Тектоника литосферных плит

1. Тектоника литосферных плит

Процессы внутренней динамики
Тектоника литосферных
плит

2.

•Контракционная теория
•Теория геосинклиналей
•Теория дрейфа материков
Развитие теории •Новейшая тектоника
тектоники плит литосферных плит

3. Контракционная гипотеза

Контракционная гипотеза (гипотеза контракции) —
гипотеза, объясняющая процессы горообразования и
образования складчатости земной коры уменьшением
объёма Земли при её охлаждении. (Земля остывает
подобно испечённому яблоку, и на ней появляются
морщины в виде горных хребтов)
В соответствии с гипотезой о происхождении СС Земля на
начальных стадиях своей эволюции была раскалённым
расплавленным шаром и земная кора образовалась при
охлаждении его поверхности. При дальнейшем охлаждении
Земли, сопровождающимся уменьшением её объёма,
должна уменьшаться и площадь её поверхности, что, в свою
очередь, должно первоначально вызывать появление
неровностей — «морщин» на её поверхности.

4. Теория геосинклиналей

Контракционная гипотеза
Принцип изостазии
Согласно этой концепции Земля состоит
из гранитов (континенты)
и базальтов (океаны).
При сжатии Земли в океанахвпадинах возникают тангенциальные
силы, которые давят на континенты.
Последние вздымаются в горные хребты,
а затем разрушаются.
Материал, который получается в
результате разрушения, откладывается во
впадинах.

5. Теория дрейфа материков

Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний западного побережья Африки и
восточного Южной Америки. Если эти континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы
образовались в результате раскола одного праматерика.
Другим направлением доказательства теории стали палеоклиматические
реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы. Многие животные и растения
имеют ограниченные ареалы, по обе стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но
разделены многокилометровым водным пространством, и трудно предположить, что они
пересекли океан.

6. Палеомагнетизм

К началу 1960-х годов была составлена карта
рельефа дна Мирового океана, которая показала,
что в центре океанов расположены срединноокеанические хребты, которые возвышаются на
1,5—2 км над абиссальными равнинами,
покрытыми осадками. Эти данные
позволили выдвинуть гипотезу спрединга.
Согласно этой гипотезе,
в мантии происходит конвекция со скоростью
около 1 см/год.
Восходящие ветви конвекционных ячеек выносят
под срединно-океаническими хребтами
мантийный материал, который обновляет
океаническое дно в осевой части хребта каждые
300—400 лет. Континенты не плывут по
океанической коре, а перемещаются по мантии,
будучи пассивно «впаяны» в литосферные плиты.
Согласно концепции спрединга, океанические
бассейны — структуры непостоянные,
неустойчивые, континенты же — устойчивые.

7. Новейшая тектоника литосферных плит

Основная идея новой теории
базируется на признании
разделения литосферы, т.е.
верхней оболочки Земли,
включающей земную кору и
верхнюю мантию до
астеносферы, на восемь
самостоятельно крупных плит,
не считая ряда мелких.
Эти плиты в своих центральных
частях лишены сейсмичности,
они тектонически стабильны, а
вот по краям плит
сейсмичность очень высокая,
там постоянно происходят
землетрясения.
Следовательно, краевые зоны
плит испытывают больше
напряжения т.к. перемещаются
относительно друг друга.

8. Основные положения теории тектоники плит

9.

Конвекция в астеносфере — главная
причина движения плит.
Конвекция магмы - дифференциация
химического состава магмы в результате
снижения T и P, обусловливающих
отделение основной фазы, растворенной
в магме.
Верхняя часть твёрдой Земли делится на
хрупкую литосферу и пластичную
астеносферу.

10.

Современная литосфера делится на 8 крупных плит, десятки средних плит и множество
мелких. Мелкие плиты расположены в поясах между крупными плитами. Сейсмическая,
тектоническая и магматическая активность сосредоточена на границах плит.
Крупнейшие литосферные плиты
Австралийская плита
Антарктическая плита
Аравийский субконтинент
Африканская плита
Евразийская плита
Индостанская плита
Плита Кокос
Плита Наска
Плита Хуан Де Фука
Тихоокеанская плита
Северо-Американская плита
Сомалийская плита
Южно-Американская плита
Филиппинская плита

11.

Литосферные плиты в первом
приближении описываются как
твёрдые тела, и их движение
подчиняется теореме
вращения Эйлера. (любое
движение на Земле - есть
вращение)

12.

Существует три
основных типа
относительных
перемещений плит:
• 1. расхождение (дивергенция), выражено
рифтингом и спредингом;
• 2. схождение (конвергенция),
выраженное субдукцией и коллизией;
• 3. сдвиговые перемещения по
трансформным геологическим разломам.

13.

