Почему происходит движение земной коры. Медленные движения земной коры
Земная кора только кажется неподвижной, абсолютно устойчивой. На самом же деле она совершает непрерывные и разнообразные движения. Некоторые из них происходят очень медленно и не воспринимаются органами чувств человека, другие, например землетрясения, носят обвальный, разрушительный характер. Какие же титанические силы приводят в движение земную кору?
Внутренние силы Земли, источник их происхождения. Известно, что на границе мантии и литосферы температура превышает 1500 °C. При этой температуре материя должна либо расплавиться, либо превратиться в газ. При переходе твердых тел в жидкое или газообразное состояние объем их должен увеличиваться. Однако этого не происходит, так как перегретые породы находятся под давлением вышележащих слоев литосферы. Возникает эффект «парового котла», когда стремящаяся расшириться материя давит на литосферу, приводя ее в движение вместе с земной корой. При этом чем выше температура, тем сильнее давление и тем активнее движется литосфера. Особенно сильные очаги давления возникают в тех местах верхней мантии, где концентрируются радиоактивные элементы, распад которых разогревает слагающие породы до еще более высоких температур. Движения земной коры под действием внутренних сил Земли называют тектоническими. Эти движения подразделяют на колебательные, складкообразовательные и разрывные.
Колебательные движения. Эти движения происходят очень медленно, незаметно для человека, поэтому их еще называют вековыми или эпейрогеническими. В одних местах земная кора поднимается, в других – опускается. При этом нередко поднятие сменяется опусканием, и наоборот. Проследить за этими движениями можно только по тем «следам», которые остаются после них на земной поверхности. Например, на побережье Средиземного моря, близ Неаполя, находятся развалины храма Сераписа, колонны которого источены морскими моллюсками на высоте до 5,5 м над уровнем современного моря. Это служит безусловным доказательством того, что храм, построенный в IV в., побывал на дне моря, а затем произошло его поднятие. Сейчас этот участок суши вновь опускается. Нередко на побережьях морей выше их современного уровня находятся ступени – морские террасы, созданные когда-то морским прибоем. На площадках этих ступеней можно найти остатки морских организмов. Это свидетельствует о том, что площадки террас когда-то были дном моря, а затем берег поднялся и море отступило.
Опускание земной коры ниже 0 м над уровнем моря сопровождается наступлением моря – трансгрессией, а поднятие – его отступлением – регрессией. В настоящее время в Европе поднятия происходят в Исландии, Гренландии, на Скандинавском полуострове. Наблюдениями установлено, что область Ботнического залива поднимается со скоростью 2 см в год, т. е. на 2 м в столетие. Одновременно с этим происходит опускание территории Голландии, Южной Англии, Северной Италии, Причерноморской низменности, побережья Карского моря. Признаком опускания морских побережий служит образование морских заливов в устьевых участках рек – эстуариев (губ) и лиманов.
При поднятии земной коры и отступлении моря морское дно, сложенное осадочными породами, оказывается сушей. Так образуются обширные морские (первичные) равнины: например, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Сибирская, Амазонская (рис. 20).
Рис. 20. Строение первичных, или морских, пластовых равнин
Складкообразовательные движения. В тех случаях, когда пласты горных пород достаточно пластичны, под действием внутренних сил происходит смятие их в складки. Когда давление направлено по вертикали, породы смещаются, а если в горизонтальной плоскости – сжимаются в складки. Форма складок бывает самой разнообразной. Когда изгиб складки направлен вниз, ее называют синклиналью, вверх – антиклиналью (рис. 21). Образуются складки на больших глубинах, т. е. при высоких температурах и большом давлении, а затем под действием внутренних сил они могут быть подняты. Так возникают складчатые горы Кавказские, Альпы, Гималаи, Анды и др. (рис. 22). В таких горах складки легко наблюдать там, где они обнажены и выходят на поверхность.
