Движение континентов. Теории дрейфа материков и литосферных плит
(термин этот был введен Даттоном в 1892 году, но сама концепция гораздо старше) с данными по геологии и палеоклиматологии Южных материков и создал в итоге свою теорию дрейфа континентов. Согласно ей изостатические айсберги-материки медленно дрейфуют в чрезвычайно вязком мантийном веществе. Праматерик Гондвана , первоначально располагавшийся в высоких широтах Южного полушария, раскололся на фрагменты, часть из которых затем переместилась еще дальше к Южному полюсу (Антарктида), а остальные, напротив, приблизились к экватору (Южная Америка, Африка, Австралия) или даже пересекли его и оказались в Северном полушарии (Индия). Когда материки сталкиваются между собой, кора сминается в складки, образуя горы; если продолжать аналогию с плавучими льдами, то орогенез соответствует процессу образования торосов. Теория дрейфа континентов быстро завоевала популярность, которая, однако, оказалась недолгой. Дело в том, что ни Вегенеру, ни его сторонникам не удалось найти сил, заставляющих материк продвигаться вперед, преодолевая колоссальное сопротивление мантийного вещества. Попытки объяснить это движение кориолисовыми силами (инерционные силы, возникающие на поверхности вращающегося тела, вектор которых направлен против направления вращения) и тяготением Луны были тут же отвергнуты геофизиками как несерьезные. Несколько десятилетий к концепции горизонтальных перемещений континентов относились как к изящной фантазии, однако в начале шестидесятых годов она получила подтверждение с совершенно неожиданной стороны - из области палеомагнитных исследований. Если нагреть постоянный магнит выше определенной температуры, называемой точкой Кюри, то он теряет свои магнитные свойства, но затем, при охлаждении, вновь восстанавливает их. При прохождении точки Кюри застывающая изверженная горная порода, которая содержит ферромагнитные минералы (соединения железа и никеля), намагничиваются и ориентируются в соответствии с существующим в это время магнитным полем; это явление называется остаточной намагниченностью. Иными словами, содержащая соединения железа (или иных ферромагнетиков) горная порода в известном смысле представляет собой стрелку компаса, указывающую направление на магнитный полюс Земли в момент застывания породы. Если же у нас есть более одной такой "стрелки", то пересечение указываемых ими направлений даст нам и точное положение полюса в соответствующую эпоху, и, с другой стороны, географическую широту района образования каждой из наших пород-"стрелок" (направление линий намагниченности породы относительно земной поверхности меняется от 90о на полюсе до 0о на экваторе). А поскольку для изверженной породы можно радиоизотопным методом определить абсолютный возраст (см. Возраст земли), то возникает возможность нарисовать довольно точную картину расположения континента относительно полюса в различные моменты истории. В результате этих исследований выяснились две вещи. Во-первых, теперь было прямо доказано, что все "Гондванские" материки действительно находились некогда в гораздо более высоких широтах Южного полушария, чем ныне. Во-вторых, оказалось, что общая картина положения полюсов в геологическом прошлом выходит какая-то странная. Данные по каждому отдельному материку рисуют вполне согласованную траекторию перемещений полюсов (например, Северный полюс относительно Евразии начиная с карбона двигался из центральной части Тихого океана до своего нынешнего положения по S-образной кривой, проходящей через Берингов пролив), однако траектории, даваемые разными материками не совпадают между собой - за исключением того, что все они заканчиваются близ современного полюса (
Гео-логическая шкала времени. Признаки искусственного смещения континентов goratio wrote in 22 января, 2012
Переработанная версия поста. Устранены ошибки. Добавлены положения геохронологической шкалы для упорядочения исторических эпох древнего мира. Остаются в силе предположения об искусственном изменении вращения планеты
"В стародавние времена солнце остановилось на небосводе, долго стояло в зените, а потом покатилось в другую сторону" - гласят китайские хроники. У индейцев Южной Америки есть предания о том, как "горы вырастали за один день". А потом оба источника говорят в один голос - "морская вода отступила, а потом такая волна пришла, что всех посмывало, то есть вообще всех, очень страшно."
Лично меня всегда озадачивал гладкий след на дне Индийского океана за полуостровом Индостан. Словно после утюга на мятой простыне. Возникла такая гипотеза... Речь пойдёт о глубокой древности.
Расстояние пройденное утюгом Индостаном примерно равно 6 000 км.
Для справки, между Африкой и Америками - величина того же порядка.
Между Антарктидой и Австралией расстояние немногим меньшее.
Чтобы разобраться, что куда, за кем, и, самое главное, "зачем" двигалось на многострадальной планете, посмотрим на геохронологическую шкалу. Суть её проста - исторические эпохи и события привязываем не к абстрактным тысячелетиям, миллионам и миллиардам лет назад, а к соответствующему положению континентов в интересную эпоху.
Известно, что динозавры вплоть до мелового периода обитали на едином континенте. В результате некоторого трагического происшествия 65 миллионов лет назад 85% живых существ погибло. Логично предположить, что Америкам как раз и пришлось отчаливать в следствие этой катастрофы. Континенты разъехались, таким образом выросли Анды, и образовалась большая часть разлома, некогда единой литосферной скорлупы. Напомню, что в настоящее время протяженность пролегающего по дну мирового океана разлома земной коры превышает длину экватора. 
Срединно атлантический разлом - это та исходная трещина в земной коре, которая изначально была профилем разлома единого континента. При движении Америк от Африки кора нарастала симметрично в обе стороны от трещины. Простите за трюизм.
Часть вторая
С горнообразованием Гималаев возникают вопросы. Делаю смелое предположение:
А что если некая, нечеловеческая сила, приложилась к Индостану, и.... э-э-э, как гидравлическим тормозом остановила планету.
То есть, допускаю, что прежнее направление вращения планеты совпадает с направлением "индостанского следа" и было практически перпендикулярно нынешнему.
Так должны были выглядеть климатические пояса. На Сибирь приходился суб-тропический климат.
Кстати, про Индонезию и Новую Зеландию... На Гоогл Ёрз видно, что по глубинам они вполне могли составлять в древности единый континент, может быть Ле Мурию, но нахрапистая Австралия потопила и разрушила его.
(кликабельно)
(На рисунке ниже южные континенты условно показаны неразошедшимися.)
А теперь, собственно, к самому интересному - признакам искусственного воздействия на движение континентов, планеты в целом, и попытка обоснования мотивации этих колоссально масштабных спец. операций.
А в чем же, спросите, "ну и ну"? Да в том, что между траекториями Индостана и Австралии угол составляет:
45 градусов!
Так, чего-то я заболтался... Короче, у глубокоуважаемой тётушки Елены упоминается,
что в древнем мире одновременно господствовали несколько высокоразвитых цивилизаций, а именно:
Атланты, жители острова Индостана и Лемурийцы. Причем, Ле Мурию населяли исполины.
А в письмах махатм к Сеннету, говорится, что примерно "13 000 лет назад была одержана окончательная победа над магами Атлантиды".
По Атлантиде пока так: вот единственное место, куда её можно пристроить:
Делаю очередное смелое предположение, что 13 000 лет назад некая могущественная цивилизация решила одним махом уговорить трёх зайцев. Пока тормозили планету Индостаном, на нём вряд ли кто выжил. После остановки Земли корректировали положение планеты, приложив усилие (некое немыслимое усилище) к Австралии, тем самым за одно разобрались и с великанами - людоедами, порушив Ле Мурию.
То есть, фишка гипотезы в том, что последние перемещения произошли едва ли не за один день!
Хотя... может хронологию ещё и придётся "подвигать" на логической шкале. На счет Ле Мурии я не уверен, может она и раньше утонула.
В общем, чего-то я запутался уже... Разбирайтесь сами...
:)
2.2. ОТКРЫТИЯ В ОКЕАНЕ
Научные открытия в 1960-х годах вызвали повторный интерес к теории дрейфа материков Вегенера. Исследовательские данные доказывали, что Атлантический океан растет. Как может расти океан? Возможно ли движение земной коры? Задайте себе вопросы, которые поставлены ниже:
Что такое срединно-океанические хребты и желоба?
Что такое раздвигание морского дна?
