Размеры литосферных плит. Теории дрейфа материков и литосферных плит

Как появились материки и острова? От чего зависит название наиболее крупных плит Земли? Откуда взялась наша планета?

Как всё начиналось?

Каждый хоть раз задумывался о происхождении нашей планеты. Для глубоко верующих людей всё просто: Землю за 7 дней создал Бог - и точка. Они непоколебимы в своей уверенности, даже зная названия крупнейших образовавшихся в результате эволюции поверхности планеты. Для них зарождение нашей твердыни - это чудо, и никакие доводы геофизиков, естествоиспытателей и астрономов не способны их переубедить.

Учёные, однако, придерживаются иного мнения, основываясь на гипотезах и предположениях. Имеено они строят догадки, выдвигают версии и придумавают всему название. Наиболее крупных плит Земли это тоже коснулось.

На данный момент достоверно неизвестно, каким образом появилась наша твердь, однако есть много интересных мнений. Именно учёные единогласно постановили, что когда-то существовал единый гиганстский материк, в результате катаклизмов и природных процессов расколовшийся на части. Также учёные придумали не только название наиболее крупных плит Земли, но и обозначили малые.

Теория на грани фантастики

Например, и Пьер Лаплас - учёные из Германии - считали, что Вселенная появилась из газовой туманности, а Земля - это постепенно остывающая планета, земная кора которой - не что иное, как охлаждённая поверхность.

Другой учёный, полагал, что Солнце при прохождении через газопылевое облако часть его захватило за собой. Его версия состоит в том, что наша Земля никогда не была полностью расплавленным веществом и изначально представляла собой холодную планету.

Если верить теории английского учёного Фреда Хойла, Солнце имело свою звезду-близнеца, которая взорвалась, подобно сверхновой. Почти все осколки отбросило на огромные расстояний, а небольшое количество оставшихся вокруг Солнца превратились в планеты. Один из таких осколков и стал колыбелью человечества.

Версия как аксиома

Самая распространенная история возникновения Земли состоит в следующем:

• Около 7 миллиардов лет назад образовалась первичная холодная планета, после чего её недра начали постепенно разогреваться.
• Затем, во времена так называемой «лунной эры», раскалённая лава в гигантских количествах излилась на поверхность. Это повлекло за собой формирование первичной атмосферы и послужило толчком для образования земной коры - литосферы.
• Благодаря первичной атмосфере на планете появились океаны, в результате чего Земля была покрыта плотной оболочкой, представляя собой очертания океанических впадин и континентальных выступов. В те далёкие времена площадь воды значительно преобладала над площадью суши. К слову, и верхняя часть мантии называется литосферой, которая образует литосферные плиты, составляющие общий "облик" Земли. Названия наиболее крупных плит соответствуют своему географическому положению.

Гигантский раскол

Как же образовались континенты и литосферные плиты? Около 250 миллионов лет назад Земля выглядела совершенно не так, как сейчас. Тогда на нашей планете был всего один, просто-таки гигантский материк под названием Пангея. Его общая площадь впечатляла и равнялась площади всех ныне существующих материков, включая острова. Пангея со всех сторон омывалась океаном, который назывался Панталасса. Этот огромнейший океан занимал всю оставшуюся поверхность планеты.

Однако существование суперматерика оказалось недолговечным. Внутри Земли бурлили процессы, в результате которых вещество мантии начало растекаться в разные стороны, постепенно растягивая материк. Из-за этого Пангея сначала разъединилась на 2 части, образовав два континента - Лавразию и Гондвану. Затем и эти материки постепенно раскололись на множество частей, которые постепенно разошлись в разные стороны. Помимо новых материков, появились литосферные плиты. Из названия наиболее крупных плит становится понятным, в каких местах образовались гигантские разломы.

Остатки Гондваны - это известные нам Австралия и Антарктида, а также Южно-Африканская и Африканская литосферные плиты. Доказано, что эти плиты и в наше время постепенно расходятся - скорость из движения составляет 2 см в год.

Осколки Лавразии превратились в две литосферные плиты - Северо-Американскую и Евразийскую. При этом Евразия состоит не только из осколка Лавразии, но и из частей Гондваны. Названия наиболее крупных плит, формирующих Евразию - Индостанская, Аравийская и Евразийская.

В образовании Евразийского континента непосредственное участие принимает Африка. Её литосферная плита медленно сближается с Евразийской, образуя горы и возвышенности. Именно из-за этого "союза" появились Карпаты, Пиренеи, Альпы и Судеты.

Список литосферных плит

Названия наиболее крупных плит таковы:

• Южно-Американская;
• Австралийская;
• Евразийская;
• Северо-Американская;
• Антарктическая;
• Тихоокеанская;
• Южно-Американская;
• Индостанская.

