Литосферные плиты являются главными игроками на поверхности Земли, определяя такие феномены, как горные хребты, вулканические извержения и землетрясения. Одной из ключевых характеристик плит является их направление движения. Образование этих плит связано с плотным мантийным веществом, которое постепенно перемещается и вызывает движение литосферы.
Основные тектонические процессы, определяющие направление движения литосферных плит, включают субдукцию, раскрытие океана и горообразование. Во время субдукции одна литосферная плита погружается под другую, что приводит к созданию глубоких океанических желобов и вулканических цепей. Например, Тихоокеанское Ограждающее Кольцо является хорошим примером такого процесса.
Раскрытие океана также играет важную роль в направлении движения литосферных плит. Процесс раскрытия океана происходит, когда новая литосфера формируется на расстоянии от существующих плит. Это происходит вдоль срединно-океанических хребтов, где происходит выбрасывание магмы и образование новых плит. Примером такого процесса является Срединно-Атлантический хребет.
Горообразование — третий основной тектонический процесс, влияющий на движение литосферных плит. Оно происходит в результате сжатия, которое может привести к образованию горных хребтов и арок. Обратные фалды — это пример горообразования, где плиты сталкиваются и сжимаются вместе, что приводит к поднятию горных хребтов. Например, более высокие части Альпийской системы в Европе являются результатом этого процесса.
Формирование движения литосферных плит
- Разделение плиты.
Этот процесс возникает на стыке плит, где происходит движение плиты относительно центральной оси. При разделении образуются горные хребты, раскалывания и морские впадины. - Столкновение плит.
Когда две литосферные плиты сталкиваются, образуется граница сжатия, на которой может возникать поднятие гор и горные хребты. Этот процесс называется орогенезом и может приводить к образованию горных цепей. - Сдвиг плит.
Когда две плиты скользят параллельно друг другу, образуется граница сдвига. Подобные границы часто сопровождаются образованием трещин и разломов, а также сейсмической активностью. Примером такой границы является Западно-Тихоокеанский разлом. - Субдукция.
Субдукция происходит, когда одна плита погружается под другую в зоне схлопывания. Подобные зоны подводной активности образуют глубоководные желоба и островные дуги. - Дивергенция.
Дивергенция происходит на границах разделения плит, где литосфера раздваивается и образуется новая океаническая кора. Такой процесс происходит на международных Центрально-Атлантических хребтах и системе хребтов Грейт-Рифт-Вэлли.
Каждый из этих процессов играет свою роль в формировании движения литосферных плит и, вместе, определяют геологическую активность и формирование горных образований на Земле.
Глобальные тектонические силы
- Мантийные конвекционные потоки. В мантии Земли происходит тепловой перенос, вызванный конвекцией. Нагрев от границы ядра-мантии вызывает возникновение покачивающихся потоков мантийного вещества, которые перемещаются к верхней части мантии, а затем охлаждаются и погружаются обратно. Этот цикл создает горизонтальные течения, которые могут повлиять на движение литосферных плит.
- Гравитационные силы. Сила тяжести оказывает влияние на движение литосферных плит, особенно в областях с высокими горами или глубокими океанскими впадинами. Горы могут подвергаться вертикальным силам, вызванным их собственным весом, что приводит к сжатию и складыванию литосферы. Гравитационные силы также могут вызывать смещение плит по наклонным поверхностям и способствовать образованию трещин и разломов.
- Тектонические бароклины. Бароклинальные напряжения возникают в случае неоднородных условий температуры и плотности в литосфере. Это может быть связано с различными вещественными составами субдукционных зон или существующими различиями в плотности между литосферными плитами. Такие различия могут привести к возникновению напряжений и движению литосферных плит.
- Расширение океанского дна. Рассторжения в океанах являются еще одной причиной движения литосферных плит. На границах расстояния образуются линии разлома, через которые происходит выход лавы из глубин Земли. Эта лава постепенно охлаждается и затвердевает, создавая новое океанское дно. В результате происходит расширение океанского дна, что заставляет существующие плиты двигаться в стороны от линии разлома.
Таким образом, глобальные тектонические силы играют важную роль в движении литосферных плит и формировании поверхности Земли.
Процессы конвекции жидкости в мантии
Мантия Земли состоит из тугоплавких силикатов и находится в состоянии полупластической жидкости с высоким вязким сопротивлением. Внутри мантии происходят сложные тепловые конвекционные процессы, которые играют ключевую роль в формировании и движении литосферных плит.
Верхний и нижний слои мантии обладают разной плотностью и тепловым расширением. Эти различия создают условия для возникновения конвекционных потоков. Верхний слой, называемый астеносферой, нагревается благодаря тепловому излучению Земли и внутреннему тепловому источнику. Нагретые материалы становятся менее плотными и поднимаются вверх.
Этот перемещающийся материал восходит к верхней границе мантии и создает конвекционные ячейки. Верхняя граница мантии представляет собой субдукционные зоны, где литосферные плиты погружаются обратно в мантию. На этих зонах располагаются горные цепи и погребенные подводные вулканы.
Таким образом, процессы конвекции в мантии определяют движение литосферных плит и формирование геологических структур на Земле. Эти процессы связаны с тепловым потоком из недр планеты и влияют на геологическую активность, включая землетрясения и вулканизм.