“Litosferik levhalar. Levha tektoniği

Bu, litosferin hareketi hakkında modern bir jeolojik teoridir; buna göre, yer kabuğunun nispeten bütünleyici bloklardan - birbirine göre sürekli hareket halinde olan litosferik plakalardan oluşur. Aynı zamanda, genişleme bölgelerinde (okyanus ortası sırtlar ve kıta yarıkları), deniz tabanının yayılmasının bir sonucu olarak, yeni bir okyanus kabuğu oluşur ve eskisi dalma bölgelerinde emilir. Levha tektoniği teorisi, çoğunlukla levha sınırları ile ilişkili depremleri, volkanik aktiviteyi ve dağ inşa süreçlerini açıklar.

İlk kez, kabuk bloklarının hareketi fikri, 1920'lerde Alfred Wegener tarafından önerilen kıta kayması teorisinde ifade edildi. Bu teori başlangıçta reddedildi. Dünyanın katı kabuğundaki hareketler ("mobilizm") fikrinin yeniden canlanması, 1960'larda, okyanus tabanının kabartma ve jeolojisi çalışmaları sonucunda, süreçlerini gösteren verilerin elde edildiği zaman meydana geldi. okyanus kabuğunun genişlemesi (yayılması) ve kabuğun bazı bölümlerinin diğerlerinin altına itilmesi ( yitim). Bu fikirleri eski kıtaların kayması teorisiyle birleştirmek, kısa sürede yer bilimlerinde genel kabul gören bir kavram haline gelen modern levha tektoniği teorisini doğurdu.

Plaka tektoniği teorisinde, kilit konum, belirli bir plaka oranına sahip karakteristik bir jeolojik yapı olan jeodinamik ayar kavramı tarafından işgal edilir. Aynı jeodinamik ortamda aynı tektonik, magmatik, sismik ve jeokimyasal süreçler meydana gelir.

Levha tektoniğinin mevcut durumu

Geçtiğimiz on yıllar boyunca, levha tektoniği temellerini önemli ölçüde değiştirdi. Şimdi aşağıdaki gibi formüle edilebilirler:

Katı Dünya'nın üst kısmı, kırılgan bir litosfer ve plastik bir astenosfere bölünmüştür. Astenosferdeki konveksiyon, levha hareketinin ana nedenidir.

Modern litosfer 8 büyük levhaya, düzinelerce orta levhaya ve birçok küçük levhaya bölünmüştür. Küçük levhalar, büyük levhalar arasındaki kayışlarda bulunur. Sismik, tektonik ve magmatik aktivite levha sınırlarında yoğunlaşmıştır.

İlk yaklaşımdaki litosferik plakalar katı cisimler olarak tanımlanır ve hareketleri Euler'in dönme teoremine uyar.

Üç ana göreli plaka hareketi türü vardır.

1) riftleşme ve yayılma ile ifade edilen sapma (diverjans);

2) dalma ve çarpışma ile ifade edilen yakınsama (yakınsama);

3) transform jeolojik faylar boyunca kayma yer değiştirmeleri.

Okyanuslardaki yayılma, çevreleri boyunca yitim ve çarpışma ile dengelenir ve Dünya'nın yarıçapı ve hacmi, gezegenin termal sıkıştırmasına kadar sabittir (her durumda, Dünya'nın iç kısmının ortalama sıcaklığı milyarlarca milyardan fazla yavaş yavaş düşmektedir). yıl).

Litosferik plakaların hareketi, astenosferdeki konvektif akımlar tarafından sürüklenmelerinden kaynaklanır.

Yer kabuğunun temelde farklı iki türü vardır - kıtasal kabuk (daha eski) ve okyanus kabuğu (200 milyon yıldan daha eski olmayan). Bazı litosfer plakaları, yalnızca okyanus kabuğundan (örneğin, en büyük Pasifik plakası), diğerleri ise okyanus kabuğuna lehimlenmiş bir kıtasal kabuk bloğundan oluşur.

Modern çağda Dünya yüzeyinin %90'ından fazlası en büyük 8 litosfer levhası ile kaplıdır:

1. Avustralya plakası.

2. Antarktika levhası.

3. Afrika plakası.

4. Avrasya levhası.

5. Hindustan plakası.

6. Pasifik levhası.

7. Kuzey Amerika Plakası.

8. Güney Amerika levhası.

Orta büyüklükteki levhalar, Arap Levhası'nın yanı sıra, Pasifik Okyanusu tabanının önemli bir bölümünü oluşturan, ancak şimdi altındaki dalma bölgesinde kaybolan devasa Faralon Levhası'nın kalıntıları olan Cocos Levhası ve Juan de Fuca Levhasını içerir. Amerika.

20. yüzyılın başında teorik jeolojinin temeli, büzülme hipoteziydi. Dünya pişmiş bir elma gibi soğur ve üzerinde dağ sıraları şeklinde kırışıklıklar belirir. Bu fikirler, katlanmış yapıların incelenmesi temelinde oluşturulan geosynclines teorisi tarafından geliştirilmiştir. Bu teori, kasılma hipotezine izostazi ilkesini ekleyen J. Dan tarafından formüle edilmiştir. Bu kavrama göre Dünya, granitlerden (kıtalar) ve bazaltlardan (okyanuslardan) oluşur. Dünya okyanus çöküntülerinde büzüştüğünde, kıtalara baskı yapan teğetsel kuvvetler ortaya çıkar. İkincisi dağ sıralarına yükselir ve sonra çöker. Yıkımdan kaynaklanan malzeme çöküntülerde biriktirilir.

Önemli yatay yer değiştirmelerin yokluğunun destekçileri olarak adlandırılan sabitçiler ve hala hareket ettiklerini iddia eden mobilistler arasındaki ağır mücadele, 1960'larda okyanus tabanını incelemenin bir sonucu olarak, yenilenmiş bir güçle alevlendi. Dünya denilen "makineyi" anlamanın anahtarları bulundu. ...

60'ların başında, okyanusların merkezinde tortularla kaplı abisal ovaların 1.5-2 km üzerinde yükselen okyanus ortası sırtların olduğunu gösteren Dünya Okyanusu'nun dibinin bir topografya haritası derlendi. Bu veriler, 1962–1963'te R. Diez ve G. Hess'in yayılma hipotezini ortaya koymasına izin verdi. Bu hipoteze göre, mantoda konveksiyon yaklaşık 1 cm/yıl hızla gerçekleşir. Konveksiyon hücrelerinin yükselen dalları, her 300-400 yılda bir sırtın eksen kısmında okyanus tabanını yenileyen okyanus ortası sırtların altında manto malzemesi taşır. Kıtalar okyanus kabuğu üzerinde yüzmezler, manto boyunca hareket ederler, litosferik plakalara pasif olarak “lehimlenirler”. Yayılma konseptine göre yapının okyanus havzaları kararsız ve kararsız, kıtalar ise durağandır.

1963'te yayılan hipotez, okyanus tabanındaki şerit manyetik anomalilerin keşfinden güçlü bir destek aldı. Okyanus tabanının bazaltlarının manyetizasyonunda kaydedilen, Dünya'nın manyetik alanının tersine çevrilmesinin bir kaydı olarak yorumlandılar. Bundan sonra, levha tektoniği, yer bilimlerinde muzaffer bir yürüyüşe başladı. Giderek daha fazla bilim insanı, fiksizm kavramını savunmak için zaman harcamak yerine, gezegene yeni bir teori açısından bakmanın daha iyi olacağını anladı ve sonunda en karmaşık dünyevi süreçler için gerçek açıklamalar vermeye başladı. .

Şimdi plaka tektoniği, uzak kuasarlardan gelen radyasyonun interferometrisi ve GPS kullanılarak yapılan ölçümlerle plaka hızının doğrudan ölçümleriyle doğrulanıyor. Uzun yıllara dayanan araştırmaların sonuçları, levha tektoniği teorisinin ana hükümlerini tam olarak doğrulamıştır.

Levha tektoniğinin mevcut durumu

Geçtiğimiz on yıllar boyunca, levha tektoniği temellerini önemli ölçüde değiştirdi. Şimdi aşağıdaki gibi formüle edilebilirler:

• Katı Dünya'nın üst kısmı, kırılgan bir litosfer ve plastik bir astenosfere bölünmüştür. Astenosferdeki konveksiyon, levha hareketinin ana nedenidir.

• Litosfer 8 büyük levhaya, düzinelerce orta levhaya ve birçok küçük levhaya bölünmüştür. Küçük levhalar, büyük levhalar arasındaki kayışlarda bulunur. Sismik, tektonik ve magmatik aktivite levha sınırlarında yoğunlaşmıştır.

• İlk yaklaşımdaki litosferik plakalar katı cisimler olarak tanımlanır ve hareketleri Euler'in dönme teoremine uyar.

• Üç ana göreli plaka hareketi türü vardır.

1. riftleşme ve yayılma ile ifade edilen sapma (diverjans);
2. yitim ve çarpışma ile ifade edilen yakınsama (yakınsama);
3. dönüşüm fayları boyunca kayma yer değiştirmeleri.

• Okyanuslarda yayılma, çevreleri boyunca dalma ve çarpışma ile telafi edilir ve Dünya'nın yarıçapı ve hacmi sabittir (bu ifade sürekli tartışılır, ancak çok güvenilir ve çürütülmez)

• Litosferik plakaların hareketi, astenosferdeki konvektif akımlar tarafından sürüklenmelerinden kaynaklanır.

Yer kabuğunun temelde farklı iki türü vardır - kıtasal kabuk ve okyanus kabuğu. Bazı litosfer plakaları yalnızca okyanus kabuğundan (örneğin, en büyük Pasifik plakası), diğerleri okyanus kabuğuna lehimlenmiş bir kıtasal kabuk bloğundan oluşur.

Dünya yüzeyinin %90'ından fazlası en büyük 8 litosfer levhası ile kaplıdır:

Orta büyüklükteki levhalar, Arap alt kıtasını ve Pasifik Okyanusu tabanının önemli bir bölümünü oluşturan, ancak şimdi Amerika kıtasının altındaki dalma bölgesinde kaybolan devasa Faralon levhasının kalıntıları olan Cocos ve Juan de Fuca levhalarını içerir.

Hareketli plakaları zorla

Artık levhaların hareketinin manto ısı-yerçekimi akımları - konveksiyon nedeniyle gerçekleştiğine dair hiçbir şüphe yok. Bu akımlar için enerji kaynağı, Dünya'nın çok yüksek sıcaklığa sahip orta kısımlarından ısı transferidir (tahminlere göre, çekirdek sıcaklığı yaklaşık 5000 ° C'dir). Isınan kayaçlar genleşir (bkz. termal genleşme), yoğunlukları azalır ve yüzerek daha soğuk kayalara yol açarlar. Bu akımlar kapanabilir ve kararlı konvektif hücreler oluşturabilir. Bu durumda hücrenin üst kısmında madde akışı yatay düzlemde gerçekleşir ve levhaları taşıyan bu kısımdır.

