Le placche litosferiche della Terra sono enormi massi. La loro fondazione è formata da rocce ignee metamorfosate di granito altamente piegate. I nomi delle placche litosferiche saranno forniti nell'articolo seguente. Dall' alto sono ricoperti da una "copertura" di tre quattro chilometri. È formato da rocce sedimentarie. La piattaforma ha un rilievo costituito da singole catene montuose e vaste pianure. Successivamente, verrà considerata la teoria del movimento delle placche litosferiche.
L'emergere di un'ipotesi
La teoria del movimento delle placche litosferiche è apparsa all'inizio del XX secolo. Successivamente, era destinata a svolgere un ruolo importante nell'esplorazione del pianeta. Lo scienziato Taylor, e dopo di lui Wegener, ha avanzato l'ipotesi che nel tempo ci sia una deriva delle placche litosferiche in direzione orizzontale. Tuttavia, negli anni Trenta del XX secolo, si è affermata un'opinione diversa. Secondo lui, il movimento delle placche litosferiche veniva effettuato verticalmente. Questo fenomeno si basava sul processo di differenziazione della materia del mantello del pianeta. Divenne noto come fissismo. Questo nome era dovuto al fatto che un fisso permanenteposizione delle regioni crostali rispetto al mantello. Ma nel 1960, dopo la scoperta di un sistema globale di dorsali oceaniche che circondano l'intero pianeta e sbucano sulla terraferma in alcune aree, si torna all'ipotesi dell'inizio del XX secolo. Tuttavia, la teoria ha assunto una nuova forma. La tettonica a blocchi è diventata l'ipotesi principale nelle scienze che studiano la struttura del pianeta.
Nozioni di base
È stato determinato che ci sono grandi placche litosferiche. Il loro numero è limitato. Ci sono anche placche litosferiche più piccole della Terra. I confini tra di loro sono tracciati in base alla concentrazione nelle sorgenti dei terremoti.
I nomi delle placche litosferiche corrispondono alle aree continentali e oceaniche situate sopra di esse. Ci sono solo sette blocchi con un'area enorme. Le placche litosferiche più grandi sono quelle sudamericane e nordamericane, euroasiatiche, africane, antartiche, del Pacifico e indo-australiane.
I blocchi che fluttuano nell'astenosfera sono caratterizzati da solidità e rigidità. Le aree di cui sopra sono le principali placche litosferiche. In accordo con le idee iniziali, si credeva che i continenti si facessero strada attraverso il fondo dell'oceano. Allo stesso tempo, il movimento delle placche litosferiche è stato effettuato sotto l'influenza di una forza invisibile. Come risultato della ricerca, è stato rivelato che i blocchi galleggiano passivamente sul materiale del mantello. Vale la pena notare che la loro direzione è inizialmente verticale. Il materiale del mantello sale sotto la cresta della cresta. Poi c'è una diffusione in entrambe le direzioni. Di conseguenza, vi è una divergenza di placche litosferiche. Questo modello rappresentail fondo dell'oceano come un gigantesco nastro trasportatore. Viene in superficie nelle regioni di rift delle dorsali oceaniche. Poi si nasconde nelle trincee del mare profondo.
La divergenza delle placche litosferiche provoca l'espansione dei fondali oceanici. Tuttavia, il volume del pianeta, nonostante ciò, rimane costante. Il fatto è che la nascita di una nuova crosta è compensata dal suo assorbimento nelle aree di subduzione (sottospinta) nelle trincee di acque profonde.
Perché le placche litosferiche si muovono?
Il motivo è la convezione termica del materiale del mantello del pianeta. La litosfera è allungata e sollevata, cosa che si verifica su rami ascendenti da correnti convettive. Ciò provoca il movimento delle placche litosferiche ai lati. Quando la piattaforma si allontana dalle spaccature oceaniche, la piattaforma si compatta. Diventa più pesante, la sua superficie sprofonda. Questo spiega l'aumento della profondità dell'oceano. Di conseguenza, la piattaforma si tuffa in trincee in acque profonde. Quando le correnti ascensionali dal mantello riscaldato si esauriscono, si raffredda e sprofonda per formare pozze piene di sedimenti.
