แผ่น Lithospheric เปลี่ยนตำแหน่ง แผ่นเปลือกโลกและการเคลื่อนที่ของพวกมัน

ความผิดปกติของธรณีสัณฐาน ธรณีธรณีธรณีภาค

เริ่มตั้งแต่ Early Proterozoic อัตราการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคลดลงอย่างต่อเนื่องจาก 50 ซม./ปีเป็นค่าปัจจุบันประมาณ 5 ซม./ปี

ความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกที่ลดลงจะดำเนินต่อไปเรื่อยๆ จนถึงช่วงเวลาที่แผ่นเปลือกโลกในมหาสมุทรเพิ่มพลังและความเสียดทานซึ่งกันและกันจะไม่หยุดเลย แต่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นหลังจาก 1-1.5 พันล้านปีเท่านั้น

ในการกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก มักใช้ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของคลื่นแม่เหล็กผิดปกติบนพื้นมหาสมุทร ความผิดปกติเหล่านี้ดังที่ได้มีการสร้างขึ้นแล้ว ปรากฏในเขตรอยแยกของมหาสมุทรเนื่องจากการดึงดูดของหินบะซอลต์ที่ปะทุขึ้นบนพวกมันโดยสนามแม่เหล็กที่มีอยู่บนโลกในขณะที่หินบะซอลต์เท

แต่อย่างที่คุณทราบ สนามแม่เหล็กโลกในบางครั้งเปลี่ยนทิศทางไปเป็นตรงกันข้าม สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าหินบะซอลต์ที่ปะทุในช่วงเวลาต่าง ๆ ของการพลิกกลับของสนามแม่เหล็กโลกกลายเป็นแม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้าม

แต่เนื่องจากการขยายตัวของพื้นมหาสมุทรในเขตรอยแยกของสันเขากลางมหาสมุทร หินบะซอลต์ที่เก่ากว่ามักจะถูกย้ายไปยังระยะทางที่ไกลกว่าจากโซนเหล่านี้เสมอ และร่วมกับพื้นมหาสมุทร สนามแม่เหล็กโบราณของโลก “แช่แข็ง” ลงไปในหินบะซอลต์ก็เคลื่อนตัวออกห่างจากพวกมันเช่นกัน

ข้าว.

การขยายตัวของเปลือกโลกในมหาสมุทรร่วมกับหินบะซอลต์ที่มีสนามแม่เหล็กแตกต่างกัน มักจะพัฒนาอย่างสมมาตรอย่างเคร่งครัดทั้งสองด้านของรอยแยก ดังนั้น ความผิดปกติทางแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับพวกมันจึงถูกจัดวางอย่างสมมาตรตามแนวลาดทั้งสองของสันเขากลางมหาสมุทรและแอ่งก้นเหวที่อยู่รอบๆ ความผิดปกติดังกล่าวสามารถนำมาใช้เพื่อกำหนดอายุของพื้นมหาสมุทรและอัตราการขยายตัวในเขตรอยแยกได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องทราบอายุของการกลับตัวของสนามแม่เหล็กโลกแต่ละส่วน และเปรียบเทียบการกลับรายการเหล่านี้กับความผิดปกติทางแม่เหล็กที่สังเกตพบบนพื้นมหาสมุทร

อายุของการกลับตัวของแม่เหล็กถูกกำหนดจากการศึกษาเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กโลกอย่างละเอียดของลำดับชั้นของแผ่นหินบะซอลต์และหินตะกอนของทวีปและหินบะซอลต์พื้นมหาสมุทร จากการเปรียบเทียบมาตราส่วนเวลา geomagnetic ที่ได้รับในลักษณะนี้กับความผิดปกติของแม่เหล็กบนพื้นมหาสมุทร จึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดอายุของเปลือกโลกในมหาสมุทรในน่านน้ำส่วนใหญ่ของมหาสมุทรโลก แผ่นเปลือกโลกทั้งหมดที่ก่อตัวขึ้นก่อนยุคจูราสสิกตอนปลายได้ยุบตัวลงในเสื้อคลุมแล้วภายใต้โซนสมัยใหม่หรือเขตโบราณของแผ่นใต้ใต้ท้องทะเล และด้วยเหตุนี้ จึงไม่มีความผิดปกติของสนามแม่เหล็กที่มีอายุมากกว่า 150 ล้านปีได้รับการเก็บรักษาไว้บนพื้นมหาสมุทร

ข้อสรุปของทฤษฎีที่ให้มาทำให้สามารถคำนวณพารามิเตอร์การเคลื่อนที่ในเชิงปริมาณที่จุดเริ่มต้นของแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นที่อยู่ติดกัน และจากนั้นสำหรับแผ่นที่สาม นำมาควบคู่กับหนึ่งในแผ่นก่อนหน้า ด้วยวิธีนี้ เราสามารถค่อย ๆ นำเอาเพลต lithospheric หลักที่ระบุมาเกี่ยวข้องในการคำนวณและกำหนดการเคลื่อนที่ร่วมกันของเพลตทั้งหมดบนพื้นผิวโลก ในต่างประเทศ การคำนวณดังกล่าวดำเนินการโดย J. Minster และเพื่อนร่วมงานของเขา และในรัสเซียโดย S.A. Ushakov และ Yu.I. กาลัชกิน ปรากฎว่าพื้นมหาสมุทรเคลื่อนตัวออกจากกันด้วยความเร็วสูงสุดในส่วนตะวันออกเฉียงใต้ของมหาสมุทรแปซิฟิก (ใกล้เกาะอีสเตอร์) ในที่นี้ เปลือกโลกมหาสมุทรใหม่สูงถึง 18 ซม. เติบโตขึ้นทุกปี ในแง่ของขนาดทางธรณีวิทยา มีจำนวนมาก เนื่องจากในเวลาเพียง 1 ล้านปี แถบก้นเล็กที่มีความกว้างสูงสุด 180 กม. ก่อตัวในลักษณะนี้ ในขณะที่ลาวาบะซอลต์ประมาณ 360 กม. 3 จะถูกเทลงในแต่ละกิโลเมตรของรอยแยก โซนในเวลาเดียวกัน! จากการคำนวณแบบเดียวกัน ออสเตรเลียกำลังเคลื่อนออกจากทวีปแอนตาร์กติกาในอัตราประมาณ 7 ซม./ปี และอเมริกาใต้กำลังเคลื่อนตัวออกจากแอฟริกาในอัตราประมาณ 4 ซม./ปี การผลักทวีปอเมริกาเหนือออกจากยุโรปนั้นช้ากว่า - 2-2.3 ซม./ปี ทะเลแดงขยายตัวช้ากว่านั้นอีก - 1.5 ซม./ปี (ตามลำดับ มีหินบะซอลต์ไหลออกน้อยกว่าที่นี่ - เพียง 30 กม.3 ต่อกิโลเมตรเชิงเส้นของรอยแยกของทะเลแดงใน 1 ล้านปี) ในทางกลับกัน อัตราการ "ชนกัน" ระหว่างอินเดียและเอเชียสูงถึง 5 ซม./ปี ซึ่งอธิบายถึงการเสียรูปของนีโอเทคโทนิกอย่างรุนแรงที่เกิดขึ้นต่อหน้าต่อตาเรา และการเติบโตของระบบภูเขาของฮินดูกูช ปามีร์ และหิมาลัย การเสียรูปเหล่านี้ก่อให้เกิดกิจกรรมแผ่นดินไหวในระดับสูงทั่วทั้งภูมิภาค (ผลกระทบของการแปรสัณฐานของการชนกันของอินเดียกับเอเชียส่งผลกระทบไปไกลกว่าเขตการชนกันของแผ่นเปลือกโลกเอง ขยายไปจนถึงทะเลสาบไบคาลและภูมิภาคของเส้นทางหลักไบคาล-อามูร์) . ความผิดปกติของ Greater and Lesser Caucasus เกิดจากแรงกดของแผ่น Arabian Plate ในภูมิภาค Eurasia นี้ อย่างไรก็ตาม อัตราการบรรจบกันของแผ่นเปลือกโลกที่นี่น้อยกว่ามาก - เพียง 1.5-2 ซม. / ปี ดังนั้นกิจกรรมแผ่นดินไหวของภูมิภาคนี้ก็น้อยลงเช่นกัน

วิธีการ geodetic สมัยใหม่ รวมทั้ง geodesy ในอวกาศ การวัดด้วยเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูง และวิธีการอื่นๆ ได้กำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก lithospheric และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าแผ่นเปลือกโลกในมหาสมุทรเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าในโครงสร้างที่รวมทวีปไว้ด้วย และ เปลือกโลกทวีปหนาขึ้นความเร็วของการเคลื่อนที่ของจานก็จะยิ่งต่ำลง

แล้วคุณจะอยากรู้ แผ่นธรณีภาคคืออะไร.