Böylece, plakaların hareketi, termal enerjinin bir kısmının mekanik işe dönüştürüldüğü Dünya'nın soğumasının bir sonucudur ve gezegenimiz bir anlamda bir ısı motorudur.

Dünya'nın iç kısmının yüksek sıcaklığının nedeni ile ilgili birkaç hipotez vardır. 20. yüzyılın başında, bu enerjinin radyoaktif doğası hipotezi popülerdi. Çok önemli konsantrasyonlarda uranyum, potasyum ve diğer radyoaktif elementler gösteren üst kabuğun bileşiminin tahminleriyle doğrulandığı görülüyordu, ancak daha sonra radyoaktif elementlerin içeriğinin derinlikle keskin bir şekilde düştüğü ortaya çıktı. Başka bir model, Dünya'nın kimyasal farklılaşmasıyla ısınmayı açıklar. Gezegen başlangıçta silikat ve metalik maddelerin bir karışımıydı. Ancak gezegenin oluşumuyla eşzamanlı olarak, ayrı kabuklara farklılaşması başladı. Daha yoğun metal kısım gezegenin merkezine koştu ve silikatlar üst kabuklarda yoğunlaştı. Bu durumda sistemin potansiyel enerjisi azalmış ve termal enerjiye dönüşmüştür. Diğer araştırmacılar, gezegenin ısınmasının, göktaşlarının yeni oluşan bir gök cisminin yüzeyine çarpması sonucu meydana geldiğine inanıyor.

ikincil kuvvetler

Termal konveksiyon, plakaların hareketlerinde belirleyici bir rol oynar, ancak buna ek olarak, plakalar üzerinde daha küçük, ancak daha az önemli olmayan kuvvetler hareket eder.

Okyanus kabuğu mantoya daldırıldığında, oluştuğu bazaltlar eklojitlere dönüşür, sıradan manto kayaçlarından daha yoğun kayalar - peridotit. Bu nedenle, okyanus levhasının bu kısmı mantoya dalar ve onunla birlikte henüz eklojitleşmemiş kısmı çeker.

Plaka genişlemesinin farklı sınırları veya sınırları

Bunlar zıt yönlerde hareket eden levhalar arasındaki sınırlardır. Dünyanın kabartmasında bu sınırlar yarıklarla ifade edilir, içlerinde çekme deformasyonları hakimdir, kabuğun kalınlığı azalır, ısı akışı maksimumdur ve aktif volkanizma meydana gelir. Kıtada böyle bir sınır oluşursa, gelecekte merkezde bir okyanus yarığı olan bir okyanus havzasına dönüşebilecek bir kıta yarığı oluşur. Okyanus riftlerinde yayılma sonucu yeni okyanus kabuğu oluşur.

okyanus yarıkları

Okyanus kabuğunda, yarıklar okyanus ortası sırtların orta kısımlarıyla sınırlıdır. İçlerinde yeni bir okyanus kabuğunun oluşumu gerçekleşir. Toplam uzunlukları 60 bin kilometreden fazla. Birçoğu, derin ısının ve çözünmüş elementlerin önemli bir bölümünü okyanusa taşıyan onlarla ilişkilidir. Yüksek sıcaklıktaki yaylara siyah içiciler denir ve önemli demir dışı metal rezervleri ile ilişkilidir.

Kıta yarıkları

Kıtanın parçalara ayrılması, bir yarık oluşumuyla başlar. Kabuk incelir ve ayrılır ve magmatizma başlar. Bir dizi fay ile sınırlanan, yaklaşık yüzlerce metre derinliğe sahip genişletilmiş doğrusal bir çöküntü oluşur. Bundan sonra, iki senaryo mümkündür: ya yarığın genişlemesi durur ve tortul kayalarla doldurulur, bir aulakojene dönüşür ya da kıtalar ayrılmaya devam eder ve aralarında, zaten tipik okyanus yarıklarında, okyanus kabuğu başlar. biçim.

yakınsak sınırlar

Yakınsak sınırlar, plakaların çarpıştığı sınırlardır. Üç seçenek mümkündür:

1. Oceanic ile kıta plakası. Okyanusal kabuk, kıtasal kabuktan daha yoğundur ve kıtanın altında bir yitim zonunda batar.
2. Oceanic ile okyanus plakası. Bu durumda, plakalardan biri diğerinin altına girer ve üzerinde bir ada yayının oluştuğu bir dalma bölgesi de oluşur.
3. Kıta ile kıta levhası. Bir çarpışma meydana gelir, güçlü bir katlanmış alan belirir. Himalayalar klasik bir örnektir.

Nadir durumlarda, okyanus kabuğu kıtasal kabuğa itilir - obdüksiyon. Bu süreç sayesinde Kıbrıs, Yeni Kaledonya, Umman ve diğerlerinin ofiyolitleri ortaya çıktı.

Dalma bölgelerinde, okyanus kabuğu emilir ve böylece MOR'lardaki görünümü telafi edilir. Son derece karmaşık süreçler, kabuk ve manto arasındaki etkileşimler bunların içinde gerçekleşir. Böylece okyanus kabuğu, kıtasal kabuğun bloklarını mantoya çekebilir, bu da düşük yoğunlukları nedeniyle kabuğa geri çıkar. Modern jeolojik araştırmaların en popüler nesnelerinden biri olan ultra yüksek basınçların metamorfik kompleksleri bu şekilde ortaya çıkar.

Modern yitim bölgelerinin çoğu, Pasifik Okyanusu'nun çevresi boyunca yer alır ve Pasifik Ateş Çemberi'ni oluşturur. Levha konveksiyonu bölgesinde meydana gelen süreçler, haklı olarak jeolojideki en karmaşık işlemlerden biri olarak kabul edilir. İçinde farklı kökenlerden bloklar karışarak yeni bir kıtasal kabuk oluşturur.

Aktif kıta marjları

Okyanus kabuğunun kıtanın altına battığı yerde aktif bir kıta kenarı oluşur. Bu jeodinamik ortamın standardı, Güney Amerika'nın batı kıyısıdır, genellikle denir. andya Kıta marjı türü. Aktif kıta kenarı, çok sayıda volkan ve genel olarak güçlü magmatizma ile karakterizedir. Eriyiklerin üç bileşeni vardır: okyanus kabuğu, üstündeki manto ve kıta kabuğunun tabanı.

Okyanus ve kıta levhalarının aktif bir mekanik etkileşimi, aktif kıta kenarının altında gerçekleşir. Okyanus kabuğunun hızına, yaşına ve kalınlığına bağlı olarak çeşitli denge senaryoları mümkündür. Plaka yavaş hareket ederse ve nispeten düşük bir kalınlığa sahipse, kıta ondan tortul örtüyü sıyırır. Tortul kayaçlar yoğun kıvrımlar halinde ezilir, metamorfozlanır ve kıtasal kabuğun bir parçası haline gelir. Bu durumda oluşan yapıya denir. yığılma kaması... Batan levhanın hızı yüksekse ve tortul örtü ince ise, okyanus kabuğu kıtanın altını siler ve onu mantoya çeker.

Ada yayları

ada yayı

Ada yayları, bir okyanus levhasının bir okyanus levhasının altına battığı yerde meydana gelen bir dalma zonunun üzerindeki volkanik ada zincirleridir. Aleutian, Kuril, Mariana Adaları ve diğer birçok takımada, tipik modern ada yayları olarak adlandırılabilir. Japon adalarına genellikle ada yayı da denir, ancak temelleri çok eskidir ve aslında farklı zamanlarda birkaç ada yayı kompleksinden oluşurlar, böylece Japon adaları bir mikro kıtadır.

İki okyanus levhası çarpıştığında ada yayları oluşur. Bu durumda, plakalardan birinin altta olduğu ortaya çıkar ve mantoya emilir. Üst plakada ada yayı volkanları oluşur. Ada yayının kavisli tarafı, emilen plakaya doğru yönlendirilir. Bu tarafta bir derin deniz hendeği ve bir ön oluk bulunmaktadır.

Ada yayının arkasında, yayılmanın da meydana gelebileceği bir yay gerisi havza (tipik örnekler: Okhotsk Denizi, Güney Çin Denizi vb.) vardır.

kıtaların çarpışması

Kıtaların Çatışması

Kıtasal levhaların çarpışması, kabuk çökmesine ve dağ sıralarının oluşumuna yol açar. Bir çarpışma örneği, Tethys Okyanusu'nun kapanması ve Avrasya'nın Hindustan ve Afrika plakasıyla çarpışması sonucu oluşan Alp-Himalaya dağ kuşağıdır. Sonuç olarak, kabuğun kalınlığı önemli ölçüde artar, Himalayaların altında 70 km'dir. Bu kararsız bir yapıdır, yüzeysel ve tektonik erozyonla yoğun bir şekilde tahrip olur. Keskin bir şekilde artan kalınlığa sahip kabukta, granitler metamorfozlanmış tortul ve magmatik kayalardan eritilir. Angara-Vitimsky ve Zerendinsky gibi en büyük batolitler bu şekilde oluşmuştur.

Sınırları dönüştür

Plakaların paralel bir seyirde, ancak farklı hızlarda hareket ettiği yerlerde, dönüşüm fayları ortaya çıkar - okyanuslarda yaygın olan ve kıtalarda nadir görülen görkemli kesme fayları.

Hataları dönüştür

Okyanuslarda, okyanus ortası sırtlarına (MOR) dik uzanan transform faylar ve bunları ortalama 400 km genişliğinde segmentlere ayırın. Dönüştürme hatasının aktif kısmı, sırt bölümleri arasında yer almaktadır. Bu alanda sürekli olarak depremler ve dağ oluşumu meydana gelir, fayın etrafında bindirmeler, kıvrımlar ve grabenler gibi çok sayıda tüylü yapı oluşur. Sonuç olarak, manto kayaçları genellikle fay zonunda açığa çıkar.

MOR segmentlerinin her iki tarafında, dönüşüm hatalarının etkin olmayan kısımları vardır. İçlerinde aktif hareket yoktur, ancak okyanus tabanının topografyasında, merkezi bir çöküntüye sahip doğrusal yükselmelerle açıkça ifade edilirler. ...

