena said kinnitust Wagneri oletused plaatide horisontaalse liikumise kohta ning ookeanilise maakoore tekkest (levimisest) põhjustatud ookeani laienemise protsesside olemasolu. , selgus. Teooria põhisätted sõnastasid aastatel 1967-68 Ameerika geofüüsikud J. Isaacs, C. Le Pichon, L. Sykes, J. Oliver, W. J. Morgan. Selle teooria kohaselt paiknevad plaatide piirid tektoonilise, seismilise ja vulkaanilise aktiivsuse tsoonides. Piirid on lahknevad, transformatiivsed ja koonduvad.

Litosfääri plaatide liikumine

Litosfääri plaadid hakkavad liikuma ülemises vahevöös paikneva aine liikumise tõttu. Riftivööndites murrab see aine läbi maakoore, lükates plaadid lahku. Enamik lõhesid asuvad ookeani põhjas, kuna sealne maakoor on palju õhem. Suurimad maismaal eksisteerivad lõhed asuvad Baikali järve ja Aafrika suurte järvede lähedal. Litosfääri plaatide liikumine toimub kiirusega 1-6 cm aastas. Nende üksteisega kokkupõrkel tekivad mandrilise maakoore olemasolul nende piiridele mäestikusüsteemid ja juhul, kui ühel plaadil on ookeanilise päritoluga maakoor, tekivad süvamerekraavid.

Laamtektoonika põhiprintsiibid taanduvad mitmele punktile.

1. Maa ülemises kivises osas on kaks kesta, mis erinevad oluliselt geoloogiliste omaduste poolest. Need kestad on kõva ja rabe litosfäär ning selle all asuv liikuv astenosfäär. Litosfääri alus on kuum isoterm, mille temperatuur on 1300°C.
2. Litosfäär koosneb maakoore plaatidest, mis liiguvad pidevalt piki astenosfääri pinda.

Siis tahaks kindlasti teada mis on litosfääri plaadid.

Niisiis on litosfääri plaadid tohutud plokid, milleks on jagatud maa tahke pinnakiht. Arvestades asjaolu, et kivim nende all on sula, liiguvad plaadid aeglaselt, kiirusega 1–10 sentimeetrit aastas.

Tänapäeval on 13 suurimat litosfääri plaati, mis katavad 90% Maa pinnast.

Suurimad litosfääriplaadid:

• Austraalia plaat- 47 000 000 km²
• Antarktika plaat- 60 900 000 km²
• Araabia subkontinent- 5 000 000 km²
• Aafrika plaat- 61 300 000 km²
• Euraasia plaat- 67 800 000 km²
• Hindustani plaat- 11 900 000 km²
• Kookospalmiplaat – 2 900 000 km²
• Nazca plaat – 15 600 000 km²
• Vaikse ookeani plaat- 103 300 000 km²
• Põhja-Ameerika plaat- 75 900 000 km²
• Somaalia plaat- 16 700 000 km²
• Lõuna-Ameerika plaat- 43 600 000 km²
• Filipiinide plaat- 5 500 000 km²

Siin tuleb öelda, et seal on mandriline ja ookeaniline maakoor. Mõned plaadid koosnevad eranditult ühte tüüpi maakoorest (näiteks Vaikse ookeani laam) ja mõned on segatüüpi, kus laam algab ookeanist ja läheb sujuvalt üle mandrile. Nende kihtide paksus on 70-100 kilomeetrit.

Litosfääriplaadid hõljuvad osaliselt sulanud maakihi – vahevöö – pinnal. Kui plaadid lahku lähevad, täidab vedel kivim, mida nimetatakse magmaks, nendevahelised praod. Kui magma tahkub, moodustab see uusi kristalseid kivimeid. Magmast räägime lähemalt artiklis vulkaanide kohta.

Litosfääri plaatide kaart

20. sajandi alguses ameeriklane F.B. Taylor ja sakslane Alfred Wegener jõudsid üheaegselt järeldusele, et mandrite asukoht on aeglaselt muutumas. Muide, see on suures osas see, mis see on. Kuid teadlased ei suutnud selgitada, kuidas see juhtub, kuni kahekümnenda sajandi 60ndateni, mil töötati välja merepõhjas toimuvate geoloogiliste protsesside õpetus.

Siin mängisid peamist rolli fossiilid. Erinevatelt kontinentidelt leiti nende loomade kivistunud jäänuseid, kes selgelt ei suutnud üle ookeani ujuda. See viis oletuseni, et kunagi olid kõik mandrid ühendatud ja loomad liikusid rahulikult nende vahel.

Tellima. Meil on palju huvitavaid fakte ja põnevaid lugusid inimeste elust.