Menurut teori moden plat lithospheric, keseluruhan litosfera oleh zon sempit dan aktif - kerosakan dalam - dibahagikan kepada blok berasingan yang bergerak di lapisan plastik mantel atas yang saling berkaitan satu sama lain dengan kelajuan 2-3 cm per tahun. Blok ini dipanggil plat litosfera.
Untuk pertama kalinya, hipotesis pergerakan mendatar blok kerak dibuat oleh Alfred Wegener pada tahun 1920-an dalam kerangka hipotesis "drift kontinental", tetapi hipotesis ini tidak mendapat sokongan pada masa itu.
Baru pada tahun 1960-an kajian dasar laut memberikan bukti konklusif mengenai pergerakan plat mendatar dan proses pengembangan lautan kerana pembentukan (penyebaran) kerak lautan. Kebangkitan semula idea mengenai peranan dominan pergerakan mendatar terjadi dalam kerangka arah "mobilistik", pengembangannya membawa kepada pengembangan teori moden tektonik plat. Prinsip utama tektonik plat dirumuskan pada tahun 1967-68 oleh sekumpulan ahli geofizik Amerika - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes dalam pengembangan idea-idea saintis Amerika sebelumnya (1961-62) G. Hess dan R. Digz pada pengembangan (penyebaran) dasar laut.
Dikatakan bahawa para saintis tidak sepenuhnya yakin apa yang menyebabkan pergeseran ini dan bagaimana sempadan plat tektonik ditetapkan. Terdapat banyak teori yang berbeza, tetapi tidak ada yang menjelaskan sepenuhnya semua aspek aktiviti tektonik.
Mari sekurang-kurangnya mengetahui bagaimana mereka membayangkannya sekarang.
Wegener menulis: "Pada tahun 1910, idea untuk memindahkan benua mula-mula muncul pada saya … ketika saya dikejutkan oleh persamaan garis pantai di kedua sisi Lautan Atlantik." Dia mencadangkan bahawa di Paleozoik awal terdapat dua benua besar di Bumi - Laurasia dan Gondwana.
Laurasia adalah benua utara, yang merangkumi wilayah Eropah moden, Asia tanpa India dan Amerika Utara. Tanah besar selatan - Gondwana menyatukan wilayah moden Amerika Selatan, Afrika, Antartika, Australia dan Hindustan.
Video promosi:
Antara Gondwana dan Laurasia adalah makanan laut pertama - Tethys, seperti teluk besar. Selebihnya Bumi dihuni oleh Lautan Panthalassa.
Kira-kira 200 juta tahun yang lalu, Gondwana dan Laurasia disatukan menjadi satu benua - Pangea (Pan - universal, Ge - bumi).
Kira-kira 180 juta tahun yang lalu, benua Pangea kembali berpisah menjadi bahagian komponennya, yang bercampur di permukaan planet kita. Pembahagian tersebut berlaku seperti berikut: pertama, Laurasia dan Gondwana muncul semula, kemudian Laurasia berpisah, dan kemudian Gondwana berpisah. Oleh kerana perpecahan dan perbezaan bahagian Pangea, lautan terbentuk. Lautan Atlantik dan India boleh dianggap muda; lama - Tenang. Lautan Artik telah terpencil dengan peningkatan jumlah tanah di Hemisfera Utara.
A. Wegener menemui banyak pengesahan mengenai kewujudan satu benua Bumi. Keberadaan sisa-sisa haiwan kuno di Afrika dan Amerika Selatan - Listosaur nampaknya sangat meyakinkan. Mereka reptilia, mirip dengan kuda nil kecil, yang hanya tinggal di badan air tawar. Ini bermaksud bahawa mereka tidak dapat berenang jarak jauh di air laut masin. Dia menemui bukti serupa di kerajaan tanaman.
Minat terhadap hipotesis pergerakan benua pada 30-an abad XX. sedikit menurun, tetapi pada tahun 60-an ia dihidupkan kembali, ketika, sebagai hasil kajian mengenai relief dan geologi dasar laut, data diperoleh yang menunjukkan proses pengembangan (penyebaran) kerak lautan dan "penyelaman" beberapa bahagian kerak di bawah yang lain (subduksi).
