1.3 Lempeng litosfer dan pergerakannya
nebula bumi bentuk lahan litosfer
Lempeng litosfer dipahami sebagai blok besar litosfer bumi yang terus bergerak dan dibatasi oleh zona sesar aktif.
Teori yang menjelaskan penyebab dan sifat pergerakannya disebut lempeng tektonik. Ini mulai berkembang pada tahun 60-70an. abad kita.
Lempeng tektonik sebagai teori ilmiah didahului oleh teori geosinklinal dan teori pergeseran benua. Tanpa mengetahui inti dari teori-teori tersebut, sulit untuk memahami dan mempelajari teori lempeng tektonik, karena teori tersebut menjelaskan banyak ciri kompleks dinamika bumi.
Teori geosinklinal didasarkan pada fakta bahwa sebagian besar sistem pegunungan besar di Bumi membentuk sabuk dengan lebar kecil dan panjang. Mereka dicirikan oleh lipatan, yang memanifestasikan dirinya dalam bentuk punggung bukit yang terdiri dari endapan sedimen yang muncul dari kedalaman. Yang terakhir terakumulasi selama tahap pengembangan relief sebelumnya, ketika di lokasi sistem pegunungan terdapat depresi dalam bentuk palung yang diisi air. Tahapan proses ini adalah sebagai berikut. Awalnya, depresi tersebut diisi dengan batuan sedimen. Tahap sedimentasi ini dapat berlangsung selama beberapa juta tahun. Ini diikuti oleh tahap pembentukan gunung (orogenesis), ketika batuan yang terakumulasi berubah bentuk, lipatan terbentuk dan wilayahnya meninggi. Hal ini diikuti oleh kerusakan erosi dan akumulasi kembali material sedimen. Pada akhirnya, akibat berbagai kekuatan (erosi, penurunan permukaan tanah atau kenaikan permukaan laut, dll), sisa-sisa pegunungan dapat terendam banjir seluruhnya.
Teori pergeseran benua terbentuk pada awal abad ke-20. Hal ini terutama didasarkan pada karya ahli geologi Jerman Alfred Wegener, yang memiliki premis sebagai berikut:
1) keberadaan massa benua padat primer yang disebut “Pangea” (Yunani “seluruh bumi”)
2) terpecahnya menjadi bagian-bagian tersendiri;
3) pergeseran bagian benua pada kerak bumi.
Bukti visual pergeseran benua adalah keselarasan tepian benua. Banyak benua yang saling cocok satu sama lain, terutama jika kita menggunakan tepian landas kontinen dibandingkan garis pantainya untuk penyelarasan. Hal ini dapat dilihat dengan bantuan peta yang menggabungkan Amerika Selatan dan Afrika, Amerika Utara, Greenland dan Eropa. Dengan menghubungkan Amerika Selatan, Afrika, Australia, Antartika, dan Asia bagian selatan, Anda bisa mendapatkan seluruh benua kuno Gondwanaland. Ada banyak fakta lain yang mendukung teori ini. Namun ada juga yang keberatan, terutama karena ketidakpastian sumber energi yang dibutuhkan untuk memindahkan benua dan mekanisme fenomena tersebut.
Teori lempeng tektonik muncul sebagai kelanjutan dari teori-teori sebelumnya. Hal ini bertujuan untuk memecahkan masalah yang masih belum terselesaikan berdasarkan teori perkembangan geosinklinal dan pergeseran benua. Inti dari teori lempeng tektonik adalah litosfer bumi terbagi menjadi 7 lempeng besar (Eurasia, Afrika, Amerika Utara dan Selatan, Australia, Antartika dan Samudera Pasifik), yang bergerak relatif satu sama lain. Basis lempeng yang bergerak berada di astenosfer, yaitu. di bagian mantel yang zatnya berada dalam keadaan plastis. Pergerakan lempeng dapat menyebabkan terjadinya konvergensi. Lempeng-lempeng tersebut dapat saling menjauh. Lempeng-lempeng tersebut juga dapat bergerak tanpa saling bersentuhan.
Ketebalan lempengnya berkisar antara 75 hingga 125 km. Di tepinya terdapat zona aktif seismik, yang ditandai dengan seringnya gempa bumi. Mereka mencakup kerak benua dan samudera. Misalnya, batas antara lempeng Eurasia dan Amerika Utara, serta Afrika dan Amerika Selatan, membentang di sepanjang punggung bawah laut Atlantik Tengah.
Gempa bumi dibagi menjadi tektonik, vulkanik, dan penggundulan. Gempa bumi tektonik menyumbang 95% dari seluruh gempa bumi di Bumi. Mereka terjadi di lokasi tabrakan lempeng litosfer. Gempa bumi vulkanik berhubungan dengan letusan gunung berapi. Denudasi terbentuk akibat terjadinya tanah longsor, karst dan proses penggundulan lainnya. Apabila sumber gempa bumi terletak di bawah kolom air samudera atau lautan, maka akan terbentuk gelombang (tsunami) yang bergerak dengan kecepatan hingga 800 km/jam dan mempunyai ketinggian lebih dari 30 m di bawah laut.
Menurut teori lempeng tektonik, sebagian besar sistem pegunungan besar (Andes, Himalaya, dll) merupakan hasil tumbukan lempeng. Mekanisme fenomena ini belum sepenuhnya dipahami. Penyebab utama pergerakan lempeng diyakini adalah gaya-gaya yang bekerja pada kerak dan mantel bumi. Diasumsikan bahwa sumber energi utama yang dibutuhkan untuk pergerakan tektonik mungkin adalah radioaktivitas, gaya gravitasi, pengaruh fenomena pasang surut bulan dan matahari, dll.
