Что образуется при расхождении литосферных плит на дне океана
Что образуется при расхождении литосферных плит на дне океана
Литосферные плиты – крупные жесткие блоки литосферы Земли, ограниченные сейсмически и тектонически активными зонами разломов.
Более 90 % поверхности Земли покрыто 13-ю крупнейшими литосферными плитами.
Первым гипотезу о дрейфе материков (т.е. горизонтальном движении земной коры) выдвинул в начале ХХ века А. Вегенер. На ее основе создана теория литосферных пли т. Согласно этой теории, литосфера не является монолитом, а состоит из крупных и мелких плит, «плавающих» на астеносфере. Пограничные области между литосферными плитами называют сейсмическими поясами — это самые «беспокойные» области планеты.
Срединно-океанические хребты
Рифт – огромный разлом в земной коре, образующийся при ее горизонтальном растяжении (т. е. там, где расходятся потоки тепла и вещества). В рифтах происходит излияние магмы, возникают новые разломы, горсты, грабены. Формируются срединно-океанические хребты.
Срединно-океанические хребты – мощные подводные горные сооружения в пределах дна океана, занимающие чаще всего срединное положение. Близ срединно-океанических хребтов происходит раздвижение литосферных плит и возникает молодая базальтовая океаническая кора. Процесс сопровождается интенсивным вулканизмом и высокой сейсмичностью.
Континентальными рифтовыми зонами являются, например, Восточно-Африканская рифтовая система, Байкальская система рифтов. Рифты, так же как и срединно-океанические хребты, характеризуются сейсмической активностью и вулканизмом.
Тектоника литосферных плит
Тектоника плит – гипотеза, предполагающая, что литосфера разбита на крупные плиты, которые перемещаются по мантии в горизонтальном направлении. Близ срединно-океанических хребтов литосферные плиты раздвигаются и наращиваются за счет вещества, поднимающегося из недр Земли; в глубоководных желобах одна плита подвигается под другую и поглощается мантией. В местах столкновения плит образуются складчатые сооружения.
Плиты, как правило, разделены глубокими разломами и перемещаются по вязкому слою мантии относительно друг друга со скоростью 2—3 см в год. В местах схождения континентальных плит происходит их столкновение, образуются горные пояса. При взаимодействии континентальной и океанической плит плита с океанической земной корой пододвигается под плиту с континентальной земной корой, в результате образуются глубоководные желоба и островные дуги.
Движение литосферных плит связано с перемещением вещества в мантии. В отдельных частях мантии существуют мощные потоки тепла и вещества, поднимающегося из его глубин к поверхности планеты.
Теория тектоники плит объясняет возникновение землетрясений, вулканическую деятельность и процессы горообразования, по большей части приуроченные к границам плит.
Основные положения тектоники литосферных плит:
Значение тектоники плит. Тектоника плит связала различные науки о Земле, дала им предсказательную силу. Перемещения плит не играют определяющей роли в климатических изменениях, но могут быть важным дополнительным фактором, «подталкивающим» их.
Автор: NikitaKovtunSlyudyanka — собственная работа, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=103450071
Тектоническая структура
Земная кора разделяется на устойчивые (платформы) и подвижные участки (складчатые области — геосинклинали). Геосинклинальные области и платформы — главнейшие тектонические структуры, находящие отчетливое выражение в современном рельефе.
Геосинклинали — подвижные линейно вытянутые области земной коры, характеризующиеся разнонаправленными тектоническими движениями высокой интенсивности, энергичными явлениями магматизма, включая вулканизм, частыми и сильными землетрясениями.
