Existem dois tipos de litosfera. A litosfera oceânica tem uma crosta oceânica com cerca de 6 km de espessura. É principalmente coberto pelo mar. A litosfera continental é coberta por uma crosta continental com uma espessura de 35 a 70 km. Na maior parte, essa casca se projeta acima, formando terra.

Pratos

Rochas e minerais

placas em movimento

As placas da crosta terrestre estão constantemente se movendo em direções diferentes, embora muito lentamente. A velocidade média de seu movimento é de 5 cm por ano. Suas unhas crescem na mesma proporção. Como todas as placas estão firmemente adjacentes umas às outras, o movimento de qualquer uma delas atua nas placas circundantes, fazendo com que elas se movam gradualmente. As placas podem se mover de diferentes maneiras, o que pode ser visto em seus limites, mas os motivos que causam o movimento das placas ainda são desconhecidos pelos cientistas. Aparentemente, esse processo pode não ter começo nem fim. No entanto, algumas teorias argumentam que um tipo de movimento de placa pode ser, por assim dizer, "primário", e a partir dele todas as outras placas já estão em movimento.

Um tipo de movimento de placa é o "mergulho" de uma placa sob outra. Alguns estudiosos acreditam que é esse tipo de movimento que causa todos os outros movimentos das placas. Em alguns limites, a rocha derretida, rompendo a superfície entre duas placas, endurece ao longo de suas bordas, afastando essas placas. Este processo também pode causar o movimento de todas as outras placas. Acredita-se também que, além do empurrão primário, o movimento das placas seja estimulado por fluxos de calor gigantes que circulam no manto (veja o artigo "").

continentes à deriva

Os cientistas acreditam que desde a formação da crosta terrestre primária, o movimento das placas mudou a posição, a forma e o tamanho dos continentes e oceanos. Esse processo tem sido chamado tectônica lajes. Várias provas desta teoria são dadas. Por exemplo, os contornos de continentes como América do Sul e África parecem que formaram um único todo. Sem dúvida, também foram encontradas semelhanças na estrutura e idade das rochas que compõem as antigas cadeias de montanhas em ambos os continentes.

1. Segundo os cientistas, as massas de terra que hoje formam a América do Sul e a África estavam conectadas umas às outras há mais de 200 milhões de anos.

2. Aparentemente, o fundo do Oceano Atlântico expandiu-se gradualmente quando novas rochas se formaram nos limites das placas.

3. Agora, a América do Sul e a África estão se afastando uma da outra a uma taxa de cerca de 3,5 cm por ano devido ao movimento das placas.

falha tectônica litosférica geomagnética

Começando com o Proterozóico Inferior, a taxa de movimento das placas litosféricas diminuiu consistentemente de 50 cm/ano para seu valor atual de cerca de 5 cm/ano.

A diminuição da velocidade média do movimento das placas continuará, até o momento em que, devido ao aumento do poder das placas oceânicas e ao atrito entre elas, ela não parará. Mas isso acontecerá, aparentemente, somente após 1-1,5 bilhão de anos.

Para determinar as velocidades do movimento das placas litosféricas, geralmente são usados ​​dados sobre a localização de anomalias magnéticas bandadas no fundo do oceano. Essas anomalias, como agora se estabeleceu, aparecem nas zonas de rifte dos oceanos devido à magnetização do basalto neles irrompido pelo campo magnético que existia na Terra no momento do derramamento do basalto.

Mas, como você sabe, o campo geomagnético de tempos em tempos mudava de direção exatamente para o oposto. Isso levou ao fato de que os basaltos que entraram em erupção durante diferentes períodos de inversões do campo geomagnético acabaram sendo magnetizados em direções opostas.

Mas devido à expansão do fundo oceânico nas zonas de rift das dorsais meso-oceânicas, os basaltos mais antigos sempre acabam sendo movidos para distâncias maiores dessas zonas e, juntamente com o fundo do oceano, o antigo campo magnético da Terra “congelado” nos basaltos também se afasta deles.

Arroz.

A expansão da crosta oceânica juntamente com basaltos diferentemente magnetizados geralmente se desenvolve de forma estritamente simétrica em ambos os lados da falha do rift. Portanto, as anomalias magnéticas associadas também estão localizadas simetricamente ao longo de ambas as vertentes das dorsais meso-oceânicas e das bacias abissais circundantes. Tais anomalias podem agora ser usadas para determinar a idade do fundo do oceano e sua taxa de expansão em zonas de rift. No entanto, para isso é necessário conhecer a idade das inversões individuais do campo magnético da Terra e comparar essas inversões com as anomalias magnéticas observadas no fundo do oceano.

A idade das reversões magnéticas foi determinada a partir de estudos paleomagnéticos detalhados de sequências bem datadas de lençóis basálticos e rochas sedimentares dos continentes e basaltos do fundo do oceano. Como resultado da comparação da escala de tempo geomagnética obtida desta forma com anomalias magnéticas no fundo do oceano, foi possível determinar a idade da crosta oceânica na maioria das águas do Oceano Mundial. Todas as placas oceânicas que se formaram antes do Jurássico Superior já afundaram no manto sob zonas modernas ou antigas de placas sob pressão e, consequentemente, nenhuma anomalia magnética com mais de 150 milhões de anos foi preservada no fundo do oceano.

