Обзор тектонических плит

Введение в Тектонику плит

Континент по течению

В 19 — м и начале 20 — го века , несколько геологи исследовали идею , что , возможно , континенты перемещаются через поверхность Земли .

Все они были вдохновлены замечательной соответствие между атлантического побережья Африки и Южной Америки. Гипотеза дрейфа континентов была в значительной степени разработана немецкой Альфреда Вегенера Л. , преподаватель астрономии и метеорологии , который предположил , что континенты Земли в свое время были объединены в два суперконтинента . В 1912 году , Вегенер сделал предложение , что все континенты были раньше один большой континент , но потом распалась , и плыли через океан этаже , где они сейчас находятся. Наряду с использованием посадку на двух континентах уже упоминалось , Вегенер также используется ископаемое распределения и литологического сходства в качестве доказательств. Вегенер родился в Берлине на 1 ноября 1880 младший ребенок евангельского проповедника. К тому времени он был подростком , он разработал большой интерес к наукам о Земле . Он изучал астрономию в университете Берлина , где он получил докторскую степень в 1904 году. Вегенер выставлены талант для изложения сложных вопросов , с большой легкостью . Вместе с силой его личности , ясность видения Вегенера вдохновил энтузиазм и лояльность среди своих учеников .

Конечно , » Drift » теория не была немедленно принята коллегами Вегенера , как трудно в мире науки изменена принятая или устанавливаемая в доктринах или представлений . Две другие точки зрения преобладала в это время. Те , кто считал , что континенты и бассейны были в основном неизменным в своей позиции и относительной конфигурации , так как они были сформированы называли » перманентников » . Другие считали , что в результате постепенного сокращения твердой земли , океана стал суше , и суши в свою очередь , стал океана; эти ученые называют » Contractionists » .

Вегенер изучено распределение животных и ископаемых растений землю , чтобы помочь ему в его интерпретации. Вегенер обнаружил , что растение Glossopteris оставил позади письмо останки которого были относительно распространены в южных континентов полушария. Это говорит в пользу его гипотезы , как Вегенер считал , что для того , чтобы Glossopteris оставляет можно найти в широко расставлены континенты Южного полушария , континенты должны еще были соединены . Используя эти данные , он присоединился ко всем южного континента , наряду с Индией , в суперконтинент , который он назвал Пангеи .

Расщепление Пангеи

Литология

Вегенер также изучили распределение основных геологических тел , таких как кристаллический фундамент (горные породы и континентальной коры) комплексов и месторождений полезных ископаемых. Он обнаружил , что подходит предсказано карта оценки была подтверждена выравнивания геологических комплексов по обе стороны Атлантического океана. Например , когда он установлен Африки и Южной Америки вместе с их континентальных шельфов , он обнаружил , что большие блоки древние называли рок Кратон образуется непрерывный моделей по разделительной линии. Горы , которые работают с востока на запад по всей Южной Африке , казалось , связать с диапазоном недалеко от Буэнос — Айреса в Аргентине. Отличительной горных пород системы Кару в Южной Африке , которая состоит из слоев песчаника , сланца и глины с добавкой пластов угля , были идентичны тем , системы Санта — Катарина в Бразилии .

Ископаемые распространение

Результаты Wegeners были опубликованы в 1915 году в своей книге Die Entstehung дер Kontinente унд Ozeane ( Происхождение континентов и океанов) . Его идеи не были широко приняты в качестве критики считали , что доказательства не были достаточно сильны , что основной причиной дрейфа не было объяснено , и дрейф было невозможно. На самом деле , он был горько нападения многих критиков и эти атаки в конце концов сделали свое дело на его карьере. Несмотря на его бесспорный талант как педагога и продолжает лояльность его близких соратников , он был не в состоянии получить профессуру в немецком университете и в конце концов уехал из Германии в университете Граца в Австрии.

Вклад юга Африки

Наиболее убедительные и захваченную поддержку Вегенера пришли из южноафриканского геолога , Александр Ду Туа . Южноафриканских ученых были гораздо более благосклонно к идее continenal дрейф по одной простой причине: все вокруг них , они могли видеть множество геологических явлений , которые напоминали те из других континентов в южном полушарии. Du Туа провел пять месяцев в Бразилии , Уругвае и Аргентине накопления доказательств . Ему было трудно поверить , что он был на другом континенте , как он не только найти такую же окаменелостей растений и животных он знал , как дома , но он нашел их в той же последовательности комплекс , встроенный слой за слоем в скале. Du Туа был уверен , что он нашел убедительные доказательства , что континенты когда-то были соединены. В книге , посвященной Вегенера и право Наши Бродячая континенты , Du Туа предложено к конфигурации континентов , который отличался от Вегенера .

