ТЕКТОНСКИ ПЛОЧИ: ТЕОРИЯ, ВИДОВЕ, ДВИЖЕНИЕ, ПОСЛЕДИЦИ - ГЕОГРАФИЯ

На тектонски или литосферни плочи са блокове или фрагменти, в които литосферата е разделен, които се движат влачат от земната мантия. Тези плочи са формирани от мантията и се реинтегрират в нея в постоянен процес от последните 3 милиарда години.

От теориите на Вегенер (континентален дрейф) и Хес (разширяване на океанското дъно) беше обобщена теорията на тектониката на плочите. Тази теория постулира съществуването на два основни типа тектонски плочи, океански и континентални.

Основни тектонски плочи. Източник: USGS - испанска версия Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Литосферата има няколко десетки тектонски плочи с различна величина, а 8 от най-големите са: Евразийска, Африканска, Австралийска, Северна Америка, Южна Америка, Наска, Тихия океан и Антарктика. Тези плочи се движат благодарение на динамиката на мантията и литосферата чрез конвекционните токове, генерирани от топлинния поток.

Напрежението на потока на мантията влачи твърдата кора, която се напуква и отделя, образувайки плочите. Когато океанските плочи се отделят, магмата (разтопен базалт) се издига на повърхността и се образува ново океанско дъно.

Теория на плочите

Произход на теорията на плочите

Първоначално теорията възниква с предложенията на Алфред Вегенер през 1915 г. за континентален дрейф. Вегенер постулира, че всички континенти са обединени и след това фрагментирани, разделящи и сблъскващи се.

Вегенер извежда заключенията си, като изучава геологията и контурите на континентите, както и данни за разпространението на фосили от фауна и флора. Например, когато сравняваме източния край на Южна Америка със западния край на Африка, се отбелязва, че те се вписват заедно като две части от пъзела.

По-късно, през 1960 г. Хари Хес предложи теорията за разширяването на океанското дъно, като даде обяснение на механизма на тектониката на плочите. По-късно теорията е укрепена с творбите на Джон Тузо Уилсън за разширяването на океанското дъно и предложенията на Джейсън Морган през 1963 г. за съществуването на перата на мантията.

Като натрупани доказателства за състава и динамиката на земната кора и мантия, теорията за тектониката на плочите беше консолидирана.

Оформяне на Земята

Земята възниква като част от Слънчевата система в процес на кондензация на въртящ се космически прах, подложен на гравитационно привличане. Тази маса прах е била подложена на високи температури и докато изстине, плътността и гравитацията й се увеличават.

Този процес му придава сегашната си заоблена форма, изпъкнал в екватора и сплескан на полюсите (облицован сфероид).

Слоеве

Гравитационното привличане определи, че най-плътните материали са към центъра, а най-малко плътни - отвън. Охлаждането на този геоид отвън навътре определя структура в диференцирани концентрични слоеве.

Външният слой се втвърди, докато изстине преди 4.4 милиарда години, образувайки сравнително тънка (5-70 км) кора, съставена от силикати, наречени кора. Плътността на континенталната кора е по-малка от плътността на океанската кора.

Слоеве на Земята. Източник: Векторизирана и преведена от английската версия от Джеръми Кемп. Въз основа на елементи от илюстрация от USGS. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / Публичен домейн

Под кората има вискозен слой от около 2855 км, наречен мантия и накрая сърцевина с нажежаема жичка, образувана главно от желязо. Това ядро с диаметър приблизително 3,481 км е разделено на два слоя, вътрешната сърцевина от твърдо желязо и никел и външната течна сърцевина.

Механични свойства на слоевете и силите, управляващи тектониката на плочите

От гледна точка на тектонната механика на плочите, най-подходящите слоеве са кора и мантия.

Кората е твърда, въпреки че с известна пластичност и заедно с горния слой на мантията образува литосферата. Той е разделен на фрагменти или плочи с различни размери, наречени тектонски плочи.

Астеносферата

Мантията от своя страна е изградена от два различни слоя, горния и долния. Горната мантия е по-малко вискозна, но течна, докато долната (подложена на по-високо налягане и температура) е по-вискозна.

Горният слой на мантията се нарича астеносфера и играе важна роля, като е в пряк контакт с литосферата. Астеносферата причинява движението на тектонските плочи, тоест континентален дрейф, и произвежда ново океанско дъно в хребетите.

От друга страна, той генерира горещите точки или области на натрупване на магма под кора, дължащи се на перата на мантията. Това са вертикални канали на магма, които достигат от астеносферата до кора.

