Litosfera ir žemės sandara žemės litosferinių plokščių susidarymas. Litosfera

Reljefas ir geologiniai procesai.

1. Reljefo samprata, jos klasifikacija. Reljefo formavimo veiksniai.

2. Morfoskulptūrinis mezoreljefas.

Pakrantės reljefas.

3. Vandenynų dugno reljefas

Litosfera yra kietas žemės apvalkalas, apimantis žemės plutą ir viršutinis sluoksnis mantija į astenosferą.

Iki 60-ųjų. 20 amžiaus „litosferos“ ir „žemės plutos“ sąvokos buvo laikomos tapačiomis. Šiuo metu vaizdas į litosferą yra pasikeitęs.

Litosferą tiria geologija (litosferos medžiaginė sudėtis, sandara, kilmė, raida) ir fizinė geografija (arba bendroji geografija), tiksliau, geomorfologija, reljefo atsiradimo (atsiradimo ir vystymosi) mokslas. Geomorfologija kaip žemės paviršiaus reljefo mokslas atsirado XX amžiaus pradžioje. užsienyje (Prancūzijoje), paskui Rusijoje. Geomorfologijos pagrindus Rusijoje padėjo V.V. Dokučajevas, P.N. Kropotkinas, I.D. Čerskis, V.A. Obručevas, P.P. Semenovas-Tyanas-Shansky, A.A. Borzovas, I.S. Ščiukinas.

Reljefas ir geologiniai procesai

Reljefas – tai visų Žemės rutulio paviršiaus nelygumų (nuo žemynų iškilimų ir vandenynų įdubų iki pelkėtų nelygumų ir kurmiaravų) derinys. Žodis „reljefas“ buvo pasiskolintas iš prancūzų kalbos, kurioje jis grįžta į lotynišką „pakelti“.

Reljefas – trimatis kūnas, užimantis tūrį žemės plutoje. Reljefas gali būti šių formų:

- teigiamas (virš aplinkinio paviršiaus – kalnai, kalvos, kalvos ir pan.);

- neigiamas (žemiau supančio paviršiaus - įdubos, daubos, žemumos ir kt.);

- neutralus.

Sukurta visa Žemės paviršiaus formų įvairovė geologiniai procesai . Geologiniai procesai – tai procesai, keičiantys žemės plutą. Tai apima procesus endogeninis vykstantys žemės plutoje (t. y. vidiniai procesai – medžiagos diferenciacija Žemės žarnyne, kietosios medžiagos perėjimas į skystį, radioaktyvus skilimas ir kt.) egzogeninis atsirandantys žemės plutos paviršiuje (t.y. išoriniai procesai– jie siejami su Saulės, vandens, vėjo, ledo, gyvų organizmų veikla).

Endogeniniai procesai linkę sukurti naudos didelių formų reljefas: kalnų grandinės, tarpkalnių įdubos ir kt.; jų įtakoje įvyksta ugnikalnių išsiveržimai ir žemės drebėjimai. Endogeniniai procesai sukuria vadinamąsias morfostruktūras – kalnus, kalnų sistemas, plačias ir gilias įdubas ir tt Egzogeniniai procesai linkę išsilyginti, išlyginti endogeninių procesų sukurtą reljefą. Egzogeniniai procesai sukuria vadinamąsias morfoskulptūras – rėvas, kalvas, upių slėnius ir kt. Taigi endogeniniai ir egzogeniniai procesai vystosi vienu metu, tarpusavyje ir skirtingomis kryptimis. Tai išreiškia dialektinį vienybės ir priešybių kovos dėsnį.

KAM endogeniniai procesai apima magmatizmą, metamorfizmą, tektoninius judėjimus.

Magmatizmas. Įprasta atskirti įkyrus magmatizmas – magmos įsiskverbimas į žemės plutą (plutonizmas) – ir išsipūtęs magmatizmas – išsiveržimas, magmos išsiliejimas ant Žemės paviršiaus. Efuzinis magmatizmas taip pat vadinamas vulkanizmu. Išsiveržusi ir sukietėjusi magma vadinama lava . Vulkano išsiveržimo metu į paviršių išmetami kieti, skysti ir dujiniai ugnikalnio veiklos produktai. Priklausomai nuo lavos tekėjimo maršrutų, ugnikalniai skirstomi į centrinio tipo ugnikalnius – jie yra kūgio formos (Kliučevskaja Sopka Kamčiatkoje, Vezuvijus, Etna Viduržemio jūroje ir kt.) ir plyšio tipo ugnikalnius (yra. daugelis jų Islandijoje, Naujojoje Zelandijoje, o anksčiau tokių ugnikalnių buvo Dekano plynaukštėje, vidurinėje Sibiro dalyje ir kai kuriose kitose vietose).

Šiuo metu sausumoje yra daugiau nei 700 aktyvių ugnikalnių, o vandenyno dugne jų yra dar daugiau. Vulkaninis aktyvumas apsiriboja tektoniškai aktyviomis Žemės rutulio zonomis, seisminėmis juostomis (seisminės juostos ilgesnės už vulkanines zonas). Yra keturios vulkanizmo zonos:

1. Ramiojo vandenyno „ugnies žiedas“ – jis sudaro ¾ visų veikiančių ugnikalnių (Klyuchevskaya Sopka, Fujiyama, San Pedro, Chimborazo, Orizaba, Erebus ir kt.).

2. Viduržemio-Indonezijos juosta, apimanti Vezuvijų, Etną, Elbrusą, Krakatau ir kt.

3. Vidurio Atlanto juosta, įskaitant Islandijos salą, Azorų ir Kanarų salas, Šv. Elenos salą.

4. Rytų Afrikos juosta, įskaitant Kilimandžarą ir kt.

Viena iš vėlyvųjų vulkanizmo stadijų apraiškų yra geizeriai – karštosios versmės, periodiškai išstumiančios karšto vandens ir garų fontanus į kelių metrų aukštį.

metamorfizmas . Metamorfizmas suprantamas kaip uolienų pasikeitimas veikiant temperatūrai, slėgiui, chemiškai aktyvioms medžiagoms, išsiskiriančioms iš Žemės žarnų. Tokiu atveju, pavyzdžiui, kalkakmenis virsta marmuru, smiltainis – kvarcitu, marlas – amfibolitu ir t.t.

Tektoniniai judesiai (procesai) skirstomi į svyruojančius (epeirogeninius – nuo ​​graikų kalbos „epeirogenezė“ – žemynų gimimas) ir kalnus formuojančius (orogeninius – iš graikų „oros“ – kalnas) – tai sulankstomi ir nenutrūkstami judesiai.

KAM egzogeniniai procesai oro sąlygos, vėjo geologinis aktyvumas, paviršiniai ir gruntiniai vandenys, ledynai, bangų ir vėjo aktyvumas.

Oro sąlygos - tai uolienų naikinimo procesas. Tai gali būti: 1) fizinis – terminis ir amžinasis įšalas, 2) cheminis – medžiagų tirpinimas vandeniu, t.y. karstinis, oksidacija, hidrolizė, 3) biologinė – gyvų organizmų veikla. Liekamieji atmosferos produktai vadinami eluvium (atmosferos pluta).

fizinis oro poveikis . Pagrindiniai fizinio dūlėjimo veiksniai yra: temperatūros svyravimai dienos metu, užšalęs vanduo, kristalų augimas uolienų plyšiuose. Fizinis atmosferos poveikis nesukelia naujų mineralų susidarymo, o pagrindinis jo rezultatas yra fizinis uolienų sunaikinimas į fragmentus. Atskirkite amžinąjį įšalą ir terminį atmosferą. Amžinasis įšalas (šaltas) vyksta dalyvaujant vandeniui, periodiškai užšąlantis uolienų plyšiuose. Susidaręs ledas dėl tūrio padidėjimo daro didžiulį spaudimą plyšių sienelėms. Tuo pačiu metu įtrūkimai plečiasi, o uolos palaipsniui suyra į fragmentus. Amžinasis įšalas ypač pasireiškia poliariniuose, subpoliariniuose ir aukštų kalnų regionuose. Terminis dūlėjimas sausumoje vyksta nuolat ir beveik visur, veikiamas temperatūros svyravimų dienos metu. Šiluminis dūlėjimas aktyviausias dykumose, kur paros temperatūros diapazonas ypač didelis. Dėl to susidaro akmenuotos ir žvyruotos dykumos.

