Создана карта тектонических плит
Первая в мире карта тектонических плит
1000-520 миллионов лет назад климат Земли претерпевал значительные изменения: ледниковые периоды сменялись глобальными потеплениями. Изучение движения тектонических плит помогает исследователям понять, как развивалась жизнь и как формировался климат планеты. До сих пор были зафиксированы движения тектонических плит лишь за последние 200 миллионов лет. Однако австралийским и канадским исследователям удалось заполнить этот «пробел».
Чтобы нарисовать карту, геологи изучили скалы Бразилии, Эфиопии и Мадагаскара, которые образовались поблизости тех мест, где тектонические плиты встречались и расходились. По словам исследователей, эта работа заняла несколько десятилетий. Благодаря этому, на карте можно увидеть перемещения плит за еще более ранний период, чем было возможно до этого.
Что такое тектоника плит?
Тектоника плит — это научное представление о движении и деформации литосферных плит Земли. Теория тектоники объясняет, что литосфера нашей планеты представляет собой несколько отдельных плит, которые находятся на плаву в мантии, состоящей из текучей магмы. Эти плиты могут перемещаться относительно друг друга — последствиями этих движений становятся геологические явления, например, землетрясения, извержения вулканов, образование океанических впадин и горных цепей.
Тектоника плит помогает нам объяснить механизмы формирования континентов, локализацию горных массивов, происхождение океанических впадин и другие геологические процессы, которые происходят на поверхности нашей планеты.
Откуда появилась теория тектоники плит?
Первым ученым, который высказал идею о тектонике плит Земли, стал метеоролог Альфред Вегенер. В своем докладе о дрейфе материков в январе 1912 года он обратил внимание на схожесть очертаний западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Ученый предположил: если их сдвинуть, они сложатся как пазл, поэтому, возможно, когда-то они были единым материком. После ученый стал находить множество других доказательств своей идеи, однако научное сообщество отнеслось к деятельности Вегенера со скептицизмом и не приняло его теорию.
На несколько десятилетий споры о тектонике плит затихли, но разгорелись с новой силой в 1960-х годах. В то время была составлена карта рельефа дна Мирового океана, она показывала, что в центре океанов расположены срединно-океанические хребты. Эта информация позволила ученым Р. Дитцу и Г. Хессу выдвинут гипотезу спрединга, которая подтверждала тот факт, что океанические бассейны — неустойчивые и непостоянные структуры.
После открытия полосовых магнитных аномалий океанического дна, которые подтвердили гипотезу ученых, тектоника плит стала одним из главных научных представлений о строении Земли.
Методы современной тектоники
Все тектонические движения разделяют на 2 группы: горизонтальные и вертикальные. Соответственно и методы изучения современной тектоники делятся по такому же принципу.
Методы изучения вертикальных тектонических движений:
- водомерный метод — с помощью него изучают изменения положения уровня моря;
- метод повторного нивелирования — он помогает изучать изменения высот точек земной поверхности относительно условного уровня.
Методы изучения горизонтальных движений тектоники:
- трилатерация — метод построения на местности примыкающих друг к другу треугольников и измерение длин всех их сторон;
- метод лазерных отражателей — изучение Земли из космоса с помощью установленных на искусственных спутниках Земли и на Луне отражателей;
- метод длиннобазной интерферометрии — один из самых точных, основан на регистрации радиосигналов, идущих от квазаров (астрономических объектов);
- при помощи глобальной системы позиционирования — речь о прекрасно знакомой нам GPS;
- историко-археологический метод — самый старый и классический, но достаточно часто используемый метод.
Основные положения тектоники
Основные положения тектоники плит, которые сегодня выделяют ученые, звучат так:
- Верхняя каменная часть планеты состоит из двух оболочек: литосферы и астеносферы.
- Литосфера разделена на 8 крупнейших плит, несколько десятков средних и множество совсем маленьких.
- Сегодня выделяется три типа относительных перемещений плит: расхождение, схождение и сдвиговые перемещения.
- Объем поглощенной в зонах субдукции океанской коры такой же, как объем коры, возникающей в зонах раздвижения.