Процесни фактори и сили

Плътността на материалите, съставляващи планетата, и силата на гравитацията определят подреждането в слоевете. Нарастващото налягане и температура вътре в Земята определят механичните свойства на тези слоеве, тоест тяхната твърдост или течливост.

От друга страна, силите, които насърчават движението на материалите вътре в Земята, са топлинният поток и гравитацията. Конвекционният топлопренос е от ключово значение за разбирането на тектонното движение на плочата.

Конвекцията се проявява чрез циркулацията на мантийната материя, където по-топлите долни слоеве се издигат и изместват по-хладните горни слоеве, които се спускат. Слоевете, които се издигат, губят топлина, докато тези, които се спускат, увеличават температурата си, като по този начин задвижват цикъла.

Океанските хребети

В определени райони на дълбокия океан има вулканични планински вериги, които са области, в които е настъпило разкъсването на плочите. Тези счупвания се получават от напреженията, генерирани от движението на литосферата, изтласкана от астеносферата.

Вискозният поток на мантията подчертава твърдата кора и раздробява тектонските плочи. В тези области, наречени хребети на средния океан, разтопеният базалт се издига поради вътрешното налягане и изплува през кора, образувайки ново океанско дъно.

Видове тектонски плочи

Тектонските плочи са основно от два типа, океански и континентални, като по този начин генерират три възможности за конвергентни граници между плочите. Това са конвергенция на континентална плоча срещу един океански, една океанска спрямо друга океанска и една континентална срещу друга континентална.

Океански плочи

Те са образувани от океанска кора (по-плътна от континенталната кора) и са изградени от силикати от желязо и магнезий (мафиеви скали). Кората на тези плочи е по-тънка (средно 7 км) в сравнение с континенталната кора и винаги е покрита от морски води.

Континентални плочи

Континенталната кора е изградена от натриеви, калиеви и алуминиеви силикати (фелсични скали), като е с по-ниска плътност от океанската кора. Това е плоча с по-дебела кора, достигаща до 70 км дебелина в планинските вериги.

Наистина е смесена плоча, в която въпреки че преобладава континенталната кора, има и океански части.

Тектонски плочи на света

Плоча тектонична граница карта. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Традиционно се разпознават 7 големи тектонски плочи, които са Евразийска, Африканска, Австралийска, Северна Америка, Южна Америка, Тихия океан и Антарктика. По същия начин има междинни плочи като Наска, Филипините, Коко и Карибите и други много малки.

Някои с малки размери са тези на Анатолия и Беломорието и само в западната част на Тихия океан са разположени над 20 малки тектонски плочи.

- Основни дъски

Африканска чиния
Антарктическа плоча
Арабска чиния
Кокосови плочи
Плака Хуан де Фука
Наска чиния
Карибска чиния
Тихоокеанска плоча
Евразийска плоча
Филипинска плоча
Индо-австралийска чиния
Северноамериканска чиния
Значка на Шотландия
Южноамериканска чиния
Австралийска чиния

Някои от най-важните са описани по-долу:

Евразийска плоча

Тази тектонска плоча включва Европа, почти цяла Азия, част от Северния Атлантически океан и Арктика. Азия изключва Индустан, Югоизточна Азия и Далечен Изток Сибир, Монголия и Китай.

Това е главно континентална тектонска плоча с разминаващи се граници по Атлантическия хребет на запад. Докато на юг тя представлява конвергентна граница с африканските, арабските и индийските плочи, а на изток с различни малки континентални плочи.

Африканска чиния

Това обхваща източната част на Атлантическия океан и почти целия африкански континент, с изключение на източната му ивица, която съответства на арабската и сомалийската плоча. Границите на тази плоча се разминават по целия й периметър, с изключение на контакта с евразийската плоча, която е конвергентна.

Австралийска чиния

Австралийската тектонска плоча включва Австралия, Нова Зеландия и части от югозападната част на Тихия океан. Австралийската плоча показва различими граници на юг и запад, докато на север и изток нейните граници са конвергентни.

Северноамериканска чиния

Той включва целия северноамерикански субконтинент до полуостров Юкатан, Гренландия, част от Исландия, районите на западната Северна Атлантика и Арктика. Границите на тази плоча се различават от Атлантическия хребет на изток и се сближават в Тихия океан.

На Тихоокеанския бряг той взаимодейства с две малки плочи с трансформиращи граници (Коко и Хуан де Фука).

Южноамериканска чиния

Той включва едноименния субконтинент и има разминаващи се граници от Атлантическия хребет. Докато от западната страна той показва конвергентни граници с плочата Наска, на югозапад с Антарктида, а на север взаимодейства с Карибската плоча.