ดังนั้นแผ่นธรณีภาคจึงเป็นบล็อกขนาดใหญ่ซึ่งแบ่งชั้นผิวที่เป็นของแข็งของโลกออก เนื่องจากหินที่อยู่ข้างใต้หลอมละลาย แผ่นเปลือกโลกจึงเคลื่อนที่อย่างช้าๆ ด้วยความเร็ว 1 ถึง 10 เซนติเมตรต่อปี

จนถึงปัจจุบันมีแผ่นเปลือกโลกที่ใหญ่ที่สุด 13 แผ่นซึ่งครอบคลุม 90% ของพื้นผิวโลก

แผ่นธรณีภาคที่ใหญ่ที่สุด:

• จานออสเตรเลีย- 47,000,000 ตารางกิโลเมตร
• แผ่นแอนตาร์กติก- 60,900,000 ตารางกิโลเมตร
• อนุทวีปอาหรับ- 5,000,000 กม²
• จานแอฟริกัน- 61,300,000 ตารางกิโลเมตร
• แผ่นยูเรเซียน- 67,800,000 km²
• จานฮินดูสถาน- 11,900,000 ตารางกิโลเมตร
• จานมะพร้าว - 2,900,000 km²
• จานนัซคา - 15,600,000 km²
• แผ่นแปซิฟิก- 103,300,000 km²
• แผ่นอเมริกาเหนือ- 75,900,000 ตารางกิโลเมตร
• จานโซมาเลีย- 16,700,000 ตารางกิโลเมตร
• จานอเมริกาใต้- 43,600,000 ตารางกิโลเมตร
• จานฟิลิปปินส์- 5,500,000 km²

ที่นี่ต้องบอกว่ามีเปลือกโลกทวีปและมหาสมุทร แผ่นเปลือกโลกบางแผ่นประกอบด้วยเปลือกโลกประเภทเดียวทั้งหมด (เช่น แผ่นแปซิฟิก) และบางแผ่นเป็นประเภทผสม โดยที่แผ่นเปลือกโลกเริ่มต้นในมหาสมุทรและเปลี่ยนผ่านไปยังทวีปได้อย่างราบรื่น ความหนาของชั้นเหล่านี้คือ 70-100 กิโลเมตร

แผ่นเปลือกโลกที่ลอยอยู่บนพื้นผิวของชั้นที่หลอมละลายบางส่วนของโลก - เสื้อคลุม เมื่อแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนออกจากกัน หินเหลวที่เรียกว่าแมกมาจะเติมรอยแตกระหว่างแผ่นทั้งสอง เมื่อแมกมาแข็งตัว จะเกิดเป็นหินผลึกใหม่ เราจะพูดถึงหินหนืดในรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความเกี่ยวกับภูเขาไฟ

แผนที่ของแผ่นธรณีภาค

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 American F.B. เทย์เลอร์และชาวเยอรมัน อัลเฟรด เวเกเนอร์ได้ข้อสรุปพร้อมกันว่าตำแหน่งของทวีปกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ โดยวิธีการที่นี่คือสิ่งที่เป็นส่วนใหญ่ แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถอธิบายได้ว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรจนกระทั่งช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ 20 เมื่อหลักคำสอนของกระบวนการทางธรณีวิทยาบนพื้นทะเลได้รับการพัฒนา

เป็นฟอสซิลที่มีบทบาทสำคัญในที่นี่ ในทวีปต่าง ๆ พบซากฟอสซิลของสัตว์ที่ไม่สามารถว่ายน้ำข้ามมหาสมุทรได้อย่างชัดเจน สิ่งนี้นำไปสู่การสันนิษฐานว่าเมื่อทวีปทั้งหมดเชื่อมต่อกันและสัตว์ต่าง ๆ ก็ผ่านไปอย่างสงบระหว่างพวกเขา

ติดตาม . เรามีข้อเท็จจริงที่น่าสนใจและเรื่องราวที่น่าสนใจมากมายจากชีวิตของผู้คน

แผ่น Lithospheric- บล็อกแข็งขนาดใหญ่ของเปลือกโลก ถูกจำกัดโดยโซนความผิดปกติที่เกิดจากแผ่นดินไหวและเปลือกโลก

ตามกฎแล้วเพลตจะถูกคั่นด้วยรอยเลื่อนลึกและเคลื่อนไปตามชั้นหนืดของเสื้อคลุมที่สัมพันธ์กันในอัตรา 2-3 ซม. ต่อปี เมื่อแผ่นเปลือกโลกชนกัน จะก่อตัวขึ้น เข็มขัดภูเขา . เมื่อแผ่นเปลือกโลกและมหาสมุทรมีปฏิสัมพันธ์กัน แผ่นเปลือกโลกที่มีเปลือกโลกในมหาสมุทรจะเคลื่อนที่ใต้แผ่นเปลือกโลกพร้อมกับเปลือกโลกซึ่งส่งผลให้เกิดร่องลึกก้นสมุทรและส่วนโค้งของเกาะ

การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของสสารในเสื้อคลุม ในส่วนต่าง ๆ ของเสื้อคลุม มีกระแสความร้อนที่ทรงพลังและสสารเพิ่มขึ้นจากส่วนลึกสู่พื้นผิวโลก

ครอบคลุมพื้นผิวโลกมากกว่า 90% 13 แผ่นธรณีภาคที่ใหญ่ที่สุด

รอยแยก– การแตกร้าวครั้งใหญ่ในเปลือกโลก ซึ่งก่อตัวขึ้นในระหว่างการยืดออกในแนวนอน (กล่าวคือ ที่ซึ่งกระแสความร้อนและสสารต่างกัน) ในรอยแยกนั้นมีการเทของแมกมา รอยตำหนิใหม่ ม้าลาย กราเบนส์ปรากฏขึ้น สันเขากลางมหาสมุทรกำลังก่อตัว

อันดับแรก สมมติฐานการเคลื่อนตัวของทวีป (เช่น การเคลื่อนตัวในแนวราบของเปลือกโลก) ถูกหยิบยกขึ้นเมื่อต้นศตวรรษที่ยี่สิบ อ. วีเกเนอร์. บนพื้นฐานของมันสร้าง ทฤษฎีแผ่นธรณีภาค ม. ตามทฤษฎีนี้ ธรณีภาคไม่ใช่หินใหญ่ก้อนเดียว แต่ประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่และขนาดเล็ก "ลอย" บนชั้นแอสทีโนสเฟียร์ บริเวณขอบระหว่างแผ่นธรณีภาคเรียกว่า สายพานป้องกันแผ่นดินไหว - เหล่านี้เป็นพื้นที่ที่ "กระสับกระส่าย" ที่สุดในโลก

เปลือกโลกแบ่งออกเป็นส่วนเสถียร (แพลตฟอร์ม) และส่วนที่เคลื่อนที่ได้ (พื้นที่พับ - geosynclines)