Penelitian modern mengkonfirmasi fakta pergerakan lempeng litosfer dengan kecepatan beberapa milimeter hingga 2 cm per tahun. Telah diketahui bahwa Greenland menjauh dari Eropa, dan Amerika Selatan menjauh dari Afrika dengan kecepatan 2 cm/tahun. Diperkirakan dalam 50-60 juta tahun ke depan, luas Samudera Atlantik dan Hindia akan bertambah, dan Samudera Pasifik akan menyusut. Australia dan Afrika akan mendekati Eurasia, dan Laut Mediterania mungkin akan hilang.
Buku teks “Ilmu Pengetahuan Alam”, kelas 5, diedit oleh T.S., menjadi ide pemersatu. Sukhova, V.N. Stroganov. Konsep buku teks: Pembentukan konsep dan gagasan siswa tentang keutuhan dan sistematisitas dunia material adalah salah satunya tugas yang paling rumit pendidikan sains. Masalah utamanya adalah bagaimana mengungkap landasan ilmu pengetahuan alam yang paling kompleks, yang...
Apa pun kasusnya, kehidupan manusia di Bumi tidak mungkin lagi terjadi, setidaknya di zaman kita. konsep modern tentang dia. Hasil Evolusi Dalam proses evolusi, muncullah atmosfer bumi dan hidrosfer. Suasana Bumi: Saat ini Bumi mempunyai atmosfer dengan massa kira-kira 5,15 * 1018 kg, yaitu. kurang dari sepersejuta massa planet ini. Dekat permukaan mengandung 78,08% nitrogen, 20,95%...
Makhluk Proses evolusi kimia berjalan cukup lambat. Permulaan proses ini berjarak 4,5 miliar tahun dari zaman modern dan praktis bertepatan dengan waktu terbentuknya Bumi itu sendiri. Tahap pertama pada jalur ini adalah munculnya unsur-unsur yang mulai masuk ke dalamnya berbagai kombinasi, membentuk senyawa kimia. Dan segera setelah itu, senyawa organik muncul di permukaan bumi dan...
Dan K.A. Timiryazev: “Kami terpaksa mengakui hal ini materi hidup dilakukan dengan cara yang sama seperti semua proses lainnya, melalui evolusi... Proses ini mungkin terjadi selama transisi dari dunia anorganik ke dunia organik” (1912).- 5 - 3. Hipotesis asal usul kehidupan A.I. Oparina Bahkan Charles Darwin menyadari bahwa kehidupan hanya dapat muncul tanpa adanya kehidupan. Pada tahun 1871 dia menulis: “Tetapi jika sekarang...
Litosfer adalah seluruh cangkang padat planet Bumi. Lapisan atas litosfer adalah kerak bumi, di mana lapisan atas mantel bumi berada. Bagian bawah litosfer disebut astenosfer. Astenosfer dicirikan oleh kecepatan gelombang seismik yang lebih rendah. Cangkang padat bumi terdiri dari platform yang relatif stabil dan sabuk lipat (area bergerak).
Bagian cangkang bumi yang paling penting dan stabil disebut lempeng litosfer. Pelat seperti itu mempunyai batas. Batas-batas lempeng litosfer ditentukan oleh tiga faktor:
- Aktivitas seismik
- Aktivitas tektonik
- Aktivitas vulkanik
Mereka juga dibagi menjadi tiga jenis:
- Transformatif
- Konvergen
- Berbeda
Lempeng litosfer memiliki ciri khas - mereka terus-menerus berubah bentuk. Ada dua jenis kerak bumi - samudera dan benua. Lempeng dapat tersusun secara eksklusif dari kerak samudera atau dari simbiosis kerak samudera dan benua. Delapan lempeng litosfer terbesar menutupi lebih dari 90% luas permukaan planet ini.
Lempeng tektonik
Ahli geologi mempelajari pergerakan lempeng litosfer di sepanjang astenosfer yang relatif bergerak. Bagian geologi yang disebut “Lempeng Tektonik” dikhususkan untuk fenomena ini. Itu relatif bagian baru dalam sains. Itu berasal dari tahun 20-an abad terakhir. Teori pergerakan lempeng pertama kali dikemukakan oleh ahli meteorologi Jerman Alfred Wegener. Namun teori tersebut ditolak; kebangkitan teori ini terjadi hanya empat puluh tahun kemudian - pada tahun 60an.
DI DALAM ilmu pengetahuan modern Pergerakan lempeng sepanjang lintasan mendatar dianggap terbukti terjadi karena konveksi. Energi untuk menjalankan proses ini dihasilkan karena perbedaan suhu.
Pembentukan dan evolusi lempeng
“Pendahulu” lempeng litosfer, blok kerak, muncul di planet ini selama periode Archean (dari 4 hingga 2,5 miliar tahun yang lalu). Sekitar periode yang sama, migrasi mereka dimulai. Namun, lempeng tektonik di dalamnya bentuk modern terbentuk di Bumi selama periode Proterozoikum (dari 2500 hingga 540 juta tahun yang lalu).
Bidang penelitian tersendiri adalah rekonstruksi pergerakan lempeng yang terjadi di masa lalu. Saat ini lempeng tektonik telah dipelajari hingga zaman Archean. Selama penelitian, para ilmuwan mampu menetapkan bahwa setiap 400-600 juta tahun benua bersatu, membentuk satu benua besar raksasa. Benua dalam bentuk modernnya terbentuk sekitar 200 juta tahun yang lalu, dan ini terjadi akibat terpecahnya suatu kesatuan yang sangat besar, yang disebut Pangaea.