Dönüşüm hataları düzenli bir ızgara oluşturur ve açıkçası tesadüfen değil, nesnel fiziksel nedenlerden dolayı ortaya çıkar. Sayısal simülasyon verilerinin, termofiziksel deneylerin ve jeofiziksel gözlemlerin birleşimi, manto taşınımının üç boyutlu bir yapıya sahip olduğunu bulmayı mümkün kılmıştır. MOR'dan gelen ana akışa ek olarak, akışın üst kısmının soğuması nedeniyle konvektif hücrede boyuna akımlar ortaya çıkar. Bu soğutulmuş malzeme, manto akışının ana yönü boyunca aşağı doğru akar. Dönüşüm faylarının bulunduğu bu küçük batan akışın bölgelerindedir. Bu model, ısı akışına ilişkin verilerle iyi bir uyum içindedir: düşüşü, dönüşüm hataları üzerinde gözlenir.

Kıtalar arası geçişler

Kıtalardaki kesme levhası sınırları nispeten nadirdir. Belki de bu türden bir sınırın şu anda aktif olan tek örneği, Kuzey Amerika Plakasını Pasifik Plakasından ayıran San Andreas Fayıdır. 800 millik San Andreas Fayı, gezegenin sismik olarak en aktif bölgelerinden biridir: plakalar yılda birbirine göre 0,6 cm hareket eder, ortalama olarak her 22 yılda bir 6 birimden büyük depremler meydana gelir. San Francisco şehri ve San Francisco Körfez Bölgesi'nin çoğu, bu yarığın hemen yakınında inşa edilmiştir.

Plaka içi süreçler

Plaka tektoniğinin ilk formülasyonları, volkanizma ve sismik olayların plakaların sınırları boyunca yoğunlaştığını savundu, ancak kısa süre sonra plakaların içinde belirli tektonik ve magmatik süreçlerin gerçekleştiği açık hale geldi ve bu da bu teori çerçevesinde yorumlandı. Levha içi süreçler arasında, bazı bölgelerde, sözde sıcak noktalar olarak adlandırılan uzun vadeli bazaltik magmatizma fenomenleri tarafından özel bir yer işgal edilir.

Sıcak Noktalar

Okyanusların dibinde çok sayıda volkanik ada vardır. Bazıları sürekli değişen yaşlara sahip zincirlerde bulunur. Hawaii Sualtı Sırtı, böyle bir sualtı sırtının klasik bir örneğidir. Okyanus yüzeyinin üzerinde, sürekli artan yaştaki bir deniz dağları zincirinin kuzeybatıya doğru aktığı, bazıları örneğin Midway Atolü'nün yüzeye çıktığı Hawaii Adaları şeklinde yükselir. Hawaii'den yaklaşık 3000 km uzaklıkta, zincir hafifçe kuzeye döner ve zaten Imperial Ridge olarak adlandırılır. Aleutian ada yayının önündeki derin bir açmada kesintiye uğrar.

Bu şaşırtıcı yapıyı açıklamak için, Hawaii Adaları'nın altında bir sıcak nokta olduğu öne sürüldü - sıcak bir manto akıntısının yüzeye çıktığı ve üzerinde hareket eden okyanus kabuğunu erittiği bir yer. Artık Dünya'da böyle birçok nokta var. Onlara neden olan manto akışına tüy denir. Bazı durumlarda, çekirdek-manto sınırına kadar, tüy maddesinin son derece derin kökeni varsayılır.

Tuzaklar ve okyanus platoları

Uzun süreli sıcak noktalara ek olarak, kıtalarda tuzaklar ve okyanuslarda okyanus platoları oluşturan plakaların içinde bazen büyük eriyik taşmaları meydana gelir. Bu tür magmatizmanın özelliği, jeolojik anlamda birkaç milyon yıl mertebesinde kısa bir sürede meydana gelmesi, ancak büyük alanları (on binlerce km²) yakalaması ve devasa bir bazalt hacminin dökülmesidir. okyanus ortası sırtlarda kristalleşen miktarları.

Doğu Sibirya platformunda bilinen Sibirya tuzakları, Hint kıtasındaki Deccan platosunun tuzakları ve daha birçokları vardır. Sıcak manto akışlarının da tuzakların oluşumundan sorumlu olduğuna inanılır, ancak sıcak noktalardan farklı olarak kısa bir süre için hareket ederler ve aralarındaki fark tamamen açık değildir.

Sıcak noktalar ve tuzaklar, sözde tüy jeotektoniği Sadece düzenli konveksiyonun değil, aynı zamanda tüylerin de jeodinamik süreçlerde önemli bir rol oynadığını iddia eden . Tüy tektoniği, levha tektoniğiyle çelişmez, onu tamamlar.

Bir bilim sistemi olarak levha tektoniği

tektonik plaka haritası

Artık tektonik artık tamamen jeolojik bir kavram olarak kabul edilemez. Tüm yer bilimlerinde kilit bir rol oynar; farklı temel kavram ve ilkelerle çeşitli metodolojik yaklaşımları ayırt etmiştir.

bakış açısından kinematik yaklaşım, plakaların hareketleri, şekillerin küre üzerindeki hareketinin geometrik yasalarıyla tanımlanabilir. Dünya, birbirine ve gezegenin kendisine göre hareket eden farklı boyutlardaki levhalardan oluşan bir mozaik olarak görülüyor. Paleomanyetik veriler, zaman içinde farklı noktalarda her bir levhaya göre manyetik kutbun konumunu yeniden oluşturmamızı sağlar. Farklı plakalar için verilerin genelleştirilmesi, plakaların göreli yer değiştirmelerinin tüm dizisinin yeniden yapılandırılmasına yol açtı. Bu verileri sabit sıcak noktalardan gelen bilgilerle birleştirmek, plakaların mutlak hareketlerini ve Dünya'nın manyetik kutuplarının hareketinin tarihini belirlemeyi mümkün kıldı.

termofiziksel yaklaşım Dünya'yı, termal enerjinin kısmen mekanik enerjiye dönüştürüldüğü bir ısı motoru olarak kabul eder. Bu yaklaşım çerçevesinde, maddenin Dünya'nın iç katmanlarındaki hareketi Navier-Stokes denklemleri ile tanımlanan viskoz bir sıvı akışı olarak modellenmiştir. Manto konveksiyonuna, manto akımlarının yapısında belirleyici bir rol oynayan faz geçişleri ve kimyasal reaksiyonlar eşlik eder. Jeofizik sondaj verilerine, termofizik deneylerin sonuçlarına ve analitik ve sayısal hesaplamalara dayanarak, bilim adamları manto konveksiyonunun yapısını detaylandırmaya, akış hızlarını ve derin köklü süreçlerin diğer önemli özelliklerini bulmaya çalışıyorlar. Bu veriler, Dünya'nın en derin kısımlarının yapısını anlamak için özellikle önemlidir - doğrudan çalışma için erişilemeyen alt manto ve çekirdek, ancak şüphesiz gezegenin yüzeyinde meydana gelen süreçler üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.

jeokimyasal yaklaşım... Jeokimya için levha tektoniği, Dünyanın çeşitli kabukları arasında sürekli madde ve enerji alışverişi için bir mekanizma olarak önemlidir. Her bir jeodinamik ortam, belirli kaya birlikleri ile karakterize edilir. Buna karşılık, bu karakteristik özellikler, kayanın oluştuğu jeodinamik ortamı belirlemek için kullanılabilir.

Tarihsel yaklaşım... Dünya gezegeninin tarihi açısından levha tektoniği, kıtaların birleşmesi ve bölünmesi, volkanik zincirlerin doğuşu ve yok olması, okyanusların ve denizlerin ortaya çıkması ve kapanması tarihidir. Şimdi, kabuğun büyük blokları için, karıştırma geçmişi, büyük ayrıntılarla ve hatırı sayılır bir süre boyunca oluşturulmuştur, ancak küçük levhalar için, metodolojik zorluklar çok daha fazladır. En karmaşık jeodinamik süreçler, 1999 yılında Proterozoik uzay istasyonu tarafından gerçekleştirilen, birçok küçük heterojen bloktan oluşan dağ sıralarının oluştuğu plaka çarpışma bölgelerinde meydana gelir. Bundan önce, manto, kararlı durum konvektif akışlarının değil, türbülanslı konveksiyon ve tüylerin önemli bir rol oynadığı farklı bir kütle transferi yapısına sahip olabilir.

Geçmiş plaka hareketleri

Geçmişteki levha hareketlerinin yeniden yapılandırılması, jeolojik araştırmaların ana konularından biridir. Farklı derecelerde ayrıntılarla, kıtaların konumu ve oluşturdukları bloklar Archean'a kadar yeniden inşa edildi.

Kuzeye doğru hareket eder ve Avrasya levhasını ezer, ancak görünüşe göre, bu hareketin kaynağı neredeyse tükenmiştir ve yakın jeolojik zamanda Hint Okyanusu'nda Hint Okyanusu'nun okyanus kabuğunun bulunduğu yeni bir dalma bölgesi ortaya çıkacaktır. Hindistan kıtası altında emilecektir.

Plaka hareketlerinin iklim üzerindeki etkisi

Büyük kıta masiflerinin kutup bölgelerindeki konumu, kıtalarda buz tabakaları oluşabileceğinden gezegenin sıcaklığında genel bir düşüşe katkıda bulunur. Buzullaşma ne kadar genişse, gezegenin albedosu o kadar büyük ve yıllık ortalama sıcaklık o kadar düşük olur.

Ek olarak, kıtaların göreceli konumu, okyanus ve atmosferik dolaşımı belirler.

Bununla birlikte, basit ve mantıklı bir şema: dairesel bölgelerdeki kıtalar - buzullaşma, ekvator bölgelerindeki kıtalar - sıcaklıktaki bir artış, Dünya'nın geçmişiyle ilgili jeolojik verilerle karşılaştırıldığında yanlış olduğu ortaya çıkıyor. Kuvaterner buzullaşması, Antarktika Güney Kutbu bölgesindeyken ve kuzey yarımkürede, Avrasya ve Kuzey Amerika, Kuzey Kutbu'na yaklaştığında gerçekten oldu. Öte yandan, Dünya'nın neredeyse tamamen buzla kaplı olduğu en güçlü Proterozoik buzullaşma, kıta masiflerinin çoğu ekvator bölgesindeyken meydana geldi.

Buna ek olarak, kıtaların konumunda önemli değişiklikler, on milyonlarca yıllık bir zaman zarfında meydana gelirken, buzul dönemlerinin toplam süresi birkaç milyon yıl civarındadır ve bir buzul çağında buzulların döngüsel değişiklikleri. ve buzullar arası dönemler meydana gelir. Tüm bu iklim değişiklikleri, kıtaların hareket hızına kıyasla hızlı bir şekilde meydana geliyor ve bu nedenle levha hareketi neden olamaz.

Yukarıdakilerden, levha hareketlerinin iklimsel değişikliklerde belirleyici bir rol oynamadığı, ancak onları "ittiren" önemli bir ek faktör olabileceği sonucu çıkar.

