какие движения происходят в литосфере
Литосфера. Строение литосферы. Факторы рельефообразования
Содержание:
Внутреннее строение Земли
Эксперты – геологи допускают, что для внутреннего строения нашей планеты характерны следующие слои:
Строение литосферы
Термин «литосфера» был введен американским геологом Дж. Бареллом и свое происхождение берет от греческого слова «литос» — камень. Литосфера включает в себя земную кору и твердую часть мантии, соприкасающейся с астеносферой.
Земная кора – верхний слой литосферы, включающая в себя почти все элементы периодической таблицы Менделеева.
Континентальная кора – трехслойна. Верхний слой представлен осадочными породами, 2-ой — гранитом либо гнейсами, 3-ий состоит из базальта и остальных метаморфических пород. У океанической коры средний слой отсутствует. Возрастные показатели большей части пород материковой коры указывают на ее «преклонный» возраст относительно океанической коры.
В основе земной коры лежат горные породы и ископаемые. Горные породы представляют собой естественные соединения множества минералов. Выделяют 3 вида горных пород:
В недрах земли расположено скопление минералов и горных пород – полезные ископаемые. На поверхности или в земных недрах полезные ископаемые находятся в 3 физических состояниях: жидкие (нефть, мин. воды), твердые (руды, металлы), газообразные (природный газ). В зависимости от составляющих компонентов полезные ископаемые различают: горючие (газ, уголь), металлические (свинец, медь) и неметаллические( известняк, глина).
Исчерпаемый предел некоторых видов полезных ископаемых требует рационального использования в нуждах человечества.
Литосферные плиты и их движение
Литосфера состоит из массивных блоков – литосферных плит, движение которых видоизменяет очертания суши и океанов. Впервые предположение о перемещении частей земной коры выдвинул в начале XX века Альфред Вегенер. Исследования ученого указывали на возможность дрейфа материков, но как это происходит, ученому не удалось объяснить. В начале 40 –х годов было доказано, что изменение земной поверхности напрямую связано с движением литосферных плит.
Литосферные плиты в движении расходятся или двигаются навстречу друг другу. В местах столкновения материковых плит горные породы собираются в складки и формируются горные хребты. Так возникла горная система Гималаи. Если произошло сближение материковой и океанической плит, то вторая опускается под первую. Тяжелая, материковая плита возвышается с образованными по краям складками. Вблизи берега появляются подводные желоба. На границах, где расходятся литосферные плиты, образуются зоны растяжения. Эти участки характерны для тонкой коры дна океана, где возникают разрывы и трещины. Чаще в зонах растяжения расположены срединно-океанические хребты, для которых свойственны извержения. Через расколы на поверхность изливается вещество магмы, и образуются новые участки коры. Зоны растяжения существуют и на материках. На суше их называют рифтовыми разломами.
Земная поверхность представлена не только подвижными участками (сейсмические пояса), которые являются зонами повышенной сейсмичности и вулканизма. Существуют стабильные участки – платформы. Они расположены посередине тектонических плит, поэтому процессы на границах не оказывают влияние на них. На платформах находятся равнины.
Процессы, связанные с движениями литосферных плит, напрямую влияют на внешний облик земной поверхности.
Рельеф. Движущие силы рельефообразования
Рельеф – эта форма постоянно меняющейся поверхности Земли или совокупность неровностей Земли, различного происхождения, размера и возраста.
Трансформация земного рельефа происходит под влиянием внешних и внутренних сил. Они взаимосвязаны между собой. Эндогенные (внутренние) процессы образуют неровности поверхности, а экзогенные (внешние) путем разрушения выравнивают рельеф.
Внутренние процессы рельефообразования
Основной источник энергии эндогенных процессов – это энергия в недрах Земли. Наибольшее влияние среди эндогенных сил на рельефообразование оказывают:
Тектонические движения – движение коры Земли под влиянием сил мантии.
Землетрясения – подземные толчки, приводящие к колебанию поверхности Земли. Ежедневно возникают в разных уголках планеты. Чаще всего на океанском дне и сейсмических поясах.
В зависимости от причин возникновения толчков, землетрясения бывают:
Место столкновение плит и непосредственный центр землетрясения называется его очагом ( гипоцентром). Место над очагом на поверхности земли – эпицентр. Именно в этом районе и происходят самые сильные разрушения.