Рис. 21. Синклинальная (1) и антиклинальная (2) складки
Рис. 22. Складчатые горы
Разрывные движения. Если горные породы недостаточно прочны, чтобы выдержать действие внутренних сил, в земной коре образуются трещины – разломы и происходит вертикальное смещение горных пород. Опустившиеся участки называют грабенами, а поднявшиеся – горстами (рис. 23). Чередование горстов и грабенов создает глыбовые (возрожденные) горы. Примерами таких гор служат: Алтай, Саянские, Верхоянский хребет, Аппалачи в Северной Америке и многие другие. Возрожденные горы отличаются от складчатых как по внутреннему строению, так и по внешнему виду – морфологии. Склоны этих гор часто отвесные, долины, как и водоразделы, широкие, плоские. Пласты горных пород всегда смещены относительно друг друга.
Рис. 23. Возрожденные складчато-глыбовые горы
Опустившиеся участки в этих горах, грабены, иногда заполняются водой, и тогда образуются глубокие озера: например, Байкал и Телецкое в России, Танганьика и Ньяса в Африке.
Вспоминаем: Какие типы земной коры вы изучили?
Ключевые слова: Медленные колебательные движения земной коры (поднятия и опускания), горизонтальные движения земной коры (столкновения, расхождения), складки горных пород, литосферные плиты, материки, платформы, сейсмические пояса, разломы земной коры.
1. Медленные колебательные движения земной коры. Движения земной коры разнообразны. Ученые изучают их давно. Медленные колебания суши происходят по всей поверхности Земли. Они проявляются как поднятия и опускания.
Следы этих движений можно увидеть, например, на побережье океанов. На Скандинавском полуострове сейчас есть склоны гор, разрушенные морским прибоем на такой большой высоте, куда волны не доходят. На этой же высоте в скалы вделаны кольца, за которые когда-то привязывали цепи лодок. Ныне от поверхности воды до этих колец более 10 м. Полуостров и в настоящее время поднимается со скоростью 1 см в год.
Берега Нидерландов, наоборот, опускаются в год на 3 см. Население страны вот уже несколько веков защищает обжитые земли от наступающего моря. Чтобы воды океана не затопили эту часть материка, люди построили вдоль берега моря дамбы. Они протянулись на сотни километров и достигают высоты 18 м.
О медленных колебательных движениях можно судить и по историческим памятникам и свидетельствам. Так, на дне Средиземного моря недалеко от берега были найдены развалины древнего города. Некоторые старые порты, ранее находившиеся на берегу моря, оказались теперь удаленными от берега городами.
*Скорость колебательных движений очень незначительная - от сотых долей миллиметра до нескольких сантиметров в год. Поэтому эти движения незаметны для человека, их трудно обнаружить.
Колебательные движения земной коры оказывают большое влияние на очертание береговой линии и природные компоненты (рельеф, реки, воды, почвы, растительность) несмотря на то, что протекают они очень медленно. При поднятии суши увеличивается уклон рек, усиливается их врезание в местность и расчленение ее. С опусканием же связано ослабление разрушительной деятельности текучих вод и накопление отложений, местность при этом выравнивается.
При поднятии дно мелководных участков морей может стать сушей, заливы преобразуются в озера, возникают острова и полуострова. При опускании образуются моря.
2. Горизонтальные движения. Эти движения также происходят очень медленно. В результате встречных горизонтальных движений слоев земной коры образуются складки (рис. 56).
Рис. 56. Складки горных пород.
Если движение происходит в противоположных направлениях, в земной коре образуются разрывы и понижения. Иногда они заполняются водой, и в них возникают озера. Так, например, образовалось самое глубокое в мире озеро Байкал.
Причины горизонтальных движений земной коры еще окончательно не установлены. Одно из предположений заключается в том, что, остывая, Земля сжимается. Горные хребты при этом образуются, подобно морщинам печеного яблока.
В последние годы создана теория движений земной коры, основанная на представлении о л и т о с ф е р н ы х плитах.
Согласна этой теории, земная кора состоит из нескольких очень больших блоков (плит) толщиной от 60 до 100 км. Выделяют 13 основных плит, из них 7 наиболее крупные (рис. 57).
Рис. 57. Литосферные плиты.
Плиты лежат на сравнительно мягком, пластическом слое мантии, по которому и происходит их скольжение. Силы, которые вызывают движение плит, возникают при перемещении вещества в верхней мантии (рис. 58).
Таким образом, мантия несет на себя земную кору, как тонкий лист бумаги, местами разрывая его, а местами сминая в складки.