As conclusões da teoria permitem calcular quantitativamente os parâmetros de movimento no início de duas placas adjacentes, e depois para a terceira, tomada em conjunto com uma das anteriores. Desta forma, pode-se gradualmente envolver as principais placas litosféricas identificadas no cálculo e determinar os deslocamentos mútuos de todas as placas na superfície da Terra. No exterior, tais cálculos foram realizados por J. Minster e seus colegas, e na Rússia por S.A. Ushakov e Yu.I. Galushkin. Descobriu-se que o fundo do oceano está se afastando com velocidade máxima na parte sudeste do Oceano Pacífico (perto da Ilha de Páscoa). Neste local, até 18 cm de nova crosta oceânica cresce anualmente. Em termos de escala geológica, isso é muito, pois em apenas 1 milhão de anos uma faixa de fundo jovem de até 180 km de largura se forma dessa maneira, enquanto aproximadamente 360 ​​km3 de lavas basálticas são derramadas a cada quilômetro da fenda zona durante o mesmo tempo! De acordo com os mesmos cálculos, a Austrália está se afastando da Antártida a uma taxa de cerca de 7 cm/ano, e a América do Sul está se afastando da África a uma taxa de cerca de 4 cm/ano. O afastamento da América do Norte da Europa é mais lento - 2-2,3 cm/ano. O Mar Vermelho se expande ainda mais lentamente - em 1,5 cm/ano (correspondentemente, há menos fluxo de basalto aqui - apenas 30 km3 por quilômetro linear da fenda do Mar Vermelho em 1 milhão de anos). Por outro lado, a taxa de "colisão" entre a Índia e a Ásia chega a 5 cm/ano, o que explica as intensas deformações neotectônicas que se desenvolvem diante de nossos olhos e o crescimento dos sistemas montanhosos do Hindu Kush, do Pamir e do Himalaia. Essas deformações criam um alto nível de atividade sísmica em toda a região (o impacto tectônico da colisão da Índia com a Ásia afeta muito além da própria zona de colisão de placas, estendendo-se até o Lago Baikal e as regiões do Baikal-Amur Mainline) . As deformações do Cáucaso Maior e Menor são causadas pela pressão da Placa Arábica nesta região da Eurásia, no entanto, a taxa de convergência das placas aqui é muito menor - apenas 1,5-2 cm / ano. Portanto, a atividade sísmica da região também é menor aqui.

Métodos geodésicos modernos, incluindo geodésia espacial, medições a laser de alta precisão e outros métodos, estabeleceram a velocidade de movimento das placas litosféricas e provou-se que as placas oceânicas se movem mais rapidamente do que aquelas na estrutura da qual o continente está incluído, e o quanto mais espessa a litosfera continental, menor a velocidade do movimento das placas.

Na semana passada, o público se comoveu com a notícia de que a península da Crimeia está se movendo em direção à Rússia, não apenas graças à vontade política da população, mas também de acordo com as leis da natureza. O que são placas litosféricas e em qual delas a Rússia está localizada territorialmente? O que os faz se mover e para onde? Quais territórios ainda querem "se juntar" à Rússia e quais ameaçam "escapar" para os EUA?

"E vamos a algum lugar"

Sim, todos nós vamos para algum lugar. Enquanto você está lendo estas linhas, você está se movendo lentamente: se você estiver na Eurásia, então leste a uma velocidade de cerca de 2-3 centímetros por ano, se na América do Norte, então na mesma velocidade oeste, e se em algum lugar na parte inferior do Oceano Pacífico (como você chegou lá?), então leva você para o noroeste em 10 centímetros por ano.

Se você se sentar em sua cadeira e esperar cerca de 250 milhões de anos, você se encontrará em um novo supercontinente que unirá todas as terras da Terra - no continente Pangea Ultima, assim chamado em memória do antigo supercontinente Pangea, que existia há apenas 250 milhões de anos atrás.

Portanto, a notícia de que "a Crimeia está se movendo" dificilmente pode ser chamada de notícia. Em primeiro lugar, porque a Crimeia, juntamente com a Rússia, a Ucrânia, a Sibéria e a União Europeia, faz parte da placa litosférica euro-asiática, e todas elas vêm se movendo juntas em uma direção nos últimos cem milhões de anos. No entanto, a Crimeia também faz parte do chamado Cinturão móvel do Mediterrâneo, está localizado na placa cita e na maior parte da parte européia da Rússia (incluindo a cidade de São Petersburgo) - na plataforma do Leste Europeu.

E é aqui que muitas vezes surge a confusão. O fato é que, além de enormes seções da litosfera, como as placas euro-asiática ou norte-americana, existem "ladrilhos" menores completamente diferentes. Se muito condicionalmente, então a crosta terrestre é composta de placas litosféricas continentais. Eles próprios consistem em plataformas antigas e muito estáveis.e zonas de construção de montanha (antigas e modernas). E já as próprias plataformas são divididas em lajes - seções menores da crosta, compostas por duas "camadas" - a fundação e a cobertura, e escudos - afloramentos de "camada única".

A cobertura dessas placas não litosféricas consiste em rochas sedimentares (por exemplo, calcário, composto por muitas conchas de animais marinhos que viviam no oceano pré-histórico acima da superfície da Crimeia) ou rochas ígneas (jogadas de vulcões e massas de lava solidificadas). A fas fundações e os escudos de lajes consistem na maioria das vezes em rochas muito antigas, principalmente de origem metamórfica. Este é o nome dado às rochas ígneas e sedimentares que afundaram nas profundezas da crosta terrestre, onde, sob a influência de altas temperaturas e enorme pressão, ocorrem várias mudanças com elas.

Em outras palavras, a maior parte da Rússia (com exceção de Chukotka e Transbaikalia) está localizada na placa litosférica da Eurásia. No entanto, seu território é "dividido" entre a placa da Sibéria Ocidental, o escudo Aldan, as plataformas da Sibéria e do Leste Europeu e a placa cita.

Provavelmente, o diretor do Instituto de Astronomia Aplicada (IPA RAS), Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas Alexander Ipatov, disse sobre o movimento das duas últimas placas. E mais tarde, em entrevista ao Indicator, esclareceu: "Estamos engajados em observações que nos permitem determinar a direção do movimento das placas da crosta terrestre. A placa na qual está localizada a estação Simeiz se move a uma velocidade de 29 milímetros por ano para o nordeste, ou seja, para onde a Rússia e a placa onde está localizado Peter está se movendo, pode-se dizer, em direção ao Irã, ao sul-sudoeste."No entanto, esta não é uma descoberta, porque esse movimento existe há várias décadas e começou na era Cenozóica.