cheminis atmosferos poveikis . Pagrindiniai cheminio atmosferos poveikio veiksniai (veiksniai) yra deguonis, vanduo, anglies dioksidas. Dėl cheminių oro sąlygų susidaro naujų uolienų ir mineralų. Yra šie cheminio poveikio tipai: oksidacija, hidratacija, tirpimas ir hidrolizė. Oksidacijos reakcijos vyksta viršutinėje žemės plutos dalyje, esančioje virš požeminio vandens. Atmosferos vandenyje gali būti iki 3% (pagal vandens tūrį) ištirpusio oro. Vandenyje ištirpusiame ore yra daugiau deguonies (iki 35%) nei atmosferos ore. Todėl atmosferos vandenys, cirkuliuojantys viršutinėje žemės plutos dalyje, turi didesnį mineralų oksidacinį poveikį nei atmosferos oras. Hidratacija – tai mineralų sujungimo su vandeniu procesas, dėl kurio susidaro nauji junginiai, atsparūs atmosferos poveikiui (pavyzdžiui, anhidritas virsta gipsu). Tirpimas ir hidrolizė vyksta kartu vandeniui ir anglies dioksidui veikiant uolienas ir mineralus. Dėl hidrolizės vyksta sudėtingi mineralų skilimo procesai, kai pašalinami kai kurie elementai (daugiausia anglies rūgšties druskų pavidalu).

biologinis dūlėjimas - tai uolienų naikinimo procesai, veikiami organizmų: bakterijų, augalų ir gyvūnų. Augalų šaknys gali mechaniškai sunaikinti ir chemiškai pakeisti uolieną. Organizmų vaidmuo purenant uolienas yra didelis. Tačiau pagrindinis biologinio oro poveikio vaidmuo tenka mikroorganizmams.

Tiesą sakant, uoliena virsta dirvožemiu, veikiama mikroorganizmų.

Su vėjo veikla susiję procesai vadinami eoliškas . Pražūtingas vėjo darbas yra defliacija (pučia) ir korozija (pasisukti). Vėjas taip pat gabena ir kaupia (kaupia) materiją. Vėjo kūrybinė veikla susideda iš materijos kaupimosi. Tokiu atveju susidaro kopos ir kopos – dykumose, jūrų pakrantėse.

Su vandens veikla susiję procesai vadinami upinis .

Geologinė veikla paviršiaus vanduo(upės, lietūs, tirpsmo vandenys) taip pat susideda iš erozijos (sunaikinimo), transportavimo ir kaupimosi. Lietaus ir tirpstančio vandens paviršiuje išplaunamos birios nuosėdinės medžiagos. Tokios medžiagos telkiniai vadinami kliedesys . Kalnuotose vietovėse laikini upeliai (lietaus lietus, tirpstantis ledynas), patekę į papėdės lygumą, gali suformuoti medžiagos kūgius. Tokie indėliai vadinami proluvium .

Nuolatiniai upeliai (upės) taip pat atlieka įvairius geologinius darbus (naikinimą, transportavimą, kaupimą). Upių naikinamoji veikla susideda iš gilios (apačios) ir šoninės erozijos, kūrybinės veiklos kaupimosi. sąnašos . Aliuvinės nuosėdos skiriasi nuo eluviumo ir deliuvijos geru rūšiavimu.

Ardomoji požeminio vandens veikla – karsto susidarymas, nuošliaužos; kūrybingas – formuojantis stalaktitams (kalcito varvekliams) ir stalagmitams (uolienų ataugoms, nukreiptoms į viršų).

Su ledo veikla susiję procesai vadinami ledyninis . Ledo geologinėje veikloje reikėtų skirti sezoninio ledo, amžinojo įšalo ir ledynų (kalnų ir žemynų) veiklą. SU sezoninis ledas susiję su fiziniu amžinojo įšalo atmosferos poveikiu. Reiškiniai, susiję su amžinuoju įšalu tirpimas (lėtas tekėjimas, atitirpusių dirvožemių slinkimas) ir termokarstas (dirvožemio nusėdimas dėl atitirpusio amžinojo įšalo). Kalnų ledynai susidaro kalnuose ir pasižymi nedideliu dydžiu. Dažnai jie driekiasi palei slėnį ledinės upės pavidalu. Tokie slėniai dažniausiai turi specifinę lovio formą ir vadinami prisilietimai . Kalnų ledynų judėjimo greitis paprastai yra nuo 0,1 iki 7 metrų per dieną. Žemyniniai ledynai pasiekia labai didelius dydžius. Taigi Antarktidos teritorijoje ledo danga užima apie 13 milijonų km 2, Grenlandijos teritorijoje - apie 1,9 milijono km 2. būdingas bruožasŠio tipo ledynai yra ledo plitimas į visas puses iš maisto srities.

Ardomasis ledyno darbas vadinamas eksaracija . Ledynui judant, susidaro garbanoti akmenys, avių kaktos, loviai ir kt. Ledyno kūrybinis darbas – kaupti morenos . Morenos nuosėdos yra nuolaužos, susidariusios dėl ledynų veiklos. Ledynų kūrybinis darbas apima ir fluvioglacialinių nuosėdų, kurios susidaro tirpstant ledynui ir turi tėkmės kryptį (t.y. išteka iš po ledyno), kaupimąsi. Ledynui tirpstant taip pat susidaro dangos nuosėdos - seklių artimųjų ledynų, tirpsmo vandens išsiliejimo nuosėdos. Jie gerai surūšiuoti ir pavadinti išplauti laukai .

Pelkių geologinė veikla susideda iš durpių kaupimosi.

Ardomasis bangų darbas vadinamas dilimas (pakrantės sunaikinimas). Šio proceso kūrybinis darbas yra nuosėdų kaupimasis ir jų perskirstymas.

Litosfera

Litosfera yra išorinis kietas Žemės apvalkalas, apimantis visą žemės plutą su dalimi viršutinės Žemės mantijos ir susidedantis iš nuosėdinių, magminių ir metamorfinių uolienų. Apatinė litosferos riba yra neryški ir ją lemia staigus uolienų klampumo sumažėjimas, seisminių bangų sklidimo greičio pasikeitimas ir uolienų elektrinio laidumo padidėjimas. Litosferos storis žemynuose ir po vandenynais svyruoja ir yra atitinkamai 25-200 ir 5-100 km.

Apsvarstykite bendras vaizdas geologinė struktūraŽemė. Trečioji planeta, nutolusi nuo Saulės - Žemės spindulys yra 6370 km, vidutinis tankis 5,5 g / cm3 ir susideda iš trijų apvalkalų - plutos, mantijos ir šerdies. Mantija ir šerdis yra padalinti į vidinę ir išorinę dalis.

Žemės pluta yra plonas viršutinis Žemės apvalkalas, kurio storis žemynuose siekia 40–80 km, po vandenynais – 5–10 km ir sudaro tik apie 1% Žemės masės. Aštuoni elementai – deguonis, silicis, vandenilis, aliuminis, geležis, magnis, kalcis, natris – sudaro 99,5% žemės plutos. Žemynuose pluta trisluoksnė: nuosėdinės uolienos dengia granitines uolienas, o granitinės – bazaltinėse. Po vandenynais pluta yra „okeaninio“, dviejų sluoksnių; nuosėdinės uolienos guli tiesiog ant bazaltų, granito sluoksnio nėra. Taip pat yra pereinamasis žemės plutos tipas (salų lanko zonos vandenynų pakraščiuose ir kai kurios žemynų sritys, pvz., Juodoji jūra). Didžiausias žemės plutos storis yra kalnuotuose regionuose (po Himalajais - virš 75 km), vidutinis - platformų srityse (po Vakarų Sibiro žemuma - 35-40, Rusijos platformos ribose - 30-35). ), o mažiausias – centriniuose vandenynų regionuose (5-7 km). Vyraujanti žemės paviršiaus dalis yra žemynų lygumos ir vandenyno dugnas. Žemynus juosia šelfas – iki 200 g gylio ir vidutiniškai apie 80 km pločio sekli vandens juosta, kuri po staigaus dugno vingio pereina į žemyninį šlaitą (nuolydis svyruoja nuo 15 m. 17–20–30 °). Šlaitai palaipsniui išsilygina ir virsta bedugnėmis lygumomis (gylis 3,7-6,0 km). Didžiausiame gylyje (9–11 km) yra okeaninių griovių, kurių didžioji dalis yra Ramiojo vandenyno šiaurinėje ir vakarinėje pakraščiuose.