Le zone di collisione delle placche litosferiche sono aree in cui la crosta e la piattaforma subiscono una compressione. A questo proposito, la potenza del primo aumenta. Di conseguenza, inizia il movimento verso l' alto delle placche litosferiche. Porta alla formazione delle montagne.
Ricerca
Lo studio di oggi viene effettuato utilizzando metodi geodetici. Ci permettono di concludere che i processi sono continui e onnipresenti. vengono rivelatianche zone di collisione di placche litosferiche. La velocità di sollevamento può arrivare fino a decine di millimetri.
Le grandi placche litosferiche orizzontali fluttuano un po' più velocemente. In questo caso, la velocità può arrivare fino a dieci centimetri durante l'anno. Quindi, ad esempio, San Pietroburgo è già aumentata di un metro durante l'intero periodo della sua esistenza. Penisola Scandinava - 250 m in 25.000 anni. Il materiale del mantello si muove in modo relativamente lento. Tuttavia, di conseguenza, si verificano terremoti, eruzioni vulcaniche e altri fenomeni. Questo ci permette di concludere che la forza di movimento del materiale è alta.
Usando la posizione tettonica delle placche, i ricercatori spiegano molti fenomeni geologici. Allo stesso tempo, durante lo studio, è emerso che la complessità dei processi che si verificano con la piattaforma è molto maggiore di quanto sembrava all'inizio dell'emergere dell'ipotesi.
La tettonica a placche non potrebbe spiegare i cambiamenti nell'intensità delle deformazioni e del movimento, la presenza di una rete globale stabile di faglie profonde e alcuni altri fenomeni. Resta aperta anche la questione dell'inizio storico dell'azione. Segni diretti che indicano processi tettonici a zolle sono noti sin dal tardo Proterozoico. Tuttavia, un certo numero di ricercatori riconosce la loro manifestazione dall'Archeano o dal primo Proterozoico.
Espansione delle opportunità di ricerca
L'avvento della tomografia sismica ha portato al passaggio di questa scienza a un livello qualitativamente nuovo. A metà degli anni ottanta del secolo scorso, la geodinamica profonda divenne la più promettente egiovane direzione da tutte le geoscienze esistenti. Tuttavia, la soluzione di nuovi problemi è stata effettuata utilizzando non solo la tomografia sismica. Anche altre scienze sono venute in soccorso. Questi includono, in particolare, la mineralogia sperimentale.
Grazie alla disponibilità di nuove apparecchiature, è stato possibile studiare il comportamento delle sostanze a temperature e pressioni corrispondenti al massimo alla profondità del mantello. Negli studi sono stati utilizzati anche i metodi della geochimica degli isotopi. Questa scienza studia, in particolare, l'equilibrio isotopico degli elementi rari, nonché i gas nobili in vari gusci terrestri. In questo caso, gli indicatori vengono confrontati con i dati dei meteoriti. Vengono utilizzati metodi di geomagnetismo, con l'aiuto dei quali gli scienziati stanno cercando di scoprire le cause e il meccanismo delle inversioni nel campo magnetico.
Pittura moderna
L'ipotesi della tettonica della piattaforma continua a spiegare in modo soddisfacente il processo di sviluppo della crosta degli oceani e dei continenti almeno negli ultimi tre miliardi di anni. Allo stesso tempo, ci sono misurazioni satellitari, secondo le quali è confermato il fatto che le principali placche litosferiche della Terra non stanno ferme. Di conseguenza, emerge una certa immagine.
Ci sono tre strati più attivi nella sezione trasversale del pianeta. Lo spessore di ciascuno di essi è di diverse centinaia di chilometri. Si presume che il ruolo principale nella geodinamica globale sia assegnato a loro. Nel 1972 Morgan ha confermato l'ipotesi avanzata nel 1963 da Wilson sui getti del mantello ascendente. Questa teoria spiegava il fenomeno del magnetismo intraplacca. Il pennacchio risultantela tettonica sta diventando sempre più popolare nel tempo.
