Литосферные плиты — список крупных плит и основные причины их сдвигов

Строение литосферы

Литосфера — это внешняя твёрдая оболочка земли, залегающая на астеносфере. Она включает кору и надастеносферную мантию. Толщина твёрдой оболочки изменяется от 50 до 200 км.

Тип коры и строение океанов и континентов различаются. В их пределах выделяются более мелкие структуры. В морских глубинах являются срединно-океанические хребты и абиссальные равнины. В пределах континентов выделяют платформы и горно-складчатые пояса.

Срединно-океанические хребты представляют собой единую систему поднятий планетарного масштаба. Если не брать в учёт Тихий океан, эти структуры действительно находятся посередине.

Такие хребты занимают 15% поверхности дна. Их протяжённость составляет около 60 000 км. Ширина может варьироваться от 500 до 3000 км.

В поперечном сечении они имеют симметричное строение. Выделяются 3 зоны, которые рассечены разломами. Самой активной является осевая. Она часто представлена рифтовой долиной. Именно там внедряются мантийно-базальтовые магмы. После их кристаллизации возникает океаническая кора и литосфера.

Происходит выброс большого количества тепла, проявляется сейсмическая деятельность, а также гидротермальная в виде знаменитых «чёрных курильщиков». Последние выделяют сильно нагретые морские воды, обогащённые многими металлами.

Абиссальные равнины являются относительно спокойными областями. Их ровный рельеф местами осложняется поднятиями, которые имеют вулканическое происхождение. Высота внутриокеанических возвышенностей может достигать нескольких километров. Некоторые из них выступают в виде островов.

Платформы занимают не менее половины площади континентов. В рельефе они выражены равнинами, плоскогорьями и шельфовыми морями.

В разрезе платформы имеют двухъярусное строение. Нижний этаж представляет собой фундамент, а верхний — осадочный чехол. Его толщина может достигать 20 км. Именно в нём сосредоточены нефтегазовые и другие месторождения. Фундамент преимущественно сложен древними образования.

Характеристика теорий

Существует несколько теорий тектонических плит. Наиболее популярной из них является гипотеза, выдвинутая А. Вегенером. Она основывалась на предположении, что много миллионов лет назад западная Африка и восточная часть Южной Америки были единым целым.

Вегенер внёс значительный вклад в развитие тектоники. Прежде всего, он утверждал, что литосферные блоки разной весовой категории с довольно жёсткой структурой расположены на астеносфере Земли. Внешняя мантия была весьма пластичной, вследствие чего тектонические плиты постоянно находились в хаотичном движении.

Беспорядочное перемещение платформ приводило к их неизбежному столкновению. Плиты также могли заходить на поверхности друг друга. Все эти события способствовали появлению таких природных явлений, как извержения вулканов и катастрофических землетрясений. Участки земной коры, имеющие высокую степень сейсмической активности, смещались в пространстве приблизительно на восемнадцать сантиметров в год. На земной поверхности также можно было наблюдать извержение магмы из недр.

В настоящее время некоторые учёные считают, что именно магма принимала активное участие в формировании океанического дна. Лава, выходящая из недр Земли, постепенно остывала, в результате чего формировался новый рельеф. При этом те участки земной коры, которые не принимали участия в формировании структуры дна, с помощью дрейфа литосферных блоков снова проникали в земные недра, превращаясь в магму.

Кроме того, в своих научных исследованиях А. Вегенер уделял время изучению темы вулканов. Он рассматривал вопросы, касающиеся растяжения океанического дна и состава жидких веществ в недрах Земли.

Кроме А. Вегенера существенный вклад в развитие тектонической науки внёс Шмеллинг. В своих научных трудах он впервые открыл силу движения литосферных плит. Учёный установил, что главным движущим фактором является конвекция, при которой нижние земные слои с более высокой температурой поднимаются, а верхние постепенно остывают и проходят вниз к недрам Земли.

В настоящее время современная тектоническая наука включает в себя следующие основные положения:

• земная кора состоит из литосферы и астеносферы. Первая из них имеет более хрупкое строение, в то время как последняя — более пластичную;
• главной движущей силой тектонических (литосферных) блоков является конвекция, происходящая в астеносфере;
• структура земной поверхности представлена восемью крупными плитами. Кроме того, она включает в себя как средние, так и более мелкие блоки;
• чаще всего тектонические плиты самого малого размера располагаются между основными земными блоками;
• наиболее сейсмически активными участками являются те зоны, которые находятся на границе двух платформ;
• в процессе активного перемещения плит также принимают активное участие силы, подчиняющиеся теореме вращения Эйлера.

