Litosfēra un zemes garoza. Kontinentālās dreifēšanas un litosfēras plātņu teorijas

Es nesen izmēģināju sevi kā skolotājs, un tas viss tāpēc, ka biju pieradis palīdzēt savam dēlam apgūt mājasdarbus. Litosfēras plātņu tēma viņam nez kāpēc nebija viegla, un viņam bija jāmēģina skaidri izskaidrot, kas ir litosfēras plāksne un cik daudz tādu ir. Es mēģināšu to vēlreiz šeit. :)

Kas ir litosfēras plāksne

Saskaņā ar zinātnisko definīciju tas ir liels gabals litosfēra, un zemes garozu attēlo vairāki šādi milzīgi bloki. To biezums ir nevienmērīgs un svārstās no 50 līdz 100 kilometriem. Zem plāksnēm ir apvalka augšējā daļa, kurai ir zināma viskozitāte. Ņemot vērā šo faktu, garozas apgabali ir kustībā - līdz 7 cm gadā. Tas tika noskaidrots, tikai rūpīgi analizējot planētas virsmas satelītattēlus.

Pamatojoties uz to, tas pat ir izvirzīts interesanta teorija, saskaņā ar kuru Zemes izskats nākotnē nedaudz atšķirsies no pašreizējā. Bet kādi spēki izraisa šādu masīvu teritoriju pārvietošanos? Tas notiek reibumā augoša magma plūst, kas ne tikai atgrūž plāksnes, bet bieži tās plēš, veidojot defektus. Procesā veidojas akmeņi, kas kļūst par “rētām” uz mūsu planētas virsmas. Bet process neapstājas, un, kad spriedze kļūst kritiska, veidojas jauni pārtraukumi. Tādējādi, pakāpeniski palielinot platību, plātnes attālinās.

Cik lielu plātņu ir?

Galvenie, kas klāj vairāk nekā 95% virsmas, ir šādi 14:

• austrāliešu;
• Klusais okeāns;
• Hindustāna;
• Filipīnas;
• Naskas plāksne;
• Dienvidamerikānis;
• somāliešu;
• arābu;
• Kokosriekstu plīts;
• Antarktīda;
• Āfrikas;
• Ziemeļamerikānis;
• Scotia plāksne;
• Eirāzijas.

Pierobežas teritorijas ir īpaši aktīvas, tāpēc to kontūras nav nemainīgas. Daži ir pielodēti, bet citi, gluži pretēji, tiek sadalīti mazākos fragmentos. Katra kontinenta kodols atrodas viena vai vairākas plātnes, kuras robežas attēlo kalnu grēdas - tektoniskās aktivitātes sekas. Pastāv noteikts noteikums, saskaņā ar kuru visstabilākās ir tās teritorijas, kur tās robežojas ne vairāk kā 3 plātnes, pretējā gadījumā šīs zonas kļūst nestabilas un sabrūk.

Sastāv no daudziem slāņiem, kas sakrauti viens virs otra. Tomēr vislabāk mēs zinām zemes garozu un litosfēru. Tas nav pārsteidzoši – galu galā mēs ne tikai dzīvojam no tiem, bet arī smeļam no dzīlēm lielāko daļu mums pieejamo dabas resursu. Bet Zemes augšējie apvalki joprojām saglabā miljoniem gadu ilgu mūsu planētas un visas Saules sistēmas vēsturi.

Šie divi jēdzieni tik bieži parādās presē un literatūrā, ka ir iekļuvuši ikdienas leksikā mūsdienu cilvēks. Abi vārdi tiek izmantoti, lai apzīmētu Zemes vai citas planētas virsmu – tomēr pastāv atšķirība starp jēdzieniem, kuru pamatā ir divas fundamentālas pieejas: ķīmiskā un mehāniskā.

Ķīmiskais aspekts – zemes garoza

Ja mēs sadalām Zemi slāņos, vadoties pēc atšķirībām ķīmiskais sastāvs, planētas augšējais slānis būs zemes garoza. Šis ir salīdzinoši plāns apvalks, kas beidzas 5 līdz 130 kilometru dziļumā zem jūras līmeņa – okeāna garoza ir plānāka, bet kontinentālā garoza kalnu apvidos ir visbiezākā. Lai gan 75% no garozas masas veido tikai silīcijs un skābeklis (nav tīrs, saistīts dažādās vielās), tai ir vislielākā ķīmiskā daudzveidība no visiem Zemes slāņiem.

Savu lomu spēlē arī minerālu bagātība - dažādas vielas un maisījumi, kas radīti miljardiem gadu ilgā planētas vēsturē. Zemes garozā ir ne tikai "vietējie" minerāli, kas radušies ģeoloģisko procesu rezultātā, bet arī masīvs organiskais mantojums, piemēram, nafta un ogles, kā arī citplanētiešu ieslēgumi.

Fizikālais aspekts – litosfēra

Paļaujoties uz fiziskās īpašības Zeme, piemēram, cietība vai elastība, mēs iegūsim nedaudz atšķirīgu ainu - planētas iekšpuse tiks ietīta litosfērā (no citas grieķu litosas, “akmeņaina, cieta” un “sphaira” sfēra). Tas ir daudz biezāks par zemes garozu: litosfēra stiepjas līdz 280 kilometru dziļumam un pat aptver apvalka augšējo cieto daļu!

Šī apvalka īpašības pilnībā atbilst nosaukumam - tas ir vienīgais cietais Zemes slānis, izņemot iekšējo kodolu. Tomēr spēks ir relatīvs - Zemes litosfēra ir viena no mobilākajām Saules sistēma, kuru dēļ planēta jau ir mainījusi savu izskats. Bet ievērojamām saspiešanas, izliekuma un citām elastīgām izmaiņām ir vajadzīgi tūkstošiem gadu, ja ne vairāk.

• Interesants fakts- planētai var nebūt virsmas garozas. Tātad, virsma ir tās rūdīta mantija; Saulei tuvākā planēta jau sen zaudēja savu garozu daudzu sadursmju rezultātā.

Rezumējot, Zemes garoza ir augšējā, ķīmiski daudzveidīgā litosfēras daļa, Zemes cietais apvalks. Sākotnēji tiem bija gandrīz vienāds sastāvs. Bet, kad dziļumus ietekmēja tikai pamatā esošā astenosfēra un augstā temperatūra, minerālu veidošanā uz virsmas aktīvi piedalījās hidrosfēra, atmosfēra, meteorītu paliekas un dzīvie organismi.

Litosfēras plāksnes

Vēl viena iezīme, kas atšķir Zemi no citām planētām, ir dažādu veidu ainavu daudzveidība uz tās. Protams, neticami svarīgu lomu spēlēja arī ūdens, par ko mēs runāsim nedaudz vēlāk. Bet pat mūsu planētas planētas ainavas pamatformas atšķiras no tā paša Mēness. Mūsu satelīta jūras un kalni ir meteorītu bombardēšanas bedres. Un uz Zemes tie veidojās simtiem un tūkstošiem miljonu gadu ilgas litosfēras plākšņu kustības rezultātā.