- โครงสร้างภูเขาใต้น้ำที่ทรงพลังภายในพื้นมหาสมุทร ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในตำแหน่งตรงกลาง ใกล้สันเขากลางมหาสมุทร แผ่นธรณีธรณีเคลื่อนออกจากกัน และเปลือกโลกหินบะซอลต์อายุน้อยปรากฏขึ้น กระบวนการนี้มาพร้อมกับภูเขาไฟที่รุนแรงและการเกิดแผ่นดินไหวสูง

โซนรอยแยกของทวีป ได้แก่ ระบบรอยแยกของแอฟริกาตะวันออก ระบบรอยแยกไบคาล ความแตกแยกเช่นเดียวกับสันเขากลางมหาสมุทรมีลักษณะเฉพาะจากการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟ

แผ่นเปลือกโลก- สมมติฐานที่บอกว่าเปลือกโลกแบ่งออกเป็นแผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่ไปตามเสื้อคลุมในแนวนอน ใกล้สันเขากลางมหาสมุทร แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนออกจากกันและก่อตัวขึ้นเนื่องจากสสารที่เพิ่มขึ้นจากส่วนลึกของโลก ในร่องลึกใต้ท้องทะเลลึก จานหนึ่งเคลื่อนอยู่ใต้อีกจานหนึ่งและถูกปกคลุมโดยเสื้อคลุม ในสถานที่ที่แผ่นเปลือกโลกชนกันจะเกิดโครงสร้างที่พับขึ้น

ทวีปดริฟท์

ให้เราหันไปหาแนวคิดที่สำคัญที่สุดสำหรับชาวโลกเกี่ยวกับทฤษฎีการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก - ขนาดใหญ่มากถึงหลายล้านกม. 2 บล็อกของเปลือกโลกซึ่งเป็นรากฐานของหินอัคนีการเปลี่ยนแปลงและหินแกรนิต ยู่ยี่อย่างแรง ปกคลุมจากด้านบนด้วยหินตะกอน "ปกคลุม" ระยะทาง 3-4 กม. . ความโล่งใจของชานชาลาประกอบด้วยที่ราบกว้างใหญ่และทิวเขาแต่ละลูก แก่นแท้ของแต่ละทวีปคือแพลตฟอร์มโบราณตั้งแต่หนึ่งฐานขึ้นไป ล้อมรอบด้วยทิวเขา การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาครองรับ

ต้นศตวรรษที่ 20 ถูกทำเครื่องหมายด้วยการเกิดขึ้นของสมมติฐานที่ถูกกำหนดให้มีบทบาทสำคัญในธรณีศาสตร์ F. Taylor (1910) และหลังจากเขา A. Wegener (1912) ได้แสดงความคิดของการเคลื่อนไหวในแนวนอนของทวีปในระยะทางไกล (การเคลื่อนตัวของทวีป) แต่ "ในยุค 30 ของศตวรรษที่ 20 กระแสน้ำได้ถูกสร้างขึ้นในเปลือกโลก ซึ่งถือว่าเป็นประเภทชั้นนำของการเคลื่อนไหวในแนวดิ่งของเปลือกโลกซึ่งขึ้นอยู่กับกระบวนการสร้างความแตกต่างของสารของเสื้อคลุมของโลก มันถูกเรียกว่า fixism เพราะมันจำตำแหน่งของเปลือกโลกที่สัมพันธ์กับเสื้อคลุม ที่จะได้รับการแก้ไขอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามในทศวรรษที่ 1960 หลังจากการค้นพบในมหาสมุทรของระบบโลกของสันเขากลางมหาสมุทรที่ล้อมรอบทั้งโลกและในบางแห่งที่ไปถึงแผ่นดินและผลอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่ง มีการหวนกลับคืนสู่แนวคิดของต้นศตวรรษที่ 20 เกี่ยวกับการเคลื่อนตัวของทวีป แต่ในรูปแบบใหม่ - การแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกซึ่งยังคงเป็นทฤษฎีชั้นนำในธรณีศาสตร์ มันแทนที่ความคิดที่มีชัยในช่วงกลางของศตวรรษที่ 20 เกี่ยวกับบทบาทนำในการกระจัดและความผิดปกติของการเคลื่อนที่ในแนวตั้งของเปลือกโลกและนำไปสู่การเคลื่อนไหวในแนวนอนของแผ่นเปลือกโลกซึ่งรวมถึงเปลือกโลกเท่านั้น แต่ยังรวมถึง ท็อปส์ซูของเสื้อคลุม

บทบัญญัติหลักของการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกมีดังนี้ ธรณีภาคอยู่ใต้พื้นแอสทีโนสเฟียร์ที่มีความหนืดน้อยกว่า เปลือกโลกแบ่งออกเป็นแผ่นใหญ่ (7) และแผ่นเล็กจำนวน จำกัด ซึ่งขอบเขตจะถูกวาดตามความเข้มข้นของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว แผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่ ได้แก่ แปซิฟิก ยูเรเซียน อเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ แอฟริกา อินโด-ออสเตรเลีย แอนตาร์กติก แผ่นหินธรณีธรณีเคลื่อนที่ไปตามแอสเธโนสเฟียร์นั้นแข็งและแข็ง ในเวลาเดียวกัน “ทวีปต่างๆ ไม่ได้เดินผ่านพื้นมหาสมุทรภายใต้อิทธิพลของแรงที่มองไม่เห็นบางอย่าง (ซึ่งสันนิษฐานว่าเป็นรุ่นดั้งเดิมของ ของสันเขาแล้วแผ่ออกไปทั้งสองข้าง” ในแบบจำลองนี้ พื้นมหาสมุทร "แสดงตัวเองเป็นสายพานลำเลียงขนาดยักษ์ที่โผล่ขึ้นมาบนพื้นผิวในเขตรอยแยกของสันเขากลางมหาสมุทรแล้วซ่อนตัวอยู่ในร่องลึกใต้ท้องทะเล": การขยายตัว (แพร่กระจาย) ของพื้นมหาสมุทรอันเนื่องมาจาก ความแตกต่างของแผ่นเปลือกโลกตามแกนของสันเขากลางมหาสมุทรและการเกิดของเปลือกโลกในมหาสมุทรใหม่นั้นชดเชยการดูดซับในโซนของ underthrust (มุดตัว) ของเปลือกโลกในร่องลึกใต้ทะเลเนื่องจากปริมาณของ โลกยังคงไม่เปลี่ยนแปลง กระบวนการนี้มาพร้อมกับ "แผ่นดินไหวที่เน้นตื้นจำนวนมาก (มีศูนย์กลางศูนย์กลางที่ระดับความลึกหลายสิบกิโลเมตร) ในเขตรอยแยกและแผ่นดินไหวแบบโฟกัสชัดในพื้นที่ร่องลึก (รูปที่ 12.2, 12.3)

ข้าว. 12.2. แบบแผนของการไหลของการพาความร้อนในเสื้อคลุมที่เกิดจากความแตกต่างของความหนาแน่น (ตาม Ringwood และ Green (จาก [Stacey, p. 80]) แผนภาพนี้ระบุเฟสที่คาดหวังและการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่มาพร้อมกับการพาความร้อนของสสารที่เกิดจากเสื้อคลุม การเปลี่ยนแปลงของความดันและอุณหภูมิที่ระดับความลึกต่างกัน

รูปที่ 12.3 ส่วนแผนผังของโลกตามสมมติฐานของการขยายตัว (การแพร่กระจาย) ของพื้นมหาสมุทร - b; บริเวณร่องน้ำลึก - ใน:แผ่นธรณีภาคพุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์ (A) ติดกับก้นของมัน (B และ C) และแตกออก - ส่วนหนึ่ง ("แผ่นพื้น") แตกออก (D) - ในเขต "แรงเสียดทาน" ของแผ่นเปลือกโลก - แผ่นดินไหวแบบโฟกัสตื้น (วงกลมสีดำ) ในเขต "หยุด" และ "ข้อผิดพลาด" ของจาน - แผ่นดินไหวแบบโฟกัสชัด (วงกลมสีขาว) (อ้างอิงจาก Ueda, 1980)