Таким образом, именно движение тектонических платформ, происходящее на протяжении многих миллионов лет, способствовало формированию отдельных материков, островов, континентальных рифов и каньонов, которые существуют в настоящее время. Учёные выявили устойчивую тенденцию в динамике плит. Так, скорость горизонтальных сдвигов блоков возросла примерно в два раза в течение ста миллионов лет. Однако, согласно прогнозам учёных, она должна была, наоборот, уменьшиться. Исходя из этого можно сделать вывод, что характер поведения плит не является слишком предсказуемым.

Исследователи утверждают, что основным фактором, влияющим на темп движения, является вода. Именно огромное скопление жидкости внутри земной поверхности способствует смягчению мантии, в результате чего скорость перемещения плит значительно повышается. Необходимо отметить тот факт, что процесс перемещения литосферных блоков все ещё не завершён. Образ земной поверхности до сих пор продолжает формироваться.

Литосферные плиты и их движение. Океаническая и континентальная кора Земли

Взаимодействие плит также приводит к формированию двух различных типов земной коры — океанической и континентальной. Поскольку в океанах, как правило, находятся стыки различных литосферных плит, их кора постоянно изменяется — разламывается или поглощается другими плитами. На месте разломов возникает непосредственный контакт с мантией, откуда поднимается раскаленная магма. Остывая под воздействием воды, она создает тонкий слой из базальтов — основной вулканической породы. Таким образом, океаническая кора полностью обновляется раз в 100 миллионов лет — самые старые участки, которые находятся в Тихом океане, достигают максимального возраста в 156–160 млн лет.

Важно! Океаническая кора — это не вся та земная кора, что находится под водой, а лишь ее молодые участки на стыке материков. Часть континентальной коры находится под водой, в зоне стабильных литосферных плит

Возраст океанической коры (красный соответствует молодой коре, синий — старой).

Кора Земли разделена разломами на литосферные плиты, представляющие собой огромные цельные блоки, достигающие верхних слоев мантии. Они являются крупными стабильными частями земной коры и находятся в непрерывном движении, скользя по поверхности Земли. Литосферные плиты состоят либо из материковой, либо из океанической коры, а в некоторых континентальный массив сочетается с океаническим. Выделяют 7 наиболее крупных литосферных плит, которые занимают 90% поверхности нашей планеты: Антарктическая, Евразийская, Африканская, Тихоокеанская, Индо-Австралийская, Южноамериканская, Североамериканская. Кроме них существуют десятки плит средних размеров и много мелких. Между средними и крупными плитами находятся пояса в виде мозаик из мелких плит коры.

Теория тектоники литосферных плит

Теория литосферных плит изучает их движение и процессы, связанные с этим движением. Данная теория гласит о том, что причиной глобальных тектонических изменений является горизонтальное перемещение блоков литосферы — плит. Тектоника литосферных плит рассматривает взаимодействие и движение блоков земной коры.

Теория Вагнера

О том, что литосферные плиты горизонтально перемещаются, впервые высказал предположение в 1920-х годах Альфред Вагнер. Он выдвинул гипотезу о «дрейфе континентов», но она в то время не была признана достоверной. Позже, в 1960-х годах, проводились исследования океанического дна, в результате которых подтвердились догадки Вагнера о горизонтальном движении плит, а также выявлено наличие процессов расширения океанов, причиной которых является формирование океанической коры (спрединг). Основные положения теории в 1967-68 годах сформулировали американские геофизики Дж. Айзекс, К. Ле Пишон, Л. Сайкс, Дж. Оливер, У. Дж. Морган. Согласно этой теории границы плит находятся в зонах тектонической, сейсмической и вулканической активности. Границы бывают дивергентными, трансформными и конвергентными.

