Reklama portale

Vidinė žemės struktūra. Pagrindinės žemės plutos struktūrinės zonos ir jų raida Seniausia žemės pluta susidarė gravitacinio maišymosi metu

Žemės plutos plotas, kuris yra žymiai mažesnis už tektoninę plokštę, stabilus arba judantis kaip visuma ir apribotas pertrūkių... Geografijos žodynas

sulankstytas plotas- žemės plutos dalis, kurioje susiklostę uolienų sluoksniai. Daugumos S. regiono švietimas. yra natūralus žemės plutos judrių zonų geosinklininėse juostose vystymosi etapas (žr. Geosinklininė juosta). Dėl... ...

GEOFIZINĖ ANOMALIJA- žemės plutos arba Žemės paviršiaus atkarpa, kurios aukštis labai skiriasi. arba žemyn. fizinių savybių vertės nuliai (gravitaciniai, magnetiniai, elektriniai, elastiniai virpesiai, galutinė, branduolinė spinduliuotė), palyginti su foninėmis vertėmis ir natūraliai... ... Didysis enciklopedinis politechnikos žodynas

Rūdos regionas- Žemės plutos atkarpa su vieno ar kelių panašių genetinių tipų rūdos telkiniais (žr. Rūdos telkinius), apribotą didelėmis tektoninėmis struktūromis (antiklinorija, sinklinorija, viduriniai masyvai, skydai, sineklizės... Didžioji sovietinė enciklopedija

GEOCHEMINĖ ANOMALIJA- žymiai aukščiau esanti žemės plutos (arba žemės paviršiaus) atkarpa. koncentracijos k.l. chem. elementai ar jų junginiai, palyginti su foninėmis vertėmis ir natūraliai išsidėstę, palyginti su mineralų (rūdos... ...

GEOCHEMINĖ PROVINCIJA- žemės plutos atkarpa didesniame aukštyje. arba žemyn. turinys k.l. chem. elementai kalvėje veislių (palyginti su Clark). Planuojant ir atliekant geocheminius tyrimus, atsižvelgiama į geocheminės aikštelės pobūdį. ieško... Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

AUTOCHTONAS- - žemės plutos atkarpa, esanti po tektonine danga, perkelta virš jos - alochtonas... Paleomagnetologija, petromagnetologija ir geologija. Žodynas-žinynas.

SP 151.13330.2012: Branduolinių elektrinių vietos nustatymo, projektavimo ir statybos inžineriniai tyrimai. I dalis. Inžineriniai tyrimai, skirti parengti priešprojektinę dokumentaciją (punkto parinkimas ir atominės elektrinės vietos parinkimas)- Terminija SP 151.13330.2012: Branduolinių elektrinių vietos nustatymo, projektavimo ir statybos inžineriniai tyrimai. I dalis. Priešprojektinės dokumentacijos rengimo inžineriniai tyrimai (punkto parinkimas ir atominės elektrinės vietos parinkimas): 3.48 MSK 64: 12… … Norminės ir techninės dokumentacijos terminų žodynas-žinynas

Gedimas- Šis terminas turi kitas reikšmes, žr. Spragą. San Andreas Fault California, JAV ... Vikipedija

Žemės drebėjimai- Moksle pavadinimas Žemė reiškia visus žemės plutos drebėjimus, neatsižvelgiant į jų intensyvumą, pobūdį, trukmę ir pasekmes, atsirandančius dėl vidinių priežasčių, slypinčių žemės žarnyne. Nakvynės namuose Z. vardas rezervuotas tik tiems... Enciklopedinis žodynas F.A. Brockhausas ir I.A. Efronas

žemynas- (žemynas), didelė žemės plutos masė, kurios didžioji dalis sausumos pavidalu išsikiša virš Pasaulio vandenyno lygio, o periferinė dalis yra panardinta žemiau vandenyno lygio. Žemynų žemės plutai būdingas „granito“ sluoksnis ir plg... ... Geografinė enciklopedija

Žemės pluta sudaro aukščiausią kietosios Žemės apvalkalą ir dengia planetą beveik ištisiniu sluoksniu, kurio storis kai kuriose vandenyno vidurio keterų ir vandenynų lūžių srityse keičiasi nuo 0 iki 70–75 km, esant aukštiems kalnų statiniams (Khain, Lomise, 1995). ). Plutos storis žemynuose, nulemtas išilginių seisminių bangų praėjimo greičio padidėjimo iki 8-8,2 km/s ( Mohorovičių siena, arba Moho siena), siekia 30-75 km, o vandenyno įdubose 5-15 km. Pirmasis žemės plutos tipas buvo pavadintas okeaninis,antra- žemyninis.

Vandenyno pluta užima 56 % žemės paviršiaus ir yra nedidelio 5–6 km storio. Jo struktūra susideda iš trijų sluoksnių (Khain ir Lomise, 1995).

Pirmas, arba nuosėdinės, ne didesnis kaip 1 km storio sluoksnis susidaro centrinėje vandenynų dalyje, o jų pakraščiuose siekia 10–15 km storį. Vidurio vandenyno kalnagūbrių ašinėse zonose jo visiškai nėra. Sluoksnio sudėtis apima molingus, silikatinius ir karbonatus giliavandenių pelaginių nuosėdų (6.1 pav.). Karbonatinės nuosėdos pasiskirsto ne giliau nei kritinis karbonato kaupimosi gylis. Arčiau žemyno atsiranda iš sausumos atneštos klastinės medžiagos priemaišos; tai vadinamosios hemipelaginės nuosėdos. Išilginių seisminių bangų sklidimo greitis čia siekia 2–5 km/s. Šio sluoksnio nuosėdų amžius neviršija 180 milijonų metų.

Antras sluoksnis jo pagrindinėje viršutinėje dalyje (2A) jis sudarytas iš bazaltų su retais ir plonais pelaginiais tarpsluoksniais

Ryžiai. 6.1. Vandenynų litosferos pjūvis, palyginti su vidutiniu ofiolitinių alochtonų pjūviu. Žemiau pateikiamas pagrindinių atkarpos vienetų formavimo vandenyno plitimo zonoje modelis (Khain ir Lomise, 1995). Legenda: 1-

pelaginės nuosėdos; 2 – išsiveržę bazaltai; 3 – lygiagrečių pylimų (doleritų) kompleksas; 4 – viršutiniai (nesluoksniuoti) gabbros ir gabro-doleritai; 5, 6 – sluoksniuotasis kompleksas (kumuliacijos): 5 – gabroidai, 6 – ultrabazitai; 7 – tektonizuoti peridotitai; 8 – bazinė metamorfinė aureolė; 9 – bazaltinės magmos pokytis I–IV – nuoseklus kristalizacijos sąlygų pasikeitimas kameroje su atstumu nuo plitimo ašies

ikiniai krituliai; bazaltai dažnai turi būdingą pagalvės (skerspjūvio) atskyrimą (pagalvių lavas), tačiau pasitaiko ir masyvių bazaltų apdangalų. Apatinėje antrojo sluoksnio dalyje (2B) sukurti lygiagretūs dolerito pylimai. Bendras 2-ojo sluoksnio storis – 1,5–2 km, o išilginių seisminių bangų greitis – 4,5–5,5 km/s.

Trečias sluoksnis Vandenyno pluta susideda iš pagrindinės ir pavaldžios ultrabazinės sudėties holokristalinių magminių uolienų. Viršutinėje jo dalyje paprastai susidaro gabro tipo uolienos, o apatinę dalį sudaro „juostinis kompleksas“, susidedantis iš kintamų gabbro ir ultraramafitų. 3 sluoksnio storis 5 km. Išilginių bangų greitis šiame sluoksnyje siekia 6–7,5 km/s.

Manoma, kad 2 ir 3 sluoksnių uolienos susidarė kartu su 1 sluoksnio uolienomis.

Okeaninė pluta, tiksliau vandenyno tipo pluta, neapsiriboja savo pasiskirstymu vandenyno dugne, bet taip pat yra sukurta ribinių jūrų giliavandeniuose baseinuose, tokiuose kaip Japonijos jūra, Pietų Ochotsko (Kuril) baseinas. Ochotsko jūros, Filipinų, Karibų jūros ir daugelio kitų

jūros. Be to, yra rimtų priežasčių įtarti, kad giliose žemynų įdubose ir sekliose vidaus ir pakraščio jūrose, pavyzdžiui, Barenco, kur nuosėdinės dangos storis yra 10–12 km ar daugiau, ją dengia okeaninio tipo pluta. ; Tai liudija 6,5 ​​km/s eilės išilginių seisminių bangų greičiai.

Aukščiau buvo pasakyta, kad šiuolaikinių vandenynų (ir ribinių jūrų) plutos amžius neviršija 180 milijonų metų. Tačiau žemynų sulenktose juostose aptinkame ir kur kas senesnę, iki ankstyvojo prekambro, vandenyno tipo plutą, kuriai atstovauja vadinamoji. ofiolito kompleksai(arba tiesiog ofiolitai). Šis terminas priklauso vokiečių geologui G. Steinmannui ir buvo jo pasiūlytas XX amžiaus pradžioje. apibūdinti būdingą uolienų „triadą“, paprastai randamą kartu centrinėse susiklosčiusių sistemų zonose, būtent serpentinizuotos ultramafinės uolienos (analogiškos 3 sluoksniui), gabro (analogiškos 2B sluoksniui), bazaltai (analogiški 2A sluoksniui) ir radiolaritai (analogiški). į 1 sluoksnį). Šios uolienų paragenezės esmė jau seniai buvo interpretuojama klaidingai; ypač gabbros ir hiperbazitai buvo laikomi įkyriais ir jaunesniais nei bazaltai ir radiolaritai. Tik 60-aisiais, kai buvo gauta pirmoji patikima informacija apie vandenyno plutos sudėtį, tapo akivaizdu, kad ofiolitai yra geologinės praeities vandenyno pluta. Šis atradimas buvo labai svarbus norint teisingai suprasti Žemės judančių juostų atsiradimo sąlygas.

