한국   대만   중국   일본 
Тектоника плоча ? Википеди?а Пре?и на садржа?

Тектоника плоча

С Википеди?е, слободне енциклопеди?е
Зем?ине литосферне плоче
Зем?ине литосферне плоче

Тектоника плоча геолошка теори?а ко?а об?аш?ава помера?а плоча Зем?ине коре великих размера. Теори?а ук?учу?е стари?у хипотезу помера?а континената , ко?а датира из прве половине 20. века , и концепт шире?а океанског дна разви?ен током 1960-их година.

Спо?ни део Зем?е се састо?и од два сло?а: спо?не ?уске ( литосфера ) ко?а обухвата кору и крути гор?и део омотача , испод ко?е се налази астеносфера . Иако у крутом ста?у, астеносфера има релативно ниску вискозност и смичу?у мо? па зато има одре?ене карактеристике флуида (може да тече). Испод астеносфере се налази кру?и до?и омотач, чи?е ?е фазно ста?е ни?е последица ма?их температура , ве? високог притиска.

Литосфера ?е разлом?ена (изде?ена) на тзв. литосферне плоче ( тектонске плоче ). Посто?и седам главних и ?ош много ма?их плоча. Литосферне плоче плута?у на астеносфери. Посто?е три типа граница ме?у плочама:

Зем?отреси , вулканска активност, издиза?е планинских ланаца па и обликова?е океанских ровова се по?ав?у?е дуж граница плоча. Бочно се помера?е плоча обично одви?а брзинама од 0.66 до 8.50 cm годиш?е.

Разво? иде?е [ уреди | уреди извор ]

Теори?а тектонике плоча вуче корене из хипотезе помера?а континената . Концепт шире?а морског дна први ?е пут предложио у раним 1960-им Роберт С. Да?ц , иако се обично припису?е Хари?у Хесу .

Први чврсти докази о тачности теори?е били су магнетске аномали?е , ко?е су дефинисане као симетричне, паралелне пруге сличне магнетизаци?е на морском дну, са обе стране сред?оокеанског гребена. Разви?а?е техника сеизмичких истражива?а, поготово сеизмичке томографи?е, и ?ихова примена у зони Вадати-Бениоф зонама, у комбинаци?и с бро?ним другим геолошким истражива?има, врло ?е брзо учврстило тектонику плоча као теори?у с добрим могу?ностима об?аш?ава?а и предви?а?а различитих по?ава.

Проучава?е дубоког океанског дна било ?е пресудно за разво? теори?е - дисциплина дубокоморске маринске геологи?е ?е буквално процветала 1960-их. Сходно томе, теори?а тектонике плоча развила се током касних 1960-их, од када ?е универзално прихва?ена од свих геонаучника. Теори?а ?е револуционизовала геонауке због сво?е мо?и у?еди?ава?а и об?аш?ава?а различитих геолошких по?ава.

Основни принципи [ уреди | уреди извор ]

Подела спо?них делова Зем?ине унутраш?ости у литосферу и астеносферу заснована ?е на ?иховим механичким разликама и начину преноше?а топлоте . Литосфера ?е хладни?а и кру?а, док ?е астеносфера топли?а и механички слаби?а. Тако?е, литосфера губи топлоту кондукци?ом , а астеносфера преноси топлоту конвекци?ом и има готово ади?абатски температурни гради?ент. Та се подела не би смела мешати с хеми?ском поделом Зем?е на ?езгро , омотач и кору . Литосфера се састо?и и од коре и од дела омотача. Одре?ени део омотача може припадати литосфери, али и астеносфери у различитом времену, што зависи од температуре, притиска и смичу?е силе. Основни ?е принцип тектонике плоча та? да литосфера посто?и у облику одво?ених и засебних плоча ко?е плута?у на вискоеластично? круто? астеносфери. Помера?е плоча се одви?а у распону од неколико милиметара годиш?е (брзина раста нокти?у), па до око 5 центиметара годиш?е (брзина раста косе ).

Плоче су око 100 km дебеле и састо?е се од литосферског омотача прекривеног с ?едним од два типа коре: океанском кором (стари назив ?е сима ) или континенталном кором (стари назив ?е сиал ). Ова два типа коре се разлику?у у деб?ини - континентална ?е кора знатно деб?а од океанске (реда величине 50 km насупрот 5 km).