Telah diketahui pula bahwa benua-benua kini berada pada tahap pemisahan maksimum. Samudera Pasifik diketahui semakin menyusut, sedangkan Samudera Atlantik sebaliknya semakin luas. Semenanjung besar Hindustan bergerak ke arah utara, dan secara bertahap menghancurkan lempeng Eurasia.
Para ilmuwan telah menemukan hal itu di periode awal keberadaan lempeng tersebut, aliran panas dari perut bumi jauh lebih deras. Oleh karena itu, kerak bumi memiliki ketebalan yang lebih kecil, dan akibatnya, tekanan di bawah kerak bumi menjadi jauh lebih kecil.
Kedalaman lempeng litosfer
Mengingat ciri-ciri fisik bumi (elastisitas, kekerasan), kita dapat mengatakan bahwa litosfer “menyelimuti bagian dalam bumi. Ini meluas hampir 300 kilometer jauhnya ke dalam planet ini. Fakta yang menarik: selain inti bumi, litosfer merupakan satu-satunya lapisan keras. Kekuatan litosfer adalah konsep yang relatif, karena lempeng-lempeng penyusunnya selalu bergerak. Akibat pergerakan inilah planet kita terus berubah sepanjang keberadaannya.
Pergerakan lempeng litosfer merupakan fenomena unik yang membedakan bumi dengan planet lain. Jika misalnya di Bulan, bentang alam dan reliefnya terbentuk selama jutaan tahun akibat tumbukan meteorit, maka relief bumi merupakan hasil “kerja” lempeng litosfer.
Kecepatan pergerakan lempeng litosfer
Lempeng-lempeng itu bergerak sangat lambat. Mereka bisa merangkak di atas satu sama lain dengan kecepatan sekitar 1-6 sentimeter per tahun. Lempeng litosfer mampu bergerak menjauh satu sama lain dengan kecepatan lebih tinggi - 10-18 sentimeter per tahun. Aktivitas geologi yang dapat dirasakan dan dilihat di permukaan planet – pembentukan gunung, letusan gunung berapi, dan gempa bumi – justru terjadi karena adanya interaksi antar benua.
Pergerakan lempeng ke arah vertikal memiliki intensitas yang jauh lebih rendah - hingga dua puluh milimeter per tahun. Sesar terbentuk akibat pecahnya lempeng, yang selanjutnya terjadi ketika lempeng litosfer bergerak ke arah vertikal. Lava cair mengalir ke celah yang dihasilkan. Saat lava mendingin, ia membentuk batuan beku yang mengisi rongga-rongga. Namun, karena pergerakan lempeng berlangsung terus menerus, regangannya berangsur-angsur meningkat, dan tak lama kemudian semakin banyak patahan baru yang terbentuk.
Jadi, akibat batuan beku, litosfer terus bertambah dan mengubah konfigurasinya, dan lempeng-lempeng bergerak menjauh. Zona di mana garis divergensi horizontal berada disebut zona keretakan.
Jenis pergerakan lempeng
Akibat tumbukan lempeng benua, terbentuklah pegunungan yang terlipat. Ketika lempeng-lempeng tersebut bergerak terpisah, pegunungan di tengah samudra terbentuk di lautan, dan retakan serta patahan terbentuk di benua. Ketika lempeng benua dan samudera bertabrakan, muncullah palung laut dalam dan pegunungan.
Gempa bumi terjadi akibat pelepasan energi secara tiba-tiba yang dihasilkan oleh pergerakan lempeng tektonik. Fenomena pergerakan lava di dalam kerak bumi dan kemunculannya di permukaan disebut vulkanisme.
Semakin jauh suatu wilayah lempeng dari zona keretakan, semakin dingin dan berat wilayah tersebut. Karena massanya yang sangat besar, bagian lempeng ini melorot, dan terbentuklah cekungan relief di permukaan bumi. 
Ketebalan litosfer
“Ketebalan” litosfer dalam geologi mengacu pada ketebalannya. Ketebalan rata-rata litosfer di darat rata-rata 35-40 kilometer. Ciri khas litosfer adalah semakin tua gunung di atasnya, semakin tebal lapisannya. Jadi, di bawah pegunungan purba Himalaya, ketebalan litosfer mencapai 90 kilometer.
Area litosfer tertipis terletak di bawah lautan - di sana ketebalan rata-ratanya sekitar sepuluh kilometer, dan di bawah beberapa wilayah di Samudra Pasifik - hanya lima kilometer. Ketebalan kerak bumi ditentukan dengan mengukur kecepatan rambat gelombang seismik.
Jadi, lempeng vertikal litosfer meliputi kerak bumi dan mantel bagian atas. Selain yang terbesar, ada juga lempengan kecil. Pembagian lempeng litosfer menjadi besar dan kecil bergantung pada kecepatan awal perpindahan relatifnya dan ukuran linier karakteristiknya.
Litosfer bagian atas sebagian besar terdiri dari granit, kepadatannya 3,22 g per sentimeter kubik. Berkat kepadatan ini, lempeng-lempeng tersebut menjadi apung dan tidak tenggelam ke dalam astenosfer kental.
Arti dari tektonik
Lempeng tektonik adalah salah satu ilmu terpenting yang mempelajari Bumi. Pentingnya hal ini sebanding dengan konsep heliosentris astronomi dan penemuan DNA. Tektonik merupakan semacam penghubung yang menyatukan berbagai ilmu pengetahuan tentang kehidupan planet bumi.