Didžiąją litosferos dalį sudaro magminės uolienos (95%), tarp kurių žemynuose vyrauja granitai ir granitoidai, o vandenynuose – bazaltai.

Litosferos ekologinio tyrimo aktualumas dėl to, kad litosfera yra visų aplinka mineraliniai ištekliai, vienas iš pagrindinių antropogeninės veiklos objektų (komponentas natūrali aplinka), dėl reikšmingų pokyčių, kurių metu vystosi pasaulinė aplinkos krizė. Žemyninės plutos viršutinėje dalyje susidaro dirvožemiai, kurių svarbą žmogui vargu ar galima pervertinti. Dirvožemis – daugelio metų (šimtų ir tūkstančių metų) bendros gyvų organizmų veiklos organinis-mineralinis produktas, vieni svarbiausių yra vanduo, oras, saulės šiluma ir šviesa. gamtos turtai. Priklausomai nuo klimato ir geologinių bei geografinių sąlygų, dirvožemio storis yra nuo 15–25 cm iki 2–3 m.

Dirvožemiai atsirado kartu su gyvąja medžiaga ir vystėsi veikiami augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų veiklos, kol tapo labai vertingu derlingu substratu žmogui. Didžioji dalis litosferos organizmų ir mikroorganizmų yra susitelkę dirvožemyje, ne didesniame kaip kelių metrų gylyje. Šiuolaikiniai dirvožemiai – tai trifazė sistema (skirtingo grūdėtumo kietos dalelės, vanduo ir dujos, ištirpusios vandenyje ir porose), susidedanti iš mineralinių dalelių mišinio (uolienų naikinimo produktai), organinės medžiagos(jo mikroorganizmų ir grybų biotos atliekos). Dirvožemis vaidina didžiulį vaidmenį vandens, medžiagų ir anglies dioksido cirkuliacijoje.

Įvairūs mineralai yra susiję su skirtingomis žemės plutos uolienomis, taip pat su jos tektoninėmis struktūromis: kuru, metalu, statybomis, taip pat tais, kurie yra žaliava chemijos ir maisto pramonei.

Litosferos ribose periodiškai vyko ir tebevyksta baisūs ekologiniai procesai (posmainos, purvo srautai, nuošliaužos, erozija), kurie turi didelę reikšmę formavimuisi. aplinkos situacijas tam tikrame planetos regione ir kartais sukelia pasaulines ekologines nelaimes.

Geofiziniais metodais tyrinėjami giluminiai litosferos sluoksniai yra gana sudėtingos ir dar nepakankamai ištirtos struktūros, kaip ir Žemės mantija bei šerdis. Tačiau jau žinoma, kad uolienų tankis didėja didėjant gyliui, o jei paviršiuje jis yra vidutiniškai 2,3-2,7 g / cm3, tai arti 400 km gylyje - 3,5 g / cm3, o gylyje - 2900 km. ( mantijos ir išorinės šerdies riba) - 5,6 g/cm3. Šerdies centre, kur slėgis siekia 3,5 tūkst.t/cm2, jis padidėja iki 13-17g/cm3. Taip pat nustatytas giluminės Žemės temperatūros padidėjimo pobūdis. 100 km gylyje jis yra maždaug 1300 K, beveik 3000 km gylyje -4800, o žemės šerdies centre - 6900 K.

Vyraujanti Žemės materijos dalis yra kietos būsenos, tačiau ant žemės plutos ir viršutinės mantijos ribos (100-150 km gylyje) slypi suminkštėjusių, pastolių uolienų sluoksnis. Toks storis (100-150 km) vadinamas astenosfera. Geofizikai mano, kad kitos Žemės dalys taip pat gali būti išretėjusios (dėl skilimo, aktyvaus uolienų radijo skilimo ir kt.), Visų pirma, išorinės šerdies zona. Vidinė šerdis yra metalinėje fazėje, tačiau šiandien nėra sutarimo dėl jos medžiagos sudėties.

Bibliografija

Rengiant šį darbą buvo panaudota medžiaga iš svetainės http://ecosoft.iatp.org.ua/.

Poilsio būsena mūsų planetai nežinoma. Tai taikoma ne tik išoriniams, bet ir vidiniams procesams, vykstantiems Žemės žarnyne: jos litosferos plokštės nuolat juda. Tiesa, kai kurios litosferos atkarpos gana stabilios, o kitos, ypač esančios tektoninių plokščių sandūrose, yra itin judrios ir nuolat dreba.

Natūralu, kad žmonės negalėjo palikti tokio reiškinio be priežiūros, todėl per visą savo istoriją jį tyrinėjo ir aiškino. Pavyzdžiui, Mianmare iki šiol išlikusi legenda, kad mūsų planeta yra apipinta didžiuliu gyvačių žiedu, o joms pradėjus judėti, žemė ima drebėti. Tokios istorijos ilgai negalėjo patenkinti smalsių žmonių protų, o norėdami išsiaiškinti tiesą, smalsiausi gręžė žemę, braižė žemėlapius, kėlė hipotezes ir kėlė prielaidas.

Litosferos sąvoka apima kietą Žemės apvalkalą, susidedantį iš žemės plutos ir suminkštėjusių uolienų sluoksnio, sudarančio viršutinę mantiją, astenosferą (jos plastikinė sudėtis leidžia žemės plutą sudarančioms plokštėms judėti juo 2–16 cm greičiu per metus). Įdomu tai, kad viršutinis litosferos sluoksnis yra elastingas, o apatinis – plastiškas, todėl judant, nepaisant nuolatinio drebėjimo, plokštės gali išlaikyti pusiausvyrą.

Daugelio tyrimų metu mokslininkai padarė išvadą, kad litosferos storis yra nevienalytis ir labai priklauso nuo reljefo, po kuriuo ji yra. Taigi sausumoje jo storis svyruoja nuo 25 iki 200 km (kuo platforma senesnė, tuo ji didesnė, o ploniausia – po jaunomis kalnų grandinėmis).

Tačiau ploniausias žemės plutos sluoksnis yra po vandenynais: vidutinis jo storis svyruoja nuo 7 iki 10 km, o kai kuriuose Ramiojo vandenyno regionuose siekia net penkis. Storiausias plutos sluoksnis yra palei vandenynų pakraščius, ploniausias – po vandenyno vidurio keteromis. Įdomu tai, kad litosfera dar nėra visiškai susiformavusi ir šis procesas tęsiasi iki šiol (daugiausia po vandenyno dugnu).

Iš ko sudaryta žemės pluta

Litosferos struktūra po vandenynais ir žemynais skiriasi tuo, kad po vandenyno dugnu nėra granito sluoksnio, nes formuojantis vandenyno pluta daug kartų patyrė lydymosi procesus. Okeaninei ir žemyninei plutai būdingi tokie litosferos sluoksniai kaip bazaltas ir nuosėdos.

Taigi žemės pluta daugiausia susideda iš uolienų, susidarančių vėsstant ir kristalizuojantis magmai, kuri pro plyšius prasiskverbia į litosferą. Jei tuo pačiu metu magma negalėjo prasiskverbti į paviršių, tai dėl lėto aušinimo ir kristalizacijos susidarė tokias stambiagrūdes uolienas kaip granitas, gabbras, dioritas.

Tačiau magma, kuri sugebėjo išeiti, dėl greito aušinimo suformavo mažus kristalus - bazaltą, liparitą ir andezitą.

Kalbant apie nuosėdines uolienas, jos Žemės litosferoje susiformavo įvairiai: detritinės uolienos atsirado naikinant smėlį, smiltainius ir molį, cheminės – dėl įvairių. cheminės reakcijos vandeniniuose tirpaluose tai gipsas, druska, fosforitai. Organines sudarė augalų ir kalkių liekanos – kreida, durpės, kalkakmenis, anglis.