Плиты среднего размера - это:

• Аравийская;
• Наска;
• Скотия;
• Филлипинская;
• Кокос;
• Хуан-де-Фука.

В далекие нулевые по одному белорусскому каналу было передача, где детям просто рассказывали о сложных вещах. Я смотрел ее каждый день в 15 часов, сразу после 7-го урока. Именно благодаря ей я и узнал, что такое литосферные плиты. В этом ответе я хочу немного углубиться в эту тему, чтобы она показалась еще интереснее.

Что называют литосферными плитами

Когда ты маленький ребенок, то ты живешь, ни о чем особо не задумываясь. Мне бы никогда и в голову не пришло, что верхний слой Земли разбит на несколько кусков, которые называют плитами. Впервые об их существовании догадался американский археолог, а спустя несколько лет их существования было полностью доказано, и уже европейский ученый определил их границы.

На нашей планете существует 13 крупных литосферных плит (они покрывают более 85% Земли). Некоторые ошибочно считают, что это вообще все существующие плиты. Однако, это не так. В мире есть еще более 50 микроплит и плит среднего размера. Иногда плиты исчезают из-за воздействия тех или иных факторов. Плиты, которых больше нет:

• Киммерийская плита;
• Конголезская плита;
• плита Беллинсгаузена;
• плита Кула;
• плита Феникс.

Обычно литосферные плиты исчезают из-за столкновения друг с другом. Если сталкиваются две плиты примерно одинакового размера, то образуются горы.

Суперконтинент Амазия

Все слышали о древнем огромном материке, который ученые окрестили «Пангея». Он существовал 300 миллионов лет назад, но разделился на несколько континентов из-за движения литосферных плит.

Плиты продолжают свое движение и сейчас. Скорее всего, через несколько сотен миллионов лет на Земле появится новый огромный континент. Его уже успели назвать Амазией. Согласно этой теории, Северная и Южная Америки вновь соединятся, а затем вместе направятся на север и столкнутся с Евразией.

Также есть две менее популярные теории. Одна из них говорит о том, что новый суперконтинент появится на том же месте, где размещалась «Пангея». А другая утверждает, что Амазия появится с обратной стороны земного шара (в Тихом океане).

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.

Особенность литосферных плит — их жесткость и способность при отсутствии внешних воздействий длительное время сохранять неизменными форму и строение.

Литосферные плиты подвижны. Их перемещение по поверхности астеносферы происходит под влиянием конвективных течений в мантии. Отдельные литосферные плиты могут расходиться, сближаться или скользить друг относительно друга. В первом случае между плитами возникают зоны растяжения с трещинами вдоль границ плит, во втором — зоны сжатия, сопровождаемые надвиганием одной плиты на другую (надвигание — обдукция; поддвигание — субдукция), в третьем — сдвиговые зоны — разломы, вдоль которых происходит скольжение соседних плит.

В местах схождения континентальных плит происходит их столкновение, образуются горные пояса. Так возникла, например, на границе Евразийской и Индо-Австралийской плиты горная система Гималаи (рис. 1).

Рис. 1. Столкновение континентальных литосферных плит

При взаимодействии континентальной и океанической плит, плита с океанической земной корой пододвигается под плиту с континентальной земной корой (рис. 2).

Рис. 2. Столкновение континентальной и океанической литосферных плит

В результате столкновения континентальной и океанической литосферных плит образуются глубоководные желоба и островные дуги.

Расхождение литосферных плит и образование в результате этого земной коры океанического типа показано на рис. 3.

Для осевых зон срединно-океанических хребтов характерны рифты (от англ. rift - расщелина, трещина, разлом) — крупная линейная тектоническая структура земной коры протяженностью в сотни, тысячи, шириной в десятки, а иногда и сотни километров, образовавшаяся главным образом при горизонтальном растяжении коры (рис. 4). Очень крупные рифты называются рифтовыми поясами, зонами или системами.

Так как литосферная плита представляет собой единую пластину, то каждый ее разлом — это источник сейсмической активности и вулканизма. Эти источники сосредоточены в пределах сравнительно узких зон, вдоль которых происходят взаимные перемещения и трения смежных плит. Эти зоны получили название сейсмических поясов. Рифы, срединно-океанические хребты и глубоководные желоба являются подвижными областями Земли и располагаются на границах литосферных плит. Это свидетельствует о том, что процесс формирования земной коры в этих зонах в настоящее время происходит очень интенсивно.

Рис. 3. Расхождение литосферных плит в зоне среди нно-океанического хребта

Рис. 4. Схема образования рифта

Больше всего разломов литосферных плит на дне океанов, где земная кора тоньше, однако встречаются они и на суше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000 км. Ширина этого разлома — 80-120 км.

