Основные положения глобальной тектоники

     Федеральное агентство морского и речного  транспорта РФ

     ГФОУ  ВПО ВГАВТ 

     Кафедра теории корабля и экологии судоходства 

     Реферат

                                                                 на тему:

Основные  положения глобальной тектоники 
 
 
 

Выполнил: Краснова Елизавета Владимировна

Гр. У - 21

Проверила доцент кафедры

теории корабля и экологии

судоходства: Плотникова В. Н. 

г. Нижний Новгород

     2010 

     Содержание: 

1. Введение…………………………………………………………...……3
2. Основные положения…………………………………………………4
3. Современное состояние тектоники плит…………………………...9
4. Заключение……………………………………………………………17
5. Список используемых источников………………………………...18

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Много лет назад отец-геолог подвел своего маленького сына к карте мира и  спросил, что будет, если береговую  линию Америки придвинуть к побережью  Европы и Африки? Мальчик не поленился  и, вырезав соответствующие части  из физико-географического атласа, с удивлением обнаружил, что западное побережье Атлантики совпало  с восточным в пределах, так  сказать, ошибки эксперимента.

     Эта история не прошла для мальчика бесследно, он стал геологом и поклонником Альфреда Вегенера, отставного офицера германской армии, а также метеоролога, полярника, и геолога, который в 1915 году создал концепцию дрейфа континентов.

     Свою  лепту в возрождение концепции  дрейфа внесли и высокие технологии: именно компьютерное моделирование  в середине 1960-х годов показало хорошее совпадение границ континентальных  масс не только для Циркум-Атлантики, но и для ряда остальных материков - Восточной Африки и Индостана, Австралии  и Антарктиды.

     В результате в конце 60-х появилась  концепция тектоники плит, или  новой глобальной тектоники.

     В своей работе я хочу определить значение и роль основных положений тектоники. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Основные  положения

     Впервые идея о движении блоков коры была высказана  в теории дрейфа континентов , предложенной Альфредом Вегенером в 1920-х годах . Эта теория была первоначально  отвергнута. Возрождение идеи о движениях  в твёрдой оболочке Земли («мобилизм») произошло в 1960-х годах , когда  в результате исследований рельефа  и геологии океанического дна  были получены данные, свидетельствующие  о процессах расширения (спрединга) океанической коры и пододвигания одних  частей коры под другие (субдукции). Объединение этих представлений  со старой теорией дрейфа материков  породило современную теорию тектоники  плит, которая вскоре стала общепринятой концепцией в науках о Земле .

     Тектоника плит — современная геологическая теория о движении литосферы . Она утверждает, что земная кора состоит из относительно целостных блоков — плит , которые находятся в постоянном движении друг относительно друга. При этом в зонах расширения ( срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга ( англ. seafloor spreading — растекание морского дна) образуется новая океаническая кора , а старая поглощается в зонах субдукции . Теория объясняет землетрясения , вулканическую деятельность и горообразование , большая часть которых приурочена к границам плит.

     Согласно  этой концепции, земная кора разбита  на несколько огромных литосферных  плит, которые постоянно двигаются  и продуцируют землетрясения. Первоначально  было выделено несколько литосферных  плит: Евразийская, Африканская, Северо – и Южноамериканская, Австралийская, Антарктическая, Тихоокеанская. Все  они, кроме Тихоокеанской, чисто  океанической, включают в себя части  как с континентальной, так и  океанической корой. И дрейф континентов  в рамках этой концепции - не более  чем их пассивное перемещение  вместе с литосферными плитами.

     В основе глобальной тектоники лежит  представление о литосферных  плитах, фрагментах земной поверхности, рассматриваемых, как абсолютно  жесткие тела, перемещающиеся словно по воздушной подушке по слою разуплотненной мантии - астеносфере, со скоростью  от 1-2 до 10-12 см в год. В большинстве своем они включают как континентальные массы с корой, условно называемой «гранитной», так и участки с корой океанической, условно называемой «базальтовой» и образованной породами с низким содержанием кремнезема.

     Учёным  совершенно не ясно, куда движутся и  движутся ли материки вообще, а если движутся, то за счёт действия каких  сил и источников энергии. Широко распространённое предположение о  том, что причиной движения земной коры служит тепловая конвекция, по сути, неубедительно, ибо оказалось, что такого рода предположения  идут вразрез с основными положениями  многих физических законов, экспериментальных  данных и многочисленных наблюдений, включая данные космических исследований о тектонике и строении других планет. Реальных схем тепловой конвекции, не противоречащих законам физики, и единого логически обоснованного  механизма движения вещества, одинаково  приемлемых для условий недр звёзд, планет и их спутников, до сих пор  не найдено.

     В срединно-океанических хребтах образуется новая разогретая океаническая кора, которая, остывая, снова погружается  в недра мантии и рассеивает тепловую энергию, идущую на перемещение плит земной коры.

     Гигантские  геологические процессы, такие как  вздымание горных хребтов, мощные землетрясения, образование глубоководных впадин, извержение вулканов, — все они, в конце концов, порождаются движением  плит земной коры, при котором происходит постепенное охлаждение мантии нашей  планеты.

     В теории тектоники плит ключевое положение  занимает понятие геодинамической  обстановки — характерной геологической  структуры с определённым соотношением плит. В одной и той же геодинамической  обстановке происходят однотипные тектонические, магматические, сейсмические и геохимические процессы.