Движение литосферных плит

Литосферные плиты приходят в движение вследствие перемещения вещества, находящегося в верхней мантии. В зонах рифтов это вещество прорывает кору, расталкивая плиты. Большая часть рифтов располагается на океаническом дне, так как там земная кора гораздо тоньше. Наиболее крупные рифты, которые существуют на суше, находятся возле озера Байкал и Великих Африканских озер. Движение литосферных плит происходит со скоростью 1-6 см за год. Когда они между собой сталкиваются, на их границах возникают горные системы при наличии материковой коры, а в случае, когда одна из плит имеет кору океанического происхождения, образуются глубоководные желоба.

Основные положения тектоники плит сводятся к нескольким пунктам

1. В верхней каменной части Земли существуют две оболочки, которые значительно отличаются по геологическим характеристикам. Этими оболочками являются жесткая и хрупкая литосфера и находящаяся под ней подвижная астеносфера. Подошва литосферы представляет собой раскаленную изотерму температурой 1300°С.
2. Литосфера состоит из непрерывно движущихся по поверхности астеносферы плит земной коры.

Литосферные плиты Земли представляют собой огромные глыбы. Их фундамент образован сильно смятыми в складки гранитными метаморфизированными магматическими породами. Названия литосферных плит будут приведены в статье ниже. Сверху они прикрыты трех-четырехкилометровым «чехлом». Он сформирован из осадочных пород. Платформа имеет рельеф, состоящий из отдельных горных хребтов и обширных равнин. Далее будет рассмотрена теория движения литосферных плит.

Литосферные плиты

Еще одна черта, которая отличает Землю от других планет — это разнообразие на ней разнотипных ландшафтов. Конечно, свою невероятно большую роль сыграли воздух и вода, о чем мы расскажем немного позже. Но даже основные формы планетарного ландшафта нашей планеты отличаются от той же Луны. Моря и горы нашего спутника — это котлованы от бомбардировки метеоритами. А на Земле они образовались в результате сотен и тысяч миллионов лет движения литосферных плит.

Смещения литосферы

О плитах вы уже наверняка слышали — это громадные устойчивые фрагменты литосферы, которые дрейфуют по текучей астеносфере, словно битый лед по реке. Однако между литосферой и льдом есть два главных отличия:

• Прорехи между плитами небольшие, и быстро затягиваются за счет извергающегося с них расплавленного вещества, а сами плиты не разрушаются от столкновений.
• В отличие от воды, в мантии отсутствует постоянное течение, которое могло бы задавать постоянное направление движения материкам.

Так, движущей силой дрейфа литосферных плит является конвекция астеносферы, основной части мантии — более горячие потоки от земного ядра поднимаются к поверхности, когда холодные опускаются обратно вниз. Учитывая то, что материки различаются в размерах, и рельеф их нижней стороны зеркально отражает неровности верхней, движутся они также неравномерно и непостоянно.

Динамическая схема Земли. Смотреть в полном размере.

Главные плиты

За миллиарды лет движения литосферных плит они неоднократно сливались в суперконтиненты, после чего снова разделялись. В ближайшем будущем, через 200– 300 миллионов лет, тоже ожидается образование суперконтинента под именем Пангея Ультима. Рекомендуем посмотреть видео в конце статьи — там наглядно показано, как мигрировали литосферные плиты за последние несколько сотен миллионов лет. Кроме того, силу и активность движения материков определяет внутренний нагрев Земли — чем он выше, тем сильнее расширяется планета, и тем быстрее и свободнее движутся литосферные плиты. Однако с начала истории Земли ее температура и радиус постепенно снижаются.

Интересный факт — дрейф плит и геологическая активность не обязательно должны питаться от внутреннего самонагрева планеты. К примеру, Ио, спутник Юпитера, обладает множеством активных вулканов. Но энергию для этого дает не ядро спутника, а гравитационное трение с Юпитером, из-за которого недра Ио разогреваются.

Границы литосферных плит весьма условны — одни части литосферы тонут под другими, а некоторые, как Тихоокеанская плита, вообще скрыты под водой. Геологи сегодня насчитывают 8 основных плит, которые покрывают 90 процентов всей площади Земли:

• Австралийская
• Антарктическая
• Африканская
• Евразийская
• Индостанская
• Тихоокеанская
• Северо-Американская
• Южно-Американская

Карта литосферных плит

Такое разделение появилось недавно — так, Евразийская плита еще 350 миллионов лет назад состояла из отдельных частей, во время слияния которых образовались Уральские горы, одни из самых древних на Земле. Ученые по сей день продолжают исследование разломов и дна океанов, открывая новые плиты и уточняя границы старых.