Struktur keretakan benua.
Bahagian batuan atas planet ini terbahagi kepada dua cengkerang, berbeza dari segi sifat reologi: litosfer yang kaku dan rapuh serta plastik dan asthenosfer mudah alih yang mendasari.
Bahagian bawah litosfera adalah isoterm sekitar 1300 ° C, yang sepadan dengan titik lebur (solidus) bahan mantel pada tekanan litostatik yang ada pada kedalaman ratusan kilometer pertama. Batuan yang terbaring di Bumi di atas isoterm ini cukup dingin dan berkelakuan seperti bahan keras, sementara batu-batuan yang mendasari komposisi yang sama cukup dipanaskan dan agak mudah ubah bentuknya.
Litosfera dibahagikan kepada plat yang sentiasa bergerak di sepanjang permukaan asthenosfer plastik. Litosfera terbahagi kepada 8 plat besar, berpuluh-puluh plat sederhana dan banyak plat kecil. Di antara papak besar dan sederhana terdapat tali pinggang yang terdiri daripada mozek papak kerak kecil.
Batasan plat adalah kawasan aktiviti seismik, tektonik, dan magmatik; bahagian dalam plat lemah seismik dan dicirikan oleh manifestasi proses endogen yang lemah.
Lebih daripada 90% permukaan Bumi jatuh pada 8 plat litosfera besar:
Beberapa plat litosfera terdiri khas dari kerak lautan (contohnya, Pasifik Pasifik), yang lain merangkumi serpihan kerak samudera dan benua.
Gambar rajah pembentukan keretakan.
Terdapat tiga jenis pergerakan plat relatif: perbezaan (divergence), convergence (convergence), dan pergerakan ricih.
Batasan divergen adalah sempadan di mana plat bergerak terpisah. Pengaturan geodinamik di mana proses peregangan mendatar kerak bumi terjadi, disertai dengan kemunculan kemurungan garis lurus yang memanjang atau seperti parit, disebut rifting. Batas-batas ini terbatas pada celah benua dan rabung tengah laut di lembangan lautan. Istilah "rift" (dari celah bahasa Inggeris - pecah, retak, celah) diterapkan pada struktur linier besar yang berasal dari dalam, terbentuk semasa peregangan kerak bumi. Dari segi struktur, ia adalah struktur seperti graben. Pergeseran dapat diletakkan di benua dan di kerak lautan, membentuk satu sistem global yang berorientasi relatif dengan paksi geoid. Dalam kes ini, evolusi keretakan benua dapat menyebabkan pecahnya kesinambungan kerak benua dan transformasi keretakan ini menjadi celah samudera (jika pengembangan keretakan berhenti sebelum tahap pecahnya kerak benua, ia dipenuhi dengan sedimen, berubah menjadi aulacogen).
Proses lereng gelongsor di zon celah-celah lautan (rabung pertengahan lautan) disertai dengan pembentukan kerak lautan baru kerana pencairan basaltik magmatik yang berasal dari asthenosfera. Proses pembentukan kerak lautan baru ini kerana kemasukan bahan mantel disebut penyebaran (dari penyebaran Inggeris - untuk menyebar, berkembang).
Struktur rabung tengah laut. 1 - asthenosfera, 2 - batuan ultrabasik, 3 - batuan dasar (gabbroid), 4 - kompleks tanggul selari, 5 - basal dasar laut, 6 - segmen kerak lautan yang terbentuk pada masa yang berlainan (IV dengan penuaan), 7 - magmatik permukaan dekat ruang (dengan magma ultrabasik di bahagian bawah dan utama di bahagian atas), 8 - sedimen dasar lautan (1-3 ketika ia terkumpul).