Точно предугадать начало и место землетрясений невозможно. Сейсмология — наука, изучающая очаги землетрясений, ставит перед собой задачу примерного выяснения района и силы природного явления. Все данные регистрируются специальными приборами – сейсмографами. Мощность землетрясений определяют по 10 – бальной шкале Рихтера. За расчет единицы берется амплитуда колебательных волн. Чем больше ее показатель, тем сильнее будут толчки.
Вулканизм – природное явление, связанное с перемещением жидкой магмы к земной поверхности и излитием в виде лавы. Магма (расплавленное вещество) отличается от лавы тем, что содержит летучие вещества, которые на поверхности уходят в атмосферу. Извергаемые вещества формируют конусообразную гору – вулкан. Они могут быть действующими, потухшими и уснувшими, а также наземными и подводными. Расположены вулканы в основном в сейсмических зонах:
Внешние процессы рельефообразования
Основной источник энергии экзогенных процессов – это энергия на поверхности от солнечных лучей. Наибольшее влияние среди эндогенных сил на рельефообразование оказывают:
Деятельность вод. Движение вод преобразуют рельеф до неузнаваемости. Они способны прорезать долины, каньоны и ущелья. Формируют овражно-балочный вид рельефа.
Изменяется рельеф и путем переноса большого количества песчаных частиц. Появление барханов и песчаных холмов заслуга деятельности ветра.
Деятельность ледников разнообразна: от сглаживания скал до образования водных холмов и гряд. Таяние ледников формирует песчаные равнины и ледниковые озера.
Формы поверхности Земли
Равнины — большие пространства со спокойным, плоским или холмистым рельефом и относительно небольшим колебанием относительных высот.
Равнины занимают более половины всей суши. По высоте над уровнем моря выделяют такие типы равнин:
Теория тектоники плит: выяснилось, как на самом деле устроена поверхность Земли
Ранее считалось, что поверхность Земли статичная и жесткая. Однако появившаяся теория тектоники плит изменила все понимание почвенного образования. Она указывает на постоянное движение поверхности планеты. И доказательством тому служат землетрясения, извержения вулканов, образование гор и вулканических бассейнов. Что об этом известно?
Читайте «Хайтек» в
Из чего состоит поверхность Земли?
Недра Земли можно делить на слои по их механическим (в частности реологическим) или химическим свойствам. По механическим свойствам выделяют литосферу, астеносферу, мезосферу, внешнее ядро и внутреннее ядро. По химическим свойствам Землю можно разделить на земную кору, верхнюю мантию, нижнюю мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро.
Центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2 900 км.
Мантия Земли простирается до глубины 2 890 км, что делает ее самым толстым слоем Земли. Давление в нижней мантии составляет около 140 ГПа (1,4·10 6 атм).
Мантия состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием по отношению к вышележащей коре. Высокие температуры в мантии делают силикатный материал достаточно пластичным, чтобы могла существовать конвекция вещества в мантии, выходящего на поверхность через разломы в тектонических плитах.
Толщина земной коры может быть от 5 до 70 км в глубину от поверхности. Самые тонкие части океанической коры, которые лежат в основе океанических бассейнов (5–10 км), состоят из плотной железо-магниевой силикатной породы, такой как базальт.
В нашем материале речь пойдет в верхней части строения Земли: о литосферных плитах.
Как устроены литосферные плиты?
Существует два принципиально разных вида земной коры — кора континентальная и кора океаническая. Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой, другие состоят из блока континентальной коры, впаянного в кору океаническую.
Суммарная мощность (толщина литосферы) океанической литосферы меняется в пределах от 2–3 км в районе рифтовых зон океанов до 80–90 км вблизи континентальных окраин. Толщина континентальной литосферы достигает 200–220 км.
Литосферные плиты постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться в результате рифтинга и спаиваться, образуя единую плиту в результате коллизии. Литосферные плиты также могут тонуть в мантии планеты, достигая глубины внешнего ядра.
С другой стороны, разделение земной коры на плиты неоднозначно, и по мере накопления геологических знаний выделяются новые плиты, а некоторые границы плит признаются несуществующими. Поэтому очертания меняются со временем и в этом смысле. Особенно это касается малых плит, в отношении которых геологами предложено множество кинематических реконструкций, зачастую взаимно исключающих друг друга.
Скорость горизонтального движения литосферных плит в наше время варьируется от 1 до 6 см в год (скорость раздвигания плит — от 2 до 12 см в год). Скорость раздвигания плит от Срединно-Атлантического хребта в северной части его составляет 2,3 см в год, а в южной части — 4 см в год.