"ข้อมูลของการตรวจเอกซเรย์คลื่นไหวสะเทือนระบุว่าพื้นที่ลาดเอียงของความเร็วแผ่นดินไหวที่เพิ่มขึ้น แผ่นพื้นธรณีภาคของมหาสมุทรจมลึกลงไปในเสื้อคลุม ข้อมูลเหล่านี้ตรงกับพื้นผิวโฟกัสคลื่นไหวสะเทือนที่จัดตั้งขึ้นเมื่อนานมาแล้วที่จุดศูนย์กลางของแผ่นดินไหวจนถึงหลังคาด้านล่าง มีการค้นพบครั้งแรกว่าในบางกรณีแผ่นพื้นลงมาและลึกมาก เจาะเข้าไปในเสื้อคลุมด้านล่าง จมลึก ในขณะที่ยังมีส่วนลึกมาก ในบางพื้นที่ถึงแกน... ผลลัพธ์ที่สำคัญของแผ่นดินไหวล่าสุด การศึกษาเอกซ์เรย์คือการค้นพบการหลุดออกของส่วนล่างของแผ่นพื้นที่กำลังจม ปรากฏการณ์นี้ก็ไม่น่าแปลกใจเลย แหล่งที่มาของแผ่นดินไหวในระดับความลึก แล้วจึงเกิดขึ้นอีกครั้งในความลึก" [Khain 2002]

สาเหตุของการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคคือการพาความร้อนในเสื้อคลุมของโลก เหนือกิ่งก้านสาขาของกระแสพาความร้อน ธรณีภาคมีประสบการณ์การยกตัวและความตึงเครียด ซึ่งนำไปสู่การแยกแผ่นเปลือกโลกในเขตรอยแยกที่เกิดขึ้นใหม่ ด้วยระยะห่างจากรอยแยกกลางมหาสมุทร เปลือกโลกจะหนาแน่นขึ้น หนักขึ้น และพื้นผิวของมันจะจมลง ซึ่งอธิบายการเพิ่มขึ้นของความลึกของมหาสมุทร และท้ายที่สุดจะจมลงไปในร่องลึกใต้ท้องทะเลลึก ในรอยแยกของทวีป การลดทอนของกระแสน้ำที่ปกคลุมไปด้วยความร้อนจะนำไปสู่การเย็นตัวและการทรุดตัวของเปลือกโลกด้วยการก่อตัวของแอ่งที่เต็มไปด้วยตะกอน ในเขตบรรจบกันและการชนกันของแผ่นเปลือกโลก เปลือกโลกและธรณีภาคจะประสบกับการกดทับ ความหนาของเปลือกโลกเพิ่มขึ้น และการเคลื่อนไหวขึ้นอย่างเข้มข้นเริ่มต้นขึ้น ซึ่งนำไปสู่การสร้างภูเขา กระบวนการทั้งหมดเหล่านี้ รวมทั้งการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคและแผ่นพื้น เกี่ยวข้องโดยตรงกับกลไกของการก่อตัวของแร่ธาตุ

การเคลื่อนที่ของเปลือกโลกสมัยใหม่ได้รับการศึกษาโดยวิธี geodetic ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและทุกที่ ความเร็วของการเคลื่อนที่ในแนวตั้งมาจากเศษส่วนถึงสองสามสิบมม. การเคลื่อนที่ในแนวนอนเป็นลำดับความสำคัญที่สูงขึ้น - จากเศษส่วนถึงสองสามสิบซม. ต่อปี (คาบสมุทรสแกนดิเนเวียเพิ่มขึ้น 250 ม. ใน 25,000 ปี) ปีเตอร์สเบิร์กได้เพิ่มขึ้น 1 เมตรในช่วงที่มีอยู่ ) เหล่านั้น. แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด แนวตั้งช้าๆ (ภูเขาสูงหลายพันเมตรก่อตัวขึ้นในช่วงหลายล้านปี) และการเคลื่อนไหวในแนวราบ (หลายร้อยล้านปีที่นำไปสู่การเคลื่อนตัวเป็นพันกิโลเมตร) เกิดจากการเคลื่อนตัวของเสื้อคลุมที่ช้าแต่มีพลังมหาศาล วัตถุ.

"บทบัญญัติของทฤษฎีการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกได้รับการทดสอบทดลองในการขุดเจาะใต้ทะเลลึกซึ่งเริ่มขึ้นในปี 2511 จากเรือวิจัย Glomar Challenger ของอเมริกาซึ่งยืนยันการก่อตัวของมหาสมุทรในกระบวนการแพร่กระจายอันเป็นผลมาจากการศึกษา หุบเขารอยแยกของสันเขามัธยฐาน ก้นทะเลแดง และอ่าวเอเดนที่มี submersibles ที่ตกลงมา ซึ่งสร้างความเป็นจริงของการแพร่กระจายและการดำรงอยู่ของข้อบกพร่องของการเปลี่ยนแปลงที่ข้ามสันเขามัธยฐานและในที่สุดในการศึกษาสมัยใหม่ การเคลื่อนที่ของจานด้วยวิธีต่างๆ ของ geodesy อวกาศ จากตำแหน่งของการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก มีการอธิบายปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยามากมาย แต่ในขณะเดียวกัน กลับกลายเป็นว่าความซับซ้อนของกระบวนการการเคลื่อนที่ร่วมกันของแผ่นเปลือกโลกนั้นมากกว่าที่กำหนดไว้ในทฤษฎีดั้งเดิม ... การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะใน ความรุนแรงของการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกและการเสียรูปการมีอยู่ของเครือข่ายระดับโลกที่มีเสถียรภาพของความผิดพลาดลึกและอื่น ๆ คำถามเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นของการกระทำของการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกในประวัติศาสตร์ของโลกยังคงเปิดอยู่เนื่องจากสัญญาณโดยตรงของกระบวนการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก ... เป็นที่รู้จักเฉพาะจากปลาย Proterozoic อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบางคนตระหนักดีถึงการปรากฎของเปลือกโลกตั้งแต่ยุค Archean หรือ Proterozoic ในยุคแรก จากดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ มีสัญญาณของการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกบางส่วนปรากฏบนดาวศุกร์

การแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกในขั้นต้นพบกับความสงสัยโดยเฉพาะในประเทศของเราเขียนนักวิชาการ V.E. Khain ได้รับการยืนยันที่น่าเชื่อในการขุดเจาะใต้ทะเลลึกและการสังเกตการณ์จากยานสำรวจใต้น้ำในมหาสมุทร ในการวัดการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคโดยตรงโดยใช้วิธี geodesy อวกาศ ในข้อมูลยุคแม่เหล็กและวัสดุอื่น ๆ และกลายเป็นครั้งแรก ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริงในประวัติศาสตร์ธรณีวิทยา ในเวลาเดียวกัน ในช่วงไตรมาสที่ผ่านของศตวรรษ ด้วยการสะสมของวัสดุข้อเท็จจริงใหม่และหลากหลายมากขึ้นที่ได้รับโดยใช้เครื่องมือและวิธีการใหม่ มันชัดเจนขึ้นเรื่อยๆ ว่าการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกไม่สามารถอ้างคุณค่าของการแปรสัณฐานที่ครอบคลุมทั่วโลกอย่างแท้จริง แบบจำลองการพัฒนาของโลก "(ธรณีวิทยา ... หน้า 43) ดังนั้น "ไม่นานหลังจากการก่อตัวของมัน การแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกเริ่มกลายเป็นพื้นฐานของวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ของโลกที่มั่นคง" ... อิทธิพลร่วมกันที่มีขนาดใหญ่มาก . .. ถูกพบระหว่าง geotectonics และ geophysics ในด้านหนึ่งและ petrology (ศาสตร์แห่งหิน) และ geochemistry ในอีกด้านหนึ่ง ธรณีพลศาสตร์ศึกษากระบวนการภายใน (ภายใน) ที่ลึกและลึกซึ่งเปลี่ยนธรณีภาคและกำหนดวิวัฒนาการของโครงสร้าง ศึกษากระบวนการทางกายภาพที่กำหนดการพัฒนาของโลกที่เป็นของแข็งโดยรวม และแรงที่ก่อให้เกิดพวกมัน “ ข้อมูลของ "การส่ง" แผ่นดินไหวของโลกที่เรียกว่า "เอกซ์เรย์คลื่นไหวสะเทือน" แสดงให้เห็นว่ากระบวนการที่ใช้งานอยู่ในท้ายที่สุดนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของเปลือกโลกและภูมิประเทศมีต้นกำเนิดที่ลึกกว่ามาก - ในเสื้อคลุมด้านล่างและแม้กระทั่งบนมัน ชายแดนกับแกนกลาง แกนกลางที่ค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการเหล่านี้ ...

