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Placas litosféricas- grandes blocos rígidos da litosfera terrestre, limitados por zonas de falha sísmica e tectonicamente ativas.

As placas, via de regra, são separadas por falhas profundas e se movem ao longo da camada viscosa do manto umas em relação às outras a uma velocidade de 2 a 3 cm por ano. Nos pontos de convergência das placas continentais, ocorre sua colisão, cinturões de montanha ... Quando as placas continental e oceânica interagem, a placa com a crosta oceânica é empurrada para baixo da placa com a crosta continental, resultando na formação de trincheiras de profundidade e arcos insulares.

Tráfego placas litosféricas associado ao movimento da matéria no manto. Em algumas partes do manto, existem fluxos poderosos de calor e matéria, subindo de suas profundezas para a superfície do planeta.

Mais de 90% da superfície da Terra é coberta 13 as maiores placas litosféricas.

A fenda– uma enorme fenda na crosta terrestre, formada durante seu alongamento horizontal (ou seja, onde os fluxos de calor e matéria divergem). O magma irrompe nas fendas, novas falhas, horsts e grabens aparecem. As dorsais meso-oceânicas estão se formando.

O primeiro hipótese de deriva continental (ou seja, movimento horizontal da crosta terrestre) apresentado no início do século XX A. Wegener... Com base nisso, teoria da litosférica ou m. De acordo com essa teoria, a litosfera não é um monólito, mas consiste em placas grandes e pequenas "flutuando" na astenosfera. As áreas de fronteira entre as placas litosféricas são chamadas cinturões sísmicos - estas são as áreas mais "inquietas" do planeta.

A crosta terrestre é dividida em áreas estáveis ​​(plataformas) e áreas móveis (áreas dobradas - geossinclinos).

- estruturas montanhosas subaquáticas poderosas no fundo do oceano, na maioria das vezes ocupando a posição intermediária. Perto das dorsais meso-oceânicas, as placas litosféricas se separam e uma jovem crosta oceânica basáltica aparece. O processo é acompanhado por intenso vulcanismo e alta sismicidade.

As zonas de fenda continental são, por exemplo, o sistema de fenda da África Oriental, o sistema de fenda de Baikal. As fendas, assim como as dorsais meso-oceânicas, são caracterizadas por atividade sísmica e vulcanismo.

Placas tectônicas- uma hipótese que sugere que a litosfera é quebrada em grandes placas que se movem horizontalmente ao longo do manto. Perto das dorsais meso-oceânicas, as placas litosféricas se separam e crescem devido à matéria que sobe das entranhas da Terra; nas trincheiras de águas profundas, uma placa passa por baixo da outra e é absorvida pelo manto. Em locais de colisão de placas, estruturas dobradas são formadas.

Placas tectônicas (placas tectônicas) é um conceito geodinâmico moderno baseado no fornecimento de deslocamentos horizontais em grande escala em relação a fragmentos integrais da litosfera (placas litosféricas). Assim, a tectônica de placas considera os movimentos e interações das placas litosféricas.

Pela primeira vez, a hipótese do movimento horizontal de blocos crustais foi feita por Alfred Wegener na década de 1920 no quadro da hipótese de "deriva continental", mas essa hipótese não recebeu sustentação na época. Foi apenas na década de 1960 que os estudos do fundo do oceano forneceram evidências conclusivas dos movimentos das placas horizontais e dos processos de expansão dos oceanos devido à formação (disseminação) da crosta oceânica. O renascimento das idéias sobre o papel predominante dos movimentos horizontais ocorreu no quadro da direção "mobilística", cujo desenvolvimento levou ao desenvolvimento de teoria moderna placas tectônicas. Os princípios fundamentais da tectônica de placas foram formulados em 1967-68 por um grupo de geofísicos americanos - WJ Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes no desenvolvimento das ideias anteriores (1961-62) dos cientistas americanos G. Hess e R. Digz sobre a expansão (propagação) do fundo do oceano

Noções básicas de placas tectônicas

Os fundamentos das placas tectônicas podem ser resumidos em várias

1. A parte rochosa superior do planeta é dividida em duas conchas, significativamente diferentes em propriedades reológicas: a litosfera rígida e frágil e a astenosfera plástica e móvel subjacente.

2. A litosfera é dividida em placas, movendo-se constantemente ao longo da superfície da astenosfera de plástico. A litosfera é dividida em 8 placas grandes, dezenas de placas médias e muitas placas pequenas. Entre as lajes grandes e médias, encontram-se cinturas compostas por mosaicos de pequenas lajes crustais.

Os limites das placas são áreas de atividade sísmica, tectônica e magmática; as regiões internas das placas são fracamente sísmicas e caracterizadas por uma fraca manifestação de processos endógenos.

Mais de 90% da superfície da Terra cai em 8 grandes placas litosféricas:

Prato australiano,
Placa antártica,
Prato africano,
Placa euro-asiática,
Prato Hindustan,
Placa do Pacífico,
Prato Norte Americano,
Placa Sul-americana.

Placas do meio: árabe (subcontinente), caribenho, filipino, Nazca e Cocos e Juan de Fuca, etc.

Algumas placas litosféricas são compostas exclusivamente de crosta oceânica (por exemplo, a placa do Pacífico), outras incluem fragmentos da crosta oceânica e continental.

3. Existem três tipos de deslocamentos relativos das placas: divergência (divergência), convergência (convergência) e deslocamentos de cisalhamento..

Consequentemente, três tipos de limites da placa principal são distinguidos.

Fronteiras divergentes- limites ao longo dos quais as lajes se afastam.