Наиболее быстро раздвигаются плиты вблизи Восточно-Тихоокеанского хребта у острова Пасхи — их скорость 18 см в год. Медленнее всего раздвигаются плиты в Аденском заливе и Красном море — со скоростью 1–1,5 см в год.
Типы столкновений литосферных плит:
Граница столкновения проходит между океанической и континентальной плитой. Плита с океанической корой подвигается под континентальную плиту. Примеры столкновения: плита Наска с Южноамериканской плитой и плита Кокос с Североамериканской плитой.
Одна из плит подвигается под другую — ту, на которой находится группа островов. Примеры столкновения: Североамериканская плита с Охотской плитой, с Амурской плитой, с Филиппинской плитой, с Индо-Австралийской плитой; Южноамериканская плита с Карибской плитой.
Тип столкновения, когда ни одна из плит не уступает другой и они обе образуют горы. Примеры: Индостанская плита с Евразийской плитой.
Как двигаются литосферные плиты?
Согласно современному научному подходу к движению плит, земная кора состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга.
При этом в зонах расширения (срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга (англ. seafloor spreading — растекание морского дна) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается в зонах субдукции.
Тепловая конвекция в веществе мантии возникает как эффективный механизм передачи тепловой энергии из ядра Земли и представляет собой конвективные ячейки размером до нескольких тысяч километров. Над восходящими потоками мантийного вещества, то есть горячими и менее плотными, располагаются зоны спрединга океанского дна.
Нисходящие струи остывшего и более плотного мантийного вещества увлекают за собой литосферные плиты в зонах субдукции. Движение плит осуществляется за счет вязкого сцепления вещества верхней мантии, находящегося в конвективном движении, с неровной подошвой литосферы.
Современные движения литосферных плит фиксируются несколькими методами, самыми распространенными из которых являются методы космической геодезии. Современные GPS-приемники способны фиксировать перемещения плит с точностью до долей миллиметра в год.
Последствия движения литосферных плит также можно наблюдать в сейсмодислокациях — нарушениях сплошности горных пород, возникающих в результате землетрясений, которые, в свою очередь, являются следствием мгновенного снятия напряжений в земной коре.
Известный пример сейсмодислокации — забор на ферме в Калифорнии, неподалеку от Сан-Франциско, разделенный на две части, сдвинутые вдоль разлома Сан-Андреас относительно друг друга на несколько метров.
Модель тектоники плит на поверхности вулканического лавового озера
Более 90% поверхности Земли в современную эпоху покрыто восьмью крупнейшими литосферными плитами:
Что ученые узнали о теории тектоники плит?
Ученый Брэдфорд Фоули из Пенсильванского университета США уверен, что поверхность Земли нельзя считать статичной, ведь она постоянно взволнована. Более того, по мнению специалиста, тектоника действует правильно, расставляя все на свои места. Разломы земной коры также являются результатом взаимодействия подземных плит.
На протяжении веков наука считала, что поверхность Земли, ее крайний слой статичен и жесток. Он не движется и не изменяется. Однако появившаяся теория тектоники плит изменила все понимание почвенного образования. Она явно указывает на постоянное движение поверхности планеты. И доказательством тому служат землетрясения, извержения вулканов, образование гор и вулканических бассейнов.
Все эти события так или иначе связаны с горячими недрами Земли. Все знакомые нам пейзажи, которые есть на планете, являются продуктами эонного цикла, в которого планета занята постоянным усовершенствованием себя.
Тектоника плит сегодня описывает весь внешний слой Земли. Он занимает толщину около 100 км и разбивается на своеобразные паззлы из плит породы, несущей континенты и морское дно. При этом пластины, образующиеся в процессе этого движения, опускаются вглубь планеты. Этот цикл, как заявляют ученые, создает многие геологические чудеса, но он же является и причиной многих стихийных бедствий на нашей планете.
Он связывает между собой многие несовместимые вещи: спрединг морского дна и магнитные полосы в местах формирования землетрясений и горных хребтов. Геодинамик Брэдфорд Фоули из Пенсильванского университета считает, что тектоника плит действует правильным образом, поскольку она все расставляет на свои места.
