3. Строение литосферы. Понятие о тектонических плитах.

емная кора и верхняя (твердая) часть мантии образуют литосферу. Она представляет собой «шар» из твёрдого вещества радиусом около 6400км. Земная кора - внешняя оболочка литосферы. Состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев. Отличают океаническую и материковую земную кору. В составе первой отсутствует гранитный слой. Максимальная толщина земной коры около 70 км - под горными системами, 30- 40 км - под равнинами, наиболее тонкая земная кора - под океанами, всего 5- 10 км.

Остальную часть мы называем внутренней литосферой, которая включает также и центральную часть, называемую ядром. О внутренних слоях литосферы нам почти ничего не известно, хотя на их долю приходится почти 99,5% всей массы Земли. Их можно изучать только с помощью сейсмических исследований.

Литосфера разбита на блоки - литосферные плиты - это крупные жесткие блоки земной коры, которые двигаются по относительно пластичной астеносфере. Литосфера под океанами и континентами значительно различается.

Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами и в основном состоит из дунитов и гарцбургитов.

Литосфера под континентами значительно холоднее, мощнее и, видимо, разнообразнее. Она не участвует в процессе мантийной конвекции, и претерпела меньше циклов частичного плавления. В целом она богаче несовместимыми редкими элементами. В её составе значительную роль играют лерцолиты, верлиты и другие богатые редкими элементами породы.

Литосфера расколота примерно на 10 больших плит, самые крупные - Евразийская, Африканская, Индо-Афстралийская, Американская, Тихоокеанская, Антарктическая. Литосферные плиты движутся с возвышающейся на них сушей. В основе теории движения литосферных плит - гипотеза А. Вегенера о дрейфе континентов.

Литосферные плиты постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться в результате рифтинга и спаиваться, образуя единую плиту в результате коллизии. С другой стороны, разделение земной коры на плиты не однозначно, и по мере накопления геологических знаний выделяются новые плиты, а некоторые границы плит признаются несуществующими. Движение литосферных плит обусловлено перемещением вещества в верхней мантии. В рифтовых зонах оно разрывает земную кору и расталкивает плиты. Большинство рифтов находится на дне океанов, где земная кора тоньше. На суше крупнейшие рифты расположены в районе Великих Африканских озер и озера Байкал. Скорость движения литосферных плит - -1-6 см в год.

При столкновении литосферных плит на их границах образуются: горные системы, если в зоне столкновения обе плиты несут материковую кору (Гималаи), и глубоководные желоба, если одна из плит несет океаническую кору (Перуанский желоб). С этой теорией согласуется предположение о существовании древних материков: южного - Гондваны и северного - Лавразии.

Границы литосферных плит - это подвижные области, где происходят горообразование, сосредоточены области землетрясений и большинство действующих вулканов (сейсмические пояса). Самые обширные сейсмические пояса - Тихоокеанский и Средиземноморского - Трансазиатский.

На глубине 120-150 км под материками и 60-400 км под океанами залегает слой мантии, называется астеносферой. Все литосферные плиты как бы плавают в полужидкой астеносфере, как льдины в воде.

В настоящее время тектоника плит представляет собой следующую картину. Современная литосфера делится на множество литосферных плит, однако 90% земной поверхности приходится на восемь основных плит. Земная поверхность бывает двух типов: океаническая кора (более молодая, так как она постоянно обновляется) и континентальная кора (более древняя). Литосферные плиты могут осуществлять различные типы движения относительно друг друга, выделяют три основных типа перемещения: во-первых, дивергенция, то есть расхождение между плитами; во-вторых, конвергенция, то есть схождение, сближение между плитами; в-третьих, сдвиговые перемещения по трансформным геологическим разломам. В настоящее время учёные полагают, что тектоника плит не играет решающей роли в глобальных изменениях климата, однако может оказывать вспомогательное воздействие на данные процессы.

Плиты, на которых живет человечество

Основными, наиболее крупными и стабильными участками земной поверхности являются восемь литосферных плит:

• Индо-Австралийская плита - на ней находится Австралия и окружающая её часть океана, доходящая до полуострова Индостан. В настоящее время отмечено движение данной литосферной плиты к востоку с севера со скоростью 67 миллиметров в год;

• Антарктическая плита - занимает южную часть планеты, на ней находится Антарктида и примыкающие к ней участки океанической коры. Данная плита является относительно стабильной, так как окружена срединно-океаническими хребтами, а другие литосферные плиты удаляются от неё;

• Африканская плита - на ней находится Африканский континент, а также участок океанической коры, занимающий часть дна Индийского и Атлантического океанов. При этом в северо-восточной своей части эта плита фактически раскалывается - почти отдельную плиту уже составляет территория Аравийского полуострова. Соседние с Африканской плитой литосферные плиты удаляются от неё, сама же она в северной части погружается в мантию со скоростью 27 миллиметров в год (процесс погружения плит в мантию - субдукция);

• Евразийская плита - на ней находится основная территория Евразийского континента, к этой плите не относятся полуостров Индостан, Аравийский полуостров и северо-восточный «угол» континента. Наиболее крупная по содержанию континентальной коры литосферная плита на Земле;

• Индийская плита - на ней находится полуостров Индостан, данная плита средних размеров примерно 90 миллионов лет назад начала двигаться от Мадагаскара на север со скоростью 200 миллиметров в год (такая высокая скорость обусловлена меньшей толщиной плиты), а около 50 миллионов лет назад начался процесс её столкновения с Евразийской плитой. В результате столкновения появились Тибетское нагорье и Гималаи. Индийская плита продолжает движение на северо-восток со скоростью 50 миллиметров в год, тогда как Евразийская плита «убегает» от неё на север лишь со скоростью 20 миллиметров в год. К тому же у Индийской плиты есть три зоны субдукции: в одной она погружается в мантию со скоростью 55 миллиметров в год, в другой - со скоростью 67 миллиметров в год, в третьей - со скоростью 87 миллиметров в год;

• Тихоокеанская плита - на ней находится участок океанической коры, составляющей дно Тихого океана. В районе Калифорнии плита движется на север со скоростью 55 миллиметров в год. При этом размеры Тихоокеанской плиты постоянно сокращаются за счёт того, что у неё существует сразу несколько зон субдукции: под Евразийскую плиту она погружается в мантию со скоростью 75 миллиметров в год; под Индийскую - со скоростью 82 миллиметра в год; под Северо-Американскую - со скоростью 35 миллиметров в год; под средних размеров Филиппинскую литосферную плиту - со скоростью 12 миллиметров в год;

• Северо-Американская плита - на ней находится Североамериканский континент, северо-западная часть Атлантического океана, примерно половина Северного Ледовитого океана и северо-восточный «угол» Евразии;

• Южно-Американская плита - на ней находятся Южная Америка и часть дна Атлантического океана, образовалась около 70 миллионов лет назад в результате раскола древнего суперконтинента Гондваны. Имеет зону субдукции, в которых кора погружается в мантию со скоростью 19 миллиметров в год и 5 миллиметров в год.