Огляд тектонічних плит

Введення в Тектоніка плит

Континент за течією

У 19-му і початку 20-го століття, кілька геологи дослідили ідею, що, можливо, континенти переміщуються через поверхню Землі. Всі вони були натхненні чудової відповідність між атлантичного узбережжя Африки і Південної Америки. Гіпотеза дрейфу континентів була в значній мірі розроблена німецькою Альфреда Вегенера Л., викладач астрономії та метеорології, який припустив, що континенти Землі у свій час були об'єднані в два суперконтиненту. У 1912 році, Вегенер зробив пропозицію, що всі континенти були раніше один великий континент, але потім розпалася, і пливли через океан поверсі, де вони зараз знаходяться. Поряд з використанням посадку на двох континентах уже згадувалося, Вегенер також використовується викопне розподілу і літологічного подібності в якості доказів. Вегенер народився в Берліні на 1 листопада 1880 молодша дитина євангельського проповідника. До того часу він був підлітком, він розробив великий інтерес до наук про Землю. Він вивчав астрономію в університеті Берліна, де він одержав докторський ступінь в 1904 році. Вегенер виставлені талант для викладу складних питань, з великою легкістю. Разом з силою його особистості, ясність бачення Вегенера надихнув ентузіазм і лояльність серед своїх учнів.

Звичайно, "Drift" теорія не була негайно прийнята колегами Вегенера, як важко в світі науки змінена прийнята або встановлювана в доктринах або уявлень. Дві інші точки зору переважала в цей час. Ті, хто вважав, що континенти і басейни були в основному незмінним у своїй позиції і відносній конфігурації, так як вони були сформовані називали "перманентніков". Інші вважали, що в результаті поступового скорочення твердої землі, океану став суші, і суші в свою чергу, став океану; ці вчені називають "Contractionists".

Вегенер вивчено розподіл тварин і викопних рослин землю, щоб допомогти йому в його інтерпретації. Вегенер виявив, що рослина Glossopteris залишив позаду листа останки якого були відносно поширені в південних континентів півкулі. Це говорить на користь його гіпотези, як Вегенер вважав, що для того, щоб Glossopteris залишає можна знайти в широко розставлені континенти Південної півкулі, континенти повинні ще були сполучені. Використовуючи ці дані, він приєднався до всіх південного континенту, поряд з Індією, в суперконтинент, який він назвав Пангеї.

Розщеплення Пангеї

Літологія

Вегенер також вивчили розподіл основних геологічних тіл, таких як кристалічний фундамент (гірські породи і континентальної кори) комплексів і родовищ корисних копалин. Він виявив, що підходить передвіщено карта оцінки була підтверджена вирівнювання геологічних комплексів по обидва боки Атлантичного океану. Наприклад, коли він встановлений Африки і Південної Америки разом з їхніх континентальних шельфів, він виявив, що великі блоки древні називали рок Кратон утворюється безперервний моделей по розділовій лінії. Гори, які працюють зі сходу на захід по всій Південній Африці, здавалося, пов'язати з діапазоном недалеко від Буенос-Айреса в Аргентині. Відмінною гірських порід системи Кару в Південній Африці, яка складається з шарів пісковика, сланцю і глини з добавкою пластів вугілля, були ідентичні тим, системи Санта-Катаріна в Бразилії.

Викопні поширення

Результати Wegeners були опубліковані в 1915 році в своїй книзі Die Entstehung дер Kontinente унд Ozeane (Походження континентів і океанів). Його ідеї не були широко прийняті в якості критики вважали, що докази не були достатньо сильні, що основною причиною дрейфу не було пояснено, і що дрейф було неможливо. Насправді, він був гірко нападу багатьох критиків і ці атаки в кінці кінців зробили свою справу на його кар'єрі. Незважаючи на його беззаперечний талант як педагога і продовжує лояльність його близьких соратників, він був не в змозі отримати професуру в німецькому університеті і в кінці кінців виїхав з Німеччини в університеті Граца в Австрії.

Внесок Південої Африки

Найбільш переконливі і захоплену підтримку Вегенера прийшли з південноафриканського геолога, Олександр Ду Туа. Південноафриканських учених були набагато більш прихильно до ідеї continenal дрейф по одній простій причині: всі навколо них, вони могли бачити безліч геологічних явищ, які нагадували ті з інших континентів у південній півкулі. Du Туа провів п'ять місяців у Бразилії, Уругваї та Аргентині накопичення доказів. Йому було важко повірити, що він був на іншому континенті, як він не тільки знайти таку ж скам'янілостей рослин і тварин він знав, як вдома, але він знайшов їх у тій же послідовності комплекс, вбудований шар за шаром в скелі. Du Туа був упевнений, що він знайшов переконливі докази, що континенти колись були з'єднані. У книзі, присвяченій Вегенера і право Наші Бродячий континенти, Du Туа запропоновано до конфігурації континентів, який відрізнявся від Вегенера.