Рис. 58. Возможное движение литосферных плит под действием потоков магмы (1-средне-океанический хребет; 2 – погружение плиты в мантию; 3 – океанический желоб; 4 – Анды; 5 – подъем вещества из мантии)
Мощные восходящие потоки этого вещества разрывают земную кору, образуя глубинные разломы. Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в срединных океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Здесь расплавленное вещество поднимается из недр Земли и расталкивает плиты, наращивая толщину земной коры, а края разломов отодвигаются друг от друга.
Плиты перемещаются относительно друг друга со скоростью от 1 до 10 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с помощью искусственных спутников Земли.
*Если сближаются плиты, одна из которых имеет океаническую кору, а вторая материковую, то укрытая морем плита изгибается и как бы “ныряет” под континент. Это происходит потому, что материковая плита более толстая и массивная, чем океаническая. При этом возникают глубоководные желоба, островные дуги, горные хребты, например Марианский желоб, Японские острова, Анды. Если сближаются две плиты с материковой корой, то их края сминаются в складки. Так возникли на границе Евразиатской и Индо-Австралийской плит Гималаи.
Согласно теории литосферных плит на Земле когда-то был единый материк, окруженный океаном, – Пангея. На протяжении длительного времени возникли глубинные разломы и образовались два континента - Гондвана и Лавразия, разделенные океаном (рис.59). Следует отметить, что образование единого материка, а затем его распад происходили в геологической истории Земли не один раз.
Рис. 59. Этапы формирования материков (очертание материков в древнее время).
В дальнейшем и эти материки были разорваны новыми разломами. Образовались современные континенты и новые океаны - Атлантический и Индийский.
Учение о плитах литосферы дает возможность предположить, как в будущем Земля будет выглядеть. Считают, например, что через миллионы лет Австралия удалится от Евразии, Атлантический и Индийский океаны увеличатся, а Тихий уменьшится в размерах.
*Границы литосферных плит - это подвижные участки Земли, в которых сконцентрирована большая часть действующих вулканов и часто происходят землетрясения. Эти зоны называются сейсмическими поясами. Они протянулись на тысячи километров и совпадают с зонами глубинных разломов на суше, срединно-океаническими хребтами и глубоководными желобами в океане.
В основе современных материков лежат древнейшие относительно устойчивые и выровненные участки земной коры - платформы.
Итак, среди медленных движений земной коры выделяются: вертикальные (поднятия и опуская) и горизонтальные (столкновения и расхождения).
1. Как происходят колебательные движения земной коры? 2. Где наблюдаются медленные поднятия и опускания? Какова их скорость? 3. Какие последствия медленных поднятий и опусканий? 4. Как происходят горизонтальные перемещения земной коры?
5. Какие следствия горизонтальных перемещений земной коры? 6*. Под действием каких сил перемещаются литосферные плиты?
Земная кора только кажется неподвижной, абсолютно устойчивой. На самом же деле она совершает непрерывные и разнообразные движения. Некоторые из них происходят очень медленно и не воспринимаются органами чувств человека, другие, например землетрясения, носят обвальный, разрушительный характер. Какие же титанические силы приводят в движение земную кору?
Внутренние силы Земли, источник их происхождения. Известно, что на границе мантии и литосферы температура превышает 1500 °C. При этой температуре материя должна либо расплавиться, либо превратиться в газ. При переходе твердых тел в жидкое или газообразное состояние объем их должен увеличиваться. Однако этого не происходит, так как перегретые породы находятся под давлением вышележащих слоев литосферы. Возникает эффект «парового котла», когда стремящаяся расшириться материя давит на литосферу, приводя ее в движение вместе с земной корой. При этом чем выше температура, тем сильнее давление и тем активнее движется литосфера . Особенно сильные очаги давления возникают в тех местах верхней мантии, где концентрируются радиоактивные элементы, распад которых разогревает слагающие породы до еще более высоких температур. Движения земной коры под действием внутренних сил Земли называют тектоническими. Эти движения подразделяют на колебательные, складкообразовательные и разрывные.