Vandenynų plutos struktūros

Nepertraukiamo platinimo sritys vandenyno pluta išreikštas Žemės reljefe okeaninisdepresijos. Vandenyno baseinuose išskiriami du didžiausi elementai: vandenyno platformos Ir vandenynų orogeninės juostos. Vandenyno platformos(arba tha-lassocratons) dugno topografijoje atrodo kaip didelės bedugnės lygios arba kalvotos lygumos. KAM vandenynų orogeninės juostos Tai apima vandenyno vidurio kalnagūbrius, kurių aukštis virš supančios lygumos yra iki 3 km (kai kuriose vietose jie iškyla salų pavidalu virš vandenyno lygio). Išilgai gūbrio ašies dažnai atsekama plyšių zona - siauri 12-45 km pločio grabenai 3-5 km gylyje, rodantys plutos išsiplėtimo dominavimą šiose srityse. Jiems būdingas didelis seismiškumas, smarkiai padidėjęs šilumos srautas ir mažas viršutinės mantijos tankis. Geofiziniai ir geologiniai duomenys rodo, kad nuosėdinės dangos storis mažėja artėjant prie ašinių kalnagūbrių zonų, o vandenyno pluta patiria pastebimą pakilimą.

Kitas pagrindinis žemės plutos elementas yra pereinamoji zona tarp žemyno ir vandenyno. Tai yra didžiausias žemės paviršiaus skrodimo plotas, kur yra salos lankai, pasižymintis dideliu seismiškumu ir moderniu andezitiniu bei andezito-bazaltiniu vulkanizmu, giliavandenėmis tranšėjomis ir ribinių jūrų giliavandenėmis įdubomis. Žemės drebėjimų šaltiniai čia sudaro seismofokalinę zoną (Benioffo-Zavaritsky zoną), pasineriančią po žemynais. Pereinamoji zona yra labiausiai

aiškiai pasireiškė vakarinėje Ramiojo vandenyno dalyje. Jai būdingas tarpinis žemės plutos struktūros tipas.

Žemyninė pluta(Khain, Lomise, 1995) yra pasiskirstę ne tik pačiuose žemynuose, t. Tačiau bendras žemyninės plutos vystymosi plotas yra mažesnis nei vandenyno plutos, kuris sudaro 41% žemės paviršiaus. Vidutinis žemyninės plutos storis 35-40 km; jis mažėja link žemynų pakraščių ir mikrokontinentų viduje, o po kalnų statiniais padidėja iki 70–75 km.

Apskritai, žemyninė pluta, kaip ir okeaninis, turi trijų sluoksnių struktūrą, tačiau sluoksnių, ypač dviejų apatinių, sudėtis gerokai skiriasi nuo stebimų vandenyno plutoje.

1. nuosėdinis sluoksnis, paprastai vadinama nuosėdine danga. Jo storis svyruoja nuo nulio ant skydų ir mažesnių platformų pamatų pakilimų bei sulankstytų konstrukcijų ašinių zonų iki 10 ir net 20 km platformų įdubose, kalnų juostų priekiniuose ir tarpkalniniuose loviuose. Tiesa, šiose įdubose po nuosėdomis esanti pluta ir dažniausiai vadinama konsoliduotas, savo prigimtimi jau gali būti arčiau okeaninės nei žemyninės. Nuosėdinio sluoksnio sudėtis apima įvairias nuosėdines uolienas, daugiausia žemyninės arba seklios jūrinės, rečiau batialinės (vėlgi giliose įdubose) kilmės, o taip pat tolimosios.

ne visur, pagrindinių magminių uolienų dangos ir slenksčiai, sudarantys gaudyklių laukus. Išilginių bangų greitis nuosėdiniame sluoksnyje yra 2,0-5,0 km/s, maksimalus karbonatinėms uolienoms. Nuosėdinės dangos uolienų amžiaus intervalas yra iki 1,7 milijardo metų, t.y., eilės tvarka didesnis nei šiuolaikinių vandenynų nuosėdinis sluoksnis.

2. Viršutinis konsoliduotos plutos sluoksnis išsikiša į dienos paviršių ant skydų ir platformų matricų bei sulankstytų konstrukcijų ašinėse zonose; jis buvo aptiktas 12 km gylyje Kolos šulinyje ir daug mažesnio gylio šuliniuose Volgos-Uralo regione Rusijos plokštumoje, JAV Vidurio žemyno plokštėje ir Baltijos skyde Švedijoje. Aukso kasykla Pietų Indijoje per šį sluoksnį praėjo iki 3,2 km, Pietų Afrikoje – iki 3,8 km. Todėl šio sluoksnio, bent jau viršutinės jo dalies, sudėtis paprastai yra gerai žinoma, pagrindinį vaidmenį jo sudėtyje atlieka įvairios kristalinės skiltos, gneisai, amfibolitai ir granitai, todėl jis dažnai vadinamas granitu-gneisu. Išilginių bangų greitis jame siekia 6,0-6,5 km/s. Rifėjo-paleozojaus ar net mezozojaus amžiaus jaunų platformų pamatuose ir iš dalies jaunų susiklosčiusių struktūrų vidinėse zonose tas pats sluoksnis sudarytas iš ne taip stipriai metamorfuotų (vietoj amfibolito žaliaskalių fasų) uolienų ir jame mažiau granitų. ; todėl jis čia dažnai vadinamas granito metamorfinis sluoksnis, o tipiniai išilginiai greičiai jame yra 5,5–6,0 km/s. Šio plutos sluoksnio storis platformose siekia 15-20 km, kalnų struktūrose – 25-30 km.

3. Apatinis konsoliduotos plutos sluoksnis. Iš pradžių buvo manoma, kad tarp dviejų sutvirtintos plutos sluoksnių yra aiški seisminė riba, kuri buvo pavadinta Konrado riba jos atradėjo, vokiečių geofiziko, garbei. Ką tik minėtų gręžinių gręžimas sukėlė abejonių dėl tokios aiškios ribos egzistavimo; kartais vietoj to seismiškumas aptinka ne vieną, o dvi (K 1 ir K 2) ribas plutoje, kas davė pagrindą skirti du sluoksnius apatinėje plutoje (6.2 pav.). Uolienų, sudarančių apatinę plutą, sudėtis, kaip minėta, nėra pakankamai žinoma, nes ji nepasiekta šuliniais, o paviršiuje yra fragmentiškai apnuoginta. Pagrįstas

Ryžiai. 6.2. Žemyninės plutos struktūra ir storis (Khain, Lomise, 1995). A - pagrindiniai pjūvių tipai pagal seisminius duomenis: I-II - senovinės platformos (I - skydai, II

Sineklizės), III - lentynos, IV - jauni orogenai. K 1 , K 2 -Conrad paviršiai, M-Mohorović paviršius, greičiai nurodyti išilginėms bangoms; B - žemyninės plutos storio pasiskirstymo histograma; B - apibendrintas stiprumo profilis

Bendrais svarstymais V. V. Belousovas priėjo prie išvados, kad apatinėje plutoje, viena vertus, turėtų dominuoti aukštesnės metamorfizmo stadijos uolienos, kita vertus, baziškesnės sudėties uolienos nei viršutinėje plutoje. Štai kodėl jis pavadino šį žievės sluoksnį gra-nullite-mafic. Belousovo prielaida apskritai pasitvirtina, nors atodangos rodo, kad apatinės plutos sudėtyje yra ne tik baziniai, bet ir rūgštiniai granulitai. Šiuo metu dauguma geofizikų viršutinę ir apatinę plutą skiria kitu pagrindu – puikiomis reologinėmis savybėmis: viršutinė pluta kieta ir trapi, apatinė – plastiška. Išilginių bangų greitis žemutinėje plutoje 6,4-7,7 km/s; priklausymas šio sluoksnio apatinių sluoksnių plutai ar mantijai, kurių greičiai viršija 7,0 km/s, dažnai yra prieštaringi.

Tarp dviejų kraštutinių žemės plutos tipų – okeaninės ir žemyninės – yra pereinamieji tipai. Vienas iš jų - povandeninė pluta - išsivysčiusi palei žemynų šlaitus ir papėdes ir, galbūt, yra kai kurių ne itin gilių ir plačių kraštinių ir vidinių jūrų baseinų dugne. Povandeninė pluta – žemyninė pluta, suplonėjusi iki 15-20 km ir prasiskverbusi pagrindinių magminių uolienų pylimų ir slenksčių.

žievė Jis buvo atskleistas giliavandenių gręžinių prie įėjimo į Meksikos įlanką ir Raudonosios jūros pakrantėje. Kitas pereinamosios žievės tipas yra subkontinentinis- susidaro tuo atveju, kai vandenyno pluta pirminiuose ugnikalnių lankuose virsta žemynine, bet dar nepasiekusi visiško „brendimo“, turinti sumažėjusį, mažiau nei 25 km storį ir mažesnį sutvirtinimo laipsnį, o tai atsispindi žemesniame. seisminių bangų greičiai – žemutinėje plutoje ne daugiau 5,0-5,5 km/s.

Kai kurie tyrinėtojai ypatingus tipus įvardija dar du vandenyno plutos tipus, kurie jau buvo aptarti aukščiau; tai, pirma, iki 25-30 km sustorėjusi vandenyno vidinių pakilimų okeaninė pluta (Islandija ir kt.), antra, vandenyno tipo pluta, „pastatyta“ stora, iki 15-20 km, nuosėdinė danga (Kaspijos baseinas ir kt.).

Mohorovicinis paviršius ir viršutinės manos sudėtistii. Riba tarp plutos ir mantijos, paprastai seismiškai gana aiškiai išreiškiama išilginių bangų greičių šuoliu nuo 7,5-7,7 iki 7,9-8,2 km/s, yra žinoma kaip Mohorovičico paviršius (arba tiesiog Moho ir net M), pavadintas Jį įkūręs kroatų geofizikas. Vandenynuose ši riba atitinka perėjimą nuo juostinio III sluoksnio komplekso, kuriame vyrauja gabroidai, prie ištisinių serpentinizuotų peridotitų (harzburgitų, lherzolitų), rečiau dunitų, vietomis išsikišusių į dugno paviršių ir uolienose. San Paulas Atlanto vandenyne prie Brazilijos krantų ir o. Zabargad Raudonojoje jūroje, iškilusi virš paviršiaus

jūros pyktis. Vandenyno mantijos viršūnės gali būti stebimos vietomis sausumoje kaip ofiolitų kompleksų dugno dalis. Jų storis Omane siekia 8 km, o Papua Naujojoje Gvinėjoje gal net 12 km. Juos sudaro peridotitai, daugiausia harzburgitai (Khain ir Lomise, 1995).