Jūs droši vien jau esat dzirdējuši par plāksnēm – tie ir milzīgi stabili litosfēras fragmenti, kas dreifē pa šķidro astenosfēru, kā lūzis ledus uz upes. Tomēr starp litosfēru un ledu ir divas galvenās atšķirības:

• Atstarpes starp plāksnēm ir mazas un ātri aizveras, jo no tām izplūst izkususi viela, un pašas plāksnes nesabojājas sadursmēs.
• Atšķirībā no ūdens, mantijā nav pastāvīgas plūsmas, kas varētu noteikt nemainīgu kontinentu kustības virzienu.

Tātad, dzinējspēks Litosfēras plākšņu dreifs ir mantijas galvenās daļas astenosfēras konvekcija - karstākas plūsmas no zemes kodola paceļas uz virsmu, kad aukstās nokrīt atpakaļ. Ņemot vērā, ka kontinenti atšķiras pēc izmēra un to reljefa apakšējā puse atspoguļo augšdaļas nelīdzenumus, tie arī pārvietojas nevienmērīgi un nekonsekventi.

Galvenās plāksnes

Miljardiem gadu ilgas litosfēras plākšņu kustības laikā tās vairākkārt saplūda superkontinentos, pēc tam atkal atdalījās. Tuvākajā nākotnē, pēc 200–300 miljoniem gadu, gaidāma arī superkontinenta, ko sauc par Pangea Ultima, veidošanās. Iesakām noskatīties video raksta beigās – tas skaidri parāda, kā litosfēras plāksnes ir migrējušas pēdējo vairāku simtu miljonu gadu laikā. Turklāt kontinentālās kustības spēku un aktivitāti nosaka Zemes iekšējā karsēšana – jo augstāka tā ir, jo vairāk planēta izplešas, un jo ātrāk un brīvāk pārvietojas litosfēras plāksnes. Tomēr kopš Zemes vēstures sākuma tās temperatūra un rādiuss pakāpeniski samazinās.

• Interesants fakts ir tas, ka plākšņu dreifēšanai un ģeoloģiskajai aktivitātei nav obligāti jābūt planētas iekšējai pašsasildīšanai. Piemēram, Jupitera satelītam ir daudz aktīvu vulkānu. Bet enerģiju tam nodrošina nevis satelīta kodols, bet gan gravitācijas berze c, kuras dēļ Io iekšpuse uzsilst.

Litosfēras plātņu robežas ir ļoti patvaļīgas - dažas litosfēras daļas nogrimst zem citām, un dažas, piemēram, Klusā okeāna plātnes, ir pilnībā paslēptas zem ūdens. Ģeologi mūsdienās saskaita 8 galvenās plāksnes, kas aizņem 90 procentus no visas Zemes platības:

• Austrālijas
• Antarktīda
• Āfrikas
• Eirāzijas
• Hindustāna
• Klusais okeāns
• ziemeļamerikānis
• dienvidamerikānis

Šis dalījums parādījās nesen - piemēram, Eirāzijas plāksne pirms 350 miljoniem gadu sastāvēja no atsevišķas daļas, kuras saplūšanas laikā izveidojās Urālu kalni, kas ir vieni no senākajiem uz Zemes. Zinātnieki līdz pat šai dienai turpina pētīt defektus un okeāna dibenu, atklājot jaunas plātnes un precizējot veco plātņu robežas.

Ģeoloģiskā darbība

Litosfēras plāksnes pārvietojas ļoti lēni - tās slīd viena otrai pāri ar ātrumu 1–6 cm/gadā un attālinās maksimāli par 10–18 cm/gadā. Bet tieši kontinentu mijiedarbība rada Zemes ģeoloģisko aktivitāti, kas manāma virspusē - litosfēras plātņu saskares zonās vienmēr notiek vulkānu izvirdumi, zemestrīces un kalnu veidošanās.

Tomēr ir izņēmumi – tā sauktie karstie punkti, kas var pastāvēt arī dziļi litosfēras plātnēs. Tajos izkausētās astenosfēras vielas plūsmas plīst uz augšu, izkausējot litosfēru, kas izraisa vulkāniskās aktivitātes palielināšanos un regulāras zemestrīces. Visbiežāk tas notiek to vietu tuvumā, kur viena litosfēras plāksne uzlīst uz otras - plāksnes apakšējā, nospiestā daļa iegrimst Zemes apvalkā, tādējādi palielinot magmas spiedienu uz augšējo plāksni. Tomēr tagad zinātnieki sliecas uzskatīt, ka litosfēras “noslīkušās” daļas kūst, palielinot spiedienu mantijas dziļumos un tādējādi radot augšup vērstas plūsmas. Tas var izskaidrot dažu karsto punktu anomālo attālumu no tektoniskajiem lūzumiem.

• Interesants fakts ir tas, ka vairoga vulkāni, kam raksturīga plakana forma, bieži veidojas karstajos punktos. Tie izplūst daudzas reizes, augot plūstošās lavas dēļ. Tas ir arī tipisks citplanētiešu vulkāna formāts. Slavenākais no tiem uz Marsa, visvairāk augstākais punkts planēta - tās augstums sasniedz 27 kilometrus!

Zemes okeāna un kontinentālā garoza

Plākšņu mijiedarbība arī noved pie divu veidošanās dažādi veidi zemes garoza - okeāniska un kontinentāla. Tā kā okeāni, kā likums, ir dažādu litosfēras plākšņu krustojumi, to garoza nepārtraukti mainās - tiek sadalīta vai absorbēta citās plātnēs. Bojājumu vietā notiek tiešs kontakts ar apvalku, no kurienes paceļas karsta magma. Atdziestot ūdens ietekmē, veidojas plāns bazaltu slānis, galvenais vulkāniskais iezis. Tādējādi okeāna garoza tiek pilnībā atjaunota ik pēc 100 miljoniem gadu - vecākās teritorijas, kas atrodas Klusais okeāns, sasniedz maksimālo vecumu 156–160 miljonus gadu.

Svarīgs! Okeāna garoza nav visa zemes garoza, kas atrodas zem ūdens, bet tikai tās jaunās daļas kontinentu krustpunktā. Daļa kontinentālās garozas atrodas zem ūdens, stabilu litosfēras plātņu zonā.

Okeāna garozas vecums (sarkans atbilst jaunai garozai, zils - vecai garozai).

Litosfēra ir viss planētas Zeme cietais apvalks. Litosfēras augšējais slānis ir zemes garoza, zem kuras atrodas zemes apvalka augšējais slānis. Litosfēras apakšējo daļu sauc par astenosfēru. Astenosfēru raksturo mazāks seismisko viļņu ātrums. Zemes cietais apvalks sastāv no samērā stabilām platformām un salokāmām jostām (kustināmām zonām).

Nozīmīgākās un stabilākās zemes čaulas daļas sauc par litosfēras plāksnēm. Šādām plāksnēm ir robežas. Litosfēras plākšņu robežas nosaka trīs faktori:

• Seismiskā aktivitāte
• Tektoniskā aktivitāte
• Vulkāniskā darbība

Tos iedala arī trīs veidos:

• Pārveidojošs
• Saplūstošs
• Atšķirīgs

Litosfēras plāksnēm ir raksturīga iezīme– tie pastāvīgi maina savu formu. Ir divu veidu garoza - okeāniskā un kontinentālā. Plātnes var sastāvēt vai nu tikai no okeāna garozas, vai arī no okeāna un kontinentālās garozas simbiozes. Astoņas lielākās litosfēras plāksnes aizņem vairāk nekā 90% no planētas virsmas.