Плоче се сусре?у дуж граница плоча, ко?е су обично повезане с геолошким дога?а?има попут зем?отреса и ствара?ем топографских облика као што су планине , вулкани и океански ровови. Ве?ина активних вулкана ?ав?а се на границама плоча, с Пацифичким ватреним прстеном као на?активни?им и на?познати?им.

Тектонске плоче могу ук?учивати континенталну или океанску кору, али обично ?една плоча садржи обе. Нпр. Афричка плоча ук?учу?е и континент и делове Атлантског и Инди?ског океана . Разлика изме?у континенталне и океанске коре заснована ?е на густини минерала ко?и их изгра?у?у - океанска ?е кора гуш?а од континенталне због различитих удела разних елемената, и силици?ума . Океанска кора (базична) ?е гуш?а ?ер има ма?е силици?а и више тешких елемената од континенталне коре (фелзичне). Резултат тога ?е да океанска кора лежи испод нивоа мора (нпр. ве?ина Пацифичке плоче), док ?е континентална кора избачена изнад нивоа мора (због принципа изостази?е ).

Типови граница плоча [ уреди | уреди извор ]

Три типа граница плоча: (1) астеносфера (2) литосфера (3) вру?а тачка (4) океанска кора (5) субдукци?ска плоча (6) континентална кора (7) континентална рифтна зона (млада граница плоча) (8) конвергентна граница плоча (9) дивергентна граница плоча (10) трансформна граница плоча (11) вулкански штит (12) шире?и океански гребен (13) конвергентна граница плоча (14) стратовулкан (15) острвски лук (16) плоча (17) астеносфера (18) ?арак

Посто?е три типа граница плоча, ко?и су окарактерисани начином на ко?и се плоче помера?у релативно ?една према друго?, а повезане су с различитим површинским феноменима. То су:

  1. Трансформне границе , ко?е се ?ав?а?у на месту где плоче клизе ?една поред друге дуж трансформног раседа. Релативно помера?е две плоче ?е или синистрално (налево у односу на посматрача) или декстрално (надесно у односу на посматрача).
  2. Дивергентне границе се ?ав?а?у на месту где се две плоче одмичу ?една од друге (то су сред?оокеански гребени и активне зоне цепа?а као што ?е Источноафричка бразда).
  3. Конвергентне границе (или активне ивице) се ?ав?а?у на месту где се две плоче помера?у ?една према друго? обично ствара?у?и зону субдукци?е (ако ?една плоча тоне под другу) или континенталне колизи?е (ако обе плоче садрже континенталну кору). Дубокоморски ?аркови су типични за зоне субдукци?е. Због тре?а и загрева?а субдуковане плоче, готово су увек везане са вулканизмом. На?бо?и примери за ове процесе су Анди у ?ужно? Америци и ?апански острвски лук.

Трансформне (конзервативне) границе [ уреди | уреди извор ]

Због тре?а плоче не могу ?едноставно клизити ?една поред друге. Тачни?е, притисак се пове?ава у обе плоче све док се не достигне степен прекораче?а прага деформаци?е стена, када се акумулирана потенци?ална енерги?а ослоба?а у виду деформаци?е на обе стране раседа. Деформаци?а ?е акумулативна и тренутна, и зависи од реологи?е стене - растег?ива до?а кора и омотач акумулира?у деформаци?у постепено путем смица?а, при чему крхка гор?а кора реагу?е лом?е?ем или тренутним отпушта?ем притисака, ко?е изазива крета?е дуж раседа. Растег?ива површина раседа може тако?е отпустити притисак када ?е степен деформаци?е превелик. Енерги?а отпуштена тренутним притиском ?е узрок потреса, учесталог феномена дуж трансформних граница.

Добар пример овог типа границе плоча ?есте расед Сан Андреас , ко?и се налази на западно? обали Северне Америке и део ?е изузетно сложеног система раседа на том подруч?у. На ово? се локаци?и Пацифичка и Северноамеричка плоча помера?у ?една према друго? на такав начин да се Пацифичка плоча помера према северозападу у односу на Северноамеричку. Други примери трансформних раседа ук?учу?у Алпски расед на Новом Зеланду , и Северноанатоли?ски расед у Турско? . Трансформни раседи се налазе и као изданци на крестама сред?оокеанског гребена.

