какие движения свойственны земной коре
Движение земной коры — виды, процессы, проявление и результат
Земная кора всегда движется. Какие-то движения регистрируют только ученые, какие-то нельзя не заметить, ведь они приводят к сильнейшим разрушениям, например, землетрясения. Устройство Земли до сих пор не изучено полностью. Однако, некоторые данные все же известны человечеству.
Движение земной коры
Земная кора является самым тонким слоем планеты. Ученые часто сравнивают ее с кожурой яблока. Однако, эта «кожура» неоднородна. Принято выделять 7 больших литосферных платформ и некоторое количество малых. Именно потому что платформы относительно друг друга двигаются в разных направлениях возникают очаги повышенной сейсмической активности. Почти все эти движения незаметны, если не проводить направленные измерения.
Почему же земная кора движется?
Дело в том, что литосферные плиты находятся на вязкой жидкости, на мантии. То есть можно сказать, что платформы плавают на ней. Мантия же в свою очередь обладает температурой к центру достигающей, в теории, 10 000°С. Однако эта температура неравномерна, то есть на стыке с литосферой она опускается до 1500°С из-за чего возникает эффект, похожий на движение воды в кастрюле на огне. Горячая мантия поднимается от ядра планеты, а охлажденная опускается к центру, из-за чего литосферные плиты приводятся в движение.
Помимо внутренних процессов на платформы также могут оказывать влияние внешние факторы. Учеными было доказано, что на движение коры способно влиять отступание и наступление льда во время ледниковых периодов.
Виды движения коры
Ученые выделяют несколько признаков, ко которым можно классифицировать движение литосферных плит. Это связано с различными характеристиками движений.
Чаще всего их делят по направлению движения:
Также движение различают в зависимости от скорости, с которой литосферные плиты перемещаются:
Очередная классификация подразделяет движения коры на 3 группы:
Отдельными видами движений являются вулканизм и землетрясения.
Землетрясения
Они возникают в результате толчков в недрах Земли. Земля за небольшое время либо поднимается, либо опускается. Разница в уровне может доходить до нескольких метров. Из-за колебаний участки земной коры меняют расположение относительно друг друга в горизонтальном направлении. Движение возникает по причине разрыва или смещения земли, которые происходят на большой глубине. Это место именуют очагом землетрясения, на поверхности же участок земли, где ощущаются тектонические движения, называют эпицентром.
Сейсмология – это наука, занимающаяся изучением землетрясений, а для измерения силы землетрясений применяется сейсмограф. Сила землетрясений измеряется по шкале Рихтера. Она состоит из 12 делений, единица измерения – магнитуда. Обычно применяется шкала относительного типа. Они обе оценивают действие землетрясений на постройки и людей. По этим критериям можно судить о силе землетрясений, а именно:
Вулканическая активность
Процессы, во время которых магма движется в верхних слоях мантии и приближается к поверхности Земли, называют вулканизмом. Он проявляется в образовании геологических тел в осадочных горных породах и в выходе лавы на поверхность, аз-за чего формируется необычный рельеф.
Вулканизм неразрывно связан с движением земной коры. Движение коры вызывает появление возвышенностей и вулканов, под которыми находятся трещины. Они очень глубокие и по ним могут подниматься газы, обломки горных пород, лава. Извержение вулкана с выбросом пепла вызывается колебаниями земной коры. Эти явления значительно влияют на погоду, меняют рельеф.
Последствия
Как раз движение тектонических плит меняет рельеф планеты. Такие явления, как вулканизм, землетрясения – следствия движений земной коры. Связано это с тем, что в местах столкновения платформ со временем накапливается напряжение, которое в какой-то момент вызывает разрушение плит, а это в свою очередь вызывает землетрясение.
Многие формы рельефа возникают из-за движения литосферных плит. В местах разрыва возникают озера, а в местах столкновения – горы.
Вертикальное смещение земной коры вызывает отступление моря или уменьшение площади материков.
О медленных движениях надо помнить при строительстве дамб, водохранилищ, населенных пунктов, иначе могут произойти серьезные потери.
Невероятно опасны быстрые движения литосферных плит. Если возникает смещение литосферных плит на дне океана, то появляются цунами.