Įdomu tai, kad kai kurios uolienos atsirado dėl visiško ar dalinio jų sudėties pasikeitimo: granitas virto gneisu, smiltainis – kvarcitu, klintis – marmuru. Pagal moksliniai tyrimai, mokslininkams pavyko nustatyti, kad litosfera susideda iš:

• Deguonis - 49%;
• Silicis - 26%;
• Aliuminis - 7%;
• Geležis - 5%;
• Kalcis – 4 proc.
• Litosferos sudėtis apima daug mineralų, labiausiai paplitusių yra lauko špatas ir kvarcas.

Kalbant apie litosferos sandarą, čia išskiriamos stabilios ir mobilios zonos (kitaip tariant, platformos ir sulankstyti diržai). Tektoniniuose žemėlapiuose visada galite matyti pažymėtas stabilių ir pavojingų teritorijų ribas. Visų pirma, tai yra Ramiojo vandenyno ugnies žiedas (esantis palei kraštus Ramusis vandenynas), taip pat Alpių ir Himalajų seisminės juostos dalis ( Pietų Europa ir Kaukaze).

Platformų aprašymas

Platforma – tai praktiškai nepajudinamos žemės plutos dalys, perėjusios labai ilgą geologinio formavimosi etapą. Jų amžių lemia kristalinio pamato (granito ir bazalto sluoksnių) susidarymo stadija. Senovės arba Prekambro platformos žemėlapyje visada yra žemyno centre, jaunos yra arba žemyno pakraštyje, arba tarp Prekambro platformų.

Kalnų raukšlės plotas

Kalnų sulenktas regionas susidarė susidūrus tektoninėms plokštėms, esančioms žemyne. Jei kalnų grandinės susiformavo neseniai, šalia jų fiksuojamas padidėjęs seisminis aktyvumas, o visi jie išsidėstę palei litosferos plokščių pakraščius (jaunesni masyvai priklauso Alpių ir Kimerų formavimosi stadijoms). Senesnės teritorijos, susijusios su senovės, paleozojaus lankstymu, gali būti tiek žemyno pakraštyje, pvz. Šiaurės Amerika ir Australija, o centre – Eurazijoje.

Įdomu tai, kad kalnų sulenktų vietovių amžių mokslininkai nustato pagal jauniausias klostes. Kadangi kalnų statyba vyksta, tai leidžia nustatyti tik mūsų Žemės vystymosi etapų laikotarpį. Pavyzdžiui, kalnų grandinės buvimas tektoninės plokštės viduryje rodo, kad siena kadaise čia praėjo.

Litosferos plokštės

Nepaisant to, kad litosfera devyniasdešimt procentų susideda iš keturiolikos litosferos plokščių, daugelis nesutinka su šiuo teiginiu ir sudaro savo tektoninius žemėlapius, sakydami, kad yra septynios didelės ir apie dešimt mažų. Šis skirstymas gana savavališkas, nes tobulėjant mokslui mokslininkai arba nustato naujas plokšteles, arba pripažįsta tam tikras ribas kaip neegzistuojančias, ypač kalbant apie mažas plokšteles.

Verta pažymėti, kad didžiausios tektoninės plokštės yra labai aiškiai matomos žemėlapyje ir yra:

• Ramusis vandenynas yra didžiausia plokštė planetoje, kurios ribose vyksta nuolatiniai tektoninių plokščių susidūrimai ir susidaro lūžiai - tai yra nuolatinio jos mažėjimo priežastis;
• Eurazijos – apima beveik visą Eurazijos teritoriją (išskyrus Hindustaną ir Arabijos pusiasalį) ir joje yra didžiausia žemyninės plutos dalis;
• Indoaustralija – susideda iš Australijos žemyno ir Indijos subkontinento. Dėl nuolatinių susidūrimų su Eurazijos plokšte ji lūžta;
• Pietų Amerika – susideda iš Pietų Amerikos žemyninės dalies ir dalies Atlanto vandenyno;
• Šiaurės Amerika – susideda iš Šiaurės Amerikos žemyno, dalies šiaurės rytų Sibiro, šiaurės vakarų Atlanto ir pusės Arkties vandenyno;
• Afrikos – susideda iš Afrikos žemyno ir Atlanto vandenyno plutos bei Indijos vandenynai. Įdomu tai, kad prie jo esančios plokštės juda priešinga nuo jos kryptimi, todėl čia yra didžiausias mūsų planetos lūžis;
• Antarktidos plokštę sudaro žemyninė Antarktida ir netoliese esanti vandenyno pluta. Dėl to, kad plokštę supa vandenyno vidurio kalnagūbriai, likę žemynai nuolat nuo jos tolsta.

Tektoninių plokščių judėjimas

Litosferos plokštės, jungiančios ir atskiriančios, nuolat keičia savo kontūrus. Tai leidžia mokslininkams pateikti teoriją, kad maždaug prieš 200 milijonų metų litosferoje buvo tik Pangea - vienas žemynas, kuris vėliau suskilo į dalis, kurios pradėjo palaipsniui tolti viena nuo kitos labai mažu greičiu (vidutiniškai apie septynis). centimetrų per metus).

Yra prielaida, kad dėl litosferos judėjimo per 250 milijonų metų mūsų planetoje dėl judančių žemynų sąjungos susiformuos naujas žemynas.

Susidūrus okeaninėms ir žemyninėms plokštėms, vandenyno plutos kraštas nugrimzta po žemynine, o kitoje vandenyno plokštumos pusėje jos riba nukrypsta nuo gretimos plokštumos. Riba, kuria juda litosferos, vadinama subdukcijos zona, kurioje išskiriami viršutiniai ir giluminiai plokštės kraštai. Įdomu tai, kad plokštelė, pasinerdama į mantiją, ima tirpti, kai suspaudžiama viršutinė žemės plutos dalis, dėl to susidaro kalnai, o jei išsiveržia ir magma, tada ugnikalniai.

Vietose, kur tektoninės plokštės liečiasi viena su kita, yra didžiausio vulkaninio ir seisminio aktyvumo zonos: litosferos judėjimo ir susidūrimo metu žemės pluta griūva, o joms išsiskirdama susidaro lūžiai ir įdubimai (litosfera ir Žemės reljefas yra sujungti vienas su kitu). Dėl šios priežasties didžiausios Žemės reljefo formos išsidėsčiusios palei tektoninių plokščių pakraščius – kalnų grandinės su aktyviais ugnikalniais ir giliavandeniais grioviais.

Palengvėjimas

Nenuostabu, kad litosferos judėjimas tiesiogiai veikia išvaizda mūsų planetos, o Žemės reljefo įvairovė yra nuostabi (reljefas yra žemės paviršiaus nelygumų rinkinys, esantis virš jūros lygio skirtingo aukščio, todėl pagrindinės Žemės reljefo formos sąlyginai skirstomos į išgaubtas (žemynai, kalnai) ir įgaubtas – vandenynus, upių slėnius, tarpeklius).

Verta paminėti, kad žemė užima tik 29% mūsų planetos (149 mln. km2), o litosfera ir Žemės topografija daugiausia susideda iš lygumų, kalnų ir žemų kalnų. Kalbant apie vandenyną, jo vidutinis gylis yra nedidelis mažiau nei keturi kilometrų, o litosfera ir Žemės reljefas vandenyne susideda iš kontinentinio šelfo, pakrantės šlaito, vandenyno dugno ir bedugnių arba giliavandenių tranšėjų. Didžioji vandenyno dalis yra sudėtingo ir įvairaus reljefo: yra lygumų, baseinų, plokščiakalnių, kalvų, kalnagūbrių iki 2 km aukščio.

Litosferos problemos

Intensyvi pramonės plėtra lėmė tai, kad žmogus ir litosfera in Pastaruoju metuėmė itin prastai sugyventi tarpusavyje: litosferos užterštumas įgauna katastrofiškus mastą. Taip atsitiko dėl to, kad padaugėjo pramoninių atliekų kartu su buitinėmis atliekomis ir naudojamomis Žemdirbystė trąšos ir pesticidai, o tai neigiamai veikia dirvožemio ir gyvų organizmų cheminę sudėtį. Mokslininkai suskaičiavo, kad vienam žmogui per metus iškrenta apie viena tona šiukšlių, įskaitant 50 kg sunkiai suyrančių atliekų.

