Как выглядят тектонические плиты под водой

Новые технологии помогают науке изучать тектонические плиты на глубине 120 километров под водой (6 фото)

Океаническое дно на сегодняшний день изучено куда в меньшей степени, нежели поверхность Луны и Марса. Люди не имеют полноценной информации ни о его рельефе, ни о механизмах его формирования, которое осуществляется путем перемещения литосферных плит. Благодаря недавним исследованиям норвежских ученых и передовому оборудованию удалось приоткрыть завесу тайны касательно этих процессов.

Новые технологии

Океан хранит в себе множество тайн. В разное время человек пытался узнать об его тайнах при помощи тех или иных способов. Недавно появилась возможности проводить исследования морского дна при помощи электромагнитного излучения, направляемого в его недра на 20 км.

Специально для этих целей было произведено необходимое оборудование, которое представляет собой источник электромагнитного излучения, прикрепленного к чувствительной сетке. Все это крепилось к длинному канату и спускалось с борта исследовательского судна к морскому дну.

Электромагнитный импульс направлялся вглубь на 120 км. При прохождении каждого из слоев земной коры назад возвращалась часть энергии. В итоге ученые смогли получить более-менее детальную информацию о ее строении.

Цель исследования

Норвежские ученые интересовались прежде всего тектоническими плитами и разломами, формирующимися в местах их расхождения. Для них наиболее удобным оказалось исследование места расхождения Северо-Американской и Евразийской плит. Разлом между ними находится на дне Атлантического океана. Причем в различных местах тектонические плиты расходятся с неодинаковой скоростью. В год разлом может увеличиваться от 20 до 150 мм.

Норвежских исследователей заинтересовало место на дне Атлантического океана, где скорость расхождения плит находилось на минимальном уровне. Они хотели получить данные о характере формирования новых участков океанического дна.

Полученные данные

В результате исследования ученым удалось получить достаточно ценную информацию. Прежде всего, они уточнили, как именно магма поднимается из земных недр и формирует хребет в месте расхождения литосферных плит. Также им удалось определить характер возникновения так называемых «черных курильщиков». Речь идет о местах постоянного выхода раскаленных веществ из-под толщи океанического дна.

Кроме этого, ученые смогли получить детальную информацию о строении той части земной коры, которая находится в месте разлома между Северо-Американской и Евразийской плитами. В результате они узнали не только о наличии разветвленной системы каналов, содержащих морскую воду и богатых редкими металлами, но и о том, что в месте разлома первая из них имеет значительно большую толщину. Во многом это обусловлено процессами, происходящими под плитами.

Также ученые узнали о том, что существует 2 возможных варианта формирования хребта: пассивный и активный. Первый из них подразумевает повышение уровня океанического дна в результате постепенного расхождения в стороны тектонических плит без какого бы то ни было дополнительного воздействия. Что касается активного формирования океанического дна, то оно происходит под воздействием сильного давления магмы из-под земной коры.

Норвежские исследователи надеются, что благодаря современным технологиям им удастся совершить новые открытия, касающиеся мест разлома между тектоническими плитами.

Источник

Тектонические плиты Земли — строение, причины движения и столкновения

Тектонические плиты в науке

В настоящее время существует специальная область знаний, отвечающая за изучение развития сейсмической активности земной коры. Она получила название тектоники плит. Сама тектоническая (литосферная) плита представляет собой определенный структурный элемент в литосфере, который непрерывно движется в верхней мантии (астеносфере) планеты Земля.

В свою очередь, тектоника как самостоятельная наука в географии занимается изучением строения земной коры, а также динамики её движения на протяжении длительного периода времени. Она также устанавливает процесс взаимодействия литосферных блоков между собой.

Литосфера включает в себя как большие, так и маленькие плиты. На тех участках планеты, в которых отмечаются зоны с наиболее высокой сейсмической и вулканической активностью, образуются горные массивы, бассейны, каньоны, извержения вулканов, а также землетрясения катастрофического характера, приводящие к весьма печальным последствиям. В основном это происходит на границе огромных тектонических плит, которые приводят к разломам в земной поверхности.

Несомненно, изменению структуры рельефа способствует движение тектонических плит Земли. Схема развития этого явления может быть представлена в двух вариантах:

• соединение литосферных блоков. Максимальное сближение плит приводит к их столкновению и образованию горных массивов и возвышенностей;
• расхождение плит. Это способствует формированию впадин на дне океанов, а также разломов в земной коре.

Изучая карту мира, можно обнаружить, что очертания материков похожи друг на друга. Так, исследования ученых показали, что много миллионов лет назад тектонические плиты были единым целым. Такой материковый комплекс называется Пангея. Однако по мере эволюции сейсмическая активность Земли лишь возрастала, что привело к образованию отдельных литосферных блоков, отдаленных друг от друга на весьма значительное расстояние.