Дивергентне (конструктивне) границе [ уреди | уреди извор ]

Мост преко Алфаг?а бразда близу Гриндавика на полуострву Ре?к?анес на ?угозападу Исланда . Граница Евроази?ске и Северноамеричке континенталне тектонске плоче.

На дивергентним се границама две плоче размичу и на та? начин ствара?у простор ко?и се пуни новим матери?алом коре, ко?и потиче од магме накуп?ене испод. Порекло ?е нове дивергентне границе на троструком чвору , за ко?и се сматра да ?е повезан с феноменом познатим као вру?е тачке . То су места на ко?има неизмерно велике конвекци?ске ?ели?е доносе ?ако велике количине вру?ег астеносферског матери?ала близу површине, па се стога сматра да ?е кинетичка енерги?а на тим местима дово?на за разлама?е литосфере. Вру?а тачка ко?а ?е подстакнула ствара?е система Сред?оатлантског гребена тренутно се налази испод Исланда ко?и се проширу?е брзином од неколико центиметара у ?едном веку.

Дивергентне границе су представ?ене у океанско? литосфери системом океанских гребена, као што су Сред?оатлантски гребен и Источнопацифичко узвише?е, а у континентално? литосфери долинама бразда?а као што ?е позната Источноафричка бразда. Дивергентне границе могу створити масивне зоне раседа?а у систему сред?оокеанског гребена. Генерално, шире?е ни?е униформно па се масивни трансформни раседи по?ав?у?у тамо где су различите брзине шире?а суседних блокова стена . То су пукотинске зоне а главни су извор подморских потреса . Карте морског дна показу?у врло чудан образац блоковитих структура ко?е су оде?ене линеарним елементима управним на осу гребена. Ова? процес поста?е ?асни?и ако посматрамо морско дно изме?у пукотинских зона као покретну траку ко?а односи гребен од средишта шире?а на свако? страни ?аруге. Креста стари?их гребена, паралелна тренутном центру шире?а, би?е стари?а и дуб?а (због термалне контракци?е и то?е?а).

Промена магнетног поларитета

Управо ?е на сред?оокеанским гребенима на?ен ?едан од к?учних принципа ко?и ?е узроковао прихвата?е хипотезе шире?а морског дна. Ваздушна геомагнетна истражива?а показала су необичан узорак симетричних пруга промена магнетног поларитета на супротним странама оса гребена. Узорак ?е био превише правилан да би се могао сматрати случа?ним ?ер су се ширине наспрамних трака превише добро поклапале. Научници су проучавали поларне промене и направили везу. Магнетне су се траке директно поклапале са Зем?иним поларним променама, што ?е потвр?ено мере?ем старости стена у свако? траци. Те нам траке пружа?у карту у времену и простору помо?у ко?их се могу одредити и брзина шире?а и поларна помера?а.

Конвергентне (деструктивне) границе [ уреди | уреди извор ]

Природа конвергентних граница зависи од типа литосфере плоча ко?е се судара?у. На месту где се густа океанска плоча судара с ма?е густом континенталном плочом, океанска плоча се по правилу подвлачи због ве?ег узгона континенталне литосфере, облику?у?и зону субдукци?е . На површини, топографски приметан обично океански ?арак на океанско? страни и планински ланац на континентално? страни. Пример зоне субдукци?е океан-континент ?е подруч?е дуж западне обале ?ужне Америке где се океанска плоча субдуку?е под континенталну ?ужноамеричку плочу.

