Las placas litosféricas de la Tierra son enormes rocas. Su cimiento está formado por rocas ígneas metamorfoseadas graníticas muy plegadas. Los nombres de las placas litosféricas se darán en el siguiente artículo. Desde arriba, están cubiertos con una "cubierta" de tres o cuatro kilómetros. Se forma a partir de rocas sedimentarias. La plataforma tiene un relieve que consta de cadenas montañosas individuales y extensas llanuras. A continuación, se considerará la teoría del movimiento de las placas litosféricas.
El surgimiento de una hipótesis
La teoría del movimiento de las placas litosféricas apareció a principios del siglo XX. Posteriormente, estaba destinada a desempeñar un papel importante en la exploración del planeta. El científico Taylor, y después de él Wegener, propusieron la hipótesis de que con el tiempo se produce un desplazamiento de las placas litosféricas en dirección horizontal. Sin embargo, en los años treinta del siglo XX se estableció una opinión diferente. Según él, el movimiento de las placas litosféricas se realizaba verticalmente. Este fenómeno se basó en el proceso de diferenciación de la materia del manto del planeta. Se hizo conocido como fijismo. Este nombre se debió al hecho de que un fijo permanentementeposición de las regiones de la corteza en relación con el manto. Pero en 1960, tras el descubrimiento de un sistema global de dorsales oceánicas que rodean todo el planeta y llegan a tierra en algunas zonas, se volvió a la hipótesis de principios del siglo XX. Sin embargo, la teoría ha tomado una nueva forma. La tectónica de bloques se ha convertido en la principal hipótesis de las ciencias que estudian la estructura del planeta.
Conceptos básicos
Se determinó que existen grandes placas litosféricas. Su número es limitado. También hay placas litosféricas más pequeñas de la Tierra. Los límites entre ellos se trazan según la concentración en las fuentes de los terremotos.
Los nombres de las placas litosféricas corresponden a las áreas continentales y oceánicas ubicadas sobre ellas. Solo hay siete bloques con un área enorme. Las placas litosféricas más grandes son las de América del Sur y del Norte, la euroasiática, la africana, la antártica, la del Pacífico y la indoaustraliana.
Los bloques que flotan en la astenosfera se caracterizan por su solidez y rigidez. Las áreas anteriores son las principales placas litosféricas. De acuerdo con las ideas iniciales, se creía que los continentes se abren paso a través del fondo del océano. Al mismo tiempo, el movimiento de las placas litosféricas se llevó a cabo bajo la influencia de una fuerza invisible. Como resultado de la investigación, se reveló que los bloques flotan pasivamente sobre el material del manto. Vale la pena señalar que su dirección es vertical al principio. El material del manto se eleva por debajo de la cresta de la cordillera. Entonces hay una propagación en ambas direcciones. En consecuencia, hay una divergencia de las placas litosféricas. Este modelo representael fondo del océano como una cinta transportadora gigante. Sale a la superficie en las regiones de grietas de las dorsales oceánicas. Luego se esconde en trincheras de aguas profundas.
La divergencia de las placas litosféricas provoca la expansión de los fondos oceánicos. Sin embargo, el volumen del planeta, a pesar de esto, se mantiene constante. El hecho es que el nacimiento de una nueva corteza se ve compensado por su absorción en áreas de subducción (underthrust) en fosas de aguas profundas.
¿Por qué se mueven las placas litosféricas?
La razón es la convección térmica del material del manto del planeta. La litosfera se estira y eleva, lo que ocurre sobre las ramas ascendentes de las corrientes convectivas. Esto provoca el movimiento de las placas litosféricas hacia los lados. A medida que la plataforma se aleja de las grietas en medio del océano, la plataforma se compacta. Se vuelve más pesado, su superficie se hunde. Esto explica el aumento de la profundidad del océano. Como resultado, la plataforma se hunde en fosas de aguas profundas. A medida que las corrientes ascendentes del manto caliente disminuyen, se enfría y se hunde para formar charcos que se llenan de sedimentos.
Las zonas de colisión de placas litosféricas son áreas donde la corteza y la plataforma experimentan compresión. En este sentido, el poder de los primeros aumenta. Como resultado, comienza el movimiento ascendente de las placas litosféricas. Conduce a la formación de montañas.
Investigación
El estudio actual se lleva a cabo utilizando métodos geodésicos. Nos permiten concluir que los procesos son continuos y ubicuos. se revelantambién zonas de colisión de placas litosféricas. La velocidad de elevación puede ser de hasta decenas de milímetros.
Las grandes placas litosféricas horizontales están flotando un poco más rápido. En este caso, la velocidad puede ser de hasta diez centímetros durante el año. Entonces, por ejemplo, San Petersburgo ya se ha elevado un metro durante todo el período de su existencia. Península Escandinava - 250 m en 25.000 años. El material del manto se mueve con relativa lentitud. Sin embargo, como resultado se producen terremotos, erupciones volcánicas y otros fenómenos. Esto nos permite concluir que el poder de movimiento del material es alto.