Заключение
Земная кора постоянно движется и это движение приводит к большим последствиям. Из-за него возникли красивые горы, озера, но оно же становиться следствием крупных землетрясений или цунами. Недооценить влияние смещения тектонических плит невозможно. Человечеству потребуется еще много лет, чтобы научиться предугадывать места, где случится землетрясение или цунами, ведь, не зная точно внутреннее строение Земли, сложно давать какие-либо прогнозы.
Происхождение тектонических плит
Твёрдая составляющая Земли называется литосферой. Она складывается из 3 пластов: ядра (наиболее углублённого), мантии (переходного пласта), поверхностной части. Земной коре свойственны движения, и они происходят постоянно.
В недрах очень большая температура, которая приводит к переходу твёрдого тела в жидкое состояние с образованием газов и повышением давления. Мантия не может возрастать в размере, но в результате её перемещения появляется эффект парового котла. Нужно знать, что движения, совершающиеся в недрах, активизируют передвижение коры. В то же время перемещение тектонических плит можно испытывать сильнее в областях с максимальной температурой и давлением мантии на верхние пласты литосферы.
Типы тектонических процессов рассматриваются на основе:
Что характерно, тектонические перемещения коры могут быть вертикальными и горизонтальными. В зависимости от года, платформы могут быть древние и молодые. Первые занимают большую часть суши, а зона вторых существенно меньше. Устройство этих и других платформ двухслойное, и включает кристаллический фундамент и осадочный слой.
Колебательные движения
Некоторые части земной коры поднимались в течение столетий, в то время как прочие падали в то же самое время. Со временем процесс заменяется уменьшением колебания. Такие перемещения не меняют первичных условий залегания горных пород, но их инженерно-геологическое значение велико. Они устанавливают положение границ между сушей и морями, высыханием и повышением развития рек, рельефа территории.
Существуют следующие виды быстрых колебательных процессов земной коры:
Для инженерной геологии особый интерес представляют вторые колебательные перемещения, инициирующие изменение вышины земной плоскости в установленном регионе. Для достоверной оценки быстроты их проявления применяются геодезические работы высокой точности. Современные колебательные перемещения наиболее интенсивно совершаются в участках подвижных зон.
Разрывы в коре
Прерывистые перемещения совершаются, если горные породы не обладают необходимой крепостью, чтобы вынести влияние внутренних сил Земли. В этом случае в коре возникают разломы (трещины) вместе с вертикальным смещением пород.
Проявлением медленного вертикального движения земной коры является появление образований на поверхности. Те области, что снизились, именуются равнинами, а те, что поднялись — горами. Их чередование обуславливает возникновение блоковых систем и другие различия по наружному типу и внутреннему строению. Горы характеризуются крутыми откосами и обширными, сплюснутыми долинами. Пласты породы сдвинуты в отношении друг к другу. Отдельные равнины, что могут образоваться в горных массивах, заполняются водой. Появляются углублённые водные массивы — озёра.
Складки в земле
Складчатые перемещения коры совершаются, если части высоких пород пластичны, а внутренние силы Земли содействуют их смятию в складки, что происходит в результате ответных процессов горных пород в горизонтальной плоскости. Когда сила сжатия вертикальна, породы могут сдвигаться, если горизонтальна — возникают признаки складок. Формы и размеры получившихся частей бывают разнообразные.
Складки в земной коре возникают на большой глубине, и в дальнейшем они могут быть подняты на плоскость внутренне связанными силами. Так стали проявляться огромные выступы — горы, например, Альпы, Гималаи, Анды. В подобных горных схематичных системах рождение складок бывает чётко заметно в тех участках, где они уходят в поверхность Земли.
Последствия перемещения
Именно изменение месторасположения элементов коры образовало и не прекращает создавать топографию земли. Основные горизонтальные процессы следует принимать во внимание при строительстве водохранилищ, плотин, при постройке поселений у берегов морей. Угроза не сиюминутная, она не наступит на следующий день, однако может послужить причиной к серьёзным материальным утратам — затоплению, обмелению, разламыванию участков.