Lavos ir kimberlitų inkliuzų iš vamzdžių tyrimas rodo, kad po žemynais viršutinę mantiją daugiausia sudaro peridotitai, tiek čia, tiek po vandenynais viršutinėje dalyje tai yra spineliniai peridotitai, o apačioje - granatiniai. Tačiau žemyninėje mantijoje, remiantis tais pačiais duomenimis, nedideliais kiekiais, be peridotitų, yra ir eklogitų, t.y. giliai metamorfuotų bazinių uolienų. Eklogitai gali būti metamorfuotos vandenyno plutos reliktai, įvilkti į mantiją šios plutos išskleidimo (subdukcijos) proceso metu.

Viršutinė mantijos dalis antriškai išeikvojama daugeliu komponentų: silicio dioksido, šarmų, urano, torio, retųjų žemių ir kitų nenuoseklių elementų, nes iš jos tirpsta bazaltinės žemės plutos uolienos. Ši "išeikvota" ("išeikvota") mantija tęsiasi po žemynais į didesnį gylį (apima visą arba beveik visą litosferos dalį) nei po vandenynais, užleisdama vietą giliau "neišsekusiai" mantijai. Vidutinė pirminė mantijos sudėtis turėtų būti artima špinelio lherzolitui arba hipotetiniam peridotito ir bazalto mišiniui santykiu 3:1, kurį pavadino australų mokslininkas A.E. Ringwoodas. pirolitas.

Maždaug 400 km gylyje prasideda spartus seisminių bangų greičio didėjimas; nuo čia iki 670 km

ištrintas Golicino sluoksnis, pavadintas rusų seismologo B.B. Golicynas. Jis taip pat išsiskiria kaip vidurinė mantija, arba mezosfera - pereinamoji zona tarp viršutinės ir apatinės mantijos. Golitsyno sluoksnio elastingų virpesių padidėjimas paaiškinamas maždaug 10% padidėjusiu mantijos medžiagos tankiu dėl kai kurių mineralų rūšių perėjimo prie kitų, kai atomai yra tankesni: olivinas į spinelį. , piroksenas į granatą.

Apatinė mantija(Hain, Lomise, 1995) prasideda maždaug 670 km gylyje. Apatinę mantiją daugiausia turėtų sudaryti perovskitas (MgSiO 3) ir magnio vusitas (Fe, Mg)O – tolesnio mineralų, sudarančių vidurinę mantiją, kitimo produktai. Žemės šerdis išorinėje dalyje, remiantis seismologija, yra skysta, o vidinė dalis vėl kieta. Konvekcija išorinėje šerdyje sukuria pagrindinį Žemės magnetinį lauką. Didžioji dauguma geofizikų šerdies sudėtį pripažįsta kaip geležį. Bet vėlgi, remiantis eksperimentiniais duomenimis, būtina leisti šiek tiek nikelio, taip pat sieros, deguonies ar silicio priemaišų, kad būtų paaiškintas sumažėjęs šerdies tankis, palyginti su grynos geležies tankiu.

Remiantis seisminės tomografijos duomenimis, šerdies paviršius yra netolygus ir formuoja iki 5-6 km amplitudės iškilimus ir įdubimus. Prie mantijos ir šerdies ribos išskiriamas pereinamasis sluoksnis su indeksu D (pluta žymima indeksu A, viršutinė mantija - B, vidurinė - C, apatinė - D, viršutinė sluoksnio dalis. apatinė mantija - D"). D sluoksnio storis vietomis siekia 300 km.

Litosfera ir astenosfera. Skirtingai nuo pluta ir mantija, išsiskiriančios geologiniais duomenimis (pagal medžiagos sudėtį) ir seismologiniais duomenimis (seisminių bangų greičių šuoliu ties Mohorovičiaus riba), litosfera ir astenosfera yra grynai fizinės, tiksliau, reologinės sąvokos. Pradinis astenosferos nustatymo pagrindas yra susilpnėjęs plastikinis apvalkalas. kietesnės ir trapesnės litosferos pagrindu, iškilo poreikis paaiškinti plutos izostatinės pusiausvyros faktą, aptiktą matuojant gravitaciją kalnų struktūrų papėdėje. Iš pradžių buvo tikimasi, kad tokios struktūros, ypač tokios didingos kaip Himalajai, sukurs gravitacijos perteklių. Tačiau kai XIX a. buvo atlikti atitinkami matavimai, paaiškėjo, kad tokios traukos nepastebėta. Vadinasi, net dideli žemės paviršiaus reljefo nelygumai yra kažkaip kompensuojami, subalansuojami gylyje taip, kad žemės paviršiaus lygyje nebūtų didelių nukrypimų nuo vidutinių gravitacijos verčių. Taigi mokslininkai priėjo prie išvados, kad yra bendra žemės plutos tendencija balansuoti mantijos sąskaita; šis reiškinys vadinamas izostazija(Hainas, Lomise, 1995) .

Yra du izostazijos įgyvendinimo būdai. Pirma, kalnų šaknys yra panardintos į mantiją, t. y. izostazę užtikrina žemės plutos storio kitimas, o pastarosios apatinis paviršius turi priešingą žemės paviršiaus reljefui reljefą; tokia yra anglų astronomo J. Airy hipotezė

(6.3 pav.). Regioniniu mastu tai paprastai pateisinama, nes kalnų struktūros iš tikrųjų turi storesnę plutą, o didžiausias plutos storis stebimas aukščiausiuose iš jų (Himalajuose, Anduose, Hindukušas, Tien Šanis ir kt.). Tačiau galimas ir kitas izostazės įgyvendinimo mechanizmas: padidinto reljefo plotai turi būti sudaryti iš mažiau tankių uolienų, o žemesnio reljefo – iš tankesnių; Tokią hipotezę iškėlė kitas anglų mokslininkas Dž. Pratt. Tokiu atveju žemės plutos pagrindas gali būti net horizontalus. Žemynų ir vandenynų pusiausvyra pasiekiama derinant abu mechanizmus – pluta po vandenynais yra daug plonesnė ir pastebimai tankesnė nei po žemynais.

Didžioji dalis Žemės paviršiaus yra artimos izostatinei pusiausvyrai. Didžiausi nukrypimai nuo izostazės – izostatinės anomalijos – aptinkami salų lankuose ir susijusiose giliavandenėse tranšėjose.

Kad izostatinės pusiausvyros siekis būtų efektyvus, t.y., esant papildomai apkrovai, pluta skęstų, o pašalinus apkrovą kiltų, reikia, kad po pluta būtų pakankamai plastiškas sluoksnis, galintis teka iš padidinto geostatinio slėgio zonų į žemo slėgio sritis. Būtent šiam sluoksniui, iš pradžių nustatytam hipotetiškai, amerikiečių geologas J. Burrellas pasiūlė pavadinimą. astenosfera, o tai reiškia „silpnas apvalkalas“. Ši prielaida buvo patvirtinta tik daug vėliau, 60-aisiais, kai buvo seisminis

Ryžiai. 6.3. Žemės plutos izostatinės pusiausvyros schemos:

A - J. Erie, b - J. Pratt (Khainas, Koronovskis, 1995)

rąstai (B. Gutenbergas) atrado, kad tam tikrame gylyje po pluta yra seisminių bangų greičio mažėjimo arba nedidėjimo zonos, natūralios didėjant slėgiui, buvimas. Vėliau atsirado kitas astenosferos nustatymo būdas – magnetotelūrinio zondavimo metodas, kai astenosfera pasireiškia kaip sumažintos elektrinės varžos zona. Be to, seismologai nustatė dar vieną astenosferos požymį – padidėjusį seisminių bangų susilpnėjimą.

Astenosfera taip pat atlieka pagrindinį vaidmenį litosferos judėjime. Astenosferos medžiagos srautas neša litosferos plokštes ir sukelia jų horizontalius judesius. Astenosferos paviršiaus kilimas lemia litosferos kilimą, o kraštutiniu atveju jos tęstinumo lūžį, atsiskyrimo ir nusėdimo susidarymą. Pastarasis taip pat lemia astenosferos nutekėjimą.

Taigi iš dviejų apvalkalų, sudarančių tektonosferą: astenosfera yra aktyvus elementas, o litosfera yra santykinai pasyvus elementas. Jų sąveika lemia tektoninę ir magmatinę žemės plutos „gyvybę“.

Vidurio vandenyno kalnagūbrių ašinėse zonose, ypač Rytų Ramiojo vandenyno pakilime, astenosferos viršūnė yra tik 3-4 km gylyje, t.y., litosfera apsiriboja tik viršutine plutos dalimi. Judant link vandenynų pakraščio, litosferos storis didėja dėl

apatinė pluta, o daugiausia viršutinė mantija ir gali siekti 80–100 km. Centrinėse žemynų dalyse, ypač po senovinių platformų skydais, pavyzdžiui, Rytų Europos ar Sibiro, litosferos storis jau matuojamas 150-200 km ir daugiau (Pietų Afrikoje 350 km); pagal kai kurias idėjas jis gali siekti 400 km, t.y. čia visa viršutinė mantija virš Golitsyno sluoksnio turėtų būti litosferos dalis.

Sunkumai aptikti astenosferą didesniame nei 150–200 km gylyje kai kuriems tyrinėtojams sukėlė abejonių dėl jos egzistavimo po tokiomis sritimis ir paskatino juos priimti alternatyvią idėją, kad astenosfera kaip ištisinis apvalkalas, t. y. geosfera, neegzistuoja. , tačiau yra keletas atjungtų „astenolinių“ Negalime sutikti su šia išvada, kuri gali būti svarbi geodinamikai, nes būtent šiose srityse yra aukštas izostatinės pusiausvyros laipsnis, nes tai yra aukščiau pateikti šiuolaikinio ir senovės ledyno vietovių pavyzdžiai - Grenlandija ir kt.