การถือกำเนิดของเอกซ์เรย์คลื่นไหวสะเทือนได้กำหนดการเปลี่ยนแปลงของธรณีไดนามิกไปสู่ระดับถัดไป และในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 ได้ก่อให้เกิด geodynamics ในระดับลึก ซึ่งกลายเป็นทิศทางที่อายุน้อยที่สุดและมีแนวโน้มมากที่สุดในวิทยาศาสตร์โลก ในการแก้ปัญหาใหม่ ๆ นอกเหนือจากการตรวจเอกซเรย์คลื่นไหวสะเทือน วิทยาศาสตร์อื่น ๆ ก็เข้ามาช่วยด้วย: วิทยาวิทยาเชิงทดลองซึ่งต้องขอบคุณอุปกรณ์ใหม่ ๆ ตอนนี้มีโอกาสศึกษาพฤติกรรมของแร่ที่ความดันและอุณหภูมิที่สอดคล้องกับความลึกสูงสุดของ ปกคลุม; ธรณีเคมีของไอโซโทปซึ่งศึกษาโดยเฉพาะอย่างยิ่งความสมดุลของไอโซโทปของธาตุหายากและก๊าซมีตระกูลในเปลือกต่าง ๆ ของโลกและเปรียบเทียบกับข้อมูลอุกกาบาต geomagnetism ซึ่งพยายามเปิดเผยกลไกและสาเหตุของการพลิกกลับของสนามแม่เหล็กของโลก geodesy ซึ่งปรับแต่งรูปร่างของ geoid (และการเคลื่อนไหวในแนวนอนและแนวตั้งของเปลือกโลก) และความรู้ของเราเกี่ยวกับโลก ...

ผลการศึกษาครั้งแรกของการศึกษาเอกซเรย์คลื่นไหวสะเทือนได้แสดงให้เห็นว่าจลนศาสตร์สมัยใหม่ของแผ่นธรณีสัณฐานนั้นค่อนข้างเพียงพอ ... จนถึงระดับความลึก 300-400 กม. และด้านล่างภาพของการเคลื่อนไหวของสสารเสื้อคลุมจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ...

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกธรณีภาคยังคงอธิบายการพัฒนาเปลือกโลกของทวีปและมหาสมุทรอย่างน่าพอใจอย่างน้อย 3 พันล้านปีที่ผ่านมา และการวัดการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีธรณีธรณีภาคโดยดาวเทียมได้ยืนยันการมีอยู่ของการเคลื่อนไหวในยุคปัจจุบัน .

ดังนั้นภาพต่อไปนี้จึงกำลังเกิดขึ้น ในส่วนตัดขวางของโลก มีชั้นที่เคลื่อนไหวมากที่สุดสามชั้น แต่ละชั้นหนาหลายร้อยกิโลเมตร: ชั้นแอสเธโนสเฟียร์และชั้น D"" ที่ฐานของเสื้อคลุม เห็นได้ชัดว่าพวกมันมีบทบาทนำในธรณีไดนามิกทั่วโลก ซึ่งกำลังกลายเป็นธรณีไดนามิกที่ไม่เป็นเชิงเส้นของโลกในฐานะระบบเปิด กล่าวคือ เอฟเฟกต์เสริมฤทธิ์กันเช่นเอฟเฟกต์ Benard สามารถเกิดขึ้นได้ในเสื้อคลุมและแกนของเหลว

เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ของแม่เหล็กแมกมาทิซึมภายในซึ่งไม่สามารถเข้าใจได้ในกรอบของทฤษฎีการแปรสัณฐานของแผ่นธรณีภาคและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการก่อตัวของกลุ่มภูเขาไฟเชิงเส้นซึ่งอายุของอาคารตามธรรมชาติเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นในปัจจุบัน ไปข้างหน้าในปี 1963 โดย J. Wilson และยืนยันในปี 1972 W. Morgan สมมติฐานของไอพ่นเสื้อคลุมจากน้อยไปมาก (รูปที่ 12.1, 12.5) ที่ยื่นออกมาสู่พื้นผิวใน "จุดร้อน" (ตำแหน่งของ "จุดร้อน" บนพื้นผิวถูกควบคุม โดยพื้นที่ที่ซึมผ่านได้อ่อนแอในเปลือกโลกและธรณีภาค เป็นตัวอย่างคลาสสิกของ "ฮอตสปอต" สมัยใหม่เกี่ยวกับไอซ์แลนด์) "การแปรสัณฐานของขนนกนี้กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นทุกปี

มันกลายเป็น ... พันธมิตรที่เกือบจะเท่ากันของการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก (การแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าระดับสากลของการกำจัดความร้อนลึกผ่าน "จุดร้อน" นั้นเกินกว่าการปลดปล่อยความร้อนในเขตการแพร่กระจายของสันเขากลางมหาสมุทร… มีเหตุอันควรสันนิษฐานว่ารากของยอดพุ่งถึง ด้านล่างสุดของเสื้อคลุม... ปัญหาหลักคืออัตราส่วนของการพาความร้อน ซึ่งควบคุมจลนศาสตร์ของแผ่นธรณีภาคที่มีการเคลื่อนตัว (การเคลื่อนที่ในแนวนอน) ทำให้ขนนกลอยขึ้น โดยหลักการแล้ว กระบวนการเหล่านี้ไม่สามารถเป็นกระบวนการที่เป็นอิสระได้อีกต่อไป อย่างไรก็ตาม เนื่องจากช่องทางที่ไอพ่นของเสื้อคลุมสูงขึ้นจะแคบลง จึงไม่มีสัญญาณการตรวจเอกซเรย์คลื่นไหวสะเทือนจากการเพิ่มขึ้นจากเสื้อคลุมด้านล่าง

คำถามเรื่องความคงที่ของขนนกนั้นสำคัญมาก รากฐานที่สำคัญของสมมติฐานของวิลสัน - มอร์แกนคือแนวคิดของตำแหน่งคงที่ของรากขนนกในเสื้อคลุมใต้ธรณีสัณฐานและการก่อตัวของกลุ่มภูเขาไฟโดยเพิ่มขึ้นเป็นประจำในอายุของอาคารที่มีระยะห่างจากศูนย์กลางการปะทุที่ทันสมัย ถึง "การกะพริบ" ของแผ่นเปลือกโลกที่เคลื่อนตัวอยู่เหนือพวกมันด้วยไอพ่นเสื้อคลุมร้อน ... อย่างไรก็ตาม ยังมีตัวอย่างที่เถียงไม่ได้ของโซ่ภูเขาไฟประเภทฮาวายมากนัก ... ดังนั้นปัญหายังคงคลุมเครืออยู่มาก ขนนก