Тихоокеанска плоча

Това е океанска плоча с разминаващи се граници от билото на Тихия океан, отделящо я от плочата Наска. От друга страна, на север и запад той има конвергентни граници със северноамериканската, евразийската, филипинската и австралийската плоча.

Антарктическа плоча

Тази тектонска плоча включва целия континентален шелф на Антарктида и едноименния океан, с различаващи се граници по периметъра му.

Наска чиния

Състои се от океанска плоча, която се подчинява на западния бряг на южноамериканската плоча (конвергенция). Докато се разминава на север с плочата Коко, а на юг с Антарктида.

От друга страна, на запад той се отклонява от Тихоокеанската плоча от билото си и сблъсъкът с южноамериканската плоча породи планинската верига на Андите.

- Вторични табели

Амурия плоча
Апулийска или Адриатическа плоча
Плоча с птичи глави или Doberai
Арабска чиния
Плоча на Алтиплано
Анатолийска плоча
Бирма чиния
Северна плоча Бисмарк
Южна Бисмарка
Чилоева чиния
Плоча Футуна
Чинията на Горда
Плака Хуан Фернандес
Плоча Кермадек
Плоча с манус
Maoke plate
Нубийска чиния
Охотска чиния
Табела Окинава
Панамска плоча
Великденска чиния
Сандвич чиния
Шетландска плоча
Тиморова плоча
Тонга плоча
Пробната плоча
Плака на Каролините
Мариана чиния
Плоча на новите хебриди
Северната плоча на Андите

Плочи тектонични движения

Тектонските плочи или ограничени фрагменти от литосферата се движат, транспортирани от движението на астеносферата. Конвекционните токове карат вискозния материал на мантията да се движи, образувайки циркулационни клетки.

- "конвейерната лента"

Материалът на мантията на горния слой (астеносфера) се спуска при по-ниска температура, изтласквайки горещия материал отдолу. Този по-горещ материал е по-малко плътен и се издига, измествайки материята и я кара да се движи хоризонтално, докато изстине и отново се спусне.

Движение в литосферата. Източник: USGS / Public domain

Този поток от вискозен поток от мантията, влачи тектонските плочи, образувани от твърд материал (литосфера).

Ново океанско дъно

Когато тектонските плочи се движат, магмата (разтопен базалт) от мантията се появява в точките на разделяне. Този възникващ базалт създава нов океански под, изтласква стария субстрат хоризонтално и кора се разширява.

За отдалечаване

Докато океанското дъно се разширява, то се сблъсква с континенталните маси. Тъй като това дъно е по-плътно от континенталния шелф, то потъва под него (понижаване), така че се топи и отново става част от мантията.

По този начин материалът следва цикъла, задвижван от конвекция, а тектонските плочи се движат по повърхността на планетата.

- Континентален дрифт

Движението на мантията, причинено от конвекция и това на тектонските плочи на литосферата, причинява континентален дрейф. Това е относителното изместване на континентите един спрямо друг.

От началото на тектонските плочи преди около 3 милиарда години те са се слели и разделяли в различни периоди. Последното голямо сливане на по-голямата част от континенталните маси се случи преди 300 милиона години с формирането на свръхконтинента Пангея.

След това, докато движенията продължиха, Пангея отново се фрагментира, формирайки сегашните континенти, които продължават да се движат.

Видове граници между плочите

Тектонските плочи са в контакт помежду си, съставляващи три основни типа граници в зависимост от относителното им движение. Когато две плочи се сблъскат една с друга, тя се обозначава като конвергентна или разрушителна граница, независимо дали е ортогонална (сблъскваща се лице) или наклонена.

От друга страна, когато плочите се отдалечават една от друга, тя се нарича разминаваща се или конструктивна граница, какъвто е случаят с океанските хребети. Пример за различаваща се граница е отделянето на южноамериканската и африканската плоча от билото на Атлантическия океан.

Докато когато две плочи търкат встрани, движещи се в противоположни посоки по разлом на трансформация, това се нарича трансформационна граница. В Калифорния се случва случай на трансформация на границата между северноамериканската и тихоокеанската плоча, образувайки разлома на Сан Андрес.

Издигането на Хималаите се причинява от сблъсъка на индийската плоча с Евразийската плоча, която е ортогонална конвергентна граница. В този случай става дума за конвергенцията на две континентални плочи, така че възниква обдукция (интегриране на двете континентални маси, повдигащи релефа).