Priežastis, dėl kurios astenosferą nėra lengva visur aptikti, akivaizdžiai yra jos klampumo pokytis iš šono.

Pagrindiniai žemyninės plutos struktūriniai elementai

Žemynuose išskiriami du struktūriniai žemės plutos elementai: platformos ir mobilios juostos (Istorinė geologija, 1985).

Apibrėžimas:platforma- stabili, standi žemyninės plutos dalis, turinti izometrinę formą ir dviejų aukštų struktūrą (6.4 pav.). Apatinis (pirmasis) konstrukcinis aukštas – kristalinis pagrindas, atstovaujama labai išnirusių metamorfuotų uolienų, įsiskverbusių intruzijų. Viršutinis (antrasis) konstrukcinis aukštas švelniai guli nuosėdinė danga, silpnai išniręs ir nemetamorfuotas. Išėjimai į apatinio konstrukcinio aukšto dienos paviršių vadinami skydas. Vadinamos nuosėdine danga padengtos pamatų sritys viryklė. Plokštės nuosėdinės dangos storis – keli kilometrai.

Pavyzdys: Rytų Europos platformoje yra du skydai (Ukrainos ir Baltijos) ir Rusijos plokštė.

Antrojo platformos aukšto konstrukcijos (dangtis) Yra neigiami (nukrypimai, sineklizės) ir teigiami (anteklizės). Sineklizės turi lėkštės formą, o anteklizės – apverstos lėkštės formą. Sineklizėje nuosėdų storis visada didesnis, o anteklizėje – mažesnis. Šių konstrukcijų skersmens matmenys gali siekti šimtus ar kelis tūkstančius kilometrų, o sluoksnių kritimas ant sparnų dažniausiai būna keli metrai 1 km. Yra du šių struktūrų apibrėžimai.

Apibrėžimas: sineklizė – geologinė struktūra, kurios sluoksnių kritimas nukreiptas iš periferijos į centrą. Anteklizė – geologinė struktūra, kurios sluoksnių kritimas nukreiptas iš centro į periferiją.

Apibrėžimas: sineklizė – geologinė struktūra, kurios šerdyje ir išilgai pakraščių išnyra jaunesnės nuosėdos

Ryžiai. 6.4. Platformos struktūros diagrama. 1 - sulankstytas pamatas; 2 - platformos korpusas; 3 gedimai (Istorinė geologija, 1985)

- senoviškesnis. Anteklizė – geologinė struktūra, kurios šerdyje iškyla daugiau senovinių nuosėdų, o pakraščiuose – jaunesnių.

Apibrėžimas: lovelis yra pailgas (pailgas) geologinis kūnas, kurio skerspjūvis yra įgaubtas.

Pavyzdys: rusiškoje Rytų Europos platformos plokštėje išsiskiria anteklizės(Baltarusija, Voronežas, Volga-Uralas ir kt.), sineklizės(Maskva, Kaspijos jūra ir kt.) ir įdubas (Uljanovskas-Saratovas, Padniestrė-Juodoji jūra ir kt.).

Yra apatinių viršelio horizontų struktūra – av-lakogenas.

Apibrėžimas: aulakogenas – siauras, pailgas įdubimas, besitęsiantis per platformą. Aulakogenai yra apatinėje viršutinio konstrukcinio grindų (dangčio) dalyje ir gali siekti iki šimtų kilometrų ilgį, o plotį – dešimtis kilometrų. Aulakogenai susidaro horizontalaus išsiplėtimo sąlygomis. Juose kaupiasi stori nuosėdų sluoksniai, kurie gali susmulkinti į raukšles ir savo sudėtimi panašūs į miogeosinklinų darinius. Bazaltai yra apatinėje sekcijos dalyje.

Pavyzdys: Pachelma (Riazanė-Saratovas) aulakogenas, Dniepro-Doneco aulakogenas iš Rusijos plokštės.

Platformų kūrimo istorija. Vystymosi istoriją galima suskirstyti į tris etapus. Pirmas– geosinklininis, ant kurio susidaro apatinis (pirmasis) konstrukcinis elementas (pamatas). Antra- aulakogeninis, ant kurio, priklausomai nuo klimato, vyksta kaupimasis

raudonos spalvos, pilkos spalvos arba anglies turinčios nuosėdos av-lakogenuose. Trečias– perdanga, ant kurios dideliame plote vyksta nuosėdos ir susidaro viršutinė (antra) konstrukcinė perdanga (perdanga).

Kritulių kaupimosi procesas dažniausiai vyksta cikliškai. Pirmiausia kaupiasi transgresyvus jūrų terigeniškas formavimas, tada - karbonatas formavimas (maksimalus pažeidimas, 6.1 lentelė). Regresijos metu sauso klimato sąlygomis, druskingas raudonžiedis formavimasis, o drėgno klimato sąlygomis - paralyžiuojantis anglis turintis formavimas. Sedimentacijos ciklo pabaigoje susidaro nuosėdos žemyninis dariniai. Bet kuriuo momentu etapas gali būti nutrauktas susidarius spąstų formacijai.

6.1 lentelė. Plokštės susikaupimo seka

dariniai ir jų savybės.

6.1 lentelės pabaiga.

Dėl judantys diržai (sulankstytos vietos) charakteristika:

    jų kontūrų tiesiškumas;

    didžiulis susikaupusių nuosėdų storis (iki 15-25 km);

    nuoseklumasšių nuosėdų sudėtis ir storis kartu su streiku sulankstytas plotas ir staigūs pokyčiai;

    buvimas savitas dariniai- uolienų kompleksai, susidarę tam tikrose šių vietovių vystymosi stadijose ( šiferis, flysch, spilito-keratofirinis, melasa ir kiti dariniai);

    intensyvus efuzyvinis ir įkyrus magmatizmas (ypač būdingi dideli granito intruzijos-batolitai);

    stiprus regioninis metamorfizmas;

7) stiprus susilankstymas, gedimų gausa, įskaitant

stūmos, rodančios suspaudimo dominavimą. Vietoje geosinklininių sričių (diržos) atsiranda sulankstytos zonos (diržai).

Apibrėžimas: geosinklinas(6.5 pav.) - mobilus žemės plutos regionas, kuriame iš pradžių kaupėsi stori nuosėdiniai ir vulkanogeniniai sluoksniai, vėliau jie buvo susmulkinti į sudėtingas raukšles, kartu formuojant lūžius, įsilaužimus ir metamorfizmą. Yra du geosinklinos kūrimo etapai.

Pirmas lygmuo(iš tikrųjų geosinklininis) būdingas nuslūgimo vyravimas. Didelis kritulių kiekis geosinklinijoje – tai yra žemės plutos tempimo rezultatas ir jo nukrypimas. IN pirmoji pusė pirmaetapai Dažniausiai kaupiasi smėlingos ir molingos nuosėdos (dėl metamorfizmo susidaro juodi molingi skalūnai, išsiskiriantys šiferis susidarymas) ir kalkakmeniai. Subdukciją gali lydėti plyšimai, per kuriuos pakyla ir išsiveržia mafinė magma povandeninio laivo sąlygomis. Po metamorfizmo susidariusios uolienos kartu su lydinčiais subvulkaniniais dariniais suteikia spilitas-keratofiras formavimas. Tuo pačiu metu dažniausiai susidaro silicio uolienos ir jaspis.

okeaninis

Ryžiai. 6.5. Geosync struktūros schema

linali schematiškame Sundos lanko pjūvyje Indonezijoje (Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991). Legenda: 1 – nuosėdos ir nuosėdinės uolienos; 2 – ugnikalnis-

nic veislės; 3 – rūsio kontimetamorfinės uolienos

Nurodytos formacijos kaupti vienu metu, Bet skirtingose ​​srityse. Kaupimas spilito-keratophyric formavimas dažniausiai vyksta vidinėje geosinklino dalyje – in eugeosinklinijos. Dėl eugeo-sinchronizavimas Būdingas storų vulkanogeninių sluoksnių, dažniausiai pagrindinės sudėties, susidarymu ir gabro, diabazės ir ultrabazinių uolienų įsiskverbimu. Kraštinėje geosinklinos dalyje, palei jos sieną su platforma, dažniausiai yra miogeosinklinos.Čia kaupiasi daugiausia terigeniniai ir karbonatiniai sluoksniai; Vulkaninių uolienų nėra, intruzijos nebūdingos.

Pirmoje pirmojo etapo pusėje Didžioji dalis geosinklino yra jūra su reikšmingagelmes. Tai įrodo smulkus nuosėdų granuliuotumas ir faunos radinių (daugiausia nektono ir planktono) retumas.

KAM pirmojo etapo vidurys dėl skirtingų nusėdimo tempų skirtingose ​​geosinklinos vietose susidaro plotai santykinis kilimas(intrageoantic-linali) Ir santykinė kilmė(intrageosinklinai). Šiuo metu gali atsirasti nedidelių plagiogranitų įsiskverbimų.

Į pirmojo etapo antroji pusė Dėl vidinių pakilimų atsiradimo jūra geosinklinoje tampa seklesnė. dabar tai archipelagas, atskirti sąsiauriais. Dėl seklumos jūra veržiasi į gretimas platformas. Geosinklinoje kaupiasi klintys, stori smėlingi-molingi ritmiškai susiklostę sluoksniai, flysch už-216

masacija; išsilieja tarpinės sudėties lavos, kurios sudaro porfiritinis formavimas.

