Движение земной коры

Видимые и невидимые движения земной коры

 

Земная кора всегда находится в движении. Некоторые движения очень хорошо заметны – это, например, землетрясения.  Другие незаметны непосвящённому наблюдателю. Например, Красное море расширяется каждый год на 15 мм, город Курск поднимается на 3,6 мм, Москва опускается на 3,7 мм за тот же год.

 

Планета Земля – сложное небесное тело. И, как бы удивительно это не звучало, малоизученное. Учёные до сих пор изучают внутренности планеты только в лабораториях, не имея возможности заглянуть вглубь. И все теории о строении земли опираются на многолетних наблюдениях за самой верхней и изученной её часть – земной корой.

 

 

Современная наука считает, что Земля состоит из раскалённого ядра, многослойной мантии, окружающей его, и верхнего слоя – земной коры. Земная кора  самый тонкий слой. По размерам его принято сравнивать с кожурой на яблоке.

 

Что такое движение земной коры

 

Земная кора неоднородна. Геотектоника (наука о строении, движении и деформациях литосферы) считает, что  она включает в себя семь больших литосферных платформы: Тихоокеанскую, Евразийскую, Индо-Австралийскую, Антарктическую, Африканскую, Североамериканскую и Южноамериканскую платформы. Выделяют ещё несколько малых платформ, таких как, например, Аравийская. Большие платформы, в свою очередь, иногда разделяют на составляющие.  Все платформы перемещаются относительно друг друга в разных направлениях, поэтому на месте их стыков фиксируются очаги повышенной сейсмической активности.  Именно это относительное изменение положения платформ и называют движением земной коры. Большинство таких движений незаметны и не воспринимаются человеком, но могут быть измерены с помощью приборов.

 

Причины движения земной коры

 

Подвижность земной коры вызвана внутренними процессами, протекающими в мантии планеты. На границе с литосферой, самой нижней частью земной коры, температура мантии достигает полутора тысяч градусов по Цельсию. У ядра температура мантии (в теории) повышается до десяти тысяч градусов. Плюс – давление земной коры, предположительно 1,3 млн. атмосфер. Неравномерное. Возникает эффект «закрытого парового котла».  Вещество мантии движется,  в свою очередь давит на  литосферу и, даже проникает в неё. Всё это и вызывает разные движения литосферных плит или земной коры.

 

 

Скорость движения земной коры

 

 

Земная кора постоянно находится в движении. Само движение может быть медленным и незаметным, растянутым во времени, а может быть быстрым, непродолжительным по времени, но существенным по результатам.

 

Самые крупные элементы земной коры – платформы —  двигаются горизонтально. Спутниковые наблюдения показывают, что Австралия приближается к Японии на 76 мм в год. Медленное движение свойственно и плитам, составным частям литосферных платформ. Сами плиты очень стабильны и малоподвижны. Движение для них более 10 мм в год считается быстрым.  Как правило, они двигаются в вертикальном направлении.  Например, Приднепровская возвышенность каждый год увеличивает высоту над уровнем моря на 9,6 мм, а вот северо-восток Восточноевропейской равнины проседает на 12 мм.

 

Связью между платформами служат подвижные участки, называемые геосинклиналями. Они, в отличие от плит, очень пластичны.  И им свойственны самые разные тектонические движения, вулканизм и повышенная сейсмика, большие скорости и большие амплитуды движений.

 

 

Виды движения земной коры

 

 

Движения в земной коре разнообразны. Одни выражаются в поднятии и проседании больших участков коры, другие отвечают за образование складок рельефа, третьи ответственны за разломы и разрывы.

 

Современная наука говорит о двух основных вида движения земной коры – вертикальном и горизонтальном.

 

Именно вертикальное движение приводит к относительному поднятию и опусканию  больших участков поверхности. Интересно, что такие колебания повсеместны и не прерывались за всю геологическую историю Земли.

 

Горизонтальные движения приводят к смятию слоев, образованию складок. Деформированный участок коры уже не может вернуться в исходное  состояние. Последующее изменение формы может только ещё больше усложняться.