GEOGRAFI
Persiapan menyeluruh untuk kanker dan DPA
Topik 2. Litosfer dan relief
LITOSFER
Ilmu tektonik mempelajari kekhasan struktur kerak bumi dan pergerakan lempeng litosfer. Struktur tektonik utama meliputi platform dan sabuk lipat. Platform - bagian kerak bumi yang besar, relatif stabil dan rata - merupakan dasar lempeng litosfer. Sabuk lipat (seismic belt) merupakan bagian kerak bumi yang bergerak dan terletak pada perbatasan lempeng litosfer. Ini adalah wilayah yang paling bergejolak di planet kita - proses terjadi di dalamnya
aktif vulkanisme, gempa bumi.Jenis pergerakan lempeng litosfer
Gempa bumi adalah getaran dan getaran kerak bumi yang disebabkan oleh pelepasan akumulasi energi secara tiba-tiba dari interior bumi selama proses tektonik. Setiap tahun, instrumen khusus - seismograf - mencatat lebih dari satu juta getaran yang relatif lemah dan 15-20 getaran kuat di Bumi. Guncangan yang paling besar dialami oleh suatu tempat di permukaan bumi – episentrum, yang terletak di atas sumber gempa di kedalaman bumi – hiposenter. Kekuatan gempa diperkirakan dalam poin sesuai dengan tingkat dampak destruktif atau jumlah energi yang dilepaskan (dalam skala Richter).
Pemimpin dalam jumlah gempa bumi dimiliki oleh Jepang dan Chili, yang terletak di tempat di mana lempeng litosfer berinteraksi secara aktif. Di Ukraina, peningkatan aktivitas seismik diamati di daerah pergerakan tektonik aktif kerak bumi di barat, barat daya dan selatan.
Vulkanisme adalah serangkaian fenomena yang berhubungan dengan pergerakan magma di kerak bumi dan mengalir ke permukaan dalam bentuk lava. Magma adalah substansi mantel yang terdiri dari batuan cair dan mineral. Ada gunung berapi aktif dan punah. Yang aktif termasuk yang letusannya terjadi sepanjang sejarah umat manusia. Jumlahnya, menurut berbagai perkiraan, berkisar antara 600 hingga 950. Sebagian besar gunung berapi aktif terletak di daerah yang dilewati batas lempeng litosfer. Di wilayah Ukraina, terdapat gunung berapi yang sudah punah di Carpathians (Volcanic Range) dan Pegunungan Krimea. Sumber air panas dan geyser banyak ditemukan di daerah vulkanik. Geyser - air mancur air panas dan uap air yang dilepaskan ke permukaan bumi.
Pergerakan lempeng litosfer, gempa bumi, vulkanisme merupakan proses internal yang merupakan manifestasi dari aksi kekuatan internal Bumi.
Menurut modern teori pelat Seluruh litosfer dibagi menjadi blok-blok terpisah oleh zona sempit dan aktif - patahan dalam - bergerak di lapisan plastik mantel atas relatif satu sama lain dengan kecepatan 2-3 cm per tahun. Blok-blok ini disebut lempeng litosfer.
Keunikan lempeng litosfer adalah kekakuan dan kemampuannya, tanpa adanya pengaruh eksternal, untuk mempertahankan bentuk dan strukturnya tidak berubah untuk waktu yang lama.
Lempeng litosfer bersifat mobile. Pergerakan mereka di sepanjang permukaan astenosfer terjadi di bawah pengaruh arus konvektif di mantel. Masing-masing lempeng litosfer dapat bergerak menjauh, mendekat, atau bergeser relatif satu sama lain. Dalam kasus pertama, zona tegangan dengan retakan di sepanjang batas lempeng muncul di antara pelat, pada kasus kedua - zona kompresi, disertai dengan dorongan satu lempeng ke lempeng lainnya (pendorongan - obduksi; penusukan - subduksi), pada kasus ketiga - zona geser - patahan di mana terjadi pergeseran lempeng yang berdekatan.
Ketika lempeng-lempeng benua bertemu, mereka bertabrakan dan terbentuklah sabuk pegunungan. Misalnya, sistem pegunungan Himalaya muncul di perbatasan lempeng Eurasia dan Indo-Australia (Gbr. 1).
Beras. 1. Tumbukan lempeng litosfer benua
Ketika lempeng benua dan lempeng samudera berinteraksi, lempeng dengan kerak samudera bergerak di bawah lempeng dengan kerak benua (Gbr. 2).
Beras. 2. Tumbukan lempeng litosfer benua dan samudera
Akibat tumbukan lempeng litosfer benua dan samudera, terbentuklah palung laut dalam dan busur pulau.
Divergensi lempeng litosfer dan pembentukan kerak samudera ditunjukkan pada Gambar. 3.
Zona aksial pegunungan tengah laut dicirikan oleh perpecahan(dari bahasa Inggris keretakan - celah, retakan, patahan) - struktur tektonik linier besar kerak bumi yang panjangnya ratusan, ribuan, lebarnya puluhan dan kadang-kadang ratusan kilometer, terbentuk terutama selama peregangan kerak bumi secara horizontal (Gbr. 4). Perpecahan yang sangat besar disebut sabuk keretakan, zona atau sistem.