Plātņu tektonika

Ģeologi pēta litosfēras plākšņu kustību pa relatīvi kustīgu astenosfēru. Šai parādībai ir veltīta ģeoloģijas sadaļa ar nosaukumu “Plātņu tektonika”. Šī ir salīdzinoši jauna sadaļa zinātnē. Tas datēts ar pagājušā gadsimta 20. gadiem. Plākšņu kustības teoriju pirmais izvirzīja vācu meteorologs Alfrēds Vēgeners. Bet šī teorija tika noraidīta tikai četrdesmit gadus vēlāk - 60. gados.

Mūsdienu zinātnē tiek uzskatīts par pierādītu, ka plākšņu kustība pa horizontālām trajektorijām notiek konvekcijas dēļ. Šo procesu darbināšanai nepieciešamo enerģiju rada temperatūras atšķirības.

Plākšņu veidošanās un evolūcija

Litosfēras plākšņu “priekšgājēji” – garozas bloki uz planētas parādījās Arhejas periodā (pirms 4 līdz 2,5 miljardiem gadu). Aptuveni tajā pašā periodā sākās viņu migrācija. Tomēr plātņu tektonika savā moderna forma veidojās uz Zemes proterozoja periodā (pirms 2500 līdz 540 miljoniem gadu).

Atsevišķa pētniecības joma ir pagātnē notikušo plākšņu kustību rekonstrukcija. Ieslēgts Šis brīdis Plātņu tektonika ir pētīta līdz arhejas periodam. Pētījuma laikā zinātniekiem izdevās konstatēt, ka ik pēc 400-600 miljoniem gadu kontinenti apvienojas, veidojot vienu milzu megakontinentu. Kontinenti to mūsdienu formā veidojās pirms aptuveni 200 miljoniem gadu, un tas notika milzīgas vienības, ko sauca par Pangea, sadalīšanas rezultātā.

Ir arī konstatēts, ka kontinenti šobrīd atrodas maksimālās atdalīšanās stadijā. Ir zināms, ka Klusais okeāns sarūk, un Atlantijas okeāns, gluži pretēji, kļūst plašāks. Lielā Hindustānas pussala virzās ziemeļu virzienā un pamazām saspiež Eirāzijas plāksni.

Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka plākšņu pastāvēšanas pirmajos periodos siltuma plūsma no Zemes zarnām bija daudz intensīvāka. Tāpēc garozai bija mazāks biezums, un līdz ar to spiediens zem garozas bija ievērojami mazāks.

Litosfēras plākšņu dziļums

Ņemot vērā Zemes fizikālās īpašības (elastību, cietību), varam teikt, ka litosfēra “apņem Zemes iekšpusi. Tas iestiepjas gandrīz 300 kilometru dziļumā uz planētas. Interesants fakts: bez zemes kodola litosfēra ir vienīgais cietais slānis. Litosfēras stiprums ir relatīvs jēdziens, jo plāksnes, no kurām tā sastāv, atrodas pastāvīgā kustībā. Šīs kustības rezultātā mūsu planēta pastāvīgi mainās visā tās pastāvēšanas laikā.

Litosfēras plākšņu kustība ir unikāla parādība, kas atšķir Zemi no citām planētām. Ja, piemēram, uz Mēness ainava un reljefs veidojās miljoniem gadu no meteorītu triecieniem, tad zemes reljefs ir litosfēras plākšņu “darba” rezultāts.

Litosfēras plākšņu kustības ātrums

Plāksnes pārvietojas ļoti lēni. Viņi var rāpot viens otram virsū ar ātrumu aptuveni 1-6 centimetri gadā. Litosfēras plāksnes spēj attālināties viena no otras ar lielāku ātrumu - 10-18 centimetrus gadā. Ģeoloģiskā aktivitāte, kas jūtama un redzama uz planētas virsmas – kalnu veidošanās, vulkānu izvirdumi un zemestrīces – notiek tieši kontinentu mijiedarbības dēļ.

Plākšņu kustībai vertikālā virzienā ir daudz mazāka intensitāte - līdz diviem desmitiem milimetru gadā. Bojājumi veidojas plākšņu plīsumu rezultātā, kas, savukārt, rodas litosfēras plāksnei kustoties vertikālā virzienā. Izkausēta lava ieplūst radušajās plaisās. Lavai atdziestot, veidojas magmatiski ieži, kas aizpilda dobumus. Bet, tā kā plākšņu kustība ir nepārtraukta, stiepšanās pakāpeniski palielinās, un drīz vien veidojas arvien jauni defekti.

Tādējādi magmatisko iežu dēļ litosfēra nepārtraukti palielinās un maina savu konfigurāciju, un plāksnes attālinās. Zonu, kurā atrodas horizontālā diverģences josla, sauc par plaisas zonu.

Plākšņu kustības veidi

Kontinentālo plātņu sadursmes rezultātā veidojas salocīti kalni. Plātnēm attālinoties, okeānos veidojas vidus okeāna grēdas, bet kontinentos veidojas plaisas un lūzumi. Kad kontinentālās un okeāna plātnes saduras, parādās dziļjūras tranšejas un kalni.

Zemestrīces rodas pēkšņas enerģijas izdalīšanās rezultātā, ko rada tektonisko plākšņu kustība. Lavas kustības fenomenu zemes garozā un tās parādīšanos uz virsmas sauc par vulkānismu.

Jo tālāk plāksnes apgabals atrodas no plaisas zonas, jo vēsāks un smagāks tas ir. Milzīgās masas dēļ šī plāksnes daļa nokrīt, un uz Zemes virsmas veidojas reljefa ieplakas.

Litosfēras biezums

Litosfēras “biezums” ģeoloģijā attiecas uz tās biezumu. Vidējais litosfēras biezums uz sauszemes ir vidēji 35-40 kilometri. Interesanta litosfēras iezīme ir tā, ka, nevis senie kalni virs tā, jo spēcīgāks ir tā slānis. Tādējādi zem senajiem Himalaju kalniem litosfēras biezums sasniedz 90 kilometrus.

Plānākie litosfēras apgabali atrodas zem okeāniem - tur tās vidējais biezums ir aptuveni desmit kilometri, bet zem dažiem Klusā okeāna apgabaliem - tikai pieci kilometri. Zemes garozas biezumu nosaka, mērot seismisko viļņu izplatīšanās ātrumu.

Tādējādi litosfēras vertikālās plāksnes ietver zemes garozu un mantijas augšējo daļu. Papildus lielākajām ir arī nelielas plātnes. Litosfēras plākšņu dalījums lielajās un mazajās ir atkarīgs no to relatīvās nobīdes sākotnējā ātruma un raksturīgā lineārā izmēra.

Litosfēras augšējo daļu galvenokārt veido granīti, tās blīvums ir 3,22 g uz kubikcentimetru. Pateicoties šim blīvumam, plāksnes ir peldošas un neiegrimst viskozā astenosfērā.