Колебательные движения. Эти движения происходят очень медленно, незаметно для человека, поэтому их еще называют вековыми или эпейрогеническими. В одних местах земная кора поднимается, в других – опускается. При этом нередко поднятие сменяется опусканием, и наоборот. Проследить за этими движениями можно только по тем «следам», которые остаются после них на земной поверхности. Например, на побережье Средиземного моря, близ Неаполя, находятся развалины храма Сераписа, колонны которого источены морскими моллюсками на высоте до 5,5 м над уровнем современного моря. Это служит безусловным доказательством того, что храм, построенный в IV в., побывал на дне моря, а затем произошло его поднятие. Сейчас этот участок суши вновь опускается. Нередко на побережьях морей выше их современного уровня находятся ступени – морские террасы, созданные когда-то морским прибоем. На площадках этих ступеней можно найти остатки морских организмов. Это свидетельствует о том, что площадки террас когда-то были дном моря, а затем берег поднялся и море отступило.
Опускание земной коры ниже 0 м над уровнем моря сопровождается наступлением моря – трансгрессией, а поднятие – его отступлением – регрессией. В настоящее время в Европе поднятия происходят в Исландии, Гренландии, на Скандинавском полуострове. Наблюдениями установлено, что область Ботнического залива поднимается со скоростью 2 см в год, т. е. на 2 м в столетие. Одновременно с этим происходит опускание территории Голландии, Южной Англии, Северной Италии, Причерноморской низменности, побережья Карского моря. Признаком опускания морских побережий служит образование морских заливов в устьевых участках рек – эстуариев (губ) и лиманов.
При поднятии земной коры и отступлении моря морское дно, сложенное осадочными породами, оказывается сушей. Так образуются обширные морские (первичные) равнины: например, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Сибирская, Амазонская (рис. 20).
Рис. 20. Строение первичных, или морских, пластовых равнин
Складкообразовательные движения. В тех случаях, когда пласты горных пород достаточно пластичны, под действием внутренних сил происходит смятие их в складки. Когда давление направлено по вертикали, породы смещаются, а если в горизонтальной плоскости – сжимаются в складки. Форма складок бывает самой разнообразной. Когда изгиб складки направлен вниз, ее называют синклиналью, вверх – антиклиналью (рис. 21). Образуются складки на больших глубинах, т. е. при высоких температурах и большом давлении, а затем под действием внутренних сил они могут быть подняты. Так возникают складчатые горы Кавказские, Альпы, Гималаи, Анды и др. (рис. 22). В таких горах складки легко наблюдать там, где они обнажены и выходят на поверхность.
Рис. 21. Синклинальная (1) и антиклинальная (2) складки
Рис. 22. Складчатые горы
Разрывные движения. Если горные породы недостаточно прочны, чтобы выдержать действие внутренних сил, в земной коре образуются трещины – разломы и происходит вертикальное смещение горных пород. Опустившиеся участки называют грабенами, а поднявшиеся – горстами (рис. 23). Чередование горстов и грабенов создает глыбовые (возрожденные) горы. Примерами таких гор служат: Алтай, Саянские, Верхоянский хребет, Аппалачи в Северной Америке и многие другие. Возрожденные горы отличаются от складчатых как по внутреннему строению, так и по внешнему виду – морфологии. Склоны этих гор часто отвесные, долины, как и водоразделы, широкие, плоские. Пласты горных пород всегда смещены относительно друг друга.
Рис. 23. Возрожденные складчато-глыбовые горы
Опустившиеся участки в этих горах, грабены, иногда заполняются водой, и тогда образуются глубокие озера: например, Байкал и Телецкое в России, Танганьика и Ньяса в Африке.
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
— это медленные, неравномерные вертикальные (опускания или поднятия) и горизонтальные тектонические движения обширных участков земной коры, изменяющие высоту су-ши и глубину морей. Их иногда также называют вековыми колебаниями земной коры.
Причины
Точные причины движений земной коры пока не достаточно выяснены, но ясно одно, что колебания эти происходят под действием внутренних сил Земли. Исходной причиной всех движений земной коры — и горизонтальных (вдоль поверхности), и верти-кальных (горообразование) — является тепловое перемешива-ние вещества в мантии планеты .
На территории, где сейчас нахо-дится Москва, в далёком прошлом плескались волны тёплого моря. Об этом говорят толщи морских отложений с захоронен-ными в них останками рыб и других животных , которые сейчас залегают на глубине нескольких десятков метров. А на дне Средиземного моря недалеко от берега аквалангисты нашли развалины древнего города.