Geodinamica
Con il suo aiuto, viene considerata l'interazione di processi abbastanza complessi che si verificano nel mantello e nella crosta. Secondo il concetto esposto da Artyushkov nella sua opera "Geodinamica", la differenziazione gravitazionale della materia funge da principale fonte di energia. Questo processo è notato nel mantello inferiore.
Dopo che i componenti pesanti (ferro, ecc.) sono stati separati dalla roccia, rimane una massa più leggera di solidi. Lei scende nel nucleo. La posizione dello strato più leggero sotto quello pesante è instabile. A questo proposito, il materiale in accumulo viene periodicamente raccolto in blocchi abbastanza grandi che galleggiano negli strati superiori. La dimensione di tali formazioni è di circa cento chilometri. Questo materiale fu la base per la formazione del mantello superiore della Terra.
Lo strato inferiore è probabilmente materia primaria indifferenziata. Durante l'evoluzione del pianeta, a causa del mantello inferiore, il mantello superiore cresce e il nucleo aumenta. È più probabile che blocchi di materiale leggero salgano nel mantello inferiore lungo i canali. In essi, la temperatura della massa è piuttosto alta. Allo stesso tempo, la viscosità è notevolmente ridotta. L'aumento della temperatura è facilitato dal rilascio di una grande quantità di energia potenziale nel processo di sollevamento della materia nella regione di gravità a una distanza di circa 2000 km. Nel corso del movimento lungo un tale canale, si verifica un forte riscaldamento delle masse leggere. A questo proposito, la materia entra nel mantello con un livello sufficientemente elevatotemperatura e significativamente più leggero degli elementi circostanti.
A causa della densità ridotta, il materiale leggero galleggia negli strati superiori fino a una profondità di 100-200 chilometri o meno. Al diminuire della pressione, il punto di fusione dei componenti della sostanza diminuisce. Dopo la differenziazione primaria a livello "core-mantello", si verifica quella secondaria. A basse profondità, la materia leggera è parzialmente soggetta a fusione. Durante la differenziazione vengono rilasciate sostanze più dense. Affondano negli strati inferiori del mantello superiore. I componenti più leggeri che ris altano aumentano di conseguenza.
Il complesso dei movimenti di sostanze nel mantello, associato alla ridistribuzione di masse con densità diverse per effetto della differenziazione, è chiamato convezione chimica. L'aumento delle masse luminose avviene a intervalli di circa 200 milioni di anni. Allo stesso tempo, l'intrusione nel mantello superiore non si osserva ovunque. Nello strato inferiore, i canali si trovano a una distanza sufficientemente ampia l'uno dall' altro (fino a diverse migliaia di chilometri).
Blocchi di sollevamento
Come accennato in precedenza, in quelle zone in cui grandi masse di materiale leggero riscaldato vengono introdotte nell'astenosfera, si verifica la sua parziale fusione e differenziazione. In quest'ultimo caso si nota il distacco dei componenti e la loro successiva risalita. Passano rapidamente attraverso l'astenosfera. Quando raggiungono la litosfera, la loro velocità diminuisce. In alcune zone la materia forma accumuli di mantello anomalo. Si trovano, di regola, negli strati superiori del pianeta.
Mantello anomalo
La sua composizione corrisponde approssimativamente alla normale materia del mantello. La differenza tra l'accumulo anomalo è una temperatura maggiore (fino a 1300-1500 gradi) e una velocità ridotta delle onde elastiche longitudinali.
L'ingresso di materia sotto la litosfera provoca un sollevamento isostatico. A causa della temperatura elevata, il grappolo anomalo ha una densità inferiore rispetto al mantello normale. Inoltre, c'è una leggera viscosità della composizione.
Nel processo di ingresso nella litosfera, il mantello anomalo si distribuisce piuttosto rapidamente lungo la suola. Allo stesso tempo, sposta la materia più densa e meno riscaldata dell'astenosfera. L'accumulo anomalo, nel corso del movimento, riempie quelle zone in cui la suola della piattaforma si trova in uno stato elevato (trappole), e scorre attorno ad aree profondamente sommerse. Di conseguenza, nel primo caso, si nota un sollevamento isostatico. Al di sopra delle aree sommerse, la crosta rimane stabile.