А потому теория кажется не просто убедительной, а реальной. Поверхность Земли нельзя считать неподвижной. Она постоянно взволнованная и беспокойная. Образуемые разломы — это тоже результат взаимодействия тектонических плит. Они подтверждают идею дрейфующих континентов, которая считается необычной.
Какое будущее у науки тектоники?
Несмотря на кажущуюся простоту и изящность, по мере накопления новых данных концепция тектоники литосферных плит непрерывно развивается.
Одним из актуальных вопросов современной тектоники и геодинамики остается объяснение причин внутриплитного магматизма и магматизма горячих точек, в результате которого возникают цепочки океанических островов, например, Гавайи или супервулканы вроде Йеллоустонского, а также крупные магматические провинции, скажем, Сибирские траппы и траппы плато Декан в Индии.
Одной из наиболее распространенных гипотез, объясняющих причины внутриплитного магматизма, является концепция мантийных плюмов — струй горячего мантийного вещества, поднимающихся с границы ядро — мантия и являющихся источником избыточного (по сравнению со средним для мантии значением) тепла, которое инициирует выплавление огромных объемов магмы.
В случае излияния на поверхность континента или океанского дна эти расплавы, по составу соответствующие базальтам, формируют крупные изверженные провинции.
Если при подъеме к поверхности земли плюм упирается в океанскую кору, то он прожигает ее, в результате чего формируются вулканические острова — подводные вулканы, вершины которых возвышаются над поверхностью океана, или крупные океанские базальтовые плато вроде плато Онтонг-Джава в Тихом океане.
Процессы литосферы
Вы будете перенаправлены на Автор24
Основные понятия литосферы
Для этого твердого верхнего слоя нашей планеты характерен целый ряд понятий. Прежде всего, она включает земную кору и верхнюю часть мантии. Верхняя оболочка литосферы – земная кора, имеет разную толщину, под океанами (океаническая земная кора) её толщина доходит всего до 5-8 км, а под материками (материковая земная кора) – толщина увеличивается до 75-100 км.
Материковая земная кора состоит из трех слоев – осадочного, гранитного, базальтового. Самый молодой осадочный слой является верхним.
Океаническая земная кора тоньше, потому что в ней отсутствует гранитный слой.
Формирование слоев земной коры происходило в течение длительного геологического времени. Основным веществом, слагающим земную твердь, являются горные породы, которые по происхождению бывают магматические, осадочные, метаморфические.
Магматические горные породы в свою очередь бывают интрузивные, т.е. их формирование произошло в толще земной коры (гранит) и эффузивные, связанные с излиянием магмы на поверхность (базальты).
Образование осадочных горных пород происходит на поверхности суши или на дне водоемов, где накапливаются продукты разрушения существовавших ранее горных пород.
На долю осадочных горных пород приходится 75% поверхности материков.
Осадочные породы бывают:
Глубинное тепло и высокое давление изменяют одни породы и, в результате, появляются новые – кварциты, мрамор.
Горные породы, как органического, так и неорганического происхождения, используемые в хозяйстве, называются полезными ископаемыми, которые по своему составу бывают горючие, металлические, неметаллические.
Полезные ископаемые в земной коре концентрируются, что удобно для их разработки. Такая концентрация получила название месторождений. Металлические месторождения приурочены к складчатым областям или кристаллическим фундаментам платформ, а осадочные скапливаются в основном на платформах.
Готовые работы на аналогичную тему
Для краевых прогибов характерны и осадочные, и рудные полезные ископаемые.
В литосфере Земли выделяются крупные жесткие блоки – литосферные плиты, разделенные глубокими разломами. Плиты перемещаются относительно друг друга по вязкому слою мантии. Скорость их перемещения составляет 2-3 см в год. При столкновении континентальных плит образуются горные пояса.
При взаимодействии континентальных и океанических плит, плита с океанической корой пододвигается под континентальную плиту, что приводит к образованию глубоководных желобов и островных дуг.
В тех местах, где потоки вещества и тепла расходятся, в земной коре образуются огромные разломы – рифты. С ними связано излияние магмы и появление новых разломов, так идет формирование срединно-океанических хребтов – мощных подводных горных сооружений на дне океанов.
Для литосферы характерны два основных вида процессов – экзогенные и эндогенные.
Экзогенные процессы литосферы
Экзогенные геологические процессы являются внешними и протекают в приповерхностной зоне и непосредственно на поверхности земной коры, где происходит физико-химическое и механическое взаимодействие земной коры с гидросферой и атмосферой.