В настоящее время ученые различных стран мира сходятся во мнении, что через несколько веков процесс формирования материков будет иметь обратный характер, то есть литосферные блоки начнут вновь двигаться навстречу друг к другу.

Причина движения

Главной движущей силой материков является конвекция. Это явление представляет собой определенные процессы непрерывного движения веществ в земной коре. Так, особо высокая температура, выходящая за отметку 5 тыс. градусов по Цельсию, наблюдается в центральной части планеты. В процессе нагревания слои, находящиеся в недрах Земли, поднимаются. Со слоями более низкой температуры наблюдается прямо противоположная тенденция, поскольку они двигаются обратно к центру.

В результате конвекции образуется непрерывное движение веществ различной температуры, что и приводит к движению тектонических (литосферных) плит. Необходимо отметить тот факт, что скорость их передвижения составляет в среднем от двух до двух с половиной сантиметров в год. Такая характерная динамика сопоставима со скоростью роста человеческих ногтей.

Результатом деформации земной поверхности является возникновение целых горных комплексов, таких как Урал, Алтай и Кавказ, находящихся на территории России. Кроме того, сюда можно отнести Гималаи, Альпы, Анды, а также систему разломов Сан-Андреас.

При изучении сути тектоники необходимо определить, какие существуют виды тектонических структур. Так, среди них можно выделить следующие:

• дивергентная. Суть этого вида состоит в отдалении двух литосферных блоков, в результате чего образуются пропасти или горный комплекс в разных частях планеты;
• конвергентная. При этом типе происходит процесс максимального сближения двух плит, при котором более тонкий блок заходит на более плотный. Это приводит к формированию горных хребтов;
• скользящая. Её основная цель состоит в отдалении двух блоков в прямо противоположных направлениях друг от друга.

К наиболее крупным литосферным блокам можно отнести Антарктическую, Африканскую, Евразийскую, Австралийскую, а также Тихоокеанскую плиту. Кроме того, сюда можно отнести Северо- и Южно-американскую, Индостанскую плиту. На их площадь приходится около 90 процентов всей земной поверхности.

Необходимо отметить тот факт, что скользящая тектоническая структура характерна для такого материка, как Африка. На её поверхности сейчас наблюдается много разломов, особенно на территории Кении. Ученые прогнозируют, что спустя десять миллионов лет африканский континент в качестве единого целого полностью прекратит свое существование. Помимо дивергентной, конвергентной, а также скользящей тектонической структуры, выделяют континентальные, океанические и смешанные литосферные блоки.

Характеристика теорий

Существует несколько теорий тектонических плит. Наиболее популярной из них является гипотеза, выдвинутая А. Вегенером. Она основывалась на предположении, что много миллионов лет назад западная Африка и восточная часть Южной Америки были единым целым.

Вегенер внёс значительный вклад в развитие тектоники. Прежде всего, он утверждал, что литосферные блоки разной весовой категории с довольно жёсткой структурой расположены на астеносфере Земли. Внешняя мантия была весьма пластичной, вследствие чего тектонические плиты постоянно находились в хаотичном движении.

Беспорядочное перемещение платформ приводило к их неизбежному столкновению. Плиты также могли заходить на поверхности друг друга. Все эти события способствовали появлению таких природных явлений, как извержения вулканов и катастрофических землетрясений. Участки земной коры, имеющие высокую степень сейсмической активности, смещались в пространстве приблизительно на восемнадцать сантиметров в год. На земной поверхности также можно было наблюдать извержение магмы из недр.

В настоящее время некоторые учёные считают, что именно магма принимала активное участие в формировании океанического дна. Лава, выходящая из недр Земли, постепенно остывала, в результате чего формировался новый рельеф. При этом те участки земной коры, которые не принимали участия в формировании структуры дна, с помощью дрейфа литосферных блоков снова проникали в земные недра, превращаясь в магму.

Кроме того, в своих научных исследованиях А. Вегенер уделял время изучению темы вулканов. Он рассматривал вопросы, касающиеся растяжения океанического дна и состава жидких веществ в недрах Земли.

Кроме А. Вегенера существенный вклад в развитие тектонической науки внёс Шмеллинг. В своих научных трудах он впервые открыл силу движения литосферных плит. Учёный установил, что главным движущим фактором является конвекция, при которой нижние земные слои с более высокой температурой поднимаются, а верхние постепенно остывают и проходят вниз к недрам Земли.