Trappole
Il processo di raffreddamento dello strato superiore del mantello e della crosta fino a una profondità di circa cento chilometri è lento. In generale, ci vogliono diverse centinaia di milioni di anni. A questo proposito, le disomogeneità nello spessore della litosfera, spiegate da differenze di temperatura orizzontali, hanno un'inerzia piuttosto ampia. Nel caso in cui la trappola si trovi poco distante dal flusso verso l' alto dell'accumulo anomalo dalla profondità, una grande quantità di sostanza viene catturata molto riscaldata. Di conseguenza, si forma un elemento di montagna piuttosto grande. Secondo questo schema, nell'area si verificano alti sollevamentiorogenesi epiplatform in cinture piegate.
Descrizione dei processi
Nella trappola, lo strato anomalo subisce una compressione di 1-2 chilometri durante il raffreddamento. La corteccia situata in alto è immersa. Le precipitazioni iniziano ad accumularsi nella vasca formata. La loro pesantezza contribuisce a un cedimento ancora maggiore della litosfera. Di conseguenza, la profondità del bacino può variare da 5 a 8 km. Contemporaneamente, durante la compattazione del mantello nella parte inferiore dello strato bas altico, si osserva nella crosta una trasformazione di fase della roccia in eclogite e granulite granata. A causa del flusso di calore in uscita dalla sostanza anomala, il mantello sovrastante si riscalda e la sua viscosità diminuisce. A questo proposito, c'è un graduale spostamento del cluster normale.
Offset orizzontali
Quando si formano sollevamenti nel processo in cui il mantello anomalo raggiunge la crosta dei continenti e degli oceani, l'energia potenziale immagazzinata negli strati superiori del pianeta aumenta. Per scaricare le sostanze in eccesso, tendono a disperdersi ai lati. Di conseguenza, si formano ulteriori sollecitazioni. Sono associati a diversi tipi di movimento di placche e crosta.
L'espansione dei fondali oceanici e il galleggiamento dei continenti sono il risultato dell'espansione simultanea delle creste e dell'affondamento della piattaforma nel mantello. Sotto il primo ci sono grandi masse di materia anomala altamente riscaldata. Nella parte assiale di queste creste, quest'ultima si trova direttamente sotto la crosta. La litosfera qui ha uno spessore molto più piccolo. Allo stesso tempo, il mantello anomalo si diffonde nell'area di alta pressione - in entrambilati da sotto la spina dorsale. Allo stesso tempo, rompe abbastanza facilmente la crosta dell'oceano. La fessura è piena di magma bas altico. Esso, a sua volta, viene sciolto dal mantello anomalo. Nel processo di solidificazione del magma si forma una nuova crosta oceanica. Ecco come cresce il fondo.
Caratteristiche del processo
Sotto le creste medie, il mantello anomalo ha una viscosità ridotta a causa dell'aumento della temperatura. La sostanza è in grado di diffondersi abbastanza rapidamente. Di conseguenza, la crescita del fondo avviene a una velocità maggiore. Anche l'astenosfera oceanica ha una viscosità relativamente bassa.
Le principali placche litosferiche della Terra galleggiano dalle creste ai luoghi di immersione. Se queste aree si trovano nello stesso oceano, il processo avviene a una velocità relativamente elevata. Questa situazione è tipica oggi per l'Oceano Pacifico. Se l'espansione del fondo e il cedimento si verificano in aree diverse, il continente situato tra di loro si sposta nella direzione in cui si verifica l'approfondimento. Sotto i continenti, la viscosità dell'astenosfera è maggiore che sotto gli oceani. A causa dell'attrito risultante, c'è una significativa resistenza al movimento. Di conseguenza, la velocità con cui il fondo si espande si riduce se non c'è compensazione per il cedimento del mantello nella stessa area. Pertanto, la crescita nel Pacifico è più rapida che nell'Atlantico.