Желоба и срединно-океанические хребты
Ученые имели мало данных о строении дна океанов в то время, когда Вегенер предложил свою теорию. В конце 1940-х годов у ученых появились новые приборы, позволившие им провести картографирование дна океанов и регистрировать землетрясения в океанической земной коре.Моряки давно знали о существовании глубоких мест в океане. При составлении карт дна океанов определялись глубина и размер районов самых глубоких впадин. Эти глубокие места оказались длинными и узкими; их назвали желобами. На карте обратите внимание на количество желобов, опоясывающих Тихий океан. Желоба в Тихом океане в некоторых местах имеют глубину до 10 километров.При составлении карты Атлантического океана на дне в середине его были обнаружены горы, называемые Срединно-Атлантическим хребтом. Хребет - это длинная, узкая цепь холмов и гор. Срединно-Атлантический хребет теперь известен как часть подводной горной цепи, которая простирается на 65 000 километров вокруг планеты.Подводные хребты во всем мире очень отличаются размерами и формами. Многие хребты в Тихом океане представлены в виде гор с плоскими вершинами. В отличие от них хребты в Атлантическом океане выглядят как две параллельные цепочки гор. Между этими горами находится долина шириной от 2 до 50 километров. Океанические хребты и желоба показаны на нижеприведенной карте.
Рисунок 2.1
Раздвигание морского дна
В 1962 году ученые предложили смелую теорию образования новой коры в районе океанических хребтов. Они нашли подтверждение этой идеи на дне океана. Ученые обнаружили трещины в середине срединно-океанического хребта, там, где дно океана раскололось и откуда происходит раздвигание дна в обе стороны.Из этих трещин на поверхность поднимается магма, расплавленное вещество мантии. Она застывает и образует новую кору. Новая кора поднимается вверх в виде холмов и горных вершин и образует хребет. По мере того как все больше магмы вытекает на поверхность, она отталкивает вновь образованную кору по обе стороны, захватывая при этом старую кору.Морские отложения в виде частиц, которые оседают из воды, очень незначительны или даже отсутствуют в районе хребтов. Но постепенно, чем дальше от центра хребта, тем толще становятся осадки.Образование новой коры на морском дне называется раздвиганием или расползанием (по-английски спрединг) океанической коры. Появление новой коры на дне океана подтверждает, что в движении находятся не только континенты, но более крупные тектонические образования.
Рисунок 2.2
2.3. ТЕКТОНИКА ПЛИТ: НОВАЯ ТЕОРИЯ
Для лучшего понимания любого предмета необходимо добавлять новую информацию к тем знаниям, которые уже имеются. Например, Вы уже умели писать и понимать цифры до того, как научились определять время. Подобным же образом ученые, изучающие проблемы Земли, использовали информацию о раздвигании морского дна для разработки более полной теории, объясняющей, почему Земля выглядит такой, как она есть сегодня. Прочитайте об этой новой теории и подумайте над такими вопросами:
Как теория тектоники плит изменила наше представление о поверхности Земли?
Какие три типа границ плит Вы можете назвать?
Теория тектоники плит
В соответствии с теорией тектоники плит поверхность Земли разделена примерно на 20 отдельных кусков, называемых плитами. Их толщина составляет примерно 70 километров. На рисунке показано, что толщина плит примерно соответствует толщине литосферы, которая является твердой внешней оболочкой Земли. Литосфера включает кору и верхнюю мантию. Плиты прочные и они движутся по более мягкой астеносфере мантии. Вы помните слои Земли? Вновь просмотрите соответствующие рисунки в Главе 1.
РИСУНОК 2.3(1) НАЗЫВАЕТСЯ -слои земли
На карте плит обратите внимание, что одна и та же плита может включать как континентальную кору, так и океаническую кору. Стрелочками показаны направления движения, характерные для настоящего времени. В прошлом эти направления движения могли быть другими.РИСУНОК 2.3(2) НАЗ. Тектонические плиты
Границы плит
Зоны, где плиты соприкасаются, называются границами плит. От направления движения плит зависят те процессы, которые происходят на границе между плитами. Плиты могут отодвигаться друг от друга, сталкиваться друг с другом или происходит горизонтальное смещение плит относительно друг друга.
| Границы раздвига, изображенные на верхнем рисунке, наблюдаются в зоне срединно-океанических хребтов, где плиты раздвигаются. В зоне границ раздвига или спрединга образуется новая кора. Исландия, остров в северной Атлантике, образовалась на границе раздвига в северной части Срединно-Атлантического хребта. Вдоль этого срединного хребта в океане и вдоль других границ раздвига регулярно происходят извержения вулканов и землетрясения. Когда раскололась Пангея, она разошлась вдоль этого Срединно-Атлантического хребта. Потребовалось 200 миллионов лет для того, чтобы Атлантический океан вырос до нынешнего размера. Границы раздвига могут также называться дивергентными границами. | Границы раздвига |
| Границы поддвига, показанные на среднем рисунке, образуются там, где две плиты сталкиваются и надвигаются друг на друга. Кромка одной плиты опускается в мантию, уходя под кромку другой плиты. В зоне, где мантия поглощает кромку опускающейся плиты, под действием нагрева и давлений образуются вулканы и землетрясения. Под действием больших давлений вдоль границ поддвига слои горных пород могут образовать мощные горные системы, такие как Гималаи в Индии. Границы поддвига могут также называться конвергентными границами или границами надвига. Желоба, окаймляющие Тихий океан, являются зонами, где Тихоокеанская плита погружается. Размер плиты постепенно уменьшается по мере того, как она опускается в зоне желобов. Тихий океан медленно сжимается. Потеря коры в желобах уравновешивается образованием новой коры в срединно-океанических хребтах. | Границы поддвига |
| Границы сдвига, показанные на нижнем рисунке, наблюдаются там, где происходит горизонтальное смещение двух плит относительно друг друга. Разломы - это трещины в земной коре. Землетрясения сотрясают Землю, когда горные породы движутся вдоль разлома. | Границы сдвига |
Рисунки 2.3 (3,4,5)
Знаете ли Вы?
Если перемещения тектонических плит продолжатся с той же скоростью, что и сейчас, через 50 миллионов лет не будет Средиземного моря; Испания, французская Бретань и острова Великобритании объединятся; Кантабрийское море (Бискайский залив) исчезнет; Австралия и Индонезия станут одним континентом; Атлантический и Индийский океаны вырастут. Одновременно Тихий океан уменьшится. В масштабе геологического времени 50 миллионов лет это не так много. С точки зрения человека такой отрезок времени даже трудно себе представить!
2.4. СИЛЫ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПРИВОДИТЬ ПЛИТЫ В ДВИЖЕНИЕ
Теория тектоники плит, разработанная в 1960-х годах, вызвала большой интерес ученых, изучающих проблемы Земли. Однако до сих пор не ясен механизм движения плит и его причины. В этом разделе приводятся предположения по поводу тех сил, которые могут быть причиной перемещения больших участков земной коры. Подумайте сами над этими вопросами:
Как конвекционные течения могут привести к движению плит?
Могут ли магматические очаги в мантии вызвать движение плит?
Что такое горячие точки?