Karena lempeng litosfer merupakan lempeng tunggal, setiap patahannya merupakan sumber aktivitas seismik dan vulkanisme. Sumber-sumber ini terkonsentrasi di dalam zona yang relatif sempit di mana terjadi pergerakan dan gesekan timbal balik antara lempeng-lempeng yang berdekatan. Zona-zona ini disebut sabuk seismik. Terumbu karang, punggung bukit di tengah laut, dan palung laut dalam merupakan wilayah bergerak di bumi dan terletak di perbatasan lempeng litosfer. Hal ini menunjukkan bahwa proses pembentukan kerak bumi di zona-zona tersebut saat ini terjadi dengan sangat intensif.
Beras. 3. Divergensi lempeng litosfer pada zona antar punggungan samudera
Beras. 4. Skema pembentukan keretakan
Sebagian besar patahan lempeng litosfer terjadi di dasar lautan, dimana kerak bumi lebih tipis, namun juga terjadi di daratan. Patahan terbesar di darat terletak di Afrika bagian timur. Membentang sejauh 4000 km. Lebar sesar ini 80-120 km.
Saat ini, tujuh lempeng terbesar dapat dibedakan (Gbr. 5). Dari jumlah tersebut, wilayah terluasnya adalah Pasifik, yang seluruhnya terdiri dari litosfer samudera. Biasanya, lempeng Nazca, yang ukurannya beberapa kali lebih kecil dari tujuh lempeng terbesar, juga tergolong besar. Pada saat yang sama, para ilmuwan berpendapat bahwa sebenarnya lempeng Nazca jauh lebih besar ukuran lebih besar, daripada yang kita lihat di peta (lihat Gambar 5), karena sebagian besarnya berada di bawah lempeng yang berdekatan. Lempeng ini juga hanya terdiri dari litosfer samudera.
Beras. 5. Lempeng litosfer bumi
Contoh lempeng yang mencakup litosfer benua dan samudera, misalnya, lempeng litosfer Indo-Australia. Lempeng Arab hampir seluruhnya terdiri dari litosfer benua.
Teori lempeng litosfer sangatlah penting. Pertama-tama, hal ini dapat menjelaskan mengapa terdapat pegunungan di beberapa tempat di Bumi dan dataran di tempat lain. Dengan menggunakan teori lempeng litosfer, fenomena bencana yang terjadi di batas lempeng dapat dijelaskan dan diprediksi.
Beras. 6. Bentuk benua tampak serasi.
Teori pergeseran benua
Teori lempeng litosfer bermula dari teori pergeseran benua. Kembali ke abad ke-19. banyak ahli geografi mencatat bahwa ketika melihat peta, orang dapat melihat bahwa pantai Afrika dan Amerika Selatan tampak cocok jika didekati (Gbr. 6).
Munculnya hipotesis pergerakan benua dikaitkan dengan nama ilmuwan Jerman Alfred Wegener(1880-1930) (Gbr. 7), yang paling mengembangkan gagasan ini.
Wegener menulis: “Pada tahun 1910, gagasan untuk memindahkan benua pertama kali terlintas di benak saya... ketika saya dikejutkan oleh kesamaan garis pantai di kedua sisi. Samudera Atlantik" Dia berpendapat bahwa pada awal Paleozoikum ada dua benua besar di Bumi - Laurasia dan Gondwana.
Laurasia adalah benua utara, yang mencakup wilayah Eropa modern, Asia tanpa India, dan Amerika Utara. Benua Selatan - Gondwana bersatu wilayah modern Amerika Selatan, Afrika, Antartika, Australia dan Hindustan.
Antara Gondwana dan Laurasia ada laut pertama - Tethys, seperti teluk besar. Sisa ruang bumi ditempati oleh Samudera Panthalassa.
Sekitar 200 juta tahun yang lalu, Gondwana dan Laurasia bersatu menjadi satu benua - Pangea (Pan - universal, Ge - earth) (Gbr. 8).
Beras. 8. Adanya satu benua Pangaea (putih - daratan, titik - laut dangkal)
Sekitar 180 juta tahun yang lalu, benua Pangea kembali mulai terpecah menjadi beberapa bagian komponennya, yang bercampur di permukaan planet kita. Perpecahan yang terjadi sebagai berikut: mula-mula Laurasia dan Gondwana muncul kembali, kemudian Laurasia terpecah, dan kemudian Gondwana terpecah. Akibat perpecahan dan divergensi sebagian Pangaea, terbentuklah lautan. Samudera Atlantik dan Samudera Hindia dapat dianggap sebagai samudra muda; tua - Tenang. Samudra Arktik menjadi terisolasi seiring bertambahnya luas daratan di Belahan Bumi Utara.
Beras. 9. Lokasi dan arah pergeseran benua pada masa Kapur 180 juta tahun yang lalu
A. Wegener menemukan banyak konfirmasi tentang keberadaan satu benua di Bumi. Dia menemukan keberadaannya di Afrika dan di Amerika Selatan sisa-sisa hewan purba - listosaurus. Ini adalah reptil, mirip dengan kuda nil kecil, yang hanya hidup di perairan air tawar. Artinya mereka tidak bisa berenang jauh di air laut yang asin. Ia menemukan bukti serupa di dunia tumbuhan.
Ketertarikan terhadap hipotesis pergerakan benua pada tahun 30-an abad ke-20. agak menurun, tetapi bangkit kembali pada tahun 60an, ketika, sebagai hasil studi relief dan geologi dasar laut, diperoleh data yang menunjukkan proses perluasan (penyebaran) kerak samudera dan “penyelaman” beberapa bagian kerak bumi di bawah bagian lainnya (subduksi).