Рельеф. Движущие силы рельефообразования

Рельеф – эта форма постоянно меняющейся поверхности Земли или совокупность неровностей Земли, различного происхождения, размера и возраста.  Трансформация земного рельефа происходит под влиянием внешних и внутренних сил. Они взаимосвязаны между собой. Эндогенные (внутренние) процессы образуют неровности поверхности, а экзогенные (внешние) путем разрушения выравнивают рельеф.

Внутренние процессы рельефообразования

Основной источник энергии эндогенных процессов – это энергия в недрах Земли. Наибольшее влияние среди эндогенных сил на рельефообразование оказывают: 

• тектонические движения;
• землетрясения;
• вулканизм.

Тектонические движения–движение коры Земли под влиянием сил мантии.

Землетрясения–подземные толчки, приводящие к колебанию поверхности Земли.  Ежедневно возникают в разных уголках планеты.  Чаще всего на океанском дне и сейсмических поясах. 

В зависимости от причин возникновения толчков, землетрясения бывают:

1. Тектонические землетрясения.  Тектонические плиты постоянно находятся в движении. Сталкиваясь друг с другом, они порождают землетрясения. Даже минимальная энергия, освобождаемая при сдвиге горных пород, деформирует земную поверхность и несет разрушения. 
2. Техногенные землетрясения возникают путем губительного воздействия человечества на планету. Объекты добычи ископаемых, шахты и карьеры, большие искусственные водоемы – зоны повышенного количества земных толчков.
3. Вулканическиеземлетрясения происходят под давлением лавных потоков на поверхность Земли. Амплитуда толчков небольшая, но длительность явления достигает 2 недель. Часто предшествует извержению.
4. Обвальные землетрясенияобразуются путем размывания подземными водами земной тверди и последующим появлением земляных пустот. Для этих землетрясений характерны оползни и обвалы.
5. Искусственные землетрясения также связаны с деятельностью человека. Например, запуск спутника или испытание ядерного оружия могут спровоцировать подземные толчки.
6. Подводные  землетрясения. Смещение плит в водах Мирового океана провоцирует сдвиг океанической коры, отягощенный возникновением гигантских волн- цунами.

Место столкновение плит и непосредственный центр землетрясения называется его очагом ( гипоцентром). Место над очагом на поверхности земли – эпицентр.  Именно в этом районе и происходят самые сильные разрушения.

Точно предугадать начало и место землетрясений невозможно.  Сейсмология — наука, изучающая очаги землетрясений, ставит перед собой задачу примерного выяснения района и силы природного явления.  Все данные  регистрируются специальными приборами – сейсмографами. Мощность землетрясений определяют по 10 – бальной шкале Рихтера. За расчет единицы берется амплитуда колебательных волн. Чем больше ее показатель, тем сильнее будут толчки.

Вулканизм – природное явление, связанное с перемещением жидкой магмы к земной поверхности и  излитием в виде лавы. Магма (расплавленное вещество) отличается от лавы тем, что содержит летучие вещества, которые на поверхности уходят в атмосферу. Извергаемые вещества формируют конусообразную гору – вулкан. Они могут быть действующими, потухшими и уснувшими, а также наземными и подводными. Расположены вулканы  в основном в сейсмических зонах:

• Тихоокеанский сейсмический пояс окольцовывает Тихий океан. 
• Средиземноморский сейсмический пояс имеетмного потухших вулканов — в горах Кавказа.
• Атлантический  пояс представлен наземными и действующими подводными вулканами.    

Внешние процессы рельефообразования

Основной источник энергии экзогенных процессов – это энергия на поверхности от солнечных лучей. Наибольшее влияние среди эндогенных сил на рельефообразование оказывают: 

• выветривание;
• деятельность вод;
• деятельность ветра;
• деятельность ледников.

Главным внешним процессом является выветривание —  процесс разрушения горных пород. Влияет на рыхлость пород и подготавливает их к перемещению.

Деятельность вод. Движение вод преобразуют рельеф до неузнаваемости. Они способны прорезать долины, каньоны и ущелья. Формируют овражно-балочный вид рельефа.

Изменяется рельеф и путем переноса большого количества песчаных частиц. Появление барханов и песчаных холмов заслуга деятельности ветра.