Os processos de alongamento horizontal da litosfera são chamados rachadura... Essas fronteiras estão confinadas a fendas continentais e dorsais meso-oceânicas em bacias oceânicas.

O termo "rift" (do inglês rift - ruptura, fenda, lacuna) é aplicado a grandes estruturas lineares de origem profunda, formadas durante o estiramento da crosta terrestre. Em termos de estrutura, são estruturas do tipo graben.

As fendas podem ser colocadas tanto na crosta continental quanto na oceânica, formando um único sistema global orientado em relação ao eixo geóide. Neste caso, a evolução dos riftes continentais pode levar a uma ruptura da continuidade da crosta continental e à transformação deste em um rifte oceânico (se a expansão do rifte parar antes do estágio de ruptura da crosta continental, é preenchido com sedimentos, transformando-se em aulacogênio).

O processo de deslizamento das placas em zonas de fendas oceânicas (dorsais meso-oceânicas) é acompanhado pela formação de uma nova crosta oceânica devido ao derretimento basáltico magmático proveniente da astenosfera. Este processo de formação de uma nova crosta oceânica devido ao influxo de matéria do manto é denominado espalhando(do espalhamento inglês - espalhar, desdobrar).

A estrutura da dorsal meso-oceânica

No curso do espalhamento, cada pulso de extensão é acompanhado pelo influxo de uma nova porção de derretimento do manto, que, ao se solidificar, forma as bordas das placas divergentes do eixo MOR.

É nessas zonas que ocorre a formação de uma jovem crosta oceânica.

Fronteiras convergentes- limites ao longo dos quais ocorre a colisão de placas. Pode haver três variantes principais de interação em uma colisão: litosfera "oceânica-oceânica", "oceânica-continental" e "continental-continental". Dependendo da natureza das placas em colisão, vários processos diferentes podem ocorrer.

Subdução- o processo de deslocamento da placa oceânica sob o oceano continental ou outro oceânico. As zonas de subducção estão confinadas às partes axiais das trincheiras de águas profundas, conjugadas com arcos de ilha (que são elementos de margens ativas). Os limites de subdução representam cerca de 80% do comprimento de todos os limites convergentes.

Quando as placas continental e oceânica colidem, um fenômeno natural é o underdling da placa oceânica (mais pesada) sob a borda do continental; quando dois oceânicos colidem, o mais antigo (isto é, o mais frio e o mais denso) afunda.

As zonas de subducção têm uma estrutura característica: seus elementos típicos são uma trincheira no fundo do mar - um arco de ilha vulcânica - uma bacia de arco posterior. Uma trincheira em alto mar é formada na zona de curvatura e subtração da placa subdutora. Ao afundar, essa placa começa a perder água (abundante na composição de sedimentos e minerais), esta última, como se sabe, reduz significativamente o ponto de fusão das rochas, o que leva à formação de centros de fusão que alimentam os vulcões. dos arcos da ilha. Na parte posterior de um arco vulcânico, geralmente ocorre algum alongamento, o que determina a formação de uma bacia de arco posterior. Na zona da bacia do arco posterior, o alongamento pode ser tão significativo que leva à ruptura da crosta da placa e à abertura da bacia com a crosta oceânica (processo denominado de espalhamento do arco posterior).

A subsidência da placa subdutora no manto é traçada por focos de terremoto que surgem no contato das placas e dentro da placa subdutora (mais fria e, portanto, mais frágil do que as rochas do manto ao redor). Esta zona focal sísmica foi nomeada Zona Benioff-Zavaritsky.

Nas zonas de subducção, inicia-se o processo de formação de uma nova crosta continental.

Um processo muito mais raro de interação das placas continentais e oceânicas é o processo obdução- Impulso de uma parte da litosfera oceânica na borda da placa continental. Ressalta-se que no decorrer desse processo ocorre a separação da placa oceânica, e apenas sua parte do topo- crosta e vários quilômetros do manto superior.

Na colisão de placas continentais, cuja crosta é mais leve que o material do manto e, por isso, não consegue submergir nele, ocorre o processo colisões... No curso da colisão, as bordas das placas continentais em colisão são esmagadas, amassadas, sistemas de grandes impulsos são formados, o que leva ao crescimento de estruturas montanhosas com uma estrutura complexa de dobramento. Um exemplo clássico de tal processo é a colisão da placa do Hindustão com a eurasiana, acompanhada pelo crescimento dos imensos sistemas montanhosos do Himalaia e do Tibete.

Modelo de processo de colisão

O processo de colisão substitui o processo de subducção, completando o fechamento da bacia oceânica. Ao mesmo tempo, no início do processo de colisão, quando as bordas dos continentes já se aproximam, a colisão é combinada com o processo de subducção (o afundamento da crosta oceânica continua sob a borda do continente).

Metamorfismo regional em grande escala e magmatismo granitóide intrusivo são típicos para processos de colisão. Esses processos levam à formação de uma nova crosta continental (com sua típica camada de granito-gnaisse).

Transforme os limites- limites ao longo dos quais ocorrem os deslocamentos de cisalhamento das placas.

Os limites das placas litosféricas da Terra

1 – limites divergentes ( uma - dorsais meso-oceânicas, b - fendas continentais); 2 – transformar fronteiras; 3 – limites convergentes ( uma - arco da ilha, b - margens continentais ativas, v - colisional); 4 – direção e velocidade (cm / ano) do movimento da placa.

4. O volume da crosta oceânica absorvido nas zonas de subducção é igual ao volume da crosta que surge nas zonas de disseminação. Esta posição enfatiza a opinião sobre a constância do volume da Terra. Mas esta opinião não é a única e definitivamente comprovada. É possível que o volume dos planos mude de forma pulsante, ou haja uma diminuição em sua diminuição devido ao resfriamento.