Конвекционные течения
рисунок 2.4 (1) конвекционные течения
Исследование горячих точекВулканы появляются там, где магма из магматических очагов в мантии выходит на поверхность Земли. Зоны с высокой вулканической активностью называются горячими точками. Горячие точки находятся над магматическими очагами в мантии. Некоторые магматические очаги располагаются под границами плит. Ученые, занимающиеся проблемами Земли, однако, считают, что некоторые очаги могут располагаться и не под границами плит. Например, горячие точки, которые находятся в середине плиты, вызываются магматическими очагами, которые находятся в стороне от границ плит.Горячие точки в середине Тихоокеанской плиты образовали Гавайские острова. Эти вулканические острова представляют собой большие горы, поднимающиеся над дном океана. Обратите внимание, что извергающийся вулкан находится прямо над магматическим очагом в мантии.В последние 80 миллионов лет Тихоокеанская плита перемещалась на северо-запад. Вулканы движутся вместе с плитой, но магматический очаг в мантии остается на прежнем месте. Вулканы, которые движутся от очага в мантии, уже потухли, и магма в них застыла.По мере передвижения потухших вулканов в сторону от магматического очага в мантии, появляются новые активные вулканы над этим очагом. Так как плита движется на северо-запад, новые вулканы появляются в юго-восточном направлении. Рис 2.4 -3 наз Образование Гавайских островов от горячей точки Знаете ли Вы? Хотя большинство горячих точек располагается в океанах, некоторые такие точки находятся на континентах. Горячие точки на материках могут означать те зоны, где материки начинают расходиться. Иногда Землю трясет. В масштабе всей планеты это всего лишь незначительное явление - непродолжительные и не очень сильные толчки. Но для человека, наоборот, это явление имеет колоссальные катастрофические последствия: в результате этого явления менее чем за 5 минут могут погибнуть тысячи людей и произойти огромные разрушения.Такие толчки мы называем землетрясением.24 января 1556 года в Китае в провинции Шэньси произошло землетрясение, в результате которого погибли 830 000 человек - это самая большая цифра потерь в ходе подобных стихийных бедствий. Во время другого землетрясения в Токио 30 декабря 1703 года были убиты 200 000 человек, а 11 октября 1757 г. В Калькутте погибли 300 000 человек.1 декабря 1755 года город Лиссабон в Португалии был разрушен в результате землетрясения и последующих волн цунами. Погибли 60 000 человек.С течением времени землетрясения носят все более разрушительный характер по той простой причине, что на Земле становится все больше людей, а творения рук человеческих все более сложными, дорогостоящими и многочисленными.Давайте вспомним, например, землетрясение 1906 года, которое разрушило город Сан-Франциско: при этом погибли 700 человек. 750 000 человек остались без крова, разрушения оценивались в 500 млн. долларов.Если бы такое землетрясение произошло в настоящее время, возможно жертв было бы больше, больше бы людей остались без крова, а разрушения оценивались бы во много раз большую сумму.Что же можно сделать? Возможно ли прогнозировать землетрясения, чтобы, по крайней мере, можно было бы вовремя эвакуировать людей?Наверное, можно. Существуют некоторые предварительные события, которые, кажется, предшествуют сейсмическим движениям: поднятие поверхности Земли или образование небольших трещин в горных породах, что вызывает изменения в уровне воды в колодцах, а также изменение электрических и магнитных свойств Земли.Люди просто не замечают некоторые явления, предшествующие землетрясению, но животные, которые ближе к природе, могут ощущать их и проявлять беспокойство Лошади ржут и убегают, собаки воют, а рыбы начинают выпрыгивать из воды. Животные, которые обычно прячутся в норах, такие как змеи и крысы, внезапно выходят из нор: шимпанзе в зоопарках становятся беспокойными и проводят больше времени на земле.В Китае, где землетрясения происходят намного чаще и приносят больше вреда, людей просят обращать внимание на поведение животных, любой аномальный шум в толще Земли, любое изменение уровня воды в колодцах или неожиданное растрескивание штукатурки на стенах.Китайцы говорят, что они предсказали землетрясение, которое случилось 4 февраля 1975 года в северо-восточной части, страны и спасли жизни многих людей. Но 27 июля 1976 года землетрясение не было спрогнозировано, и один город был полностью разрушен.Эвакуация людей из города сама по себе представляет большую проблему и может сопровождаться такими же беспорядками, как и само землетрясение. Кроме того, даже если население эвакуировано, существует опасность, что люди потеряют свое имущество.А можно ли предсказать и отсрочить наступление землетрясения?Может быть и можно. Земная кора состоит, из нескольких огромных плит, которые при движении трутся друг о друга. Место соединения плит (разлом) неровное и имеет неправильные очертания, поэтому трение очень сильное. По обе стороны от оси разлома горные породы перемалываются. Когда застревает большой кусок породы, давление возрастает и накапливается, пока, в конце концов, когда напряжение достаточно велико, происходит внезапное смещение. Затем процесс повторяется вновь. Каждое такое движение вызывает землетрясение. Чем более неожиданно происходит такое перемещение и чем большую площадь оно охватывает, тем больше магнитуда землетрясения. Естественно, если такие защемления небольшие и, перемещения происходят часто, то будет происходить много землетрясений небольшой силы, которые не вызовут больших разрушений. И наоборот, если защемление и трение огромное, а напряжение накапливается десятилетиями, в конечном итоге произойдет очень сильное землетрясение, которое разрушит все вокруг.Возможно ли уменьшить трение плит и облегчить их скольжение?Давайте представим, что вдоль разлома мы выроем глубокие скважины и закачаем в них воду. Жидкость будет заполнять трещины между горными породами, смазывая их поверхность и способствуя постепенному перемещению, в результате чего произойдет ряд небольших и неразрушительных землетрясений. Теперь уже никогда не будут происходить страшные по своим последствиям землетрясения, которые могут унести много жизней.ВЫВОДЫАльфред Вегенер предположил, что когда-то континенты были соединены в один большой праматерик, который он назвал Пангеей.
Вегенер использовал в качестве доказательства теории дрейфа материков стратификацию горных пород, окаменелости и изменения в климате.
Срединно-океанический хребет представляет собой горную цепь длиной 65 000 километров в океанах мира.
Магма поднимается из мантии и создает новую океаническую кору в зоне срединно-океанического хребта.
Согласно теории тектоники плит внешняя твердая оболочка Земли разбита на ряд кусков, называемых плитами. Плиты расходятся, сдвигаются и происходит горизонтальное смещение плит друг относительно друга.
Потоки вещества в мантии под действием конвекции и/или магматические очаги в мантии могут явиться причиной перемещения плит.
Горячие точки - это участки поверхности Земли непосредственно над магматическими очагами в мантии.
ВОПРОСЫ/ ЗАДАЧИ
Сравните теорию дрейфа материков Вегенера с теорией тектоники плит.
Придумайте иное объяснение, кроме теории дрейфа материков, почему одинаковые окаменелости находятся в Южной Америке и Африке.
Почему в центре срединно-океанических хребтов осадки очень тонкие или полностью отсутствуют?
Что бы случилось с корой, если были бы только границы раздвига, но не было бы границ надвига?
Используя схемы движения плит и желобов, приведенные в этой главе, объясните, почему так много землетрясений происходит на Филиппинских островах?
Какая структура наблюдается на поверхности плиты в том месте, где она под действием конвекционного потока затягивается вниз в мантию?
Активный вулкан находится на южном конце цепочки потухших вулканов, располагающихся с юга на север. В каком направлении движется плита?
Перечислите континенты, которые были частями Пангеи.
Как бы объяснил Вегенер окаменелые остатки папоротников в горных породах Антарктики?
Опишите Срединно-Атлантический хребет.
Где наблюдаются самые молодые породы в срединно-океаническом хребте?
Опишите часть Земли, которая называется "плита".
Что является причиной возникновения желобов на периферии Тихого океана?
Что такое конвекционное течение?
В каком слое Земли находится магматический очаг?
Если Вы посетите горячую точку, что Вы можете увидеть?
ЦЕЛИ ГЛАВЫ
Объяснить зависимость между разломами, землетрясениями и границами плит.
Объяснить, как используют ученые сейсмические волны для определения эпицентра землетрясения.
Объяснить разницу между интрузивными и эффузивными породами.
Описать четыре типа вулканических конусов.
3.1. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Землетрясение - это колебание или сотрясение земли. Что вызывает землетрясение? Землетрясения могут вызывать мощные взрывы, движение магмы внутри вулкана. Однако большинство землетрясений происходит в результате движения горных пород в зоне разлома. Подумайте над этими вопросами, когда Вы читаете о землетрясениях:
Какая связь между землетрясениями и разломами земной коры?
Где происходит большинство землетрясений?
Что говорит шкала Рихтера о землетрясении?
Что такое афтершоки?
Землетрясения и разломы
Представьте, что произойдет, если Вы сгибаете пластмассовую линейку. Если Вы будете сгибать ее сильно, то линейка треснет. После этого обе половинки вновь выпрямятся. Горные породы в земной коре тоже изгибаются под действием давлений, разламываются и вновь выпрямляются. Разлом - это разрыв в породах, вдоль которого произошло перемещение горных пород.Когда происходит разрыв, энергия выделяется в виде сейсмических волн. Эта энергия заставляет землю трястись; мы чувствуем землетрясение.С установкой высоко чувствительных сейсмографов во многих точках мира сейчас относительно легко регистрировать сейсмические возмущения, даже если они не ощущаются человеком. После того как сейсмические волны были обнаружены и зарегистрированы различными сейсмологическими станциями, можно определить, где они возникли. Есть несколько организаций, которые занимаются вопросами определения параметров землетрясений и сейсмической активности во всем мире. На основании этой информации можно определить сейсмические характеристики зон с высокой и низкой сейсмической активностью.На приведенной здесь схеме показано распределение сейсмических толчков в глобальном масштабе. Рис 13На основании этой схемы можно сделать заключение, что землетрясения распространены по земной поверхности весьма неравномерно. Выделяются четкие границы сейсмических зон. В середине океанов сейсмические события концентрируются вдоль очень узких полосок, которые совпадают с местоположением срединно-океанических хребтов. В стороне от этих зон большая часть дна мирового океана асейсмична.Наиболее важные из срединно-океанических хребтов следующие: Срединно-Атлантический хребет, Центрально-Индийский хребет, который раздваивается на юге и Восточно-Тихоокеанское поднятие. Восточно-Тихоокеанское поднятие начинается в Калифорнийском заливе и разделяется на две части у острова Пасхи (Чили); одна часть идет на юго-запад, а одна к полуострову Тайтао и континентальной части Чили. Как правило, сейсмическая активность в этих зонах слабая.Аналогичным образом сконцентрирована сейсмическая активность в структурах, называемых островными дугами. Наиболее значительные островные дуги расположены цепочками по периферии Тихого океана. Основные островные дуги: острова Алеутской дуги, полуостров Камчатка, Курильские острова, Япония, Марианские острова. Соломоновы острова, острова Новые Гебриды, острова Фиджи, острова Филиппины-Зондские-Адаманские. В Атлантическом океане мы видим Малые Антильские острова и Южные Сандвичевы острова. Аналогичные сейсмические цепочки обнаруживаются вдоль побережья Центральной и Южной Америки. Самые глубокофокусные и сильные по магнитуде землетрясения регистрируются в этих зонах. Более широкий сейсмический пояс вдоль южной части Европы, Гималаев и Юго-Восточной Азии представляет собой более сложную зону, в которой землетрясения происходят не так часто.Зоны малой сейсмичности (даже нулевой сейсмичности) представлены материковыми щитами, такими как Канадский шит в восточной части Северной Америки, Бразильский щит в Южной Америке, а также восточной частью Австралии, Центральной Европой, Южной Африкой и океаническим ложе вдали от срединно-океанических хребтов.Точка внутри Земли, где происходит разрыв или относительное перемещение пород, называется очагом (или гипоцентром) землетрясения. Очаги большинства землетрясений располагаются в толще Земли, где происходит трение плит друг о друга; место на земной поверхности непосредственно над гипоцентром называется эпицентром землетрясения. Если очаг находится на поверхности Земли, то гипоцентр и эпицентр совпадают. Рис 14Если очаг расположен на глубине от 0 до 60 километров, землетрясение считается неглубоким. Если очаг расположен на глубине от 60 до 300 километров, землетрясение имеет среднюю глубину очага. Если очаг на глубине от 300 до 700 километров, то это глубокофокусное землетрясение.