Вместо того , чтобы просто суперконтинента , Дю Туа реконструированы континентов на Южном полюсе и сгруппированы северных континентов в районе экватора . Он назвал свой южный суперконтинент Гондвана и северных Лавразия массы земли . Он посвятил большую часть своей книги Гондваны и в качестве доказательства его существования он подготовил впечатляющий массив данных гораздо более подробным , чем все Вегенера пытался .

 Александр Ду Туа в карты двух древнего суперконтинента

Был ли этот достаточно хорош для академической критики ? Яркий стиль письма номер Du Туа в больно критики. Например , он написал бы » dumbfounding зрелище настоящего масс континентального , прочно закрепились на пластиковую основу оставаясь фиксированной в пространстве , множество тысяч километров друг от друга , это может быть , но ведет себя почти идентичным образом от эпохи к эпохе и этап сцене , как солдаты на буровой , широко растягивается в некоторых кругах в разное время и поразительно сжатые в других , но сохраняя свою общую форму , положение и ориентацию , удаленных друг от друга на протяжении всей истории , но показывать их ископаемые остатки общих или смежных формы земной жизни , владел в течение определенных эпох климата , которые могут быть колебалась от ледниковых к жарким или дождевой к засушливым , хотя в отличие от метеорологических принципы при существующих географических позиций рассматриваются — и это лишь несколько таких парадоксов » ! Overdramatization Du Туа удался только в снижении стоимости его существенный вклад в доказательствах. «Это » , понюхал академических критиков , » является красочным языком публициста » .

Как критики были преобразованы

Открытие Палеомагнетизм и развитие океанографии было необходимым шагом в развитии науки, Вегенера и теории Du Туа в ждали.

Палеомагнетизм

Палеомагнетизм основана на принципе , что в расплавленных магматических пород , или unlithified отложений , магнитные частицы выстраиваются с магнитным полем Земли в . Это магнитной записи хранятся в скалах , когда они охлаждаются и в осадках , когда они становятся литифицированние . Отклонений в расстановке этих палеомагнитных частиц от текущего направления магнитного подал Земли показывает , что континенты перемещаются. Британский физик Патрик Blackett , получивший Нобелевскую премию в 1948 году за работы в области ядерной физики и космических radioation , разработали чувствительный прибор называется астатическими магнитометра . Используя это оборудование , можно было впервые обнаружить ориентацию чрезвычайно слабых магнитных полей. Это позволило исследователям для проведения палеомагнитных исследований типа породы , магнетизм не может быть распознан ранее оборудования .

Океанография

В течение двух 1960- х годах ученые Кембриджа , Драммонд Мэтьюз и Фред Vine обнаружили , что по обе стороны от Срединно — Атлантического хребта были серии линейных магнитных аномалий. Полоски океанской коры были переменное магнитное ориентации . Эти наблюдения были объяснены с точки зрения морского дна распространение модель , согласно которой новая океаническая кора формы вдоль срединно — океанических хребтов , как две половинки океана расходятся.

Из этих простых наблюдений теория тектоники плит разработана.

Тектоника плит

По тектонических плит модели , поверхность Земли состоит из ряда относительно тонкие , но жесткие , пластин , которые находятся в постоянном движении. Поверхностный слой каждой пластины состоят из океанической коры , континентальной коры или комбинация обоих. Нижняя часть состоит из жесткого верхнего слоя мантии Земли . Жесткие плиты постепенно переходить вниз пластик (мягкий ) слой мантии , астеносферы . Пластины могут быть до 70 км толстой , если в составе океанической коры или 150 км включения континентальной коры. Плиты движутся с разными скоростями , африканские движется пластины около 25 мм в год , в то время как австралийская плита перемещается около 60 мм в год .

Большинство из тектонической , сейсмической и вулканической активности Земли происходит на границах соседних плит. Есть три типа границ плит: расходящихся , сходящихся и преобразования границ.

Различные поля пластины

В этот тип границы новой океанической коры образуется в зазоре между двумя расходящимися плитами. Плита площадь увеличивается как пластины раздвигаются . Плита движение происходит сбоку от границы пластины , которая Normall отмечен рост или гребнем . Позвоночника или повышение может быть компенсировано вине преобразования. В настоящее время большинство расходящиеся поля происходят вдоль центральной зоне больших бассейнов в мире океана. Процесс , при котором пластины раздвигаются называют морского дна распространение. Срединно — Атлантического хребта и Восточно — Тихоокеанского поднятия обеспечивают хорошие примеры этого типа плит края.