5. A principal causa do movimento da placa é a convecção do manto. causada por correntes de calor-gravidade do manto.

A fonte de energia dessas correntes é a diferença de temperatura entre as regiões centrais da Terra e a temperatura de suas partes próximas à superfície. Nesse caso, a maior parte do calor endógeno é liberado na fronteira do núcleo e manto durante o processo de diferenciação profunda, que determina a degradação do material condrítico primário, durante o qual a parte metálica corre para o centro, aumentando o núcleo do planeta, e a parte de silicato concentra-se no manto, onde é ainda mais diferenciada.

As rochas aquecidas nas zonas centrais da Terra se expandem, sua densidade diminui e sobem, dando lugar a massas cada vez mais frias e, portanto, mais pesadas, que já liberaram parte do calor nas zonas próximas à superfície. Este processo de transferência de calor continua continuamente, resultando na formação de células convectivas fechadas e ordenadas. Nesse caso, na parte superior da célula, o fluxo de matéria ocorre quase no plano horizontal, e é essa parte do fluxo que determina o movimento horizontal da matéria da astenosfera e das placas nela localizadas. Em geral, os ramos ascendentes das células convectivas estão localizados sob as zonas de limites divergentes (MOR e fendas continentais), e os ramos descendentes - sob as zonas de limites convergentes.

Assim, o principal motivo do movimento das placas litosféricas é o "arrasto" por correntes convectivas.

Além disso, vários fatores atuam nas placas. Em particular, a superfície da astenosfera acaba sendo um pouco elevada acima das zonas de ramos ascendentes e mais rebaixada nas zonas de imersão, o que determina o "deslizamento" gravitacional da placa litosférica localizada em uma superfície plástica inclinada. Além disso, existem processos de puxar a pesada litosfera oceânica fria nas zonas de subducção para a quente e, como consequência, a astenosfera menos densa, bem como o encaixe hidráulico por basaltos nas zonas MOR.

Figura - Forças atuando nas placas litosféricas.

As principais forças motrizes das placas tectônicas são aplicadas ao fundo das partes intraplaca da litosfera - as forças do manto arrastam FDO sob os oceanos e FDC sob os continentes, cuja magnitude depende principalmente da velocidade da corrente astenosférica, e esta última é determinado pela viscosidade e espessura da camada astenosférica. Visto que sob os continentes a espessura da astenosfera é muito menor e a viscosidade é muito maior do que sob os oceanos, a magnitude da força FDC quase uma ordem de magnitude inferior a FDO... Sob os continentes, especialmente suas partes antigas (escudos continentais), a astenosfera quase se afunda, então os continentes parecem estar “encalhados”. Como a maioria das placas litosféricas da Terra atual inclui partes oceânicas e continentais, é de se esperar que a presença de um continente na placa geralmente “desacelere” o movimento de toda a placa. É assim que realmente acontece (as que se movem mais rapidamente são as placas quase puramente oceânicas do Pacífico, Coco e Nazca; as mais lentas são as da Eurásia, América do Norte, América do Sul, Antártica e África, uma parte significativa das quais é ocupada por continentes) . Finalmente, nos limites das placas convergentes, onde as bordas pesadas e frias das placas litosféricas (placas) afundam no manto, sua flutuabilidade negativa cria uma força FNB(o índice na designação de força - do inglês flutuabilidade negativa) A ação deste último leva ao fato de que a parte subdutora da placa afunda na astenosfera e puxa toda a placa junto com ela, aumentando assim a velocidade de seu movimento. Obviamente a força FNB atua esporadicamente e apenas em certas configurações geodinâmicas, por exemplo, nos casos de colapso de laje acima descrito através do trecho de 670 km.

Assim, os mecanismos que colocam as placas litosféricas em movimento podem ser condicionalmente atribuídos aos seguintes dois grupos: 1) associados às forças de "arrastamento" do manto ( mecanismo de arrasto do manto), aplicado a quaisquer pontos da base das lajes, na Fig. 2.5.5 - forças FDO e FDC; 2) associado às forças aplicadas às bordas das placas ( mecanismo de força de borda), na figura - forças FRP e FNB... O papel deste ou daquele mecanismo de acionamento, bem como daquelas ou de outras forças, é avaliado individualmente para cada placa litosférica.

A combinação desses processos reflete o processo geodinâmico geral, cobrindo áreas da superfície às zonas mais profundas da Terra.

Convecção do manto e processos geodinâmicos

Atualmente, está se desenvolvendo uma convecção de manto de duas células com células fechadas (de acordo com o modelo de convecção através do manto) ou convecção separada no manto superior e inferior com o acúmulo de lajes sob zonas de subducção (de acordo com o modelo de duas camadas) no manto da Terra. Os prováveis ​​pólos da elevação da matéria do manto estão localizados no nordeste da África (aproximadamente sob a zona de junção das placas africana, somali e árabe) e na área da Ilha de Páscoa (sob a crista média do Oceano Pacífico - o Elevação do Pacífico Leste).

O equador de subsidência do material do manto corre ao longo de uma cadeia aproximadamente contínua de limites de placas convergentes ao longo da periferia dos oceanos Pacífico e Índico oriental.

O atual regime de convecção do manto, que começou há cerca de 200 milhões de anos com a desintegração da Pangéia e deu origem aos oceanos modernos, será no futuro substituído por um regime unicelular (de acordo com o modelo de convecção através do manto) ou (de acordo com um modelo alternativo) a convecção se tornará através do manto devido ao colapso das lajes ao longo do trecho de 670 km. Isso pode levar a uma colisão de continentes e à formação de um novo supercontinente, o quinto na história da Terra.