Медлительное вертикальное перемещение может спровоцировать сильные морские наплывы. Стремительные перемещения коры весьма опасны. Когда литосферные плиты очень сдвинуты, на дне океана появляются весьма длинные и высокие волнения — цунами. Если они встречаются с берегом, то уничтожают всё живое, порой на десятки километров в глубину берега. Интересно, что результативная волна воздуха возникает перед водяной шахтой, выбивая окна и двери, разрушая дома. Цунами всегда необычайно зрелищны, но сильно разрушительны.
Людям кажется, что плоскость Земли неподвижна. Но практически каждый участок коры подымается, спускается либо сдвигается. Эксперты используют очень чёткие приборы, чтобы «увидеть» эти движения и определить их скорость.
Что такое движение земной коры? Типы, причины и последствия
Земная кора не статична, а постоянно двигается. Ученые выделяют несколько видов и причин такого движения.
Виды движения
Все движения земной коры могут быть классифицированы по своему направлению либо как вертикальные, либо как горизонтальные перемещения. Вертикальные перемещения представляют собой подъем тех или иных участков коры либо их опускание. Опускание коры сопровождается наступлением моря на сушу, этот процесс называется трансгрессией. Например, Западная Сибирь 200 млн лет назад опускалась вниз, в результате чего на ее месте сформировалось море. Однако 33 млн лет назад начался обратный процесс – подъем суши, сопровождавшийся отступлением моря. Это явление называется регрессией.
Горизонтальные перемещения земной коры связаны с движением тектонических плит. Доказательством такого движения являются контуры материков. Видно, что восточный берег Южной Америки и западное побережье Африки сильно схожи, их можно было бы «приложить» друг к другу как части одной мозаики и получить единый материк. Дело в том, что ещё 175 млн лет назад существовал единый материк Пангея, который из-за горизонтальных перемещений земной коры распался на отдельные континенты.
Также различают медленное и быстрое движение земной коры. Обычно литосферные плиты движутся медленно, со скоростью от 1 до 6 см/год. В отдельных районах Земли, например, вблизи острова Пасхи, горизонтальная скорость плит достигает 18 см/год. Москва опускается вниз на 3,6 мм в год, а Курск примерно с такой же скоростью поднимается.
Иногда происходит резкое и очень быстрое смещение плит, которое часто сопровождается землетрясением. Например, во время землетрясения в Японии 2011 г. северная часть этой страны сместилась сразу на 2,4 м ближе к Северной Америке.
Ещё одна классификация движений коры выделяет три группы таких перемещений. К первой относятся так называемые амплитудные перемещения, чья скорость составляет 5-15 мм/год, а продолжительность оценивается в миллионы лет. Вторая группа – это разрывы земной коры, они возникают там, где горные породы недостаточно прочны, а потому они быстро разрушаются из-за смещения плит. Третья группа – это движение в складчатых областях, которое возникает в пластичных слоях. Оно имеет место на стыке сближающихся плит, при этом возникают горные системы.
Причины движения земной коры
Основная причина перемещений коры связан с процессами, протекающими в мантии Земли. Если литосферные плиты представляют собой твердые тела, то мантия считается уже жидким веществом, в которой литосферные плиты буквально плавают. Правда, свойства мантии и близко не похожи на свойства воды – ее вязкость в сотни триллионов раз превышает вязкость песка. Мантия разогрета до огромных температур (до 1500°С) и находится под огромным давлением, при этом более горячие слои мантии, находящиеся ближе к центру, поднимаются вверх, а холодные опускаются. Возникает циркуляция вещества мантии, она похожа на движение воды в кипящей кастрюле (но скорости значительно ниже). Движение жидкой мантии и вызывает движение литосферных плит.
Однако на движение коры могут влиять и другие факторы, например, наступление и отступление льдов во время ледниковых периодов. Известно, что из-за массивного ледяного щита Антарктида кора на этом континенте просела вниз примерно на 500 м. Если же лед растает, то снижение нагрузки на коры вызовет медленный подъем коры. Например, в ходе последнего ледникового периода ледяной щит закрывал значительную часть Канады. Когда лед отступил, земная кора в Канаде начала подниматься, и этот процесс до сих пор продолжается.