В настоящее время можно выделить семь наиболее крупных плит (рис. 5). Из них самая большая по площади — Тихоокеанская, которая целиком состоит из океанической литосферы. Как правило, к крупным относят и плиту Наска, которая в несколько раз меньше по размерам, чем каждая из семи самых крупных. При этом ученые предполагают, что на самом деле плита Наска гораздо большего размера, чем мы видим ее на карте (см. рис. 5), так как значительная часть ее ушла под соседние плиты. Эта плита также состоит только из океанической литосферы.

Рис. 5. Литосферные плиты Земли

Примером плиты, которая включает как материковую, так и океаническую литосферу, может служить, например, Индо-Авст- ралийская литосферная плита. Почти целиком состоит из материковой литосферы Аравийская плита.

Теория литосферных плит имеет важное значение. Прежде всего, она может объяснить, почему в одних местах Земли расположены горы, а в других — равнины. С помощью теории литосферных плит можно объяснить и спрогнозировать катастрофические явления, происходящие на границах плит.

Рис. 6. Очертания материков действительно представляются совместимыми

Теория дрейфа материков

Теория литосферных плит берет свое начало из теории дрейфа материков. Еще в XIX в. многие географы отмечали, что при взгляде на карту можно заметить, что берега Африки и Южной Америки при сближении кажутся совместимыми (рис. 6).

Появление гипотезы движения материков связывают с именем немецкого ученого Альфреда Вегенера (1880-1930) (рис. 7), который наиболее полно разработал эту идею.

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) (рис. 8).

Рис. 8. Существование единого материка Пангеи (белое — суша, точки — неглубокое море)

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.

Рис. 9. Расположение и направления дрейфа континентов в меловой период 180 млн лет назад

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).

Тогда наверняка вы бы хотели знать, что такое литосферные плиты .

Итак, литосферные плиты представляют собой огромные блоки, на которые делится твердый поверхностный слой земли. Учитывая тот факт, что скальные породы под ними расплавлены, плиты медленно, со скоростью от 1 до 10 сантиметров в год, двигаются.

На сегодняшний день насчитывают 13 крупнейших литосферных плит, которые покрывают 90% земной поверхности.

Крупнейшие литосферные плиты:

• Австралийская плита - 47 000 000 км²
• Антарктическая плита - 60 900 000 км²
• Аравийский субконтинент - 5 000 000 км²
• Африканская плита - 61 300 000 км²
• Евразийская плита - 67 800 000 км²
• Индостанская плита - 11 900 000 км²
• Плита Кокос - 2 900 000 км²
• Плита Наска - 15 600 000 км²
• Тихоокеанская плита - 103 300 000 км²
• Северо-Американская плита - 75 900 000 км²
• Сомалийская плита - 16 700 000 км²
• Южно-Американская плита - 43 600 000 км²
• Филиппинская плита - 5 500 000 км²

Тут надо сказать, что существует земная кора континентальная и океаническая. Некоторые плиты состоят исключительно из одного типа коры (например, тихоокеанская плита), а некоторые из смешанных типов, когда плита начинается в океане и плавно переходит на континент. Толщина этих пластов составляет 70-100 километров.

Карта литосферных плит

В начале XX века американец Ф.Б. Тейлор и немец Альфред Вегенер одновременно пришли к выводу, что расположение континентов медленно изменяется. К слову сказать, именно это, в большой степени, является . Но ученые не смогли объяснить, как это происходит, до 60 годов двадцатого века, пока не выработалось учение о геологических процессах на морском дне.

Именно ископаемые сыграли здесь главную роль. На разных материках были найдены окаменелые останки животных, которые явно не могли переплывать океан. Это вызвало предположение о том, что когда-то все материки были соединены и животные спокойно переходили между ними.

Подписывайтесь на . У нас много интересных фактов и увлекательных историй из жизни людей.

Как отмечалось выше границы литосферных плит подразделяются на дивергентные (зоны спрединга), конвергентные (зоны субдукции и обдукции) и трасформные .

Зоны спрединга (рис. 7.4, 7.5) приурочены к срединно-океаническим хребтам (СОХ). Спрединг (англ. spreading- растекание) – процесс генерации океанской коры в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов (СОХ). Он состоит в том, что под действием растяжения кора раскалывается и расходится в стороны, а образующаяся трещина заполняется базальтовым расплавом. Таким образом, дно расширяется, а его возраст закономерно удревняется симметрично в обе стороны от оси СОХ. Термин спрединг морского дна предложил Р. Дитц (1961). А сам процесс рассматривается как океанский рифтогенез , основу которого составляет раздвиг посредством магматического расклинивания. Он может развиваться как продолжение континентального рифтогенеза (см. раздел 7.4.6). Раздвиг же в океанских рифтах обусловлен мантийной конвекцией – восходящими её потоками или мантийными плюмами.