Разрушительная работа экзогенных процессов связана со сглаживанием неровностей поверхности, т. е. рельефа.
Рисунок 1. Экзогенные силы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Сглаживая крупные формы рельефа, экзогенные процессы формируют новые формы рельефа значительно меньших размеров – морфоскульптуру.
Предшествующим этапом этого является выветривание, происходящее под влиянием различных атмосферных агентов.
Выветривание может быть:
Колебание температур является причиной физического выветривания. В результате нагревания и охлаждения горной породы, образуются трещины, по которым происходит дробление на мелкие части. Вода, замерзающая в трещинах, расширяет их и способствует более быстрому разрушению.
Суть химического выветривания заключается в изменении состава пород, в результате химического взаимодействия элементов, находящихся в породе. Живые организмы разрушают горную породу механически, а вот продукты их жизнедеятельности изменяют породы химически – это уже биологическое выветривание.
В результате выветривания породы распадаются на более простые и активные, и переходят в более удобную для перемещения форму.
Разрушенные в результате выветривания продукты сносятся на более низкие уровни – этот процесс получил название денудации, которая осуществляется текучими водами, ветром, ледниками.
Разрушенные породы на крутых склонах сползают вниз под действием своей силы тяжести.
Процессы выветривания и денудации образуют кору выветривания – элювий. Верхним слоем коры выветривания является почва.
Огромную разрушительную работу производят текучие воды, перенося и аккумулируя материал. Работа текучих вод называется эрозией, в результате чего образуются эрозионные и аккумулятивные формы рельефа.
В природе происходит единый эрозионно-аккумулятивный процесс.
Эрозионными формами рельефа являются эрозионные борозды, промоины, овраги, балки.
Меньшее распространение имеют аккумулятивные формы – это конусы выноса, овражно-балочные террасы.
Основными формами рельефа речных долин, формирующихся постоянными водотоками, являются русло, пойма, террасы.
Разрушительная работа ветра связана с транспортировкой материала и его аккумуляцией.
С разрушительной работой ветра связана дефляция – процесс развеивания рыхлого материала и корразия – процесс обтачивания и шлифовки твердых горных пород обломочным материалом, который переносится ветром.
Эоловая аккумуляция создает барханы, дюны, грядовые пески.
Разрушительная и аккумулятивная работа ледника имеет широкое распространение в полярных и горных районах выше границы снеговой линии. Ледниковыми формами рельефа являются кары, ледниковые цирки, троги, морены.
Эндогенные процессы литосферы
Эндогенные процессы являются полной противоположностью экзогенным.
Эндогенные процессы связаны с энергией глубоких недр литосферы.
Рисунок 2. Эндогенные силы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
К ним относится метаморфизм горных пород, магматизм, сейсмическая активность.
Примером эндогенных процессов является тектоническое движение земной коры. Результат движений – образование крупных неровностей на поверхности Земли.
Эндогенные процессы отвечают за формирование гор, горных хребтов, межгорных прогибов, впадин океанов.
Эндогенные процессы способствуют развитию земной коры и её поверхности.
Магматизм, землетрясения, тектонические движения – это взаимосвязанные, но, самостоятельные процессы литосферы.
Магматизм – выход магмы на земную поверхность, что проявляется в районах сейсмически активных.
Магма не всегда достигает поверхности и может застыть в земных глубинах, образуя интрузивные горные породы.
К числу эндогенных основных процессов относятся землетрясения, несущие с собой значительные разрушения, принося большой ущерб хозяйству и здоровью людей.
Рисунок 3. Последствия землетрясения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Как правило, землетрясения характерны для молодых складчатых областей и приурочены к Тихоокеанскому вулканическому кольцу.
Они представляют собой мощные, но, кратковременные колебания поверхности литосферы, при которых одни её участки поднимаются, а другие опускаются.
Есть и такие движения земной коры, которые человек не улавливает, потому что они происходят очень медленно и уловить их могут только чувствительные приборы.
Происходят они постоянно на протяжении миллионов лет – это тектонические движения, под влиянием которых участки суши превратились в дно океанов, а участки дна поднялись над водным покровом.
Тектонические процессы имеют разную интенсивность колебательных движений – на одних участках планеты они более стремительны, на других проявляются медленнее и менее значительны.
Таким образом, тектоника определяет характер и план будущих очертаний рельефа Земли.
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Валентина Николаевна Норина