Lempeng litosfer bumi merupakan blok-blok besar. Fondasinya dibentuk oleh batuan beku granit bermetamorfosis yang terlipat kuat. Nama-nama lempeng litosfer akan diberikan pada artikel di bawah ini. Dari atas mereka ditutupi dengan “penutup” sepanjang tiga sampai empat kilometer. Itu terbentuk dari batuan sedimen. Platform ini memiliki topografi yang terdiri dari pegunungan terpencil dan dataran luas. Selanjutnya akan dibahas teori pergerakan lempeng litosfer.
Munculnya hipotesis
Teori pergerakan lempeng litosfer muncul pada awal abad kedua puluh. Selanjutnya, dia ditakdirkan untuk memainkan peran utama dalam eksplorasi planet. Ilmuwan Taylor, dan setelahnya Wegener, mengajukan hipotesis bahwa seiring berjalannya waktu, lempeng litosfer bergeser ke arah horizontal. Namun, pada tahun tiga puluhan abad ke-20, pendapat berbeda muncul. Menurut dia, pergerakan lempeng litosfer dilakukan secara vertikal. Fenomena ini didasarkan pada proses diferensiasi materi mantel planet. Hal ini kemudian disebut fixisme. Nama ini disebabkan oleh fakta bahwa posisi bagian-bagian kerak bumi yang tetap secara permanen relatif terhadap mantel telah diakui. Namun pada tahun 1960, setelah ditemukannya sistem global pegunungan tengah laut yang mengelilingi seluruh planet dan mencapai daratan di beberapa wilayah, hipotesis awal abad ke-20 kembali lagi. Namun, teori tersebut telah memperoleh kemajuan seragam baru. Blok tektonik telah menjadi hipotesis utama dalam ilmu yang mempelajari struktur planet.
Ketentuan dasar
Telah ditentukan bahwa ada lempeng litosfer besar. Jumlah mereka terbatas. Ada juga lempeng litosfer bumi yang lebih kecil. Batas-batas antara keduanya ditarik sesuai dengan konsentrasi pada fokus gempa.
Nama-nama lempeng litosfer sesuai dengan wilayah benua dan samudera yang terletak di atasnya. Hanya ada tujuh blok dengan luas yang sangat luas. Lempeng litosfer terbesar adalah Amerika Selatan dan Utara, Euro-Asia, Afrika, Antartika, Pasifik, dan Indo-Australia.
Balok-balok yang mengapung di astenosfer dibedakan berdasarkan soliditas dan kekakuannya. Daerah di atas merupakan lempeng litosfer utama. Sesuai dengan gagasan awal, diyakini bahwa benua melintasi dasar lautan. Dalam hal ini, pergerakan lempeng litosfer dilakukan di bawah pengaruh kekuatan yang tidak terlihat. Dari hasil penelitian, terungkap bahwa balok-balok tersebut mengapung secara pasif di sepanjang material mantel. Perlu dicatat bahwa arahnya awalnya vertikal. Bahan mantel naik ke atas di bawah puncak punggung bukit. Kemudian propagasi terjadi pada kedua arah. Oleh karena itu, divergensi lempeng litosfer diamati. Model ini mewakili dasar laut sebagai raksasa. Ia muncul ke permukaan di daerah retakan pegunungan tengah laut. Lalu ia bersembunyi di parit laut dalam.
Divergensi lempeng litosfer memicu perluasan dasar laut. Namun, volume planet ini tetap konstan. Faktanya adalah kelahiran kerak baru dikompensasi oleh penyerapannya di daerah subduksi (underthrust) di parit laut dalam.
Mengapa lempeng litosfer bergerak?
Penyebabnya adalah konveksi termal material mantel planet. Litosfer meregang dan naik, yang terjadi di atas cabang arus konvektif yang menaik. Hal ini memicu pergerakan lempeng litosfer ke samping. Saat platform menjauh dari celah tengah laut, platform tersebut menjadi lebih padat. Menjadi lebih berat, permukaannya tenggelam. Hal ini menjelaskan peningkatan kedalaman laut. Akibatnya, platform tersebut tenggelam ke dalam parit laut dalam. Saat mantel yang dipanaskan membusuk, ia mendingin dan tenggelam, membentuk cekungan yang berisi sedimen.
Zona tumbukan lempeng adalah daerah dimana kerak bumi dan platform mengalami kompresi. Dalam hal ini, kekuatan yang pertama meningkat. Akibatnya, pergerakan lempeng litosfer ke atas dimulai. Hal ini menyebabkan terbentuknya pegunungan.
Riset
Kajian hari ini dilakukan dengan menggunakan metode geodesi. Mereka memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan tentang kesinambungan dan keberadaan proses. Zona tumbukan lempeng litosfer juga diidentifikasi. Kecepatan pengangkatannya bisa mencapai puluhan milimeter.
Lempeng litosfer yang besar secara horizontal mengapung lebih cepat. Dalam hal ini, kecepatannya bisa mencapai sepuluh sentimeter sepanjang tahun. Jadi, misalnya, Sankt Peterburg telah meningkat satu meter selama keberadaannya. Semenanjung Skandinavia - sejauh 250 m dalam 25.000 tahun. Material mantel bergerak relatif lambat. Namun akibatnya terjadi gempa bumi dan fenomena lainnya. Hal ini memungkinkan kita untuk menyimpulkan tentang tingginya kekuatan pergerakan material.
Dengan menggunakan posisi tektonik lempeng, peneliti menjelaskan banyak fenomena geologi. Pada saat yang sama, selama penelitian menjadi jelas bahwa kompleksitas proses yang terjadi pada platform jauh lebih besar daripada yang terlihat pada awal hipotesis.