Tektonikas nozīme

Plātņu tektonika ir viena no svarīgākajām zinātnēm, kas pēta Zemi. Tas ir salīdzināms ar astronomisko heliocentrisko koncepciju un DNS atklāšanu. Tektonika ir sava veida savienojoša saite, kas apvieno dažādas zinātnes par planētas Zeme dzīvi.

Litosfēras plātņu tektonikas teorijas pamatprincipi :

Plātņu tektonika(plātņu tektonika) - mūsdienu ģeoloģiskā teorija par litosfēras kustību. Saskaņā ar šo teoriju globālo tektonisko procesu pamatā ir relatīvi neatņemamu litosfēras bloku - litosfēras plātņu - horizontāla kustība. Tādējādi plākšņu tektonika pēta litosfēras plākšņu kustības un mijiedarbību Garozas bloku horizontālo kustību pirmo reizi ierosināja Alfrēds Vēgeners 20. gadsimta hipotēzes ietvaros, taču šī hipotēze tolaik neguva atbalstu. Tikai 1960. gados pētījumi par okeāna dibenu sniedza pārliecinošus pierādījumus par plātņu horizontālām kustībām un okeāna izplešanās procesiem okeāna garozas veidošanās (izplatīšanās) dēļ. Ideju atdzimšana par horizontālo kustību dominējošo lomu notika “mobilistiskās” tendences ietvaros, kuras attīstība noveda pie mūsdienu plātņu tektonikas teorijas attīstības. Plākšņu tektonikas galvenos principus 1967.-68.gadā formulēja amerikāņu ģeofiziķu grupa - V.Dž.Morgans, K.Lepikons, Dž.Olivers, Dž.Īzakss, L.Saikss, izstrādājot agrākās (1961.-62.) idejas par Amerikāņu zinātnieki G. Hess un R. Digtsa par okeāna dibena paplašināšanos (izplatīšanos).

Plātņu tektonikas pamatprincipus var apkopot vairākos fundamentālos veidos:

1). Planētas augšējā akmeņainā daļa ir sadalīta divos apvalkos, kas būtiski atšķiras pēc reoloģiskām īpašībām: stingra un trausla litosfēra un pamatā esošā plastmasas un mobilā astenosfēra.
Litosfēras bāze ir izoterma, kas aptuveni vienāda ar 1300°C, kas atbilst mantijas materiāla kušanas temperatūrai (solidus) pie litostatiskā spiediena, kas pastāv pirmo simtu kilometru dziļumā. Ieži uz Zemes virs šīs izotermas ir diezgan auksti un uzvedas kā cieti materiāli, savukārt pamatā esošie tāda paša sastāva ieži ir diezgan sakarsuši un samērā viegli deformējas.

2 ). Litosfēra ir sadalīta plāksnēs, kas pastāvīgi pārvietojas pa plastmasas astenosfēras virsmu. Litosfēra ir sadalīta 8 lielās plāksnēs, desmitiem vidējo plātņu un daudzās mazās. Starp lielajām un vidējām plātnēm ir jostas, kas veidotas no mazu garozas plātņu mozaīkas.
Plātņu robežas ir seismiskās, tektoniskās un magmatiskās aktivitātes zonas; plākšņu iekšējie reģioni ir vāji seismiski, un tiem raksturīga vāja endogēno procesu izpausme.
Vairāk nekā 90% Zemes virsmas krīt uz 8 lielām litosfēras plāksnēm:
Austrālijas plāksne,
Antarktikas plāksne,
Āfrikas plāksne,
Eirāzijas plāksne,
Hindustānas plāksne,
Klusā okeāna plāksne,
Ziemeļamerikas plāksne,
Dienvidamerikas plāksne.
Vidējās plāksnes: Arābijas (subkontinents), Karību jūras reģions, Filipīnas, Naska un Koko un Huans de Fuka utt.
Dažas litosfēras plāksnes sastāv tikai no okeāna garozas (piemēram, Klusā okeāna plāksne), citās ir gan okeāna, gan kontinentālās garozas fragmenti.

3 ). Ir trīs veidu plākšņu relatīvās kustības: diverģence (diverģence), konverģence (konverģence) un bīdes kustības.

Attiecīgi izšķir trīs galveno plākšņu robežu veidus.

* Atšķirīgās robežas ir robežas, pa kurām plāksnes attālinās. Ģeodinamisko situāciju, kurā notiek zemes garozas horizontālas stiepšanās process, ko pavada pagarinātu lineāri iegarenu spraugu vai grāvveida ieplaku parādīšanās, sauc par riftingu. Šīs robežas aprobežojas ar kontinentālām plaisām un okeāna vidus grēdām okeāna baseinos. Termins "plīsums" (no angļu valodas rift - plaisa, plaisa, sprauga) tiek attiecināts uz lieliem. lineāras struktūras dziļas izcelsmes, veidojusies zemes garozas stiepšanās laikā. Struktūras ziņā tās ir grabenveidīgas struktūras. Plaisas var veidoties gan kontinentālajā, gan okeāniskajā garozā, veidojot vienotu globālu sistēmu, kas orientēta attiecībā pret ģeoīda asi. Šajā gadījumā kontinentālo plaisu evolūcija var izraisīt kontinentālās garozas nepārtrauktības pārrāvumu un šīs plaisas pārvēršanos okeāniskā plaisā (ja plaisas paplašināšanās apstājas pirms kontinentālās garozas plīsuma stadijas, tā ir piepildīts ar nogulsnēm, pārvēršoties par aulakogēnu).

Kontinentālās plaisas struktūra

Plākšņu atdalīšanās procesu okeāna plaisu zonās (okeāna vidus grēdās) pavada jaunas okeāna garozas veidošanās, pateicoties magmatiskajam bazalta kausējumam, kas nāk no astenosfēras. Šo jaunas okeāna garozas veidošanās procesu mantijas materiāla pieplūduma dēļ sauc par izplatīšanos (no angļu valodas spread - izplatīties, izvērsties).

Okeāna vidus grēdas uzbūve

1 – astenosfēra, 2 – ultrabāzes ieži, 3 – pamata ieži (gabroīdi), 4 – paralēlo aizsprostu komplekss, 5 – okeāna dibena bazalti, 6 – okeāna garozas segmenti, kas veidojušies dažādos laikos (I-V, tiem kļūstot senākiem). ), 7 – virszemes vulkāna kamera (ar ultrabāzisko magmu apakšējā daļā un pamata magmu augšējā daļā), 8 – okeāna dibena nogulumi (1-3, kad tie uzkrājas)

Izkliedes laikā katru pagarinājuma impulsu pavada jaunas apvalka kausējuma daļas ienākšana, kas, sacietējot, veido plākšņu malas, kas novirzās no MOR ass. Tieši šajās zonās veidojas jauna okeāna garoza.