ธรณีพลศาสตร์

ในธรณีพลศาสตร์ จะพิจารณาปฏิสัมพันธ์ของกระบวนการที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นในเปลือกโลกและเสื้อคลุม หนึ่งในตัวแปรของธรณีไดนามิกที่ให้ภาพที่ซับซ้อนมากขึ้นของการเคลื่อนที่ของเสื้อคลุมมากกว่าที่อธิบายไว้ข้างต้น (รูปที่ 12.2) กำลังได้รับการพัฒนาโดย E.V. Artyushkov ในหนังสือ Geodynamics (มอสโก, Nauka, 1979) ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองทางกายภาพและทางเคมีต่างๆ ถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกันอย่างไรในคำอธิบายเชิงธรณีไดนามิกที่แท้จริง

ตามแนวคิดที่นำเสนอในหนังสือเล่มนี้ แหล่งพลังงานหลักสำหรับกระบวนการแปรสัณฐานทั้งหมดคือกระบวนการสร้างความแตกต่างจากแรงโน้มถ่วงของสสาร ซึ่งเกิดขึ้นในเสื้อคลุมด้านล่าง หลังจากการแยกส่วนประกอบหนัก (เหล็ก ฯลฯ) ออกจากหินของเสื้อคลุมด้านล่างซึ่งลงไปในแกนกลาง “ส่วนผสมของของแข็งยังคงอยู่ เบากว่าเสื้อคลุมชั้นล่างที่วางอยู่ ... ตำแหน่งของชั้นของแสง วัสดุภายใต้สารที่หนักกว่านั้นไม่เสถียร ... ดังนั้นแสงที่วัสดุจะถูกรวบรวมเป็นระยะในบล็อกขนาดใหญ่ที่มีขนาด 100 กม. และลอยขึ้นไปบนชั้นบนของโลก เสื้อคลุมส่วนบนก่อตัวขึ้นจากวัสดุนี้ในช่วงอายุของโลก

เสื้อคลุมด้านล่างน่าจะเป็นสสารหลักที่ยังไม่แยกความแตกต่างของโลก ในระหว่างการวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ แกนกลางและแมนเทิลบนจะเติบโตโดยแลกกับชั้นล่าง

เป็นไปได้มากว่าการเพิ่มขึ้นของบล็อกของวัสดุเบาในเสื้อคลุมด้านล่างเกิดขึ้นตามช่องทาง (ดูรูปที่ 12.6) ซึ่งอุณหภูมิของสารจะเพิ่มขึ้นอย่างมากและความหนืดจะลดลงอย่างรวดเร็ว การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยพลังงานศักย์จำนวนมากเมื่อวัสดุที่มีน้ำหนักเบาพุ่งสูงขึ้นในสนามแรงโน้มถ่วงจนถึงระยะทางประมาณ 2,000 กม. เมื่อผ่านช่องดังกล่าว วัสดุที่มีน้ำหนักเบาจะร้อนขึ้นอย่างมากเช่นกัน ~ 1,000 ° ดังนั้นมันจึงเข้าสู่เสื้อคลุมส่วนบนที่มีความร้อนและเบาผิดปกติเมื่อเทียบกับบริเวณโดยรอบ

เนื่องจากความหนาแน่นลดลง วัสดุน้ำหนักเบาจึงลอยเข้าไปในชั้นบนของเสื้อคลุมด้านบน ลงไปที่ระดับความลึก 100–200 กม. หรือน้อยกว่า จุดหลอมเหลวของสารที่เป็นส่วนประกอบจะลดลงอย่างรวดเร็วพร้อมกับแรงดันที่ลดลง ดังนั้น ที่ระดับความลึกตื้น การละลายบางส่วนของวัสดุเบาและความแตกต่างรองในความหนาแน่นจึงเกิดขึ้น หลังจากการแตกตัวเบื้องต้นที่ขอบเขตของเยื่อหุ้มแกน-แมนเทิล สารที่มีความหนาแน่นมากกว่าที่ปล่อยออกมาในระหว่างการสร้างความแตกต่างจะจมลงในส่วนล่างของเสื้อคลุมด้านบน ในขณะที่สารที่เบาที่สุดจะลอยขึ้นไปด้านบน ชุดของการเคลื่อนที่ของสสารในเสื้อคลุมซึ่งสัมพันธ์กับการกระจายตัวของสารที่มีความหนาแน่นต่างกันซึ่งเป็นผลมาจากการแยกตัวออกจากกันสามารถเรียกได้ว่าเป็นการพาความร้อนด้วยสารเคมี

การเพิ่มขึ้นของวัสดุที่มีน้ำหนักเบาผ่านช่องทางในเสื้อคลุมด้านล่างเกิดขึ้นเป็นระยะๆ ในช่วงเวลาประมาณ 200 Ma ในช่วงเวลาที่มีการเพิ่มขึ้น ในช่วงเวลาหลายสิบล้านปีหรือน้อยกว่านั้น วัสดุแสงที่มีความร้อนสูงจำนวนมากเข้าสู่ชั้นบนของโลกจากขอบเขตของเสื้อคลุมแกนกลางซึ่งสัมพันธ์กับปริมาตรกับชั้นบนสุด เสื้อคลุมที่มีความหนาหลายสิบกิโลเมตรขึ้นไป อย่างไรก็ตาม การรวมวัสดุน้ำหนักเบาเข้ากับเสื้อคลุมด้านบนไม่ได้เกิดขึ้นทุกที่ ช่องต่างๆ ในเสื้อคลุมด้านล่างอยู่ห่างจากกันเป็นระยะทางหลายพันกิโลเมตร พวกมันยังสามารถสร้างระบบเชิงเส้นตรง โดยที่ช่องสัญญาณอยู่ใกล้กันมากขึ้น แต่ตัวระบบเองก็จะอยู่ห่างจากกันมากเช่นกัน วัสดุเบาที่ลอดผ่านช่องในเสื้อคลุมด้านบนจะลอยขึ้นไปในแนวตั้งเป็นส่วนใหญ่และเติมบริเวณที่อยู่เหนือช่อง (ดูรูปที่ 12.6) โดยไม่กระจายในระยะทางไกลในแนวนอน ในส่วนบนของเสื้อคลุม เมื่อเร็ว ๆ นี้วัสดุเบาจำนวนมากถูกบุกรุกทำให้เกิดความไม่เป็นเนื้อเดียวกันที่อุณหภูมิสูงพร้อมค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นความเร็วที่ลดลงของคลื่นยืดหยุ่นและการลดทอนที่เพิ่มขึ้น มาตราส่วนแนวนอนของความไม่เท่าเทียมกันในทิศทางตามขวาง ~ 1,000 กม...

ในชั้นบนของเสื้อคลุมด้านบนมีความหนืดของสารลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้ที่ความลึกโดยเฉลี่ย 100 ถึง 200 กม. ชั้นของความหนืดต่ำจึงเกิดขึ้น - แอสทีโนสเฟียร์. ความหนืดของมันในบริเวณที่มีเสื้อคลุมค่อนข้างเย็นคือ η ~ 10 19 - 10 20 ชั่ง

ในกรณีที่วัสดุที่ให้ความร้อนแบบเบาจำนวนมากซึ่งเพิ่งเพิ่มขึ้นจากขอบเขตของแกนกลาง-แมนเทิลตั้งอยู่ในแอสเธโนสเฟียร์ ความหนืดของชั้นนี้จะลดลงมากยิ่งขึ้นและความหนาก็เพิ่มขึ้น เหนือแอสทีโนสเฟียร์มีชั้นที่มีความหนืดมากกว่ามาก - ธรณีภาคซึ่งโดยทั่วไป รวมถึงเปลือกโลกและชั้นบนสุด เย็นที่สุดและหนืดที่สุดของเสื้อคลุมด้านบน. ความหนาของเปลือกโลกในบริเวณที่มีความเสถียรอยู่ที่ ~ 100 กม. และสูงถึงหลายร้อยกิโลเมตร ความหนืดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ อย่างน้อยโดยสามลำดับความสำคัญ ก็เกิดขึ้นในเสื้อคลุมภายใต้แอสเทโนสเฟียร์เช่นกัน