     Основой теоретической геологии начала XX века была контракционная гипотеза . Земля  остывает подобно испечённому яблоку, и на ней появляются морщины в  виде горных хребтов. Развивала эти  идеи теория геосинклиналей , созданная  на основании изучения складчатых сооружений.

     Эта теория была сформулирована Дж. Дэна, который  добавил к контракционной гипотезе принцип изостазии. Согласно этой концепции  Земля состоит из гранитов ( континенты ) и базальтов (океаны). При сжатии Земли в океанах - впадинах возникают  тангенциальные силы, которые давят  на континенты.

     Последние вздымаются в горные хребты, а затем  разрушаются. Материал, который получается в результате разрушения, откладывается  во впадинах.

     Против  этой схемы выступил немецкий учёный - метеоролог Альфред Вегенер 6 января 1912 года он выступил на собрании Немецкого  геологического общества с докладом о дрейфе материков.

     Исходной  посылкой к созданию теории стало  совпадение очертаний западного  побережья Африки и восточного Южной  Америки. Если эти континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы образовались в результате раскола одного праматерика.

     Вегенер не удовлетворился совпадением очертаний  побережий (которые неоднократно замечались до него), а стал интенсивно искать доказательства теории.

     Для этого он изучил геологию побережьев обоих континентов и нашёл  множество схожих геологических  комплексов, которые совпадали при  совмещении, так же, как и береговая  линия.

     Другим  направлением доказательства теории стали палеоклиматические реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы. Многие животные и растения имеют ограниченные ареалы, по обе стороны Атлантического океана.

       Они очень схожи, но разделены  многокилометровым водным пространством,  и трудно предположить, что они  пересекли океан .

     Кроме того, Вегенер стал искать геофизические  и геодезические доказательства. Однако, в то время уровень этих наук был явно не достаточен, чтобы  зафиксировать современное движение континентов. В 1930 году Вегенер погиб  во время экспедиции в Гренландии, но перед смертью уже знал, что  научное сообщество не приняло его  теорию.

     Изначально  теория дрейфа материков была принята научным сообществом благосклонно, но в 1922 году она подверглась жёсткой критике со стороны сразу нескольких известных специалистов. Главным аргументом против теории стал вопрос о силе , которая двигает плиты. Вегенер полагал, что континенты двигаются по базальтам океанического дна, но для этого требовалось огромное усилие, и источника этой силы никто назвать не мог.

     В качестве источника движения плит предлагались сила Кориолиса, приливные явления  и некоторые другие, однако простейшие расчёты показывали, что всех их абсолютно недостаточно для перемещения  огромных континентальных блоков.

     Критики теории Вегенера поставили во главу  угла вопрос о силе, двигающей континенты, и проигнорировали всё множество  фактов, безусловно подтверждавших теорию. По сути, они нашли единственный вопрос, в котором новая концепция  была бессильна, и без конструктивной критики отвергли основные доказательства.

     После смерти Альфреда Вегенера теория дрейфа материков была отвергнута, и подавляющее  большинство исследований продолжали проводиться в рамках теории геосинклиналей. Правда, и ей пришлось искать объяснения истории расселения животных на континентах. Для этого были придуманы сухопутные мосты, соединявшие континенты, но погрузившиеся  в морскую пучину. Это было ещё  одно рождение легенды об Атлантиде . Стоит отметить, что некоторые учёные не признали вердикт мировых авторитетов и продолжили поиск доказательств движения материков.

     Так дю Туа ( Alexander du Toit ) объяснял образование гималайских гор столкновением Индостана и Евразийской плиты.

     Вялотекущая борьба фиксистов, как назвали сторонников  отсутствия значительных горизонтальных перемещений, и мобилистов, утверждавших, что они всё таки двигаются, с  новой силой разгорелась в 1960-х  годах, когда в результате изучения дна океанов были найдены ключи  к понимаю «машины» под названием  Земля.

     К началу 1960-х годов была составлена карта рельефа дна Мирового океана, которая показала, что в центре океанов расположены срединно-океанические хребты , которые возвышаются на 1,5—2 км над абиссальными равнинами , покрытыми осадками. Эти данные позволили Р. Дицу и Г. Хессу в 1962 — 1963 годах выдвинуть гипотезу спрединга . Согласно этой гипотезе, в  мантии происходит конвекция со скоростью  около 1 см/год. Восходящие ветви конвекционных  ячеек выносят под срединно-океаническими  хребтами мантийный материал, который  обновляет океаническое дно в  осевой части хребта каждые 300—400 лет. Континенты не плывут по океанической коре, а перемещаются по мантии, будучи пассивно «впаяны» в литосферные  плиты. Согласно концепции спрединга, океанические бассейны структуры непостоянные, неустойчивые, континенты же — устойчивые.

     Возраст дна океанов. В 1963 году гипотеза спрединга получает мощную поддержку в связи с открытием полосовых магнитных аномалий океанического дна. Они были интерпретированы, как запись инверсий магнитного поля Земли, зафиксированная в намагниченности базальтов дна океана.

     После этого тектоника плит начала победное шествие в науках о Земле. Всё  больше учёных понимали, что, чем тратить  время на защиту концепции фиксизма, лучше взглянуть на планету с  точки зрения новой теории и, наконец-то, начать давать реальные объяснения сложнейшим земным процессам. Сейчас тектоника плит подтверждена прямыми измерениями скорости плит методом интерферометрии излучения от далёких квазаров и измерениями с помощью спутниковых навигационных систем GPS . Результаты многолетних исследований полностью подтвердили основные положения теории тектоники плит.