6. Os deslocamentos das placas obedecem às leis da geometria esférica e podem ser descritos com base no teorema de Euler. O Teorema da Rotação de Euler afirma que qualquer rotação no espaço tridimensional tem um eixo. Assim, a rotação pode ser descrita por três parâmetros: as coordenadas do eixo de rotação (por exemplo, sua latitude e longitude) e o ângulo de rotação. Com base nesta posição, a posição dos continentes no passado pode ser reconstruída. eras geológicas... A análise dos movimentos dos continentes levou à conclusão de que a cada 400-600 milhões de anos eles se unem em um único supercontinente, que sofre mais desintegração. Como resultado da divisão do supercontinente Pangéia, que ocorreu 200-150 milhões de anos atrás, os continentes modernos foram formados.

Algumas evidências da realidade do mecanismo das placas tectônicas

Envelhecimento da crosta oceânica com distância dos eixos de propagação(Veja a figura). Um aumento na espessura e completude estratigráfica da camada sedimentar é notado na mesma direção.

Figura - Mapa da idade das rochas do fundo oceânico do Atlântico Norte (segundo W. Pitman e M. Talvani, 1972). Áreas destacadas em cores diferentes fundo do mar diferentes intervalos de idade; os números indicam a idade em milhões de anos.

Dados geofísicos.

Figura - Perfil tomográfico através da Trincheira Helênica, Creta e Mar Egeu. Os círculos cinzentos são hipocentros de terremotos. A cor azul mostra uma placa de um manto frio mergulhando, vermelho - um manto quente (de acordo com V. Spekman, 1989)

Restos da enorme placa de Faralon, que desapareceu na zona de subducção sob as Américas do Norte e do Sul, registrados como placas do manto "frio" (seção pela América do Norte, ao longo das ondas S). Por Grand, Van der Hilst, Widiyantoro, 1997, GSA Today, v. 7, No. 4, 1-7

​Anomalias magnéticas lineares nos oceanos foram descobertas na década de 1950 durante o estudo geofísico do Oceano Pacífico. Essa descoberta permitiu que Hess e Diez, em 1968, formulassem a teoria da expansão do fundo do oceano, que se transformou na teoria das placas tectônicas. Eles se tornaram uma das provas mais fortes da correção da teoria.

Figura - Formação de anomalias magnéticas de faixa durante o espalhamento.

A razão para a origem das anomalias magnéticas de faixa é o processo de nascimento da crosta oceânica nas zonas de expansão das dorsais meso-oceânicas, os basaltos erupcionados, quando esfriam abaixo do ponto Curie no campo magnético da Terra, adquirem magnetização remanescente. A direção da magnetização é a mesma que a direção campo magnético Terra, no entanto, devido a reversões periódicas do campo magnético terrestre, os basaltos erupcionados formam bandas com diferentes direções de magnetização: direta (coincide com direção moderna campo magnético) e reverso.

Figura - Diagrama da formação da estrutura da faixa da camada magnetoativa e anomalias magnéticas do oceano (modelo Vine - Matthews).

Divergência

Este Pangea$ 135 milhões de anos atrás se desintegraram em Laurásia e Gondwana, reivindicado ainda A. Wegener... Sua hipótese foi chamada mobilismo. Hipótese passou a ser teoria na segunda metade do século passado. O movimento das placas da litosfera foi registrado do espaço.

A crosta terrestre é formada por placas litosféricas de $ 15 $, das quais as placas de $ 6 $ são as maiores.

Esses incluem:

• Placa euro-asiática;
• Placa norte-americana;
• Placa Sul-americana;
• Prato australiano;
• Placa antártica;
• Placa do Pacífico.

De acordo com várias estimativas, a velocidade de movimento das placas varia de $ 1 $ mm-1 $ 8 $ cm por ano.

Os deslocamentos relativos das placas podem ser de três tipos.:

• Divergência;
• Convergência;
• Deslocamentos de cisalhamento.

Divergência ou a discrepância é expressa rachando e espalhando.

O espalhamento das placas ocorre ao longo de limites divergentes. Esses limites no relevo do planeta são representados por fendas onde prevalecem as deformações de tração. A crosta tem força reduzida e o fluxo de calor é máximo, resultando em intensa atividade vulcânica. Dependendo de onde o limite divergente está localizado, depende desenvolvimento adicional- se a fronteira no continente, então é formado fenda continental... No futuro, pode se transformar em uma bacia oceânica. Fendas na crosta oceânica estão confinadas às partes centrais das dorsais meso-oceânicas, onde nova crosta oceânica... Sua formação ocorre devido ao fato de que o derretimento do basalto magmático vem da astenosfera.

Definição 1

A formação de uma nova crosta oceânica devido ao influxo de material do manto é chamada espalhando

As dorsais meso-oceânicas são divididas em de disseminação rápida - a taxa de expansão da placa é de US $ 8 - US $ 16 cm por ano e de disseminação lenta. Os últimos apresentam uma depressão central pronunciada. isto fenda profundidade $ 4 $ - $ 5 $ mil metros. A fenda resultante é o início da divisão do continente. Forma-se gradualmente uma depressão linear, que tem uma profundidade de centenas de metros e é limitada por uma série de falhas.

O desenvolvimento de eventos pode ocorrer de duas maneiras:

• Parando a expansão da fenda, enchendo-a de rochas sedimentares e transformando-se em aulacogênio;
• A expansão dos continentes continua e a formação da crosta oceânica começa.

Definição 2

AvlacogenÉ uma área linear móvel dentro da plataforma

Convergência

Definição 3

ConvergênciaÉ a convergência das placas, que se expressa subducção e colisão.