Док ?е процес непосредно повезан са ствара?ем растопа изнад тону?е плоче, због чега долази до површинског вулканизма , ?ош увек предмет расправа у геолошко? за?едници , општеприхва?ени консензус истражива?а ко?а су у току указу?е на то да главни допринос да?у волатили . Како плоча ко?а се субдуку?е тоне, ?ена температура расте због чега отпушта волатиле (од ко?их ?е на?важни?а вода ) зароб?ене у порозно? океанско? кори. Вода се издиже у омотач належу?е плоче, сма?у?е температуру растопа околних стена па производи растоп (магму) с великим количинама отоп?еног гаса. Ова? се растоп уздиже до површине и извор ?е неких од на?експлозивни?их вулкана на Зем?и због велике запремине екстремно стиснутих гасова (нпр. Етна , Везув ). На ова? се начин облику?у дуги вулкански ланци у унутраш?ости континенталног шелфа и паралелно ?ему. Континентална кичма ?ужне Америке обилу?е овим типом вулканског издиза?а планина због субдукци?е Назца плоче. У Северно? Америци ?е планински ланац Каскадних планина , ко?и се протеже ?ужно од Си?ера Неваде у Калифорни?и , тако?е овог типа. Такви вулкани окарактерисани су промен?ивим периодима мирова?а и епизодним ерупци?ама ко?е започи?у испушта?ем експлозивних гасова са финим честицама стакластог вулканског пепела и сун?ерастог матери?ала. Целом ивицом Пацифичког океана протежу се вулкани па ?е познат под називом Ватрени по?ас Пацифика .

На местима где се две континенталне плоче судара?у, плоче се или испупчу?у и зби?а?у, или се ?една плоча поткопава испод или (у неким случа?евима) прелази преко друге. Свако од тих делова?а ствара простране планинске ланце. На?драматични?и резултат тих процеса се може видети на месту где се северна ивица Инди?ске плоче подвлачи под део Евроази?ску плочу издижу?и ?е и ствара?у?и Химала?е и Тибет . Ово ?е тако?е узрок деформаци?е Ази?ског континента према западу и према истоку на свако? страни колизи?е.

Када се две океанске плоче примичу ?една према друго?, обично ствара?у острвски лук како се ?една плоча субдуку?е под другу. Лук ?е формиран вулканима ко?и еруптира?у кроз належу?у плочу како се испод ?е растапа тону?а плоча. Лучни облик се по?ав?у?е због сферичне површине Зем?е (када ножем зарежемо кору поморан?е, може се уочити лук ко?и ?е направ?ен равном ивицом ножа). Дубока подморска ?аруга смештена ?е испред таквог лука на месту где гуш?а плоча тоне. Одличан пример за ова? тип конвергенци?е плоча би били ?апан и Алеути на А?асци .

Конвергенци?а океанске и континенталне коре : (1) океанска кора (2) литосфера (3) астеносфера (4) континентална кора (5) вулкански лук (6) ?арак
Конвергенци?а континенталне и континенталне коре : (1) континентална кора (2) литосфера (3) астеносфера (4) древна океанска кора (5) планински ланац (6) високи плато
Конвергенци?а океанске и океанске коре : (1) океанска кора (2) литосфера (3) астеносфера (4) континентална кора (5) ?арак (5) острвски лук

Плоче се могу сударати под косим углом пре него фронтално (нпр. ?една се плоча помера према северу, друга према ?угоистоку), што може узроковати пружно раседа?е дуж зоне колизи?е, као додатак субдукци?и.

Нису све границе плоча лако дефинисане - неке су широки по?асеви чи?и су покрети научницима не?асни. Пример за то ?есте медитеранско-алпска граница, ко?а ук?учу?е две велике плоче и неколико микроплоча. Границе плоча не мора?у се нужно поклапати с оним од континената. Нпр. Северноамеричка плоча не покрива само Северну Америку, него и далекоисточни Сибир и северни ?апан.

Силе ко?е узроку?у покрета?е плоча [ уреди | уреди извор ]

Плоче се могу кретати због односа густине океанске литосфере и слабости астеносфере. Губитак топлоте из омотача прави ?е извор енерги?е ко?а покре?е тектонику плоча, иако се више не сматра да плоче пасивно плове по астеносферским конвекци?ским стру?ама. Уместо тога, прихва?ено ?е да велика густина океанске литосфере, ко?а тоне у субдукци?ским зонама, покре?е плоче. У почетку, када се формира на сред?оокеанским гребенима, океанска литосфера ?е ма?е густине од астеносфере у подлози, али с временом поста?е све гуш?а, како се кондуктивно хлади и задеб?ава. Ве?а густина стари?е литосфере у односу на астеносферу допушта то?е?е дубоко у омотач у субдукци?ским зонама, на та? начин производе?и на?ве?и део покретачке силе тектонике плоча. Слабост астеносфере допушта плочама да се с лако?ом кре?у према зонама субдукци?е.