Деятельность ледников разнообразна: от сглаживания скал до образования водных холмов и гряд. Таяние ледников формирует песчаные равнины и ледниковые озера.

Земная кора

Это верхний и самый тонкий слой литосферы. Его масса составляет всего 1% от массы Земли. Толщина земной коры варьирует от 30 до 80 км. Меньшая толщина наблюдается на равнинных территориях, большая – на горных. Различают два типа земной коры – материковая и океаническая.

Разделение коры на два типа имеется только на Земле, на остальных планетах кора однотипная.

Материковая кора состоит из трех слоев:

• осадочный – образован осадочными и вулканическими породами;
• гранитный – образован метаморфическими горными породами (кварц, полевой шпат);
• базальтовый – представлен магматическими породами.

В океанической коре есть только осадочный и базальтовый слой.

Рис. 2. Слои океанической и континентальной земной коры

Земная кора содержит все известные минералы, металлы и химические вещества в разных количествах. Самые распространенные элементы:

• кислород;
• железо;
• кремний;
• магний;
• натрий;
• кальций;
• калий.

Полное обновление земной коры происходит за 100 млн. лет.

Формы поверхности Земли

Основные формы рельефа — равнины и горы.

Равнины — большие пространства со спокойным, плоским или холмистым рельефом и относительно небольшим колебанием относительных высот.

Равнины занимают более половины всей суши. По высоте над уровнем моря выделяют такие типы равнин:

• низинные (>200 м);
• возвышенные (200-500 м);
• нагорные (< 500 м);
• впадины (ниже морского уровня).

Горы – возвышения над земной поверхностью.

Представлены возвышения одним пиком либо системой гор. Между равниной и горами расположена предгорная часть, формирующаяся путем воздействия тектоники.

В зависимости от возраста выделяют	молодые (> 50 млн. лет); старые (< 50 млн. лет).
По происхождению горы различают	тектонические; вулканические; эрозийные.

Разнообразие рельефа поражает: от впадин отдельных океанов до небольших кочек, ям и холмов.

Смотри также:

• Атмосфера
• Биосфера
• Географическая оболочка
• Гидросфера
• Земля как планета солнечной системы
• Материки и океаны как крупнейшие природные комплексы
• Почва как особое природное образование
• Природный комплекс (ландшафт), природная зона, широтная и высотная поясность

§7. Тектоническое строение



Вспомните: Назовите крупнейшие литосферные плиты Земли. Какие существуют виды тектонических структур?

Евроазиатская, Африканская, Южно-Американская, Северо-Американская, Антарктическая, Индо-Австралийская, Тихоокеанская. Выделяют два основных вида тектонических структур. Относительно тектонически устойчивые платформы – это основные элементы структуры материков, характеризующиеся спокойным тектоническим режимом, небольшой сейсмичностью, меньшим проявлением магматизма. Подвижные области в регионах обладающие большой тектонической подвижностью. Здесь формируются горы. Гора – это положительная форма рельефа, поднимающаяся над относительно ровным пространством не менее, чем на 200 м.

Проверим знания:

1. Найдите на тектонической карте щиты и плиты.

Щиты – Балтийский, Алданский, Анабарский.

2. В пределах каких литосферных плит расположена территория России?

Россия расположена в пределах Евроазиатской, Северо-Американской, Тихоокеанской, Амурской, Охотоморской плит.

3. Что положено в основу составления тектонической карты?

В основу этих карт положен возраст формирования тектонических структур (платформ и складчатых областей).

4. Какие существуют виды тектонических структур?

Тектонические структуры – платформы и складчатые области.

А теперь более сложные вопросы:

1. Как процесс образования платформы отражается на ее строении?

Древние платформы – устойчивые участки литосферных плит. В их строении четко прослеживаются докембрийский кристаллический фундамент и осадочный чехол. Молодые платформы возникли на месте древних разрушенных горных областей, что отражается на их строении. Они имеют фанерозойский фундамент. Для них характерно наличие промежуточного структурного этажа. Молодые платформы занимают около 5% площади континентов и располагаются между древними платформами либо у них на периферии.

2. Какие процессы привели к возникновению молодого Тихоокеанского складчатого пояса на востоке страны?