Сила землетрясения
Для измерения силы землетрясения используются две шкалы: одна для измерения интенсивности и другая для измерения магнитуды.Интенсивность землетрясения - это степень сотрясения грунта на поверхности Земли, ощущаемого в различных точках зоны воздействия землетрясения. Величина интенсивности определяется на основании оценки фактических разрушений, воздействия на предметы, здания и почву, последствий для людей. Значение интенсивности определяется в соответствии с разработанной шкалой интенсивности, которая может быть различной в разных странах. Интенсивность часто связывают с величиной скорости колебания грунта при прохождении сейсмической волны.В большинстве стран Америки используется Модифицированная шкала интенсивности землетрясений Меркалли, которая имеет 12 уровней интенсивности (баллов). На нижеследующих рисунках показаны различные степени интенсивности (баллы). Рис 15
| Ощущается довольно явно в помещении, особенно на верхних этажах зданий, но многие люди не воспринимают такие толчки как землетрясение. | В дневное время ощущается многими людьми, находящимися в помещении. Наблюдается легкое дребезжание посуды, окон, скрип дверей; потрескивание стен; выплескивается жидкость из открытых сосудов. |
|
| Ощущается почти всеми. Бьется посуда, окна и т.д. Опрокидываются неустойчивые предметы. | Ощущается всеми. Перемещаются некоторые тяжелые предметы мебели. Откалываются куски штукатурки, разрушаются дымоходы. |
|
| Все испуганы. Много опрокинутой мебели. Много облетевшей листвы с деревьев и кустарников. Ощущается водителями в автомобилях. Смещаются с места карнизы, кирпичная кладка, плиты и камни. | Легкое повреждение капитальных зданий. Большие разрушения ветхих строений. Разрушаются дымоходы, фабричные трубы, падают колонны, памятники и стены. |
|
| Повреждение и частичное разрушение всех зданий. Заметны трещины в почве. Разрывы подземных трубопроводов. Наблюдаются отдельные оползни. | Разрушаются некоторые крепкие деревянные постройки. Большинство кирпичных и каркасных конструкций разрушены вместе с фундаментом. |
|
| Почти все здания разрушены. Разрушены мосты. Сильно повреждены дамбы, плотины и набережные. Сильное искривление железнодорожных рельсов. | Разрушено почти все. Предметы поднимаются в воздух. Почва движется волнообразно. Возможно перемещение больших объемов скальных пород. |
|
Сильные землетрясения и афтершоки
Сильнейшие из известных землетрясений произошли в 1964 году возле побережья Аляски и в 1960 году возле побережья Чили. Эти землетрясения имели балл выше 8,9 по шкале Рихтера. Подобные землетрясения вызывают огромные разрушения, как видно на фотографии ниже. Рис 16Обычно после сильного землетрясения следует серия мелких землетрясений, называемых афтершоками. Землетрясение 1971 года в Сан-Фернандо, штат Калифорния, США имело магнитуду 6,6 по шкале Рихтера. В течение последующих трех дней было зарегистрировано более 1000 афтершоков, последовавших за главным землетрясением. Некоторые афтершоки имели магнитуду 5,0 по шкале Рихтера.
Нахождение эпицентра с помощью сейсмографов
Как объяснялось в Главе 1, сейсмограф является очень чувствительным прибором, который измеряет и регистрирует сейсмические волны. Когда сейсмическая волна вызывает колебание сейсмографа, перо самописца вычерчивает зигзагообразную линию на вращающемся бумажном барабане. Линии выглядят примерно так, как показано ниже: рис 17 Предположим, ученый определил, что расстояние от станции А до эпицентра землетрясения составляет 1000 километров. Поэтому эпицентр может быть расположен в любой точке окружности с радиусом 1000 км и центром в станции А, как показано на карте. Ученый проводит окружность вокруг станции А на карте. Предположим, ученые на станции В и станции С тоже изучили сейсмограммы и определили, что расстояние от станции В до эпицентра составляет 500 км и от станции С до эпицентра 400 км. Ученые проводят окружности вокруг станций В и С на карте с радиусами, равными определенным расстояниям от станций до эпицентра землетрясения, как и в предыдущем случае для станции А. Эпицентр землетрясения располагается в зоне пересечения трех окружностей на карте
| Прогнозирование землетрясений Землетрясение приближается! Где и когда произойдет следующее землетрясение? Какова будет сила землетрясения? Ученые пытаются ответить на эти вопросы.Люди во всем мире, которые следят за разломами, заметили, что есть определенные признаки - "предвестники" землетрясений. Накануне сильного землетрясения почва иногда вспучивается или наклоняется возле разлома. Все возрастающее число мелких землетрясений в зоне разлома может означать приближение сильного землетрясения. Очень часто подъем уровня воды в колодце в зоне разлома также является предвестником землетрясенияНа основании этих и многих других признаков ученым иногда удавалось правильно предсказать приближение сильных землетрясении. Возможно, еще на протяжении Вашей жизни прогнозы землетрясений станут достаточно надежными и помогут спасти жизнь многим людям |
| ЗАНЯТИЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭПИЦЕНТРА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
ЦЕЛЬОпределить эпицентр землетрясения X.Материалы
Лист чистой бумаги Линейка Сложите лист вчетверо (как показано на схеме а), затем разверните его; точка пересечения сгибов является центром отсчета. Отметьте станции А, В и С на этом листе. Вначале наметьте точку, расположенную выше точки отсчета на 2,5 см. Это Станция А. Проведите линии до Станций В и С, как показано на схеме а. Вы рисуете карту для определения эпицентра. Ученые знают скорость распространения волн Р и S. Они могут определить расстояние до эпицентра землетрясения, измерив разницу во времени прихода волн Р и S на их станции. Разница во времени прихода волн следующая: Преобразуйте расстояния в сантиметры, чтобы можно было использовать данные на Вашей карте. Используйте масштаб 1 см = 100 км. Каждое значение соответствует радиусу окружности в п. 5. На Вашей карте начертите окружность вокруг Станции А, как показано на схеме с. Радиус окружности - это расстояние в см, которое Вы определили в соответствии с п. 4. Повторите п. 5 для двух других станций. Местоположение эпицентра Х является точкой пересечения трех окружностей. Отметьте эту точку значком X. |
Анализ
Когда ученым требуется этот метод для определения эпицентра?
Где находится очаг землетрясения X?
Почему необходимо очертить окружности вокруг каждой станции с радиусом, соответствующим расстоянию до эпицентра?
Можно ли определить приблизительное местоположение эпицентра без сейсмографа?
Что образуется, когда магма оказывается в ловушке под землей?
В каком месте лава выходит на поверхность земли?
Каковы последствия внедрения лавы на границах плит?
Как можно классифицировать вулканы по их активности?
Как отличаются формы вулканических конусов?