Дводимензионална и тродимензионална визуелна ди?агностика Зем?ине унутраш?ости (сеизмичка томографи?а) указу?е на посто?а?е попречне хетерогене расподеле густине кроз омотач. Такве вари?аци?е у густини могу бити узроковане различитим хемизмом стена, различитим кристалним структурама или термалном експанзи?ом и контракци?ом због топлотне енерги?е. Манифестаци?а ове попречне хетерогености густина ?е конвекци?а омотача због сила узгона. Како ?е тачно конвекци?а плашта посредно и непосредно повезана са помера?ем плоча, пита?е ?е садаш?их истражива?а и расправа у геодинамици. Ова енерги?а мора се некако преносити у литосферу да би се плоче померале. У основи посто?е два типа сила ко?е би могле утицати на крета?е плоча: тре?е и гравитаци?а .

Тре?е [ уреди | уреди извор ]

Теме?ни отпор
Конвекци?ске стру?е великих размера у гор?ем омотачу преносе се кроз астеносферу - помера?е ?е изазвано по?авом тре?а изме?у астеносфере и литосфере.
Усисава?е плоче
Локалне конвекци?ске стру?е врше гура?е плоча надоле у субдукци?ским зонама у океанским ?аругама, при чему долази до тре?а.

Гравитаци?а [ уреди | уреди извор ]

Гравитаци?ско клиза?е
На помера?е плоча утиче то што се плоче на сред?оокеанским гребенима налазе на ве?о? висини. Како се океанска литосфера формира из вру?ег матери?ала омотача на гребенима, ко?и се шире, постепено се хлади и с временом (самим тим и с уда?ености од гребена) задеб?ава. Хладна океанска литосфера знача?но ?е гуш?а од вру?ег матери?ала омотача од ко?ег потиче, па с пове?а?ем деб?ине поступно тоне у омотач да би надокнадила ве?е оптере?е?е. Резултат ?е незнатни попречни нагиб с уда?ености од осе гребена.

Врло се често у геофизичко? за?едници и ?ош чеш?е у геолошко? литератури за ниже школство ова? процес реферише као потискива?е од гребена . Ово ?е у ствари погрешан назив с обзиром да се ништа не потиску?е и да су тензи?ске особине доминантне дуж гребена. Много би прецизни?е било именовати ова? механизам као гравитаци?ско то?е?е, с обзиром да укупна вари?абилност топографи?е дуж плоче може знача?но варирати, а топографи?а шире?их гребена само ?е на?истакнути?а особина. На пример:

1. Савит?иво удуб?ива?е литосфере пре него што потоне испод суседне плоче, на пример, изазива ?асно топографско обележ?е, ко?е може пореметити или барем извршити утица? на промену топографи?е океанских гребена.
2. Пер?анице омотача ( енгл. mantle plumes ) врше ударе на до?о? страни тектонских плоча па могу драстично променити топографи?у океанског дна.
Повлаче?е плоче
Помера?е плоча изазвано ?е тежином хладних, густих плоча ко?е тону у омотач на месту ?аруга. Издиза?е матери?ала на сред?оокеанским гребенима готово ?е сигурно део ове конвекци?е. Неки су рани?и модели тектонике плоча узимали да плоче плове на врху конвекци?ских по?а као покретне траке. Ме?утим, ве?ина данаш?их научника сматра да астеносфера ни?е дово?но ?ака да директно узроку?е помера?а тре?ем тих основних сила. Повлаче?е плоче ?е широко прихва?ено као доминантна сила ко?а делу?е на плоче. Данаш?и модели упу?у?у на то да усисава?е на месту ?аруга тако?е игра важну улогу. Ипак, треба узети у обзир да Северноамеричка плоча, на пример, нигде ни?е субдукована, а ипак се кре?е, као и Афричка, Евроази?ска и Антарктичка плоча. Свеобухватна покретачка сила за помера?е плоча и ?ен извор енерги?е оста?у предмет да??их истражива?а.