A teoria de Wegener foi recebida com ceticismo - principalmente porque ele não conseguiu oferecer um mecanismo satisfatório para explicar o movimento dos continentes. Ele acreditava que os continentes se movem, rompendo a crosta terrestre, como quebra-gelos através do gelo, devido à força centrífuga da rotação da Terra e às forças das marés. Seus oponentes disseram que os continentes - "quebra-gelos" no processo de movimento mudariam sua aparência além do reconhecimento, e as forças centrífugas e de maré são fracas demais para servir como "motor" para eles. Um crítico calculou que, se a força das marés fosse forte o suficiente para mover os continentes tão rápido (Wegener estimou sua velocidade em 250 centímetros por ano), ela interromperia a rotação da Terra em menos de um ano.

No final da década de 1930, a teoria da deriva continental foi rejeitada como não científica, mas em meados do século 20 ela teve que ser devolvida: as dorsais meso-oceânicas foram descobertas e descobriu-se que uma nova crosta estava se formando continuamente no zona dessas cordilheiras, devido à qual os continentes estavam "se afastando" . Os geofísicos estudaram a magnetização de rochas ao longo das dorsais meso-oceânicas e encontraram "faixas" com magnetização multidirecional.

Descobriu-se que a nova crosta oceânica "registra" o estado do campo magnético da Terra no momento da formação, e os cientistas receberam uma excelente "régua" para medir a velocidade desse transportador. Assim, na década de 1960, a teoria da deriva continental voltou pela segunda vez, de vez. E desta vez, os cientistas conseguiram entender o que move os continentes.

Banquisas de gelo no oceano fervente

"Imagine um oceano onde os blocos de gelo flutuam, ou seja, há água nele, há gelo e, digamos, jangadas de madeira também estão congeladas em alguns blocos de gelo. Gelo são placas litosféricas, jangadas são continentes e flutuam em a substância do manto", explica o membro correspondente da Academia Russa de Ciências Valery Trubitsyn, pesquisador-chefe do Instituto de Física da Terra em homenagem a O.Yu. Schmidt.

Na década de 1960, ele apresentou a teoria da estrutura dos planetas gigantes e, no final do século 20, começou a criar uma teoria matemática da tectônica continental.

A camada intermediária entre a litosfera e o núcleo de ferro quente no centro da Terra - o manto - consiste em rochas de silicato. A temperatura varia de 500 graus Celsius na parte superior a 4000 graus Celsius na borda do núcleo. Portanto, a partir de uma profundidade de 100 quilômetros, onde a temperatura já é superior a 1300 graus, a substância do manto se comporta como uma resina muito espessa e flui a uma velocidade de 5 a 10 centímetros por ano, diz Trubitsyn.

Como resultado, no manto, como em uma panela de água fervente, aparecem células convectivas - áreas onde a matéria quente sobe de uma borda e esfria da outra.

"Existem cerca de oito dessas grandes células no manto e muitas outras pequenas", diz o cientista. As dorsais meso-oceânicas (por exemplo, no centro do Atlântico) são o local onde o material do manto sobe à superfície e onde nasce uma nova crosta. Além disso, existem zonas de subducção, lugares onde uma placa começa a "rastejar" sob a vizinha e afunda no manto. As zonas de subducção são, por exemplo, a costa oeste da América do Sul. É aqui que ocorrem os terremotos mais poderosos.

"Assim, as placas participam da circulação convectiva da substância do manto, que se solidifica temporariamente na superfície. Mergulhando no manto, a substância da placa se aquece e amolece novamente", explica o geofísico.

Além disso, jatos separados de matéria sobem à superfície do manto - plumas, e esses jatos têm todas as chances de destruir a humanidade. Afinal, são as plumas do manto que causam o aparecimento dos supervulcões (ver). Tais pontos não estão de forma alguma ligados às placas litosféricas e podem permanecer no lugar mesmo quando as placas se movem. Quando a pluma sai, surge um vulcão gigante. Existem muitos desses vulcões, eles estão no Havaí, na Islândia, um exemplo semelhante é a caldeira de Yellowstone. Os supervulcões podem gerar erupções milhares de vezes mais poderosas do que a maioria dos vulcões comuns, como o Vesúvio ou o Etna.

"Há 250 milhões de anos, um vulcão como esse no território da moderna Sibéria matou quase toda a vida, apenas os ancestrais dos dinossauros sobreviveram", diz Trubitsyn.

Acordado - disperso

As placas litosféricas consistem em crosta oceânica basáltica relativamente pesada e fina e continentes mais leves, mas muito mais espessos. Uma placa com um continente e crosta oceânica "congelada" ao seu redor pode avançar, enquanto a pesada crosta oceânica afunda sob seu vizinho. Mas quando os continentes colidem, eles não podem mais afundar um sob o outro.

Por exemplo, cerca de 60 milhões de anos atrás, a placa indiana se separou do que mais tarde se tornou a África e foi para o norte, e cerca de 45 milhões de anos atrás ela se encontrou com a placa eurasiana, o Himalaia, as montanhas mais altas da Terra, cresceu no ponto de colisão.

O movimento das placas, mais cedo ou mais tarde, trará todos os continentes em um só, como as folhas convergem para uma ilha em um redemoinho. Na história da Terra, os continentes se uniram e se separaram aproximadamente quatro a seis vezes. O último supercontinente Pangea existiu há 250 milhões de anos, antes de ser o supercontinente Rodínia, há 900 milhões de anos, antes dele - mais dois. "E já, ao que parece, a unificação do novo continente começará em breve", esclarece o cientista.

Ele explica que os continentes atuam como um isolante térmico, o manto abaixo deles começa a aquecer, ocorrem correntes ascendentes e, portanto, os supercontinentes se separam novamente depois de um tempo.