 

 

Последствия движения земной коры

 

 

Именно изменение в расположении элементов земной коры формировали и продолжают формировать рельеф планеты.

 

Если говорить о медленных движениях, их необходимо учитывать при строительстве водохранилищ, дамб, систем мелиорации и при строительстве населенных пунктов на берегах морей. Опасность не сиюминутна, не наступит завтра, но может привести к серьёзным материальным потерям – затоплениям или обмелениям, разрушениям построек.

 

Говоря о медленном вертикальном движении, надо отметить, что оно может вызывать сильные морские приливы.

 

Очень опасны быстрые движения земной коры. Например, при сильном смещении литосферных плит на океаническом дне возникают  очень длинные и высокие волны — цунами. При столкновении с берегом, они уничтожают всё живое, иногда – на десятки километров в глубину берега. Интересно, что перед валом воды идёт ударная воздушная волна, выбивая окна и двери, разрушая постройки. Цунами всегда невероятно зрелищны и разрушительны.  Интересные цифры: высота волны у берега – от 10 до 50 м (высота пятиэтажного дома 14-16м); средняя скорость волн 400-500 км/ч, максимальная (наблюдения в Тихом океане) – 800 км/ч. Любопытно, что кораблям в океане эта волна не страшна, она набирает силу и мощь именно при столкновении с берегом.

 

 

Другие быстрые движения земной коры – землетрясения и вулканизм. В истории человечества много примеров ужаснейших последствий этих явлений.

 

Интересно, что природа гейзеров и термальных источников – тот же вулканизм.

 

Важным результатом движений элементов земной коры является обмен элементами и веществами между мантией и земной корой, а также выход  магмы в виде вулканической лавы на поверхность земли.

 

Тектонические движения земной коры

 

В геологии термином «тектонические движения» принято обозначать любые смещения отдельных составных частей земной коры относительно друг друга.

 

В более широком смысле – это движения вещества Земли, ведущие к  формированию новых геологических структур или к изменению  уже существующих.

 

Выделяют медленные движения – горизонтальные (складчатые и разрывные), вертикальные (колебательные) и быстрые движения – вулканизм, землетрясение.

 

 

Вертикальные движения земной коры

 

 

Вертикальные движения, в отличие от горизонтальных, могут быть разнонаправленными на одном и том же участке. Тогда они называются колебательными движениями. Эти движения вызваны восходящими или нисходящими потоками вещества в мантии Земли. Свойственны всем геологическим периодам, присутствуют и сейчас.

 

Благодаря вертикальным движениям опускается море, образуются заливы и острова. Либо, море наступает на сушу, уменьшая её площадь. Именно на береговой линии можно проследить вертикальные движения литосферы.

 

В Средиземноморье можно наблюдать много старых городов, давно ушедших под воду. А в России, на территории современного Урала, палеонтологи находят останки дальнего родственника кальмара, жившего в пермский период в Уральском море.

 

Иногда вертикальные движения вызваны горизонтальными смещениями – при столкновении литосферных плит.  Именно по этой причине до сих пор растут Гималаи, самые высокие горы на нашей планете.

 

 

Горизонтальные движения земной коры

 

 

Прежде всего, это движения литосферных плит. Если они сходятся, сталкиваются – образуются горные массивы.  При расхождении плит появляются разрывы, провалы. Часто они заполняются водой. Именно такова природа самого известного в России озера – Байкала.

 

Самым значительным результатом горизонтального движения можно считать современное расположение континентов на нашей планете. Общепринятая теория образования современных материков предполагает, что около 200 миллионов лет назад  супер-континент Пангея разделился на части, и эти части стали отдаляться друг от друга, со временем образуя привычную для нас картину. Данная теория начиналась со схожести очертаний Африки и Южной Америки, как в пазлах. Сегодня есть и геологические, и палеонтологические и минералогические подтверждения.

 

Горизонтальные движения принято разделять на разрывные и складчатые.