Usando la posición tectónica de las placas, los investigadores explican muchos fenómenos geológicos. Al mismo tiempo, durante el estudio, resultó que la complejidad de los procesos que ocurren con la plataforma es mucho mayor de lo que parecía al comienzo de la aparición de la hipótesis.
La tectónica de placas no pudo explicar los cambios en la intensidad de las deformaciones y el movimiento, la presencia de una red global estable de fallas profundas y algunos otros fenómenos. Queda abierta también la cuestión del comienzo histórico de la acción. Se conocen signos directos que indican procesos de tectónica de placas desde finales del Proterozoico. Sin embargo, varios investigadores reconocen su manifestación desde el Arcaico o el Proterozoico temprano.
Expandiendo las oportunidades de investigación
El advenimiento de la tomografía sísmica condujo a la transición de esta ciencia a un nivel cualitativamente nuevo. A mediados de los años ochenta del siglo pasado, la geodinámica profunda se convirtió en la más prometedora ydirección joven de todas las geociencias existentes. Sin embargo, la solución de nuevos problemas se llevó a cabo utilizando no solo tomografía sísmica. Otras ciencias también acudieron al rescate. Estos incluyen, en particular, la mineralogía experimental.
Gracias a la disponibilidad de nuevos equipos, fue posible estudiar el comportamiento de las sustancias a temperaturas y presiones correspondientes a las máximas en las profundidades del manto. Los métodos de geoquímica isotópica también se utilizaron en los estudios. Esta ciencia estudia, en particular, el equilibrio isotópico de elementos raros, así como los gases nobles en varias capas terrestres. En este caso, los indicadores se comparan con datos de meteoritos. Se utilizan métodos de geomagnetismo, con la ayuda de los cuales los científicos están tratando de descubrir las causas y el mecanismo de las inversiones en el campo magnético.
Pintura moderna
La hipótesis de la tectónica de plataformas continúa explicando satisfactoriamente el proceso de desarrollo de la corteza de los océanos y continentes durante al menos los últimos tres mil millones de años. Al mismo tiempo, existen mediciones satelitales, según las cuales se confirma el hecho de que las principales placas litosféricas de la Tierra no se detienen. Como resultado, surge cierta imagen.
Hay tres capas más activas en la sección transversal del planeta. El espesor de cada uno de ellos es de varios cientos de kilómetros. Se supone que se les asigna el papel principal en la geodinámica global. En 1972, Morgan comprobó la hipótesis propuesta en 1963 por Wilson sobre los chorros del manto ascendente. Esta teoría explicaba el fenómeno del magnetismo intraplaca. El penacho resultantela tectónica se está volviendo cada vez más popular con el tiempo.
Geodinámica
Con su ayuda, se considera la interacción de procesos bastante complejos que ocurren en el manto y la corteza. De acuerdo con el concepto expuesto por Artyushkov en su obra "Geodinámica", la diferenciación gravitacional de la materia actúa como fuente principal de energía. Este proceso se nota en el manto inferior.
Después de que los componentes pesados (hierro, etc.) se separan de la roca, queda una masa más ligera de sólidos. Ella desciende al núcleo. La ubicación de la capa más ligera debajo de la pesada es inestable. En este sentido, el material acumulado se recoge periódicamente en bloques bastante grandes que flotan en las capas superiores. El tamaño de tales formaciones es de unos cien kilómetros. Este material fue la base para la formación del manto superior de la Tierra.
La capa inferior es probablemente materia primaria indiferenciada. Durante la evolución del planeta, debido al manto inferior, crece el manto superior y aumenta el núcleo. Es más probable que bloques de material ligero se eleven en el manto inferior a lo largo de los canales. En ellos, la temperatura de la masa es bastante elevada. Al mismo tiempo, la viscosidad se reduce significativamente. El aumento de la temperatura se ve facilitado por la liberación de una gran cantidad de energía potencial en el proceso de elevación de la materia a la región de la gravedad a una distancia de unos 2000 km. En el curso del movimiento a lo largo de dicho canal, se produce un fuerte calentamiento de las masas ligeras. En este sentido, la materia entra en el manto con una cantidad suficientemente altatemperatura y significativamente más ligero que los elementos circundantes.
Debido a la densidad reducida, el material liviano flota en las capas superiores a una profundidad de 100 a 200 kilómetros o menos. Al disminuir la presión, el punto de fusión de los componentes de la sustancia disminuye. Después de la diferenciación primaria en el nivel "núcleo-manto", se produce la secundaria. A poca profundidad, la materia ligera está parcialmente sujeta a fusión. Durante la diferenciación, se liberan sustancias más densas. Se hunden en las capas inferiores del manto superior. Los componentes más ligeros que sobresalen aumentan en consecuencia.
El complejo de movimientos de sustancias en el manto, asociado a la redistribución de masas con diferentes densidades como resultado de la diferenciación, se denomina convección química. El ascenso de las masas ligeras se produce a intervalos de unos 200 millones de años. Al mismo tiempo, la intrusión en el manto superior no se observa en todas partes. En la capa inferior, los canales están ubicados a una distancia suficientemente grande entre sí (hasta varios miles de kilómetros).