América vai "tirar" Chukotka

Grandes placas litosféricas são desenhadas em livros didáticos, qualquer um pode nomeá-las: placa antártica, eurasiana, norte-americana, sul-americana, indiana, australiana, do Pacífico. Mas nos limites entre as placas há um verdadeiro caos de muitas microplacas.

Por exemplo, a fronteira entre a placa norte-americana e a placa euro-asiática não corre ao longo do estreito de Bering, mas muito a oeste, ao longo da crista de Chersky. Chukotka acaba por fazer parte da Placa Norte-Americana. Ao mesmo tempo, Kamchatka está parcialmente localizada na zona da microplaca de Okhotsk e parcialmente na zona da microplaca do Mar de Bering. E Primorye está localizado na hipotética Placa de Amur, cuja borda ocidental repousa em Baikal.

Agora, a borda leste da placa eurasiana e a borda oeste da placa norte-americana estão "girando" como engrenagens: a América está girando no sentido anti-horário e a Eurásia está girando no sentido horário. Como resultado, Chukotka pode finalmente sair "ao longo da costura" e, neste caso, uma gigantesca costura circular pode aparecer na Terra, que passará pelos oceanos Atlântico, Índico, Pacífico e Ártico (onde ainda está fechado) . E a própria Chukotka continuará a se mover "na órbita" da América do Norte.

Velocímetro para a litosfera

A teoria de Wegener foi ressuscitada, até porque os cientistas têm a capacidade de medir com precisão o deslocamento dos continentes. Agora, os sistemas de navegação por satélite são usados ​​para isso, mas existem outros métodos. Todos eles são necessários para construir um único sistema de coordenadas internacional - o International Terrestrial Reference Frame (ITRF).

Um desses métodos é a interferometria de rádio de linha de base muito longa (VLBI). Sua essência está em observações simultâneas com a ajuda de vários radiotelescópios em diferentes partes da Terra. A diferença no tempo de aquisição do sinal possibilita a determinação de offsets com alta precisão. Duas outras maneiras de medir a velocidade são observações de alcance a laser usando satélites e medições Doppler. Todas essas observações, inclusive com a ajuda de GPS, são realizadas em centenas de estações, todos esses dados são reunidos e, como resultado, obtemos um quadro da deriva continental.

Por exemplo, o Simeiz da Crimeia, onde está localizada uma estação de sondagem a laser, bem como uma estação de satélite para determinar as coordenadas, "viaja" para o nordeste (em azimute de cerca de 65 graus) a uma velocidade de cerca de 26,8 milímetros por ano. Zvenigorod, perto de Moscou, está se movendo cerca de um milímetro por ano mais rápido (27,8 milímetros por ano) e mantém seu curso para o leste - cerca de 77 graus. E, digamos, o vulcão havaiano Mauna Loa está se movendo para noroeste duas vezes mais rápido - 72,3 milímetros por ano.

As placas litosféricas também podem ser deformadas e suas partes podem "viver suas próprias vidas", especialmente nos limites. Embora a escala de sua independência seja muito mais modesta. Por exemplo, a Crimeia ainda está se movendo independentemente para o nordeste a uma velocidade de 0,9 milímetros por ano (e ao mesmo tempo crescendo 1,8 milímetros), e Zvenigorod está se movendo para o sudeste na mesma velocidade (e para baixo - em 0 . 2 milímetros por ano).

Trubitsyn diz que essa independência é explicada em parte pela "história pessoal" de diferentes partes dos continentes: as partes principais dos continentes, as plataformas, podem ser fragmentos de antigas placas litosféricas que "se fundiram" com suas vizinhas. Por exemplo, a Cordilheira dos Urais é uma das costuras. As plataformas são relativamente rígidas, mas as partes ao seu redor podem se deformar e se mover à vontade.

Os planetas sólidos em seu desenvolvimento passam por um período de aquecimento, cuja principal energia é fornecida por fragmentos de corpos cósmicos que caem na superfície do planeta ( cm. Hipótese de uma nuvem de gás e poeira). Quando esses objetos colidem com o planeta, quase toda a energia cinética do objeto em queda é instantaneamente convertida em energia térmica, pois sua velocidade de movimento, que é de várias dezenas de quilômetros por segundo, cai drasticamente para zero no momento do impacto. Para todos os planetas internos do sistema solar - Mercúrio, Vênus, Terra, Marte - esse calor foi suficiente, se não para derreter total ou parcialmente, pelo menos para amolecer e se tornar plástico e fluido. Durante este período, as substâncias de maior densidade deslocaram-se para o centro dos planetas, formando núcleo, e o menos denso, ao contrário, subiu à superfície, formando a crosta terrestre. Da mesma forma, o molho de salada é estratificado se for deixado na mesa por muito tempo. Esse processo, chamado diferenciação de magma explica a estrutura interna da Terra.

Para os menores planetas internos, Mercúrio e Marte (assim como a Lua), esse calor eventualmente escapou para a superfície e foi dissipado no espaço. Os planetas então se solidificaram e (como no caso de Mercúrio) exibiram baixa atividade geológica nos próximos bilhões de anos. A história da Terra foi muito diferente. Como a Terra é o maior dos planetas internos, também possui o maior armazenamento de calor. E quanto maior o planeta, menor sua razão entre área de superfície e volume e menos calor ele perde. Consequentemente, a Terra esfriou mais lentamente do que os outros planetas internos. (O mesmo pode ser dito para Vênus, que é um pouco menor que a Terra.)

Além disso, desde o início da formação da Terra, ocorreu o decaimento de elementos radioativos, o que aumentou o fornecimento de calor em suas profundezas. Portanto, a Terra pode ser considerada como um forno esférico. Dentro dele, o calor é gerado continuamente, transferido para a superfície e irradiado para o espaço. A transferência de calor causa um movimento recíproco vestes - concha da Terra, localizada entre o núcleo e a crosta terrestre a uma profundidade de várias dezenas a 2900 km ( cm. Troca de calor). A matéria quente sobe das profundezas do manto, esfria e depois afunda novamente, sendo substituída por nova matéria quente. Este é um exemplo clássico de uma célula convectiva.