Магма внутри Земли
Породы, которые образуются в результате охлаждения и застывания магмы под землей, называются интрузивными породами. Вы не можете увидеть интрузивную породу, за исключением тех случаев, когда в результате каких-либо геологических процессов скрытая интрузивная порода окажется на поверхности. Например, вода может смыть верхнюю породу и открыть нижележащую. На схеме ниже показаны сразу пять интрузивных структур, поэтому Вы можете увидеть формы и относительные размеры каждой.Батолит, показанный на схеме, такой большой, что часто неизвестно, где находится его основаниерис 3.2 -1
Распределение интрузивных и эффузивных пород
Фактически ядром многих горных образований являются батолиты. Шток аналогичен батолиту, но значительно меньше по размеру. Когда магма пробивает себе путь между горными породами, она образует пластовые структуры (силл). Лакколит в форме гриба образуется тогда, когда магма давит на вышележащие пласты породы. Когда магма прорывается сквозь существующие пласты под углом, образуются дайки.
Лава на поверхности Земли
Когда магма извергается на поверхность земли, она называется лавой. Лава достигает поверхности через жерла вулканов или через щели в земле. Эти щели называются трещинами. Эффузивные породы - это затвердевшая лава на земной поверхности.Лава из больших трещин может затопить большие площади, растекаясь иногда на много километров.
Лава на границах плит
Большинство экструзивных или эффузивных пород образуется там, где Вы их не можете увидеть, - на дне океана. Эти породы являются новой корой, рождающейся в зоне срединно-океанических хребтов. Огромные количества лавы извергаются через трещины или жерла вулканов в зоне границ раздвига. Иногда вулканы на дне океанов увеличиваются и поднимаются над поверхностью воды в виде островов.Много вулканов возникает в зоне границ надвига. На схеме внизу показано, как одна океаническая плита уходит под другую океаническую плиту. Опускающаяся кора расплавляется в астеносфере. Образующаяся при этом магма поднимается вверх. Эта магма образует вулканы на островах, называемых островными дугами. Примерами островных дуг являются Японские и Курильские острова.Рис 3.2-2
Граница надвига
Вулканы также могут образовываться на суше, где океаническая плита опускается под материковую плиту. Такой тип границы вызвал образование Каскадных гор в штатах Вашингтон и Орегон в Соединенных Штатах Америки, а также горной системы Анды в Южной Америке. Вулканическая активность Вулканы различаются как по внешнему виду, так и по характеру активности. Некоторые вулканы взрываются, извергая при этом пепел и камни, а также пары воды и различные газы. Этому типу извержения соответствовало извержение горы Сент-Хеленс в Соединенных Штатах Америки в 1980 году. Другие вулканы могут спокойно изливать лаву.Почему некоторые вулканы взрываются? Представьте, что Вы взбалтываете бутылку с теплой содовой водой. Бутылка может разорваться, выделяя при этом воду и углекислый газ, который растворен в воде. Газы и водяной пар, которые находятся внутри вулкана под давлением, тоже могут взорваться. Самым сильным вулканическим взрывом, когда-либо зарегистрированным в истории человечества, явилось извержение вулкана Кракатау, вулканического острова в проливе между Явой и Суматрой. В 1883 году взрыв был такой силы, что его слышали на расстоянии 3200 километров от места взрыва. Большая часть острова исчезла с лица Земли. Вулканическая пыль окутала всю Землю и находилась в воздухе еще в течение двух лет после взрыва. Образовавшаяся гигантская морская волна унесла жизни более 36 000 человек на близлежащих островах.Очень часто перед извержением вулканы как бы дают предупреждение. Это предупреждение может быть в виде газов и пара, выделяющихся из вулкана. Местные землетрясения могут указывать на то, что внутри вулкана поднимается магма. Земля вокруг вулкана или на самом вулкане вспучивается, и породы наклоняются под большим углом.Если извержение вулкана происходило в недалеком прошлом, такой вулкан считается действующим или активным. Спящий вулкан - это такой, который извергался в прошлом, но уже не действует в течение многих лет. Потухший вулкан - это такой, извержение которого не предвидится. Большинство вулканов на Гавайских островах считаются потухшими.
Вулканический конус
Гора, образующаяся в процессе ряда вулканических извержений, называется вулканическим конусом. Она состоит из лавы, вулканического пепла и пород. Обычно конус имеет внутренний центральный канал и жерло. Вулканическое вещество поднимается вверх через жерло. Обычно в самом верху конуса имеется кратер, чашеподобное углубление. Форма вулкана зависит от характера извержения и типа вулканического вещества, извергающегося из конуса.Рис 3.2 -3
Типы вулканических куполов
Шлаковый или пепловый конус, изображенный выше, образуется, когда при извержении вылетают в основном камни и пепел, но выделяется мало лавы. В Мексике очень известен вулкан Парикутин с характерным шлаковым конусом. В 1943 году этот вулкан появился на кукурузном поле. Через 6 дней он достиг высоты 150 метров! Затем он вырос до 400 метров в высоту и потух. При извержениях невзрывного типа с легко вытекающей лавой образуются щитовые конуса, показанные на схеме вверху. Вулканические острова Гавайи с их полого падающими склонами являются типичными щитовыми вулканами. Чередующиеся извержения с выбросом пыли, пепла и камней с последующим спокойным излиянием лавы создают конусы смешанного типа, как показано выше.Вулканические купола образуются при быстром извержении лавы, но такой вязкой, что она почти не растекается. Поэтому иногда используются термины экструзивный конус или конус набухания для такого типа вулканов. Как видно на схеме, такие вулканы имеют пологие склоны и куполообразные вершины. Мон-Пеле - это вулкан куполообразного типа на острове Мартиника в Карибском море. Сильное извержение его произошло без какого-либо предупреждения в 1902 году. Огненное облако газа и пепла скатилось вниз по склону, в результате почти все жители расположенного внизу городка были убиты. Последствия извержений могут быть очень значительными. Огромные количества вулканической пыли в воздухе являются причиной красивых восходов и заходов солнца. Если плотность достаточно высока, вулканическая пыль может изменить погоду. Увеличенная облачность по причине пыли может вызвать дожди и даже охлаждение. Плодородные почвы Гавайских островов образовались из вулканического пепла и камней. Ученые думают, что газы в воздухе и вода океанов образовались в результате извержений вулканов в прошедшие эпохи.
ЗАНЯТИЯ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ВУЛКАНЫ
Сравнить местоположения землетрясений и вулканов вокруг Тихого океана.
Материалы
Карандаши
Контурная карта Тихого океана и стран, расположенных вокруг него
Глобус или карта мира
Методика
Пользуясь глобусом или картой, нанесите на Вашу контурную карту зоны землетрясений, перечисленные ниже в Таблице а). Обратите внимание, что названия зон включают названия городов, штатов, островов и стран.
На контурной карте пометьте найденные в соответствии с вышеуказанным пунктом зоны буквой З.
Проведите линии от одной буквы З до другой ближайшей буквы З, пока все З не будут соединены.
Используя глобус или карту, найдите местоположения вулканов, перечисленных на следующей странице. Возможно, Вы не сможете найти сами вулканы, но можно определить острова, штаты, страны и регионы, где эти вулканы находятся.
Пометьте эти местоположения буквой В на Вашей контурной карте.
Повторите действия, как в п.3, для всех букв B.
Анализ
Опишите полученные фигуры, после соединения всех букв З и В.
Какая связь прослеживается между зонами землетрясений и зонами вулканической активности на Вашей карте?
Какая связь прослеживается между зонами землетрясений и вулканической активности и границами плит, показанными на карте в Главе 2?.
В зоне каких границ (из трех известных типов границ) между тектоническими плитами расположено большинство вулканов и чаще происходят землетрясения?
Какие другие особенности Вы заметили рядом с зоной вулканов на Вашей карте?
Как Вы можете объяснить термин "Огненное кольцо", которое используется для зон вокруг Тихого океана?
| Таблица (а) | Вулканы |
| Акапулько, Мексика | Такора, Чили |
| Алеутские острова | Мисти, Перу |
| Анкоридж, Аляска | г.Сент-Хеленс, США |
| Консепсьон, Чили | Осорно, Чили |
| Коста-Рика | Парикутин, Мексика |
| Погромный, Алеутские острова |
|
| Острова Фиджи | Санга, Эквадор |
| Лос-Анжелес, шт.Калифорния, США | Ст. Мария, Гватемала |
| Новая Гвинея | Руапеху, Новая Зеландия |
| Никарагуа | Тааль, Филиппины |
| Новая Зеландия | горы Врангеля, Аляска |
| Портленд, шт. Орегон, США | сопка Корякская, Тихоокеанское побережье России |
| Сан-Франциско, шт. Калифорния, США | |
| Сантьяго, Чили | |
| Йокохама, Япония | |
Извержения и продукты извержения
Отрывок из доклада "Перед угрозой геологических и гидрологических стихийных бедствий". Геологическая служба США, доклад 1240-В.
