Теория тектоники плит
Теория тектоники плит объясняет, почему материки и океаны меняют положение, возникают горные системы, глубоководные впадины, землетрясения и вулканы. Главная идея: жёсткая литосфера разделена на плиты, которые медленно перемещаются по более пластичной астеносфере.
Основные положения теории
Дрейф материков был важной предпосылкой теории тектоники плит: очертания берегов некоторых материков совпадают, а в породах и окаменелостях по разные стороны океанов обнаруживаются сходные признаки. Однако современная теория рассматривает не только материки, но и океаническую кору: перемещаются крупные блоки всей литосферы.
Литосферная плита — крупный относительно жёсткий блок литосферы, включающий земную кору и верхнюю часть мантии. Плиты перемещаются относительно друг друга со скоростью обычно от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в год.
Астеносфера — относительно пластичный слой верхней мантии под литосферой. Она не является жидким океаном магмы: вещество в ней в основном твёрдое, но при высоких температурах и давлениях способно медленно деформироваться.
Границы плит — зоны активных геологических процессов. По характеру движения выделяют дивергентные, конвергентные и трансформные границы.
- Плиты движутся в разные стороны — формируется дивергентная граница.
- Плиты сближаются — формируется конвергентная граница.
- Плиты скользят вдоль границы в противоположных направлениях — формируется трансформная граница.
Движение плит связывают с конвекцией в мантии, действием силы тяжести на погружающуюся холодную плиту и растеканием вещества в области срединно-океанических хребтов. В школьных заданиях важнее установить тип границы и правильно определить её последствия.
Дивергентные границы: рождение океанической коры
На дивергентной границе плит соседние плиты расходятся. В образовавшуюся трещину поднимается горячее мантийное вещество, частично плавится и образует магму. После охлаждения магмы возникает новая океаническая кора.
В океанах дивергентные границы представлены срединно-океаническими хребтами. Здесь происходит спрединг — раздвижение океанического дна. Чем дальше участок океанической коры от хребта, тем он обычно старше и холоднее. Если раздвижение продолжается, узкая трещина может превратиться в новый океан.
Подъём мантийного вещества → разрыв и растяжение континентальной коры → образование рифтовой впадины → появление молодой океанической коры → расширение океанического бассейна.
Какой признак наиболее характерен для срединно-океанического хребта?
Конвергентные границы: погружение и горообразование
На конвергентной границе плит плиты движутся навстречу друг другу. Последствия зависят от состава сталкивающихся плит.
| Сталкивающиеся плиты | Главный процесс | Результат |
|---|---|---|
| Океаническая и материковая | Субдукция: океаническая плита погружается под материковую | Глубоководный жёлоб, вулканы и горы на окраине материка, землетрясения |
| Океаническая и океаническая | Более холодная и плотная океаническая плита погружается под другую | Глубоководный жёлоб и дуга вулканических островов |
| Материковая и материковая | Погружение затруднено из-за небольшой плотности материковой коры | Складчатые горы, сильные землетрясения, обычно слабее вулканизм |
При субдукции погружающаяся плита уходит в мантию. В зоне контакта накапливаются напряжения, поэтому происходят землетрясения. Выделение воды из погружающихся пород облегчает плавление вещества мантии; магма поднимается и создаёт вулканический пояс. При столкновении двух материков формируются крупные складчатые системы, например Гималаи.
Субдукция — погружение одной, обычно океанической, литосферной плиты под другую в зоне их сближения.
Геологическое развитие областей длительного прогибания земной коры и последующего сжатия описывает понятие геосинклиналь. В современном школьном объяснении горообразование связывают прежде всего со сближением и столкновением плит.
Трансформные границы и проявления движения
На трансформной границе плит блоки смещаются вдоль разлома, не создавая и не уничтожая литосферу. Движение часто происходит рывками: сначала породы удерживают плиты, затем напряжение превышает их прочность и возникает землетрясение.
Очаг землетрясения — место в глубине Земли, где начинается разрушение и выделяется энергия. Эпицентр — точка на земной поверхности прямо над очагом. Наибольшие разрушения возможны вблизи эпицентра, но зависят также от глубины, силы толчков и свойств грунта.
Землетрясения возможны на всех типах границ, но особенно часто происходят в зонах субдукции и трансформных разломов. Вулканы чаще связаны с дивергентными границами и зонами субдукции. Поэтому нельзя считать, что любое землетрясение сопровождается вулканизмом.
Расхождение плит — рифты, срединные хребты, новая океаническая кора. Сближение — жёлобы, субдукция, вулканы и горы. Сдвиг — разломы и землетрясения.
Скорость плит и разбор задания
В задачах скорость движения плит часто дана в сантиметрах в год. Для вычисления расстояния за время используют обычное равномерное движение, но единицы измерения должны совпадать.
Здесь \(s\) — расстояние, \(v\) — скорость движения, \(t\) — время. Если скорость дана в сантиметрах в год, результат сначала получится в сантиметрах.
Две плиты расходятся со скоростью 4 см/год. Какова ширина образовавшегося между ними участка через 2 млн лет, если считать скорость постоянной?
Ответ: расстояние между удаляющимися плитами увеличится примерно на 80 км. В реальности скорость могла изменяться, а движение двух плит относительно друг друга уже учтено в условии как скорость расхождения.
1. Путают направление движения: при дивергентной границе плиты расходятся, при конвергентной сходятся. 2. Считают, что материки «плавают» отдельно от океанической коры: плитами являются блоки литосферы, включающие и материковые, и океанические участки. 3. Называют любую горную систему результатом столкновения двух материков: при океанической плите и материке обычно возникает субдукция и вулканический пояс. 4. Не переводят сантиметры в километры. 5. Полагают, что магма находится непосредственно во всей астеносфере: астеносфера в целом твёрдая и пластичная.
Как решать задания по карте и описанию
- Определите, движутся плиты навстречу, в стороны или вдоль границы.
- Установите тип границы: конвергентная, дивергентная или трансформная.
- Проверьте состав плит: океаническая или материковая.
- Назовите ожидаемые формы рельефа и процессы: жёлоб, хребет, горы, вулканизм, землетрясения.
- Если есть числа, приведите единицы к одной системе и примените формулу \(s=vt\).
Быстрая проверка
Главное
- Литосферные плиты — жёсткие блоки литосферы, перемещающиеся по пластичной астеносфере.
- Дивергентные границы создают рифты, срединно-океанические хребты и новую океаническую кору.
- Конвергентные границы вызывают субдукцию, глубоководные жёлобы, вулканизм и образование гор.
- Трансформные границы связаны главным образом с разломами и землетрясениями.
- Для количественных задач используйте \(s=vt\) и обязательно переводите единицы измерения.