Lempeng tektonik tidak dapat menjelaskan perubahan intensitas deformasi dan pergerakan, keberadaan jaringan patahan dalam yang stabil secara global, dan beberapa fenomena lainnya. Pertanyaan tentang awal mula sejarah aksi tersebut juga masih terbuka. Tanda-tanda langsung yang menunjukkan proses lempeng tektonik telah diketahui sejak akhir periode Proterozoikum. Namun, sejumlah peneliti mengenali manifestasinya dari zaman Archean atau Proterozoikum Awal.
Memperluas Peluang Penelitian
Munculnya tomografi seismik menyebabkan transisi ilmu ini ke tingkat yang baru secara kualitatif. Pada pertengahan tahun delapan puluhan abad terakhir, geodinamika dalam menjadi bidang yang paling menjanjikan dan termuda dari semua ilmu geosains yang ada. Namun, masalah baru diselesaikan tidak hanya dengan menggunakan tomografi seismik. Ilmu-ilmu lain juga membantu. Ini termasuk, khususnya, mineralogi eksperimental.
Berkat ketersediaan peralatan baru, menjadi mungkin untuk mempelajari perilaku zat pada suhu dan tekanan yang sesuai dengan maksimum di kedalaman mantel. Penelitian ini juga menggunakan metode geokimia isotop. Ilmu ini mempelajari, khususnya, keseimbangan isotop unsur langka, serta gas mulia di berbagai cangkang bumi. Dalam hal ini, indikatornya dibandingkan dengan data meteorit. Metode geomagnetisme digunakan, dengan bantuan para ilmuwan yang mencoba mengungkap penyebab dan mekanisme pembalikan medan magnet.
Lukisan masa kini
Hipotesis platform tektonik terus memberikan penjelasan yang memuaskan tentang proses perkembangan kerak bumi setidaknya selama tiga miliar tahun terakhir. Pada saat yang sama, ada pengukuran satelit, yang menurutnya fakta bahwa lempeng litosfer utama bumi tidak berhenti. Hasilnya, gambaran tertentu muncul.
DI DALAM persilangan Planet ini memiliki tiga lapisan paling aktif. Ketebalan masing-masingnya beberapa ratus kilometer. Diasumsikan bahwa eksekusi peran utama dalam geodinamika global dipercayakan kepada mereka. Pada tahun 1972, Morgan memperkuat hipotesis naiknya mantel jet yang diajukan pada tahun 1963 oleh Wilson. Teori ini menjelaskan fenomena magnetisme intraplate. Bulu-bulu tektonik yang dihasilkan menjadi semakin populer dari waktu ke waktu.
Geodinamika
Dengan bantuannya, interaksi proses yang agak rumit yang terjadi di mantel dan kerak bumi diperiksa. Sesuai dengan konsep yang digariskan Artyushkov dalam karyanya “Geodinamika”, diferensiasi gravitasi materi berperan sebagai sumber energi utama. Proses ini diamati di mantel bawah.
Setelah komponen berat (besi, dll.) dipisahkan dari batuan, massa padatan yang lebih ringan tetap ada. Itu turun ke inti. Penempatan lapisan yang lebih ringan di bawah lapisan yang lebih berat tidak stabil. Dalam hal ini, material yang terakumulasi dikumpulkan secara berkala menjadi balok-balok yang cukup besar yang mengapung ke lapisan atas. Ukuran formasi tersebut sekitar seratus kilometer. Bahan inilah yang menjadi dasar pembentukan bagian atas
Lapisan bawah mungkin mewakili zat primer yang tidak berdiferensiasi. Selama evolusi planet, karena mantel bawah, mantel atas tumbuh dan inti bertambah. Kemungkinan besar blok material ringan akan naik di mantel bawah sepanjang saluran. Suhu massa di dalamnya cukup tinggi. Viskositasnya berkurang secara signifikan. Peningkatan suhu difasilitasi oleh pelepasan sejumlah besar energi potensial ketika materi naik ke wilayah gravitasi pada jarak sekitar 2000 km. Selama pergerakan sepanjang saluran seperti itu, terjadi pemanasan yang kuat pada massa cahaya. Dalam hal ini, zat memasuki mantel pada suhu yang cukup tinggi dan berat yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan unsur-unsur di sekitarnya.
Karena berkurangnya kepadatan, material ringan mengapung ke lapisan atas hingga kedalaman 100-200 kilometer atau kurang. Dengan menurunnya tekanan, titik leleh komponen-komponen zat menurun. Setelah diferensiasi primer pada tingkat inti-mantel, terjadi diferensiasi sekunder. Pada kedalaman yang dangkal, sebagian zat ringan mengalami pencairan. Selama diferensiasi, zat yang lebih padat dilepaskan. Mereka tenggelam ke lapisan bawah mantel atas. Komponen ringan yang dilepaskan akan naik ke atas.
Kompleks pergerakan zat dalam mantel yang berhubungan dengan redistribusi massa yang mempunyai kepadatan berbeda sebagai akibat diferensiasi disebut konveksi kimia. Munculnya massa cahaya terjadi dengan periodisitas kurang lebih 200 juta tahun. Namun, penetrasi ke mantel atas tidak terlihat di semua tempat. Di lapisan bawah, saluran-saluran tersebut terletak pada jarak yang cukup jauh satu sama lain (hingga beberapa ribu kilometer).