Šiandien litosferos tarša tapo aktuali tema, kadangi gamta pati nesugeba su tuo susitvarkyti: savaiminis žemės plutos apsivalymas vyksta labai lėtai, todėl pamažu kaupiasi kenksmingos medžiagos ir laikui bėgant neigiamai veikia pagrindinį iškilusios problemos kaltininką – žmogų.

Vidinė struktūraŽemė apima tris apvalkalus: žemės plutą, mantiją ir šerdį. Žemės apvalkalo struktūra buvo nustatyta nuotoliniais metodais, pagrįstais seisminių bangų, turinčių du komponentus - išilgines ir skersines, sklidimo greičio matavimu. Išilginės (P) bangos susiję su tempimo (arba gniuždymo) įtempiais, orientuotais į jų sklidimo kryptį. Skersinės (S) bangos sukelti terpės svyravimus, orientuotus stačiu kampu jų sklidimo krypčiai. Šios bangos nesklinda skystoje terpėje. Pagrindinės fizinių Žemės parametrų reikšmės pateiktos fig. 5.1.

Žemės pluta- akmeninis apvalkalas, sudarytas iš kietos medžiagos su silicio dioksido, šarmo, vandens pertekliumi ir nepakankamu magnio bei geležies kiekiu. Jis atsiskiria nuo viršutinės mantijos Mohorovičiaus siena(Moho sluoksnis), ant kurio vyksta išilginių seisminių bangų greičių šuolis iki maždaug 8 km/s. Manoma, kad ši riba, 1909 m. nustatyta Jugoslavijos mokslininko A. Mohorovičiaus, sutampa su viršutinės mantijos išoriniu peridotitiniu apvalkalu. Žemės plutos storis (1% visos Žemės masės) vidutiniškai siekia 35 km: po jaunais susiklosčiusiais kalnais žemynuose padidėja iki 80 km, o po vandenyno vidurio kalnagūbriais sumažėja iki 6 - 7 km (skaičiuojant nuo vandenyno dugno paviršius).

Mantija yra didžiausias Žemės apvalkalas pagal tūrį ir svorį, besitęsiantis nuo žemės plutos pado iki ribojasi su Gutenbergu, atitinkantis maždaug 2900 km gylį ir laikomas apatine mantijos riba. Mantija yra padalinta į žemesnė(50 % Žemės masės) ir viršuje(18 proc.). Autorius šiuolaikinės idėjos, mantijos sudėtis yra gana vienalytė dėl intensyvaus konvekcinio maišymosi su vidinėmis mantijos srovėmis. Tiesioginių duomenų apie mantijos medžiaginę sudėtį beveik nėra. Daroma prielaida, kad jį sudaro išlydyto silikato masė, prisotinta dujomis. Išilginių ir skersinių bangų sklidimo greičiai apatinėje mantijoje padidėja atitinkamai iki 13 ir 7 km/s. Viršutinė mantija nuo 50-80 km gylio (po vandenynais) ir 200-300 km (po žemynais) iki 660-670 km yra vadinama astenosfera. Tai medžiagos padidinto plastiškumo sluoksnis, artimas lydymosi temperatūrai.

Šerdis yra sferoidas, kurio vidutinis spindulys yra apie 3500 km. Taip pat nėra tiesioginės informacijos apie branduolio sudėtį. Yra žinoma, kad tai yra tankiausias Žemės apvalkalas. Šerdis taip pat suskirstyta į dvi sferas: išorinis, iki 5150 km gylio, kuris yra skystos būsenos, ir vidinis - sunku. Išorinėje šerdyje išilginių bangų sklidimo greitis nukrenta iki 8 km/s, o skersinės bangos visai nesklinda, tai laikoma jos skystos būsenos įrodymu. Giliau nei 5150 km išilginių bangų sklidimo greitis didėja ir skersinės bangos vėl praeina. Vidinė šerdis sudaro 2% Žemės masės, išorinė - 29%.

Susidaro išorinis „kietas“ Žemės apvalkalas, įskaitant žemės plutą ir viršutinę mantijos dalį. litosfera(5.2 pav.). Jo galia yra 50-200 km.

Ryžiai. 5.1. Fizinių parametrų pokyčiai Žemės žarnyne (pagal S.V. Aplonovą, 2001)

Ryžiai. 5.2. Vidinė Žemės sandara ir sklidimo greitis išilginiu (R) ir skersinis (S) seisminės bangos (pagal S. V. Aplonovą, 2001 m.)

Litosfera ir jais esantys judrūs astenosferos sluoksniai, kuriuose dažniausiai generuojami ir realizuojami tektoninio pobūdžio intražeminiai judėjimai, dažnai būna žemės drebėjimai ir išsilydžiusi magma, vadinami. tektonosfera.

Žemės plutos sudėtis. Cheminiai elementai žemės plutoje sudaro natūralius junginius - mineralai, paprastai kietosios medžiagos, turinčios tam tikrų fizines savybes. Žemės plutoje yra daugiau nei 3000 mineralų, iš kurių apie 50 yra uolienų formavimosi.

Susidaro reguliarūs natūralūs mineralų deriniai akmenys.Žemės pluta sudaryta iš uolų skirtinga kompozicija ir kilmė. Pagal kilmę uolienos skirstomos į magmines, nuosėdines ir metamorfines.

Magminės uolienos susidaro kietėjant magmai. Jei taip atsitinka žemės plutos storyje, tada įkyrus išsikristalizavusios uolienos, o kai magma išsiveržia į paviršių, išsipūtęs išsilavinimas. Pagal silicio dioksido (SiO2) kiekį išskiriamos šios magminių uolienų grupės: rūgštus(> 65 % – granitai, liparitai ir kt.), vidutinis(65-53% - sienitai, andezitai ir kt.), pagrindinis(52-45% - gabbro, bazaltai ir kt.) ir ultrabazinis(<45% - перидотиты, дуниты и др.).

Nuosėdinės uolienos atsiranda žemės paviršiuje įvairiais būdais nusėdus medžiagai. Kai kurie iš jų susidaro dėl uolienų sunaikinimo. Tai klasikinis, arba plastikas, akmenys. Fragmentų dydis svyruoja nuo riedulių ir akmenukų iki dumblo dalelių, todėl tarp jų galima išskirti skirtingos granulometrinės sudėties uolienas – riedulius, akmenukus, konglomeratus, smėlį, smiltainį ir kt. Organogeninės uolienos yra kuriami dalyvaujant organizmams (kalkakmenis, anglis, kreida ir kt.). Užimta reikšminga vieta chemogeninis uolienos, susijusios su medžiagos nusodinimu iš tirpalo tam tikromis sąlygomis.

metamorfinės uolienos susidaro dėl magminių ir nuosėdinių uolienų pokyčių, veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui Žemės žarnyne. Tai apima gneisus, skias, marmurą ir kt.

Apie 90% žemės plutos tūrio yra magminės ir metamorfinės kilmės kristalinės uolienos. Geografiniam apvalkalui svarbų vaidmenį vaidina palyginti plonas ir nenutrūkstamas nuosėdinių uolienų sluoksnis (stratisfera), kuris tiesiogiai liečiasi su įvairiais geografinio apvalkalo komponentais. Vidutinis nuosėdinių uolienų storis apie 2,2 km, tikrasis storis svyruoja nuo 10-14 km loviuose iki 0,5-1 km vandenyno dugne. Remiantis A.B.Ronovo tyrimais, labiausiai paplitusios nuosėdinės uolienos yra molis ir skalūnas (50%), smėlis ir smiltainiai (23,6%), karbonatiniai dariniai (23,5%). Svarbų vaidmenį žemės paviršiaus kompozicijoje vaidina neledyninių regionų liosai ir į juos panašūs priemoliai, nerūšiuoti ledyninių regionų morenų sluoksniai, tarpzoninės vandens kilmės akmenukų-smėlio darinių sankaupos.