В настоящее время современная тектоническая наука включает в себя следующие основные положения:

• земная кора состоит из литосферы и астеносферы. Первая из них имеет более хрупкое строение, в то время как последняя — более пластичную;
• главной движущей силой тектонических (литосферных) блоков является конвекция, происходящая в астеносфере;
• структура земной поверхности представлена восемью крупными плитами. Кроме того, она включает в себя как средние, так и более мелкие блоки;
• чаще всего тектонические плиты самого малого размера располагаются между основными земными блоками;
• наиболее сейсмически активными участками являются те зоны, которые находятся на границе двух платформ;
• в процессе активного перемещения плит также принимают активное участие силы, подчиняющиеся теореме вращения Эйлера.

Таким образом, именно движение тектонических платформ, происходящее на протяжении многих миллионов лет, способствовало формированию отдельных материков, островов, континентальных рифов и каньонов, которые существуют в настоящее время. Учёные выявили устойчивую тенденцию в динамике плит. Так, скорость горизонтальных сдвигов блоков возросла примерно в два раза в течение ста миллионов лет. Однако, согласно прогнозам учёных, она должна была, наоборот, уменьшиться. Исходя из этого можно сделать вывод, что характер поведения плит не является слишком предсказуемым.

Исследователи утверждают, что основным фактором, влияющим на темп движения, является вода. Именно огромное скопление жидкости внутри земной поверхности способствует смягчению мантии, в результате чего скорость перемещения плит значительно повышается. Необходимо отметить тот факт, что процесс перемещения литосферных блоков все ещё не завершён. Образ земной поверхности до сих пор продолжает формироваться.

Источник

Как рождаются горы на Земле и почему плавают континенты? Рассказываю о тектонических плитах Земли

В прошлой главе мы изучили процесс зарождения земной жизни. Сегодня предлагаю любознательным читателям стать геологами и посмотреть как устроена внутри планета Земля. Человек лишь мимолетный гость в миллиардах лет земной обители. Земля под нами совсем не то что мы представляем, мы совсем не ходоки по незыблемой суше.

Земля — это жаркий шар триллиардов тонн расплавленных камней, замкнутый в тонкую застывшую оболочку именуемую земной корой.

Гигантскими пластинами — тектоническими плитами , земная кора со всей водой и сушей плывет по яростному котлу раскаленной лавы. Мы не ходоки, а беженцы на этих гигантских плотах-плитах. Та часть тектонических плит что выходит наверх, становится континентами, горами и островами нашей маленькой жизни.

Незаметное для нас, вечное для планеты движение в миллиарды лет. Гигантские плоты-тектонические плиты земной коры, плывут со скоростью 2 сантиметра в год по раскаленному подземному морю в 7 тысяч километров глубиной. И когда тектонические плиты сталкиваются, случаются сумасшедшие вещи.

Плиты скользят по краям друг друга, обламывая их. Ныряют друг под друга выталкивая одного наверх. В некоторых местах плиты сцепляются намертво и создают дикое давление в триллиарды тонн весом. И когда давление разрывает сцепку тектонических плит, грандиозный замедленный взрыв рождает горы.

Так образовался самый высокий горный хребет Земли- Гималаи. Пятьдесят миллионов лет назад Индийская тектоническая плита врезалась в Евразийскую плиту. Миллиарды тонн земли и камней взлетели в небо фонтанами раскаленной лавы и пыли. Они застыли потом и застывший взрыв стал горой Эверест высотой в 8849 метров. Стал хребтом Каракорум в 8600 метров.

Так случилось и на другой стороне Земли, когда тяжелая океанская плита Наска столкнулась с Южноамериканской континентальной плитой и нырнула под нее. Деформированная столкновением край Южноамериканской плиты был вытолкнут наверх и стал южноамериканским горным хребтом под названием Анды.

Размеры столкновений и движений тектонических плит потрясают воображение. От Курильских островов до Филиппин бушует «Огненное кольцо» — цепь действующих вулканов на краю Тихоокеанской тектонической плиты. Вулканы Огненного кольца от российских Курил до Филиппин выпускают ярость земного сердца через тысячекилометровый разлом бездонной пропасти.

Вечное плавание земных плит с жизнью цепляющейся наверху, не прекращается ни на минуту. Европа и Северная Америка уходят друг от друга на своих плитах со скоростью растущего человеческого ногтя, 2 метра за человеческую жизнь.

Северная Африка стремится к России, а южная африканская часть плывет к Индии. Через миллионы лет Мексика утонет вместе с Техасом. Средиземное море исчезнет. Новый горный хребет вырастет от Кипра до российского Крыма. И человечество ничего не может сделать с этим.

Мы даже не можем увидеть это, слишком мало живем и слишком ничтожны. Но люди все время чувствуют дыхание подземной Земли. Всего лишь пара вздохов сносит города, страны и цивилизации землетрясениями и цунами.

В этой главе мы станем геологом и Всевышним. Мы пойдем с вами к центру Земли и посмотрим на рождение континентов. Из темных недр попробуем предугадать возможное будущее. Присоединяйтесь!

Источник