KAM pirmojo etapo pabaiga intrageosinklinos išnyksta, intrageoantiklinos susilieja į vieną centrinį pakilimą. Tai yra bendra inversija; ji atitinka pagrindinis lankstymo etapas geosinklinijoje. Lankstymą dažniausiai lydi stambių sinorogeninių (kartu su lankstymu) granito intruzijų įsiskverbimas. Uolos susmulkinamos į raukšles, kurias dažnai komplikuoja stūmimai. Visa tai sukelia regioninį metamorfizmą. Vietoje intrageosinklinų atsiranda sinklinoriumas- sudėtingai sukonstruotos sinklininio tipo struktūros ir vietoje intrageoanticlines - antiklinorija. Geosinklina „užsidaro“, virsdama sulankstyta zona.

Geosinklinos struktūroje ir plėtroje labai svarbus vaidmuo tenka gilios ydos - ilgaamžiai plyšimai, kurie perpjauna visą žemės plutą ir patenka į viršutinę mantiją. Giluminiai lūžiai lemia geosinklinų kontūrus, jų magmatizmą, geosinklinos padalijimą į struktūrines-veidines zonas, kurios skiriasi nuosėdų sudėtimi, storiu, magmatizmu ir struktūrų pobūdžiu. Geosinklinos viduje jie kartais išsiskiria viduriniai masyvai, apribotas gilių ydų. Tai senesnio lankstymo blokai, sudaryti iš uolienų nuo pamatų, ant kurių buvo suformuota geosinklina. Pagal nuosėdų sudėtį ir storį viduriniai masyvai panašūs į platformas, tačiau išsiskiria stipriu magmatizmu ir uolienų susilankstymu, daugiausia masyvo pakraščiuose.

Antrasis geosinklinės plėtros etapas paskambino orogeninis ir jam būdingas pakilimų vyravimas. Sedimentacija vyksta ribotose vietose išilgai centrinio pakilimo periferijos - in ribiniai nuokrypiai, kylančios palei geosinklinos ir platformos sieną ir iš dalies perdengiančios platformą, taip pat tarpkalniniuose duburiuose, kurie kartais susidaro centrinio pakilimo viduje. Nuosėdų šaltinis – nuolat kylančio centrinio pakilimo sunaikinimas. Pirmoji pusėantrasis etapasšis iškilimas tikriausiai turi kalvotą topografiją; jį sunaikinus, kaupiasi, formuojasi jūrinės, o kartais ir marių nuosėdos žemesnė melasa formavimas. Priklausomai nuo klimato sąlygų, tai gali būti anglis turintis paralikas arba sūrus storio. Tuo pačiu metu dažniausiai atsiranda didelių granito intruzijų – batolitų.

Antroje etapo pusėje smarkiai padidėja centrinio pakilimo greitis, kurį lydi jo skilimai ir atskirų sekcijų žlugimas. Šis reiškinys paaiškinamas tuo, kad dėl susilankstymo, metamorfizmo ir įsiskverbimų sulenkta sritis (nebėra geosinklina!) tampa standi ir į vykstantį pakilimą reaguoja įtrūkimais. Jūra palieka šią sritį. Sunaikinus centrinį pakilimą, kuris tuo metu buvo kalnuota šalis, kaupiasi žemyniniai šiurkštūs klastiniai sluoksniai, susidarantys viršutinė melasa formavimas. Arkinės pakilimo dalies skilimą lydi žemės vulkanizmas; dažniausiai tai yra rūgštinės sudėties lavas, kuris kartu su

subvulkaniniai dariniai suteikia porfyras formavimas. Su juo siejami plyšio šarminiai ir nedideli rūgštiniai įsiskverbimai. Taigi dėl geosinklino vystymosi didėja žemyninės plutos storis.

Iki antrojo etapo pabaigos geosinklinos vietoje iškilusi sulenkta kalnų zona sunaikinama, teritorija palaipsniui išsilygina ir tampa platforma. Geosinklina iš nuosėdų kaupimosi zonos virsta naikinimo zona, iš mobilios teritorijos į sėslią, standžią, išlygintą teritoriją. Todėl judesių diapazonas platformoje yra mažas. Paprastai jūra, net sekli, čia apima didžiulius plotus. Ši teritorija nebejaučia tokio stipraus nuslūgimo kaip anksčiau, todėl nuosėdų storis gerokai mažesnis (vidutiniškai 2-3 km). Nusėdimas pakartotinai nutrūksta, todėl stebimos dažnos sedimentacijos pertraukos; tada gali susidaryti atmosferos poveikio pluta. Nėra energingų pakilimų, kuriuos lydi lankstymas. Todėl naujai susidarančios plonos, dažniausiai sekliojo vandens nuosėdos ant platformos nėra metamorfuotos ir guli horizontaliai arba šiek tiek pasvirusi. Magminės uolienos yra retos ir dažniausiai jas vaizduoja bazaltinės lavos išliejimas ant žemės.

Be geosinklininio modelio, yra ir litosferos plokščių tektonikos modelis.

Plokštės tektonikos modelis

Plokštės tektonika(Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991) yra modelis, kuris buvo sukurtas siekiant paaiškinti pastebėtą deformacijų ir seismiškumo pasiskirstymo modelį išoriniame Žemės apvalkale. Jis pagrįstas plačiais geofiziniais duomenimis, gautais šeštajame ir šeštajame dešimtmečiuose. Teoriniai plokščių tektonikos pagrindai yra pagrįsti dviem prielaidomis.

    Tolimiausias Žemės sluoksnis, vadinamas litosfera, guli tiesiai ant sluoksnio, vadinamo aktenosfera, kuri yra mažiau patvari nei litosfera.

    Litosfera yra padalinta į daugybę standžių segmentų, arba plokščių (6.6 pav.), kurios nuolat juda viena kitos atžvilgiu ir kurių paviršiaus plotas taip pat nuolat kinta. Dauguma tektoninių procesų, kuriuose vyksta intensyvūs energijos mainai, veikia plokščių ribose.

Nors litosferos storis negali būti išmatuotas labai tiksliai, mokslininkai sutinka, kad plokštėse jis svyruoja nuo 70–80 km po vandenynais iki daugiausiai daugiau nei 200 km po kai kuriose žemynų dalyse, o vidutiniškai apie 100 km. Astenosfera, esanti po litosfera, nusitęsia iki maždaug 700 km gylio (didžiausias gylis, kai pasiskirsto gilaus židinio žemės drebėjimų šaltiniai). Jo stiprumas didėja didėjant gyliui, o kai kurie seismologai mano, kad jo apatinė riba yra

Ryžiai. 6.6. Žemės litosferos plokštės ir jų aktyvios ribos. Dvigubos linijos žymi skirtingas ribas (skleidimo ašys); linijos su dantimis – susiliejantys grūdeliai P.PIT

pavienės eilutės – transformavimo gedimai (slip faults); žemyninės plutos sritys, kuriose vyksta aktyvūs lūžiai, yra taškuotos (Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991)

Tsa yra 400 km gylyje ir sutampa su nedideliu fizinių parametrų pasikeitimu.

Ribos tarp plokščių skirstomi į tris tipus:

    skiriasi;

    susiliejantis;

    transformuoti (su poslinkiais išilgai smūgio).

Prie skirtingų plokščių ribų, kurias daugiausia vaizduoja plyšiai, atsiranda naujas litosferos susidarymas, dėl kurio plinta vandenyno dugnas (išplitimas). Konvergencinėse plokščių ribose litosfera panardinama į astenosferą, t.y., absorbuojama. Ties transformacijos ribomis dvi litosferos plokštės slenka viena kitos atžvilgiu ir ant jų nei susidaro, nei sunaikinama litosferos medžiaga. .

Visos litosferos plokštės nuolat juda viena kitos atžvilgiu. Daroma prielaida, kad bendras visų plokščių plotas ilgą laiką išlieka pastovus. Esant pakankamam atstumui nuo plokščių kraštų, horizontalios deformacijos jų viduje yra nežymios, todėl plokštes galima laikyti standžiomis. Kadangi poslinkiai išilgai transformacijos gedimų atsiranda kartu su jų smūgiu, plokštės judėjimas turėtų būti lygiagretus šiuolaikiniams transformacijos gedimams. Kadangi visa tai vyksta sferos paviršiuje, tai pagal Eulerio teoremą kiekviena plokštės dalis apibūdina trajektoriją, lygiavertę sukimuisi sferiniame Žemės paviršiuje. Santykiniam kiekvienos plokščių poros judėjimui bet kuriuo metu galima nustatyti sukimosi ašį arba polių. Kai tolstate nuo šio stulpo (iki kampo

90° atstumu), sklaidos greitis natūraliai didėja, tačiau bet kurios tam tikros plokščių poros kampinis greitis jų sukimosi poliaus atžvilgiu yra pastovus. Taip pat atkreipkime dėmesį, kad geometriškai sukimosi poliai yra unikalūs bet kuriai plokščių porai ir niekaip nesusiję su Žemės, kaip planetos, sukimosi poliu.

Plokštės tektonika yra efektyvus plutos procesų modelis, nes puikiai dera su žinomais stebėjimų duomenimis, pateikia elegantiškus anksčiau nesusijusių reiškinių paaiškinimus ir atveria galimybes numatyti.

Wilsono ciklas(Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991). 1966 m. Toronto universiteto profesorius Wilsonas paskelbė straipsnį, kuriame teigė, kad žemynų dreifas įvyko ne tik po ankstyvojo mezozojaus skilimo Pangea, bet ir iki Pangean laikais. Dabar vadinamas vandenynų atsidarymo ir uždarymo ciklas gretimų žemyno pakraščių atžvilgiu Wilsono ciklas.

Fig. 6.7 paveiksle pateikiamas schematiškas pagrindinės Vilsono ciklo koncepcijos paaiškinimas, atsižvelgiant į idėjas apie litosferos plokščių raidą.