Эти факты говорят о том, что земная кора, которую мы при-выкли считать неподвижной, испытывает медленные поднятия и опускания. На Скандинавском полуострове в настоящее время можно увидеть склоны гор, изъеденные морским прибоем на такой большой высоте, куда волны не доходят. На той же высоте в скалы вделаны кольца, за которые когда-то привязывали цепи лодок. Теперь от поверхности воды до этих колец метров 10, а то и больше. Значит, можно сделать вывод, что Скандинавский полуостров в настоящее время медленно поднимается. Учёные подсчитали, что в некоторых местах поднятие это происходит со скоростью 1 см в год . Материал с сайта
А вот западное побережье Европы опускается примерно с такой же скоростью. Чтобы воды океана не затопили эту часть материка, люди построили вдоль берега моря дамбы, протя-нувшиеся на сотни километров.
Медленные движения земной коры происходят на всей поверхности Земли. Причём период поднятия сменяется периодом опускания. Когда-то и Скандинавский полуостров опускался, а вот в наше испытывает поднятие.
Из-за движений земной коры рож-даются вулканы , происходят
На первый взгляд почва под ногами кажется абсолютно неподвижной, но на самом деле это не так. Земля имеет подвижную структуру, которая совершает движения различного характера. Движение земной коры, вулканизм в большинстве случаев может нести колоссальную разрушающую силу, однако есть и другие движения, слишком медленные и невидимые невооружённому человеческому глазу.
Понятие движения земной коры
Земная кора состоит из нескольких больших тектонических плит, каждая из которых совершает движения под воздействием внутренних процессов Земли. Движение земной коры - это очень медленное, можно сказать, вековое явление, которое не ощутимо органами чувств человека, и тем не менее этот процесс играет огромную роль в нашей жизни. Заметные проявления перемещения тектонических пластов - это образование горных цепей, сопровождаемое землетрясениями.
Причины возникновения тектонических движений
Твёрдая составляющая нашей планеты - литосфера - состоит из трёх слоёв: ядра (самого глубинного), мантии (промежуточный слой) и земной коры (поверхностная часть). В ядре и мантии слишком высокая температура заставляет твёрдую материю переходить в текучее состояние с образованием газов и повышения давления. Поскольку мантия ограничена земной корой, и вещество мантии не может увеличиваться в объёме, то в результате возникает эффект парового котла, когда происходящие в недрах земли процессы активируют движение земной коры. При этом перемещение тектонических плит сильнее в участках с наибольшей температурой и давлением мантии на верхние слои литосферы.
История изучения
О возможном смещении пластов догадывались ещё задолго до нашей эры. Так, истории известны первые предположения древнегреческого учёного - географа Страбона. Он выдвинул гипотезу о том, что некоторые периодически поднимаются и опускаются. Позже русский энциклопедист Ломоносов писал, что тектонические движения земной коры - это незаметные для человека землетрясения. Догадывались о перемещении земной поверхности и жители средневековой Скандинавии, которые замечали, что их селения, некогда основанные в прибрежной зоне, через столетия оказывались вдалеке от морского побережья.
Всё же движение земной коры, вулканизм начали целенаправленно и масштабно изучать во время активного развития научно-технического прогресса, который имел место в XIX веке. Исследования проводили как наши российские геологи (Белоусов, Косыгин, Тетяев и др.), так и зарубежные учёные (А.Вегенер, Дж.Уилсон, Джилберт).
Классификация видов движения земной коры
Схема движения двух видов:
- Горизонтальные.
- Вертикальные движения тектонических плит.
Оба эти вида тектоники самодостаточны, независимы друг от друга и могут происходить одновременно. И первые, и вторые играют основополагающую роль в формировании рельефа нашей планеты. Помимо этого, виды движения земной коры являются первостепенным объектом исследования геологов, поскольку они:
- Являются прямой причиной создания и преобразования современного рельефа, а также трансгрессии и регрессии некоторых участков морских территорий.
- Разрушают первичные рельефные структуры складчатого, наклонного и разрывного типа, создавая на их месте новые.