Mengangkat balok
Seperti disebutkan di atas, di zona di mana sejumlah besar material ringan yang dipanaskan dimasukkan ke dalam astenosfer, terjadi peleburan dan diferensiasi sebagian. Dalam kasus terakhir, pelepasan komponen dan kenaikan selanjutnya dicatat. Mereka melewati astenosfer dengan cukup cepat. Ketika mencapai litosfer, kecepatannya menurun. Di beberapa daerah, zat tersebut membentuk akumulasi mantel anomali. Mereka biasanya berbaring lapisan atas planet.
Mantel anomali
Komposisinya kira-kira sama dengan materi mantel normal. Perbedaan antara cluster anomali adalah lebih banyak panas(hingga 1300-1500 derajat) dan penurunan kecepatan gelombang longitudinal elastis.
Masuknya materi di bawah litosfer memicu pengangkatan isostatik. Karena peningkatan suhu, gugus anomali memiliki kepadatan lebih rendah dibandingkan mantel normal. Selain itu, ada sedikit kekentalan komposisi.
Dalam proses mencapai litosfer, mantel anomali dengan cepat menyebar ke seluruh pangkalan. Pada saat yang sama, ia menggantikan materi astenosfer yang lebih padat dan kurang panas. Seiring berjalannya pergerakan, akumulasi anomali memenuhi area di mana dasar platform berada dalam keadaan terangkat (perangkap), dan mengalir di sekitar area yang terendam dalam. Akibatnya, pada kasus pertama terjadi kenaikan isostatik. Di atas area yang terendam, kerak bumi tetap stabil.
Perangkap
Proses pendinginan lapisan mantel atas dan kerak bumi hingga kedalaman sekitar seratus kilometer terjadi secara perlahan. Secara keseluruhan, dibutuhkan waktu beberapa ratus juta tahun. Dalam hal ini, heterogenitas ketebalan litosfer yang disebabkan oleh perbedaan suhu horizontal memiliki inersia yang cukup besar. Jika perangkap terletak di dekat aliran ke atas dari akumulasi anomali dari kedalaman, sejumlah besar zat ditangkap oleh zat yang sangat panas. Akibatnya terbentuklah elemen pegunungan yang cukup besar. Sesuai dengan skema ini, pengangkatan tinggi terjadi di area orogenesis epiplatform di
Deskripsi proses
Dalam perangkap, lapisan anomali dikompresi sebesar 1-2 kilometer selama pendinginan. Kerak yang terletak di atas tenggelam. Sedimen mulai menumpuk di palung yang terbentuk. Tingkat keparahannya berkontribusi terhadap penurunan litosfer yang lebih besar. Akibatnya, kedalaman cekungan bisa mencapai 5 hingga 8 km. Pada saat yang sama, ketika mantel memadat di bagian bawah lapisan basal di kerak bumi, transformasi fase batuan menjadi eklogit dan granulit garnet. Karena aliran panas yang keluar dari zat anomali, mantel di atasnya memanas dan viskositasnya menurun. Dalam hal ini, terjadi pergeseran bertahap dari akumulasi normal.
Offset horizontal
Ketika pengangkatan terbentuk saat mantel anomali memasuki kerak benua dan lautan, energi potensial yang tersimpan di lapisan atas planet meningkat. Untuk membuang kelebihan zat, mereka cenderung menjauh. Akibatnya, tekanan tambahan terbentuk. Terkait dengan mereka jenis yang berbeda pergerakan lempeng dan kerak bumi.
Perluasan dasar laut dan terapungnya benua merupakan konsekuensi dari perluasan punggung bukit secara simultan dan penurunan platform ke dalam mantel. Di bawahnya terdapat massa besar materi anomali yang sangat panas. Di bagian aksial punggung bukit ini, punggung bukit ini terletak tepat di bawah kerak bumi. Litosfer di sini memiliki ketebalan yang jauh lebih sedikit. Pada saat yang sama, mantel anomali menyebar di area bertekanan tinggi - di kedua arah dari bawah punggung bukit. Pada saat yang sama, ia dengan mudah merobek kerak samudera. Celah tersebut diisi dengan magma basaltik. Pada gilirannya, ia meleleh dari mantel yang anomali. Dalam proses pemadatan magma, terbentuklah magma baru, sehingga bagian bawahnya tumbuh.
Fitur Proses
Di bawah pegunungan median, mantel anomali telah mengurangi viskositas karena peningkatan suhu. Zat tersebut dapat menyebar dengan cukup cepat. Dalam hal ini, pertumbuhan lapisan bawah terjadi pada tingkat yang meningkat. Astenosfer samudera juga memiliki viskositas yang relatif rendah.
Lempeng litosfer utama bumi mengapung dari punggung bukit ke lokasi penurunan permukaan tanah. Jika wilayah tersebut terletak di lautan yang sama, maka prosesnya terjadi dengan kecepatan yang relatif tinggi. Situasi ini biasa terjadi di Samudera Pasifik saat ini. Jika perluasan dasar dan penurunan terjadi di wilayah yang berbeda, maka benua yang terletak di antara keduanya akan bergeser ke arah terjadinya pendalaman. Di bawah benua, viskositas astenosfer lebih tinggi dibandingkan di bawah lautan. Karena gesekan yang timbul, timbul resistensi yang signifikan terhadap gerakan. Hasilnya adalah penurunan laju perluasan dasar laut kecuali ada kompensasi atas penurunan mantel di wilayah yang sama. Dengan demikian, pertumbuhan di Samudera Pasifik terjadi lebih cepat dibandingkan di Atlantik.