Ryžiai. 6.7, bet atstovauja Wilsono ciklo pradžia– pradinis žemyno skilimo ir akrecinės plokštelės krašto susidarymo etapas.Žinomas kaip kietas

Ryžiai. 6.7. Wilsono vandenyno vystymosi ciklo schema litosferos plokščių evoliucijos rėmuose (Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991)

litosfera dengia silpnesnę, iš dalies išlydytą astenosferos zoną – vadinamąjį mažo greičio sluoksnį (6.7 pav., b) . Toliau besiskiriant žemynams, susidaro plyšio slėnis (6.7, 6 pav.) ir nedidelis vandenynas (6.7 pav., c). Tai ankstyvojo vandenyno atsivėrimo Wilsono cikle etapai.. Afrikos plyšys ir Raudonoji jūra yra tinkami pavyzdžiai. Tęsiant atskirtų žemynų dreifą, lydima simetriško naujos litosferos kaupimosi plokščių pakraščiuose, dėl žemyno erozijos prie žemyno ir vandenyno ribos kaupiasi šelfinės nuosėdos. Visiškai susiformavęs vandenynas(6.7 pav., d) su mediana ketera ties plokštės riba ir išsivysčiusiu kontinentiniu šelfu vadinamas Atlanto tipo vandenynas.

Iš vandenynų tranšėjų stebėjimų, jų santykio su seismiškumu ir atkūrimo pagal vandenynų magnetinių anomalijų modelius aplink griovius, žinoma, kad vandenyno litosfera yra išskaidoma ir pajungta į mezosferą. Fig. 6.7, d parodyta vandenynas su virykle, kuris turi paprastas litosferos akrecijos ir sugerties ribas, – tai pradinis vandenyno uždarymo etapas V Wilsono ciklas. Netoli žemyno pakraščio esantis litosferos suskaidymas lemia, kad pastaroji virsta Andų tipo orogenu dėl tektoninių ir vulkaninių procesų, vykstančių absorbuojančios plokštės ribose. Jei šis suskaidymas vyksta dideliu atstumu nuo žemyno pakraščio link vandenyno, susidaro salos lankas, kaip Japonijos salos. Okeaninė absorbcijalitosfera lemia plokščių geometrijos pasikeitimą ir galų gale

baigiasi iki visiškas akrecinės plokštelės krašto išnykimas(6.7 pav., f). Per šį laiką priešingas žemyninis šelfas gali toliau plėstis, tapdamas Atlanto tipo pusiau vandenynu. Vandenynui mažėjant, priešinga žemyno pakraštis galiausiai įtraukiama į plokštelės sugerties režimą ir dalyvauja vystyme. Andų tipo akrecinis orogenas. Tai ankstyva dviejų žemynų susidūrimo stadija (susidūrimai) . Kitame etape dėl žemyninės litosferos plūdrumo plokštės absorbcija sustoja. Litosferos plokštė nutrūksta žemiau, po augančiu Himalajų tipo orogenu, ir juda į priekį paskutinė orogeninė stadijaWilsono ciklassu brandžiu kalnų diržu, vaizduojanti siūlę tarp naujai susijungusių žemynų. Antipodas Andų tipo akrecinis orogenas yra Himalajų tipo susidūrimo orogenas.

Litosfera. Žemės pluta. 4,5 milijardo metų Prieš tai Žemė buvo rutulys, susidedantis tik iš dujų. Palaipsniui sunkieji metalai, tokie kaip geležis ir nikelis, nugrimzdo į centrą ir tapo tankesni. Lengvos uolienos ir mineralai išplaukė į paviršių, atvėso ir sukietėjo.

Vidinė Žemės sandara.

Įprasta Žemės kūną padalinti į trys pagrindinės dalys - litosfera(Žemės pluta), mantija Ir šerdis.

Šerdis yra Žemės centras , kurio vidutinis spindulys yra apie 3500 km (16,2 % Žemės tūrio). Manoma, kad jį sudaro geležis, sumaišyta su siliciu ir nikeliu. Išorinė šerdies dalis yra išlydyta (5000 ° C), vidinė dalis yra kieta (pagrindinė dalis). Medžiagos judėjimas šerdyje sukuria Žemėje magnetinį lauką, kuris apsaugo planetą nuo kosminės spinduliuotės.

Šerdis pakeičiama mantija , kuris tęsiasi beveik 3000 km (83 % Žemės tūrio). Manoma, kad jis kietas, bet kartu plastiškas ir karštas. Mantija susideda iš trys sluoksniai: Golitsyn sluoksnis, Guttenbergo sluoksnis ir substratas. Viršutinė mantijos dalis, vadinama magma , yra sumažėjusio klampumo, tankio ir kietumo sluoksnis – astenosfera, ant kurios yra subalansuotos žemės paviršiaus dalys. Riba tarp mantijos ir šerdies vadinama Guttenbergo sluoksniu.

Litosfera

Litosfera - viršutinis „kietosios“ Žemės apvalkalas, įskaitant žemės plutą ir viršutinę apatinės viršutinės Žemės mantijos dalį.

Žemės pluta – „kietosios“ Žemės viršutinis apvalkalas. Žemės plutos storis svyruoja nuo 5 km (po vandenynais) iki 75 km (po žemynais). Žemės pluta yra nevienalytė. Tai išskiria 3 sluoksniai – nuosėdos, granitas, bazaltas. Granito ir bazalto sluoksniai taip pavadinti, nes juose yra uolienų, panašių į granitą ir bazaltą.

Junginysžemės pluta: deguonis (49%), silicis (26%), aliuminis (7%), geležis (5%), kalcis (4%); labiausiai paplitę mineralai yra lauko špatas ir kvarcas. Riba tarp žemės plutos ir mantijos vadinama Moho paviršius .

Išskirti žemyninis Ir okeaninis žemės pluta. Okeaninis skiriasi nuo žemyninės (žemyninės) granito sluoksnio nebuvimas ir žymiai mažiau galingas (nuo 5 iki 10 km). Storis žemyninis pluta lygumose yra 35-45 km, kalnuose 70-80 km. Žemynų ir vandenynų ribose, salų plotuose, žemės plutos storis siekia 15-30 km, granito sluoksnis išspaudžiamas.

Sluoksnių padėtis žemyninėje plutoje rodo skirtingi jo formavimosi laikai . Bazalto sluoksnis yra seniausias, jaunesnis už jį granito sluoksnis, o jauniausias – viršutinis, nuosėdinis sluoksnis, besiformuojantis ir šiandien. Kiekvienas plutos sluoksnis susiformavo per ilgą geologinį laikotarpį.

Litosferos plokštės

Žemės pluta nuolat juda. Pirmoji hipotezė apie žemynų dreifas(t. y. horizontalus žemės plutos judėjimas), iškeltas XX a. A. Wegeneris. Sukurta jo pagrindu plokščių teorija . Pagal šią teoriją litosfera nėra monolitas, o susideda iš septynių didelių ir kelių mažesnių plokščių, „plūduriuojančių“ ant astenosferos. Ribinės zonos tarp litosferos plokščių vadinamos seisminės juostos - tai pačios „nerimiausios“ planetos sritys.

Žemės pluta skirstoma į stabilias ir mobilias sritis.

Stabilios žemės plutos sritys - platformos- susidaro judrumą praradusių geosinklinų vietoje. Platformą sudaro kristalinis rūsys ir nuosėdinė danga. Priklausomai nuo pamatų amžiaus, išskiriamos senovinės (prekambro) ir jaunos (paleozojaus, mezozojaus) platformos. Visų žemynų papėdėje yra senovės platformos.

Mobilios, labai išpjaustytos žemės paviršiaus sritys vadinamos geosinklinomis ( sulankstytos vietos ). Jų raidoje yra du etapai : pirmajame etape žemės pluta nuslūgsta, kaupiasi ir metamorfizuojasi nuosėdinės uolienos. Tada žemės pluta pradeda kilti, o uolos susmulkinamos į raukšles. Žemėje buvo keletas intensyvaus kalnų statybos epochų: Baikalo, Kaledonijos, Hercino, Mezozojaus, Kainozojaus. Atsižvelgiant į tai, išskiriamos įvairios sulankstomos sritys.

Būdingas Žemės evoliucijos bruožas – materijos diferenciacija, kurios išraiška – mūsų planetos apvalkalo sandara. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera sudaro pagrindinius Žemės apvalkalus, kurie skiriasi chemine sudėtimi, storiu ir medžiagos būkle.

Vidinė Žemės sandara

Žemės cheminė sudėtis(1 pav.) yra panaši į kitų antžeminių planetų, tokių kaip Venera ar Marsas, sudėtį.

Apskritai vyrauja tokie elementai kaip geležis, deguonis, silicis, magnis ir nikelis. Šviesių elementų kiekis yra mažas. Vidutinis Žemės medžiagos tankis yra 5,5 g/cm 3 .

Patikimų duomenų apie vidinę Žemės sandarą yra labai mažai. Pažiūrėkime į pav. 2. Jame pavaizduota vidinė Žemės sandara. Žemė susideda iš plutos, mantijos ir šerdies.

Ryžiai. 1. Žemės cheminė sudėtis

Ryžiai. 2. Vidinė Žemės sandara

Šerdis

Šerdis(3 pav.) yra Žemės centre, jo spindulys yra apie 3,5 tūkst. Šerdies temperatūra siekia 10 000 K, t.y. yra aukštesnė už išorinių Saulės sluoksnių temperatūrą, o jos tankis – 13 g/cm 3 (palyginkite: vanduo – 1 g/cm 3). Manoma, kad šerdį sudaro geležies ir nikelio lydiniai.

Išorinis Žemės šerdis yra storesnis nei vidinis (spindulys 2200 km) ir yra skystos (išlydytos) būsenos. Vidinė šerdis patiria didžiulį spaudimą. Jį sudarančios medžiagos yra kietos būsenos.

Mantija

Mantija- Žemės geosfera, kuri supa branduolį ir sudaro 83% mūsų planetos tūrio (žr. 3 pav.). Jo apatinė riba yra 2900 km gylyje. Mantija yra padalinta į mažiau tankią ir plastišką viršutinę dalį (800-900 km), iš kurios susidaro magma(išvertus iš graikų kalbos reiškia „tirštas tepalas“; tai yra išlydyta žemės vidaus medžiaga - specialios pusiau skystos būsenos cheminių junginių ir elementų, įskaitant dujas, mišinys); ir kristalinis apatinis, apie 2000 km storio.

