Les plaques lithosphériques de la Terre sont d'énormes rochers. Leur fondation est formée de roches ignées granitiques métamorphisées fortement plissées. Les noms des plaques lithosphériques seront donnés dans l'article ci-dessous. D'en haut, ils sont recouverts d'une "couverture" de trois à quatre kilomètres. Il est formé de roches sédimentaires. La plate-forme a un relief composé de chaînes de montagnes individuelles et de vastes plaines. Ensuite, la théorie du mouvement des plaques lithosphériques sera considérée.
L'émergence d'une hypothèse
La théorie du mouvement des plaques lithosphériques est apparue au début du XXe siècle. Par la suite, elle était destinée à jouer un rôle majeur dans l'exploration de la planète. Le scientifique Taylor, et après lui Wegener, ont émis l'hypothèse qu'avec le temps il y a une dérive des plaques lithosphériques dans une direction horizontale. Cependant, dans les années trente du XXe siècle, une opinion différente s'est établie. Selon lui, le mouvement des plaques lithosphériques s'effectuait verticalement. Ce phénomène était basé sur le processus de différenciation de la matière du manteau de la planète. Il est devenu connu sous le nom de fixisme. Ce nom était dû au fait qu'un fixe en permanenceposition des régions crustales par rapport au manteau. Mais en 1960, après la découverte d'un système global de dorsales médio-océaniques qui encerclent toute la planète et débouchent sur terre par endroits, on revient à l'hypothèse du début du 20e siècle. Cependant, la théorie a pris une nouvelle forme. La tectonique des blocs est devenue l'hypothèse principale des sciences qui étudient la structure de la planète.
Bases
Il a été déterminé qu'il existe de grandes plaques lithosphériques. Leur nombre est limité. Il existe également de plus petites plaques lithosphériques de la Terre. Les frontières entre eux sont tracées en fonction de la concentration dans les sources de tremblements de terre.
Les noms des plaques lithosphériques correspondent aux zones continentales et océaniques situées au-dessus d'elles. Il n'y a que sept blocs avec une immense superficie. Les plus grandes plaques lithosphériques sont l'Amérique du Sud et du Nord, l'Europe-Asie, l'Afrique, l'Antarctique, le Pacifique et l'Indo-Australie.
Les blocs flottant dans l'asthénosphère se caractérisent par leur solidité et leur rigidité. Les zones ci-dessus sont les principales plaques lithosphériques. Conformément aux idées initiales, on croyait que les continents traversaient le fond de l'océan. Dans le même temps, le mouvement des plaques lithosphériques s'est effectué sous l'influence d'une force invisible. À la suite de la recherche, il a été révélé que les blocs flottent passivement sur le matériau du manteau. Il est à noter que leur direction est d'abord verticale. Le matériau du manteau s'élève sous la crête de la crête. Ensuite, il y a une propagation dans les deux sens. En conséquence, il y a une divergence des plaques lithosphériques. Ce modèle représentele fond de l'océan comme un tapis roulant géant. Il vient à la surface dans les régions de rift des dorsales médio-océaniques. Puis se cache dans des tranchées sous-marines.
La divergence des plaques lithosphériques provoque l'expansion des fonds marins. Cependant, le volume de la planète, malgré cela, reste constant. Le fait est que la naissance d'une nouvelle croûte est compensée par son absorption dans les zones de subduction (underthrust) dans les fosses sous-marines.
Pourquoi les plaques lithosphériques bougent-elles ?
La raison en est la convection thermique du matériau du manteau de la planète. La lithosphère est étirée et soulevée, ce qui se produit sur les branches ascendantes des courants convectifs. Cela provoque le déplacement des plaques lithosphériques vers les côtés. Au fur et à mesure que la plate-forme s'éloigne des failles médio-océaniques, la plate-forme se compacte. Il devient plus lourd, sa surface s'affaisse. Cela explique l'augmentation de la profondeur des océans. En conséquence, la plate-forme plonge dans des tranchées en haute mer. Au fur et à mesure que les courants ascendants du manteau chauffé s'éteignent, il se refroidit et coule pour former des bassins remplis de sédiments.