Вулканические извержения в общих чертах можно классифицировать как невзрывные и взрывные. Невзрывные извержения обычно вызываются магмой (расплавленной породой), богатой железом и магнием Она относительно жидкая и легко пропускает газы через себя. Потоки лавы, наиболее часто встречающиеся на острове Гавайи, являются наиболее характерным продуктом невзрывных извержений. Наоборот, взрывные извержения очень сильные и вызываются магмой, богатой кремнием, которая не такая жидкая; эти извержения характерны для вулканов вулканической цепи Аляски. В процессе взрывных извержений выделяются большие количества обломочного материала в форме вулканического пепла, пирокластических потоков и грязевых потоков, которые стекают по склонам вулкана.Тефра - один из продуктов извержения. Под этим термином понимаются обломки пород всех размеров, извергаемые в воздух над вулканом, часто в виде вертикальной колонны, которая достигает верхнего слоя стратосферы. Большие куски породы обычно вновь падают на вулкан или вблизи него. Небольшие фрагменты переносятся ветром и падают на расстоянии от вулкана. Это расстояние зависит от размера и плотности частиц, высоты извержения и скорости ветра. Извержение большого количества тефры приводит к образованию значительного слоя пепла. Пространственное распределение накапливающегося пепла имеет наибольшую толщину прямо с подветренной стороны вулкана и истончается с удалением от вулкана. Тефра мо
Недавно учеными было обнаружено, что Евразийский континент с каждым годом все больше начинает сползать под Африку. Об этом сообщил на конференции Европейских наук о Земле Ринус Вортел из Утрехтского университета. Ранее специалисты по глобальной тектонике считали, что, наоборот Африканский континент уходит под Средиземноморье. Но теперь появились данные, что Европа постепенно уходит под Африку, тем самым образуя зону субдукции. Субдукция – это такой участок земли, где происходит погружение веществ из земной коры в мантию. В настоящее время подобные зоны субдукции существуют в Тихом океане и в Атлантике в районе Карибского моря.
Именно в этих местах очень часто происходят различные волнения, подводные землетрясения, цунами. Ученые думают, что подобные происшествия теперь будут случаться и в пока еще более спокойном бассейне Средиземного моря. Так, что вскоре мы вряд ли сможем завидовать некоторым европейским странам, расположенным на данном побережье.
Будет не лишним упомянуть, что такие движения земной коры весьма озадачили многих специалистов, потому, что до недавнего времени существовало совсем другое мнение. Ученые считали, что, наоборот, более тяжелая северная часть Африки, погружается в южную часть мантии Евразийского континента. Но группа ученых во главе с Вортелом смогла представить доказательства, согласно которым некоторое время назад этот процесс прекратился, а потом началось движение совсем в другую сторону.
Все, что нужно знать автолюбителям. Новые автомобили , авторынок, покупка и продажа, главные новости недели. Обсуждение различной информации на форуме, ответы на волнующие вопросы, и все это на сайте avtogomel.com.
Исследователи считают, что подобный процесс протекает следующим образом: так как северная часть Африки состоит из более тяжелых пород, все равно остальная часть плиты этого континента гораздо легче плиты, на которой лежит Евразийский континент. Тем более что в центральной части Африки ученые заметили тенденции к образованию разлома, с помощью, которого, скорее всего, происходит отсоединение плотной части плиты от более легкой. Именно поэтому и остановилось сползание африканского материка в сторону Европы. В настоящее время платформу Евразийского континента уже больше не сдерживает наличие Африки, поэтому тяжелая платформа начала свое движение на юг, при этом постепенно погружаясь в мантию и сползая при этом под Африку.
Известно, что подобное уже происходила на нашей планете много веков назад.
Например, 306 миллионов лет назад, когда была эпоха палеозоя, плиты Евразийского и Африканского континента смыкались между собой. По-другому, выглядели и другие континенты – Африка, Южная Америка, Индия, Австралия и Антарктида – все входили в состав огромного материка Годвана. Европа тогда вместе с Северной Америкой составляли континент Еврамерию. Сибирь была отдельным материком – Ангаридой, а Китай существовал между этими континентами в виде двух островов – северного и южного.
После того, как произошло соединение Европы и Африки, в начале мезозоя, почти вся суша собралась в один суперконтинент – Пангею. Уже потом на этом самом материке и возникли динозавры и первые млекопитающие.
Но такое соединение всех континентов было очень непрочным, через некоторое время начался раскол и отсоединение на отдельные континенты. А по линии Европа- Африка и произошло возникновение той самой зоны субдукции. Таким образом, на Земле произошло возникновение двух материков – Лавразии (Северная Америка, Европа, Сибирь и Китай), и Гондвана. Эти два континента находились в очень беспокойном в сейсмическом плане океане Тетис. В настоящее время вместо него находятся Средиземное, Черное и Каспийское море. Но эти два материка тоже оказались не слишком устойчивыми образованиями, и вскоре гигантские плиты начали распадаться. Таким образом, примерно 14 миллионов лет назад сложилось современное расположение материков и океанов, которое почти с тех пор не изменилось.
Почему же происходят такие движения огромных континентов на нашей планете? Оказывается, к этому причастна мантийная конвекция, в результате которой происходит погружение к ядру Земли более тяжелых элементов и выталкивание на поверхность более легких. В современном мире известно о существовании двух точек подъема и спуска вещества.
Специалисты уверенны, что в настоящее время мы можем наблюдать, как происходит постепенное снижение активности Тихоокеанской точки подъема, а также зоны субдукции. Ученые считают, что в будущем на Земле останется только одна точка подъема (в Северной Атлантике или около Антарктиды) и одна зона субдукции (в Индийском океане). Хотя, сейчас уже нет в этом уверенности, потому, что группа ученых во главе с Вортелом, предполагают возникновение зоны субдукции в Средиземном море.
Что же произойдет тогда с нашими материками? Очевидно, что примерно через 50 миллионов лет Африканский континент окончательно расколется на 2 части, северная из которых примкнет к Европе, а Южная присоединиться к Южной Америке, Австралия и Антарктида образуют материк – УльтимаГодвану. А еще через 100 миллионов лет, оба Американских континента и часть Африки примкнут к Евразии, а Индия соединиться с УльтимаГодваной. В последующие столетия все материки будут стремиться к соединению друг с другом, чтобы в конечном итоге образуют сверхматерик – УльтимаПангею, которая и будет оставаться неизменной следующие 80-120 миллионов лет. Дальнейший прогноз о поведении континентов и материков весьма затруднителен из-за отсутствия информации.
Не стоит забывать, что все движения плит будут сопровождаться различными катаклизмами – извержениями вулканов, землетрясениями и цунами. Поэтому есть большая вероятность, того, что часть обитателей нашей планеты погибнет. Это поможет ускорить темпы эволюции, которая, скорее всего, будет способствовать возникновению новых форм жизни на Земле. Более приятным будет то, что новейший материк – УльтимаПангея будет со всех сторон омываться одним океанским течением, что будет способствовать к выравниванию климата на всей планете. Предполагается, что климат будет похож на субтропический. Исчезнут полярные ледники и жаркие пустыни, потому, что влажные воздушные массы будут равномерно разносить осадки на всю поверхность материка. Видимо это будет напоминать мезозойскую эру. Пока не ясна судьба человечества. Может люди выживут, а может – нет. Если человечество выживет, то ему придется кардинально поменять свой образ жизни, перейти на углеводородную и биотопливную энергетику. Стать эусоциальным, то есть организовать общество похожее на колонии пчел, муравьев, термитов.
No related links found
December 10th, 2015
Кликабельно
Согласно современной теории литосферных плит вся литосфера узкими и активными зонами - глубинными разломами - разделена на отдельные блоки, перемещающиеся в пластичном слое верхней мантии относительно друг друга со скоростью 2-3 см в год. Эти блоки называются литосферными плитами.
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.
Утверждается, что ученые не совсем уверены, что вызывает эти самые сдвиги и как обозначились границы тектонических плит. Существует бессчетное множество различных теорий, но ни одна из них полностью не объясняет все аспекты тектонической активности.
Давайте хотя бы узнаем как это себе представляют сейчас.
Вегенер писал: «В 1910 г. мне впервые пришла в голову мысль о перемещении материков…, когда я поразился сходством очертаний берегов по обе стороны Атлантического океана». Он предположил, что в раннем палеозое на Земле существовали два крупных материка - Лавразия и Гондвана.
Лавразия - это был северный материк, который включал территории современной Европы, Азии без Индии и Северной Америки. Южный материк - Гондвана объединял современные территории Южной Америки, Африки, Антарктиды, Австралии и Индостана.
Между Гондваной и Лавразией находилось первое морс - Тетис, как огромный залив. Остальное пространство Земли было занято океаном Панталасса.