- Главня причина тектоники плит — мантийная конвекция (теплообмен), вызванная мантийными теплогравитационными течениями.
- Тектоника плит подчиняется законам сферической геометрии.
Крупнейшие литосферные плиты Земли
Сегодня более 90% поверхности нашей планеты — это восемь огромных литосферных плит. Среди них:
- Австралийская плита;
- Антарктическая плита;
- Африканская плита;
- Евразийская плита;
- Индостанская плита;
- Тихоокеанская плита;
- Северо-Американская плита;
- Южно-Американская плита.
Кроме того, выделяют средние литосферные плиты, например, Аравийскую, Карибскую, Филиппинскую, Наска и Кокос и Хуан де Фука.
Зачем ученые изучают тектонику плит?
Сегодня изучение тектонических движений важно не только для геологии, но и для всех наук о Земле. Так тектоника важна для понимания:
- климатических изменений нашей планеты;
- теплофизических процессов, происходящих во внутренних слоях Земли;
- геохимических механизмов — непрерывного обмена веществом и энергией между различными оболочками Земли;
- изучения исторических данных о планете.
До момента, когда теория о тектонике плит была принята научным сообществом, большинство данных о планете носили только описательный характер. После — ученым удалось не только объяснить многие процессы, но и научиться их предугадывать.
Варианты столкновения плит
Столкновение плит происходит вдоль так называемых конвергентных границ. Ученые выделяют три возможных варианта таких столкновений:
- «Океаническая — океаническая». Случай, когда одна океаническая плита как бы «наползает» на другую;
- «Океаническая — континентальная». При таком варианте столкновения плит океаническая кора погружается под континентальную.
- «Континентальная — континентальная». Вариант, при котором происходит столкновение континентальных плит и образовываются горные цепи со сложным строением.
Как тектоника плит влияет на изменения рельефа?
Образование гор, разломов и вулканов происходит из-за тектоники плит. Однако каждый из процессов имеет свои особенности.
Как образуются горы?
В горных областях, внутри литосферных плит, породы медленно оседают, образуя горизонтальные слои. Во время тектоники плит происходит сжатие таких слоев, из-за чего образуются выпуклые складки — горные хребты и вогнутые — межгорные впадины.
Как образовываются разломы?
Когда из-за тектоники плиты расходятся, а на суше возникают разломы, то есть — рифты. В океанах, в местах разломов, происходит подъем раскаленной магмы, которая остывает, увеличивая размеры плит.
Как образовываются вулканы?
Магма — слой, находящийся под земной корой, состоит из горных пород в расплавленном состоянии. Под давлением магма может оказаться снаружи через трещины, образованные в процессе тектоники плит. При выходе на поверхность магма превращается в раскаленную лаву, которая после остывает и способствует росту вулканической горы.
Как перемещение плит влияет на климат?
Тектоника плит «двигает» континенты и вместе с этим меняет условия жизни во всех частях Земли. Так, огромные континентальные массивы в приполярных областях, образованные в результате тектоники плит, влияют на понижение температуры планеты в целом. Кроме того, даже незначительные изменения в расположении континентов влияют на циркуляцию воздушных масс.
Еще один важный климатический процесс, происходящий в результате тектоники плит — выброс парникового газа. Когда плиты находят одна на другую, из недр Земли выходит углерод, а после — входит обратно. Из-за этого регулируется уровень диоксида углерода в атмосфере и возникает парниковый газ, большое количество которого прямо влияет на глобальное потепление.
Тектонические плиты на карте России
Вся территория Российской Федерации располагается на следующих плитах:
- Евроазиатской плите (тут находится основная часть территории страны);
- Северо-Американской плите (Чукотский автономный округ);
- Амурской плите (юг Сибири);
- Охотоморской плите (Камчатка и побережье Магаданской области).
Большая часть территории России находится на Евроазиатской плите, которая включает в себя:
- Восточно-Европейскую платформу (европейская часть России);
- Скифскую платформу (Волгоградская, Ростовская области, Краснодарский и Ставропольский край);
- Западно-Сибирскую платформу — (Уральский горный массив и озеро Байкал);
- Сибирскую платформу — (территория от озера Байкал до Камчатских сопок).