* Saplūstošās robežas ir robežas, pa kurām plātnes saduras. Sadursmes laikā var būt trīs galvenās mijiedarbības iespējas: "okeāna - okeāna", "okeāna - kontinentālā" un "kontinentālā - kontinentālā" litosfēra. Atkarībā no sadursmes plākšņu veida var notikt vairāki dažādi procesi.
Subdukcija ir process, kurā okeāna plāksne tiek nospiesta zem kontinentālās vai citas okeāna plātnes. Subdukcijas zonas ir ierobežotas ar dziļjūras tranšeju aksiālajām daļām, kas saistītas ar salu lokiem (kas ir aktīvo robežu elementi). Subdukcijas robežas veido aptuveni 80% no visu konverģento robežu garuma.
Kontinentālajai un okeāna plātnei saduroties, dabiska parādība ir okeāna (smagākā) plātnes pārvietošanās zem kontinentālās plātnes malas; Kad saduras divi okeāni, senākais (tas ir, vēsāks un blīvāks) no tiem nogrimst.
Subdukcijas zonām ir raksturīga struktūra: tās tipiski elementi kalpo kā dziļjūras tranšeja - vulkāniskas salas loks - muguras loka baseins. Dziļjūras tranšeja tiek veidota subdukcijas plāksnes lieces un apakšizspieduma zonā. Šai plāksnei grimstot, tā sāk zaudēt ūdeni (daudz atrodams nogulumos un minerālos), pēdējais, kā zināms, ievērojami samazina iežu kušanas temperatūru, kā rezultātā veidojas kušanas centri, kas baro salu loku vulkānus. Vulkāniskā loka aizmugurē parasti notiek zināma stiepšanās, kas nosaka aizmugures loka baseina veidošanos. Aizmugures loka baseina zonā stiepšanās var būt tik nozīmīga, ka tā izraisa plātņu garozas plīsumu un baseina ar okeānisku garozu atvēršanos (tā sauktais aizmugures loka izplatīšanās process).

Subduktīvās plāksnes iegremdēšanu apvalkā izseko zemestrīču perēkļi, kas rodas plākšņu saskarē un subdukcijas plāksnes iekšpusē (vēsākas un līdz ar to trauslākas nekā apkārtējie mantijas ieži). Šo seismofokālo zonu sauc par Benioff-Zavaritsky zonu. Subdukcijas zonās sākas jaunas kontinentālās garozas veidošanās process. Daudz retāks kontinentālo un okeāna plātņu mijiedarbības process ir obdukcijas process – okeāna litosfēras daļas uzgrūšana uz kontinentālās plātnes malu. Jāuzsver, ka šī procesa laikā tiek atdalīta okeāna plāksne un tikai tā augšējā daļa– garoza un vairāki kilometri augšējo apvalku. Saduroties kontinentālajām plāksnēm, kuru garoza ir vieglāka par mantijas materiālu un līdz ar to nespēj tajā iegrimt, notiek sadursmes process. Sadursmes laikā tiek saspiestas, saspiestas kontinentālo plātņu sadursmes malas un veidojas lielu vilces spēku sistēmas, kas noved pie kalnu būvju augšanas ar sarežģītu locījuma-vilces struktūru. Klasisks piemērs Par šādu procesu kalpo Hindustānas plāksnes sadursme ar Eirāzijas plāksni, ko pavada Himalaju un Tibetas grandiozo kalnu sistēmu izaugsme. Sadursmes process aizstāj subdukcijas procesu, pabeidzot okeāna baseina slēgšanu. Turklāt sadursmes procesa sākumā, kad kontinentu malas jau ir satuvinājušās, sadursme tiek apvienota ar subdukcijas procesu (okeāna garozas paliekas turpina grimt zem kontinenta malas). Liela mēroga reģionālais metamorfisms un intruzīvs granitoīds magmatisms ir raksturīgi sadursmes procesiem. Šie procesi noved pie jaunas kontinentālās garozas izveidošanās (ar tai raksturīgo granīta-gneisa slāni).

* Transformācijas robežas ir robežas, pa kurām notiek plākšņu nobīdes.

4 ). Subdukcijas zonās absorbētās okeāna garozas tilpums ir vienāds ar garozas tilpumu, kas parādās izplatīšanās zonās. Šī pozīcija uzsver domu, ka Zemes tilpums ir nemainīgs. Taču šis viedoklis nav vienīgais un galīgi pierādītais. Iespējams, ka plaknes tilpums mainās pulsējoši, vai arī tas samazinās dzesēšanas dēļ.

5 ). Galvenais plākšņu kustības iemesls ir mantijas konvekcija, ko izraisa mantijas termogravitācijas strāvas.
Šo strāvu enerģijas avots ir temperatūras starpība starp Zemes centrālajiem apgabaliem un tās virsmai tuvo daļu temperatūra. Šajā gadījumā galvenā endogēnā siltuma daļa izdalās uz serdes un apvalka robežas dziļās diferenciācijas procesā, kas nosaka primārās hondrītiskās vielas sadalīšanos, kuras laikā metāla daļa steidzas uz centru, ēka. augšup pa planētas kodolu, un silikāta daļa koncentrējas apvalkā, kur tā tālāk tiek diferencēta.
Zemes centrālajās zonās sakarsušie ieži paplašinās, to blīvums samazinās, un tie uzpeld, dodot vietu aukstākām un līdz ar to smagākām masām, kas jau ir atdevušas daļu siltuma virszemes zonās. Šis siltuma pārneses process notiek nepārtraukti, kā rezultātā veidojas sakārtotas slēgtas konvekcijas šūnas. Šajā gadījumā šūnas augšējā daļā vielas plūsma notiek gandrīz horizontālā plaknē, un tieši šī plūsmas daļa nosaka astenosfēras matērijas un uz tās esošo plākšņu horizontālo kustību. Kopumā konvektīvo šūnu augšupejošie zari atrodas zem atšķirīgu robežu zonām (MOR un kontinentālās plaisas), bet lejupejošie zari atrodas zem konverģentu robežu zonām. Tādējādi galvenais litosfēras plākšņu kustības iemesls ir konvektīvo strāvu “vilkšana”. Turklāt uz plātnēm iedarbojas vairāki citi faktori. Jo īpaši astenosfēras virsma izrādās nedaudz paaugstināta virs augšupejošo zaru zonām un vairāk nospiesta iegrimšanas zonās, kas nosaka litosfēras plāksnes gravitācijas “slīdēšanu”, kas atrodas uz slīpas plastmasas virsmas. Turklāt notiek smagas aukstās okeāna litosfēras ievilkšanas procesi subdukcijas zonās karstajā un līdz ar to mazāk blīvajā astenosfērā, kā arī hidrauliskā ieķīlēšana ar bazaltiem MOR zonās.