Последствия движения земной коры
Во многом такие географические явления, как вулканизм и землетрясения, вызваны именно движением земной коры. Когда две сближающиеся литосферные плиты сталкиваются друг с другом, в месте их столкновения возникает напряжение (механическое, не электрическое), которое со временем нарастает. В какой-то критический момент материал плит не выдерживает возрастающего напряжения, разрушается, и в результате происходит землетрясение. В свою очередь землетрясения, происходящие в океане, порождают другое явление – цунами.
Также именно движение коры планеты приводит к формированию многих форм рельефа. Горы возникают на месте столкновения литосферных плит, в складчатых областях. Гималаи, Анды, Кавказ – все эти горные системы возникли из-за смещения коры Земли.
Места, где происходит разрыв земной коры, могут заполняться водой, в результате чего появляются озера. Например, озеро Байкал как раз возникло на месте такого разлома.
Наконец, вертикальные смещения коры приводят либо к отступлению моря и увеличению площади материков, либо, наоборот, к наступлению моря и сокращению территории континентов. Правда, куда большее влияние на этот процесс оказывает изменение уровня Мирового океана, связанное с образованием и таянием льдов.
Список использованных источников
Движение земной коры
Видимые и невидимые движения земной коры
Земная кора всегда находится в движении. Некоторые движения очень хорошо заметны – это, например, землетрясения. Другие незаметны непосвящённому наблюдателю. Например, Красное море расширяется каждый год на 15 мм, город Курск поднимается на 3,6 мм, Москва опускается на 3,7 мм за тот же год.
Планета Земля – сложное небесное тело. И, как бы удивительно это не звучало, малоизученное. Учёные до сих пор изучают внутренности планеты только в лабораториях, не имея возможности заглянуть вглубь. И все теории о строении земли опираются на многолетних наблюдениях за самой верхней и изученной её часть – земной корой.
Современная наука считает, что Земля состоит из раскалённого ядра, многослойной мантии, окружающей его, и верхнего слоя – земной коры. Земная кора самый тонкий слой. По размерам его принято сравнивать с кожурой на яблоке.
Что такое движение земной коры
Земная кора неоднородна. Геотектоника (наука о строении, движении и деформациях литосферы) считает, что она включает в себя семь больших литосферных платформы: Тихоокеанскую, Евразийскую, Индо-Австралийскую, Антарктическую, Африканскую, Североамериканскую и Южноамериканскую платформы. Выделяют ещё несколько малых платформ, таких как, например, Аравийская. Большие платформы, в свою очередь, иногда разделяют на составляющие. Все платформы перемещаются относительно друг друга в разных направлениях, поэтому на месте их стыков фиксируются очаги повышенной сейсмической активности. Именно это относительное изменение положения платформ и называют движением земной коры. Большинство таких движений незаметны и не воспринимаются человеком, но могут быть измерены с помощью приборов.
Причины движения земной коры
Подвижность земной коры вызвана внутренними процессами, протекающими в мантии планеты. На границе с литосферой, самой нижней частью земной коры, температура мантии достигает полутора тысяч градусов по Цельсию. У ядра температура мантии (в теории) повышается до десяти тысяч градусов. Плюс – давление земной коры, предположительно 1,3 млн. атмосфер. Неравномерное. Возникает эффект «закрытого парового котла». Вещество мантии движется, в свою очередь давит на литосферу и, даже проникает в неё. Всё это и вызывает разные движения литосферных плит или земной коры.
Скорость движения земной коры
Земная кора постоянно находится в движении. Само движение может быть медленным и незаметным, растянутым во времени, а может быть быстрым, непродолжительным по времени, но существенным по результатам.
Самые крупные элементы земной коры – платформы – двигаются горизонтально. Спутниковые наблюдения показывают, что Австралия приближается к Японии на 76 мм в год. Медленное движение свойственно и плитам, составным частям литосферных платформ. Сами плиты очень стабильны и малоподвижны. Движение для них более 10 мм в год считается быстрым. Как правило, они двигаются в вертикальном направлении. Например, Приднепровская возвышенность каждый год увеличивает высоту над уровнем моря на 9,6 мм, а вот северо-восток Восточноевропейской равнины проседает на 12 мм.
Связью между платформами служат подвижные участки, называемые геосинклиналями. Они, в отличие от плит, очень пластичны. И им свойственны самые разные тектонические движения, вулканизм и повышенная сейсмика, большие скорости и большие амплитуды движений.