На ранней стадии развития в них наблюдаются общее погружение и накопление мощных толщ горных пород. На средней стадии, когда в геосинклиналях накапливается толща осадочно-вулканических пород мощностью 8-15 км, процессы погружения сменяются постепенным поднятием, осадочные породы подвергаются складкообразованию, а на больших глубинах — метаморфизации, по трещинам и разрывам, пронизывающим их, внедряется и застывает магма. В позднюю стадию развития на месте геосинклинали под влиянием общего поднятия поверхности возникают высокие складчатые горы, увенчанные активными вулканами; впадины заполняются континентальными отложениями, мощность которых может достигать 10 км и более.
Пройдя геосинклинальный цикл развития, земная кора утолщается, становится устойчивой и жесткой, не способной к новому складкообразованию. Геосинклиналь переходит в иной качественный блок земной коры — платформу.
Платформа (от франц. plat — плоский и forme — форма) — крупная (несколько тыс. км в поперечнике), относительно устойчивая часть земной коры, характеризующаяся очень низкой степенью сейсмичности.
Платформа имеет двухэтажное строение. Нижний этаж — фундамент — это древняя геосинклинальная область — образован метаморфизованными породами, верхний — чехол — морскими осадочными отложениями небольшой мощности, что свидетельствует о небольшой амплитуде колебательных движений.
Возраст платформ различен и определяется по времени становления фундамента. Наиболее древними являются платформы, фундамент которых образован смятыми в складки кристаллическими породами докембрия.
Фундамент более молодых платформ образован в периоды байкальской, каледонской или герцинской складчатости. Области мезозойской складчатости не принято называть платформами, хотя они и являются таковыми на сравнительно раннем этапе развития.
В рельефе платформам соответствуют равнины. Однако некоторые платформы испытали серьезную перестройку, выразившуюся в общем поднятии, глубоких разломах и крупных вертикальных перемещениях глыб относительно друг друга. Так возникли складчато-глыбовые горы, примером которых могут служить горы Тянь-Шань, где возрождение горного рельефа произошло во время альпийского орогенеза.
На протяжении всей геологической истории в континентальной земной коре происходило наращивание площади платформ и сокращение геосинклинальных зон.
Распространение и возраст платформ и геосинклиналей показывается на тектонической карте (карте строения земной коры).
Вы смотрели конспект по географии «Литосферные плиты. Тектоника литосферных плит». Выберите дальнейшее действие:
Дно Мирового океана
Рельеф дна Мирового океана представляет собой сочетание разнообразных форм поверхности дна, имеющих древнюю историю. На дне обнаруживаются равнины и горы, низменности и возвышенности, глубокие ущелья и холмы. В зависимости от глубины и расположения относительно границ материка выделяются подводная окраина и океаническое ложе.
Подводная окраина
Подводная окраина является внешней частью континента, расположенной ниже уровня Мирового океана. В ее состав входят материковая отмель или шельф, материковый склон, материковое подножье.
| Название элемента рельефа | Максимальная глубина, м | Соотношение с площадью Мирового океана, % |
|---|---|---|
| Шельф | 200 | Около 9 |
| Материковый склон | 2500-3000 | Около 15,3 |
| Материковое подножье | 4000-5000 | спорный вопрос |
Остановимя подробнее на каждом элементе рельфева и на его особенностях.
Шельф
Шельф образовался в результате разрушения подводной части континента, с которым имеет общий рельеф и геологическое строение.
Пространство шельфа находится между береговой линией и шельфовой бровкой, по которой проходит перегиб поверхности дна, поэтому глубина, указанная в таблице, условна. Например, глубина бровки в Охотском море превышает 500 м. Северные и восточные побережья Евразии, северный берег Австралии, а также Гудзонов залив имеют самый большой по площади шельф.
Материковый склон
Материковый склон ограничивается шельфовой бровкой, после которой уклон морского дна увеличивается (от 4-5° до 40-45°). Материковый склон представляет собой продолжение континента, поэтому они имеют одинаковое геологическое строение.
На поверхности склона наблюдаются уступы с обрывами и каньоны в сторону океана. Каньоны не являются продолжением материковых объектов, могут быть достаточно продолжительными и глубокими. Самый крупный подводный каньон – Багамский, с тремя ответвлениями и высотой стенок до 5 км.