Plākšņu tektonikas galvenie virzošie spēki tiek pielietoti litosfēras iekšplates daļu pamatnei - mantijas pretestības spēki zem okeāniem un FDC zem kontinentiem, kuru lielums galvenokārt ir atkarīgs no astenosfēras plūsmas ātruma, un pēdējo nosaka astenosfēras slāņa viskozitāte un biezums. Tā kā astenosfēras biezums zem kontinentiem ir daudz mazāks un viskozitāte ir daudz lielāka nekā zem okeāniem, FDC spēka lielums ir gandrīz par vienu pakāpi mazāks par FDO vērtību. Zem kontinentiem, īpaši to senajām daļām (kontinentālajiem vairogiem), astenosfēra gandrīz izspiežas, tāpēc šķiet, ka kontinenti ir “saspiesti”. Tā kā lielākā daļa mūsdienu Zemes litosfēras plātņu ietver gan okeāna, gan kontinentālās daļas, jāsagaida, ka kontinenta klātbūtnei plāksnē kopumā vajadzētu “palēnināt” visas plāksnes kustību. Tā tas patiesībā notiek (visstraujāk kustīgās gandrīz tīri okeāna plātnes ir Klusais okeāns, Kokosu salas un Naska; vislēnākās ir Eirāzijas, Ziemeļamerikas, Dienvidamerikas, Antarktikas un Āfrikas plātnes, kuru platības ievērojamu daļu aizņem kontinenti) . Visbeidzot, pie saplūstošām plātņu robežām, kur litosfēras plākšņu (plātņu) smagās un aukstās malas iegrimst apvalkā, to negatīvā peldspēja rada FNB spēku (indekss spēka apzīmējumā - no angļu valodas negatīvā peldspēja). Pēdējā darbība noved pie tā, ka plāksnes subdukcijas daļa nogrimst astenosfērā un velk visu plāksni sev līdzi, tādējādi palielinot tās kustības ātrumu. Acīmredzot FNB spēks darbojas sporādiski un tikai noteiktos ģeodinamiskos iestatījumos, piemēram, plātņu bojājuma gadījumos iepriekš aprakstītajā 670 km sadalījumā.
Tādējādi mehānismus, kas iedarbina litosfēras plāksnes, nosacīti var iedalīt šādās divās grupās: 1) saistīti ar mantijas vilkšanas mehānisma spēkiem, kas pielikti jebkuram plākšņu pamatnes punktam, attēlā - spēki FDO un FDC; 2) saistīti ar spēkiem, kas pielikti plātņu malām (malas spēka mehānisms), attēlā - FRP un FNB spēki. Katrai litosfēras plāksnei individuāli tiek novērtēta viena vai otra piedziņas mehānisma, kā arī noteiktu spēku loma.

Šo procesu kombinācija atspoguļo vispārējo ģeodinamisko procesu, aptverot apgabalus no Zemes virsmas līdz dziļajām zonām. Pašlaik Zemes apvalkā attīstās divu šūnu mantijas konvekcija ar slēgtām šūnām (pēc caurlaidīgās konvekcijas modeļa) vai atsevišķa konvekcija augšējā un apakšējā apvalkā ar plātņu uzkrāšanos zem subdukcijas zonām (saskaņā ar divu- līmeņa modelis). Mantijas materiāla paaugstināšanās iespējamie poli atrodas Āfrikas ziemeļaustrumos (aptuveni zem Āfrikas, Somālijas un Arābijas plātņu savienojuma zonas) un Lieldienu salas reģionā (zem Klusā okeāna vidējā grēda - Klusā okeāna austrumu kāpums) . Mantijas materiāla iegrimšanas ekvators iet aptuveni pa nepārtrauktu plākšņu robežu ķēdi gar Klusā okeāna un austrumu Indijas okeāna perifēriju. Mūsdienu mantijas konvekcijas režīms, kas sākās apmēram pirms 200 miljoniem gadu, sabrūkot Pangea. uz mūsdienu okeāniem, nākotnē tiks aizstāts ar vienšūnas režīmu (saskaņā ar konvekcijas konvekcijas modeli caur apvalku) vai (pēc alternatīva modeļa) konvekcija kļūs caur apvalku plātņu sabrukšanas dēļ caur 670 km posms. Tas var izraisīt kontinentu sadursmi un jauna superkontinenta veidošanos, piekto Zemes vēsturē.

6 ). Plākšņu kustības pakļaujas sfēriskās ģeometrijas likumiem, un tās var aprakstīt, pamatojoties uz Eilera teorēmu. Eilera rotācijas teorēma nosaka, ka jebkurai trīsdimensiju telpas rotācijai ir ass. Tādējādi rotāciju var raksturot ar trim parametriem: rotācijas ass koordinātām (piemēram, tās platumu un garumu) un griešanās leņķi. Pamatojoties uz šo pozīciju, var rekonstruēt kontinentu stāvokli iepriekšējos ģeoloģiskajos laikmetos. Kontinentu kustību analīze ļāva secināt, ka ik pēc 400–600 miljoniem gadu tie apvienojas vienā superkontinentā, pakļaujoties tālāka sadalīšanās. Šāda superkontinenta Pangea šķelšanās rezultātā, kas notika pirms 200-150 miljoniem gadu, izveidojās mūsdienu kontinenti.

Zemes litosfēras plāksnes ir milzīgi bloki. To pamatu veido stipri salocīti granīta metamorfiski magmatiskie ieži. Litosfēras plākšņu nosaukumi tiks doti zemāk esošajā rakstā. No augšas tie ir pārklāti ar trīs līdz četru kilometru "pārsegu". Tas veidojas no nogulumiežiem. Platformai ir topogrāfija, kas sastāv no izolētām kalnu grēdām un plašiem līdzenumiem. Tālāk tiks aplūkota litosfēras plākšņu kustības teorija.

Hipotēzes rašanās

Litosfēras plākšņu kustības teorija parādījās divdesmitā gadsimta sākumā. Pēc tam viņai bija lemts spēlēt nozīmīgu lomu planētu izpētē. Zinātnieks Teilors un pēc viņa Vegeners izvirzīja hipotēzi, ka laika gaitā litosfēras plāksnes dreifē horizontālā virzienā. Tomēr 20. gadsimta trīsdesmitajos gados nostiprinājās cits viedoklis. Pēc viņa teiktā, litosfēras plākšņu kustība tika veikta vertikāli. Šīs parādības pamatā bija planētas mantijas matērijas diferenciācijas process. To sāka saukt par fiksismu. Šis nosaukums bija saistīts ar faktu, ka tika atpazīts garozas daļu pastāvīgi fiksētais stāvoklis attiecībā pret apvalku. Taču 1960. gadā pēc tam, kad tika atklāta globāla okeāna vidus grēdu sistēma, kas aptver visu planētu un dažos apgabalos sasniedz zemi, notika atgriešanās pie 20. gadsimta sākuma hipotēzes. Tomēr teorija ieguva jaunu formu. Bloku tektonika ir kļuvusi par vadošo hipotēzi zinātnēs, kas pēta planētas struktūru.

Pamatnoteikumi

Tika konstatēts, ka pastāv lielas litosfēras plāksnes. To skaits ir ierobežots. Ir arī mazākas Zemes litosfēras plāksnes. Robežas starp tām tiek novilktas atbilstoši koncentrācijai zemestrīces perēkļos.

Litosfēras plātņu nosaukumi atbilst kontinentālajiem un okeāna reģioniem, kas atrodas virs tiem. Ir tikai septiņi kvartāli ar milzīgu platību. Lielākās litosfēras plāksnes ir Dienvidamerikas un Ziemeļamerikas, EiroĀzijas, Āfrikas, Antarktikas, Klusā okeāna un Indoaustrālijas.