Виды движения земной коры
Движения в земной коре разнообразны. Одни выражаются в поднятии и проседании больших участков коры, другие отвечают за образование складок рельефа, третьи ответственны за разломы и разрывы.
Современная наука говорит о двух основных вида движения земной коры – вертикальном и горизонтальном.
Именно вертикальное движение приводит к относительному поднятию и опусканию больших участков поверхности. Интересно, что такие колебания повсеместны и не прерывались за всю геологическую историю Земли.
Горизонтальные движения приводят к смятию слоев, образованию складок. Деформированный участок коры уже не может вернуться в исходное состояние. Последующее изменение формы может только ещё больше усложняться.
Последствия движения земной коры
Именно изменение в расположении элементов земной коры формировали и продолжают формировать рельеф планеты.
Если говорить о медленных движениях, их необходимо учитывать при строительстве водохранилищ, дамб, систем мелиорации и при строительстве населенных пунктов на берегах морей. Опасность не сиюминутна, не наступит завтра, но может привести к серьёзным материальным потерям – затоплениям или обмелениям, разрушениям построек.
Говоря о медленном вертикальном движении, надо отметить, что оно может вызывать сильные морские приливы.
Очень опасны быстрые движения земной коры. Например, при сильном смещении литосферных плит на океаническом дне возникают очень длинные и высокие волны – цунами. При столкновении с берегом, они уничтожают всё живое, иногда – на десятки километров в глубину берега. Интересно, что перед валом воды идёт ударная воздушная волна, выбивая окна и двери, разрушая постройки. Цунами всегда невероятно зрелищны и разрушительны. Интересные цифры: высота волны у берега – от 10 до 50 м (высота пятиэтажного дома 14-16м); средняя скорость волн 400-500 км/ч, максимальная (наблюдения в Тихом океане) – 800 км/ч. Любопытно, что кораблям в океане эта волна не страшна, она набирает силу и мощь именно при столкновении с берегом.
Другие быстрые движения земной коры – землетрясения и вулканизм. В истории человечества много примеров ужаснейших последствий этих явлений.
Интересно, что природа гейзеров и термальных источников – тот же вулканизм.
Важным результатом движений элементов земной коры является обмен элементами и веществами между мантией и земной корой, а также выход магмы в виде вулканической лавы на поверхность земли.
Тектонические движения земной коры
В геологии термином «тектонические движения» принято обозначать любые смещения отдельных составных частей земной коры относительно друг друга.
В более широком смысле – это движения вещества Земли, ведущие к формированию новых геологических структур или к изменению уже существующих.
Выделяют медленные движения – горизонтальные (складчатые и разрывные), вертикальные (колебательные) и быстрые движения – вулканизм, землетрясение.
Вертикальные движения земной коры
Вертикальные движения, в отличие от горизонтальных, могут быть разнонаправленными на одном и том же участке. Тогда они называются колебательными движениями. Эти движения вызваны восходящими или нисходящими потоками вещества в мантии Земли. Свойственны всем геологическим периодам, присутствуют и сейчас.
Благодаря вертикальным движениям опускается море, образуются заливы и острова. Либо, море наступает на сушу, уменьшая её площадь. Именно на береговой линии можно проследить вертикальные движения литосферы.
В Средиземноморье можно наблюдать много старых городов, давно ушедших под воду. А в России, на территории современного Урала, палеонтологи находят останки дальнего родственника кальмара, жившего в пермский период в Уральском море.
Иногда вертикальные движения вызваны горизонтальными смещениями – при столкновении литосферных плит. Именно по этой причине до сих пор растут Гималаи, самые высокие горы на нашей планете.
Горизонтальные движения земной коры
Прежде всего, это движения литосферных плит. Если они сходятся, сталкиваются – образуются горные массивы. При расхождении плит появляются разрывы, провалы. Часто они заполняются водой. Именно такова природа самого известного в России озера – Байкала.
Самым значительным результатом горизонтального движения можно считать современное расположение континентов на нашей планете. Общепринятая теория образования современных материков предполагает, что около 200 миллионов лет назад супер-континент Пангея разделился на части, и эти части стали отдаляться друг от друга, со временем образуя привычную для нас картину. Данная теория начиналась со схожести очертаний Африки и Южной Америки, как в пазлах. Сегодня есть и геологические, и палеонтологические и минералогические подтверждения.
Горизонтальные движения принято разделять на разрывные и складчатые.
Разрыв образуется, если возникшее напряжение в земной коре превосходит прочность породы. Причём так могут образовываться не только провалы, но и горы. При разрыве часть пластов смещается по вертикали. Примером таких образований могут служить Алтайские горы. С характерными широкими отвесными склонами, чередующимися с долинами.
Когда прочность породы выше возникшего в коре напряжения, образуется смятие, складки. Это происходит на большой глубине, а затем складки выталкивает вверх внутренним давлением. Так родились Кавказские горы.
Землетрясения как вид движения земной коры
Горизонтальные и вертикальные движения земной коры, ведущие к образованию рельефа планеты, очень растянуты во времени. Именно поэтому они называются медленными. Но есть и движения, протекающие очень быстро. К ним относятся землетрясения и вулканизм.
При возникновении сильного напряжения в верхних слоях мантии Земли, участок земной коры может деформироваться или разорваться. И от точки деформации в толще коры начинают распространяться упругие волны. Именно они называются сейсмическими.
Очаг, расположенный в глубине земной коры, называется гипоцентром. Точка на поверхности земли над ним называется эпицентром землетрясения.
В зависимости от глубины расположения гипоцентра принято делить землетрясения следующим образом:
– от 1 до 10 км – поверхностные;
– от 30 до 50 км – коровые;
– от 100 до 700 км – глубокие.
Самыми катастрофичными по последствиям являются поверхностные и коровые землетрясения.
Анализ зафиксированных землетрясений говорит о том, что в сейсмоактивных районах Земли в 70% случаев гипоцентр находился на глубине до 60 км.
Продолжительность распространения сейсмических волн в чаще всего ограничивается считанными секундами. Но иногда возникает целая цепочка толчков. Самая длинная из достоверно описанных серий толчков произошла на Камчатке в 1923 году. С февраля по апрель зафиксировано 195 толчков.
По своей разрушительной для человека силе землетрясения занимают второе место, уступая только тайфунам и ураганам.
Ежегодно на планете фиксируется около 100 тысяч сейсмических событий, каждое тысячное событие приводит к разрушениям и катастрофам.
Примеры движения земной коры
Увидеть глазами медленные движения земной коры невозможно. Но можно увидеть их результаты.
Один из самых впечатляющих – Великие Африканские разломы.
Африканские разломы или Восточно-Африканская рифтовая долина – самая протяжённая на Земле система разломов земной коры на суше. Её длина – около 6 тысяч километров. Она проходит через Турцию и Сирию, Ливан и Израиль, далее от Эфиопии до Замбези. Её ширина – до 100 километров. Высота отвесных скал до 800м.
Красное и Мёртвое моря – это заполненные водой части разломов. Так же как и знаменитое озеро Виктория.
Афарский треугольник является самым активным с точки зрения вулканизма и сейсмических явлений. Здесь расположены все действующие вулканы Африки, за исключением одного – Камеруна.
И этот разлом продолжает увеличиваться. Фиксируется движение тектонических плит. Исследователи говорят о возможном отрыве восточной части Африканской плиты и образовании нового острова.
Африканский рифт можно даже увидеть из космоса.
Своими глазами можно увидеть другой пример движений в земной коре.
Очень часто горные породы состоят из наслоений, образовавшихся в разное время. Внешне это выглядит как полосы на камне. Очень похоже на годовые кольца деревьев.
При идеальных условиях все пласты должны располагаться параллельно поверхности земли. А по факту – мы можем видеть их расположение под самыми разными углами.
Примером того, что не существует совершенно неподвижных участков земной коры служит землетрясение 2018 года в Челябинской области. Были зафиксированы толчки мощностью 5,4 и 4 балла. Гипоцентр находился на глубине 10 км.
И здесь можно говорить о том, что интенсивная разработка залежей полезных ископаемых, создание искусственных водохранилищ может либо спровоцировать усиление естественной сейсмической активности, либо привести к техногенным событиям схожего характера.