Existem várias opções para a interação das placas quando elas colidem:

• Colisão de duas placas oceânicas;
• Colisão da placa oceânica com a continental;
• Colisão de duas placas continentais.

Comentário 1

A natureza da colisão de placas pode ser diferente, dependendo disso, diferentes processos são possíveis. Processo subducção ocorre quando uma placa oceânica mais pesada desliza sob uma placa continental ou outra oceânica. Se duas placas oceânicas colidirem, o afundamento será mais ancestral porque já está frio e denso. Subdução associado com a formação nova crosta continental.

Às vezes, quando as placas continentais e oceânicas interagem, ocorre um processo obdução, mas acontece com muito menos frequência e hoje em dia não está instalado em lugar nenhum. Mas, no entanto, tramas com episódios obdução conhecidas e ocorreram em época geológica recente. No processo de obdução, uma parte da litosfera oceânica se move para a borda da placa continental. A crosta das placas continentais é mais leve que o material do manto, portanto, quando colidem, não pode mergulhar nela, o que leva ao processo. colisões... Durante este processo, as bordas das placas continentais esmagado e amassado... O resultado é a formação de grandes impulsos e o crescimento de estruturas montanhosas. Por exemplo, durante a colisão das placas Hindustão e Eurásia, houve um aumento nos sistemas montanhosos Himalaia e Tibete e o oceano Tétis o resultado foi fechado- a colisão completa o fechamento da bacia oceânica. As fronteiras convergentes modernas têm um comprimento total de cerca de US $ 57 mil km. Destes, US $ 45 mil km são subducção e o restante refere-se a limites de colisão.

Deslocamentos de cisalhamento ao longo de falhas de transformação

Movimento paralelo de placas e seus velocidade diferente leva a transformar falhas que representam distúrbios de cisalhamento... Eles são muito raros nos continentes e disseminados nos oceanos. No oceano, essas falhas são direcionadas perpendicularmente às dorsais meso-oceânicas e as dividem em segmentos. Nessas áreas, terremotos e formação de montanhas são praticamente constantes. Impulsos, dobras e garras são formados em torno da falha. Nos continentes, esses limites de deslizamento são bastante raros, e a falha é um exemplo bastante ativo de tal limite. San Andreas... Ele separa a placa do Pacífico da placa norte-americana. San Andreas se estende por $ 800 milhas e é um dos mais sismicamente ativo regiões do planeta. O deslocamento das placas aqui em relação umas às outras ocorre em $ 0,6 $ cm por ano, e os terremotos, que ocorrem uma vez a cada $ 22 $ por ano, têm uma magnitude de mais de $ 6 $ unidades. Há uma cidade em zona de alto risco São Francisco e a maior parte da baía tem o mesmo nome porque estão muito próximos da falha. O movimento das placas é explicado pela convecção do manto, que é a razão principal delas. A convecção é formada devido às correntes gravitacionais de calor do manto, e a fonte de energia para elas é a diferença de temperatura entre as regiões centrais da Terra e as partes próximas à superfície. As rochas aquecidas nas zonas centrais começam a expandir-se, a sua densidade diminui e, dando lugar às mais frias, flutuam. Como resultado da continuidade deste processo, surgem células convectivas ordenadas fechadas. Em sua parte superior, o fluxo de matéria é quase horizontal, o que determina o movimento das placas.

Comentário 2

De modo geral, os ramos ascendentes das células convectivas estão localizados sob as zonas de limites divergentes, e os ramos descendentes estão localizados sob as zonas de limites convergentes, e a principal razão para o movimento das placas litosféricas é “ desenhando»Correntes convectivas.

Você pode citar uma série de outros fatores que atuam nas placas:

• "Deslizamento" gravitacional da placa litosférica;
• Puxando zonas de subducção de uma placa oceânica fria em uma quente;
• Cunhas hidráulicas com basaltos nas zonas das dorsais meso-oceânicas.

As placas litosféricas são compostas por partes oceânicas e continentais. Os cientistas acreditam que a presença do continente na placa deve “ frear»Movimento de toda a placa. Assim é, placas puramente oceânicas estão se movendo mais rápido - Nazca, Pacífico... As lajes movem-se mais lentamente, em cuja composição grande área ocupar continentes - Eurásia, América do Norte, América do Sul, Antártica, Africana.

Convencionalmente, existem dois grupos de mezanismos que colocam as placas em movimento:

• Forças de manto "arrastam";
• Forças aplicadas às arestas das lajes.

Embora, para cada placa, os mecanismos de acionamento sejam avaliados individualmente. Os movimentos das placas litosféricas podem ser descritos com base no teorema Euler... Seu teorema afirma que qualquer rotação do espaço tridimensional tem eixo e a rotação pode ser descrita por parâmetros como as coordenadas do eixo de rotação e o ângulo de rotação... Usando o teorema, pode-se reconstruir a posição dos continentes em eras geológicas anteriores. Os cientistas chegaram à conclusão, analisando os dados sobre o movimento dos continentes, que a cada $ 400 - $ 600 milhões de anos, eles se unem novamente em um único supercontinente, que posteriormente sofre desintegração.

Junto com parte do manto superior, consiste em vários blocos muito grandes chamados placas litosféricas. Sua espessura é diferente - de 60 a 100 km. A maioria das placas inclui crosta continental e oceânica. Existem 13 pratos principais, dos quais 7 são os maiores: Americano, Africano, Indo, Amur.