Bloki, kas peld pa astenosfēru, izceļas ar savu stingrību un stingrību. Iepriekš minētie apgabali ir galvenās litosfēras plāksnes. Saskaņā ar sākotnējām idejām tika uzskatīts, ka kontinenti iziet cauri okeāna dibenam. Šajā gadījumā litosfēras plākšņu kustība tika veikta neredzama spēka ietekmē. Pētījumu rezultātā atklājās, ka bloki pasīvi peld pa mantijas materiālu. Ir vērts atzīmēt, ka to virziens sākotnēji ir vertikāls. Mantijas materiāls paceļas uz augšu zem kores virsotnes. Tad izplatīšanās notiek abos virzienos. Attiecīgi tiek novērota litosfēras plākšņu diverģence. Šis modelis attēlo okeāna dibenu kā milzīgu. Tas nonāk virspusē okeāna vidus grēdu plaisu reģionos. Tad tas slēpjas dziļjūras tranšejās.

Litosfēras plākšņu atšķirības provocē okeāna dibenu paplašināšanos. Tomēr planētas tilpums, neskatoties uz to, paliek nemainīgs. Fakts ir tāds, ka jaunas garozas rašanos kompensē tās uzsūkšanās dziļūdens tranšeju subdukcijas (zemspiedes) zonās.

Kāpēc litosfēras plāksnes pārvietojas?

Iemesls ir planētas apvalka materiāla termiskā konvekcija. Litosfēra ir izstiepta un paceļas, kas notiek virs konvektīvo strāvu augšupejošajiem zariem. Tas provocē litosfēras plākšņu pārvietošanos uz sāniem. Platformai attālinoties no okeāna vidusdaļas plaisām, platforma kļūst blīvāka. Tas kļūst smagāks, tā virsma nogrimst. Tas izskaidro okeāna dziļuma palielināšanos. Rezultātā platforma iegrimst dziļjūras tranšejās. Kad apsildāmā mantija sabrūk, tā atdziest un nogrimst, veidojot baseinus, kas ir piepildīti ar nogulsnēm.

Plākšņu sadursmes zonas ir vietas, kur garoza un platforma tiek saspiesta. Šajā sakarā palielinās pirmā jauda. Tā rezultātā sākas litosfēras plākšņu kustība uz augšu. Tas noved pie kalnu veidošanās.

Pētījumi

Pētījums šodien tiek veikts, izmantojot ģeodēziskās metodes. Tie ļauj izdarīt secinājumu par procesu nepārtrauktību un visuresamību. Tiek noteiktas arī litosfēras plākšņu sadursmes zonas. Pacelšanas ātrums var būt līdz pat desmitiem milimetru.

Horizontāli lielas litosfēras plāksnes peld nedaudz ātrāk. Šajā gadījumā ātrums gada laikā var būt līdz pat desmit centimetriem. Tā, piemēram, Sanktpēterburga jau ir pacēlusies par metru visā tās pastāvēšanas laikā. Skandināvijas pussala - par 250 m 25 000 gadu laikā. Mantijas materiāls pārvietojas salīdzinoši lēni. Taču tā rezultātā notiek zemestrīces un citas parādības. Tas ļauj secināt par liela jauda kustīgs materiāls.

Izmantojot plātņu tektonisko stāvokli, pētnieki izskaidro daudzas ģeoloģiskās parādības. Tajā pašā laikā pētījuma gaitā kļuva skaidrs, ka ar platformu notiekošo procesu sarežģītība bija daudz lielāka, nekā šķita hipotēzes pašā sākumā.

Plākšņu tektonika nevarēja izskaidrot izmaiņas deformācijas un kustības intensitātē, globāla stabila dziļo lūzumu tīkla klātbūtni un dažas citas parādības. Atklāts paliek arī jautājums par akcijas vēsturisko sākumu. Tiešas zīmes, kas norāda uz plātņu tektoniskajiem procesiem, ir zināmas kopš vēlā proterozoiskā perioda. Tomēr vairāki pētnieki atzīst to izpausmes no arhejas vai agrā proterozoika.

Pētniecības iespēju paplašināšana

Seismiskās tomogrāfijas parādīšanās noveda pie šīs zinātnes pārejas uz kvalitatīvi jaunu līmeni. Pagājušā gadsimta astoņdesmito gadu vidū dziļā ģeodinamika kļuva par daudzsološāko un jaunāko virzienu no visām esošajām ģeozinātnēm. Tomēr jaunas problēmas tika atrisinātas, izmantojot ne tikai seismisko tomogrāfiju. Palīgā nāca arī citas zinātnes. Tie jo īpaši ietver eksperimentālo mineraloģiju.

Pateicoties jaunu iekārtu pieejamībai, kļuva iespējams pētīt vielu uzvedību temperatūrā un spiedienā, kas atbilst maksimumam mantijas dziļumos. Pētījumā tika izmantotas arī izotopu ģeoķīmijas metodes. Šī zinātne jo īpaši pēta reto elementu izotopu līdzsvaru, kā arī cēlgāzes dažādos zemes apvalkos. Šajā gadījumā rādītājus salīdzina ar meteorītu datiem. Tiek izmantotas ģeomagnētisma metodes, ar kuru palīdzību zinātnieki mēģina atklāt magnētiskā lauka apvērses cēloņus un mehānismu.

Mūsdienu glezniecība

Platformas tektonikas hipotēze turpina apmierinoši izskaidrot garozas attīstības procesu vismaz pēdējo trīs miljardu gadu laikā. Tajā pašā laikā tiek veikti satelīta mērījumi, saskaņā ar kuriem tiek apstiprināts fakts, ka galvenās Zemes litosfēras plāksnes nestāv uz vietas. Rezultātā veidojas noteikta aina.

Planētas šķērsgriezumā ir trīs visaktīvākie slāņi. Katras no tām biezums ir vairāki simti kilometru. Tiek pieņemts, ka viņiem ir uzticēta galvenā loma globālajā ģeodinamikā. 1972. gadā Morgans pamatoja Vilsona 1963. gadā izvirzīto hipotēzi par augšupejošām mantijas strūklām. Šī teorija izskaidro intraplate magnētisma fenomenu. Rezultātā iegūtā plūmju tektonika laika gaitā ir kļuvusi arvien populārāka.

Ģeodinamika

Ar tās palīdzību tiek pētīta diezgan sarežģītu procesu mijiedarbība, kas notiek apvalkā un garozā. Saskaņā ar Artjuškova darbā “Ģeodinamika” izklāstīto koncepciju matērijas gravitācijas diferenciācija darbojas kā galvenais enerģijas avots. Šis process tiek novērots apakšējā apvalkā.

Pēc smago komponentu (dzelzs utt.) atdalīšanas no iežiem paliek vieglāka cieto vielu masa. Tas nolaižas kodolā. Vieglāka slāņa novietošana zem smagāka ir nestabila. Šajā sakarā akumulējošais materiāls tiek periodiski savākts diezgan lielos blokos, kas peld uz augšējiem slāņiem. Šādu veidojumu izmērs ir aptuveni simts kilometru. Šis materiāls bija pamats augšdaļas veidošanai

Apakšējais slānis, iespējams, ir nediferencēta primārā viela. Planētas evolūcijas laikā, pateicoties apakšējai mantijai, augšējais apvalks aug un kodols palielinās. Visticamāk, ka vieglā materiāla bloki paceļas apakšējā apvalkā gar kanāliem. Masas temperatūra tajos ir diezgan augsta. Viskozitāte ir ievērojami samazināta. Temperatūras paaugstināšanos veicina liela daudzuma potenciālās enerģijas izdalīšanās matērijas pacelšanās laikā gravitācijas apgabalā aptuveni 2000 km attālumā. Kustības laikā pa šādu kanālu notiek spēcīga gaismas masu uzkaršana. Šajā sakarā viela iekļūst apvalkā ar diezgan augstu temperatūru un ievērojami mazāku svaru salīdzinājumā ar apkārtējiem elementiem.