Ryžiai. 3. Žemės sandara: šerdis, mantija ir pluta

Žemės pluta

Žemės pluta - išorinis litosferos apvalkalas (žr. 3 pav.). Jo tankis yra maždaug du kartus mažesnis už vidutinį Žemės tankį – 3 g/cm 3 .

Atskiria žemės plutą nuo mantijos Mohorovičių siena(dažnai vadinama Moho riba), kuriai būdingas staigus seisminių bangų greičių padidėjimas. Jį 1909 metais įrengė kroatų mokslininkas Andrejus Mohorovičius (1857- 1936).

Kadangi procesai, vykstantys viršutinėje mantijos dalyje, turi įtakos medžiagos judėjimui žemės plutoje, jie yra sujungti bendru pavadinimu litosfera(akmens apvalkalas). Litosferos storis svyruoja nuo 50 iki 200 km.

Žemiau yra litosfera astenosfera- mažiau kietas ir mažiau klampus, bet daugiau plastikinis apvalkalas, kurio temperatūra yra 1200 ° C. Jis gali kirsti Moho ribą, prasiskverbdamas į žemės plutą. Astenosfera yra vulkanizmo šaltinis. Jame yra išlydytos magmos kišenės, kuri prasiskverbia į žemės plutą arba išsilieja ant žemės paviršiaus.

Žemės plutos sudėtis ir struktūra

Palyginti su mantija ir šerdimi, žemės pluta yra labai plonas, kietas ir trapus sluoksnis. Jį sudaro lengvesnė medžiaga, kurioje šiuo metu yra apie 90 natūralių cheminių elementų. Šie elementai nėra vienodai atstovaujami žemės plutoje. Septyni elementai – deguonis, aliuminis, geležis, kalcis, natris, kalis ir magnis – sudaro 98% žemės plutos masės (žr. 5 pav.).

Savotiški cheminių elementų deriniai sudaro įvairias uolienas ir mineralus. Seniausi iš jų yra mažiausiai 4,5 milijardo metų amžiaus.

Ryžiai. 4. Žemės plutos sandara

Ryžiai. 5. Žemės plutos sudėtis

Mineralinis yra gana vienalytis savo sudėtimi ir savybėmis natūralus kūnas, susidaręs tiek litosferos gelmėse, tiek paviršiuje. Mineralų pavyzdžiai yra deimantas, kvarcas, gipsas, talkas ir kt. (Įvairių mineralų fizinių savybių charakteristikas rasite 2 priede.) Žemės mineralų sudėtis parodyta fig. 6.

Ryžiai. 6. Bendra mineralinė Žemės sudėtis

Akmenys susideda iš mineralų. Jie gali būti sudaryti iš vieno ar kelių mineralų.

Nuosėdinės uolienos - molis, kalkakmenis, kreida, smiltainis ir kt. – susidarė nukritus medžiagoms vandens aplinkoje ir sausumoje. Jie guli sluoksniais. Geologai juos vadina Žemės istorijos puslapiais, nes jie gali sužinoti apie natūralias sąlygas, kurios egzistavo mūsų planetoje senovėje.

Tarp nuosėdinių uolienų išskiriamos organogeninės ir neorganogeninės (klastinės ir chemogeninės).

Organogeninis Uolos susidaro dėl gyvūnų ir augalų liekanų kaupimosi.

Klasikinės uolienos susidaro dėl oro sąlygų, vandens, ledo ar vėjo sunaikinimo anksčiau susidariusių uolienų sunaikinimo produktų (1 lentelė).

1 lentelė. Klastinės uolienos priklausomai nuo fragmentų dydžio

Veislės pavadinimas

Bummer con dydis (dalelės)

Daugiau nei 50 cm

5 mm - 1 cm

1 mm - 5 mm

Smėlis ir smiltainiai

0,005 mm - 1 mm

Mažiau nei 0,005 mm

Chemogeninis Uolos susidaro dėl jose ištirpusių medžiagų nusodinimo iš jūrų ir ežerų vandenų.

Žemės plutos storyje susidaro magma magminės uolienos(7 pav.), pavyzdžiui, granitas ir bazaltas.

Nuosėdinės ir magminės uolienos, panardintos į didelį gylį, veikiant slėgiui ir aukštai temperatūrai, patiria reikšmingų pokyčių, virsta metamorfinės uolienos. Pavyzdžiui, kalkakmenis virsta marmuru, kvarcinis smiltainis – kvarcitu.

Žemės plutos struktūra suskirstyta į tris sluoksnius: nuosėdinį, granitinį ir bazaltinį.

Nuosėdinis sluoksnis(žr. 8 pav.) susidaro daugiausia dėl nuosėdinių uolienų. Čia vyrauja molis ir skalūnai, plačiai atstovaujamos smėlio, karbonatinės ir vulkaninės uolienos. Nuosėdiniame sluoksnyje yra tokių nuosėdų mineralas, kaip anglis, dujos, nafta. Visi jie yra organinės kilmės. Pavyzdžiui, anglys yra senovės augalų transformacijos produktas. Nuosėdų sluoksnio storis labai įvairus – nuo ​​visiško nebuvimo kai kuriose sausumos vietose iki 20-25 km giliose įdubose.

Ryžiai. 7. Uolienų klasifikavimas pagal kilmę

"Granito" sluoksnis susideda iš metamorfinių ir magminių uolienų, savo savybėmis panašių į granitą. Čia labiausiai paplitę gneisai, granitai, kristalinės skaldos ir kt.. Granito sluoksnis randamas ne visur, tačiau žemynuose, kur jis gerai išreikštas, jo didžiausias storis gali siekti kelias dešimtis kilometrų.

"Bazalto" sluoksnis susidarė uolienos, artimos bazaltams. Tai metamorfinės magminės uolienos, tankesnės už „granito“ sluoksnio uolienas.

Skiriasi žemės plutos storis ir vertikali struktūra. Yra keletas žemės plutos tipų (8 pav.). Pagal paprasčiausią klasifikaciją išskiriama vandenyninė ir žemyninė pluta.

Žemyninės ir vandenyninės plutos storis skiriasi. Taigi didžiausias žemės plutos storis stebimas kalnų sistemose. Tai apie 70 km. Po lygumose žemės plutos storis siekia 30-40 km, o po vandenynais ji ploniausia – tik 5-10 km.

Ryžiai. 8. Žemės plutos rūšys: 1 - vanduo; 2- nuosėdinis sluoksnis; 3-nuosėdinių uolienų ir bazaltų tarpsluoksnis; 4 - bazaltai ir kristalinės ultrabazinės uolienos; 5 – granitinis-metamorfinis sluoksnis; 6 – granulitinis-mafinis sluoksnis; 7 - įprasta mantija; 8 - išspausta mantija

Uolienų sudėties skirtumas tarp žemyninės ir vandenyninės plutos pasireiškia tuo, kad vandenyno plutoje nėra granito sluoksnio. O okeaninės plutos bazaltinis sluoksnis labai unikalus. Uolienų sudėtimi jis skiriasi nuo panašaus žemyninės plutos sluoksnio.

Riba tarp sausumos ir vandenyno (nulio žyma) nefiksuoja žemyninės plutos perėjimo į vandenyninę. Žemyninės plutos pakeitimas vandenynine pluta vyksta vandenyne maždaug 2450 m gylyje.

Ryžiai. 9. Žemyninės ir vandenyninės plutos sandara

Taip pat yra pereinamieji žemės plutos tipai – povandeninis ir subkontinentinis.

Povandeninė pluta išsidėsčiusios palei žemynų šlaitus ir papėdės, galima rasti pakraščio ir Viduržemio jūrose. Jis atstovauja žemyninei plutai, kurios storis iki 15-20 km.

Subkontinentinė pluta esančios, pavyzdžiui, ugnikalnių salų lankuose.

Remiantis medžiagomis seisminis zondavimas - seisminių bangų praėjimo greitis - gauname duomenis apie giluminę žemės plutos struktūrą. Taigi Kola supergilus šulinys, pirmą kartą davęs galimybę pamatyti uolienų pavyzdžius iš daugiau nei 12 km gylio, atnešė daug netikėtų dalykų. Buvo manoma, kad 7 km gylyje turėtų prasidėti „bazalto“ sluoksnis. Realiai jis nebuvo atrastas, o tarp uolienų vyravo gneisai.

Žemės plutos temperatūros pokytis atsižvelgiant į gylį. Paviršinis žemės plutos sluoksnis turi temperatūrą, kurią lemia saulės šiluma. Tai heliometrinis sluoksnis(iš graikų helio – Saulė), patiria sezoninius temperatūros svyravimus. Vidutinis jo storis apie 30 m.

Žemiau yra dar plonesnis sluoksnis, kuriam būdinga pastovi temperatūra, atitinkanti vidutinę metinę stebėjimo aikštelės temperatūrą. Šio sluoksnio gylis didėja esant žemyniniam klimatui.

Dar giliau žemės plutoje yra geoterminis sluoksnis, kurio temperatūrą lemia vidinė Žemės šiluma ir didėja didėjant gyliui.

Temperatūra kyla daugiausia dėl radioaktyvių elementų, sudarančių uolienas, pirmiausia radžio ir urano, skilimo.

Uolienų temperatūros padidėjimo gyliui dydis vadinamas geoterminis gradientas. Jis kinta gana plačiame diapazone – nuo ​​0,1 iki 0,01 °C/m – ir priklauso nuo uolienų sudėties, jų atsiradimo sąlygų ir daugelio kitų veiksnių. Po vandenynais temperatūra didėja greičiau nei žemynuose. Vidutiniškai kas 100 m gylio pasidaro 3 °C šilčiau.

Geoterminio gradiento atvirkštinė vertė vadinama geoterminė stadija. Jis matuojamas m/°C.

Žemės plutos šiluma yra svarbus energijos šaltinis.

Žemės plutos dalis, besitęsianti iki geologiniams tyrinėjimams prieinamų gelmių žemės viduriai.Žemės vidus reikalauja ypatingos apsaugos ir protingo naudojimo.