Plaka tektoniğinin önemi

Plaka tektoniği, astronomideki güneş merkezli kavram veya genetikte DNA'nın keşfi ile karşılaştırılabilir yer bilimlerinde rol oynamıştır. Plaka tektoniği teorisinin benimsenmesinden önce yer bilimleri tanımlayıcıydı. Doğal nesneleri betimlemede yüksek bir mükemmellik düzeyine ulaştılar, ancak süreçlerin nedenlerini nadiren açıklayabildiler. Jeolojinin farklı dallarında karşıt kavramlar hakim olabilir. Plaka tektoniği, çeşitli yer bilimlerini birbirine bağlayarak onlara tahmin gücü verdi.

V.E. Khain. daha küçük bölgeler ve daha küçük zaman ölçekleri üzerinde.

Levha tektoniği (levha tektoniği), litosferin ayrılmaz parçalarına (litosferik plakalar) göre büyük ölçekli yatay yer değiştirmelerin sağlanmasına dayanan modern bir jeodinamik kavramdır. Böylece levha tektoniği, litosferik levhaların hareketlerini ve etkileşimlerini dikkate alır.

İlk kez, kabuk bloklarının yatay hareketi hipotezi, 1920'lerde Alfred Wegener tarafından "kıtaların sürüklenmesi" hipotezi çerçevesinde yapıldı, ancak bu hipotez o zamanlar destek görmedi. Sadece 1960'larda, okyanus tabanı çalışmaları, okyanus kabuğunun oluşumu (yayılması) nedeniyle okyanusların genişleme süreçleri ve yatay levha hareketlerinin kesin kanıtlarını sağladı. Yatay hareketlerin baskın rolü hakkındaki fikirlerin canlanması, gelişimi modern levha tektoniği teorisinin gelişmesine yol açan "hareketsel" yön çerçevesinde gerçekleşti. Plaka tektoniğinin ana ilkeleri, 1967-68'de bir grup Amerikalı jeofizikçi tarafından formüle edildi - WJ Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes, daha önceki (1961-62) fikirlerin geliştirilmesinde Amerikalı bilim adamları G. Hess ve R. Digz'in okyanus tabanının genişlemesi (yayılması) üzerine

Plaka tektoniğinin temelleri

Plaka tektoniğinin temelleri birkaç temel başlıkta özetlenebilir.

1. Gezegenin üst kayalık kısmı, reolojik özelliklerde önemli ölçüde farklı olan iki kabuğa bölünmüştür: sert ve kırılgan litosfer ve alttaki plastik ve hareketli astenosfer.

2. Litosfer, plastik astenosferin yüzeyi boyunca sürekli hareket eden plakalara bölünmüştür. Litosfer 8 büyük levhaya, düzinelerce orta levhaya ve birçok küçük levhaya bölünmüştür. Büyük ve orta boy levhalar arasında küçük kabuklu levhalardan oluşan mozaiklerden oluşan kuşaklar yer alır.

Levha sınırları sismik, tektonik ve magmatik aktivite alanlarıdır; plakaların iç bölgeleri zayıf bir şekilde sismiktir ve endojen süreçlerin zayıf bir tezahürü ile karakterize edilir.

Dünya yüzeyinin %90'ından fazlası 8 büyük litosferik levha üzerine düşer:

Avustralya plakası,
Antarktika levhası,
Afrika plakası,
Avrasya plakası,
Hindustan plakası,
Pasifik plakası,
Kuzey Amerika Plakası,
Güney Amerika Plakası.

Orta plakalar: Arap (alt kıta), Karayipler, Filipin, Nazca ve Cocos ve Juan de Fuca, vb.

Bazı litosfer plakaları yalnızca okyanus kabuğundan (örneğin Pasifik Plakası) oluşur, diğerleri ise hem okyanus hem de kıta kabuğunun parçalarını içerir.

3. Plakaların üç tür göreli yer değiştirmesi vardır: diverjans (diverjans), yakınsama (yakınsama) ve kesme yer değiştirmeleri..

Buna göre, üç tip ana levha sınırı ayırt edilir.

Iraksak sınırlar- levhaların birbirinden ayrıldığı sınırlar.

Litosferin yatay gerilme süreçlerine denir riftleşme... Bu sınırlar, okyanus havzalarındaki kıtasal yarıklar ve okyanus ortası sırtlarla sınırlıdır.

"Yırtık" terimi (İngilizce yarık - kopma, çatlak, boşluktan), yer kabuğunun gerilmesi sırasında oluşan derin kökenli büyük doğrusal yapılara uygulanır. Yapı olarak ise graben benzeri yapılardır.

Riftler hem kıtasal hem de okyanusal kabuk üzerine döşenebilir ve jeoid eksenine göre yönlendirilmiş tek bir küresel sistem oluşturabilir. Bu durumda, kıtasal yarıkların evrimi, kıta kabuğunun sürekliliğinin kopmasına ve bu yarıkların bir okyanus yarığına dönüşmesine yol açabilir (yarığın genişlemesi kıta kabuğunun kırılma aşamasından önce durursa, aulakojene dönüşen tortularla doldurulur).

Okyanus yarıkları (okyanus ortası sırtlar) bölgelerinde kayan plakalar sürecine, astenosferden gelen magmatik bazaltik eriyik nedeniyle yeni bir okyanus kabuğunun oluşumu eşlik eder. Manto maddesinin akışına bağlı olarak yeni bir okyanus kabuğunun oluşum sürecine denir. yayma(İngiliz yayılmasından - yayılmak, açılmak).

Okyanus ortası sırtın yapısı

Yayılma sırasında, her bir uzama darbesine, katılaşırken MOR ekseninden ayrılan plakaların kenarlarını oluşturan yeni bir manto eriyik bölümünün içeri akışı eşlik eder.

Bu bölgelerde genç bir okyanus kabuğunun oluşumu gerçekleşir.

yakınsak sınırlar- plakaların çarpışmasının meydana geldiği sınırlar. Bir çarpışmada etkileşimin üç ana çeşidi olabilir: "okyanus - okyanus", "okyanus - kıta" ve "kıta - kıta" litosfer. Çarpışan plakaların doğasına bağlı olarak, birkaç farklı işlem gerçekleşebilir.

yitim- okyanus levhasını kıtasal veya diğer okyanusal levhaların altına kaydırma süreci. Yitim zonları, ada yaylarıyla (aktif sınırların unsurları olan) konjuge edilmiş derin deniz hendeklerinin eksenel kısımlarıyla sınırlıdır. Yitim sınırları, tüm yakınsak sınırların uzunluğunun yaklaşık %80'ini oluşturur.

Kıtasal ve okyanusal levhalar çarpıştığında, okyanusal (daha ağır) levhanın kıta kenarının altına düşmesi doğal bir fenomendir; iki okyanusal olanı çarpıştığında, daha yaşlı olan (yani daha soğuk ve daha yoğun olan) batar.

Yitim bölgelerinin karakteristik bir yapısı vardır: tipik unsurları bir derin deniz hendeği - volkanik bir ada yayı - bir yay arkası havzasıdır. Yitim plakasının bükülme ve alt bindirme bölgesinde bir derin deniz hendeği oluşur. Battıkça, bu plaka su kaybetmeye başlar (çökeltilerin ve minerallerin bileşiminde bol miktarda bulunur), ikincisi bilindiği gibi kayaların erime noktasını önemli ölçüde azaltır, bu da volkanları besleyen erime merkezlerinin oluşumuna yol açar. ada yaylarından. Bir volkanik yayın arkasında, genellikle bir yay arkası havzasının oluşumunu belirleyen bir miktar gerilme meydana gelir. Yay arkası havza bölgesinde, gerilme o kadar önemli olabilir ki levha kabuğunun yırtılmasına ve havzanın okyanus kabuğu ile açılmasına (yay gerisi yayılma süreci denir) yol açabilir.

Dalma levhasının mantoya çökmesi, levhaların temasında ve yiten levhanın içinde (çevredeki manto kayalarından daha soğuk ve dolayısıyla daha kırılgan) ortaya çıkan deprem odakları tarafından izlenir. Bu sismik odak bölgesi, Benioff-Zavaritsky bölgesi.

Dalma bölgelerinde yeni bir kıtasal kabuğun oluşum süreci başlar.

Kıtasal ve okyanusal levhaların etkileşiminin çok daha nadir bir süreci, süreç obdüksiyon- okyanus litosferinin bir kısmının kıtasal levhanın kenarına itilmesi. Bu işlem sırasında, okyanus plakasının ayrılmasının meydana geldiği ve sadece üst kısmının - kabuk ve üst mantonun birkaç kilometre - ilerlediği vurgulanmalıdır.

Kabuğu manto malzemesinden daha hafif olan ve sonuç olarak içine dalamayan kıtasal plakaların çarpışmasında, süreç gerçekleşir. çarpışmalar... Çarpışma sırasında, çarpışan kıtasal plakaların kenarları ezilir, buruşur, büyük bindirme sistemleri oluşur, bu da karmaşık bir kat-itme yapısına sahip dağ yapılarının büyümesine yol açar. Böyle bir sürecin klasik bir örneği, Himalayalar ve Tibet'in uçsuz bucaksız dağ sistemlerinin büyümesiyle birlikte Hindustan levhasının Avrasya levhasıyla çarpışmasıdır.

Çarpışma süreci modeli

Çarpışma süreci, okyanus havzasının kapanmasını tamamlayarak yitim sürecinin yerini alır. Aynı zamanda, çarpışma sürecinin başlangıcında, kıtaların kenarları zaten yaklaştığında, çarpışma dalma süreci ile birleştirilir (okyanus kabuğunun çökmesi kıtanın kenarının altında devam eder).

Büyük ölçekli bölgesel metamorfizma ve müdahaleci granitoid magmatizma, çarpışma süreçleri için tipiktir. Bu süreçler, yeni bir kıtasal kabuğun (tipik granit-gnays tabakası ile) oluşumuna yol açar.

Sınırları dönüştür- plakaların kayma yer değiştirmelerinin meydana geldiği sınırlar.

Dünyanın litosfer plakalarının sınırları

1 – farklı sınırlar ( a - okyanus ortası sırtlar, B - kıta yarıkları); 2 – sınırları dönüştürmek; 3 – yakınsak sınırlar ( a - ada yayı, B - aktif kıta kenarları, v -çarpışma); 4 – plaka hareketinin yönü ve hızı (cm / yıl).

4. Yitim bölgelerinde emilen okyanus kabuğunun hacmi, yayılma bölgelerinde oluşan kabuğun hacmine eşittir. Bu pozisyon, Dünya'nın hacminin sabitliği hakkındaki görüşü vurgular. Ancak bu görüş tek ve kesin olarak kanıtlanmış değildir. Planların hacminin titreşimli bir şekilde değişmesi veya soğuma nedeniyle azalmasında bir azalma olması mümkündür.