Semasa penyebaran, setiap denyutan lanjutan disertai dengan aliran masuk bahagian baru lebur mantel, yang, sambil mengukuhkan, membina tepi pelat yang menyimpang dari paksi MOR. Di zon inilah kerak samudera muda terbentuk
Perlanggaran plat litosfera benua dan lautan.
Subduksi adalah proses menggeser lempeng lautan di bawah benua benua atau lautan lain. Zon subduksi terbatas pada bahagian paksi parit laut dalam, bersambung dengan busur pulau (yang merupakan elemen margin aktif). Batas subduksi merangkumi sekitar 80% panjang semua sempadan yang saling bertumpu.
Apabila lempeng benua dan lautan bertabrakan, fenomena semula jadi adalah peletakan dasar lautan (lebih berat) di bawah pinggir benua; apabila dua lautan bertembung, yang lebih tua (iaitu, lebih sejuk dan padat) satu tenggelam.
Zon subduksi mempunyai struktur ciri: elemen khasnya adalah parit laut dalam - lengkungan pulau gunung berapi - lembangan busur belakang. Palung laut dalam terbentuk di plat subduksi selekoh dan sub-motor. Ketika tenggelam, lempeng ini mulai kehilangan air (yang banyak terdapat dalam komposisi sedimen dan mineral), yang terakhir, seperti yang diketahui, mengurangkan titik lebur batu, yang menyebabkan pembentukan pusat pencairan yang memberi makan gunung berapi di lengkungan pulau. Di bahagian belakang busur gunung berapi, beberapa regangan biasanya berlaku, yang menentukan pembentukan lembangan busur belakang. Di zon cekungan busur belakang, ketegangan sangat ketara sehingga menyebabkan pecahnya kerak plat dan pembukaan lembangan dengan kerak samudera (proses penyebaran busur belakang).
Isipadu kerak lautan yang diserap di zon subduksi sama dengan isipadu kerak yang timbul di zon penyebaran. Kedudukan ini menekankan pendapat mengenai keteguhan isipadu Bumi. Tetapi pendapat ini bukan satu-satunya dan terbukti secara pasti. Ada kemungkinan bahawa volume rancangan berubah secara tiba-tiba, atau ada penurunan penurunannya karena penyejukan.
Perendaman plat subducting ke dalam mantel dikesan oleh fokus gempa yang timbul pada kontak plat dan di dalam plat subducting (lebih sejuk dan oleh itu lebih rapuh daripada batuan mantel sekitarnya). Zon fokus seismik ini disebut zon Benioff-Zavaritsky. Di zon subduksi, proses pembentukan kerak benua baru bermula. Proses interaksi yang lebih jarang antara lereng benua dan lautan adalah proses penyingkiran - tujahan sebahagian litosfera lautan ke tepi lereng benua. Perlu ditekankan bahawa dalam proses ini, pemisahan plat lautan berlaku, dan hanya bahagian atasnya - kerak bumi dan beberapa kilometer dari mantel atas - yang maju.
Perlanggaran plat litosfera benua.
Apabila pelat benua bertembung, keraknya lebih ringan daripada bahan mantel, dan akibatnya, tidak dapat merendamnya, proses perlanggaran berlaku. Semasa perlanggaran, tepi plat benua yang bertabrakan dihancurkan, hancur, dan sistem kerosakan tujahan besar terbentuk, yang membawa kepada pertumbuhan struktur gunung dengan struktur lipatan tujahan yang kompleks. Contoh klasik proses seperti itu adalah perlanggaran plat Hindustan dengan yang Eurasia, disertai dengan pertumbuhan sistem gunung megah di Himalaya dan Tibet. Proses perlanggaran menggantikan proses subduksi, menyelesaikan penutupan lembangan lautan. Pada masa yang sama, pada awal proses perlanggaran, ketika pinggir benua sudah menghampiri, perlanggaran digabungkan dengan proses subduksi (penenggelaman kerak laut terus di bawah pinggir benua). Metamorfisme serantau berskala besar dan magmatisme granitoid mengganggu adalah khas untuk proses pelanggaran. Proses-proses ini membawa kepada penciptaan kerak benua baru (dengan lapisan granit-gneiss khasnya).