Žemės plutos sandara. Pagal sandarą ir storį (5.3 pav.) skiriami du pagrindiniai žemės plutos tipai – žemyninė (žemyninė) ir okeaninė. Jų cheminės sudėties skirtumai matomi lentelėje. 5.1.

žemyninė pluta susideda iš nuosėdinių, granito ir bazalto sluoksnių. Pastarasis savavališkai išskiriamas, nes seisminių bangų greičiai lygūs greičiams bazaltuose. Granito sluoksnis susideda iš uolienų, praturtintų siliciu ir aliuminiu (SIAL), bazalto sluoksnio uolienos yra praturtintos siliciu ir magniu (SIAM). Sąlytis tarp granito sluoksnio, kurio vidutinis uolienų tankis yra apie 2,7 g/cm3, ir bazalto sluoksnio, kurio vidutinis tankis yra apie 3 g/cm3, yra žinomas kaip Konrado riba (pavadinta ją atradusio vokiečių tyrinėtojo W. Konrado vardu). 1923 metais).

vandenyno pluta dviejų sluoksnių. Pagrindinę jo masę sudaro bazaltai, ant kurių yra plonas nuosėdų sluoksnis. Bazaltų storis viršija 10 km, viršutinėse dalyse patikimai atpažįstami vėlyvojo mezozojaus nuosėdinių uolienų tarpsluoksniai. Nuosėdinės dangos storis, kaip taisyklė, neviršija 1-1,5 km.

Ryžiai. 5.3. Žemės plutos sandara: 1 - bazalto sluoksnis; 2 - granito sluoksnis; 3 - stratisfera ir atmosferos pluta; 4 - vandenyno dugno bazaltai; 5 - mažos biomasės plotai; 6 - plotai, kuriuose yra didelė biomasė; 7 - vandenyno vandenys; 8 - jūros ledas; 9 - gilūs žemyninių šlaitų lūžiai

Bazalto sluoksnis žemynuose ir vandenyno dugne iš esmės skiriasi. Žemynuose tai yra mantijos ir seniausių sausumos uolienų kontaktiniai dariniai, tarsi pirminė planetos pluta, atsiradusi prieš jos savarankišką vystymąsi arba jos pradžioje (galbūt „mėnulio“ Žemės stadijos įrodymas). evoliucija). Vandenynuose tai yra tikros bazaltinės formacijos, daugiausia mezozojaus amžiaus, atsiradusios dėl povandeninių išsiliejimo litosferos plokščių plėtimosi metu. Pirmojo amžius turėtų būti keli milijardai metų, antrojo – ne daugiau kaip 200 milijonų metų.

5.1 lentelė. Žemyninės ir vandenyninės plutos cheminė sudėtis (pagal S. V. Aplonovą, 2001 m.)

Kai kuriose vietose yra pereinamasis tipasžemės pluta, kuriai būdingas didelis erdvinis nevienalytiškumas. Jis žinomas ribinėse Rytų Azijos jūrose (nuo Beringo jūros iki Pietų Kinijos jūros), Sundos archipelage ir kai kuriuose kituose pasaulio regionuose.

Įvairių tipų žemės plutos buvimas atsiranda dėl atskirų planetos dalių vystymosi ir jų amžiaus skirtumų. Ši problema itin įdomi ir svarbi geografinio apvalkalo rekonstrukcijos požiūriu. Anksčiau buvo manoma, kad vandenyno pluta yra pirminė, o žemyninė - antrinė, nors ji yra daug milijardų metų senesnė už ją. Remiantis šiuolaikinėmis koncepcijomis, vandenyno pluta atsirado dėl magmos įsiskverbimo išilgai lūžių tarp žemynų.

Mokslininkų svajonės apie praktinį idėjų apie litosferos sandarą patikrinimą, pagrįstą nuotoliniais geofiziniais duomenimis, išsipildė XX amžiaus antroje pusėje, kai buvo atliekami gilūs ir itin gilūs gręžimai sausumoje ir Pasaulio vandenyno dugne. tapo įmanoma. Tarp žinomiausių projektų yra Kolos itin gilus gręžinys, išgręžtas iki 12 066 m gylio (gręžimas buvo sustabdytas 1986 m.) Baltijos skyde, siekiant pasiekti ribą tarp granito ir bazalto žemės plutos sluoksnių, ir jei įmanoma, jo padas – Moho horizontas. Kolos itin gilus šulinys paneigė daugelį nusistovėjusių idėjų apie Žemės vidaus struktūrą. Konrado horizonto vieta šiame regione apie 4,5 km gylyje, kuri buvo numanoma geofiziniu zondavimu, nepasitvirtino. Suspaudimo bangų greitis kito (ne didėjo, o krito) 6842 m lygyje, kur ankstyvojo proterozojaus vulkanogeninės-nuosėdinės uolienos pasikeitė į vėlyvojo archeano amfibolito-gneiso uolienas. Pokyčių „kaltininkas“ buvo ne uolienų sudėtis, o ypatinga jų būsena – vandenilinis irimas, pirmą kartą aptiktas natūralios būsenos Žemės storiu. Taip tapo įmanomas dar vienas geofizinių bangų greičių ir krypčių kitimo paaiškinimas.

Žemės plutos struktūriniai elementai.Žemės pluta formavosi mažiausiai 4 milijardus metų, per kuriuos ji tapo sudėtingesnė. endogeninių (daugiausia veikiant tektoniniams judėjimams) ir egzogeninių (atmosferos poveikio ir kt.) procesų įtaka. Skirtingu intensyvumu ir skirtingu laiku pasireiškę tektoniniai judesiai suformavo žemės plutos struktūras, kurios formuoja palengvėjimas planetos.

Didelės reljefo formos vadinamos morfostruktūros(pvz., kalnų grandinės, plynaukštės). Susidaro santykinai mažos reljefo formos morfoskulptūros(pavyzdžiui, karstas).

Pagrindinės Žemės planetinės struktūros - žemynai Ir vandenynai. INžemynuose išskiriamos didelės antrosios eilės struktūros - sulankstyti diržai Ir platformos, kurios aiškiai išreikštos šiuolaikiniu reljefu.

Platformos – tai tektoniškai stabilios žemės plutos atkarpos, dažniausiai dviejų pakopų struktūros: apatinė, suformuota iš seniausių uolienų, vadinama pamatai, viršutinė, sudaryta daugiausia iš vėlesnio amžiaus nuosėdinių uolienų - nuosėdinė danga. Platformų amžius apskaičiuojamas pagal pamatų formavimo laiką. Platformos sekcijos, kuriose pamatai yra panardinti po nuosėdine danga, vadinami plokštės(pavyzdžiui, rusiška plokštelė). Vietos, kur platformos pamato uolos išeina į dienos paviršių, vadinamos skydai(pavyzdžiui, Baltijos skydas).

Vandenynų dugne išskiriamos tektoniškai stabilios sritys - talasokratonai ir mobilios tektoniškai aktyvios juostos - georiftogenals. Pastarieji erdviškai atitinka vandenyno vidurio kalnagūbrius su kintančiais pakilimais (jūrų kalnų pavidalu) ir nuosėdomis (giliavandenių įdubimų ir griovių pavidalu). Kartu su vulkaninėmis apraiškomis ir vietiniais vandenyno dugno pakilimais vandenyninės geosinklinos sukuria specifines salų lankų ir salynų struktūras, išreikštas Ramiojo vandenyno šiauriniuose ir vakariniuose pakraščiuose.

Kontaktinės zonos tarp žemynų ir vandenynų skirstomos į du tipus: aktyvus Ir pasyvus. Pirmieji yra stipriausių žemės drebėjimų centrai, aktyvus vulkanizmas ir didelė tektoninių judėjimų apimtis. Morfologiškai jie išreiškiami kraštinių jūrų, salų lankų ir gilių vandenyno griovių sankirta. Tipiškiausios yra visos Ramiojo vandenyno pakraščiai („Ramiojo vandenyno ugnies žiedas“) ir šiaurinė Indijos vandenyno dalis. Pastarieji yra laipsniško žemynų kaitos per lentynas ir žemynų šlaitus į vandenyno dugną pavyzdys. Tai daugumos Atlanto vandenyno, taip pat Arkties ir Indijos vandenynų pakraščiai. Galima kalbėti ir apie sudėtingesnius kontaktus, ypač žemės plutos pereinamųjų tipų vystymosi regionuose.