Замість того, щоб просто суперконтиненту, Дю Туа реконструйовані континентів на Південному полюсі і згруповані північних континентів в районі екватора. Він назвав свій південний суперконтинент Гондвана і північних Лавразия маси землі. Він присвятив більшу частину своєї книги Гондвани і в якості доказу його існування він підготував вражаючий масив даних набагато більш докладним, ніж всі Вегенера намагався.

                        Олександр Ду Туа в карти двох стародавнього суперконтиненту

 

Чи був цей досить хороший для академічної критики? Яскравий стиль письма номер Du Туа в боляче критики. Наприклад, він написав би "dumbfounding видовище справжнього мас континентального, міцно закріпилися на пластикову основу залишаючись фіксованою в просторі, безліч тисяч кілометрів один від одного, це може бути, але веде себе майже ідентичним чином від епохи до епохи і етап сцені, як солдати на буровій; широко розтягується в деяких колах в різний час і вражаюче стислі в інших, але зберігаючи свою загальну форму, положення й орієнтацію, віддалених один від одного на протязі всієї історії, але показувати їх викопні рештки загальних або суміжних форми земної життя, володів протягом певних епох клімату, які можуть бути коливалася від льодовикових до жарким або дощовою до посушливим, хоча на відміну від метеорологічних принципи при існуючих географічних позицій розглядаються - і це лише кілька таких парадоксів "! Overdramatization Du Туа вдався тільки в зниженні вартості його істотний внесок в доказах. "Це", понюхав академічних критиків, "є барвистим мовою публіциста".

Як критиків були перетворені

Відкриття Палеомагнетизм і розвиток океанографії було необхідним кроком у розвитку науки, яка Вегенера і теорії Du Туа в чекали.

Палеомагнетизм

Палеомагнетизм заснована на принципі, що в розплавлених магматичних порід, або unlithified відкладень, магнітні частинки шикуються з магнітним полем Землі в. Це магнітного запису зберігаються в скелях, коли вони охолоджуються і в опадах, коли вони стають літіфіцірованние. Відхилень в розстановці цих палеомагнітних частинок від поточного напрямку магнітного подав Землі показує, що континенти переміщаються. Британський фізик Патрік Blackett, який отримав Нобелівську премію в 1948 році за роботи в галузі ядерної фізики і космічних radioation, розробили чутливий прилад називається астатичними магнітометра. Використовуючи це обладнання, можна було вперше виявити орієнтацію надзвичайно слабких магнітних полів. Це дозволило дослідникам для проведення палеомагнітних досліджень типи породи, магнетизм не може бути розпізнаний раніше обладнання.

Океанографія

Протягом двох 1960-х роках вчені Кембриджу, Драммонд Метьюз і Фред Vine виявили, що по обидві сторони від Серединно-Атлантичного хребта були серії лінійних магнітних аномалій. Смужки океанської кори були змінне магнітне орієнтації. Ці спостереження були пояснені з точки зору морського дна поширення модель, згідно з якою нова океанічна кора форми вздовж серединно-океанічних хребтів, як дві половинки океану розходяться.

З цих простих спостережень теорія тектоніки плит розроблена.

Тектоніка плит

За тектонічних плит моделі, поверхня Землі складається з низки відносно тонкі, але жорсткі, пластин, які перебувають у постійному русі. Поверхневий шар кожної пластини складаються з океанічної кори, континентальної кори або комбінація обох. Нижня частина складається з жорсткого верхнього шару мантії Землі. Жорсткі плити поступово переходити вниз у пластик (м'який) шар мантії, астеносфери. Пластини можуть бути до 70 км товстої, якщо в складі океанічної кори або 150 км включення континентальної кори. Плити рухаються з різними швидкостями, африканські рухається пластини близько 25 мм на рік, в той час як австралійська плита переміщається близько 60 мм на рік.

Більшість з тектонічної, сейсмічної та вулканічної активності Землі відбувається на кордонах сусідніх плит. Є три типи кордонів плит: розбіжних, що сходяться і перетворення кордонів.

Різні поля пластини

В цей тип межі нової океанічної кори утворюється в зазорі між двома розбіжними плитами. Плита площа збільшується як пластини розсуваються. Плита рух відбувається збоку від кордону пластини, яка Normall відзначено зростання або гребенем. Хребта або підвищення може бути компенсовано вини перетворення. В даний час більшість розбіжні поля відбуваються вздовж центральної зоні великих басейнів в світі океану. Процес, при якому пластини розсуваються називають морського дна поширення. Серединно-Атлантичного хребта і Східно-Тихоокеанського підняття забезпечують хороші приклади цього типу плит краю.