Les zones de collision des plaques lithosphériques sont des zones où la croûte et la plate-forme subissent une compression. À cet égard, la puissance du premier augmente. En conséquence, le mouvement ascendant des plaques lithosphériques commence. Cela conduit à la formation de montagnes.
Recherche
L'étude d'aujourd'hui est réalisée à l'aide de méthodes géodésiques. Ils nous permettent de conclure que les processus sont continus et ubiquitaires. sont révéléségalement des zones de collision de plaques lithosphériques. La vitesse de levage peut atteindre plusieurs dizaines de millimètres.
Les grandes plaques lithosphériques horizontales flottent un peu plus vite. Dans ce cas, la vitesse peut atteindre une dizaine de centimètres au cours de l'année. Ainsi, par exemple, Saint-Pétersbourg a déjà augmenté d'un mètre sur toute la période de son existence. Péninsule scandinave - 250 m en 25 000 ans. Le matériau du manteau se déplace relativement lentement. Cependant, des tremblements de terre, des éruptions volcaniques et d'autres phénomènes se produisent en conséquence. Cela nous permet de conclure que la puissance de déplacement du matériau est élevée.
En utilisant la position tectonique des plaques, les chercheurs expliquent de nombreux phénomènes géologiques. Dans le même temps, au cours de l'étude, il s'est avéré que la complexité des processus se produisant avec la plate-forme est bien plus grande qu'il ne le semblait au tout début de l'émergence de l'hypothèse.
La tectonique des plaques n'a pas pu expliquer les changements dans l'intensité des déformations et des mouvements, la présence d'un réseau global stable de failles profondes et certains autres phénomènes. La question du début historique de l'action reste également ouverte. Des signes directs indiquant des processus tectoniques des plaques sont connus depuis la fin du Protérozoïque. Cependant, un certain nombre de chercheurs reconnaissent leur manifestation depuis l'Archéen ou le début du Protérozoïque.
Développer les opportunités de recherche
L'avènement de la tomographie sismique a conduit à la transition de cette science vers un niveau qualitativement nouveau. Au milieu des années 80 du siècle dernier, la géodynamique profonde est devenue la voie la plus prometteuse etdirection jeune de toutes les géosciences existantes. Cependant, la solution de nouveaux problèmes a été réalisée en utilisant non seulement la tomographie sismique. D'autres sciences sont également venues à la rescousse. Il s'agit notamment de la minéralogie expérimentale.
Grâce à la disponibilité de nouveaux équipements, il est devenu possible d'étudier le comportement des substances à des températures et des pressions correspondant au maximum aux profondeurs du manteau. Les méthodes de la géochimie isotopique ont également été utilisées dans les études. Cette science étudie, en particulier, l'équilibre isotopique des éléments rares, ainsi que des gaz nobles dans diverses coquilles terrestres. Dans ce cas, les indicateurs sont comparés aux données météoritiques. Des méthodes de géomagnétisme sont utilisées, à l'aide desquelles les scientifiques tentent de découvrir les causes et le mécanisme des inversions du champ magnétique.
Peinture moderne
L'hypothèse de la tectonique de plate-forme continue d'expliquer de manière satisfaisante le processus de développement de la croûte des océans et des continents au cours des trois derniers milliards d'années au moins. Dans le même temps, il existe des mesures par satellite, selon lesquelles le fait que les principales plaques lithosphériques de la Terre ne restent pas immobiles est confirmé. En conséquence, une certaine image émerge.
Il y a trois couches les plus actives dans la coupe transversale de la planète. L'épaisseur de chacun d'eux est de plusieurs centaines de kilomètres. On suppose que le rôle principal dans la géodynamique globale leur est attribué. En 1972, Morgan a étayé l'hypothèse avancée en 1963 par Wilson sur les jets du manteau ascendants. Cette théorie expliquait le phénomène de magnétisme intraplaque. Le panache résultantla tectonique devient de plus en plus populaire au fil du temps.