การพาความร้อนด้วยสารเคมีเกี่ยวข้องกับการกระจัดขนาดใหญ่ของมวลสารจำนวนมากในเสื้อคลุมด้านบน อย่างไรก็ตาม เสื้อคลุมไหลด้วยตัวเองไม่ได้นำไปสู่การเคลื่อนตัวของเปลือกโลกในแนวตั้งหรือแนวนอนที่มีนัยสำคัญ เนื่องจากความหนืดลดลงอย่างมากในชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นชั้นหล่อลื่นระหว่างเปลือกโลกและส่วนหลักของเสื้อคลุมที่อยู่ใต้ชั้นบรรยากาศแอสเธโนสเฟียร์ เนื่องจากการมีอยู่ของแอสเธโนสเฟียร์ ปฏิสัมพันธ์หนืดของธรณีภาคกับกระแสในเสื้อคลุมที่อยู่เบื้องล่าง กลับกลายเป็นอ่อนแอ ดังนั้นการเคลื่อนที่แปรสัณฐานของเปลือกโลกและเปลือกโลกจึงไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับกระแสเหล่านี้" [Artyushkov, pp. 288-291] และกลไกของการเคลื่อนที่ในแนวตั้งและแนวนอนของธรณีภาคต้องได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษ

การเคลื่อนที่ในแนวตั้งของแผ่นธรณีภาค

ในพื้นที่ที่มีการนำวัสดุแสงที่มีความร้อนสูงจำนวนมากเข้าสู่ชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์ มันจะละลายบางส่วนและทำให้เกิดความแตกต่าง ส่วนประกอบที่เบาที่สุดของวัสดุเบาที่ปล่อยออกมาในระหว่างการสร้างความแตกต่าง ลอยขึ้น ผ่านแอสทีโนสเฟียร์อย่างรวดเร็ว และไปถึงฐานของธรณีภาค ซึ่งอัตราการขึ้นของพวกมันลดลงอย่างรวดเร็ว สารนี้ในหลายพื้นที่ก่อให้เกิดการสะสมของสิ่งที่เรียกว่าเสื้อคลุมผิดปกติในชั้นบนของโลก ในการจัดองค์ประกอบ มันสอดคล้องกับเสื้อคลุมปกติใต้เปลือกโลกในพื้นที่ที่มั่นคง แต่แตกต่างกันในอุณหภูมิที่สูงกว่ามาก สูงถึง 1300-1500 ° และความเร็วต่ำกว่าของคลื่นยืดหยุ่นตามยาว เนื่องจากอุณหภูมิสูง ความหนาแน่นของเสื้อคลุมผิดปกติจึงต่ำกว่าความหนาแน่นของเสื้อคลุมปกติ การเข้ามาของมันภายใต้ธรณีภาคนำไปสู่การยกตัวของไอโซสแตติกหลัง (ตามกฎของอาร์คิมิดีส)

เนื่องจากอุณหภูมิสูง ความหนืดของเสื้อคลุมผิดปกติจึงต่ำมาก ดังนั้น เมื่อไปถึงธรณีภาค มันจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปตามพื้นรองเท้า แทนที่สารที่ร้อนจัดและหนาแน่นน้อยกว่าของแอสเธโนสเฟียร์ที่เคยตั้งอยู่ที่นี่ ระหว่างการเคลื่อนที่ เสื้อคลุมที่ผิดปกติจะเติมพื้นที่ที่ฐานของธรณีภาคถูกยกขึ้น - กับดัก และไหลไปรอบๆ บริเวณที่จมอยู่ใต้น้ำลึกของฐานของเปลือกโลก - ตัวป้องกันกับดัก เป็นผลให้เปลือกโลกเหนือกับดักสัมผัสกับการยกตัวแบบไอโซสแตติก ในขณะที่เหนือตัวป้องกันกับดัก ในการประมาณครั้งแรก เปลือกโลกจะยังคงมีเสถียรภาพ

การเย็นตัวของเปลือกโลกและเสื้อคลุมชั้นบนที่ระดับความลึกประมาณ 100 กม. เกิดขึ้นช้ามาก และใช้เวลาหลายร้อยล้านปี ดังนั้นความไม่เท่ากันในความหนาของเปลือกโลกเนื่องจากการแปรผันของอุณหภูมิในแนวนอนมีความเฉื่อยมาก

หากกับดักอยู่ใกล้กับกระแสน้ำที่ไหลขึ้นของเสื้อคลุมที่มีความผิดปกติจากส่วนลึก มันก็จะดักจับในปริมาณมากและได้รับความร้อนสูง เป็นผลให้มีการสร้างโครงสร้างภูเขาขนาดใหญ่เหนือกับดัก... ตามโครงการนี้การยกสูงเกิดขึ้นในพื้นที่ของ orogeny ของ epiplatform (อาคารภูเขา) ในเข็มขัดพับที่สถานที่เดิมของโครงสร้างภูเขาต่ำเช่นกัน เช่นเดียวกับบนเกาะโค้ง

ชั้นของเสื้อคลุมผิดปกติที่ติดอยู่ใต้เกราะเดิมจะหดตัว 1-2 กม. ในระหว่างการทำความเย็น ในเวลาเดียวกัน เปลือกโลกที่อยู่เหนือมันประสบกับการทรุดตัวและตะกอนสะสมในรางน้ำที่เกิด ภายใต้น้ำหนักของเปลือกโลกจะจมอยู่ใต้น้ำเพิ่มเติม ความลึกสุดท้ายของแอ่งตะกอนที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้สามารถไปถึง 5-8 กม.

พร้อมกันกับการบดอัดของเสื้อคลุมในกับดักในส่วนล่างของชั้นหินบะซอลต์ของเปลือกโลก การเปลี่ยนแปลงเฟสของหินบะซอลต์เป็นแกรนูลโกเมนที่หนาแน่นขึ้นและอีโคไคต์สามารถเกิดขึ้นได้ นอกจากนี้ยังสามารถบีบอัดเปลือกโลกได้สูงถึง 1-2 กม. และทรุดตัวได้สูงถึง 5–8 กม. เมื่อรางเต็มไปด้วยตะกอน

กระบวนการบีบอัดในธรณีภาคที่อธิบายนั้นพัฒนาอย่างช้าๆ ตลอดระยะเวลา ³ 10 2 ล้านปี นำไปสู่การก่อตัวของแอ่งตะกอนบนแท่น ความลึกของพวกมันถูกกำหนดโดยความเข้มของการบดอัดของเสื้อคลุมในกับดักและสสารเปลือกโลกในชั้นหินบะซอลต์และสามารถเข้าถึงได้ 15–16 กม.

ความร้อนที่ไหลออกจากเปลือกโลกผิดปกติทำให้เสื้อคลุมที่อยู่เหนือเปลือกโลกอุ่นขึ้น และลดความหนืดของเสื้อคลุม ดังนั้นเสื้อคลุมที่ผิดปกติจึงค่อยๆแทนที่เสื้อคลุมปกติที่หนาแน่นกว่าซึ่งอยู่ในเปลือกโลกและเข้าสู่เปลือกโลกโดยเย็นลงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อสัมผัสกับเสื้อคลุมผิดปกติซึ่งมีอุณหภูมิ Τ~800-900°C กับชั้นหินบะซอลต์ของเปลือกโลก การเปลี่ยนเฟสไปเป็นเอคลอกต์จะเกิดขึ้นในชั้นนี้ตลอดระยะเวลาประมาณ 1-10 ล้านปี ความหนาแน่นของเอกโคไคต์สูงกว่าของเสื้อคลุม ดังนั้นจึงแยกตัวออกจากเปลือกโลกและพุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์ที่อยู่ด้านล่าง เปลือกโลกที่บางลงอย่างมากจะสลายตัวแบบคงที่ (ดูรูปที่ 12.6) และในกรณีนี้จะเกิดภาวะซึมเศร้าลึก ตอนแรกเต็มไปด้วยน้ำ และต่อมามีชั้นตะกอนหนาขึ้น ตามรูปแบบที่อธิบายไว้ ความหดหู่ของทะเลภายในจะก่อตัวขึ้นด้วยเปลือกโลกที่มีความหนาลดลงอย่างมาก ตัวอย่าง ได้แก่ แอ่งทะเลดำและแอ่งน้ำลึกของทะเลเมดิเตอร์เรเนียนตะวันตก