Sebab utama pergerakan plat adalah perolakan mantel yang disebabkan oleh arus graviti haba mantel.
Sumber tenaga untuk arus ini adalah perbezaan suhu antara kawasan tengah Bumi dan suhu bahagian permukaannya yang hampir. Dalam kes ini, bahagian utama haba endogen dilepaskan pada batas inti dan mantel semasa proses pembezaan mendalam, yang menentukan peluruhan bahan chondrite primer, di mana bahagian logam bergegas ke pusat, meningkatkan inti planet, dan bahagian silikat tertumpu di mantel, di mana ia mengalami pembezaan.
Batu-batu yang dipanaskan di zon tengah Bumi mengembang, ketumpatannya berkurang, dan mereka naik, memberi jalan kepada jisim yang lebih sejuk dan karenanya lebih berat, yang telah melepaskan sebahagian dari panas di zon permukaan dekat. Proses pemindahan haba ini berlaku secara berterusan, menghasilkan pembentukan sel perolakan tertutup yang teratur. Dalam kes ini, di bahagian atas sel, aliran jirim berlaku hampir dalam satah mendatar, dan bahagian aliran inilah yang menentukan pergerakan mendatar jirim asthenosfer dan plat yang terletak di atasnya. Secara umum, cabang menaik sel konvektif terletak di bawah zon sempadan berbeza (MOR dan benua celah), dan cabang menurun - di bawah zon sempadan konvergen. Oleh itu, sebab utama pergerakan plat litosfera adalah "menyeret" oleh arus perolakan. Selain itu,sebilangan faktor lain bertindak pada pinggan. Secara khusus, permukaan asthenosfer ternyata agak terangkat di atas zon cawangan menaik dan lebih rendah di zon penenggelaman, yang menentukan "gelongsor" graviti dari plat litosfera yang terletak di permukaan plastik condong. Selain itu, terdapat proses menarik litosfera laut sejuk yang sejuk di zon subduksi ke dalam panas, dan akibatnya, asthenosfera yang kurang padat, serta penyebaran hidraulik oleh basal di zon MOR. Selain itu, terdapat proses menarik litosfera laut sejuk yang sejuk di zon subduksi ke dalam panas, dan akibatnya, asthenosfera yang kurang padat, serta penyebaran hidraulik oleh basal di zon MOR. Di samping itu, proses menarik litosfera laut sejuk yang sejuk di zon subduksi menjadi panas, dan, sebagai akibatnya, asthenosfera yang kurang padat, serta penyebaran hidraulik oleh basal di zon MOR, beroperasi.
Daya penggerak utama tektonik plat digunakan pada bahagian bawah bahagian intraplate litosfera - daya tarik mantel FDO di bawah lautan dan FDC di bawah benua, yang besarnya bergantung terutamanya pada halaju arus asenosfera, dan yang terakhir ditentukan oleh kelikatan dan ketebalan lapisan asthenosfer. Oleh kerana ketebalan astenosfera di bawah benua jauh lebih sedikit, dan kelikatannya jauh lebih tinggi daripada di bawah lautan, besarnya daya FDC hampir susunan magnitud lebih rendah daripada magnitud FDO. Di bawah benua, terutamanya bahagian kuno mereka (perisai benua), asthenosfer hampir menyimpang, sehingga benua nampaknya "terdampar". Oleh kerana sebilangan besar lempeng litosfera Bumi moden merangkumi bahagian lautan dan benua, seseorang harus menjangkakanbahawa kehadiran benua di lempeng secara amnya "melambatkan" pergerakan keseluruhan lempeng. Ini adalah bagaimana ia sebenarnya berlaku (plat lautan Pasifik, Cocos dan Nazca yang paling cepat bergerak paling cepat; yang paling lambat - Eurasia, Amerika Utara, Amerika Selatan, Antartika dan Afrika, sebahagian besar dikuasai oleh benua). Akhirnya, di sempadan plat konvergen, di mana tepi lithospheric (slabs) berat dan sejuk tenggelam ke dalam mantel, daya apung negatif mereka mewujudkan kekuatan FNB (indeks dalam penunjukan daya - dari daya tarikan negatif Inggeris). Tindakan yang terakhir membawa kepada fakta bahawa bahagian pelantar yang ditenggelamkan tenggelam dalam astenosfera dan menarik seluruh pelat bersama-sama dengannya, sehingga meningkatkan kecepatan pergerakannya. Jelas, kekuatan FNB bertindak secara sporadis dan hanya dalam tetapan geodinamik tertentu,sebagai contoh, dalam kes keruntuhan papak yang dijelaskan di atas melalui bahagian 670 km.