As placas ficam na camada de plástico do manto superior (astenosfera) e movem-se lentamente em relação umas às outras a uma velocidade de 1 a 6 cm por ano. Esse fato foi estabelecido pela comparação de imagens obtidas de satélites artificiais da Terra. Eles sugerem que a configuração no futuro pode ser completamente diferente da moderna, pois se sabe que a placa litosférica americana se move em direção ao Pacífico, e a eurasiana se aproxima da africana, indo-australiana e também do Pacífico. As placas litosféricas americanas e africanas estão divergindo lentamente.

As forças que causam a divergência das placas litosféricas surgem quando o material do manto se move. Poderosas correntes ascendentes dessa substância separam as placas, rompem a crosta terrestre, formando nela falhas profundas. Devido às erupções de lava subaquáticas, estratos são formados ao longo das falhas. Congelando, eles parecem curar feridas - rachaduras. No entanto, o alongamento é reforçado novamente e as rupturas ocorrem novamente. Então, aumentando gradualmente, placas litosféricas divergem em diferentes direções.

Existem zonas de falhas na terra, mas a maioria delas está nas dorsais oceânicas, onde a crosta terrestre é mais fina. A maior falha terrestre está localizada no leste. Tem uma extensão de 4000 km. A largura desta falha é de 80-120 km. Seus arredores estão repletos de extintos e ativos.

Eles colidem ao longo de outros limites de placa. Acontece de maneiras diferentes. Se as placas, uma das quais com crosta oceânica e a outra continental, se aproximam, a placa litosférica, coberta pelo mar, afunda sob a continental. Quando isso ocorre, arcos () ou cordilheiras (). Se duas placas com uma crosta continental colidem, então as bordas dessas placas são esmagadas em dobras de rochas, e a formação de regiões montanhosas. Foi assim que surgiram, por exemplo, na fronteira das placas eurasiana e indo-australiana. A presença de áreas montanhosas no interior da placa litosférica indica que antes havia uma borda de duas placas que foram firmemente soldadas uma à outra e se transformaram em uma única placa litosférica maior. Assim, uma conclusão geral pode ser tirada: o os limites das placas litosféricas são áreas móveis às quais estão confinados vulcões, zonas, áreas montanhosas, dorsais meso-oceânicas, depressões em águas profundas e trincheiras. É na fronteira das placas litosféricas que se formam, cuja origem está associada ao magmatismo.

As placas litosféricas da Terra são blocos enormes. Seu embasamento é formado por rochas ígneas metamorfoseadas de granito fortemente amassadas em dobras. Os nomes das placas litosféricas serão dados no artigo abaixo. De cima, eles são cobertos por uma "cobertura" de três a quatro quilômetros. É formado por rochas sedimentares. A plataforma tem um relevo constituído por cadeias de montanhas individuais e vastas planícies. Além disso, a teoria do movimento das placas litosféricas será considerada.

O surgimento de uma hipótese

A teoria do movimento das placas litosféricas surgiu no início do século XX. Posteriormente, ela foi destinada a desempenhar um papel importante na exploração planetária. O cientista Taylor, e depois dele Wegener, apresentou a hipótese de que ao longo do tempo há um deslocamento das placas litosféricas na direção horizontal. No entanto, na década de trinta do século 20, uma opinião diferente foi estabelecida. Segundo ele, a movimentação das placas litosféricas era feita na vertical. Este fenômeno foi baseado no processo de diferenciação da matéria do manto do planeta. Isso passou a ser chamado de fixismo. Este nome deveu-se ao fato de que a posição permanentemente fixa das áreas da crosta terrestre em relação ao manto foi reconhecida. Mas em 1960, após a descoberta do sistema global de dorsais meso-oceânicas que circundam todo o planeta e se espalham por terra em algumas áreas, houve um retorno à hipótese do início do século XX. No entanto, a teoria encontrou nova forma... A tectônica de blocos se tornou uma das principais hipóteses nas ciências que estudam a estrutura do planeta.

Provisões Básicas

Foi determinado que existem grandes placas litosféricas. Seu número é limitado. Existem também placas litosféricas menores na Terra. Os limites entre eles são traçados ao longo do espessamento nos focos dos terremotos.

Os nomes das placas litosféricas correspondem às regiões continentais e oceânicas localizadas acima delas. Existem apenas sete pedregulhos com uma área enorme. As maiores placas litosféricas são a América do Sul e a América do Norte, Euro-asiática, Africana, Antártica, Pacífico e Indo-australiana.

Os caroços que flutuam na astenosfera são sólidos e rígidos. As áreas acima são as principais placas litosféricas. Em concordância com representações iniciais acreditava-se que os continentes atravessam o fundo do oceano. Nesse caso, o movimento das placas litosféricas foi realizado sob a influência de uma força invisível. Como resultado dos estudos realizados, foi possível constatar que os blocos flutuam passivamente sobre o material do manto. É importante notar que sua direção é, a princípio, vertical. O material do manto sobe sob a crista da crista. Então, há uma propagação em ambas as direções. Consequentemente, há uma divergência das placas litosféricas. Este modelo apresenta o fundo do oceano como um gigante, que vem à tona nas regiões de fendas das dorsais meso-oceânicas. Em seguida, ele se esconde em trincheiras no fundo do mar.

A divergência das placas litosféricas provoca a expansão dos leitos oceânicos. No entanto, o volume do planeta, apesar disso, permanece constante. O fato é que o nascimento de uma nova crosta é compensado por sua absorção nas áreas de subducção (underthrust) em fossas de águas profundas.

Por que ocorre o movimento das placas litosféricas?