Зоны субдукции – границы между литосферными плитами вдоль которых происходит погружение одной плиты под другую (рис. 7.4, 7.5).

Субдукция (лат. sub – под, ductio – ведение; термин был заимствован из альпийской геологии) – процесс пододвигания океанской коры под континентальную (окраинно-материковый тип зон субдукции и его разновидности – андский, зондский и японский типы) или океанской коры под океанскую (марианский тип зон субдукции) при их сближении, обусловленном раздвиганием плит в зоне спрединга (рис. 7.4 - 7.7). Зона субдукции приурочена к глубоководному желобу. При пододвигании происходит быстрое гравитационное погружение океанской коры в астеносферу с затягиванием туда же осадков глубоководного желоба, с сопутствующими проявлениями складчатости, разрывов, метаморфизма и магматизма. Субдукция осуществляется за счёт нисходящей ветви конвективных ячей.

В зависимости от тектонического эффекта взаимодействия литосферных плит в разных зонах субдукции, а нередко и на соседних сегментах одной и той же зоны, можно выделить несколько режимов – субдукционной аккреции, субдукционной эрозии и нейтральный режим.

Режим субдукционной аккреции характеризуется тем, что над зоной субдукции образуется всё увеличивающаяся в размерах аккреционная призма, имеющая сложную изоклинально-чешуйчатую внутреннюю структуру и наращивающая континентальную окраину или островную дугу.

Режим субдукционной эрозии предполагает возможность разрушения висячего крыла зоны субдукции (подкоровая, базальная или фронтальная эрозия) в результате захвата материала сиалической коры в ходе субдукции и перемещения его на глубину в область магмообразования.

Нейтральный режим субдукции характеризуется пододвиганием почти недеформированных слоёв под висячее крыло.

Обдукция – тектонический процесс, в результате которого океаническая кора надвигается на континентальную (рис. 7.8).

Подтверждением возможности такого процесса являются находки офиолитов (реликтов океанической коры) в разновозрвстных складчатых поясах. В надвинутых фрагментах океанской коры представлена только верхняя часть океанской литосферы: осадки 1-го слоя, базальты и долеритовые дайки 2-го слоя, габброиды и расслоенный гипербазит-базитовый комплекс 3-го слоя и до 10 километров перидотитов верхней мантии. Это означает то, что при обдукции происходило отслаивание верхней части океанской литосферы и надвигание её на континентальную окраину. Остальная же часть литосферы перемещалась в зоне субдукции на глубину, где претерпевала структурно-метаморфические преобразования.

Геодинамические механизмы обдукции разнообразны, но главные из них – обдукция на границе океанского бассейна и обдукция при его замыкании.

Эдукция (англ.eduiction – извлечение) – процесс обратного выведения к поверхности тектонитов и метаморфитов, образовавшихся ранее в зоне субдукции, в результате продолжающейся дивергенции. Это возможно в том случае, если субдуцирующий хребет вытянут вдоль континентальной окраины и если свойственная ему скорость спрединга превышает скорость пододвигания хребта под континент. Там, где скорость спрединга меньше скорости пододвигания хребта, эдукция не происходит (например, взаимодействие Чилийского хребта с Андской окраиной).

Аккреция – наращивание в процессе пододвигания океанической коры края континента примыкающими к нему разнородными террейнами. Процессы регионального сжатия, вызванные столкновением микрокнтинентов, островных дуг или других «террейнов» с континентальными окраинами, обычно сопровождаются развитием шарьяжей, состоящих из пород промежуточных бассейнов или из пород самих этих террейнов. Так образуются, в частности, флишевые, офиолитовые, метаморфитовые тектонические покровы с формированием перед фронтом покровов за счёт их разрушения олистостостром, а в подошве покровов – микститов (тектонического меланжа).

Коллизия (лат. collisio – столкновение) – столкновение разновозрастных и разных по генезису структур, например, литосферных плит (рис. 7.5). Развивается там, где континентальная литосфера сходится с континентальной: их дальнейшее встречное движение затруднено, оно компенсируется деформацией литосферы, её утолщением и «скучиванием» в складчатых сооружениях и горообразованием. При этом проявляется внутренняя тектоническая расслоенность литосферы, разделение её на пластины, которые испытывают горизонтальные перемещения и дисгармоничные деформации. В процессе коллизии преобладают глубинные наклонные латерально-сдвиговые встречные обмены породными массами внутри земной коры. В условиях скучивания и утолщения коры образуются палингенные очаги гранитной магмы.

Наряду с коллизией «континент-континент» иногда может быть коллизия «континент-островная дуга» или двух островных дуг. Но правильнее её применять для межконтинентальных взаимодействий. Пример максимальной коллизии – некоторые отрезки Альпийско-Гималайского пояса.