Susideda iš daugybės sluoksnių, sukrautų vienas ant kito. Tačiau geriausiai žinome žemės plutą ir litosferą. Tai nenuostabu – juk iš jų ne tik gyvename, bet ir semiamės iš gelmių didžiąją dalį mums prieinamų gamtos išteklių. Tačiau viršutiniai Žemės apvalkalai vis dar saugo milijonus metų trunkančią mūsų planetos ir visos saulės sistemos istoriją.

Šios dvi sąvokos taip dažnai pasirodo spaudoje ir literatūroje, kad pateko į kasdienį šiuolaikinio žmogaus žodyną. Abu žodžiai vartojami kalbant apie Žemės ar kitos planetos paviršių – tačiau šios sąvokos skiriasi, remiantis dviem pagrindiniais požiūriais: cheminiu ir mechaniniu.

Cheminis aspektas – žemės pluta

Jei padalysite Žemę į sluoksnius pagal cheminės sudėties skirtumus, viršutinis planetos sluoksnis bus žemės pluta. Tai gana plonas kiautas, besibaigiantis 5–130 kilometrų gylyje žemiau jūros lygio – vandenyninė pluta plonesnė, o žemyninė, kalnuotose vietovėse, storiausia. Nors 75% plutos masės sudaro tik silicis ir deguonis (ne grynas, surištas skirtingomis medžiagomis), ji turi didžiausią cheminę įvairovę iš visų Žemės sluoksnių.

Svarbų vaidmenį atlieka ir mineralų gausa – įvairios medžiagos ir mišiniai, sukurti per milijardus planetos istorijos metų. Žemės plutoje yra ne tik „vietinių“ mineralų, atsiradusių dėl geologinių procesų, bet ir didžiulio organinio paveldo, pavyzdžiui, naftos ir anglies, taip pat ateivių inkliuzų.

Fizinis aspektas – litosfera

Remiantis fizinėmis Žemės savybėmis, tokiomis kaip kietumas ar elastingumas, gausime kiek kitokį vaizdą – planetos vidų gaubs litosfera (iš graikų kalbos lithos, „uolinė, kieta“ ir „sphaira“ sferos). ). Ji daug storesnė už žemės plutą: litosfera tęsiasi iki 280 kilometrų gylio ir netgi dengia viršutinę kietąją mantijos dalį!

Šio apvalkalo savybės visiškai atitinka pavadinimą – tai vienintelis kietas Žemės sluoksnis, be vidinės šerdies. Tačiau stiprumas yra santykinis – Žemės litosfera yra viena judriausių Saulės sistemoje, todėl planeta ne kartą keitė savo išvaizdą. Tačiau reikšmingiems suspaudimui, kreivumui ir kitiems elastingumo pokyčiams reikia tūkstančių, jei ne daugiau, metų.

  • Įdomus faktas yra tai, kad planeta gali neturėti paviršiaus plutos. Taigi, paviršius yra jo sukietėjusi mantija; Arčiausiai Saulės esanti planeta seniai prarado plutą dėl daugybės susidūrimų.

Apibendrinant galima pasakyti, kad Žemės pluta yra viršutinė, chemiškai įvairi litosferos dalis, kietasis Žemės apvalkalas. Iš pradžių jų sudėtis buvo beveik tokia pati. Tačiau kai gelmes paveikė tik esanti astenosfera ir aukšta temperatūra, mineralų formavime paviršiuje aktyviai dalyvavo hidrosfera, atmosfera, meteoritų liekanos ir gyvi organizmai.

Litosferos plokštės

Kitas bruožas, išskiriantis Žemę iš kitų planetų, yra įvairių joje esančių kraštovaizdžių įvairovė. Žinoma, neįtikėtinai svarbų vaidmenį suvaidino ir vanduo, apie kurį pakalbėsime kiek vėliau. Tačiau net pagrindinės mūsų planetos planetinio kraštovaizdžio formos skiriasi nuo to paties Mėnulio. Mūsų palydovo jūros ir kalnai yra meteoritų bombardavimo duobės. O Žemėje jie susidarė dėl šimtų ir tūkstančių milijonų metų trukusio litosferos plokščių judėjimo.

Tikriausiai jau esate girdėję apie plokštes – tai didžiuliai stabilūs litosferos fragmentai, kurie dreifuoja išilgai skystos astenosferos, kaip upės ledas. Tačiau tarp litosferos ir ledo yra du pagrindiniai skirtumai:

  • Tarpai tarp plokščių yra nedideli ir greitai užsidaro dėl iš jų išsiveržiančios išlydytos medžiagos, o pačios plokštės nesunaikinamos susidūrus.
  • Skirtingai nuo vandens, mantijoje nėra nuolatinio srauto, kuris galėtų nustatyti pastovią žemynų judėjimo kryptį.

Taigi litosferos plokščių dreifo varomoji jėga yra astenosferos, pagrindinės mantijos dalies, konvekcija – karštesni srautai iš žemės šerdies kyla į paviršių, kai šaltieji krinta atgal žemyn. Atsižvelgiant į tai, kad žemynai skiriasi dydžiu, o jų apatinės pusės topografija atspindi viršutinės pusės nelygumus, jie taip pat juda netolygiai ir nenuosekliai.

Pagrindinės plokštės

Per milijardus litosferos plokščių judėjimo metų jos ne kartą susijungė į superkontinentus, o po to vėl atsiskyrė. Artimiausiu metu, per 200–300 milijonų metų, taip pat tikimasi superkontinento, vadinamo Pangea Ultima, susidarymo. Rekomenduojame pažiūrėti vaizdo įrašą straipsnio pabaigoje – jame aiškiai matyti, kaip per pastaruosius kelis šimtus milijonų metų migravo litosferos plokštės. Be to, žemyno judėjimo stiprumą ir aktyvumą lemia vidinis Žemės įkaitimas – kuo jis aukščiau, tuo planeta labiau plečiasi, tuo greičiau ir laisviau juda litosferos plokštės. Tačiau nuo pat Žemės istorijos pradžios jos temperatūra ir spindulys palaipsniui mažėjo.

  • Įdomus faktas yra tai, kad plokščių dreifas ir geologinis aktyvumas nebūtinai turi būti maitinami iš vidinio planetos savaiminio įkaitimo. Pavyzdžiui, Jupiterio palydovas turi daug veikiančių ugnikalnių. Tačiau energiją tam teikia ne palydovo šerdis, o gravitacinė trintis c, dėl kurios Io vidus įkaista.

Litosferos plokščių ribos yra labai savavališkos – kai kurios litosferos dalys skęsta po kitomis, o kai kurios, kaip ir Ramiojo vandenyno plokštė, visiškai pasislėpusios po vandeniu. Geologai šiandien suskaičiuoja 8 pagrindines plokštes, kurios užima 90 procentų visos Žemės ploto:

  • australas
  • Antarktida
  • Afrikos
  • Eurazijos
  • Hindustanas
  • Ramusis vandenynas
  • Šiaurės Amerikietis
  • Pietų amerikietis

Toks padalijimas atsirado neseniai – pavyzdžiui, Eurazijos plokštė prieš 350 milijonų metų susidėjo iš atskirų dalių, kurioms susijungus susiformavo vieni seniausių Žemėje Uralo kalnai. Mokslininkai iki šiol tyrinėja gedimus ir vandenyno dugną, atranda naujas plokštes ir aiškinasi senųjų ribas.

Geologinė veikla

Litosferos plokštės juda labai lėtai – šliaužia viena per kitą 1–6 cm/metus greičiu, o tolsta daugiausiai 10–18 cm/metus. Bet būtent žemynų sąveika sukuria Žemės geologinį aktyvumą, pastebimą paviršiuje – litosferos plokščių kontaktinėse zonose visada vyksta ugnikalnių išsiveržimai, žemės drebėjimai ir kalnų formavimasis.

Tačiau yra išimčių – vadinamųjų karštųjų taškų, kurie gali egzistuoti ir giliai litosferos plokštumose. Juose išsilydę astenosferos medžiagų srautai lūžta į viršų, lydosi litosfera, o tai lemia padidėjusį ugnikalnių aktyvumą ir reguliarius žemės drebėjimus. Dažniausiai tai atsitinka šalia tų vietų, kur viena litosferos plokštė šliaužia ant kitos - apatinė, nuslopinta plokštės dalis nugrimzta į Žemės mantiją, taip padidindama magmos slėgį viršutinėje plokštėje. Tačiau dabar mokslininkai linkę manyti, kad „paskendusios“ litosferos dalys tirpsta, padidindamos slėgį mantijos gelmėse ir taip sukurdamos srautus aukštyn. Tai gali paaiškinti neįprastą kai kurių karštųjų taškų atstumą nuo tektoninių lūžių.

  • Įdomus faktas yra tai, kad skydiniai ugnikalniai, pasižymintys plokščia forma, dažnai susidaro karštose vietose. Jie daug kartų išsiveržia, auga dėl tekančios lavos. Tai taip pat tipiškas ateivių ugnikalnio formatas. Garsiausias iš jų yra Marse, aukščiausiame planetos taške – jo aukštis siekia 27 kilometrus!

Okeaninė ir žemyninė Žemės pluta

Dėl plokščių sąveikos taip pat susidaro dviejų skirtingų tipų pluta – vandenyninė ir žemyninė. Kadangi vandenynai, kaip taisyklė, yra skirtingų litosferos plokščių sandūros, jų pluta nuolat kinta – sulaužoma arba sugeriama kitų plokščių. Gedimų vietoje atsiranda tiesioginis kontaktas su mantija, iš kurios kyla karšta magma. Vėsdamas vandens įtakoje, susidaro plonas bazaltų sluoksnis – pagrindinė vulkaninė uoliena. Taigi vandenyno pluta visiškai atnaujinama kas 100 milijonų metų – seniausios Ramiojo vandenyno sritys pasiekia maksimalų 156–160 milijonų metų amžių.

Svarbu! Vandenyno pluta – tai ne visa po vandeniu esanti žemės pluta, o tik jos jaunos dalys žemynų sandūroje. Dalis žemyninės plutos yra po vandeniu, stabilių litosferos plokščių zonoje.

Okeaninės plutos amžius (raudona spalva atitinka jauną plutą, mėlyna – seną plutą).