Тектоника плит

Тектоника плит – это основной процесс, который в значительной степени формирует облик Земли. Слово «тектоника» происходит от греческогот «тектон» – «строитель» или «плотник», плитами же в тектонике называют куски литосферы. Согласно этой теории литосфера Земли образована гигантскими плитами, которые придают нашей планете мозаичную структуру. По поверхности 3 емли движутся не континенты, а литосферные плиты. Медленно передвигаясь, они увлекают за собой континенты и океаническое дно. Плиты сталкиваются друг с другом, выдавливая земную твердь в виде горных хребтов и горных систем, или продавливаются вглубь, создавая сверхглубокие впадины в океане. Их могучая деятельность прерывается лишь краткими катастрофическими событиями – землетрясениями и извержениями вулканов. Почти вся геологическая активность сосредоточена вдоль границ плит.

То, что плиты перемещаются, вполне доказано (с помощью спутников можно точно измерить изменение расстояния между двумя точками на разных плитах и определить скорость их перемещения), но механизм их движения все еще до конца неизвестен. Существующая теория объясняет движение плит тем, что возникающие в толще мантии горячие зоны выбрасывают к поверхности нагретое подвижное вещество – плюмы, которые своим напором заставляют континенты смещаться.

Вопрос о том, когда процессы плитовой тектоники возникли впервые, обсуждается среди специалистов уже более трех десятилетий. Сначала считалось, что они сравнительно молоды – всего несколько сот миллионов лет, но в связи с новыми данными их возраст может бьть «отодвинут» глубоко в архейскую эру. Если это предположение подтвердится, то придется признать, что примерно 2,5 млрд. лет назад Земля выделяла тепловую энергию на поверхность таким же образом, как и сегодня.

К сожалению, теория тектоники плит не объясняет, как движение плит связано с процессами, происходящими в глубине планеты, поэтому необходима иная теория, описывающая не только строение и передвижение литосферных плит, но и внутреннее строение самой Земли, и те процессы, которые происходят в ее недрах. Однако разработка такой теории связана с большими трудностями, так как требует совместных усилий геологов, геофизиков, физиков, химиков, математиков и географов. И тем не менее попытки ее создании не прекращаются.

Движение плит

Разлом Сан-Андреас Жирная линия, идущая вниз от центра рисунка, – это вид в перспективе знаменитого калифорнийского разлома Сан-Андреас. Изображение, созданное с помощью данных, собранных SRTM (радарная топографическая экспозиция), будет использовано геологами при изучении динамики разломов и форм поверхности Земли, возникающих в результате активных тектонических процессов. Этот сегмент разлома находится к западу от города Палмдейл (штат Калифорния), примерно в 100 км к северо-западу от Лос-Анджелеса. Разлом представляет собой активную тектоническую границу между Североамериканской платформой – справа и Тихоокеанской – слева. По отношению к друг другу Тихоокеанская платформа от зрителя, а Североамериканская – по направлению к зрителю. Видны также два больших горных хребта: слева – горы Сан-Габриэль, вверху справа – Техачапи. Еще один разлом – Гарлок, лежит у подножия хребта Техачапи. Разломы Сан-Андреас и Гарлок встречаются в центре изображения близ города Горман. Вдали, выше гор Техачапи, лежит Центральная Калифорнийская долина. Вдоль подножия холмов в правой части изображения видна Долина Антилоп.

Внутри Тихоокеанской плиты много островов, и все они являются вулканами, многие из которых уже неактивны. В настоящее время считается, что большинство вулканов, расположенных во внутренних частях плит, образовались в результате деятельности мантийных столбов – плюмов. Многие из мантийных столбов очень долго сохраняют свою активность, а их проявления, такие как остров Гавайи, называют «горячими точками». Иллюстрация изображает геологический разрез острова Оаху из Гавайского архипелага (США). Острова архипелага были сформированы один за другим действием стационарной «горячей точки». Каждый остров изначально был подводной горой (на рисунке слева), пока дальнейшие извержения не подняли его над уровнем моря. Вулканы Гавайских островов как бы маркируют путь литосферной плиты над «горячей точкой». По мере удаления литосферной плиты от «горячей точки» вулканы засыпают.

Изображение Земли в разрезе, полученное на основании реальных данных, иллюстрирует движение плит в мантии. Плиты, показанные голубым цветом, опускаются в мантию (желтый) как часть глубинной системы конвекции, которая приводит в действие тектонические процессы. Опускающиеся плиты, включая Карибскую (вверху слева), имеют около 1500 км в ширину и уходят в глубину на 2900 км. Границы плит могут быть обнаружены при помощи замеров скорости распространения сейсмических волн, возникающих во время землетрясений в различных точках земного шара. Сквозь более прохладную и, соответственно, более плотную породу волны перемещаются быстрее. Землетрясения и дрейф континентов это результат сталкивания плит друг с другом, когда они «плывут» на плюмах. Например, согласно теории движения тектонических плит через 50 млн. лет Лос-Анджелес окажется на острове где-то напротив центральной части Британской Колумбии, Австралия передвинется к островам Индонезии, Нью-Йорк окажется дальше от Лондона и ближе к Токио, потому что Атлантический океан расширится за счет Тихого. Выдающимся примером разрастания океанского дна является остров Исландия, испытывающий постоянное расширение.