Bloques de elevación
Como se mencionó anteriormente, en aquellas zonas donde se introducen grandes masas de material calentado por la luz en la astenosfera, se produce su fusión y diferenciación parcial. En este último caso, se anota la separación de componentes y su posterior ascenso. Atraviesan rápidamente la astenosfera. Cuando llegan a la litosfera, su velocidad disminuye. En algunas áreas, la materia forma acumulaciones de manto anómalo. Se encuentran, por regla general, en las capas superiores del planeta.
Manto anómalo
Su composición corresponde aproximadamente a la materia normal del manto. La diferencia entre la acumulación anómala es una temperatura más alta (hasta 1300-1500 grados) y una velocidad reducida de las ondas longitudinales elásticas.
La entrada de materia bajo la litosfera provoca un levantamiento isostático. Debido a la temperatura elevada, el cúmulo anómalo tiene una densidad más baja que el manto normal. Además, hay una ligera viscosidad de la composición.
En el proceso de ingreso a la litosfera, el manto anómalo se distribuye rápidamente a lo largo de la suela. Al mismo tiempo, desplaza la materia más densa y menos calentada de la astenosfera. En el curso del movimiento, la acumulación anómala llena aquellas áreas donde la suela de la plataforma está en un estado elevado (trampas), y fluye alrededor de áreas profundamente sumergidas. Como resultado, en el primer caso, se nota un levantamiento isostático. Por encima de las áreas sumergidas, la corteza permanece estable.
Trampas
El proceso de enfriamiento de la capa superior del manto y la corteza a una profundidad de unos cien kilómetros es lento. En general, toma varios cientos de millones de años. En este sentido, las heterogeneidades en el espesor de la litosfera, explicadas por las diferencias horizontales de temperatura, tienen una inercia bastante grande. En el caso de que la trampa esté situada no lejos del flujo ascendente de la acumulación anómala desde la profundidad, se capta una gran cantidad de la sustancia muy caliente. Como resultado, se forma un elemento montañoso bastante grande. De acuerdo con este esquema, se producen elevados levantamientos en la zonaorogenia epiplataforma en cinturones plegados.
Descripción de procesos
En la trampa, la capa anómala sufre una compresión de 1 a 2 kilómetros durante el enfriamiento. La corteza ubicada en la parte superior se sumerge. La precipitación comienza a acumularse en el canal formado. Su pesadez contribuye a un hundimiento aún mayor de la litosfera. Como resultado, la profundidad de la cuenca puede ser de 5 a 8 km. Al mismo tiempo, durante la compactación del manto en la parte inferior de la capa basáltica, se puede observar en la corteza una transformación de fase de la roca en eclogita y granulita granate. Debido al flujo de calor que sale de la sustancia anómala, el manto que la recubre se calienta y su viscosidad disminuye. En este sentido, hay un desplazamiento gradual del racimo normal.
Desplazamientos horizontales
Cuando se forman levantamientos en el proceso de manto anómalo que llega a la corteza en continentes y océanos, aumenta la energía potencial almacenada en las capas superiores del planeta. Para volcar el exceso de sustancias, tienden a dispersarse hacia los lados. Como resultado, se forman tensiones adicionales. Están asociados con diferentes tipos de movimiento de placas y corteza.
La expansión del fondo del océano y la flotación de los continentes son el resultado de la expansión simultánea de las dorsales y el hundimiento de la plataforma en el manto. Debajo del primero hay grandes masas de materia anómala altamente calentada. En la parte axial de estas crestas, esta última se encuentra directamente debajo de la corteza. La litosfera aquí tiene un espesor mucho menor. Al mismo tiempo, el manto anómalo se extiende en el área de alta presión -en amboslados de debajo de la columna vertebral. Al mismo tiempo, rompe con bastante facilidad la corteza del océano. La grieta está llena de magma basáltico. Este, a su vez, se derrite del manto anómalo. En el proceso de solidificación del magma se forma una nueva corteza oceánica. Así crece el fondo.
Características del proceso
Debajo de las crestas medias, el manto anómalo tiene una viscosidad reducida debido al aumento de la temperatura. La sustancia es capaz de propagarse con bastante rapidez. Como resultado, el crecimiento del fondo se produce a un ritmo mayor. La astenosfera oceánica también tiene una viscosidad relativamente baja.
Las principales placas litosféricas de la Tierra flotan desde las dorsales hasta los lugares de inmersión. Si estas áreas están en el mismo océano, entonces el proceso ocurre a una velocidad relativamente alta. Esta situación es típica hoy en día para el Océano Pacífico. Si la expansión del fondo y el hundimiento ocurren en diferentes áreas, entonces el continente ubicado entre ellos se desplaza en la dirección donde ocurre la profundización. Debajo de los continentes, la viscosidad de la astenosfera es mayor que debajo de los océanos. Debido a la fricción resultante, existe una importante resistencia al movimiento. Como resultado, la velocidad a la que se expande el fondo se reduce si no hay compensación por el hundimiento del manto en la misma área. Así, el crecimiento en el Pacífico es más rápido que en el Atlántico.