Oleh itu, mekanisme yang menggerakkan plat litosfera dapat ditugaskan secara kondisional kepada dua kumpulan berikut: 1) yang berkaitan dengan daya tarik mantel, diterapkan pada setiap titik asas plat, dalam gambar - kekuatan FDO dan FDC; 2) dikaitkan dengan daya yang dikenakan pada tepi pelat (mekanisme gaya-daya), dalam rajah - kekuatan FRP dan FNB. Peranan mekanisme penggerak ini atau itu, serta kekuatan atau kekuatan lain, dinilai secara individu untuk setiap plat litosfera.
Kombinasi proses ini mencerminkan proses geodinamik umum, meliputi kawasan dari permukaan hingga zon bumi yang dalam. Pada masa ini, perolakan mantel dua sel dengan sel tertutup (mengikut model perolakan melalui mantel) atau perolakan terpisah di mantel atas dan bawah dengan pengumpulan papak di bawah zona subduksi (menurut model dua peringkat) sedang berkembang di mantel Bumi. Tiang-tiang kemungkinan kenaikan bahan mantel terletak di timur laut Afrika (kira-kira di bawah zon persimpangan lempeng Afrika, Somalia, dan Arab) dan di kawasan Pulau Paskah (di bawah rabung tengah Lautan Pasifik - Pegunungan Pasifik Timur). Khatulistiwa penurunan bahan mantel mengikuti rantaian yang hampir berterusan dari sempadan plat konvergen di sepanjang pinggiran Pasifik dan timur Lautan Hindi. Perpecahan Pangea, yang bermula sekitar 200 juta tahun yang lalu dan menimbulkan lautan moden, di masa depan akan digantikan oleh rejim sel tunggal (menurut model melalui perolakan mantel) atau (menurut model alternatif) konveksi akan melalui mantel kerana keruntuhan papak melalui bagian 670 km. Ini, mungkin, akan menyebabkan perlanggaran benua dan pembentukan sebuah benua baru, yang kelima dalam sejarah Bumi.
Peleraian plat mematuhi undang-undang geometri sfera dan dapat digambarkan berdasarkan teorem Euler. Teorema Putaran Euler menyatakan bahawa sebarang putaran dalam ruang tiga dimensi mempunyai paksi. Oleh itu, putaran dapat dijelaskan oleh tiga parameter: koordinat paksi putaran (contohnya, garis lintang dan garis bujur) dan sudut putaran. Berdasarkan kedudukan ini, kedudukan benua pada zaman geologi masa lalu dapat dibina semula. Analisis pergerakan benua menyebabkan kesimpulan bahawa setiap 400-600 juta tahun mereka bersatu menjadi satu benua super, yang mengalami perpecahan lebih lanjut. Hasil daripada perpecahan Pangea yang unggul, yang berlaku 200-150 juta tahun yang lalu, benua moden terbentuk.