Подножье
Материковое подножье образуется в процессе отложения обломочного материала, перенесенного в океан при разрушении поверхности материка. Мощность накопленных обломочных пород достигает 2-5 км.
Ширина подножья 200-300 км, однако это спорные цифры. В некоторых регионах нет четкого деления подводной окраины на составляющие.
Ложе океана
Океаническое ложе занимает всю территорию дна между окраинами материков и составляет более 50% от площади океанов. Его средняя глубина около 6000 м.
В пределах ложа океана расположены срединно-океанические хребты, горы разной высоты и формы, глубоководные котловины и желоба.
Между окраинами материков и срединно-океаническими хребтами простираются глубоководные котловины, имеющие плоскую или холмистую поверхность.
Глубоководные желоба – это самые глубокие части океанов, где океаническое ложе изгибается и опускается на большую глубину. Больше всего желобов в Тихом океане (27), их глубина от 5,4 км (Манильский) до 11 км (Марианский).
| Название океана | Название желоба | Максимальная глубина, м |
|---|---|---|
| Тихий | Марианский | 11022 |
| Тонга | 10882 | |
| Филиппинский | 10265 | |
| Кермадек | 10047 | |
| Курило-Камчатский | 9717 | |
| Атлантическмй | Пуэрто-Рико | 8742 |
| Южно-Сандвичев | 8325 | |
| Кайман | 7090 | |
| Индийский | Романги | 7856 |
| Зондский | 7209 | |
| Восточно-Индийский | 6335 |
Горы, выступающие над поверхностью океана, образуют острова. Это могут быть цепи островов с действующими вулканами или архипелаги с множеством атоллов. Атолл представляет собой конус потухшего вулкана с коралловыми постройками, образующими сплошной либо прерывистый кольцеобразный барьер.
Основные принципы тектоники плит
Отпечатки водных организмов обнаружены в породах возраста около 3,8 млрд лет, но определить, каким образом сформировалось дно первичного океана, невозможно. Процесс формирования современного океанического дна объясняет концепция тектоники плит. Рассмотрим ее основные положения.
Дивергентные границы характеризуются расхождением плит с образованием рифтовых зон, где из астеносферы через вулканы поступают базальтовые расплавы и формируется молодая океаническая кора. Рифт может быть океаническим и континентальным. Примером океанических рифтов служат срединно-океанические хребты. Наиболее выраженный континентальный рифт – Восточно-Африканский разлом.
Вдоль конвергентных границ происходит столкновение плит, где одна плита погружается под другую (зона субдукции), или обе дробятся, сминаются и образуют горные системы (Гималаи).
Трансформные границы характеризуются преимущественно сдвиговыми движениями при отсутствии вертикальных. Типичный пример – калифорнийский разлом Сан-Андреас.
Как формируется рельеф дна Мирового океана
С позиций тектоники плит океаническим дном называется литосферная плита, покрытая Мировым океаном. Главными тектоническими элементами океанического дна являются активные океанические окраины, срединно-океанические хребты и вулканические архипелаги вдали от побережий.
Активные океанические окраины являются зонами субдукции, где океанические плиты погружаются под континентальные или сталкиваются 2 океанических плиты с погружением одной из них. В первом случае процесс сопровождается землетрясениями, формированием прибрежных горных систем и вулканизмом на материках (Анды). Во втором случае образуются вулканические островные дуги (Курильские острова) и глубоководные желоба (Курило-Камчатский желоб) с повышенной сейсмической активностью. Смена континентальной коры на океаническую происходит между материковым подножьем и океаническим ложем.