- Обеспечивают обмен веществ между мантией и земной корой, а также обеспечивают выход магматического вещества через каналы на поверхность.
Горизонтальные тектонические движения земной коры
Как было сказано выше, поверхность нашей планеты состоит из тектонических плит, на которых размещаются материки и океаны. Более того, многие геологи нашего времени считают, что формирование нынешнего образа континентов произошло благодаря горизонтальному смещению этих самых огромных пластов земной коры. Когда смещается тектоническая плита, вместе с ней смещается и материк, который на ней находится. Таким образом, горизонтальные и при этом очень медленные движения земной коры привели к тому, что географическая карта на протяжении многих миллионов лет преображалась, одни и те же материки отдалялись друг от друга.
Наиболее точно изучена тектоника последних трёх столетий. Движение земной коры на современном этапе исследуется с помощью высокоточного оборудования, благодаря которому удалось выяснить, что горизонтальные тектонические смещения земной поверхности носят исключительно однонаправленный характер и преодолевают ежегодно всего несколько см.
При плиты в каких-то местах сходятся, а в каких-то расходятся. В зонах столкновения плит образуются горы, а в зонах расхождения плит - трещины (разломы). Ярким примером расхождения литосферных плит, наблюдаемым в нынешнее время, являются так называемые Великие Африканские разломы. Они отличаются не только наибольшей протяжённостью трещин в земной коре (более 6000 км), но и чрезвычайной активностью. Разлом африканского континента происходит настолько быстро, что вероятно не в таком далёком будущем восточная часть материка отделится и образуется новый океан.
Вертикальное движение земной коры
Вертикальные движения литосферы, также называемые радиальными, в отличие от горизонтальных имеют двойную направленность, то есть суша может подниматься и через некоторое время опускаться. Следствием вертикальных передвижения литосферы также являются и поднятие (трансгрессия) и опускание (регрессия) уровня моря. Вековые движения земной коры вверх и вниз, происходившие многие столетия назад можно проследить по оставленным следам, а именно: неапольский храм, построенный ещё в 4-м веке н.э., на данный момент находится на высоте более 5 м над уровнем моря, однако его колонны усыпаны ракушками моллюсков. Это является явным свидетельством того, что храм долгое время находился под водой, а значит этот участок почвы систематически двигался в вертикальном направлении то по восходящей оси, то по нисходящей. Этот цикл движений известен как колебательные виды движения земной коры.
Регрессия моря приводит к тому, что некогда морское дно становится сушей и образуются равнины, среди которых можно назвать Северо- и Западно-Сибирскую равнины, Амазонскую, Туранскую и др. В настоящее время в Европе наблюдаются поднятие суши (Скандинавский полуостров, Исландия, Украина, Швеция) и опускание (Голландия, юг Англии, север Италии).
Землетрясения и вулканизм как следствие движения литосферы
Горизонтальное передвижение земной коры ведёт к столкновению или разлому тектонических плит, что проявляется землетрясениями различной силы, которая измеряется по шкале Рихтера. Сейсмические волны до 3 баллов по этой шкале не ощутимы человеком, колебания грунта с магнитудой от 6 и до 9 уже способны привести к значительным разрушениям и гибели людей.
Вследствие горизонтального и вертикального движения литосферы на границах тектонических пластин образуются каналы, по которым вещество мантии под давлением извергается на земную поверхность. Этот процесс называется вулканизмом, его мы можем наблюдать в виде вулканов, гейзеров и тёплых источников. На Земле существует множество вулканов, часть из которых активна до сих пор. они могут быть как на суше, так и под водой. Вместе с магматическими пародами они извергают в атмосферу сотни тонн дыма, газа и пепла. Подводные вулканы являются основной по силе извержения они превосходят наземные. В настоящее время подавляющее большинство вулканических образований на морском дне неактивны.
Значение тектоники для человека
В жизни человечества движения земной коры играют огромную роль. И это касается не только формирования горных пород, постепенного влияния на климат, но и саму жизнь целых городов.
Так например, ежегодная трансгрессия Венеции грозит городу тем, что в скором будущем он окажется под водой. Подобные случаи в истории неоднократны, множество древних поселений уходили под воду, а через определённое время вновь оказывались над уровнем моря.