Géodynamique
Avec son aide, l'interaction de processus assez complexes qui se produisent dans le manteau et la croûte est prise en compte. Conformément au concept énoncé par Artyushkov dans son ouvrage "Geodynamics", la différenciation gravitationnelle de la matière agit comme la principale source d'énergie. Ce processus est noté dans le manteau inférieur.
Une fois les composants lourds (fer, etc.) séparés de la roche, il reste une masse plus légère de solides. Elle descend dans le noyau. L'emplacement de la couche la plus légère sous la couche lourde est instable. À cet égard, le matériau accumulé est collecté périodiquement en blocs assez gros qui flottent dans les couches supérieures. La taille de ces formations est d'environ une centaine de kilomètres. Ce matériau a servi de base à la formation du manteau supérieur de la Terre.
La couche inférieure est probablement de la matière première indifférenciée. Au cours de l'évolution de la planète, en raison du manteau inférieur, le manteau supérieur se développe et le noyau augmente. Il est plus probable que des blocs de matière légère montent dans le manteau inférieur le long des canaux. En eux, la température de la masse est assez élevée. Dans le même temps, la viscosité est considérablement réduite. L'augmentation de la température est facilitée par la libération d'une grande quantité d'énergie potentielle lors du processus de levage de la matière dans la région de la gravité à une distance d'environ 2000 km. Au cours du mouvement le long d'un tel canal, un fort échauffement des masses légères se produit. A cet égard, la matière pénètre dans le manteau avec une quantité suffisamment élevéetempérature et nettement plus léger que les éléments environnants.
En raison de la densité réduite, les matériaux légers flottent dans les couches supérieures à une profondeur de 100 à 200 kilomètres ou moins. Lorsque la pression diminue, le point de fusion des composants de la substance diminue. Après la différenciation primaire au niveau « noyau-manteau », la secondaire se produit. À faible profondeur, la matière légère est partiellement soumise à la fusion. Au cours de la différenciation, des substances plus denses sont libérées. Ils s'enfoncent dans les couches inférieures du manteau supérieur. Les composants plus légers qui se démarquent augmentent en conséquence.
Le complexe de mouvements de substances dans le manteau, associé à la redistribution de masses de densités différentes à la suite de la différenciation, est appelé convection chimique. La montée des masses légères se produit à des intervalles d'environ 200 millions d'années. Dans le même temps, l'intrusion dans le manteau supérieur n'est pas observée partout. Dans la couche inférieure, les canaux sont situés à une distance suffisamment grande les uns des autres (jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres).
Blocs de levage
Comme mentionné ci-dessus, dans les zones où de grandes masses de matière légèrement chauffée sont introduites dans l'asthénosphère, sa fusion partielle et sa différenciation se produisent. Dans ce dernier cas, la séparation des composants et leur ascension ultérieure sont notées. Ils traversent rapidement l'asthénosphère. Lorsqu'ils atteignent la lithosphère, leur vitesse diminue. Dans certaines régions, la matière forme des accumulations de manteau anormal. Ils se trouvent, en règle générale, dans les couches supérieures de la planète.
Manteau anormal
Sa composition correspond approximativement à la matière normale du manteau. La différence entre l'accumulation anormale est une température plus élevée (jusqu'à 1300-1500 degrés) et une vitesse réduite des ondes élastiques longitudinales.
L'entrée de matière sous la lithosphère provoque un soulèvement isostatique. En raison de la température élevée, l'amas anormal a une densité inférieure à celle du manteau normal. De plus, il y a une légère viscosité de la composition.
Dans le processus d'entrée dans la lithosphère, le manteau anormal se répartit assez rapidement le long de la sole. En même temps, il déplace la matière plus dense et moins chauffée de l'asthénosphère. Au cours du mouvement, l'accumulation anormale remplit les zones où la semelle de la plate-forme est dans un état élevé (pièges) et s'écoule autour des zones profondément submergées. En conséquence, dans le premier cas, un soulèvement isostatique est noté. Au-dessus des zones submergées, la croûte reste stable.