Возникновение Тихоокеанского складчатого пояса на востоке страны связано с столкновением Евроазиатской литосферной плиты с Тихоокеанской. В результате Тихоокеанская плиты, как более тяжелая, «подплыла» континентальную. Образовались островные дуги, окраинные моря и горный системы.

3. Горы возникают на границах между литосферными плитами. Как тогда можно объяснить возникновение Уральских гор, расположенных в центре огромной Евроазиатской плиты?

Уральский горы – древние. Они образовались в то время, когда происходило образование самой Евроазиатской плиты из отдельных блоков. Уральский горы возникли на стыке Восточно-Европейской и Сибирской платформ.

Теория литосферных плит — самое интересное направление в географии. Как предполагают современные ученые, вся литосфера поделена на блоки, которые дрейфуют в верхнем слое. Их скорость составляет 2-3 см в год. Они именуются литосферными плитами.

Литосферные плиты

Несмотря на то, что литосфера на девяносто процентов состоит из четырнадцати литосферных плит, многие с этим утверждением не согласны и рисуют свои тектонические карты, говоря о том, что существует семь больших и около десяти малых. Это разделение довольно условно, поскольку с развитием науки учёные или выделяют новые плиты, или же признают определенные границы несуществующими, особенно когда речь идёт про малые плиты.

Стоит отметить, что самые крупные тектонические плиты очень хорошо различимы на карте и ими являются:

• Тихоокеанская – самая большая плита планеты, вдоль границ которой происходят постоянные столкновения тектонических плит и образуются разломы – это является причиной её постоянного уменьшения;
• Евразийская – покрывает почти всю территорию Евразии (кроме Индостана и Аравийского полуострова) и содержит наибольшую часть материковой коры;
• Индо-Австралийская – в её состав входит австралийский континент и индийский субконтинент. Из-за постоянных столкновений с Евразийской плитой находится в процессе разлома;
• Южно-Американская – состоит из южноамериканского материка и части Атлантического океана;
• Северо-Американская – состоит из североамериканского континента, части северо-восточной Сибири, северо-западной части Атлантического и половины Северного Ледовитого океанов;
• Африканская – состоит из африканского материка и океанической коры Атлантического и Индийского океанов. Интересно, что соседствующие с ней плиты движутся в противоположную от неё сторону, поэтому здесь находится наибольший разлом нашей планеты;
• Антарктическая плита – состоит из материка Антарктида и близлежащей океанической коры. Из-за того, что плиту окружают срединно-океанические хребты, остальные материки от неё постоянно отодвигаются.

Причины движения плит

Плиты передвигаются из-за беспрерывной конвекции верхнего слоя мантии. Литосфера постоянно растягивается и поднимается над восходящими течениями. Это приводит к движению литосферных плит.

Чем дальше от срединно-океанических рифтов, тем плотнее становятся платформы. Они тяжелеют, из-за чего начинают опускаться. Это объясняет постепенное увеличение глубин океанов. В итоге платформа достигает глубоководного желоба. Когда восходящие потоки мантии затухают, происходит формирование бассейнов, которые с течением времени начинают заполняться осадочными породами.

Литосферные плиты постоянно сталкиваются. Такие места испытывают мощное сжатие. В итоге один из блоков начинает подниматься над другим. Это приводит к образованию горных хребтов. Скорость подъёма в некоторых местах планеты достигает нескольких сантиметров в год.

В горизонтальном направлении плиты движутся быстрее. В среднем скорость достигает 8−12 см в год. Сама мантия перемещается медленно, но в результате этого процесса происходят извержения вулканов, землетрясения и другие явления.

Используя данные о местоположении плит, геологи смогли объяснить огромное количество различных тектонических явлений. В ходе изучения коры учёные выяснили многие процессы, которые происходят с платформами.

Тектоника плит не объясняет изменения скорости передвижения и деформации блоков, а также наличие устойчивой сети из складчатостей и глубоководных разломов. Кроме того, учёные точно не знают, когда появилась тектоническая активность. Некоторые косвенные данные указывают, что это произошло в позднем протерозое.

Тектоника не является исключительно геологической наукой, связанной только с внутренними процессами Земли. Она применяется и в повседневной жизни. Например, её используют во время строительства различных зданий и сооружений. Движение плит, конечно, незаметно для человеческого глаза, но оно беспрерывно меняет облик планеты.