A razão está na convecção térmica do material do manto do planeta. A litosfera é esticada e elevada, o que ocorre acima dos ramos ascendentes das correntes convectivas. Isso provoca o movimento das placas litosféricas para os lados. Com o aumento da distância das fendas meso-oceânicas, ocorre a compactação da plataforma. Ele se torna mais pesado, sua superfície afunda. Isso explica o aumento da profundidade do oceano. Como resultado, a plataforma afunda em trincheiras no fundo do mar. Ao se decompor no manto aquecido, esfria e afunda com a formação de bacias que se enchem de sedimentos.

As zonas de colisão das placas litosféricas são áreas onde a crosta e a placa são comprimidas. A este respeito, o poder do primeiro é aumentado. Como resultado, o movimento ascendente das placas litosféricas começa. Isso leva à formação de montanhas.

Pesquisar

O estudo hoje é realizado usando métodos geodésicos. Eles nos permitem tirar uma conclusão sobre a continuidade e onipresença dos processos. As zonas de colisão das placas litosféricas também são reveladas. A velocidade de levantamento pode ser de até dez milímetros.

Placas litosféricas horizontalmente grandes flutuam um pouco mais rápido. Nesse caso, a velocidade pode chegar a dez centímetros durante o ano. Assim, por exemplo, São Petersburgo já subiu um metro durante todo o período de sua existência. A Península Escandinava - 250 m em 25.000 anos. O material do manto se move relativamente devagar. No entanto, como resultado, terremotos e outros fenômenos ocorrem. Isso nos permite concluir sobre o alto poder de movimento do material.

Usando a posição tectônica das placas, os pesquisadores explicam uma variedade de fenômenos geológicos. Ao mesmo tempo, durante o estudo, ficou claro que a complexidade dos processos que ocorrem com a plataforma é muito maior do que parecia no início da hipótese.

As placas tectônicas não podiam explicar as mudanças na intensidade da deformação e do movimento, a presença de uma rede global estável de falhas profundas e alguns outros fenômenos. A questão também permanece em aberto sobre começo histórico ações. Sinais diretos indicando processos de placas tectônicas são conhecidos desde o Proterozóico Superior. No entanto, vários pesquisadores reconhecem sua manifestação do Arqueano ou do Proterozóico Inferior.

Expandindo as oportunidades de pesquisa

O advento da tomografia sísmica levou à transição dessa ciência para um nível qualitativamente novo. Em meados dos anos oitenta do século passado, a geodinâmica profunda tornou-se a direção mais promissora e jovem de todas as ciências da terra existentes. No entanto, a solução de novos problemas foi realizada não utilizando apenas a sismotomografia. Outras ciências também vieram em seu socorro. Isso inclui, em particular, a mineralogia experimental.

Graças à disponibilidade de novos equipamentos, tornou-se possível estudar o comportamento das substâncias a temperaturas e pressões correspondentes ao máximo nas profundidades do manto. Além disso, a pesquisa utilizou os métodos da geoquímica de isótopos. Esta ciência estuda, em particular, o equilíbrio isotópico de elementos raros, bem como gases nobres em várias conchas terrestres. Neste caso, os indicadores são comparados com dados de meteoritos. Métodos de geomagnetismo são usados, com a ajuda dos quais os cientistas estão tentando revelar as causas e o mecanismo de reversões no campo magnético.

Pintura moderna

A hipótese da plataforma tectônica continua a fornecer uma explicação satisfatória do processo de desenvolvimento da crosta terrestre ao longo dos últimos três bilhões de anos. Ao mesmo tempo, existem medições de satélites, segundo as quais se confirma o fato de que as principais placas litosféricas da Terra não param. Como resultado, uma certa imagem emerge.

Existem três camadas mais ativas na seção transversal do planeta. A capacidade de cada um deles é de várias centenas de quilômetros. Presume-se que a execução estrelando na geodinâmica global é sua responsabilidade. Em 1972, Morgan fundamentou a hipótese de jatos de manto ascendente proposta em 1963 por Wilson. Esta teoria explica o fenômeno do magnetismo intraplaca. A pluma tectônica resultante tornou-se cada vez mais popular ao longo do tempo.

Geodinâmica

Com a sua ajuda, é considerada a interação de processos bastante complexos que ocorrem no manto e na crosta. De acordo com o conceito delineado por Artyushkov em sua obra "Geodinâmica", a diferenciação gravitacional da matéria atua como a principal fonte de energia. Este processo é notado no manto inferior.

Depois que os componentes pesados ​​(ferro, etc.) são separados da rocha, uma massa mais leve de sólidos permanece. Ela desce até o centro. A localização da camada mais leve sob a pesada é instável. A este respeito, o material acumulado se acumula periodicamente em blocos bastante grandes que flutuam para as camadas superiores. O tamanho dessas formações é de cerca de cem quilômetros. Este material foi a base para a formação da parte superior

A camada inferior é provavelmente uma substância primária indiferenciada. No curso da evolução do planeta, devido ao manto inferior, o manto superior cresce e o núcleo aumenta. É mais provável que blocos de material leve se elevem no manto inferior ao longo dos canais. A temperatura da massa neles é bastante alta. Ao mesmo tempo, a viscosidade é reduzida significativamente. O aumento da temperatura é facilitado pela liberação de um grande volume de energia potencial no processo de ascensão da matéria até a região de gravidade a uma distância de cerca de 2.000 km. No curso do movimento ao longo de tal canal, ocorre um forte aquecimento de massas leves. A este respeito, a matéria entra no manto, tendo uma temperatura suficientemente elevada e significativamente menos peso em comparação com os elementos circundantes.