Litosferos dinamika.Įvairių krypčių mokslininkai kuria idėjas apie antžeminių struktūrų formavimosi mechanizmą, kurias galima sujungti į dvi grupes. Atstovai fiksizmas jie remiasi teiginiu apie fiksuotą žemynų padėtį Žemės paviršiuje ir vertikalių judėjimų vyravimą tektoninėse žemės plutos sluoksnių deformacijose. Rėmėjai mobilizmas pagrindinis vaidmuo skiriamas horizontaliems judesiams. Pagrindines mobilizmo idėjas suformulavo A. Wegeneris (1880-1930) as kontinentinio dreifo hipotezė. XX amžiaus antroje pusėje gauti nauji duomenys leido išplėtoti šią kryptį į šiuolaikinę teoriją neomobilizmas, aiškinantis žemės plutoje vykstančių procesų dinamiką didelių litosferos plokščių dreifu.

Remiantis neomobilizmo teorija, litosfera susideda iš plokščių (jų skaičius, įvairiais vertinimais, svyruoja nuo 6 iki kelių dešimčių), kurios juda horizontalia kryptimi kelių milimetrų iki kelių centimetrų per metus greičiu. Litosferos plokštės pradeda judėti dėl šiluminės konvekcijos viršutinėje mantijoje. Tačiau naujausi tyrimai, ypač gilus gręžimas, rodo, kad astenosferos sluoksnis nėra ištisinis. Tačiau jei pripažįstamas astenosferos diskretiškumas, tuomet reikėtų atmesti nusistovėjusias idėjas apie konvekcines ląsteles ir plutos blokų judėjimo struktūrą, kuriomis grindžiami klasikiniai geodinamikos modeliai. Pavyzdžiui, P. N. Kropotkinas mano, kad teisingiau kalbėti apie priverstinę konvekciją, kuri yra susijusi su medžiagos judėjimu Žemės mantijoje, veikiant kintamam Žemės spindulio padidėjimui ir sumažėjimui. Intensyvų kalnų statybą per pastaruosius dešimtis milijonų metų, jo nuomone, lėmė laipsniškas Žemės susispaudimas, kuris siekė apie 0,5 mm per metus arba 0,5 km per milijoną metų, galbūt atsižvelgiant į bendrą Žemės tendenciją. išplėsti.

Pagal šiuolaikinę žemės plutos sandarą centrinėse vandenynų dalyse litosferos plokščių ribos yra vidurio vandenyno kalnagūbriai su plyšių (gedimų) zonomis išilgai jų ašių. Vandenynų pakraščiuose, pereinančiose zonose tarp žemynų ir vandenyno baseino dugno, geosinklininiai mobilieji diržai su sulankstytais ugnikalnių salų lankais ir giliavandeniais grioviais išilgai jų išorinių pakraščių. Yra trys litosferos plokščių sąveikos galimybės: neatitikimas, arba plinta; susidūrimas, kartu, priklausomai nuo besiliečiančių plokščių tipo, subdukcija, išsiveržimas arba susidūrimas; horizontaliai paslysti viena plokštė kitos atžvilgiu.

Kalbant apie vandenynų ir žemynų atsiradimo problemą, reikia pažymėti, kad šiuo metu ji dažniausiai sprendžiama atpažįstant žemės plutos suskaidymą į daugybę plokščių, kurių atsiskyrimas lėmė didžiulių įdubų, kurias užėmė vandenynas, susidarymą. vandenyse. Vandenyno dugno geologinės struktūros diagrama parodyta fig. 5.4. Vandenyno dugno bazaltų magnetinio lauko apsisukimų schema rodo nuostabius panašių darinių simetriško išsidėstymo abiejose plitimo zonos pusėse ir laipsniško senėjimo žemynų link dėsningumus (5.5 pav.). Ne tik teisingumo dėlei, atkreipiame dėmesį į esamą nuomonę apie pakankamą vandenynų senumą - gilios vandenyno nuosėdos, taip pat bazaltinės vandenyno plutos reliktai ofiolitų pavidalu yra plačiai atstovaujami geologinėje Žemės istorijoje. per pastaruosius 2,5 milijardo metų. Senovės vandenyno plutos ir litosferos blokai, įspausti giliai paskendusiame nuosėdinių baseinų pamate – savotiški žemės plutos gedimai, anot S.V.Aplonovo, liudija apie neįgyvendintas planetos galimybes – „žlugusius vandenynus“.

Ryžiai. 5.4. Ramiojo vandenyno dugno geologinės struktūros schema ir žemyninis įrėminimas (pagal A. A. Markuševą, 1999): / - žemyninis vulkanizmas (A- atskiri ugnikalniai, b - spąstų laukai); II - salų ugnikalniai ir žemyno pakraščiai (a – povandeninis, b- žemė); III- povandeninių kalnagūbrių ugnikalniai (a) ir vandenyno salos (b); IV- ribiniai jūros ugnikalniai (A – po vandeniu, b -žemė); V- plintančios šiuolaikinio toleito-bazalto povandeninio vulkanizmo raidos struktūros; VI- gilių vandens tranšėjų; VII- litosferos plokštės (skaičiai apskritimais): 1 - birmiečių; 2 - Azijos; 3 - Šiaurės Amerikietis; 4 - Pietų amerikietis; 5 - Antarktida; 6 - australas; 7- Saliamonas; 8- Bismarkas; 9 - Filipinai; 10 - Mariana; 11 - Chuanas de Fuca; 12 - Karibai; 13 - Kokoso; 14 - Nazca; 15 - Skoša; 16 - Ramusis vandenynas; VIII- pagrindiniai ugnikalniai ir spąstų laukai: 1 - Kepėjas; 2 - Lassen Peak; 3-5- spąstus {3 - Kolumbija, 4 - Patagonija, 5 - Mongolija); 6 - Tres Virgines; 7 - Paricutinas; 8 - Popocatepetl; 9 - Mont Pele; 10 - Cotopaxi; 11 - Taravera; 12 - Kermadec; 13 - Maunaloa (Havajų salynas); 14- Krakatau; 75- Taalas; 16- Fujiyama; 17 - teologas; 18 - Katmai. Bazaltų amžius pateikiamas pagal gręžimo duomenis

Ryžiai. 5.5. Atlanto vandenyno dugno amžius (milijonai metų), nustatytas pagal magnetostratigrafinę skalę (pagal E. Zeibol ir V. Berger, 1984)

Šiuolaikinės Žemės išvaizdos formavimas. IN Per visą Žemės istoriją žemynų ir vandenynų vieta ir konfigūracija nuolat keitėsi. Geologiniais duomenimis, Žemės žemynai susijungė keturis kartus. Jų formavimosi etapų per pastaruosius 570 milijonų metų rekonstrukcija (fanerozojuje) rodo paskutinio superkontinento egzistavimą - Pangea su gana stora, iki 30-35 km žemynine pluta, susiformavusia prieš 250 milijonų metų, kuri suskilo į gondvana, užimantys pietinę Žemės rutulio dalį, ir Laurazija, sujungė šiaurinius žemynus. Pangėjos žlugimas paskatino vandens telkinio atsivėrimą, iš pradžių forma paleo-ramiojo vandenyno vandenynas ir vandenynas Tetis, o vėliau (prieš 65 mln. metų) – šiuolaikiniai vandenynai. Dabar stebime, kaip žemynai tolsta vienas nuo kito. Sunku įsivaizduoti, kokia bus šiuolaikinių žemynų ir vandenynų vieta ateityje. Anot S. V. Aplonovo, galima juos sujungti į penktąjį superkontinentą, kurio centras bus Eurazija. V. P. Trubitsynas mano, kad po milijardo metų žemynai vėl gali susiburti Pietų ašigalyje.