5. Levha hareketinin ana nedeni manto taşınımıdır. manto ısı-yerçekimi akımlarından kaynaklanır.

Bu akımlar için enerji kaynağı, Dünya'nın merkezi bölgeleri ile yüzeye yakın kısımlarının sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkıdır. Bu durumda, endojen ısının ana kısmı, metal parçanın merkeze koştuğu, çekirdeğin arttığı birincil kondrit malzemesinin çürümesini belirleyen derin farklılaşma sürecinde çekirdek ve manto sınırında serbest bırakılır. gezegenin ve silikat kısmı, daha da farklılaştığı mantoda yoğunlaşmıştır.

Dünyanın merkezi bölgelerinde ısıtılan kayalar genişler, yoğunlukları azalır ve yükselirler, daha soğuk ve dolayısıyla daha ağır kütlelerin batmasına yol açarlar, bu da zaten yüzeye yakın bölgelerde ısının bir kısmını yayar. Bu ısı transferi süreci sürekli olarak devam eder ve düzenli kapalı konvektif hücrelerin oluşumuyla sonuçlanır. Bu durumda, hücrenin üst kısmında, maddenin akışı neredeyse yatay düzlemde gerçekleşir ve astenosfer maddesinin ve üzerinde bulunan plakaların yatay hareketini belirleyen akışın bu kısmıdır. Genel olarak, konvektif hücrelerin yükselen dalları, farklı sınır bölgelerinin (MOR ve kıtasal yarıklar), azalan dalların - yakınsak sınır bölgelerinin altında bulunur.

Bu nedenle, litosferik plakaların hareketinin ana nedeni, konvektif akımlar tarafından "sürüklenmesi" dir.

Ek olarak, plakalar üzerinde bir dizi başka faktör de etkilidir. Özellikle, astenosferin yüzeyinin, yükselen dalların bölgelerinin üzerinde biraz yükseldiği ve daldırma bölgelerinde daha alçaldığı, bu da eğimli bir plastik yüzey üzerinde bulunan litosferik plakanın yerçekimi "kaymasını" belirleyen ortaya çıkıyor. Ek olarak, yitim bölgelerindeki ağır soğuk okyanus litosferini sıcak içine çekme ve bunun bir sonucu olarak daha az yoğun astenosferin yanı sıra MOR bölgelerinde bazaltlar tarafından hidrolik sıkışma süreçleri vardır.

Şekil - Litosferik plakalara etki eden kuvvetler.

Levha tektoniğinin ana itici kuvvetleri, litosferin levha içi kısımlarının tabanına uygulanır - manto kuvvetleri FDO'yu okyanuslar altında ve FDC'yi kıtalar altında, büyüklüğü esas olarak astenosferik akım hızına bağlıdır ve ikincisi astenosferik tabakanın viskozitesi ve kalınlığı ile belirlenir. Kıtaların altında astenosferin kalınlığı çok daha az olduğundan ve viskozite okyanusların altından çok daha yüksek olduğundan, kuvvetin büyüklüğü FDC neredeyse bir büyüklük sırası daha düşük FDO... Kıtaların altında, özellikle eski kısımlarında (kıtasal kalkanlar), astenosfer neredeyse dışa doğru kıvrılır, bu nedenle kıtalar "karaya oturmuş" gibi görünür. Günümüz Dünyasının litosferik levhalarının çoğu hem okyanus hem de kıtasal kısımlar içerdiğinden, levhada bir kıtanın varlığının genel olarak tüm levhanın hareketini “yavaşlatması” beklenmelidir. Gerçekte böyle oluyor (Pasifik, Cocos ve Nazca'nın en hızlı hareket eden neredeyse tamamen okyanus levhaları; en yavaş - önemli bir kısmı kıtalar tarafından işgal edilen Avrasya, Kuzey Amerika, Güney Amerika, Antarktika ve Afrika). Son olarak, litosferik plakaların (döşemelerin) ağır ve soğuk kenarlarının manto içine battığı yakınsak plaka sınırlarında, negatif kaldırma kuvvetleri bir kuvvet yaratır. FNB(güç tayinindeki indeks - İngilizce'den negatif yüzdürme). İkincisinin hareketi, plakanın dalan kısmının astenosferde batmasına ve tüm plakayı onunla birlikte çekmesine ve böylece hareket hızını arttırmasına yol açar. Açıkçası güç FNBörneğin, 670 km'lik bölümde yukarıda açıklanan levha çökmesi durumlarında olduğu gibi, düzensiz olarak ve yalnızca belirli jeodinamik ortamlarda hareket eder.

Böylece, litosferik plakaları harekete geçiren mekanizmalar, aşağıdaki iki gruba şartlı olarak atanabilir: 1) manto "sürükleme" kuvvetleriyle ilişkili ( manto sürükle mekanizması), levhaların tabanının herhangi bir noktasına uygulanır, Şek. 2.5.5 - kuvvetler FDO ve FDC; 2) plakaların kenarlarına uygulanan kuvvetlerle ilişkili ( kenar kuvveti mekanizması), şekilde - kuvvetler FRP ve FNB... Bu veya bu tahrik mekanizmasının yanı sıra bu veya diğer kuvvetlerin rolü, her litosferik plaka için ayrı ayrı değerlendirilir.

Bu süreçlerin kombinasyonu, yüzeyden Dünya'nın en derin bölgelerine kadar olan alanları kapsayan genel jeodinamik süreci yansıtır.

Manto konveksiyonu ve jeodinamik süreçler

Şu anda, kapalı hücreli iki hücreli manto konveksiyonu (mantodan geçen konveksiyon modeline göre) veya alt ve üst mantoda yitim bölgeleri altında levha birikimi ile ayrı konveksiyon (iki katmanlı modele göre) gelişmektedir. Dünya'nın mantosu. Manto maddesinin yükselmesinin muhtemel kutupları, kuzeydoğu Afrika'da (yaklaşık olarak Afrika, Somali ve Arap levhalarının birleşme bölgesinin altında) ve Paskalya Adası bölgesinde (Pasifik Okyanusu'nun orta sırtının altında) bulunmaktadır. Doğu Pasifik Yükselişi).

Manto malzemesinin çökmesinin ekvatoru, Pasifik ve doğu Hint Okyanuslarının çevresi boyunca yaklaşık olarak sürekli bir yakınsak levha sınırları zinciri boyunca uzanır.

Yaklaşık 200 milyon yıl önce Pangea'nın parçalanmasıyla başlayan ve modern okyanusların ortaya çıkmasına neden olan mevcut manto konveksiyonu rejimi, gelecekte tek hücreli bir rejimle (manto konveksiyonu modeline göre) veya (alternatif bir modele göre) 670 km'lik kesim boyunca levhaların çökmesi nedeniyle konveksiyon manto içinden geçecektir. Bu, kıtaların çarpışmasına ve Dünya tarihinde beşinci olan yeni bir süper kıtanın oluşumuna yol açabilir.

6. Plakaların yer değiştirmeleri küresel geometri yasalarına uyar ve Euler teoremi temelinde tanımlanabilir. Euler'in Dönme Teoremi, üç boyutlu uzayda herhangi bir dönüşün bir ekseni olduğunu belirtir. Böylece, dönüş üç parametre ile tanımlanabilir: dönüş ekseninin koordinatları (örneğin, enlem ve boylamı) ve dönüş açısı. Bu konuma dayanarak, kıtaların geçmiş jeolojik dönemlerdeki konumu yeniden oluşturulabilir. Kıtaların hareketlerinin analizi, her 400-600 milyon yılda bir, daha fazla parçalanmaya uğrayan tek bir süper kıtada birleştikleri sonucuna yol açtı. 200-150 milyon yıl önce meydana gelen böyle bir süper kıta Pangea'nın bölünmesi sonucunda modern kıtalar oluştu.

Plaka tektoniği mekanizmasının gerçekliğine dair bazı kanıtlar

Yayılma eksenlerinden uzaklaştıkça okyanus kabuğunun yaşlanması(şekle bakınız). Sedimanter tabakanın kalınlığında ve stratigrafik bütünlüğünde aynı yönde bir artış kaydedilmiştir.

Şekil - Kuzey Atlantik okyanus tabanındaki kayaların yaşının haritası (W. Pitman ve M. Talvani, 1972'den sonra). Okyanus tabanının farklı yaş aralıklarındaki bölümleri farklı renklerle vurgulanmıştır; rakamlar yaşı milyonlarca yıl olarak gösterir.

Jeofizik veriler.

Şekil - Helen Açması, Girit ve Ege Denizi'nden geçen tomografik profil. Gri daireler deprem merkez üssüdür. Mavi renk, dalgalı bir soğuk manto levhasını gösterir, kırmızı - sıcak bir manto (V. Spekman, 1989'a göre)

Kuzey ve Güney Amerika'nın altındaki yitim bölgesinde kaybolan devasa Faralon plakasının kalıntıları, "soğuk" mantonun levhaları olarak kaydedildi (Kuzey Amerika boyunca, S dalgaları boyunca kesit). Grand, Van der Hilst, Widiyantoro, 1997, GSA Today, v. 7, Hayır. 4, 1-7

​Okyanuslardaki lineer manyetik anomaliler, 1950'lerde Pasifik Okyanusu'nun jeofizik çalışması sırasında keşfedildi. Bu keşif, 1968'de Hess ve Diez'in, plaka tektoniği teorisine dönüşen okyanus tabanı yayılması teorisini formüle etmesine izin verdi. Teorinin doğruluğunun en güçlü kanıtlarından biri haline geldiler.

Şekil - Yayılma sırasında şerit manyetik anomalilerin oluşumu.

Şerit manyetik anomalilerinin kökeninin nedeni, okyanus ortası sırtların yayılma bölgelerinde okyanus kabuğunun doğum sürecidir, püsküren bazaltlar, Dünya'nın manyetik alanındaki Curie noktasının altına soğuduklarında kalıcı mıknatıslanma kazanırlar. Mıknatıslanma yönü, Dünya'nın manyetik alanının yönü ile çakışmaktadır, ancak, Dünya'nın manyetik alanının periyodik olarak tersine çevrilmesi nedeniyle, püsküren bazaltlar, farklı manyetizasyon yönlerine sahip şeritler oluşturur: doğrudan (manyetik alanın modern yönü ile çakışır) ve ters.

Şekil - Manyetoaktif tabakanın şerit yapısının oluşum şeması ve okyanusun manyetik anomalileri (Vine - Matthews modeli).

Geçen hafta, Kırım yarımadasının sadece halkın siyasi iradesiyle değil, aynı zamanda doğa kanunlarına göre Rusya'ya doğru hareket ettiği haberi kamuoyunu tedirgin etmişti. Litosfer plakaları nelerdir ve coğrafi olarak Rusya hangisinde bulunur? Onları hareket ettiren nedir ve nereye? Hangi bölgeler hala Rusya'ya "katılmak" istiyor ve hangileri ABD'ye "kaçmakla" tehdit ediyor?