Дивергентные границы – границы, вдоль которых происходит раздвижение плит. Геодинамическую
обстановку, при которой происходит процесс горизонтального растяжения земной коры,
сопровождающийся возникновением протяженных линейно вытянутых щелевых или ровообразных
впадин называют рифтогенезом. Эти границы приурочены к континентальным рифтам и срединноокеанических хребтам в океанических бассейнах.
Термин «рифт» (от англ. rift – разрыв, трещина, щель) применяется к крупным линейным структурам
глубинного происхождения, образованным в ходе растяжения земной коры. В плане строения они
представляют собой грабенообразные структуры. Закладываться рифты могут и на континентальной,
и на океанической коре, образуя единую глобальную систему, ориентированную относительно оси
геоида.
При этом эволюция континентальных рифтов может привести к разрыву сплошности
континентальной коры и превращению этого рифта в рифт океанический (если расширение рифта
прекращается до стадии разрыва континентальной коры, он заполняется осадками, превращаясь в
авлакоген).

14.

Процесс раздвижения плит в
зонах океанских рифтов
(срединно-океанических хребтов)
сопровождается образованием
новой океанической коры за счёт
магматических базальтовых
расплав поступающих из
астеносферы.
Такой процесс образования
новой океанической коры за счёт
поступления мантийного
вещества называется спрединг
(от англ. spread – расстилать,
развёртывать).

15. Строение срединно-океанического хребта

В ходе спрединга каждый импульс растяжения
сопровождается поступлением новой порции
мантийных расплавов, которые, застывая, наращивают
края расходящихся от оси СОХ плит. Именно в этих зонах
происходит формирование молодой океанической коры.
1 – астеносфера,
2 – ультраосновные породы,
3 – основные породы
(габброиды),
4 – комплекс параллельных даек,
5 – базальты океанического дна,
6 – сегменты океанической коры,
образовавшие в разное время (I-V
по мере удревнения),
7 – близповерхностный
магматический очаг (с
ультраосновной магмой в нижней
части и основной в верхней),
8 – осадки океанического дна (1-3
по мере накопления)

16.

Конвергентные границы –
границы, вдоль которых
происходит столкновение
плит. Главных вариантов
взаимодействия при
столкновении может быть
три: «океаническая –
океаническая»,
«океаническая –
континентальная» и
«континентальная континентальная»
литосфера.
В зависимости от характера
сталкивающихся плит,
может протекать несколько
различных процессов.

17.

Субдукция – процесс поддвига океанской плиты под континентальную или другую
океаническую. Зоны субдукции приурочены к осевым частям глубоководных желобов,
сопряжённых с островными дугами (являющихся элементами активных окраин). На
субдукционные границы приходится около 80% протяжённости всех конвергентных границ.
При столкновении континентальной и океанической плит естественным явлением является
поддвиг океанической (более тяжёлой) под край континентальной; при столкновении двух
океанических погружается более древняя (то есть более остывшая и
Погружение субдуцирующей плиты в мантию трассируется очагами землетрясений,
возникающих на контакте плит и внутри субдуцирующей плиты (более холодной и
вследствие этого более хрупкой, чем окружающие мантийные породы). Эта
сейсмофокальная зона получила название зона Беньофа-Заварицкого. плотная) из них.
В зонах субдукции начинается процесс формирования новой континентальной коры.

18.

Островные дуги — цепочки вулканических
островов над зоной субдукции,
возникающие там, где одна океаническая
плита погружается под другую.
В качестве типичных современных
островных дуг можно
назвать Курильские, Алеутские, Марианск
ие острова и многие другие архипелаги.

19.

Значительно более редким процессом взаимодействия
континентальной и океанской плит служит процесс обдукции –
надвигания части океанической литосферы на край
континентальной плиты. Следует подчеркнуть, что в ходе этого
процесса происходит расслоение океанской плиты, и надвигается
лишь её верхняя часть – кора и несколько километров верхней
мантии.

20.

При столкновении континентальных плит, кора которых более лёгкая,
чем вещество мантии, и вследствие этого не способна в неё
погрузиться, протекает процесс коллизии. В ходе коллизии края
сталкивающихся континентальных плит дробятся, сминаются,
формируются системы крупных надвигов, что приводит к росту горных
сооружений со сложным складчато-надвиговым строением.
Классическим примером такого процесса служит столкновение
Индостанской плиты с Евразийской, сопровождающееся ростом
грандиозных горных систем Гималаев и Тибета.
Процесс коллизии сменяет процесс субдукции, завершая закрытие
океанического бассейна.

21.

Трансформные границы – границы,
вдоль которых происходят сдвиговые
смещения плит.
Сдвиг — смещение одних блоков
горных пород относительно других
преимущественно в горизонтальном
направлении по разлому
Сдвиговые границы плит на континентах
встречаются относительно редко. Пожалуй,
единственным ныне активным примером границы
такого типа является разлом Сан-Андреас,
отделяющий Северо-Американскую
плиту от Тихоокеанской. 800-мильный разлом СанАндреас — один из самых сейсмоактивных районов
планеты: в год плиты смещаются относительно друг
друга на 0,6 см, землетрясения с магнитудой более
6 единиц происходят в среднем раз в 22 года.
Город Сан-Франциско и большая часть района бухты
Сан-Франциско построены в непосредственной
близости от этого разлома.

22.

Объём поглощённой в зонах
субдукции океанской коры
равен объёму коры,
возникающей в зонах
спрединга. Это положении
подчёркивает мнение о
постоянстве объёма Земли.
Перемещение литосферных
плит вызвано их увлечением
конвективными течениями в
астеносфере.