Около 200 млн лет назад Гондвана и Лавразия были объединены в единый континент - Пангею (Пан - всеобщий, Ге - земля)
Примерно 180 млн лет назад материк Пангея снова начал разделяться на составные части, которые перемешались но поверхности нашей планеты. Разделение происходило следующим образом: сначала вновь появились Лавразия и Гондвана, потом разделилась Лавразия, а затем раскололась и Гондвана. За счет раскола и расхождения частей Пангеи образовались океаны. Молодыми океанами можно считать Атлантический и Индийский; старым - Тихий. Северный Ледовитый океан обособился при увеличении суши в Северном полушарии.
А. Вегенер нашел много подтверждений существованию единого материка Земли. Особенно убедительным показалось ему существование в Африке и в Южной Америке остатков древних животных - листозавров. Это были пресмыкающиеся, похожие на небольших гиппопотамов, обитавшие только в пресноводных водоемах. Значит, проплыть огромные расстояния по соленой морской воде они не могли. Аналогичные доказательства он нашел и в растительном мире.
Интерес к гипотезе движения материков в 30-е годы XX в. несколько снизился, но в 60-е годы возродился вновь, когда в результате исследований рельефа и геологии океанического дна были получены данные, свидетельствующие о процессах расширения (спрединга) океанической коры и «подныривания» одних частей коры под другие (субдукции).
Строение континентального рифта
Верхняя каменная часть планеты разделена на две оболочки, существенно различающиеся по реологическим свойствам: жесткую и хрупкую литосферу и подстилающую её пластичную и подвижную астеносферу.
Подошва литосферы является изотермой приблизительно равной 1300°С, что соответствует температуре плавления (солидуса) мантийного материала при литостатическом давлении, существующем на глубинах первые сотни километров. Породы, лежащие в Земле над этой изотермой, достаточно холодны и ведут себя как жесткий материал, в то время как нижележащие породы того же состава достаточно нагреты и относительно легко деформируются.
Литосфера разделена по плиты, постоянно движущиеся по поверхности пластичной астеносферы. Литосфера делится на 8 крупных плит, десятки средних плит и множество мелких. Между крупными и средними плитами располагаются пояса, сложенные мозаикой мелких коровых плит.
Границы плит являются областями сейсмической, тектонической и магматической активности; внутренние области плит слабо сейсмичны и характеризуются слабой проявленностью эндогенных процессов.
Более 90 % поверхности Земли приходится на 8 крупных литосферных плит:
Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (например, Тихоокеанская плита), другие включают фрагменты и океанической и континентальной коры.
Схема образования рифта
Различают три типа относительных перемещений плит: расхождение (дивергенция), схождение (конвергенция) и сдвиговые перемещения.
Дивергентные границы – границы, вдоль которых происходит раздвижение плит. Геодинамическую обстановку, при которой происходит процесс горизонтального растяжения земной коры, сопровождающийся возникновением протяженных линейно вытянутых щелевых или ровообразных впадин называют рифтогенезом. Эти границы приурочены к континентальным рифтам и срединно-океанических хребтам в океанических бассейнах. Термин «рифт» (от англ. rift – разрыв, трещина, щель) применяется к крупным линейным структурам глубинного происхождения, образованным в ходе растяжения земной коры. В плане строения они представляют собой грабенообразные структуры. Закладываться рифты могут и на континентальной, и на океанической коре, образуя единую глобальную систему, ориентированную относительно оси геоида. При этом эволюция континентальных рифтов может привести к разрыву сплошности континентальной коры и превращению этого рифта в рифт океанический (если расширение рифта прекращается до стадии разрыва континентальной коры, он заполняется осадками, превращаясь в авлакоген).
Процесс раздвижения плит в зонах океанских рифтов (срединно-океанических хребтов) сопровождается образованием новой океанической коры за счёт магматических базальтовых расплав поступающих из астеносферы. Такой процесс образования новой океанической коры за счёт поступления мантийного вещества называется спрединг (от англ. spread – расстилать, развёртывать).
Строение срединно-океанического хребта. 1 – астеносфера, 2 – ультраосновные породы, 3 – основные породы (габброиды), 4 – комплекс параллельных даек, 5 – базальты океанического дна, 6 – сегменты океанической коры, образовавшие в разное время (I-V по мере удревнения), 7 – близповерхностный магматический очаг (с ультраосновной магмой в нижней части и основной в верхней), 8 – осадки океанического дна (1-3 по мере накопления)
В ходе спрединга каждый импульс растяжения сопровождается поступлением новой порции мантийных расплавов, которые, застывая, наращивают края расходящихся от оси СОХ плит. Именно в этих зонах происходит формирование молодой океанической коры.
Столкновение континентальной и океанической литосферных плит
Субдукция – процесс поддвига океанской плиты под континентальную или другую океаническую. Зоны субдукции приурочены к осевым частям глубоководных желобов, сопряжённых с островными дугами (являющихся элементами активных окраин). На субдукционные границы приходится около 80% протяжённости всех конвергентных границ.
При столкновении континентальной и океанической плит естественным явлением является поддвиг океанической (более тяжёлой) под край континентальной; при столкновении двух океанических погружается более древняя (то есть более остывшая и плотная) из них.
Зоны субдукции имеют характерное строение: их типичными элементами служат глубоководный желоб – вулканическая островная дуга – задуговый бассейн. Глубоководный желоб образуется в зоне изгиба и поддвигасубдуцирующей плиты. По мере погружения эта плита начинает терять воду (находящуюся в изобилии в составе осадков и минералов), последняя, как известно, значительно снижает температуру плавления пород, что приводит к образованию очагов плавления, питающих вулканы островных дуг. В тылу вулканической дуги обычно происходит некоторое растяжение, определяющее образование задугового бассейна. В зоне задугового бассейна растяжение может быть столь значительным, что приводит к разрыву коры плиты и раскрытию бассейна с океанической корой (так называемый процесс задугового спрединга).
Объём поглощённой в зонах субдукции океанской коры равен объёму коры, возникающей в зонах спрединга. Это положении подчёркивает мнение о постоянстве объёма Земли. Но такое мнение не является единственным и окончательно доказанным. Не исключено, что объём планы меняется пульсационно, или происходит уменьшение его уменьшение за счёт охлаждения.
Погружение субдуцирующей плиты в мантию трассируется очагами землетрясений, возникающих на контакте плит и внутри субдуцирующей плиты (более холодной и вследствие этого более хрупкой, чем окружающие мантийные породы). Эта сейсмофокальная зона получила название зона Беньофа-Заварицкого. В зонах субдукции начинается процесс формирования новой континентальной коры. Значительно более редким процессом взаимодействия континентальной и океанской плит служит процесс обдукции – надвигания части океанической литосферы на край континентальной плиты. Следует подчеркнуть, что в ходе этого процесса происходит расслоение океанской плиты, и надвигается лишь её верхняя часть – кора и несколько километров верхней мантии.
Столкновение континентальных литосферных плит
При столкновении континентальных плит, кора которых более лёгкая, чем вещество мантии, и вследствие этого не способна в неё погрузиться, протекает процесс коллизии. В ходе коллизии края сталкивающихся континентальных плит дробятся, сминаются, формируются системы крупных надвигов, что приводит к росту горных сооружений со сложным складчато-надвиговым строением. Классическим примером такого процесса служит столкновение Индостанской плиты с Евразийской, сопровождающееся ростом грандиозных горных систем Гималаев и Тибета. Процесс коллизии сменяет процесс субдукции, завершая закрытие океанического бассейна. При этом в начале коллизионного процесса, когда края континентов уже сблизились, коллизия сочетается с процессом субдукции (продолжается погружение под край континента остатков океанической коры). Для коллизионных процессов типичны масштабный региональный метаморфизм и интрузивный гранитоидный магматизм. Эти процессы приводят к созданию новой континентальной коры (с её типичным гранито-гнейсовым слоем).
Основной причиной движения плит служит мантийная конвекция, обусловленная мантийными теплогравитационными течениями.
Источником энергии для этих течений служит разность температуры центральных областей Земли и температуры близповерхностных её частей. При этом основная часть эндогенного тепла выделяется на границе ядра и мантии в ходе процесса глубинной дифференциации, определяющего распад первичного хондритового вещества, в ходе которого металлическая часть устремляется к центру, наращивая ядро планеты, а силикатная часть концентрируются в мантии, где далее подвергается дифференциации.