Podemos dizer que a rocha do manto ferve da mesma forma que a água em uma chaleira: em ambos os casos, o calor é transferido no processo de convecção. Alguns geólogos acreditam que leva centenas de milhões de anos para que as rochas do manto completem um ciclo convectivo completo, um tempo muito longo para os padrões humanos. Sabe-se que muitas substâncias se deformam lentamente ao longo do tempo, embora durante o curso da vida humana pareçam absolutamente sólidas e imóveis. Por exemplo, nas catedrais medievais, os vidros das janelas antigas são mais grossos na parte inferior do que na parte superior porque o vidro fluiu através dos tempos sob a força da gravidade. Se em alguns séculos isso acontecer com o vidro sólido, não é difícil imaginar que o mesmo possa acontecer com as rochas sólidas em centenas milhão anos.

No topo das células convectivas do manto terrestre, flutuam as rochas que compõem a superfície sólida da Terra - as chamadas placas tectônicas. Essas lajes são compostas de basalto, a rocha ígnea em erupção mais comum. A espessura dessas placas é de aproximadamente 10-120 km, e elas se movem ao longo da superfície do manto parcialmente fundido. Os continentes, compostos por rochas relativamente leves, como o granito, formam a camada superior das placas. Na maioria dos casos, a espessura das placas sob os continentes é maior do que sob os oceanos. Com o tempo, processos que ocorrem no interior da Terra movem as placas, fazendo com que elas colidam e rachem, até a formação de novas placas ou o desaparecimento das antigas. É graças a esse movimento lento, mas contínuo das placas, que a superfície do nosso planeta está em constante dinâmica, em constante mudança.

É importante entender que os conceitos de "laje" e "continente" não são a mesma coisa. Por exemplo, a placa tectônica norte-americana se estende desde o meio do Oceano Atlântico até a costa oeste do continente norte-americano. Parte da placa é coberta com água, parte - com terra. A Placa da Anatólia, na qual a Turquia e o Oriente Médio estão localizados, é completamente coberta por terra, enquanto a Placa do Pacífico está localizada completamente sob o Oceano Pacífico. Ou seja, os limites das placas e os litorais dos continentes não necessariamente coincidem. A propósito, a palavra "tectônica" vem da palavra grega tekton("construtor") - a mesma raiz está na palavra "arquiteto" - e se refere ao processo de construção ou montagem.

A tectônica de placas é mais perceptível onde as placas se tocam. É costume distinguir três tipos de limites entre as placas.

Limites divergentes

No meio do Oceano Atlântico, o magma quente sobe à superfície, formado nas profundezas do manto. Ele rompe a superfície e se espalha, preenchendo gradualmente a fenda entre as placas deslizantes. Por causa disso, o fundo do mar está se expandindo e a Europa e a América do Norte estão se afastando a uma taxa de vários centímetros por ano. (Esse movimento pode ser medido usando radiotelescópios localizados em dois continentes, comparando o tempo de chegada do sinal de rádio de quasares distantes.)

Se o limite divergente estiver localizado sob o oceano, surge uma cordilheira meso-oceânica, uma cadeia de montanhas formada pelo acúmulo de matéria no ponto em que ela chega à superfície, como resultado da divergência de placas. A Dorsal Meso-Atlântica, que se estende da Islândia às Malvinas, é a maior cadeia de montanhas da Terra. Se o limite divergente estiver localizado sob o continente, ele literalmente o separa. Um exemplo de tal processo que ocorre hoje é o Grande Vale do Rift, que se estende do sul da Jordânia até a África Oriental.

fronteiras convergentes

Se uma nova crosta se forma nos limites divergentes, então em outro lugar a crosta deve ser destruída, caso contrário a Terra aumentaria de tamanho. Quando duas placas colidem, uma delas se move sob a outra (esse fenômeno é chamado de subducção, ou empurrando). Neste caso, a placa, que está abaixo, está imersa no manto. O que acontece na superfície acima da zona de subducção depende da localização dos limites das placas: sob o continente, na borda do continente ou sob o oceano.

Se a zona de subducção estiver localizada sob a crosta oceânica, como resultado da subducção, uma fossa profunda no meio do oceano (calha) é formada. Um exemplo disso é o lugar mais profundo dos oceanos - a Fossa das Marianas, perto das Filipinas. O material da placa inferior se aprofunda no magma e ali derrete, podendo então subir novamente à superfície, formando uma cadeia de vulcões - como, por exemplo, uma cadeia de vulcões no leste do mar do Caribe e na costa oeste dos Estados Unidos.

Se ambas as placas no limite convergente estiverem sob os continentes, o resultado será muito diferente. A crosta continental é composta de materiais leves, e ambas as placas flutuam acima da zona de subducção. À medida que uma placa desliza sob a outra, os dois continentes colidem e seus limites se desfazem, formando uma cordilheira continental. Foi assim que o Himalaia se formou quando a placa indiana colidiu com a eurasiana há cerca de 50 milhões de anos. Como resultado do mesmo processo, os Alpes foram formados quando a Itália se juntou à Europa. E os Montes Urais, uma antiga cordilheira, pode ser chamada de "solda" formada quando os maciços europeu e asiático se uniram.

Se o continente repousar em apenas uma das placas, ele desenvolverá dobras e dobras à medida que se arrasta para a zona de subducção. Um exemplo disso são os Andes na costa oeste da América do Sul. Eles foram formados depois que a Placa Sul-Americana flutuou na Placa de Nazca submersa sob ela no Oceano Pacífico.

Transformar bordas

Às vezes acontece que duas placas não divergem e não se movem uma sob a outra, mas simplesmente esfregam nas bordas. O exemplo mais famoso de tal limite é a Falha de San Andreas, na Califórnia, onde as placas do Pacífico e da América do Norte se movem lado a lado. No caso de um limite de transformação, as placas colidem por um tempo e depois se afastam, liberando muita energia e causando grandes terremotos.