Срединно-океанические хребты – зоны раздвижения, где рифт наблюдается в центральной части.
| Название океана | Название хребта |
|---|---|
| Атлантический | Северо-Атлантический |
| Южно-Атлантический | |
| Индийский | Аравийско-Индийский |
| Центрально-Индийский | |
| Западно-Индийский | |
| Тихий | Восточно-Тихоокеанское поднятие |
| Южно-Тихоокеанское поднятие |
Считается, что поступление молодых базальтов в зоне рифта компенсируется погружением океанической коры при субдукции.
Вулканические архипелаги вдали от побережий объясняются подъемом горячих потоков из мантии, которые расплавляют океаническую кору (Гавайи). Такие образования называют горячими точками.
Методы исследования дна океана
Существует множество методов изучения дна океана, при этом исследуются разные характеристики:
Используются обитаемые и необитаемые подводные аппараты, спутниковое зондирование (для шельфа). Геологическое строение дна изучается с помощью глубоководного бурения.
Литосферные плиты — список крупных плит и основные причины их сдвигов
На протяжении многих веков человечество пытается понять, как устроен окружающий мир. Особенно трудно проникнуть в тайны глубин, лежащих под ногами. Если сравнить Землю с яблоком, то в своих исследованиях учёные разных стран совместными усилиями лишь надорвали его тонкую кожуру. Теория литосферных плит стала огромным прорывом в области познания геологических процессов настоящего и прошлого планеты.
Земная кора
Для изучения земной коры, как правило, используются косвенные методы. Таким образом, можно построить две модели, объясняющие её строение и формирование в соответствии с составом пород и их динамикой. С одной стороны, получается статическая модель, по которой планета состоит из коры, мантии и ядра. С другой — динамическая, где слоями выступают литосфера, астеносфера, мезосфера и ядро. Статическая модель предполагает два неподвижных вида земной коры: континентальный и океанический.
Согласно динамической модели, литосфера лежит на астеносфере и состоит из коры и внешней мантии, имеет жёсткую структуру и простирается до 120 км в глубину, где высокие температура и давление расплавляют составляющие материалы.
В зависимости от типа оболочки, дифференцируется на два вида:
Теория дрейфа континентов
До рубежа XIX и XX вв. геологи предполагали, что основные очертания суши неизменны, а большинство геоморфологических объектов (горные хребты) можно объяснить вертикальным движением земной коры по принципу геосинклиналей. Однако ещё в эпоху Великих географических открытий было замечено, что противоположные берега Атлантического океана и края континентальных шельфов имеют сходные формы. Их модели легко соединяются, как конструктор.
С тех пор было предложено много теорий для объяснения этой очевидной совместимости, но предположение о твёрдой Земле затрудняло их развитие. Всё изменило открытие радия и связанных с ним свойств в 1896 г. Появилась возможность для более точного определения предполагаемого возраста планеты. Расчёты показали, что даже если бы она начала свою эволюцию как раскалённое тело, то её температура могла упасть до нынешних значений через несколько десятков миллионов лет. Учёные пришли к выводу, что Земля намного старше, чем предполагали, а её ядро всё ещё достаточно горячее, чтобы быть жидким.
История открытия
Тектоническая теория плит возникла из гипотезы о континентальном дрейфе, предложенной немецким метеорологом и исследователем Арктики Альфредом Вегенером в 1912 г. Он предположил, что нынешние материки когда-то образовывали единую суперконтинентальную сухопутную территорию Пангею и сравнил их с айсбергами из гранита низкой плотности, плавающими в более плотном море базальта. Его основные аргументы:
Доказательства дрейфа континентов казались логичными, но были отвергнуты потому, что Вегенер не смог предложить приемлемый механизм перемещения огромных масс суши. По его предположению они проталкивались через скалистое дно океана из-за приливных сил примерно так же, как плуг прорезает почву.