Посока на движение

Поради въртеливото движение на земята, тектонските плочи се движат чрез въртене около въображаема ос. Това движение предполага, че две сблъскащи се плочи променят ъгъла си, преминавайки от напълно конвергентна (ортогонална) граница към наклонена.

След това те ще се движат странично в противоположни посоки (трансформираща се граница) и накрая ще поемат разнопосочно движение, разделяйки се.

Скорост на движението

Описаните посоки на движение се възприемат в периоди от милиони години, защото мащабът на континенталния дрейф се измерва в милиметри годишно. Ето защо в човешки мащаб не е лесно да се възприеме идеята за изместването на тектонските плочи.

Например Африканската плоча се сблъсква с Евразийската плоча, образувайки планинската верига Бетик на Иберийския полуостров, със скорост 5 мм / година. Докато регистрираната максимална скорост е изместването, генерирано в източния Тихоокеански хребет, което е 15 mm / година.

Последици от движението

Движението на тектонските плочи освобождава енергията от вътрешността на планетата в границите на плочите механично (земетресения) и термично (вулканизъм). От своя страна изместванията, ударите и триенията оформят релефа на сушата и океана.

- Вулканична дейност

Термичният поток на мантията и нейната циркулация чрез конвекция изтласкват разтопената магма или базалт към повърхността, причинявайки изригвания на вулкани. Те от своя страна причиняват катастрофи чрез изхвърляне на лава, газове и частици, които замърсяват околната среда.

Вулканични островни арки и континентални вулканични арки

Сближаването на две океански плочи може да произведе вериги от вулкани, които, когато се появяват, произхождат арки от острови. При сближаването на океанска плоча с континентална се образуват континентални вулканични дъги, като трансмексиканския вулканичен пояс.

- сеизмична активност

Сблъсъкът на тектонските плочи и особено границите на трансформацията причиняват сеизмични движения или земетресения. Някои от тях достигат големи размери и влияят негативно на хората, унищожавайки инфраструктурата и причинявайки смъртта на хората.

San Andrés вина (САЩ). Източник:

Сред последствията от тези явления са приливни вълни или цунами, когато сеизмичното движение се случва в океана.

- Релеф на Земята

Движението и взаимодействието на тектонските плочи помежду си, моделира релефа на сушата и океанското дъно. Големите континентални планински вериги, като Андите и Апалачите, са продукт на сближаването на тектонските плочи, когато възникне субдукция, и тези на Хималаите чрез обсебване.

От своя страна, поради изостатично или гравитационно равновесие, когато една зона се издигне, друга се формира като депресия или равнина. Диастрофичните процеси, като разломи, сгъване и други, се причиняват от движенията на тектонските плочи.

- Метеорологично време

Разпределението на континенталните маси влияе върху режима на морските течения и световния климат. Големите континентални маси, дължащи се на конвергенцията на плочите, образуват по-сухи континентални интериори, което от своя страна влияе на водния цикъл.

По същия начин планинските възвишения, произтичащи от процесите на субдукция и обдуване, влияят на ветровия режим и разпределението на валежите.

Препратки

Alfaro, P., Alonso-Chaves, FM, Fernández, C. и Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Тектоника на плочите, интегративна теория за това как работи планетата. Концептуални и дидактически основи. Преподаване на науките за Земята.
Engel, AEJ и Engel, CG (1964). Състав на базалтите от Средноатлантическия хребет. Science.
Fox, PJ и Gallo, DG (1984). Тектоничен модел за границите на гребен-трансформация-гребен на плочите: Последици за структурата на океанската литосфера. Tectonophysics.
Pineda, V. (2004). Глава 7: Морфология на океанското дъно и характеристики на бреговата линия. В: Werlinger, C (Ed.). Морска биология и океанография: концепции и процеси. Том I
Родригес, М. (2004). Глава 6: Тектоника на плочите. В: Werlinger, C (Ed.). Морска биология и океанография: концепции и процеси. Том I
Romanowicz, B. (2009). Дебелината на тектонските плочи. Science.
Searle, RC и Laughton, AS (1977). Сонарни изследвания на Средноатлантическия хребет и зоната на фрактура Курчатов. Списание за геофизични изследвания.
Судиро, П. (2014). Теорията за разширяването на Земята и нейният преход от научна хипотеза към псевдонаучна вяра. Ист. Geo Space Sci.

ТЕКТОНСКИ ПЛОЧИ: ТЕОРИЯ, ВИДОВЕ, ДВИЖЕНИЕ, ПОСЛЕДИЦИ - ГЕОГРАФИЯ - 2025