Em conclusão, gostaria de enfatizar que embora a tectônica de placas inclua o conceito de movimento continental, não é o mesmo que a hipótese de deriva continental proposta no início do século XX. Esta hipótese foi rejeitada (corretamente, segundo o autor) pelos geólogos devido a algumas inconsistências experimentais e teóricas. E o fato de nossa teoria moderna incluir um aspecto da hipótese da deriva continental - o movimento dos continentes - não significa que os cientistas rejeitaram as placas tectônicas no início do século passado apenas para aceitá-las mais tarde. A teoria que agora é aceita é fundamentalmente diferente da anterior.

No processo de formação e desenvolvimento da geologia como ciência, muitas hipóteses foram propostas, cada uma das quais, de uma posição ou de outra, considerou e explicou problemas individuais ou um complexo de problemas relacionados ao desenvolvimento da crosta terrestre ou ao Terra como um todo. Essas hipóteses são chamadas de geotectônicas. Alguns deles, por falta de capacidade de persuasão, rapidamente perderam seu significado na ciência, enquanto outros se mostraram mais duráveis, novamente até que novos fatos e ideias se acumulassem, que formaram a base de novas hipóteses mais apropriadas para uma determinada fase da história. desenvolvimento da ciência. Apesar dos grandes sucessos alcançados no estudo da estrutura e desenvolvimento da crosta terrestre, nenhuma das hipóteses e teorias modernas (mesmo as reconhecidas) é capaz de explicar de forma adequada e completa todas as condições para a formação da crosta terrestre.

A primeira hipótese científica, a hipótese da elevação, foi formulada na primeira metade do século XIX. baseado nas ideias dos plutonistas sobre o papel das forças internas da Terra, que desempenharam um papel positivo na luta contra as ideias errôneas dos netunistas. Nos anos 50. século 19 foi substituída pela hipótese de contração (comprimida), mais fundamentada na época, apresentada pelo cientista francês Elie de Beaumont. A hipótese de contração foi baseada na hipótese cosmogônica de Laplace, que reconhecia, como se sabe, o estado quente primário da Terra e seu subsequente resfriamento gradual.

A essência da hipótese de contração é que o resfriamento da Terra causa sua compressão, seguida por uma diminuição em seu volume. Como resultado, a crosta terrestre, que havia endurecido antes das zonas internas do planeta, é forçada a enrugar, e é por isso que se formam montanhas dobradas.

Na segunda metade do século XIX. Os cientistas americanos J. Hall e J. Dan formularam a doutrina dos geossinclinais - zonas móveis especiais da crosta terrestre ao longo do tempo transformando-se em estruturas montanhosas dobradas. Esse ensinamento fortaleceu significativamente a posição da hipótese da contração. No entanto, no início do século XX. em conexão com o recebimento de novos dados sobre a Terra, esta hipótese começou a perder seu significado, uma vez que se mostrou incapaz de explicar a periodicidade dos movimentos de construção de montanhas e processos de magmatismo, ignorou os processos de alongamento etc. idéias surgiram na ciência sobre a formação de um planeta a partir de partículas frias , o que privou a hipótese de seu principal suporte.

Ao mesmo tempo, a doutrina dos geossinclinais continuou a ser complementada e desenvolvida. A esse respeito, uma grande contribuição também foi feita pelos cientistas soviéticos A. D. Arkhangelsky, N. S. Shatsky, M. V. Muratov e outros. e especialmente desde o início do século XX. a doutrina de áreas continentais relativamente estáveis ​​- plataformas começaram a se desenvolver; dos cientistas domésticos que desenvolveram esta doutrina, devemos primeiro nomear A. P. Karpinsky, A. D. Arkhangelsky, N. S. Shatsky, A. A. Bogdanov, A. L. Yanshin.

A doutrina de geossinclinais e plataformas entrou firmemente na ciência geológica e mantém seu significado até os dias atuais. No entanto, ainda carece de uma base teórica sólida.

O desejo de complementar e eliminar deficiências na hipótese da contração ou, inversamente, de substituí-la por completo, levou ao surgimento durante a primeira metade do século XX. uma série de novas hipóteses geotectônicas. Vamos anotar alguns deles.

hipótese de pulsação. Baseia-se na ideia da alternância dos processos de compressão e expansão da Terra - processos que são muito característicos do Universo como um todo. M. A. Usov e V. A. Obruchev, que desenvolveram esta hipótese, associaram dobras, overthrusts e a intrusão de intrusões ácidas com as fases de compressão, e o aparecimento de fissuras na crosta terrestre e o derramamento de lavas principalmente básicas ao longo delas com fases de expansão.

Hipótese de diferenciação da substância subcrustal e migração de radioelementos. Sob a influência da diferenciação gravitacional e do aquecimento radiogênico, ocorre derretimento periódico de componentes líquidos da atmosfera, o que acarreta rupturas da crosta terrestre, vulcanismo, formação de montanhas e outros fenômenos. Um dos autores desta hipótese é o famoso cientista soviético VV Belousov.

Hipótese da deriva continental. Foi apresentada em 1912 pelo cientista alemão A. Wegener e é fundamentalmente diferente de todas as outras hipóteses. Com base nos princípios do mobilismo - reconhecimento de movimentos horizontais significativos de vastas massas continentais. A maioria das hipóteses procedia dos princípios do fixismo - o reconhecimento de uma posição estável e fixa de partes individuais da crosta terrestre em relação ao manto subjacente (tais são as hipóteses de contração, diferenciação de matéria subcrustal e migração de radioelementos, etc. ).