Pièges
Le processus de refroidissement de la couche supérieure du manteau et de la croûte à une profondeur d'environ une centaine de kilomètres est lent. En général, cela prend plusieurs centaines de millions d'années. A cet égard, les inhomogénéités dans l'épaisseur de la lithosphère, expliquées par des différences horizontales de température, ont une inertie assez importante. Dans le cas où le piège est situé non loin du flux ascendant de l'accumulation anormale depuis la profondeur, une grande quantité de la substance est capturée très chauffée. En conséquence, un élément de montagne assez important se forme. Conformément à ce schéma, des soulèvements élevés se produisent dans la zoneépiplateforme orogenèse dans les ceintures pliées.
Description des processus
Dans le piège, la couche anormale subit une compression de 1 à 2 kilomètres lors du refroidissement. L'écorce située au sommet est immergée. Les précipitations commencent à s'accumuler dans le creux formé. Leur lourdeur contribue à un affaissement encore plus important de la lithosphère. En conséquence, la profondeur du bassin peut être de 5 à 8 km. Parallèlement, lors du compactage du manteau dans la partie inférieure de la couche bas altique, une transformation de phase de la roche en eclogite et grenat granulite peut être observée dans la croûte. En raison du flux de chaleur quittant la substance anormale, le manteau sus-jacent est chauffé et sa viscosité diminue. À cet égard, il y a un déplacement progressif du cluster normal.
Décalages horizontaux
Lorsque des soulèvements se forment au cours du processus où le manteau anormal atteint la croûte sur les continents et les océans, l'énergie potentielle stockée dans les couches supérieures de la planète augmente. Pour déverser les substances en excès, elles ont tendance à se disperser sur les côtés. En conséquence, des contraintes supplémentaires sont formées. Ils sont associés à différents types de mouvement des plaques et de la croûte.
L'expansion du fond de l'océan et le flottement des continents sont le résultat de l'expansion simultanée des dorsales et de l'enfoncement de la plate-forme dans le manteau. Sous le premier se trouvent de grandes masses de matière anormale hautement chauffée. Dans la partie axiale de ces dorsales, celle-ci se trouve directement sous la croûte. La lithosphère a ici une épaisseur beaucoup plus faible. Dans le même temps, le manteau anormal se propage dans la zone de haute pression - dans les deuxcôtés sous la colonne vertébrale. En même temps, il brise assez facilement la croûte océanique. La crevasse est remplie de magma bas altique. Celui-ci, à son tour, est fondu hors du manteau anormal. Au cours du processus de solidification du magma, une nouvelle croûte océanique se forme. C'est ainsi que le fond se développe.
Caractéristiques du processus
Sous les crêtes médianes, le manteau anormal a une viscosité réduite en raison de l'augmentation de la température. La substance est capable de se répandre assez rapidement. En conséquence, la croissance du fond se produit à un rythme accéléré. L'asthénosphère océanique a également une viscosité relativement faible.
Les principales plaques lithosphériques de la Terre flottent des crêtes aux lieux d'immersion. Si ces zones se trouvent dans le même océan, le processus se produit à une vitesse relativement élevée. Cette situation est typique aujourd'hui pour l'océan Pacifique. Si l'expansion du fond et l'affaissement se produisent dans des zones différentes, le continent situé entre eux dérive dans la direction où se produit l'approfondissement. Sous les continents, la viscosité de l'asthénosphère est plus élevée que sous les océans. En raison du frottement qui en résulte, il existe une résistance importante au mouvement. En conséquence, la vitesse à laquelle le fond se dilate est réduite s'il n'y a pas de compensation pour l'affaissement du manteau dans la même zone. Ainsi, la croissance dans le Pacifique est plus rapide que dans l'Atlantique.