Срединно — Атлантический хребет системы

Конвергентные границы пластины

В сходящихся границе двух пластин находятся в относительном движении навстречу друг другу. Один из двух пластин скользит вниз под другим углом около 45 градусов и включен в мантии Земли вдоль зоны субдукции . Путь этой нисходящей пластина может быть найден из анализа глубоких землетрясений и начальной точки спуска отмечен на поверхности глубокие траншеи океана. Плита области уменьшается вдоль зоны субдукции . Когда две плиты океанической коры сталкиваются вулканическая островная дуга может образоваться . В качестве одной из пластин погpужавшейcя под другим он начинает таять на глубине от 90 до 150 км и в результате магма поднимается к поверхности над зоной субдукции , чтобы сформировать цепочку или дуги вулканов. Кромки пластины , не убывания том отмечены цепи вулканических островов.

Консервативные или преобразования полей

Разлома Сан — Андреас система является наиболее известным примером такого рода рубежом . Здесь две пластины двигаться в сторону друг мимо друга и океанической коры ни создать , ни уничтожить .

Скорость , с которой каждая пластина движется отдельно от расходящихся маржи колеблется от менее 50 мм в год более чем на 90 мм в год и может быть определена из структуры магнитных аномалий обе стороны от распространения позвоночника. По обе стороны от центра распространения , слабые магнитные аномалии 5-50 км в ширину и сотни километров может быть идентифицирован. расплавленная порода остывает между расходящимися плитами магнитных минералов , присутствующих присоединяются к ориентации магнитного поля Земли в то время. Полярности Земли изменилась на регулярной основе всей геологического времени . Магнитный север чередовались между арктическими (нормальная полярность ) и Антарктики ( обратная полярность ) . В результате этого , участков коры формируется в период нормальной полярности является палеомагнитных remnance , ориентированной на магнитный север сегодня , в то время часть коры формируется в период обратной полярности нет. Эти длинные линейных полос магнитных аномалий образуют узор symmerical обе стороны от центра распространения . Запись изменений в магнитной полярностью Земли была создана и приурочена к кайнозойской и является основой для магнитостратиграфии . Эта запись , в сочетании с магнитной полосы найдены обе стороны от распространения позвоночника, позволяет увеличить скорость и характер распространения морского дна должны быть рассмотрены.

Что вызывает пластин двигаться?

Этот вопрос еще до конца не решен. Четыре основных гипотез , выдвинутых для объяснения этого .

Конвекционные потоки

Эта гипотеза предполагает , что поток в мантии индуцированный конвекционные потоки , которые тянут и двигаться литосферных плит выше астеносферы . Конвекционные токи возникновения и распространения ниже дивергентных границ пластины и сходятся и спускаются по сходящимся. Три источника тепла производит конвекционные потоки :

( 1 ) охлаждение ядра Земли

( 2 ) радиоактивности в мантии и коры

( 3 ) охлаждение мантии

Конвекции гипотеза была предложена в нескольких различных формах в течение последних 60 лет. Конвективные модели пластины эволюции ясно показывают , насколько важно конвективного переноса тепла является современной Земли , по длине масштабах как малые , 100 км , а раз в 60 миллионов лет . Земля мот , проживающих на ее унаследованный капитал первоначального тепла , а не на своих радиогенных современных дохода .

Магма инъекции Эта гипотеза вызывает инъекции магмы в распространении центре нажатия пластин друг от друга и тем самым вызывая движение платформ.

Гравитация океанической литосферы утолщается по мере удаления от центра распространения и охлаждающей configurationwhich может , как правило , вызывают плиты скользит под действием силы тяжести , от расходящиеся края до сходятся края.

По убыванию пластин Эта гипотеза предполагает , что холодные плотные пластины убывания в мантию в зоне субдукции может вытянуть другую часть пластины с ней и тем самым вызвать движения плит.

Подводя итог , тектонических плит модель обеспечивает механизм , с помощью которого :

( 1 ) континентах , могут перемещаться по поверхности земного шара

( 2 ) модели вулканизма может измениться и перейти по всему миру в виде пластин и их границы развиваться и двигаться

( 3) новые океаны могут расти и различных осадочных бассейнах развиваться

( 4 ) океанов и осадочные бассейны закрыть и деформируются , чтобы произвести горах

В измерений с помощью РСДБ , SLR и GPS поддерживает выводы из Палеомагнетизм ?

Да, это так .

Геодезические данные с РСДБ — , SLR и GPS показывают , что пластина скоростях , как измеряется за последние 15 лет почти уровне тех среднем за последние 3 миллиона лет.

Более подробную информацию о тектонике плит , читать

Это динамика Земли : история Тектоника плит В. Jacquelyne Kious и Роберт I. Тиллинг

Оригинал статьи — http://geodesy.hartrao.ac.za/site/resources/plate-tectonics-overview.html