Segundo as ideias de A. Wegener, a camada granítica da crosta terrestre "flutua" sobre a camada de basalto. Sob a influência da rotação da Terra, acabou sendo coletado em um único continente de Pangea. No final da era paleozóica (cerca de 200-300 milhões de anos atrás), a Pangea foi dividida em blocos separados e sua deriva começou até ocupar sua posição atual. Sob a influência da deriva dos blocos da América do Norte e do Sul para oeste, surgiu o Oceano Atlântico, e a resistência experimentada por esses continentes ao se deslocarem ao longo da camada de basalto contribuiu para o surgimento de montanhas como os Andes e a Cordilheira . Pelas mesmas razões, a Austrália e a Antártida se separaram e se mudaram para o sul, etc.

A. Wegener viu a confirmação de sua hipótese na semelhança dos contornos e da estrutura geológica das costas em ambos os lados do Oceano Atlântico, na semelhança de organismos fósseis de continentes distantes um do outro, na estrutura diferente da crosta terrestre dentro dos oceanos e continentes.

O surgimento da hipótese de A. Wegener despertou grande interesse, mas se extinguiu de forma relativamente rápida, pois não foi capaz de explicar muitos fenômenos e, principalmente, a possibilidade do movimento dos continentes ao longo da camada de basalto. No entanto, como veremos a seguir, as visões mobilizadoras, mas em bases completamente novas, foram revividas e receberam amplo reconhecimento na segunda metade do século XX.

hipótese rotacional. Ocupa um lugar à parte entre as hipóteses geotectônicas, pois vê a manifestação de processos tectônicos na Terra sob a influência de causas extraterrestres, a saber, a atração da Lua e do Sol, causando marés sólidas na crosta e manto terrestres, desacelerando o rotação da Terra e mudando sua forma. A consequência disso não são apenas deslocamentos verticais, mas também horizontais de blocos individuais da crosta terrestre. A hipótese não é amplamente aceita, pois a grande maioria dos cientistas acredita que a tectogênese é o resultado da manifestação das forças internas da Terra. Ao mesmo tempo, a influência de causas extraterrestres na formação da crosta terrestre, obviamente, também deve ser levada em conta.

A teoria da nova tectônica global, ou tectônica de placas litosféricas. Desde o início da segunda metade do século XX. foram lançados extensos estudos geológicos e geofísicos do fundo dos oceanos. Eles resultaram no surgimento de ideias completamente novas sobre o desenvolvimento dos oceanos, como, por exemplo, a separação de placas litosféricas e a formação de uma crosta oceânica jovem em vales de rift, a formação de crosta continental em zonas de subducção de rochas litosféricas placas, etc. Essas idéias levaram ao renascimento na ciência geológica de idéias mobilizadoras e ao surgimento da teoria de uma nova tectônica global, ou placas tectônicas litosféricas.

A nova teoria é baseada na ideia de que toda a litosfera (ou seja, a crosta terrestre junto com a camada superior do manto) é dividida por estreitas zonas tectonicamente ativas em placas rígidas separadas que se movem ao longo da astenosfera (camada plástica no manto superior). Zonas tectônicas ativas caracterizadas por alta sismicidade e vulcanismo são zonas de rifte de dorsais meso-oceânicas, sistemas de arcos insulares e fossas oceânicas profundas e vales rifte nos continentes. Nas zonas de rift das dorsais meso-oceânicas, as placas se afastam e uma nova crosta oceânica é formada e, nas fossas do mar profundo, algumas placas são empurradas sob outras e a crosta continental é formada. Uma colisão de placas também é possível - a formação da zona de dobra do Himalaia é considerada o resultado de tal fenômeno.

Existem sete grandes placas litosféricas e um número ligeiramente maior de pequenas. Essas placas receberam os seguintes nomes: 1) Pacífico, 2) Norte-Americano, 3) Sul-americano, 4) Eurasiático, 5) Africano, 6) Indo-australiano e 7) Antártico. Cada um deles inclui um ou mais continentes ou partes deles e crosta oceânica, com exceção da Placa do Pacífico, que é quase inteiramente composta por crosta oceânica. Simultaneamente aos deslocamentos horizontais das placas, também ocorreram suas rotações.

O movimento das placas litosféricas, segundo essa teoria, é causado por correntes convectivas da matéria no manto, geradas pelo calor liberado durante o decaimento radioativo dos elementos e a diferenciação gravitacional da matéria nas entranhas da Terra. No entanto, a argumentação da convecção térmica no manto, segundo muitos cientistas, é insuficiente. Isso também se aplica à possibilidade de submersão de placas oceânicas no manto a uma grande profundidade e uma série de outras disposições. A expressão superficial do movimento convectivo são as zonas de rift das dorsais meso-oceânicas, onde o manto relativamente mais quente sobe à superfície e sofre fusão. Ele se derrama na forma de lavas basálticas e congela. Além disso, o magma basáltico novamente invade essas rochas congeladas e empurra os basaltos mais antigos em ambas as direções. Isso acontece muitas vezes. Ao mesmo tempo, o fundo do oceano está crescendo, crescendo. Tal processo é chamado espalhando. A taxa de crescimento do fundo do oceano varia de alguns mm a 18 cm por ano.

Outros limites entre as placas litosféricas são convergentes, ou seja, a crosta terrestre nessas áreas é absorvida. Essas zonas foram chamadas de zonas de subducção. Eles estão localizados ao longo das margens do Oceano Pacífico e no leste do Índico. A litosfera oceânica pesada e fria, aproximando-se da continental mais espessa e leve, passa por baixo dela, como se mergulhasse. Se duas placas oceânicas entrarem em contato, a mais velha afunda, pois é mais pesada e mais fria que a placa jovem.

As zonas onde ocorre a subducção são expressas morfologicamente por trincheiras de águas profundas, e a própria litosfera oceânica fria e elástica de afundamento está bem estabelecida a partir de dados de tomografia sísmica. O ângulo de subsidência das placas oceânicas é diferente, até a vertical, e as placas podem ser rastreadas até o limite dos mantos superior e inferior a uma profundidade de aproximadamente 670 km.