Спо?не силе [ уреди | уреди извор ]

У истражива?у ко?е ?е об?ав?ено у ?ануарско-фебруарском бро?у часописа 2006. године Америчког геолошког друштва, група итали?анских и америчких научника просудила ?е да се плоче помера?у према западу због Зем?ине ротаци?е и резулту?у?ег тре?а услед Месечеве гравитаци?е. Како Зем?а ротира источно у односу на Месец, ?егова гравитаци?а лагано гура Зем?ин површински сло? назад према западу. Тако?е ?е претпостав?ено (премда контроверзно) да ово може об?аснити зашто Венера и Марс нема?у тектонику плоча, Венера нема месец, а Марсови месеци су премали да би могли имати гравитаци?ски утица? на Марс.

Ме?утим, ово ни?е нови аргумент - изворно га ?е претпоставио Алфред Вегенер , а супротставио му се физичар Харолд ?ефрис , ко?и ?е израчунао да би потребна магнитуда тре?а узрокованог Месечевом гравитаци?ом врло брзо зауставила ротаци?у Зем?е. Многе плоче се помера?у према северу и према истоку, а доминантно помера?е према западу Пацифичког басена произлази из одступа?а пацифичког центра шире?а према истоку (што ни?е предви?ена манифестаци?а лунарних сила). Ипак, претпостав?ено ?е да, релативно према до?ем омотачу, код свих плоча посто?и незнатна компонентна помера?а према западу.

Релативни знача? сваког механизма [ уреди | уреди извор ]

Помера?е плоча засновано на подацима НАСА ГПС сателита ?ПЛ Архивирано на са?ту Wayback Machine (21. ?ул 2011). Вектори показу?у смер и магнитуду крета?а.

Стварни вектор помера?а плоча мора бити функци?а свих сила ко?е делу?у на плочу. Додуше, тако оста?е не?асан степен утица?а по?единих процеса ко?и делу?у на по?едине тектонске плоче.

Разноликост геодинамичких оквира и сво?става по?едине плоче мора ?асно резултовати у разликама степена утица?а таквих процеса на покрета?е плоче. ?една метода решава?а овог проблема ?е узима?е у обзир брзине помера?а по?едине плоче и доступних аргумената за сваку покретачку силу плоче, колико год ?е то могу?е.

?една од на?знача?ни?их на?ених корелаци?а ?есте да се плоче прикачене на субдуковану плочу помера?у много брже од оних ко?е то нису. На пример, Пацифичка плоча ?е ве?им делом окружена субдукци?ским зонама (тзв. Ватрени прстен) и помера се много брже него плоче Атлантског басена, ко?е су прикачене (можда би се могло ре?и заварене ) на суседне континенте уместо за субдуковану плочу. Стога се сматра да су силе повезане с плочом, ко?а се кре?е према доле (гура?е плоче и усисава?е плоче), покретачке силе ко?е одре?у?у помера?е плоче.

Упркос томе, покретачке силе помера?а плоча су ?ош увек веома активна тема расправа и истражива?а у геофизичко? за?едници.

Тектонске плоче [ уреди | уреди извор ]

На?ве?е плоче су:

У знача?не ма?е плоче спада?у Араби?ска плоча , Карипска плоча , Хуан де Фука плоча , Наска плоча , Филипинска плоча и Scotia плоча .

Помера?е плоча ?е узроковало наста?а?е и распада?е континената кроз време, ук?учу?у?и повремене настанке суперконтинента ко?и су чиниле ве?ина или све континенте. Сматра се да ?е први суперконтинент Родина настао пре негде око мили?арду година и да ?е био сачи?ен од ве?ине Зем?иних континената, а да се распао на пет континената пре негде око 600 милиона година. Помера?е плоча узроковало ?е формира?е и дезинтеграци?у континената кроз геолошко време, ук?учу?у?и повремено формира?е суперконтинената, ко?и су ук?учивали ве?ину или све континенте. На?познати?и суперконтинент била ?е Пангеа ко?а се распала на Лаурази?у (од ко?е су настале Северна Америка и Еурази?а) и Гондвану (од ко?е су настали остали континенти).

Распоред тектонских плоча

Литература [ уреди | уреди извор ]

Спо?аш?е везе [ уреди | уреди извор ]