"Ve bir yere gidiyoruz"

Evet, hepimiz bir yere gidiyoruz. Bu satırları okurken yavaş ilerliyorsunuz: Avrasya'daysanız doğuya yılda yaklaşık 2-3 santimetre hızla, Kuzey Amerika'da ise aynı hızla batıya, Pasifik Okyanusu'nun dibinde bir yerde (oraya nasıl geldiniz?), o zaman sizi yılda 10 santimetre kuzeybatıya taşır.

Arkanıza yaslanıp yaklaşık 250 milyon yıl beklerseniz, kendinizi tüm dünya topraklarını birleştirecek yeni bir süper kıtada bulacaksınız - adını sadece 250 milyon yıl önce var olan antik süper kıta Pangea'dan alan Pangea Ultima kıtasında.

Bu nedenle “Kırım hareketleniyor” haberlerine pek haber denilemez. Birincisi, çünkü Kırım, Rusya, Ukrayna, Sibirya ve Avrupa Birliği ile birlikte Avrasya litosfer levhasının bir parçasıdır ve hepsi son yüz milyon yıldır aynı yönde birlikte hareket etmektedirler. Bununla birlikte, Kırım aynı zamanda sözde bölgenin bir parçasıdır. Akdeniz mobil kuşağı, İskit plakasında ve Rusya'nın Avrupa kısmının çoğunda (St. Petersburg şehri dahil) - Doğu Avrupa platformunda yer almaktadır.

Ve kafa karışıklığının sıklıkla ortaya çıktığı yer burasıdır. Gerçek şu ki, Avrasya veya Kuzey Amerika levhaları gibi litosferin devasa alanlarına ek olarak, tamamen farklı daha küçük "fayanslar" var. Çok şartlıysa, yerkabuğu kıtasal litosfer plakalarından oluşur. Kendileri eski ve çok kararlı platformlardan oluşuyor.ve dağ yapı bölgeleri (antik ve modern). Ve zaten platformların kendileri levhalara bölünmüştür - kabuğun iki "katmandan" oluşan daha küçük bölümleri - bodrum ve kapak ve kalkanlar - "tek katmanlı" çıkıntılar.

Bu litosferik olmayan plakaların örtüsü tortul kayaçlardan (örneğin, tarih öncesi okyanusta Kırım yüzeyinin üzerinde yaşayan birçok deniz hayvanı kabuğundan oluşan kireçtaşı) veya magmatikten (volkanlardan ve katılaşmış lav kütlelerinden atılan) oluşur. bir fTemel plakaları ve kalkanları çoğunlukla metamorfik kökenli çok eski kayalardan oluşur. Bu, yüksek sıcaklıkların ve muazzam basıncın etkisi altında çeşitli değişikliklerin meydana geldiği yer kabuğunun derinliklerine batmış olan magmatik ve tortul kayaçların adıdır.

Başka bir deyişle, Rusya'nın çoğu (Çukotka ve Transbaikalia hariç) Avrasya litosfer plakasında yer almaktadır. Bununla birlikte, toprakları Batı Sibirya levhası, Aldan kalkanı, Sibirya ve Doğu Avrupa platformları ve İskit levhası arasında "bölünmüştür".

Muhtemelen, Uygulamalı Astronomi Enstitüsü (IPA RAS) müdürü, Fizik ve Matematik Bilimleri Doktoru Alexander Ipatov, son iki levhanın hareketi hakkında söyledi. Ve daha sonra, Gösterge ile yaptığı röportajda şunları açıkladı: "Yer kabuğunun plakalarının hareket yönünü belirlememize izin veren gözlemlerle uğraşıyoruz. Ve Peter'ın bulunduğu plaka, söylenebilir, doğru hareket ediyor. İran, güney-güneybatıya."Bununla birlikte, bu böyle bir keşif değil, çünkü bu hareket birkaç on yıldır var ve kendisi Cenozoik çağda başladı.

Wegener'in teorisi şüpheyle kabul edildi - esas olarak kıtaların hareketini açıklamak için tatmin edici bir mekanizma sunamadığı için. Kıtaların, Dünya'nın dönüşünden ve gelgit kuvvetlerinden kaynaklanan merkezkaç kuvveti sayesinde buz kıran buz kırıcılar gibi yer kabuğunu kırarak hareket ettiğine inanıyordu. Rakipleri, kıtaların - hareket sürecindeki "buzkıranların" görünüşlerini tanınmayacak şekilde değiştireceğini ve merkezkaç ve gelgit kuvvetlerinin onlar için bir "motor" olarak hizmet edemeyecek kadar zayıf olduğunu söyledi. Bir eleştirmen, gelgit kuvveti kıtaları bu kadar hızlı hareket ettirecek kadar güçlü olsaydı (Wegener hızlarını yılda 250 santimetre olarak tahmin etmişti), bunun Dünya'nın dönüşünü bir yıldan az bir sürede durduracağını hesapladı.

1930'ların sonunda, kıtaların kayması teorisi anti-bilimsel olarak reddedildi, ancak 20. yüzyılın ortalarında ona geri dönmek zorunda kaldı: okyanus ortası sırtları keşfedildi ve bölgede olduğu ortaya çıktı. bu sırtlar, kıtaların "dağıldığı" için sürekli olarak yeni bir kabuk oluşturuyordu ... Jeofizikçiler, okyanus ortası sırtlar boyunca kayaların manyetizasyonunu araştırdılar ve çok yönlü manyetizasyon ile "şeritler" buldular.

Yeni okyanus kabuğunun, oluşum sırasında Dünya'nın manyetik alanının durumunu "kaydettiği" ve bilim adamlarının bu konveyörün hızını ölçmek için mükemmel bir "cetvel" aldığı ortaya çıktı. Böylece, 1960'larda, kıtaların kayması teorisi ikinci kez, zaten nihayet geri döndü. Ve bu sefer, bilim adamları kıtaları neyin yönlendirdiğini anlayabildiler.

Kaynayan okyanusta "buz kütleleri"

"Buz kütlelerinin yüzdüğü bir okyanus hayal edin, yani içinde su var, buz var ve örneğin, bazı buz kütlelerinin içinde donmuş tahta sallar var. Buz litosferik levhalardır, sallar kıtalardır ve içinde yüzerler. manto malzemesi", - açıklıyor RAS Sorumlu Üyesi Valery Trubitsyn, O.Yu'da Baş Araştırmacı. Schmidt.

1960'larda dev gezegenlerin yapısı hakkında bir teori ortaya attı ve 20. yüzyılın sonunda matematiksel olarak doğrulanmış bir kıta tektoniği teorisi yaratmaya başladı.

Litosfer ile Dünya'nın merkezindeki sıcak demir çekirdek arasındaki ara katman - manto - silikat kayalardan oluşur. İçindeki sıcaklık, en üstte 500 santigrat derece ile çekirdeğin sınırında 4000 santigrat derece arasında değişir. Trubitsyn, bu nedenle, sıcaklığın zaten 1300 dereceden fazla olduğu 100 kilometrelik bir derinlikten, manto malzemesinin çok kalın bir reçine gibi davrandığını ve yılda 5-10 santimetre hızla aktığını söylüyor.

Sonuç olarak, konvektif hücreler, kaynar su dolu bir tencerede olduğu gibi mantoda ortaya çıkar - sıcak maddenin bir kenardan yükseldiği ve diğerinden soğuduğu alanlar.

Bilim adamı, "Mantoda bu büyük hücrelerden yaklaşık sekiz tane ve daha birçok küçük hücre var" diyor. Okyanus ortası sırtları (örneğin, Atlantik'in merkezinde), manto malzemesinin yüzeye çıktığı ve yeni kabuğun doğduğu yerdir. Ek olarak, bir plakanın bitişik olanın altında "sürünmeye" başladığı ve mantoya battığı yerler olan dalma bölgeleri vardır. Dalma bölgeleri, örneğin, Güney Amerika'nın batı kıyılarıdır. En güçlü depremler burada meydana gelir.

Jeofizikçi, "Böylece levhalar, yüzeydeyken geçici olarak katı hale gelen manto malzemesinin konvektif dolaşımında yer alır. Levha malzemesi mantoya daldığında ısınır ve tekrar yumuşar" diye açıklıyor.

Ek olarak, ayrı madde akışları - tüyler - mantodan yüzeye yükselir ve bu akışların insanlığı yok etme şansı vardır. Ne de olsa, süpervolkanların ortaya çıkmasına neden olan manto tüyleridir (bakınız).Bu tür noktalar hiçbir şekilde litosferik plakalarla bağlantılı değildir ve plakalar hareket ettiğinde bile yerinde kalabilir. Tüy ortaya çıktığında dev bir yanardağ belirir. Bu tür birçok volkan var, Hawaii, İzlanda'dalar, benzer bir örnek Yellowstone Caldera'dır. Süper volkanlar, Vezüv veya Etna gibi çoğu geleneksel volkandan binlerce kat daha güçlü patlamalar üretebilir.

Trubitsyn, "250 milyon yıl önce, modern Sibirya topraklarındaki böyle bir yanardağ neredeyse tüm canlıları öldürdü, sadece dinozorların ataları hayatta kaldı" diyor.

bir araya geldi - dağıldı

Litosferik levhalar, nispeten ağır ve ince bir bazaltik okyanus kabuğundan ve daha hafif fakat çok daha kalın kıtalardan oluşur. Kıta ve çevresinde "donmuş" okyanus kabuğu olan bir levha, ağır okyanus kabuğu komşusunun altına batarken ilerleyebilir. Ancak kıtalar çarpıştığında artık birbirlerinin altına giremezler.

Örneğin, yaklaşık 60 milyon yıl önce, Hindistan Plakası, Afrika olandan koparak kuzeye gitti ve yaklaşık 45 milyon yıl önce, Dünya'nın en yüksek dağları olan Himalayaların çarpışmada büyüdüğü Avrasya Plakası ile tanıştı. alan.

Bir girdaptaki yapraklar tek bir adada birleşirken, levhaların hareketi er ya da geç tüm kıtaları bir araya getirecektir. Dünya tarihinde kıtalar yaklaşık olarak dört veya altı kez birleşmiş ve parçalanmıştır. Son süper kıta Pangea, 250 milyon yıl önce, süper kıta Rodinia olmadan önce, 900 milyon yıl önce, ondan önce - iki tane daha vardı. Bilim adamı, "Ve görünüşe göre yeni kıtanın birleşmesi yakında başlayacak," diye açıklıyor.

Kıtaların bir ısı yalıtkanı görevi gördüğünü, altlarındaki mantonun ısınmaya başladığını, yukarı akımların ortaya çıktığını ve bu nedenle süper kıtaların bir süre sonra tekrar parçalandığını açıklıyor.