Quando a placa oceânica começa a dobrar acentuadamente ao se aproximar da continental, surgem tensões que, quando descarregadas, provocam terremotos. Os hipocentros ou focos de terremotos marcam claramente o limite de atrito entre duas placas e formam uma zona focal sísmica inclinada que mergulha sob a litosfera continental a profundidades de 700 km. Essas zonas são chamadas de zonas Benioff, em homenagem ao sismólogo americano que as estudou.

A subsidência da litosfera oceânica leva a mais uma consequência importante. Quando a litosfera atinge uma profundidade de 100 a 200 km na área de altas temperaturas e pressões, são liberados fluidos - soluções minerais superaquecidas especiais que causam o derretimento de rochas da litosfera continental e a formação de câmaras de magma que alimentam as cadeias de vulcões desenvolveram-se paralelamente às fossas do mar profundo nas margens continentais ativas.

Assim, devido à subducção, uma topografia fortemente dissecada, alta sismicidade e atividade vulcânica vigorosa são observadas na margem continental ativa.

Além do fenômeno de subducção, existe o chamado obdução, ou seja, o empurrão da litosfera oceânica sobre a continental, exemplo disso é a imensa cobertura tectônica na margem leste da Península Arábica, composta por crosta oceânica típica.

Deve também mencionar a colisão, ou colisões, duas placas continentais, que, devido à relativa leveza do material que as compõe, não podem afundar uma sob a outra, mas colidem, formando um cinturão de dobras montanhosas com estrutura interna muito complexa.

As principais disposições da tectônica de placas litosféricas são as seguintes:

1.A primeira premissa A tectônica de placas é a divisão da parte superior da Terra sólida em duas conchas que diferem significativamente nas propriedades reológicas (viscosidade) - uma litosfera rígida e frágil e uma astenosfera mais plástica e móvel. Como já mencionado, essas duas conchas são diferenciadas de dados sismológicos ou magnetotelúricos.

2.Segunda posição A tectónica de placas, a que deve o seu nome, reside no facto de a litosfera se subdividir naturalmente num número limitado de placas - actualmente sete grandes e o mesmo número de pequenas. A base para a sua selecção e delimitação entre elas é a localização das fontes sísmicas.

3.Terceira posição A tectônica de placas diz respeito à natureza de seu movimento mútuo. Existem três tipos de tais deslocamentos e, consequentemente, os limites entre as placas: 1) fronteiras divergentes, ao longo do qual as placas se afastam - se espalhando; 2) fronteiras convergentes, em que há uma convergência de placas, geralmente expressa pela subducção de uma placa sob outra; quando uma placa oceânica se move sob uma continental, esse processo é chamado subducção, se a placa oceânica está se movendo em direção ao continental - obdução; se duas placas continentais colidem, também geralmente com subducção de uma sob a outra, - colisão; 3)transformar fronteiras, ao longo do qual há um deslizamento horizontal de uma placa em relação à outra ao longo do plano da falha transformante vertical.

Na natureza, predominam os limites dos dois primeiros tipos.

Em fronteiras divergentes, em zonas de expansão, há um nascimento contínuo de nova crosta oceânica; Portanto, esses limites também são chamados de construtivo. Esta crosta é movida pela corrente astenosférica em direção às zonas de subducção, onde é absorvida em profundidade; isso dá motivos para chamar tais limites destrutivo.

Quarta posição placas tectônicas reside no fato de que durante seus movimentos, as placas obedecem às leis da geometria esférica, ou melhor, Teorema de Euler, segundo o qual qualquer movimento de dois pontos conjugados em uma esfera é realizado ao longo de um círculo traçado em relação a um eixo que passa pelo centro da Terra.

5.Quinta disposição A tectônica de placas afirma que o volume da crosta oceânica absorvida nas zonas de subducção é igual ao volume da crosta originária das zonas de expansão.

6.sexta posição placas tectônicas vê a principal causa do movimento de placas no manto convecção. Esta convecção no modelo clássico de 1968 é um manto puramente térmico e geral, e a maneira como afeta as placas litosféricas é que essas placas, que estão em adesão viscosa à astenosfera, são transportadas por esta e se movem como uma correia transportadora de eixos de propagação para zonas de subducção. Em geral, o esquema de convecção do manto, levando a um modelo de placas tectônicas de movimentos da litosfera, consiste no fato de que ramos ascendentes de células convectivas estão localizados sob as dorsais meso-oceânicas, ramos descendentes estão localizados em zonas de subducção e segmentos horizontais de essas células.

A teoria da nova tectônica global, ou tectônica de placas litosféricas, é especialmente popular no exterior: também é reconhecida por muitos cientistas soviéticos, que não se limitam ao reconhecimento geral, mas trabalham duro para esclarecer suas principais disposições, complementando, aprofundando e desenvolvendo-as . O cientista mobilista soviético A.V. Peivs, desenvolvendo essa teoria, no entanto, chegou à conclusão de que placas litosféricas rígidas gigantes não existem, e a litosfera, devido ao fato de ser penetrada por zonas móveis horizontais, inclinadas e verticais, consiste de placas separadas (“litoplastos”) movendo-se diferencialmente. Este é um olhar essencialmente novo para uma das principais, mas controversas disposições desta teoria.

Deve-se notar que uma certa parte dos cientistas mobilizadores (tanto no exterior quanto no país) em seus pontos de vista mostram uma atitude extremamente negativa em relação à doutrina clássica dos geossinclinais na verdade, eles a rejeitam completamente, ignorando o fato de que muitas das disposições desta doutrina são baseadas em fatos e observações confiáveis ​​estabelecidas e realizadas durante os estudos geológicos dos continentes.

Obviamente, a maneira mais correta de criar uma teoria verdadeiramente global da Terra não é contrastar, mas revelar a unidade e a relação entre tudo o que é positivo, refletido na teoria clássica dos geossinclinais, e tudo o que é revelado na teoria do novo. tectônica global.