Devido à densidade reduzida material leve flutua nas camadas superiores a uma profundidade de 100-200 quilômetros ou menos. Com a diminuição da pressão, o ponto de fusão dos componentes da substância diminui. Após a diferenciação primária no nível do manto-núcleo, ocorre uma secundária. Em profundidades rasas, a matéria leve sofre fusão parcial. Durante a diferenciação, substâncias mais densas são liberadas. Eles afundam nas camadas inferiores do manto superior. Os componentes mais leves que se destacam, respectivamente, sobem.

O complexo de movimentos de substâncias no manto associado à redistribuição de massas com diferentes densidades em função da diferenciação é denominado convecção química. O aumento das massas leves ocorre em intervalos de cerca de 200 milhões de anos. Ao mesmo tempo, a intrusão no manto superior não é observada em todos os lugares. Na camada inferior, os canais estão localizados a uma distância bastante grande uns dos outros (até vários milhares de quilômetros).

Levantamento de caroço

Como mencionado acima, nas zonas onde grandes massas de material aquecido à luz são introduzidas na astenosfera, ele se funde parcialmente e se diferencia. Neste último caso, a seleção dos componentes e seu subsequente surgimento são anotados. Eles passam rapidamente pela astenosfera. Ao chegar à litosfera, sua velocidade diminui. Em algumas áreas, a matéria forma aglomerados de manto anômalo. Eles geralmente ocorrem nas camadas superiores do planeta.

Manto anormal

Sua composição corresponde aproximadamente ao material normal do manto. A diferença entre o acúmulo anômalo é uma temperatura mais alta (até 1300-1500 graus) e uma velocidade reduzida das ondas longitudinais elásticas.

O influxo de matéria sob a litosfera provoca elevação isostática. Devido ao aumento da temperatura, o aglomerado anômalo tem uma densidade menor do que o manto normal. Além disso, existe uma baixa viscosidade da composição.

No processo de entrada na litosfera, o manto anômalo é rapidamente distribuído ao longo da base. Ao mesmo tempo, ele desloca a matéria mais densa e menos aquecida da astenosfera. No curso do movimento, o acúmulo anômalo preenche as áreas onde a base da plataforma está elevada (armadilhas) e flui em torno de áreas profundamente submersas. Como resultado, no primeiro caso, a elevação isostática é observada. Em áreas submersas, a crosta permanece estável.

Armadilhas

O processo de resfriamento da camada superior do manto e da crosta a uma profundidade de cerca de cem quilômetros é lento. Em geral, leva várias centenas de milhões de anos. Nesse sentido, as heterogeneidades na espessura da litosfera, explicadas por diferenças horizontais de temperatura, têm uma inércia bastante grande. No caso de a armadilha estar localizada perto do fluxo ascendente do aglomerado anômalo das profundezas, uma grande quantidade de matéria é capturada pelo altamente aquecido. Como resultado, um elemento de rocha bastante grande é formado. De acordo com este esquema, altas elevações ocorrem no local da orogênese epiplataforma em

Descrição dos processos

Na armadilha, a camada anômala é comprimida em 1–2 quilômetros durante o resfriamento. A casca do topo afunda. Na calha formada, os sedimentos começam a se acumular. Sua gravidade contribui para um afundamento ainda maior da litosfera. Como resultado, a profundidade da bacia pode ser de 5 a 8 km. Ao mesmo tempo, durante a compactação do manto na parte inferior da camada basáltica da crosta, nota-se uma transformação de fase da rocha em eclogito e granulito granulito. Devido ao fluxo de calor que escapa da substância anômala, o manto sobrejacente aquece e sua viscosidade diminui. A este respeito, observa-se um deslocamento gradual da acumulação normal.

Deslocamentos horizontais

Com a formação de soerguimentos no processo de influxo anômalo do manto para a crosta nos continentes e oceanos, a energia potencial armazenada nas camadas superiores do planeta aumenta. Para despejar o excesso de substâncias, eles tendem a se dispersar para os lados. Como resultado, tensões adicionais são formadas. Associado a eles tipos diferentes movimentos de placas e crosta.

A expansão do fundo do oceano e a flutuação dos continentes são consequência da expansão simultânea das cristas e da imersão da plataforma no manto. Sob o primeiro estão grandes massas de matéria anômala altamente aquecida. Na parte axial dessas cristas, esta está localizada diretamente sob a crosta. A litosfera é muito menos poderosa aqui. Ao mesmo tempo, o manto anormal se espalha na área de aumento da pressão - em ambas as direções sob a crista. Ao mesmo tempo, ele dilacera a crosta oceânica com bastante facilidade. A fenda é preenchida com magma basáltico. Ela, por sua vez, é fundida a partir do manto anômalo. No processo de solidificação do magma, um novo é formado, assim o fundo cresce.

Recursos do processo

Abaixo das cristas médias, o manto anômalo tem uma viscosidade reduzida devido ao aumento da temperatura. A substância é capaz de se espalhar com rapidez suficiente. A este respeito, o crescimento do fundo ocorre com velocidade aumentada... A astenosfera oceânica também tem uma viscosidade relativamente baixa.

As principais placas litosféricas da Terra flutuam das cristas aos locais de mergulho. Se essas áreas estiverem no mesmo oceano, o processo ocorre a uma velocidade relativamente alta. Esta situação é típica hoje no Oceano Pacífico. Se o crescimento do fundo e a imersão ocorrerem em Áreas diferentes, então o continente localizado entre eles deriva na direção onde ocorre o aprofundamento. Sob os continentes, a viscosidade da astenosfera é maior do que sob os oceanos. Devido ao atrito que ocorre, surge uma resistência significativa ao movimento. Como resultado, a taxa de expansão do fundo diminui se não houver compensação para o afundamento do manto na mesma área. Assim, a proliferação no Pacífico é mais rápida do que no Atlântico.