Нагретые в центральных зонах Земли породы расширяются, плотность их уменьшается, и они всплывают, уступая место опускающимся более холодными и потому более тяжёлым массам, уже отдавшим часть тепла в близповерхностных зонах. Этот процесс переноса тепла идёт непрерывно, в результате чего возникают упорядоченные замкнутые конвективные ячейки. При этом в верхней части ячейки течение вещества происходит почти в горизонтальной плоскости, и именно эта часть течения определяет горизонтальное перемещение вещества астеносферы и расположенных на ней плит. В целом, восходящие ветви конвективных ячей располагаются под зонами дивергентных границ (СОХ и континентальными рифтами), нисходящие – под зонами конвергентных границ. Таким образом, основная причина движения литосферных плит – «волочение» конвективными течениями. Кроме того, на плиты действуют ещё рад факторов. В частности, поверхность астеносферы оказывается несколько приподнятой над зонами восходящих ветвей и более опущенной в зонах погружения, что определяет гравитационное «соскальзывание» литосферной плиты, находящейся на наклонной пластичной поверхности. Дополнительно действуют процессы затягивания тяжёлой холодной океанской литосферы в зонах субдукции в горячую, и как следствие менее плотную, астеносферу, а также гидравлического расклинивания базальтами в зонах СОХ.
К подошве внутриплитовых частей литосферы приложены главные движущие силы тектоники плит – силы мантийного “волочения” (англ. drag) FDO под океанами и FDC под континентами, величина которых зависит в первую очередь от скорости астеносферного течения, а последняя определяется вязкостью и мощностью астеносферного слоя. Так как под континентами мощность астеносферы значительно меньше, а вязкость значительно больше, чем под океанами, величина силы FDC почти на порядок уступает величине FDO. Под континентами, особенно их древними частями (материковыми щитами), астеносфера почти выклинивается, поэтому континенты как бы оказываются “сидящими на мели”. Поскольку большинство литосферных плит современной Земли включают в себя как океанскую, так и континентальную части, следует ожидать, что присутствие в составе плиты континента в общем случае должно “тормозить” движение всей плиты. Так оно и происходит в действительности (быстрее всего движутся почти чисто океанские плиты Тихоокеанская, Кокос и Наска; медленнее всего – Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская, Антарктическая и Африканская, значительную часть площади которых занимают континенты). Наконец, на конвергентных границах плит, где тяжелые и холодные края литосферных плит (слэбы) погружаются в мантию, их отрицательная плавучесть создает силу FNB (индекс в обозначении силы – от английского negative buoyance). Действие последней приводит к тому, что субдуцирующая часть плиты тонет в астеносфере и тянет за собой всю плиту, увеличивая тем самым скорость ее движения. Очевидно, сила FNB действует эпизодически и только в определенных геодинамических обстановках, например в случаях описанного выше обрушения слэбов через раздел 670 км.
Таким образом, механизмы, приводящие в движение литосферные плиты, могут быть условно отнесены к следующим двум группам: 1) связанные с силами мантийного “волочения” (mantle drag mechanism), приложенными к любым точкам подошвы плит, на рисунке – силы FDO и FDC; 2) связанные с силами, приложенными к краям плит (edge-force mechanism), на рисунке – силы FRP и FNB. Роль того или иного движущего механизма, а также тех или иных сил оценивается индивидуально для каждой литосферной плиты.
Совокупность этих процессов отражает общий геодинамический процесс, охватывающих области от поверхностных до глубинных зон Земли. В настоящее время в мантии Земли развивается двухъячейковая мантийная конвекция с закрытыми ячейками (согласно модели сквозьмантийной конвекции) или раздельная конвекция в верхней и нижней мантии с накоплением слэбов под зонами субдукции (согласно двухъярусной модели). Вероятные полюсы подъема мантийного вещества расположены в северо-восточной Африке (примерно под зоной сочленения Африканской, Сомалийской и Аравийской плит) и в районе острова Пасхи (под срединным хребтом Тихого океана – Восточно-Тихоокеанским поднятием). Экватор опускания мантийного вещества проходит примерно по непрерывной цепи конвергентных границ плит по периферии Тихого и восточной части Индийского океанов.Современный режим мантийной конвекции, начавшийся примерно 200 млн. лет назад распадом Пангеи и породивший современные океаны, в будущем сменится на одноячейковый режим (по модели сквозьмантийной конвекции) или (по альтернативной модели) конвекция станет сквозьмантийной за счет обрушения слэбов через раздел 670 км. Это, возможно, приведет к столкновению материков и формированию нового суперконтинента, пятого по счету в истории Земли.
Перемещения плит подчиняются законам сферической геометрии и могут быть описаны на основе теоремы Эйлера. Теорема вращения Эйлера утверждает, что любое вращение трёхмерного пространства имеет ось. Таким образом, вращение может быть описана тремя параметрами: координаты оси вращения (например, её широта и долгота) и угол поворота. На основании этого положения может быть реконструировано положение континентов в прошлые геологические эпохи. Анализ перемещений континентов привёл к выводу, что каждые 400-600 млн. лет они объединяются в единый суперконтинент, подвергающийся в дальнейшем распаду. В результате раскола такого суперконтинента Пангеи, произошедшего 200-150 млн. лет назад, и образовались современные континенты.
Тектоника литосферных плит - это первая общегеологическая концепция, которую можно было проверить. Такая проверка была проведена. В 70-х гг. была организована программа глубоководного бурения. В рамках этой программы буровым судном «Гломар Челленджер», было пробурено несколько сотен скважин, которые показали хорошую сходимость возрастов, оцененных по магнитным аномалиям, с возрастами, определенными по базальтам или по осадочным горизонтам. Схема распространения разновозрастных участков океанической коры показана на рис.:
Возраст океанской коры по магнитным аномалиям (Кеннет, 1987): 1 - области отсутствия данных и суша; 2–8 - возраст: 2 - голоцен, плейстоцен, плиоцен (0–5 млн лет); 3 - миоцен (5–23 млн лет); 4 - олигоцен (23–38 млн лет); 5 - эоцен (38–53 млн лет); 6 - палеоцен (53–65 млн лет) 7 - мел (65–135 млн лет) 8 - юра (135–190 млн лет)
В конце 80-х гг. завершился еще один эксперимент по проверке движения литосферных плит. Он был основан на измерении базовых линий по отношению к далеким квазарам. На двух плитах выбирались точки, в которых, с использованием современных радиотелескопов, определялось расстояние до квазаров и угол их склонения, и, соответственно, рассчитывались расстояния между точками на двух плитах, т. е., определялась базовая линия. Точность определения составляла первые сантиметры. Через несколько лет измерения повторялись. Была получена очень хорошая сходимость результатов, рассчитанных по магнитным аномалиям, с данными, определенными по базовым линиям
Схема, иллюстрирующая результаты измерений взаимного перемещения литосферных плит, полученные методом интерферометрии со сверхдлинной базой - ИСДБ (Картер, Робертсон, 1987). Движение плит изменяет длину базовой линии между радиотелескопами, расположенными на разных плитах. На карте Северного полушария показаны базовые линии, на основании измерений которых по методу ИСДБ получено достаточное количество данных, чтобы сделать надежную оценку скорости изменения их длины (в сантиметрах в год). Числа в скобках указывают величину смещения плит, рассчитанную по теоретической модели. Почти во всех случаях расчетная и измеренная величины очень близки
Таким образом, тектоника литосферных плит за эти годы прошла проверку рядом независимых методов. Она признана мировым научным сообществом в качестве парадигмы геологии в настоящее время.
Зная положение полюсов и скорости современного перемещения литосферных плит, скорости раздвижения и поглощения океанического дна, можно наметить путь движения континентов в будущем и представить их положение на какой-то отрезок времени.
Такой прогноз был сделан американскими геологами Р. Дитцем и Дж. Холденом. Через 50 млн. лет, по их предположениям, Атлантический и Индийский океаны разрастутся за счет Тихого, Африка сместится на север и благодаря этому постепенно ликвидируется Средиземное море. Гибралтарский пролив исчезнет, а «повернувшаяся» Испания закроет Бискайский залив. Африка будет расколота великими африканскими разломами и восточная ее часть сместится на северо-восток. Красное море настолько расширится, что отделит Синайский полуостров от Африки, Аравия переместится на северо-восток и закроет Персидский залив. Индия все сильнее будет надвигаться на Азию, а значит, Гималайские горы будут расти. Калифорния по разлому Сан-Андреас отделится от Северной Америки, и на этом месте начнет формироваться новый океанический бассейн. Значительные изменения произойдут в южном полушарии. Австралия пересечет экватор и придет в соприкосновение с Евразией. Этот прогноз требует значительного уточнения. Многое здесь еще остается дискуссионным и неясным.
источники
http://www.pegmatite.ru/My_Collection/mineralogy/6tr.htm
http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/dvizhenie-litosfernyh-plit.html
http://kafgeo.igpu.ru/web-text-books/geology/platehistory.htm
http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/geologia/dvizh/dvizh.htm
А я вам давайте напомню , а вот интересные и вот такой . Посмотрите на и Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -
