На прошлой неделе публику всколыхнула новость, что полуостров Крым движется в сторону России не только благодаря политической воле населения, но и согласно законам природы. Что такое литосферные плиты и на каких из них территориально расположена Россия? Что заставляет их двигаться и куда? Какие территории хотят ещё "присоединиться" к России, а какие угрожают "убежать" в США?
"А мы куда-то едем"
Да, мы все куда-то едем. Пока вы читаете эти строки, вы медленно двигаетесь: если вы в Евразии, то на восток со скоростью примерно 2-3 сантиметра в год, если в Северной Америке, то с той же скоростью на запад, а если где-то на дне Тихого океана (как вас туда занесло?), то уносит на северо-запад на 10 сантиметров в год.
Если вы откинетесь в кресле и подождёте примерно 250 миллионов лет, то окажетесь на новом суперконтиненте, который объединит всю земную сушу, - на материке Пангея Ультима, названном так в память о древнем суперконтиненте Пангея, существовавшем как раз 250 миллионов лет назад.
Поэтому известие о том, что "Крым движется", вряд ли можно назвать новостью. Во-первых, потому, что Крым вместе с Россией, Украиной, Сибирью и Евросоюзом является частью Евразийской литосферной плиты, и все они движутся вместе в одну сторону последнюю сотню миллионов лет. Однако Крым - это ещё и часть так называемого Средиземноморского подвижного пояса, он расположен на Скифской плите, а большая часть европейской части России (включая город Санкт-Петербург) - на Восточно-Европейской платформе.
И вот здесь часто возникает путаница. Дело в том, что помимо огромных участков литосферы, таких как Евразийская или Северо-Американская плиты, существуют и совершенно иные "плитки" поменьше. Если очень условно, то земная кора составлена из континентальных литосферных плит. Сами они состоят из древних и очень стабильных платформ и зон горообразования (древних и современных). А уже сами платформы делятся на плиты – более мелкие участки коры, состоящие из двух "слоёв" - фундамента и чехла, и щиты -"однослойные" обнажения.
Чехол у этих нелитосферных плит состоит из осадочных пород (например, известняка, сложенного из множества ракушек морских животных, обитавших в доисторическом океане над поверхностью Крыма) или магматических (выброшенных из вулканов и застывших масс лавы). А ф ундамент плит и щиты чаще всего состоят из очень старых горных пород, главным образом метаморфического происхождения. Так называют магматические и осадочные породы, погрузившиеся в глубины земной коры, где под воздействием высоких температур и огромного давления с ними происходят разнообразные изменения.
Иными словами, большая часть России (за исключением Чукотки и Забайкалья) располагается на Евразийской литосферной плите. Однако её территория "поделена" между Западно-Сибирской плитой, Алданским щитом, Сибирской и Восточно-Европейской платформами и Скифской плитой.
Вероятно, о движении двух последних плит и заявил директор Института прикладной астрономии (ИПА РАН), доктор физико-математических наук Александр Ипатов . А позднее, в интервью изданию Indicator, уточнил: "Мы занимаемся наблюдениями, которые позволяют определить направление движения плит земной коры. Плита, на которой расположена станция Симеиз, движется со скоростью 29 миллиметров в год на северо-восток, то есть туда, где Россия. А плита, где находится Питер, движется, можно сказать, к Ирану, к югу-юго-западу". Впрочем, и это не является таким уж открытием, потому что об этом движении уже несколько десятков лет, а само оно началось ещё в кайнозойскую эру.
Теория Вегенера была принята со скепсисом - в основном потому, что он не мог предложить удовлетворительного механизма, объясняющего движение материков. Он считал, что континенты двигаются, проламывая земную кору, словно ледоколы лёд, благодаря центробежной силе от вращения Земли и приливных сил. Его оппоненты говорили, что континенты-"ледоколы" в процессе движения меняли бы свой облик до неузнаваемости, а центробежные и приливные силы слишком слабы, чтобы служить для них "мотором". Один из критиков подсчитал, что, будь приливное воздействие таким сильным, чтобы настолько быстро двигать континенты (Вегенер оценивал их скорость в 250 сантиметров в год), оно остановило бы вращение Земли меньше чем за год .
К концу 1930-х годов теория дрейфа континента была отвергнута как антинаучная, но к середине XX века к ней пришлось вернуться: были открыты срединно-океанические хребты и оказалось, что в зоне этих хребтов непрерывно образуется новая кора, благодаря чему и "разъезжаются" континенты. Геофизики исследовали намагниченность пород вдоль срединно-океанических хребтов и обнаружили "полосы" с разнонаправленной намагниченностью.
Оказалось, что новая океаническая кора "записывает" состояние магнитного поля Земли в момент образования, и учёные получили отличную "линейку" для измерения скорости этого конвейера. Так, в 1960-е годы теория дрейфа континентов вернулась во второй раз, уже окончательно. И на этот раз учёные смогли понять, что же двигает континенты.
"Льдины" в кипящем океане
"Представьте себе океан, где плавают льдины, то есть в нём есть вода, есть лёд и, допустим, в некоторые льдины вморожены ещё деревянные плоты. Лёд - это литосферные плиты, плоты - это континенты, а плавают они в веществе мантии", -объясняет член-корреспондент РАН Валерий Трубицын, главный научный сотрудник Института физики Земли имени О.Ю. Шмидта.
Он ещё в 1960-е годы выдвинул теорию строения планет-гигантов, а в конце XX века начал создавать математически обоснованную теорию тектоники континентов .
Промежуточный слой между литосферой и горячим железным ядром в центре Земли - мантия - состоит из силикатных пород. Температура в ней меняется от 500 градусов Цельсия в верхней части до 4000 градусов Цельсия на границе ядра. Поэтому с глубины 100 километров, где температура уже более 1300 градусов, вещество мантии ведёт себя как очень густая смола и течёт со скоростью 5-10 сантиметров в год, рассказывает Трубицын.
В результате в мантии, как в кастрюле с кипятком, возникают конвективные ячейки - области, где с одного края горячее вещество поднимается вверх, а с другого - остывшее опускается вниз.
"В мантии есть примерно восемь таких больших ячеек и ещё много мелких", -говорит учёный. Срединно-океанические хребты (например, в центре Атлантики) - это место, где вещество мантии поднимается к поверхности и где рождается новая кора. Кроме того, есть зоны субдукции, места, где плита начинает "подползать" под соседнюю и опускается вниз, в мантию. Зоны субдукции - это, например, западное побережье Южной Америки. Здесь происходят самые мощные землетрясения.
"Таким образом плиты принимают участие в конвективном кругообороте вещества мантии, которое во время нахождения на поверхности временно становится твёрдым. Погружаясь в мантию, вещество плиты снова нагревается и размягчается", - объясняет геофизик.
Кроме того, из мантии к поверхности поднимаются отдельные струи вещества - плюмы, и у этих струй есть все шансы уничтожить человечество. Ведь именно мантийные плюмы являются причиной появления супервулканов (см. ) Такие точки никак не связаны с литосферными плитами и могут оставаться на месте даже при движении плит. При выходе плюма возникает гигантский вулкан. Таких вулканов много, они есть на Гавайях, в Исландии, сходным примером является Йеллоустоунская кальдера. Супервулканы могут порождать извержения в тысячи раз мощнее, чем большинство обычных вулканов типа Везувия или Этны.
"250 миллионов лет назад такой вулкан на территории современной Сибири убил почти всё живое, выжили только предки динозавров", - говорит Трубицын.
Сошлись - разошлись
Литосферные плиты состоят из относительно тяжёлой и тонкой базальтовой океанической коры и более лёгких, но зато значительно более "толстых" континентов. Плита с континентом и "намороженной" вокруг него океанической корой может идти вперёд, при этом тяжёлая океаническая кора погружается под соседа. Но, когда сталкиваются континенты, они уже не могут погружаться друг под друга.
Например, примерно 60 миллионов лет назад Индийская плита оторвалась от того, что потом стало Африкой, и отправилась на север, а примерно 45 миллионов лет назад встретилась с Евразийской плитой, в месте столкновения выросли Гималаи - самые высокие горы на Земле.
Движение плит рано или поздно сведёт все континенты в один, как сходятся в один остров листья в водовороте. В истории Земли континенты примерно четыре-шесть раз объединялись и распадались. Последний суперконтинент Пангея существовал 250 миллионов лет назад, до него был суперконтинент Родиния, 900 миллионов лет назад, до него - ещё два. "И уже, похоже, скоро начнётся объединение нового континента", - уточняет учёный.
Он объясняет, что континенты работают как тепловой изолятор, мантия под ними начинает разогреваться, возникают восходящие потоки и поэтому суперконтиненты через некоторое время снова распадаются.
Америка "унесёт" Чукотку
Крупные литосферные плиты рисуют в учебниках, их может назвать любой: Антарктическая плита, Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская, Индийская, Австралийская, Тихоокеанская. Но на границах между плитами возникает настоящий хаос из множества микроплит.
Например, граница между Северо-Американской плитой и Евразийской проходит совсем не по Берингову проливу, а намного западнее, по хребту Черского. Чукотка, таким образом, оказывается частью Северо-Американской плиты. При этом Камчатка отчасти находится в зоне Охотской микроплиты, а отчасти - в зоне Беринговоморской микроплиты. А Приморье расположено на гипотетической Амурской плите, западный край которой упирается в Байкал.
Сейчас восточная окраина Евразийской плиты и западный край Северо-Американской "крутятся", как шестерёнки: Америка проворачивается против часовой стрелки, а Евразия по часовой. В результате Чукотка может окончательно оторваться "по шву", и в этом случае на Земле может появиться гигантский круговой шов, который будет проходить через Атлантику, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый океан (где он пока закрыт). А сама Чукотка продолжит движение "в орбите" Северной Америки.
Спидометр для литосферы
Теория Вегенера возродилась не в последнюю очередь потому, что у учёных появилась возможность с высокой точностью измерять смещение континентов. Сейчас для этого используют спутниковые системы навигации, но есть и другие методы. Все они нужны для построения единой международной системы координат - International Terrestrial Reference Frame (ITRF).
Один из этих методов - радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой (РСДБ). Суть её заключается в одновременных наблюдениях с помощью нескольких радиотелескопов в разных точках Земли. Разница во времени получения сигналов позволяет с высокой точностью определять смещения. Два других способа измерить скорость - лазерные дальномерные наблюдения с помощью спутников и доплеровские измерения. Все эти наблюдения, в том числе с помощью GPS, проводятся на сотнях станций, все эти данные сводятся воедино, и в итоге мы получаем картину дрейфа континентов.
Например, крымский Симеиз, где находится станция лазерного зондирования, а также спутниковая станция определения координат, "едет" на северо-восток (по азимуту около 65 градусов) со скоростью примерно 26,8 миллиметра в год. Подмосковный Звенигород движется примерно на миллиметр в год быстрее (27,8 миллиметра в год) и курс держит восточнее - около 77 градусов. А, скажем, гавайский вулкан Мауна-Лоа двигается на северо-запад в два раза быстрее - 72,3 миллиметра в год.
Литосферные плиты тоже могут деформироваться, и их части могут "жить своей жизнью", особенно на границах. Хотя масштабы их самостоятельности значительно скромнее. Например, Крым ещё самостоятельно двигается на северо-восток со скоростью 0,9 миллиметра в год (и при этом растёт на 1,8 миллиметра), а Звенигород с той же скоростью двигается куда-то на юго-восток (и вниз - на 0,2 миллиметра в год).
Трубицын говорит, что эта самостоятельность отчасти объясняется "личной историей" разных частей континентов: основные части континентов, платформы, могут быть фрагментами древних литосферных плит, которые "срослись" со своими соседями. Например, Уральский хребет - один из швов. Платформы относительно жёсткие, но части вокруг них могут деформироваться и ехать по своей воле.
Дрейф континентов
Давние карты обеих Америк позволили обнаружить поразительное сходство между береговыми линиями Нового и Старого Света. Возник вопрос: а не были ли когда-то одним целым эти далеко лежащие сегодня друг от друга континенты?
В середине XIX века ученые начали собирать свидетельства сходства окаменелых останков (следов доисторической жизни) в породах континентов, разделенных большим расстоянием. В начале XX века американский геолог Фрэнк Б. Тейлор высказал предположение, что континенты могут медленно удаляться друг от друга. Он полагал, что дрейф континентов мог вызвать горизонтальное (боковое) давление, которое вытеснило вверх породы и превратило их в длинные горные хребты.
Теории Вегенера
Независимо от Тейлора над проблемой дрейфа
континентов работал немецкий метеоролог,
геофизик и астроном Альфред Вегенер. Он особо
интересовался изменениями глобального климата
на протяжении геологического периода и хотел
разгадать многочисленные загадки, возникшие при
изучении ископаемых материалов. Например,
окаменелые остатки тропических растений были
найдены под слоем льда и снега в Гренландии, а, с
другой стороны, образцы пород показывали, что в
старину ледниковые щиты покрывали юг Африки и
Южной Америки.
Вегенер дал ответы на эти вопросы в своей книге "Die Enstehung der Kontinente und Ozeane" ("Происхождение континентов и океанов", 1915). Он утверждал, что в те времена, когда тропические растения росли в Гренландии, она должна была располагаться вблизи экватора. А когда большие пространства Африки и Южной Америки были покрыты льдом, эти части суши должны были находиться вокруг Южного полюса. Другими словами, должен был иметь место дрейф материков.
Однако общепринятой теория дрейфа континентов стала лишь в 1950-60-е годы, когда никто уже не мог игнорировать огромный массив данных, свидетельствующих в ее пользу. Появился новый термин - тектоника плит. Согласно теории тектоники плит, континенты перемещаются со скоростью от 1 до 10 см в год, "сидя верхом" на огромных плитах, на которые разбита литосфера.
Мозаика из континентов
Изначальные представления о дрейфе
континентов основывались на сходстве очертаний
Северной и Южной Америк с очертаниями Европы и
Африки.
Однако береговые линии не являются реальными
границами континентов. Каждый из них окружен
мелководной зоной, называемой континентальным
шельфом, фактически являющейся частью
континента. Их истинная граница проходит по
верху крутого континентального склона, ведущего
в абиссальную зону (глубинные участки океана).
Компьютерное моделирование на базе очертаний
континентального шельфа на глубине примерно 1000 м
продемонстрировало гораздо более точное
совпадение форм континентов.
Еще одно подтверждение дрейфа континентов было
получено в ходе изучения горных пород, их
структуры и окаменелостей. К примеру, Вегенер
знал, что в прошлом имели место несколько больших
ледниковых периодов. При похолодании
глобального климата огромные ледниковые щиты
(подобные тем, которые сегодня покрывают
Антарктиду и Гренландию) охватывали большие
территории. Ледники распространялись под
действием силы тяжести, а камни, вмерзшие в
нижний слой льда, царапали поверхность земли,
оставляя борозды, называемые ледниковой
штриховкой. Кроме того, ледник оставляет за собой
морену - слои обломков твердой породы, - которая
образует отложения, именуемые тиллитами.
Структура горных пород
Структура горных пород также подтверждала
эту теорию. Так, большинство пород в зоне Сахары в
Северной Африке имеют солидный возраст - около 2
млрд. лет. Рядом лежат породы, которым всего 550
миллионов лет. Есть очень четкая линия раздела
между старыми и новыми породами, достигающая
берегов Атлантического океана в районе г. Аккра в
Гане. Эта линия прослеживается и по ту сторону
океана в Сан-Луисе (Бразилия), в точности там, где
и предсказывали сторонники дрейфа континентов.
Этот факт явно свидетельствует в пользу
справедливости данной теории.
Теория тектоники плит получила поддержку и в ходе изучения палеомагнетизма, что означает "древний магнетизм". Когда новые породы формировались из расплавленных пород, железистые минералы намагничивались. При отвердении жидких пород эти минералы выстраивались в направлении магнитного поля Земли, указывая его местонахождение на момент формирования пород. Как только частицы руды затвердевали в породе, на их расположение уже не влияли дальнейшие изменения магнитного ноля Земли. Это означает, что магнитные частицы, обнаруженные в горных породах, могут служить для определения положения магнитного полюса Земли в эпоху формирования этих пород.
Свидетельствует морское дно
С помощью метода радиоизотопного
датирования ученые установили, что возраст ни
одной из океанических пород не превышал 200 млн.
лет, в то время как древнейшим из известных
континентальных пород около 3,8 млрд. лет.
Следовательно, океаны являются поздними
формациями.
Электронная топографическая съемка дна океана
выявила ряд важных признаков, включая длинные
океанические хребты, для которых характерна
сейсмическая и вулканическая деятельность. В
недрах именно этих хребтов обнаруживают самые
молодые океанические породы. Геологи убеждены,
что новые породы формируются в центре хребтов
при разъединении и отдалении плит друг от друга.
Они также обнаружили, что по мере удаления от
хребтов встречаются все более старые породы,
образующие океаническую кору.
Четыре континента
Сегодня ученые знают, что земная
поверхность постоянно изменяется. Около 420
миллионов лет назад космолетчик с далекой
планеты увидел бы четыре континента. Один из них
был бы частью нынешней Северной Америки, второй
- частью современной Европы. Третий континент,
называемый геологами Ангарой, представлял собой
тогда часть сегодняшней Азии, а четвертый
объединял южные континенты. Ему геологи дали имя
Гондвана.
Перемещение плит привело к столкновению
североамериканской и европейской
континентальных плит, в результате чего из
смятых в складки пород на краях континентов
образовались горные хребты. К фрагментам этого
хребта сегодня относятся северные отроги
Аппалачей в Северной Америке, горы на востоке
Гренландии, на западе Ирландии и Шотландии, а
также горы в Норвегии и Швеции. Этот новый
континентальный массив называется Еврамерика.
Распад Пангеи
Около 275 миллионов лет назад произошло
столкновение Еврамерики и Ангары, на месте
которого возникли Уральские горы. Тогда
соединились три плиты, образовав при этом
гигантскую часть суши под названием, Лавразия.
Вначале Лавразию и Гондвану разделяло древнее
море Тетис, но вскоре оба континента соединились
и образовали единый континентальный массив -
Пангею.
В течение последних 180 миллионов лет Пангея
распалась, и в результате перемещения плит
континенты заняли свое нынешнее положение. Но
перемещение все еще продолжается, и ученые
сегодня могут делать предположения о том, как
будет выглядеть наша планета в будущем. Поэтому
современная карта мира - это всего лишь снимок
одного момента в геологическом времени Земли.
(термин этот был введен Даттоном в 1892 году, но сама концепция гораздо старше) с данными по геологии и палеоклиматологии Южных материков и создал в итоге свою теорию дрейфа континентов. Согласно ей изостатические айсберги-материки медленно дрейфуют в чрезвычайно вязком мантийном веществе. Праматерик Гондвана , первоначально располагавшийся в высоких широтах Южного полушария, раскололся на фрагменты, часть из которых затем переместилась еще дальше к Южному полюсу (Антарктида), а остальные, напротив, приблизились к экватору (Южная Америка, Африка, Австралия) или даже пересекли его и оказались в Северном полушарии (Индия). Когда материки сталкиваются между собой, кора сминается в складки, образуя горы; если продолжать аналогию с плавучими льдами, то орогенез соответствует процессу образования торосов. Теория дрейфа континентов быстро завоевала популярность, которая, однако, оказалась недолгой. Дело в том, что ни Вегенеру, ни его сторонникам не удалось найти сил, заставляющих материк продвигаться вперед, преодолевая колоссальное сопротивление мантийного вещества. Попытки объяснить это движение кориолисовыми силами (инерционные силы, возникающие на поверхности вращающегося тела, вектор которых направлен против направления вращения) и тяготением Луны были тут же отвергнуты геофизиками как несерьезные. Несколько десятилетий к концепции горизонтальных перемещений континентов относились как к изящной фантазии, однако в начале шестидесятых годов она получила подтверждение с совершенно неожиданной стороны - из области палеомагнитных исследований. Если нагреть постоянный магнит выше определенной температуры, называемой точкой Кюри, то он теряет свои магнитные свойства, но затем, при охлаждении, вновь восстанавливает их. При прохождении точки Кюри застывающая изверженная горная порода, которая содержит ферромагнитные минералы (соединения железа и никеля), намагничиваются и ориентируются в соответствии с существующим в это время магнитным полем; это явление называется остаточной намагниченностью. Иными словами, содержащая соединения железа (или иных ферромагнетиков) горная порода в известном смысле представляет собой стрелку компаса, указывающую направление на магнитный полюс Земли в момент застывания породы. Если же у нас есть более одной такой "стрелки", то пересечение указываемых ими направлений даст нам и точное положение полюса в соответствующую эпоху, и, с другой стороны, географическую широту района образования каждой из наших пород-"стрелок" (направление линий намагниченности породы относительно земной поверхности меняется от 90о на полюсе до 0о на экваторе). А поскольку для изверженной породы можно радиоизотопным методом определить абсолютный возраст (см. Возраст земли), то возникает возможность нарисовать довольно точную картину расположения континента относительно полюса в различные моменты истории. В результате этих исследований выяснились две вещи. Во-первых, теперь было прямо доказано, что все "Гондванские" материки действительно находились некогда в гораздо более высоких широтах Южного полушария, чем ныне. Во-вторых, оказалось, что общая картина положения полюсов в геологическом прошлом выходит какая-то странная. Данные по каждому отдельному материку рисуют вполне согласованную траекторию перемещений полюсов (например, Северный полюс относительно Евразии начиная с карбона двигался из центральной части Тихого океана до своего нынешнего положения по S-образной кривой, проходящей через Берингов пролив), однако траектории, даваемые разными материками не совпадают между собой - за исключением того, что все они заканчиваются близ современного полюса (
Недавно учеными было обнаружено, что Евразийский континент с каждым годом все больше начинает сползать под Африку. Об этом сообщил на конференции Европейских наук о Земле Ринус Вортел из Утрехтского университета. Ранее специалисты по глобальной тектонике считали, что, наоборот Африканский континент уходит под Средиземноморье. Но теперь появились данные, что Европа постепенно уходит под Африку, тем самым образуя зону субдукции. Субдукция – это такой участок земли, где происходит погружение веществ из земной коры в мантию. В настоящее время подобные зоны субдукции существуют в Тихом океане и в Атлантике в районе Карибского моря.
Именно в этих местах очень часто происходят различные волнения, подводные землетрясения, цунами. Ученые думают, что подобные происшествия теперь будут случаться и в пока еще более спокойном бассейне Средиземного моря. Так, что вскоре мы вряд ли сможем завидовать некоторым европейским странам, расположенным на данном побережье.
Будет не лишним упомянуть, что такие движения земной коры весьма озадачили многих специалистов, потому, что до недавнего времени существовало совсем другое мнение. Ученые считали, что, наоборот, более тяжелая северная часть Африки, погружается в южную часть мантии Евразийского континента. Но группа ученых во главе с Вортелом смогла представить доказательства, согласно которым некоторое время назад этот процесс прекратился, а потом началось движение совсем в другую сторону.
Все, что нужно знать автолюбителям. Новые автомобили , авторынок, покупка и продажа, главные новости недели. Обсуждение различной информации на форуме, ответы на волнующие вопросы, и все это на сайте avtogomel.com.
Исследователи считают, что подобный процесс протекает следующим образом: так как северная часть Африки состоит из более тяжелых пород, все равно остальная часть плиты этого континента гораздо легче плиты, на которой лежит Евразийский континент. Тем более что в центральной части Африки ученые заметили тенденции к образованию разлома, с помощью, которого, скорее всего, происходит отсоединение плотной части плиты от более легкой. Именно поэтому и остановилось сползание африканского материка в сторону Европы. В настоящее время платформу Евразийского континента уже больше не сдерживает наличие Африки, поэтому тяжелая платформа начала свое движение на юг, при этом постепенно погружаясь в мантию и сползая при этом под Африку.
Известно, что подобное уже происходила на нашей планете много веков назад.
Например, 306 миллионов лет назад, когда была эпоха палеозоя, плиты Евразийского и Африканского континента смыкались между собой. По-другому, выглядели и другие континенты – Африка, Южная Америка, Индия, Австралия и Антарктида – все входили в состав огромного материка Годвана. Европа тогда вместе с Северной Америкой составляли континент Еврамерию. Сибирь была отдельным материком – Ангаридой, а Китай существовал между этими континентами в виде двух островов – северного и южного.
После того, как произошло соединение Европы и Африки, в начале мезозоя, почти вся суша собралась в один суперконтинент – Пангею. Уже потом на этом самом материке и возникли динозавры и первые млекопитающие.
Но такое соединение всех континентов было очень непрочным, через некоторое время начался раскол и отсоединение на отдельные континенты. А по линии Европа- Африка и произошло возникновение той самой зоны субдукции. Таким образом, на Земле произошло возникновение двух материков – Лавразии (Северная Америка, Европа, Сибирь и Китай), и Гондвана. Эти два континента находились в очень беспокойном в сейсмическом плане океане Тетис. В настоящее время вместо него находятся Средиземное, Черное и Каспийское море. Но эти два материка тоже оказались не слишком устойчивыми образованиями, и вскоре гигантские плиты начали распадаться. Таким образом, примерно 14 миллионов лет назад сложилось современное расположение материков и океанов, которое почти с тех пор не изменилось.
Почему же происходят такие движения огромных континентов на нашей планете? Оказывается, к этому причастна мантийная конвекция, в результате которой происходит погружение к ядру Земли более тяжелых элементов и выталкивание на поверхность более легких. В современном мире известно о существовании двух точек подъема и спуска вещества.
Специалисты уверенны, что в настоящее время мы можем наблюдать, как происходит постепенное снижение активности Тихоокеанской точки подъема, а также зоны субдукции. Ученые считают, что в будущем на Земле останется только одна точка подъема (в Северной Атлантике или около Антарктиды) и одна зона субдукции (в Индийском океане). Хотя, сейчас уже нет в этом уверенности, потому, что группа ученых во главе с Вортелом, предполагают возникновение зоны субдукции в Средиземном море.
Что же произойдет тогда с нашими материками? Очевидно, что примерно через 50 миллионов лет Африканский континент окончательно расколется на 2 части, северная из которых примкнет к Европе, а Южная присоединиться к Южной Америке, Австралия и Антарктида образуют материк – УльтимаГодвану. А еще через 100 миллионов лет, оба Американских континента и часть Африки примкнут к Евразии, а Индия соединиться с УльтимаГодваной. В последующие столетия все материки будут стремиться к соединению друг с другом, чтобы в конечном итоге образуют сверхматерик – УльтимаПангею, которая и будет оставаться неизменной следующие 80-120 миллионов лет. Дальнейший прогноз о поведении континентов и материков весьма затруднителен из-за отсутствия информации.
Не стоит забывать, что все движения плит будут сопровождаться различными катаклизмами – извержениями вулканов, землетрясениями и цунами. Поэтому есть большая вероятность, того, что часть обитателей нашей планеты погибнет. Это поможет ускорить темпы эволюции, которая, скорее всего, будет способствовать возникновению новых форм жизни на Земле. Более приятным будет то, что новейший материк – УльтимаПангея будет со всех сторон омываться одним океанским течением, что будет способствовать к выравниванию климата на всей планете. Предполагается, что климат будет похож на субтропический. Исчезнут полярные ледники и жаркие пустыни, потому, что влажные воздушные массы будут равномерно разносить осадки на всю поверхность материка. Видимо это будет напоминать мезозойскую эру. Пока не ясна судьба человечества. Может люди выживут, а может – нет. Если человечество выживет, то ему придется кардинально поменять свой образ жизни, перейти на углеводородную и биотопливную энергетику. Стать эусоциальным, то есть организовать общество похожее на колонии пчел, муравьев, термитов.
No related links found
Согласно современной теории литосферных плит вся литосфера узкими и активными зонами — глубинными разломами — разделена на отдельные блоки, перемещающиеся в пластичном слое верхней мантии относительно друг друга со скоростью 2-3 см в год. Эти блоки называются литосферными плитами.
Особенность литосферных плит — их жесткость и способность при отсутствии внешних воздействий длительное время сохранять неизменными форму и строение.
Литосферные плиты подвижны. Их перемещение по поверхности астеносферы происходит под влиянием конвективных течений в мантии. Отдельные литосферные плиты могут расходиться, сближаться или скользить друг относительно друга. В первом случае между плитами возникают зоны растяжения с трещинами вдоль границ плит, во втором — зоны сжатия, сопровождаемые надвиганием одной плиты на другую (надвигание — обдукция; поддвигание — субдукция), в третьем — сдвиговые зоны — разломы, вдоль которых происходит скольжение соседних плит.
В местах схождения континентальных плит происходит их столкновение, образуются горные пояса. Так возникла, например, на границе Евразийской и Индо-Австралийской плиты горная система Гималаи (рис. 1).
Рис. 1. Столкновение континентальных литосферных плит
При взаимодействии континентальной и океанической плит, плита с океанической земной корой пододвигается под плиту с континентальной земной корой (рис. 2).
Рис. 2. Столкновение континентальной и океанической литосферных плит
В результате столкновения континентальной и океанической литосферных плит образуются глубоководные желоба и островные дуги.
Расхождение литосферных плит и образование в результате этого земной коры океанического типа показано на рис. 3.
Для осевых зон срединно-океанических хребтов характерны рифты (от англ. rift - расщелина, трещина, разлом) — крупная линейная тектоническая структура земной коры протяженностью в сотни, тысячи, шириной в десятки, а иногда и сотни километров, образовавшаяся главным образом при горизонтальном растяжении коры (рис. 4). Очень крупные рифты называются рифтовыми поясами, зонами или системами.
Так как литосферная плита представляет собой единую пластину, то каждый ее разлом — это источник сейсмической активности и вулканизма. Эти источники сосредоточены в пределах сравнительно узких зон, вдоль которых происходят взаимные перемещения и трения смежных плит. Эти зоны получили название сейсмических поясов. Рифы, срединно-океанические хребты и глубоководные желоба являются подвижными областями Земли и располагаются на границах литосферных плит. Это свидетельствует о том, что процесс формирования земной коры в этих зонах в настоящее время происходит очень интенсивно.
Рис. 3. Расхождение литосферных плит в зоне среди нно-океанического хребта
Рис. 4. Схема образования рифта
Больше всего разломов литосферных плит на дне океанов, где земная кора тоньше, однако встречаются они и на суше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000 км. Ширина этого разлома — 80-120 км.
В настоящее время можно выделить семь наиболее крупных плит (рис. 5). Из них самая большая по площади — Тихоокеанская, которая целиком состоит из океанической литосферы. Как правило, к крупным относят и плиту Наска, которая в несколько раз меньше по размерам, чем каждая из семи самых крупных. При этом ученые предполагают, что на самом деле плита Наска гораздо большего размера, чем мы видим ее на карте (см. рис. 5), так как значительная часть ее ушла под соседние плиты. Эта плита также состоит только из океанической литосферы.
Рис. 5. Литосферные плиты Земли
Примером плиты, которая включает как материковую, так и океаническую литосферу, может служить, например, Индо-Авст- ралийская литосферная плита. Почти целиком состоит из материковой литосферы Аравийская плита.
Теория литосферных плит имеет важное значение. Прежде всего, она может объяснить, почему в одних местах Земли расположены горы, а в других — равнины. С помощью теории литосферных плит можно объяснить и спрогнозировать катастрофические явления, происходящие на границах плит.
Рис. 6. Очертания материков действительно представляются совместимыми
Теория дрейфа материков
Теория литосферных плит берет свое начало из теории дрейфа материков. Еще в XIX в. многие географы отмечали, что при взгляде на карту можно заметить, что берега Африки и Южной Америки при сближении кажутся совместимыми (рис. 6).
Появление гипотезы движения материков связывают с именем немецкого ученого Альфреда Вегенера (1880-1930) (рис. 7), который наиболее полно разработал эту идею.
Вегенер писал: «В 1910 г. мне впервые пришла в голову мысль о перемещении материков..., когда я поразился сходством очертаний берегов по обе стороны Атлантического океана». Он предположил, что в раннем палеозое на Земле существовали два крупных материка — Лавразия и Гондвана.
Лавразия — это был северный материк, который включал территории современной Европы, Азии без Индии и Северной Америки. Южный материк — Гондвана объединял современные территории Южной Америки, Африки, Антарктиды, Австралии и Индостана.
Между Гондваной и Лавразией находилось первое морс — Тетис, как огромный залив. Остальное пространство Земли было занято океаном Панталасса.
Около 200 млн лет назад Гондвана и Лавразия были объединены в единый континент — Пангею (Пан — всеобщий, Ге — земля) (рис. 8).
Рис. 8. Существование единого материка Пангеи (белое — суша, точки — неглубокое море)
Примерно 180 млн лет назад материк Пангея снова начал разделяться на составные части, которые перемешались но поверхности нашей планеты. Разделение происходило следующим образом: сначала вновь появились Лавразия и Гондвана, потом разделилась Лавразия, а затем раскололась и Гондвана. За счет раскола и расхождения частей Пангеи образовались океаны. Молодыми океанами можно считать Атлантический и Индийский; старым — Тихий. Северный Ледовитый океан обособился при увеличении суши в Северном полушарии.
Рис. 9. Расположение и направления дрейфа континентов в меловой период 180 млн лет назад
А. Вегенер нашел много подтверждений существованию единого материка Земли. Особенно убедительным показалось ему существование в Африке и в Южной Америке остатков древних животных — листозавров. Это были пресмыкающиеся, похожие на небольших гиппопотамов, обитавшие только в пресноводных водоемах. Значит, проплыть огромные расстояния по соленой морской воде они не могли. Аналогичные доказательства он нашел и в растительном мире.
Интерес к гипотезе движения материков в 30-е годы XX в. несколько снизился, но в 60-е годы возродился вновь, когда в результате исследований рельефа и геологии океанического дна были получены данные, свидетельствующие о процессах расширения (спрединга) океанической коры и «подныривания» одних частей коры под другие (субдукции).