Серединно-Атлантичний хребет системи

Конвергентні кордону пластини

У збіжних кордоні двох пластин знаходяться у відносному русі назустріч один одному. Один з двох пластин ковзає вниз під іншим кутом близько 45 градусів і включений в мантії Землі уздовж зони субдукції. Шлях цієї низхідній пластина може бути знайдений з аналізу глибоких землетрусів і початкової точки спуску відзначений на поверхні глибокі траншеї океану. Плита області зменшується вздовж зони субдукції. Коли дві плити океанічної кори стикаються вулканічна острівна дуга може утворитися. В якості однієї з пластин погpужавшейcя під іншим він починає танути на глибині від 90 до 150 км і в результаті магма піднімається до поверхні над зоною субдукції, щоб сформувати ланцюжок або дуги вулканів. Кромки пластини, які не убування тому відзначені ланцюга вулканічних островів.

Консервативні або перетворення полів

Розлому Сан-Андреас система є найбільш відомим прикладом такого роду кордоном. Тут дві пластини рухатися в бік одне мимо одного й океанічної кори ні створити, ні знищити.

Швидкість, з якою кожна пластина рухається окремо від розбіжних маржі коливається від менше 50 мм в рік більш ніж на 90 мм в рік і може бути визначена зі структури магнітних аномалій обидві сторони від поширення хребта. По обидві сторони від центру поширення, слабкі магнітні аномалії 5-50 км в ширину і сотні кілометрів може бути ідентифікований. розплавлена ​​порода остигає між розбіжними плитами магнітних мінералів, присутніх приєднуються до орієнтації магнітного поля Землі в той час. Полярності Землі змінилася на регулярній основі всієї геологічного часу. Магнітний північ чергувалися між арктичними (нормальна полярність) і Антарктики (зворотна полярність). В результаті цього, ділянок кори формується в період нормальної полярності є палеомагнітних remnance, яка орієнтована на магнітну північ сьогодні, у той час частина кори формується в період зворотної полярності немає. Ці довгі лінійних смуг магнітних аномалій утворюють візерунок symmerical обидві сторони від центру поширення. Запис змін в магнітною полярністю Землі була створена і приурочена до кайнозойської і є основою для магнітостратіграфіі. Ця запис, в поєднанні з магнітної смуги знайдені обидві сторони від поширення хребта, що дозволяє швидкість і характер поширення морського дна повинні бути розглянуті.

Що викликає пластин рухатися?

Це питання ще до кінця не вирішене. Чотири основних гіпотез, висунутих для пояснення цього.

Конвекційні потоки

Ця гіпотеза припускає, що потік у мантії індукований конвекційні потоки, які тягнуть і рухатися літосферних плит вище астеносфери. Конвекційні струми виникнення та поширення нижче дівергентних кордонів пластини і сходяться і спускаються по збіжним. Три джерела тепла виробляє конвекційні потоки:

(1) охолодження ядра Землі

(2) радіоактивності у мантії і кори

(3) охолодження мантії

Конвекції гіпотеза була запропонована в декількох різних формах протягом останніх 60 років. Конвективні моделі пластини еволюції ясно показують, наскільки важливо конвективного переносу тепла є сучасної Землі, по довжині масштабах як малі, як 100 км, а раз на 60 мільйонів років. Земля мот, що проживають на її успадкований капітал первісного тепла, а не на своїх радіогенних сучасних доходу.

Магма ін'єкції Ця гіпотеза викликає ін'єкції магми в поширенні центрі натискання пластин один від одного і тим самим викликаючи рух платформ.

Гравітація океанічної літосфери потовщується в міру віддалення від центру поширення і охолоджує, configurationwhich може, як правило, викликають плити ковзає під дією сили тяжіння, від розбіжні краю до сходяться краю.

По убуванню пластин Ця гіпотеза припускає, що холодні щільні пластини убування в мантію в зоні субдукції може витягнути іншу частину пластини з нею і тим самим викликати руху плит.

Підводячи підсумок, тектонічних плит модель забезпечує механізм, за допомогою якого:

(1) континентах, можуть переміщатися по поверхні земної кулі

(2) моделі вулканізму може змінитися і перейти по всьому світу у вигляді пластин та їх межі розвиватися і рухатися

(3) нові океани можуть рости і різних осадових басейнах розвиватися

(4) океанів і осадові басейни закрити і деформуються, щоб справити горах

У вимірювань за допомогою РНДБ, SLR та GPS підтримує висновки з Палеомагнетизм?

Так, це так.

Геодезичні дані з РНДБ-, SLR та GPS показують, що пластина швидкостях, як вимірюється за останні 15 років майже рівні тих середньому за останні 3 мільйони років.

Більш докладну інформацію про тектоніці плит, читати

Це динаміка Землі: історія Тектоніка плит В. Jacquelyne Kious і Роберт I. Тіллінг.

 

Переведено з http://geodesy.hartrao.ac.za/site/resources/plate-tectonics-overview.html

Домашня сторінка