Amerika Chukotka'yı "alacak"

Büyük litosferik levhalar ders kitaplarında çizilir, herkes onları adlandırabilir: Antarktika levhası, Avrasya, Kuzey Amerika, Güney Amerika, Hint, Avustralya, Pasifik. Ancak plakalar arasındaki sınırlarda, birçok mikro plakadan gerçek bir kaos var.

Örneğin, Kuzey Amerika Plakası ile Avrasya Plakası arasındaki sınır, Bering Boğazı boyunca değil, daha çok batıda, Chersky Sırtı boyunca uzanır. Chukotka böylece Kuzey Amerika Plakasının bir parçası olarak ortaya çıkıyor. Aynı zamanda, Kamçatka kısmen Okhotsk mikroplakası bölgesinde ve kısmen Bering Denizi mikroplakası bölgesinde yer almaktadır. Ve Primorye, batı kenarı Baykal Gölü'ne dayanan varsayımsal Amur plakasında yer almaktadır.

Şimdi Avrasya plakasının doğu kenarı ve Kuzey Amerika plakasının batı kenarı dişliler gibi "dönüyor": Amerika saat yönünün tersine dönüyor ve Avrasya saat yönünde dönüyor. Sonuç olarak, Chukotka nihayet "dikiş boyunca" çıkabilir ve bu durumda, Dünya'da Atlantik, Hint, Pasifik ve Arktik Okyanusu'ndan (hala kapalı olduğu) geçecek dev bir dairesel dikiş görünebilir. Ve Chukotka'nın kendisi Kuzey Amerika'nın "yörüngesinde" hareket etmeye devam edecek.

Litosfer hız göstergesi

Wegener'in teorisi yeniden canlandı, çünkü bilim adamları kıtaların yer değiştirmesini doğru bir şekilde ölçme yeteneğine sahipler. Şimdi bunun için uydu navigasyon sistemleri kullanıyorlar ama başka yöntemler de var. Hepsi tek bir uluslararası koordinat sistemi - Uluslararası Karasal Referans Çerçevesi (ITRF) oluşturmak için gereklidir.

Bu yöntemlerden biri çok uzun temel radyo interferometrisidir (VLBI). Özü, dünyanın farklı noktalarında birkaç radyo teleskopunun yardımıyla eşzamanlı gözlemlerde yatmaktadır. Alınan sinyaller arasındaki zaman farkı, yer değiştirmenin yüksek doğrulukla belirlenmesini sağlar. Hızı ölçmenin diğer iki yolu, uydu lazer telemetre gözlemleri ve Doppler ölçümleridir. GPS kullanımı da dahil olmak üzere tüm bu gözlemler yüzlerce istasyonda yapılıyor, tüm bu veriler bir araya getiriliyor ve sonuç olarak kıtasal kaymanın bir resmini elde ediyoruz.

Örneğin, bir lazer algılama istasyonunun ve koordinatları belirlemek için bir uydu istasyonunun bulunduğu Kırım Simeiz'i, kuzeydoğuya (yaklaşık 65 derece azimutta) yılda yaklaşık 26.8 milimetre hızla "hareket eder". Moskova yakınlarındaki Zvenigorod, yılda yaklaşık bir milimetre daha hızlı hareket eder (yılda 27,8 milimetre) ve rotayı doğuya doğru tutar - yaklaşık 77 derece. Ve diyelim ki, Hawaii yanardağı Mauna Loa, kuzeybatıya iki kat daha hızlı hareket ediyor - yılda 72,3 milimetre.

Litosferik plakalar da deforme olabilir ve parçaları özellikle sınırlarda "kendi hayatlarını yaşayabilir". Bağımsızlıklarının ölçeği çok daha mütevazı olmasına rağmen. Örneğin, Kırım hala bağımsız olarak yılda 0,9 milimetre hızla kuzeydoğuya hareket ediyor (ve aynı zamanda 1,8 milimetre büyüyor) ve Zvenigorod güneydoğuda bir yerde aynı hızda ilerliyor (ve aşağı - 0 , 2 milimetre) yıl başına).

Trubitsyn, bu bağımsızlığın kısmen kıtaların farklı bölümlerinin "kişisel tarihi" ile açıklandığını söylüyor: kıtaların ana bölümleri, platformlar, komşularıyla "kaynaşmış" eski litosfer plakalarının parçaları olabilir. Örneğin, Ural sırtı dikişlerden biridir. Platformlar nispeten katıdır, ancak etraflarındaki parçalar istendiğinde deforme olabilir ve hareket edebilir.

Dünyanın litosferik plakaları büyük bloklardır. Temelleri, güçlü bir şekilde kıvrımlar halinde buruşmuş granit metamorfozlu magmatik kayalardan oluşur. Litosfer levhalarının isimleri aşağıdaki yazıda verilecektir. Yukarıdan üç dört kilometrelik bir "örtü" ile kaplıdırlar. Sedimanter kayaçlardan oluşur. Platform, bireysel dağ sıraları ve geniş ovalardan oluşan bir kabartmaya sahiptir. Ayrıca, litosferik plakaların hareketi teorisi ele alınacaktır.

Bir hipotezin ortaya çıkışı

Litosferik plakaların hareketi teorisi yirminci yüzyılın başında ortaya çıktı. Daha sonra, gezegensel keşifte önemli bir rol oynamaya mahkum edildi. Bilim adamı Taylor ve ondan sonra Wegener, zamanla yatay yönde litosferik plakaların kayması olduğu hipotezini ortaya koydu. Ancak, 20. yüzyılın otuzlu yıllarında farklı bir görüş kuruldu. Ona göre, litosferik plakaların hareketi dikey olarak gerçekleştirildi. Bu fenomen, gezegenin manto maddesinin farklılaşma sürecine dayanıyordu. Fiksizm denilmeye başlandı. Bu isim, kabuk alanlarının mantoya göre kalıcı olarak sabit konumunun tanınmasından kaynaklanıyordu. Ancak 1960 yılında, tüm gezegeni çevreleyen ve bazı bölgelerde karaya çıkan okyanus ortası sırtlarından oluşan küresel sistemin keşfinden sonra, 20. yüzyılın başlarındaki hipoteze geri dönüş oldu. Ancak, teori yeni bir biçim aldı. Blok tektoniği, gezegenin yapısını inceleyen bilimlerde önde gelen bir hipotez haline geldi.

Temel Hükümler

Büyük litosferik levhaların olduğu belirlendi. Onların sayısı sınırlıdır. Ayrıca Dünya'nın daha küçük litosfer plakaları da vardır. Aralarındaki sınırlar, deprem odaklarındaki kalınlaşma boyunca çizilir.

Litosfer plakalarının adları, üstlerinde bulunan kıta ve okyanus bölgelerine karşılık gelir. Büyük bir alana sahip sadece yedi kaya var. En büyük litosfer plakaları Güney ve Kuzey Amerika, Avrupa-Asya, Afrika, Antarktika, Pasifik ve Hint-Avustralya'dır.

Astenosferde yüzen bloklar sağlam ve katıdır. Yukarıdaki alanlar ana litosfer plakalarıdır. İlk fikirlere göre, kıtaların okyanus tabanından geçtiğine inanılıyordu. Bu durumda, litosferik plakaların hareketi görünmez bir kuvvetin etkisi altında gerçekleştirildi. Yapılan çalışmalar sonucunda blokların manto malzemesi üzerinde pasif olarak yüzdüğü ortaya çıkmıştır. Yönlerinin ilk başta dikey olduğunu belirtmekte fayda var. Manto malzemesi sırt tepesinin altında yukarı doğru yükselir. Sonra her iki yönde bir yayılma var. Buna göre, litosferik plakalarda bir sapma vardır. Okyanus tabanını dev gibi sunan bu model, okyanus ortası sırtların yarık bölgelerinde yüzeye çıkıyor. Sonra derin deniz siperlerinde saklanır.

Litosfer plakalarının ayrışması, okyanus yataklarının genişlemesine neden olur. Bununla birlikte, buna rağmen gezegenin hacmi sabit kalır. Gerçek şu ki, yeni bir kabuğun doğuşu, derin deniz hendeklerinde dalma (düşük) alanlarındaki emilimi ile telafi edilir.

Litosferik plakaların hareketi neden oluşur?

Bunun nedeni, gezegenin manto malzemesinin termal konveksiyonunda yatmaktadır. Litosfer, konvektif akımlardan yükselen dalların üzerinde meydana gelen gerilme ve yükselmeye maruz kalır. Bu, litosferik plakaların yanlara hareketini kışkırtır. Okyanus ortası yarıklarından uzaklaştıkça platform sıkışması meydana gelir. Ağırlaşır, yüzeyi çöker. Bu, okyanus derinliğindeki artışı açıklar. Sonuç olarak, platform derin deniz hendeklerine batar. Isıtılan mantodan çürürken, çökellerle dolu havzaların oluşumu ile soğur ve batar.

Litosferik levha çarpışma bölgeleri, kabuk ve levhanın sıkıştırıldığı alanlardır. Bu bağlamda, eskinin gücü artar. Sonuç olarak, litosferik plakaların yukarı doğru hareketi başlar. Dağların oluşumuna yol açar.

Araştırma

Çalışma bugün jeodezik yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Süreçlerin sürekliliği ve her yerde bulunması hakkında bir sonuç çıkarmamıza izin veriyorlar. Litosferik plakaların çarpışma bölgeleri de ortaya çıkar. Kaldırma hızı on milimetreye kadar olabilir.

Yatay olarak büyük litosfer plakaları biraz daha hızlı yüzer. Bu durumda, hız yıl boyunca on santimetreye kadar çıkabilir. Örneğin, St. Petersburg, varlığının tüm süresi boyunca zaten bir metre yükseldi. İskandinav Yarımadası - 25.000 yılda 250 m. Manto malzemesi nispeten yavaş hareket eder. Ancak bunun sonucunda depremler ve diğer olaylar meydana gelir. Bu, malzeme hareketinin yüksek gücü hakkında bir sonuca varmamızı sağlar.

Plakaların tektonik konumunu kullanan araştırmacılar, çeşitli jeolojik olayları açıklıyor. Aynı zamanda, çalışma sırasında, platformla gerçekleşen süreçlerin karmaşıklığının, hipotezin en başında göründüğünden çok daha büyük olduğu ortaya çıktı.

Plaka tektoniği, deformasyon ve hareket yoğunluğundaki değişiklikleri, küresel istikrarlı bir derin fay ağının varlığını ve diğer bazı fenomenleri açıklayamadı. Eylemin tarihsel başlangıcı sorusu da açık kalıyor. Plaka tektonik süreçlerini gösteren doğrudan işaretler Geç Proterozoyikten beri bilinmektedir. Bununla birlikte, bir dizi araştırmacı, tezahürlerini Arkean veya Erken Proterozoyik'ten tanır.