 

Разрыв образуется, если возникшее напряжение в земной коре превосходит прочность породы. Причём так могут образовываться не только провалы, но и горы. При разрыве часть пластов смещается по вертикали. Примером таких образований могут служить Алтайские горы. С характерными широкими отвесными склонами, чередующимися с долинами.

 

Когда прочность породы выше возникшего в коре напряжения, образуется смятие, складки. Это происходит на большой глубине, а затем складки выталкивает вверх внутренним давлением. Так родились Кавказские горы.

 

 

Землетрясения как вид движения земной коры

 

Горизонтальные и вертикальные движения земной коры, ведущие к образованию рельефа планеты, очень растянуты во времени. Именно поэтому они называются медленными. Но есть и движения, протекающие очень быстро. К ним относятся землетрясения и вулканизм.

 

При возникновении сильного напряжения в верхних слоях мантии Земли, участок земной коры может деформироваться или разорваться. И от точки деформации в толще коры начинают распространяться упругие волны. Именно они называются сейсмическими.

 

Очаг, расположенный  в глубине земной коры, называется гипоцентром. Точка на поверхности земли над ним называется эпицентром землетрясения.

 

В зависимости от глубины расположения гипоцентра принято делить землетрясения следующим образом:

— от 1 до 10 км – поверхностные;

— от 30 до 50 км – коровые;

— от 100 до 700 км – глубокие.

Самыми катастрофичными по последствиям являются поверхностные и коровые землетрясения.

 

Анализ зафиксированных землетрясений говорит о том, что в сейсмоактивных районах Земли в 70% случаев гипоцентр находился на глубине до 60 км.

 

Продолжительность распространения сейсмических волн в чаще всего ограничивается считанными секундами. Но иногда возникает целая цепочка толчков. Самая длинная из достоверно описанных серий толчков произошла на Камчатке в 1923 году. С февраля по апрель зафиксировано 195 толчков.

 

По своей разрушительной для человека силе землетрясения занимают второе место, уступая только тайфунам и ураганам.

 

Ежегодно на планете фиксируется около 100 тысяч сейсмических событий, каждое тысячное событие приводит к разрушениям и катастрофам.

 

 

Примеры движения земной коры

 

 

Увидеть глазами медленные движения земной коры невозможно. Но можно увидеть их результаты.

 

Один из самых впечатляющих – Великие Африканские разломы.

 

Африканские разломы или  Восточно-Африканская рифтовая долина – самая протяжённая на Земле система разломов земной коры на суше. Её длина – около 6 тысяч километров. Она проходит через Турцию и Сирию, Ливан и Израиль, далее от Эфиопии до Замбези. Её ширина – до 100 километров.  Высота отвесных скал до 800м.

 

Красное и Мёртвое моря – это заполненные водой части разломов. Так же как и знаменитое озеро Виктория.

 

Афарский треугольник является самым активным с точки зрения вулканизма и сейсмических явлений. Здесь расположены все действующие вулканы Африки, за исключением одного – Камеруна.

 

 

И этот разлом продолжает увеличиваться. Фиксируется движение тектонических плит. Исследователи говорят о возможном отрыве восточной части Африканской плиты и образовании нового острова.

 

Африканский рифт можно даже увидеть из космоса.

 

Своими глазами можно увидеть другой пример движений в  земной коре.

 

Очень часто горные породы состоят из наслоений, образовавшихся в разное время. Внешне это выглядит как полосы на камне. Очень похоже на годовые кольца деревьев.

 

При идеальных условиях все пласты должны располагаться параллельно поверхности земли. А по факту – мы можем видеть их расположение под самыми разными углами.

 

Примером того, что не существует совершенно неподвижных участков земной коры служит землетрясение 2018 года в Челябинской области. Были зафиксированы толчки мощностью 5,4 и 4 балла. Гипоцентр находился на глубине 10 км.

 

И здесь можно говорить о том, что интенсивная разработка залежей полезных ископаемых, создание искусственных водохранилищ может либо спровоцировать усиление естественной сейсмической активности, либо привести к техногенным событиям схожего характера.