В 1947 г. группа учёных во главе с Морисом Юингом, используя исследовательское судно Океанографического института Вудс-Холла «Атлантис» и набор инструментов, подтвердила существование подъёма в центральной части Атлантического океана. Они обнаружили, что морское дно под слоем отложений состоит из базальта, а не гранита, который составляет основу материков. Также выяснилось, что океаническая кора намного тоньше континентальной. Эти открытия подняли важные и интригующие вопросы.
С середины XX века многие учёные при помощи магнитометров, разработанных во время Второй мировой войны для обнаружения подводных лодок, начали распознавать странные магнитные колебания на дне океанов. Открытие не стало неожиданным, так как базальт — богатая железом вулканическая порода и содержит сильно намагниченный минерал магнетит, который может искажать показания компаса. Эти наблюдения предоставили ещё один способ изучения глубокого дна океанов.
Когда вновь образованные горы охлаждаются, такие породы регистрируют направление магнитного поля Земли в тот момент. По мере картографирования и составления схем стало понятно, что узоры с нормальной и обратной полярностью проявляют некоторые закономерности по аналогии с горными породами. Когда пласты на участках отдельных материков очень похожи, это говорит о том, что породы были сформированы в одном месте:
Плавающие материки
Американский геолог Гарри Хаммонд Гесс в 1960 г. предположил, что вместо континентов, дрейфующих через океаническую кору (как предполагалось ранее), кора океанов и прилегающие к ней материки перемещаются вместе на одной и той же платформе или плите. В том же году Роберт Р. Коутс из геологической службы США описал основные особенности субдукции дуг Алеутских островов, расположенных вдоль тихоокеанского побережья. Наряду с остальными работами, его доклад лёг в основу теории движения плит земной коры.
Согласно ей, новая океаническая кора непрерывно расширяется вдоль срединно-океанических хребтов и через миллионы лет уходит в глубоководные жёлобы вдоль края океанов. В этом процессе старая кора поглощается в прибрежных зонах, а новая в виде магмы извергается, образуя молодую. По сути, идёт постоянная «переработка», когда одновременно происходит формирование новой океанической коры и разрушение старой. Таким образом, становится понятно:
Платформы и роль конвекционных потоков
Требуются миллионы лет, чтобы сформировать зрелый океан, а в районах, расположенных на границах литосферных плит, происходит наибольшее количество мощных землетрясений и извержений вулканов. Теория тектоники предполагает, что вся поверхность Земли разделена на ряд основных и второстепенных платформ, которые передвигаются по астеносфере со скоростью нескольких сантиметров в год, состоят из континентальной, океанической коры, или сочетают оба типа. Названия литосферных плит (крупных):
Территория России, как и вся Евразия, расположена в зоне большой Евразийской плиты и только два полуострова — Камчатский и Чукотский, находятся на Североамериканской. Несколько более мелких платформ включают Арабскую, Шотландскую, Карибскую и другие. Все они сочетаются друг с другом как кусочки мозаики, а их перемещение за миллионы лет привело к открытию и закрытию океанов и расхождению континентов.
Движением литосферных плит управляют конвекционные потоки в нижней мантии Земли. Её породы достаточно горячие, чтобы стать текучими, менее плотными и подняться в зоне срединно-океанических хребтов, обеспечивая образование новой коры. По обе стороны от них постепенно отходят отдельные плиты. Края платформ, расположенные ближе к береговой линии материков, значительно старше. Со временем составляющая их порода охлаждается и становится более плотной, затем опускается ниже соседней литосферной плиты и проникает в мантию. Этот процесс погружения называется субдукцией.
Типы границ плит
Поскольку вся поверхность Земли покрыта находящимися в движении литосферными плитами, то они вынуждены постоянно контактировать между собой. Их границы можно классифицировать по трём типам:
Границы разломов отмечаются на тектонической карте. Это помогает определить сконцентрированные здесь зоны повышенной сейсмической опасности и вулканической деятельности.
Территории, расположенные на древних платформах, являются наиболее устойчивыми и не имеют причин для крупных землетрясений.