Araştırma Fırsatlarını Genişletme

Sismik tomografinin ortaya çıkışı, bu bilimin niteliksel olarak yeni bir düzeye geçişine yol açtı. Geçen yüzyılın seksenlerinin ortalarında, derin jeodinamik, mevcut tüm yer bilimlerinin en umut verici ve genç yönü haline geldi. Ancak yeni problemlerin çözümü sadece sismotomografi kullanılarak yapılmadı. Diğer bilimler de kurtarmaya geldi. Bunlar, özellikle deneysel mineralojiyi içerir.

Yeni ekipmanın mevcudiyeti sayesinde, maddelerin manto derinliklerinde maksimuma karşılık gelen sıcaklık ve basınçlardaki davranışlarını incelemek mümkün hale geldi. Ayrıca, araştırma izotop jeokimyası yöntemlerini kullandı. Bu bilim, özellikle, çeşitli dünya kabuklarındaki soy gazların yanı sıra nadir elementlerin izotopik dengesini inceler. Bu durumda, göstergeler göktaşı verileriyle karşılaştırılır. Bilim adamlarının manyetik alandaki geri dönüşlerin nedenlerini ve mekanizmalarını ortaya çıkarmaya çalıştıkları jeomanyetizma yöntemleri kullanılır.

Modern resim

Platform tektoniği hipotezi, en az son üç milyar yıl boyunca kabuklu gelişim sürecinin tatmin edici bir açıklamasını sağlamaya devam ediyor. Aynı zamanda, Dünya'nın ana litosferik plakalarının hareketsiz durmadığı gerçeğinin doğrulandığı uydu ölçümleri var. Sonuç olarak, belirli bir resim ortaya çıkıyor.

Gezegenin enine kesitinde en aktif üç katman vardır. Her birinin kapasitesi birkaç yüz kilometredir. Küresel jeodinamikteki ana rolün kendilerine verildiği varsayılmaktadır. 1972'de Morgan, 1963'te Wilson tarafından öne sürülen yükselen manto jetleri hipotezini doğruladı. Bu teori, plaka içi manyetizma fenomenini açıkladı. Ortaya çıkan tüy tektoniği zamanla giderek daha popüler hale geldi.

jeodinamik

Yardımı ile manto ve kabukta meydana gelen oldukça karmaşık süreçlerin etkileşimi düşünülür. Artyushkov'un "Jeodinamik" adlı çalışmasında ana hatlarıyla belirttiği konsepte göre, maddenin yerçekimi farklılaşması ana enerji kaynağı olarak hareket eder. Bu süreç alt mantoda not edilir.

Ağır bileşenler (demir vb.) kayadan ayrıldıktan sonra, daha hafif bir katı kütlesi kalır. Çekirdeğe iner. Ağır tabakanın altındaki daha hafif tabakanın yeri kararsızdır. Bu bağlamda, biriken malzeme periyodik olarak üst katmanlara yüzen oldukça büyük bloklar halinde toplanır. Bu tür oluşumların boyutu yaklaşık yüz kilometredir. Bu malzeme, üst tabakanın oluşumunun temeliydi.

Alt tabaka muhtemelen farklılaşmamış bir birincil maddedir. Gezegenin evrimi sırasında alt manto nedeniyle üst manto büyür ve çekirdek artar. Kanallar boyunca alt mantoda hafif malzeme bloklarının yükselmesi daha olasıdır. İçlerindeki kütlenin sıcaklığı oldukça yüksektir. Aynı zamanda, viskozite önemli ölçüde azalır. Maddenin yaklaşık 2000 km'lik bir mesafe boyunca yerçekimi bölgesine yükselmesi sürecinde büyük miktarda potansiyel enerjinin salınmasıyla sıcaklıkta bir artış kolaylaştırılır. Böyle bir kanal boyunca hareket sırasında, hafif kütlelerin güçlü bir şekilde ısınması meydana gelir. Bu bağlamda, madde, çevreleyen elementlere kıyasla yeterince yüksek bir sıcaklığa ve önemli ölçüde daha az ağırlığa sahip olarak mantoya girer.

Düşük yoğunluk nedeniyle, hafif malzeme 100-200 kilometre veya daha az bir derinliğe kadar üst katmanlara doğru yüzer. Azalan basınçla, maddenin bileşenlerinin erime noktası düşer. Çekirdek-manto seviyesinde birincil farklılaşmadan sonra ikincil bir farklılaşma meydana gelir. Sığ derinliklerde, hafif madde kısmi erimeye uğrar. Farklılaşma sırasında daha yoğun maddeler salınır. Üst mantonun alt katmanlarına batarlar. Sırasıyla öne çıkan daha hafif bileşenler yükselir.

Farklılaşmanın bir sonucu olarak farklı yoğunluktaki kütlelerin yeniden dağılımı ile ilişkili mantodaki maddelerin hareket kompleksine kimyasal konveksiyon denir. Hafif kütlelerin yükselişi yaklaşık 200 milyon yıllık aralıklarla gerçekleşir. Aynı zamanda, üst mantoya izinsiz giriş her yerde gözlenmez. Alt katmanda, kanallar birbirinden oldukça büyük bir mesafede bulunur (birkaç bin kilometreye kadar).

Kaldırma topakları

Yukarıda bahsedildiği gibi, büyük kütleli hafif ısıtılmış malzeme kütlelerinin astenosfere girdiği bölgelerde, kısmen erir ve farklılaşır. İkinci durumda, bileşenlerin seçimi ve sonraki ortaya çıkışları not edilir. Astenosferden hızla geçerler. Litosfere ulaştıktan sonra hızları azalır. Bazı bölgelerde, madde anormal manto kümeleri oluşturur. Genellikle gezegenin üst katmanlarında bulunurlar.

anormal manto

Bileşimi kabaca normal manto malzemesine karşılık gelir. Anormal birikim arasındaki fark, daha yüksek bir sıcaklık (1300-1500 dereceye kadar) ve düşük bir elastik boyuna dalga hızıdır.

Litosferin altındaki maddenin akışı, izostatik yükselmeye neden olur. Artan sıcaklık nedeniyle, anormal küme, normal mantodan daha düşük bir yoğunluğa sahiptir. Ek olarak, bileşimin düşük bir viskozitesi vardır.

Litosfere girme sürecinde, anormal manto taban boyunca oldukça hızlı bir şekilde dağılır. Aynı zamanda, astenosferin daha yoğun ve daha az ısınan maddesini de yerinden eder. Hareket sırasında, anormal birikim, platformun tabanının yükseltilmiş durumda olduğu (tuzaklar) alanları doldurur ve derinlere batmış alanların etrafında akar. Sonuç olarak, ilk durumda, izostatik yükselme not edilir. Batık alanlarda, kabuk sabit kalır.

tuzaklar

Manto üst tabakasının ve kabuğun yaklaşık yüz kilometre derinliğe soğuması yavaştır. Genel olarak, birkaç yüz milyon yıl sürer. Bu bağlamda, yatay sıcaklık farkları ile açıklanan litosfer kalınlığındaki heterojenlikler oldukça büyük bir atalete sahiptir. Tuzağın, anormal kümenin derinliklerden yukarı doğru akışının yakınında olması durumunda, yüksek oranda ısıtılan madde tarafından büyük miktarda madde yakalanır. Sonuç olarak, oldukça büyük bir kaya elemanı oluşur. Bu şemaya göre, epiplatform orojenez bölgesinde yüksek yükselmeler meydana gelir.

Süreçlerin tanımı

Tuzakta, anormal tabaka soğutma sırasında 1-2 kilometre sıkıştırılır. Üst lavabolarda bulunan kabuk. Oluşan olukta tortular birikmeye başlar. Şiddetleri, litosferin daha da fazla batmasına katkıda bulunur. Sonuç olarak, havzanın derinliği 5 ila 8 km arasında olabilir. Aynı zamanda, kabuktaki bazalt tabakasının alt kısmındaki mantonun sıkışması sırasında, kayanın eklojit ve granat granülite faz dönüşümü not edilebilir. Anormal maddeden kaçan ısı akışı nedeniyle üstteki manto ısınır ve viskozitesi azalır. Bu bağlamda, normal birikimin kademeli olarak yer değiştirmesi gözlenir.

Yatay ofsetler

Kıtalarda ve okyanuslarda kabuğa anormal manto girişi sürecinde yükselmelerin oluşmasıyla, gezegenin üst katmanlarında depolanan potansiyel enerji artar. Fazla maddeleri boşaltmak için kenarlara dağılma eğilimindedirler. Sonuç olarak, ek stresler oluşur. Plakaların ve kabuğun çeşitli hareket türleri bunlarla ilişkilidir.

Okyanus tabanının genişlemesi ve kıtaların yüzmesi, sırtların eşzamanlı genişlemesinin ve platformun mantoya daldırılmasının bir sonucudur. İlkinin altında, yüksek derecede ısıtılmış anormal maddeden oluşan büyük kütleler vardır. Bu sırtların eksenel kısmında, ikincisi doğrudan kabuğun altında bulunur. Litosfer burada çok daha az güçlüdür. Aynı zamanda, anormal manto artan basınç alanında yayılır - sırtın altından her iki yönde. Aynı zamanda okyanus kabuğunu oldukça kolay bir şekilde parçalar. Yarık bazalt magma ile doldurulur. O da anormal mantodan eritilir. Magmanın katılaşması sürecinde yenisi oluşur, dip bu şekilde büyür.

Proses özellikleri

Orta sırtların altında, anormal manto, artan sıcaklık nedeniyle azaltılmış bir viskoziteye sahiptir. Madde yeterince hızlı yayılabilir. Bu bağlamda, tabanın büyümesi artan bir oranda gerçekleşir. Okyanus astenosferi de nispeten düşük bir viskoziteye sahiptir.

Dünyanın ana litosfer plakaları, sırtlardan dalış bölgelerine doğru yüzer. Bu alanlar aynı okyanustaysa, süreç nispeten yüksek bir hızda gerçekleşir. Bu durum bugün Pasifik Okyanusu için tipiktir. Dip büyümesi ve çökme farklı alanlarda meydana gelirse, aralarında bulunan kıta, derinleşmenin gerçekleştiği yöne doğru sürüklenir. Kıtaların altında, astenosferin viskozitesi okyanusların altından daha yüksektir. Meydana gelen sürtünme nedeniyle harekete karşı önemli bir direnç ortaya çıkar. Sonuç olarak, mantonun aynı alana daldırılması için herhangi bir telafi yoksa, tabanın genişleme hızı azalır. Bu nedenle, Pasifik'teki çoğalma Atlantik'tekinden daha hızlıdır.