Tektonik plat adalah konsep geologi umum pertama yang dapat diuji. Pemeriksaan ini dijalankan. Pada tahun 70-an. program penggerudian air dalam telah diatur. Dalam kerangka program ini, kapal pengeboran "Glomar Challenger" mengebor beberapa ratus telaga, yang menunjukkan penumpuan usia yang baik yang dianggarkan dari anomali magnetik dengan usia yang ditentukan dari basal atau cakrawala sedimen. Skema pengedaran kawasan yang berlainan umur dari kerak lautan ditunjukkan dalam Rajah:
Umur kerak laut berdasarkan anomali magnetik (Kenneth, 1987): 1 - kawasan kekurangan data dan tanah; 2-8 - umur: 2 - Holosen, Pleistosen, Pliosen (0-5 Ma); 3 - Miosen (5-23 Ma); 4 - Oligosen (23–38 Ma); 5 & mdash; Eosen (38-53 Ma); 6 - Paleosen (53-65 Ma) 7 - kapur (65-135 Ma) 8 - Jurassic (135-190 Ma).
Pada akhir tahun 80an. satu lagi eksperimen untuk menguji pergerakan plat litosfera selesai. Ini berdasarkan pengukuran garis dasar dalam kaitan dengan quasar yang jauh. Pada dua plat, titik dipilih di mana, dengan menggunakan teleskop radio moden, jarak ke quasar dan sudut deklinasinya ditentukan, dan, oleh itu, jarak antara titik pada kedua plat dihitung, iaitu, garis dasar ditentukan. Ketepatan penentuan adalah sentimeter pertama. Beberapa tahun kemudian, pengukuran diulang. Persetujuan yang sangat baik diperoleh antara hasil yang dikira dari anomali magnetik dan data yang ditentukan dari garis dasar.
Diagram yang menggambarkan hasil pengukuran perpindahan bersama plat litosfera yang diperoleh dengan kaedah interferometri dengan garis dasar ultra panjang - ISDB (Carter dan Robertson, 1987). Pergerakan plat mengubah panjang garis dasar antara teleskop radio yang terdapat pada plat yang berbeza. Peta Hemisfera Utara menunjukkan garis dasar yang telah diukur dengan kaedah ISDB dengan data yang cukup untuk membuat anggaran yang boleh dipercayai mengenai kadar perubahan panjangnya (dalam sentimeter per tahun). Nombor dalam tanda kurung menunjukkan jumlah anjakan plat yang dikira dari model teori. Dalam hampir semua kes, nilai yang dikira dan diukur sangat hampir.
Oleh itu, tektonik plat selama bertahun-tahun telah diuji dengan sebilangan kaedah bebas. Ia diakui oleh masyarakat saintifik dunia sebagai paradigma geologi pada masa ini.
Mengetahui kedudukan tiang dan kecepatan pergerakan moden plat litosfera, kelajuan pengembangan dan penyerapan dasar lautan, adalah mungkin untuk menggariskan jalan pergerakan benua pada masa akan datang dan membayangkan kedudukan mereka untuk jangka waktu tertentu.
Ramalan ini dibuat oleh ahli geologi Amerika R. Dietz dan J. Holden. Dalam 50 juta tahun, menurut anggapan mereka, lautan Atlantik dan India akan berkembang dengan mengorbankan Pasifik, Afrika akan beralih ke utara dan berkat ini, Laut Mediterania secara beransur-ansur akan dilikuidasi. Selat Gibraltar akan hilang, dan Sepanyol yang "berpaling" akan menutup Teluk Biscay. Afrika akan dipecah oleh keretakan Afrika yang besar dan bahagian timurnya akan dipindahkan ke timur laut. Laut Merah akan meluas sehingga akan memisahkan Semenanjung Sinai dari Afrika, Arab akan bergerak ke timur laut dan menutup Teluk Parsi. India akan semakin bergerak ke arah Asia, yang bermaksud bahawa pergunungan Himalaya akan tumbuh. California di sepanjang San Andreas Fault akan terpisah dari Amerika Utara, dan lembangan lautan baru akan mula terbentuk di tempat ini. Perubahan ketara akan berlaku di hemisfera selatan. Australia akan menyeberangi khatulistiwa dan bersentuhan dengan Eurasia. Ramalan ini memerlukan penambahbaikan yang ketara. Banyak di sini masih boleh diperdebatkan dan tidak jelas.