§ 4. Литосферные плиты и современный рельеф
Почему происходят землетрясения и извержения вулканов? В каких районах мира чаще всего бывают землетрясения и находится много действующих вулканов?
Итак, литосфера состоит из отдельных блоков, перемещения которых создают и меняют очертания материков и океанов.
Как же они двигаются, ведь литосфера сплошная оболочка и свободного места, на которое можно переместиться, просто нет? Литосферная плита не может двинуться с места, не начав при этом давить на другую такую же плиту. «Победившая» плита и сама сдвинется, и ту плиту, с которой столкнулась, потесниться заставит. Так, давя друг на друга и уступая друг другу, перемещаются литосферные плиты.
На границах между литосферными плитами происходят разнообразные процессы, имеющие серьезные последствия для нашей планеты. Характер этих процессов зависит от того, как движутся литосферные плиты относительно друг друга. Легко увидеть, что вариантов не так уж много. Если точнее — всего три. Литосферные плиты могут расходиться, то есть двигаться в разные стороны; сталкиваться, то есть двигаться навстречу друг другу; двигаться параллельно друг другу, скользя по границе раздела.
Расхождение литосферных плит
Там, где литосферные блоки расходятся в разные стороны, формируются зоны растяжения земной коры. Земная кора не может растягиваться до бесконечности, поэтому при расхождении литосферных плит происходят ее разрывы и разломы. По этим разломам к поверхности начинает перемещаться расплавленное вещество мантии. В зонах растяжения находятся срединно-океанические хребты, с которыми связаны подводные извержения (рис. 21). В процессе этих извержений изливается огромное количество базальтовой лавы и формируются новые участки океанической земной коры.
Могут ли такие разломы возникать на материках? Да, могут. На суше их называют рифтовыми разломами. В центре Евразии находится замечательное озеро Байкал. Замечательно оно не только своей удивительно чистой водой, но и своей формой и глубиной. Байкал — длинное, узкое и очень глубокое озеро (рис. 22). Озерная вода заполняет огромную трещину, возникшую в зоне растяжения земной коры. Пройдет несколько сотен миллионов лет — и эта расширяющаяся и удлиняющаяся трещина расколет Евразию на две части, на два новых материка.
Самая крупная материковая зона растяжения находится в Африке. Это протянувшийся на несколько тысяч километров Великий Восточно-Африканский разлом. Мы еще поговорим о нем, когда речь пойдет об Африке.
Столкновение литосферных плит
Там, где встречаются двигающиеся навстречу друг другу литосферные блоки, формируются зоны сжатия земной коры. Но на краю литосферной плиты может находиться земная кора двух видов: материковая или океаническая. Так вот, в столкновение могут прийти либо два участка материковой земной коры; либо участок материковой земной коры с участком океанической земной коры; либо два участка океанической земной коры. Может быть, кто-то считает, что названы не все варианты? Ну что ж, тогда он находится на пороге большого открытия!
Итак, рассмотрим все три варианта.
Столкнулись два участка материковой земной коры. Они оба одинаково толстые, массивные и со страшной силой давят друг на друга. Уступать никто не хочет, но от этого огромного давления нужно куда-то уходить.
Куда? Назад явно не получается. Вниз? Можно. И в районе такого столкновения происходит опускание земной коры. Поверхность Земли прогибается, и образовавшаяся впадина заполняется водами Мирового океана. По границе столкновения формируется море, на дне которого происходит накопление морских осадочных горных пород. Но столкновение продолжается, и наступает такой момент, когда опускание вниз становится невозможным — ведь там не пустота, а мантия, которой тоже не нравится, когда на нее давят. И тогда опускание сменяется подъемом. Дно моря начинает выгибаться, на месте бескрайнего морского бассейна появляются островки, которые увеличиваются в размерах до тех пор, пока на месте бывшего мор не сформируется единый массив суши. Суша эта гориста, и высота гор m степенно растет.