Литосферные плиты и их живые границы
Долгое время считалось, что твёрдая земная кора образовалась при остывании огненно-жидкой планеты. И поэтому учёные полагали, что она как бы плавает на подстилающем расплавленном веществе. Действительно, когда в XIX в. измерили силу тяжести в Гималаях, выяснилось, что при нагромождении этих высочайших гор земная кора проседала в полном соответствии с законом Архимеда. Она погрузилась в более плотное, вязкое подстилающее вещество, которое отступило из-под горного массива в стороны. При этом масса вытесненного глубинного вещества равна массе горного сооружения.
Вскоре стал известен и другой пример: в Скандинавии во время оледенения в четвертичный период земная кора прогнулась под тяжестью льда. А потом, когда лёд растаял, она начала подниматься — сначала быстро, затем всё медленнее. В наши дни земная кора там ещё продолжает «всплывать» со скоростью 1 см в год.
Однако, вопреки всему сказанному, когда провели «просвечивание» глубоких недр упругими (сейсмическими) волнами, то оказалось, что под земной корой вещество находится не в расплавленном, а в твёрдом состоянии. И так на тысячи километров вниз, вплоть до границы с ядром Земли. Стало ясно, что очаги магмы, которая изливается в вулканических областях, образуются среди твёрдых пород лишь время от времени, то в одном, то в другом месте.
На чём же в таком случае плавает земная кора? В 1914 г. Джозеф Баррел из Йельского университета (США) высказал догадку, что где-то в мантии существует астеносфера, т.е. «ослабленная оболочка» разогретых и сравнительно пластичных горных пород. Полвека спустя это полностью подтвердилось: астеносфера обнаружила себя как проводник сейсмических волн («волновод») и электрических токов. Более твёрдые породы, залегающие над астеносферой, было решено называть литосферой, т.е. «каменной оболочкой». Её толщина 150—300 км под континентами и от нескольких километров до 90 км — под океаном.
Литосфера объединяет самую верхнюю часть мантии Земли и земную кору, которая служит как бы её внешней облицовкой.
Итак, литосфера плавает на астеносфере; при этом она поднимается, опускается и скользит в горизонтальном направлении относительно нижней мантии и ядра Земли. Земная кора участвует во всех этих движениях как составная часть литосферы.
Каменная оболочка Земли не представляет собой единого целого. На карте землетрясений (см.ст. «Землетрясения») видно, что они происходят вдоль крупных расколов, которые делят литосферу на части, называемые литосферными плитами. Всего на земном шаре сейчас семь больших, а также несколько более мелких плит. В их внутренних частях землетрясений мало, значит, это сравнительно спокойные области. Возникновение землетрясений на границах литосфер-ных плит говорит о том, что именно там накапливаются напряжения, происходит смещение одной плиты относительно другой.
Заметно различаются два вида границ между литосферными плитами. На одних плиты расходятся, удаляются друг от друга. По тому, как идёт разрядка глубинных напряжений при образовании очагов землетрясений, видно, что в них происходит растяжение. На поверхности появляются глубокие расщелины — рифты (от англ. rift — «трещина», «щель»). Эти границы тянутся вдоль подводных срединно-океанических хребтов, их называют дивергентными, т.е. дающими движение в двух расходящихся направлениях (от лат. divergere — «обнаруживать расхождение»). На других границах литосферные плиты сходятся, и в очагах землетрясений там чаще всего происходит сжатие. Такие границы называют конвергентными (от лат. convergere — «приближаться», «сходиться»), поскольку они образуются в результате встречного движения. Эти границы выражены в рельефе высокими горами, глубоководными желобами, островными дугами и расположены главным образом вокруг Тихого океана.
Есть ещё и третий, дополнительный, вид границ. Это прямые разломы, вдоль которых одна литосферная плита как бы скользит, сдвигается горизонтально относительно другой. Их называют трансформными разломами (от англ. transform — «преобразовывать»), поскольку, сдвигая плиту, они переносят движение от одной активной зоны к другой. В очагах землетрясений здесь происходит скол пород — их сдвиг параллельно разлому.
Литосферные плиты различаются не только размером, но также составом пород и толщиной. Под глубоководными частями океанов литосфера намного тоньше, чем в пределах континентов и обширных мелководий — шельфов. Огромная Тихоокеанская плита, которая подстилает западную часть океана, образовалась целиком из тонкой океанической литосферы. Большинство же плит в одной своей части образованы континентальной литосферой, в другой — океанической. Например, одна часть Южно-Американской плиты — это континент, другая её часть находится на дне Южной Атлантики. А в Африканской плите континентальная литосфера окружена океанической с трёх сторон. Замечено, что чем больше толстой континентальной литосферы, тем меньше подвижность плиты. Это неудивительно, потому что под континентами остаётся меньше места для вязкого слоя — астеносферы, которая к тому же не так разогрета и не так пластична, как под океаном. Быстрее всех остальных двигаются океанические плиты.
Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=999
Случайная статья