Litosfera yra akmeninis Žemės apvalkalas. Iš graikų kalbos „lithos“ – akmuo ir „sfera“ – rutulys

Litosfera yra išorinis kietas Žemės apvalkalas, apimantis visą žemės plutą su dalimi viršutinės Žemės mantijos ir susidedantis iš nuosėdinių, magminių ir metamorfinių uolienų. Apatinė litosferos riba yra neryški ir ją lemia staigus uolienų klampumo sumažėjimas, seisminių bangų sklidimo greičio pasikeitimas ir uolienų elektrinio laidumo padidėjimas. Litosferos storis žemynuose ir po vandenynais skiriasi ir yra atitinkamai 25–200 ir 5–100 km.

Apsvarstykite bendrai geologinę Žemės sandarą. Trečioji planeta, nutolusi nuo Saulės - Žemės spindulys yra 6370 km, vidutinis tankis 5,5 g / cm3 ir susideda iš trijų apvalkalų - žievė, chalatus ir aš. Mantija ir šerdis yra padalinti į vidinę ir išorinę dalis.

Žemės pluta yra plonas viršutinis Žemės apvalkalas, kurio storis žemynuose siekia 40–80 km, po vandenynais – 5–10 km ir sudaro tik apie 1% Žemės masės. Aštuoni elementai – deguonis, silicis, vandenilis, aliuminis, geležis, magnis, kalcis, natris – sudaro 99,5% žemės plutos.

Remiantis moksliniais tyrimais, mokslininkai sugebėjo nustatyti, kad litosfera susideda iš:

• Deguonis - 49%;
• Silicis - 26%;
• Aliuminis - 7%;
• Geležis - 5%;
• Kalcis – 4 proc.
• Litosferos sudėtis apima daug mineralų, labiausiai paplitusių yra lauko špatas ir kvarcas.

Žemynuose pluta trisluoksnė: nuosėdinės uolienos dengia granitines uolienas, o granitinės – bazaltinėse. Po vandenynais pluta „okeaninė“, dvisluoksnė; nuosėdinės uolienos guli tiesiog ant bazaltų, granito sluoksnio nėra. Taip pat yra pereinamasis žemės plutos tipas (salų lanko zonos vandenynų pakraščiuose ir kai kurios žemynų sritys, pvz., Juodoji jūra).

Žemės pluta storiausia kalnuotuose regionuose.(po Himalajais - virš 75 km), vidurinė - platformų srityse (po Vakarų Sibiro žemuma - 35-40, Rusijos platformos ribose - 30-35), o mažiausia - peronų plotuose. centriniai vandenynų regionai (5-7 km). Vyraujanti žemės paviršiaus dalis yra žemynų lygumos ir vandenyno dugnas.

Žemynus juosia šelfas – iki 200 g gylio ir vidutiniškai apie 80 km pločio sekli vandens juosta, kuri po staigaus dugno vingio pereina į žemyninį šlaitą (nuolydis svyruoja nuo 15 m. 17–20–30 °). Šlaitai palaipsniui išsilygina ir virsta bedugnėmis lygumomis (gylis 3,7-6,0 km). Didžiausiame gylyje (9–11 km) yra okeaninių griovių, kurių didžioji dalis yra Ramiojo vandenyno šiaurinėje ir vakarinėje pakraščiuose.

Didžiąją litosferos dalį sudaro magminės uolienos (95%), tarp kurių žemynuose vyrauja granitai ir granitoidai, o vandenynuose – bazaltai.

Litosferos blokai – litosferos plokštės – juda išilgai santykinai plastinės astenosferos. Geologijos skyrius apie plokščių tektoniką yra skirtas šių judėjimų tyrimui ir aprašymui.

Išoriniam litosferos apvalkalui apibūdinti buvo vartojamas jau pasenęs terminas sial, kilęs iš pagrindinių uolienų elementų Si (lot. Silicium – silicis) ir Al (lot. Aliuminis – aliuminis) pavadinimo.

Litosferos plokštės

Verta pažymėti, kad didžiausios tektoninės plokštės yra labai aiškiai matomos žemėlapyje ir yra:

• Ramusis vandenynas- didžiausia planetos plokštė, prie kurios ribų vyksta nuolatiniai tektoninių plokščių susidūrimai ir susidaro lūžiai - tai yra nuolatinio jos mažėjimo priežastis;
• Eurazijos- apima beveik visą Eurazijos teritoriją (išskyrus Hindustaną ir Arabijos pusiasalį) ir joje yra didžiausia žemyninės plutos dalis;
• Indo-Australija– Tai apima Australijos žemyną ir Indijos subkontinentą. Dėl nuolatinių susidūrimų su Eurazijos plokšte ji lūžta;
• Pietų amerikietis- susideda iš Pietų Amerikos žemyno ir dalies Atlanto vandenyno;
• Šiaurės Amerikietis- susideda iš Šiaurės Amerikos žemyno, dalies šiaurės rytų Sibiro, šiaurės vakarų Atlanto ir pusės Arkties vandenyno;
• Afrikos- susideda iš Afrikos žemyno ir Atlanto vandenyno bei Indijos vandenynų okeaninės plutos. Įdomu tai, kad prie jo esančios plokštės juda priešinga nuo jos kryptimi, todėl čia yra didžiausias mūsų planetos lūžis;
• Antarkties plokštė- susideda iš žemyninės Antarktidos ir šalia esančios vandenyno plutos. Dėl to, kad plokštę supa vandenyno vidurio kalnagūbriai, likę žemynai nuolat nuo jos tolsta.

Tektoninių plokščių judėjimas litosferoje

Litosferos plokštės, jungiančios ir atskiriančios, nuolat keičia savo kontūrus. Tai leidžia mokslininkams pateikti teoriją, kad maždaug prieš 200 milijonų metų litosferoje buvo tik Pangea – vienas žemynas, kuris vėliau suskilo į dalis, kurios pradėjo palaipsniui tolti viena nuo kitos labai mažu greičiu (vidutiniškai apie septynis). centimetrų per metus).

Tai įdomu! Yra prielaida, kad dėl litosferos judėjimo per 250 milijonų metų mūsų planetoje dėl judančių žemynų sąjungos susiformuos naujas žemynas.

Susidūrus okeaninėms ir žemyninėms plokštėms, vandenyno plutos kraštas nugrimzta po žemynine, o kitoje vandenyno plokštumos pusėje jos riba nukrypsta nuo gretimos plokštumos. Riba, kuria juda litosferos, vadinama subdukcijos zona, kurioje išskiriami viršutiniai ir giluminiai plokštės kraštai. Įdomu tai, kad plokštelė, pasinerdama į mantiją, ima tirpti, kai suspaudžiama viršutinė žemės plutos dalis, dėl to susidaro kalnai, o jei išsiveržia ir magma, tada ugnikalniai.

Vietose, kur tektoninės plokštės liečiasi viena su kita, yra didžiausio vulkaninio ir seisminio aktyvumo zonos: litosferos judėjimo ir susidūrimo metu žemės pluta griūva, o joms išsiskirdama susidaro lūžiai ir įdubimai (litosfera ir Žemės reljefas yra sujungti vienas su kitu). Dėl šios priežasties didžiausios Žemės reljefo formos išsidėsčiusios palei tektoninių plokščių pakraščius – kalnų grandinės su aktyviais ugnikalniais ir giliavandeniais grioviais.

Litosferos problemos

Intensyvi pramonės plėtra lėmė tai, kad žmogui ir litosferai pastaruoju metu itin sunku sugyventi: litosferos tarša įgauna katastrofiškus mastus. Taip atsitiko dėl to, kad padaugėjo pramoninių atliekų kartu su buitinėmis atliekomis ir žemės ūkyje naudojamomis trąšomis bei pesticidais, o tai neigiamai veikia dirvožemio ir gyvų organizmų cheminę sudėtį. Mokslininkai suskaičiavo, kad vienam žmogui per metus iškrenta apie viena tona šiukšlių, įskaitant 50 kg sunkiai suyrančių atliekų.

Šiandien litosferos tarša tapo neatidėliotina problema, nes gamta pati su ja susidoroti nepajėgia: savaiminis žemės plutos apsivalymas vyksta labai lėtai, todėl pamažu kaupiasi kenksmingos medžiagos ir galiausiai neigiamai veikia pagrindinį kaltininką. problemos - žmogus.