Samazinātā blīvuma dēļ vieglais materiāls peld augšējos slāņos līdz 100-200 kilometru dziļumam vai mazāk. Samazinoties spiedienam, vielas sastāvdaļu kušanas temperatūra samazinās. Pēc primārās diferenciācijas serdes un apvalka līmenī notiek sekundārā diferenciācija. Seklā dziļumā vieglā viela daļēji kūst. Diferenciācijas laikā izdalās blīvākas vielas. Tie iegrimst augšējās mantijas apakšējos slāņos. Atbrīvotās šķiltavas sastāvdaļas attiecīgi paceļas uz augšu.

Vielu kustību kompleksu apvalkā, kas saistīts ar dažāda blīvuma masu pārdali diferenciācijas rezultātā, sauc par ķīmisko konvekciju. Gaismas masas pieaugums notiek ar periodiskumu aptuveni 200 miljonus gadu. Tomēr iekļūšana augšējā apvalkā nav novērota visur. Apakšējā slānī kanāli atrodas diezgan lielā attālumā viens no otra (līdz vairākiem tūkstošiem kilometru).

Pacelšanas bloki

Kā minēts iepriekš, tajās zonās, kur astenosfērā tiek ievadītas lielas vieglas apsildāmu materiālu masas, notiek daļēja kušana un diferenciācija. Pēdējā gadījumā tiek atzīmēta komponentu izlaišana un to turpmākā pacelšanās. Viņi diezgan ātri iziet cauri astenosfērai. Sasniedzot litosfēru, to ātrums samazinās. Dažās vietās viela veido anomālas apvalka uzkrāšanos. Tie, kā likums, atrodas planētas augšējos slāņos.

Anomāla mantija

Tās sastāvs aptuveni atbilst normālai mantijas vielai. Atšķirība starp anomālo kopu ir tā, ka tas ir vairāk karstums(līdz 1300-1500 grādiem) un samazināts elastīgo garenviļņu ātrums.

Vielas iekļūšana zem litosfēras izraisa izostatisku pacēlumu. Paaugstinātas temperatūras dēļ anomālajam klasterim ir mazāks blīvums nekā parastajam apvalkam. Turklāt ir neliela kompozīcijas viskozitāte.

Litosfēras sasniegšanas procesā anomālā mantija diezgan ātri sadalās pa pamatni. Tajā pašā laikā tas izspiež astenosfēras blīvāko un mazāk apsildāmo vielu. Kustībai virzoties uz priekšu, anomālā uzkrāšanās aizpilda tās vietas, kur platformas pamatne atrodas paaugstinātā stāvoklī (slazdi), un tā plūst ap dziļi iegremdētām vietām. Tā rezultātā pirmajā gadījumā ir izostatisks pieaugums. Virs iegremdētām vietām garoza saglabājas stabila.

Slazdi

Mantijas augšējā slāņa un garozas atdzišanas process līdz aptuveni simts kilometru dziļumam notiek lēni. Kopumā tas aizņem vairākus simtus miljonu gadu. Šajā sakarā litosfēras biezuma neviendabīgumam, ko izskaidro horizontālās temperatūras atšķirības, ir diezgan liela inerce. Gadījumā, ja slazds atrodas netālu no dziļuma anomālas uzkrāšanās plūsmas augšup, liels skaits vielas uztver ļoti uzkarsētas. Rezultātā veidojas diezgan liels kalnu elements. Saskaņā ar šo shēmu epiplatformas oroģenēzes zonā notiek augsti pacēlumi

Procesu apraksts

Slazdā anomālais slānis dzesēšanas laikā tiek saspiests par 1-2 kilometriem. Garoza, kas atrodas uz augšējās izlietnes. Izveidotajā sile sāk uzkrāties nogulsnes. To smagums veicina vēl lielāku litosfēras nogrimšanu. Tā rezultātā baseina dziļums var būt no 5 līdz 8 km. Tajā pašā laikā, mantijai sablīvējot bazalta slāņa apakšējā daļā garozā, ir novērojama iežu fāzu transformācija eklogītā un granāta granulītā. Siltuma plūsmas dēļ, kas izplūst no anomālās vielas, pārklājošais apvalks tiek uzkarsēts un tā viskozitāte samazinās. Šajā sakarā notiek pakāpeniska parastās uzkrāšanās nobīde.

Horizontālās nobīdes

Kad kontinentos un okeānos veidojas pacēlumi, anomālai mantijai iekļūstot garozā, planētas augšējos slāņos uzkrātā potenciālā enerģija palielinās. Lai izvadītu liekās vielas, tām ir tendence attālināties. Tā rezultātā veidojas papildu spriegumi. Saistīts ar viņiem dažādi veidi plākšņu un garozas kustības.

Okeāna dibena paplašināšanās un kontinentu peldēšana ir sekas vienlaicīgai grēdu paplašināšanai un platformas iegrimšanai mantijā. Zem pirmās atrodas lielas ļoti uzkarsētu anomālu vielu masas. Šo izciļņu aksiālajā daļā pēdējais atrodas tieši zem garozas. Šeit esošajai litosfērai ir ievērojami mazāks biezums. Apkārtnē izplatās anomālā mantija augsts asinsspiediens- abos virzienos no zem kores. Tajā pašā laikā tas diezgan viegli saplēš okeāna garozu. Plaisa ir piepildīta ar bazalta magmu. Tas savukārt ir izkusis no anomālās mantijas. Magmas sacietēšanas procesā veidojas jauna Tā aug dibens.

Procesa iezīmes

Zem vidējām izciļņiem anomālajam apvalkam ir samazināta viskozitāte paaugstinātas temperatūras dēļ. Viela var izplatīties diezgan ātri. Šajā sakarā dibena augšana notiek ar paaugstinātu ātrumu. Okeāna astenosfērai ir arī salīdzinoši zema viskozitāte.

Galvenās Zemes litosfēras plāksnes peld no grēdām uz nogrimšanas vietām. Ja šie apgabali atrodas vienā okeānā, tad process notiek salīdzinoši lielā ātrumā. Šāda situācija mūsdienās ir raksturīga Klusajam okeānam. Ja dibena paplašināšanās un iegrimšana notiek dažādos apgabalos, tad kontinents, kas atrodas starp tiem, dreifē virzienā, kur notiek padziļināšana. Zem kontinentiem astenosfēras viskozitāte ir augstāka nekā zem okeāniem. Iegūtās berzes dēļ parādās ievērojama kustības pretestība. Rezultāts ir jūras dibena izplešanās ātruma samazināšanās, ja vien tajā pašā apgabalā netiek kompensēta mantijas nogrimšana. Tādējādi paplašināšanās Klusajā okeānā notiek ātrāk nekā Atlantijas okeānā.