เหนือพื้นที่ของการพองตัวของวัสดุจากเสื้อคลุม การเคลื่อนไหวทั้งจากน้อยไปมากและจากมากไปน้อยมักจะพัฒนา โครงสร้างบนภูเขาสูงก่อตัวขึ้นเมื่อเสื้อคลุมที่มีอุณหภูมิสูงผิดปกติ (T³1000 °C) อุดกับดักใต้โล่และภูเขาต่ำ ทะเลภายในเกิดขึ้นที่บริเวณแอ่งตะกอนที่อยู่ใกล้เคียงเมื่อเสื้อคลุมผิดปกติที่ระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิ Τ~800-900°C ทะลุทะลวงไปยังเปลือกโลก การรวมกันของภูเขาสูงและภาวะซึมเศร้าลึกที่เกิดขึ้นในขั้นตอนล่าสุดเป็นลักษณะของเข็มขัด geosynclinal อัลไพน์ของยูเรเซีย

การเพิ่มขึ้นของเสื้อคลุมผิดปกติจากความลึกเกิดขึ้นในภูมิภาคต่างๆ ของโลก หากกับดักอยู่ใกล้กับพื้นที่ดังกล่าว กับดักนั้นก็จะจับเสื้อคลุมที่ผิดปกติอีกครั้ง และอาณาเขตที่อยู่เหนือพวกมันก็ถูกยกขึ้นอีกครั้ง การป้องกันกับดักในกรณีส่วนใหญ่จะไหลไปรอบๆ โดยเสื้อคลุมที่ผิดปกติ และเปลือกโลกที่อยู่ใต้พวกมันยังคงจมต่อไป

การเคลื่อนที่ในแนวนอนของแผ่นธรณีภาค

การก่อตัวของการยกตัวขึ้นเมื่อเสื้อคลุมผิดปกติเข้าสู่เปลือกโลกในมหาสมุทรและทวีปจะเพิ่มพลังงานศักย์ที่เก็บไว้ในชั้นบนของโลก เปลือกโลกและเสื้อคลุมผิดปกติมีแนวโน้มที่จะกระจายออกจากกันเพื่อปลดปล่อยพลังงานส่วนเกินนี้ เป็นผลให้เกิดความเครียดเพิ่มเติมจำนวนมากในเปลือกโลกจากหลายร้อยแท่งไปจนถึงหลายกิโลบาร์ การเคลื่อนที่ของเปลือกโลกประเภทต่างๆ สัมพันธ์กับความเค้นเหล่านี้

การขยายตัวของพื้นมหาสมุทรและการเคลื่อนตัวของทวีปเกิดขึ้นจากการขยายตัวพร้อมกันของสันเขากลางมหาสมุทรและการทรุดตัวของแผ่นเปลือกโลกธรณีภาคในมหาสมุทรเข้าไปในเสื้อคลุม เสื้อคลุมผิดปกติที่มีความร้อนสูงจำนวนมากอยู่ใต้สันเขามัธยฐาน (ดูรูปที่ 12.6) ในส่วนแกนของสันเขานั้นอยู่ใต้เปลือกโลกโดยตรงซึ่งมีความหนาไม่เกิน 5-7 กม. ความหนาของเปลือกโลกที่นี่ลดลงอย่างรวดเร็วและไม่เกินความหนาของเปลือกโลก เสื้อคลุมผิดปกติแพร่กระจายจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูง - จากใต้สันเขาไปด้านข้าง ในเวลาเดียวกัน มันสามารถทำลายเปลือกโลกบาง ๆ ได้อย่างง่ายดาย หลังจากนั้นแรงอัด Σ XP ~ 10 9 bar·cm ปรากฏขึ้นในเปลือกโลกในบริเวณมหาสมุทรรอบสันเขา ภายใต้อิทธิพลของแรงนี้ แผ่นเปลือกโลกของมหาสมุทรธรณีภาคสามารถเคลื่อนออกจากแกนของสันเขา ช่องว่างที่เกิดขึ้นในเปลือกโลกบนแกนของสันเขานั้นเต็มไปด้วยหินหนืดที่หลอมละลายออกจากเสื้อคลุมผิดปกติ การแช่แข็งทำให้เกิดเปลือกโลกใหม่ในมหาสมุทร นี่คือวิธีที่พื้นมหาสมุทรขยายตัว

ความหนืดของเสื้อคลุมผิดปกติใต้สันเขาตรงกลางจะลดลงอย่างมากเนื่องจากอุณหภูมิสูง มันสามารถแพร่กระจายได้ค่อนข้างเร็ว ดังนั้นการเติบโตของพื้นมหาสมุทรจึงเกิดขึ้นในอัตราที่สูง โดยเฉลี่ยจากสองสามเซนติเมตรถึงสิบเซนติเมตรต่อปี แอสเทโนสเฟียร์ในมหาสมุทรยังมีความหนืดค่อนข้างต่ำ ที่ความเร็วของการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคที่ประมาณ 10 ซม./ปี การเสียดสีหนืดระหว่างธรณีภาคและแอสทีโนสเฟียร์ใต้มหาสมุทรในทางปฏิบัติไม่ได้ป้องกันการเติบโตของพื้นมหาสมุทร และมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความเค้นในชั้นธรณีธรณี...

แผ่นหินธรณีเคลื่อนไปในทิศทางจากสันเขาไปยังโซนทรุดตัว หากพื้นที่เหล่านี้ตั้งอยู่ในมหาสมุทรเดียวกัน การเคลื่อนที่ของเปลือกโลกผ่านชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์ซึ่งมีความหนืดต่ำจะเกิดขึ้นด้วยความเร็วสูง ปัจจุบันสถานการณ์นี้เป็นเรื่องปกติสำหรับมหาสมุทรแปซิฟิก

เมื่อการขยายตัวด้านล่างเกิดขึ้นในมหาสมุทรหนึ่งและการทรุดตัวที่ชดเชยในอีกมหาสมุทรหนึ่งทวีปที่ตั้งอยู่ระหว่างพวกเขาก็จะลอยไปสู่พื้นที่ทรุดตัว ความหนืดของแอสเทโนสเฟียร์ใต้ทวีปนั้นสูงกว่าใต้มหาสมุทรมาก ดังนั้นการเสียดสีหนืดระหว่างธรณีภาคและแอสเธโนสเฟียร์ของทวีปทำให้เกิดการต่อต้านการเคลื่อนไหวที่เห็นได้ชัดเจน ลดอัตราการขยายตัวด้านล่าง หากไม่ชดเชยด้วยการทรุดตัวของธรณีภาคสู่ชั้นบรรยากาศในมหาสมุทรเดียวกัน ตัวอย่างเช่น การเติบโตของก้นมหาสมุทรแอตแลนติกจึงช้ากว่าในมหาสมุทรแปซิฟิกหลายเท่า

ที่รอยต่อระหว่างแผ่นทวีปและแผ่นมหาสมุทร ในบริเวณที่แผ่นหลังตกลงสู่ชั้นเสื้อคลุม แรงอัดจะอยู่ที่ประมาณ 10 9 bar·cm การเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของแผ่นเปลือกโลกตามขอบเขตนี้ภายใต้แรงกดทำให้เกิดแผ่นดินไหวที่รุนแรงซ้ำแล้วซ้ำอีก ในกรณีนี้ “สาเหตุทั่วไปของการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกและเสื้อคลุมคือความปรารถนาของโลกที่จะไปถึงสภาวะที่มีพลังงานศักย์น้อยที่สุด ”

เมื่อรวมกับส่วนหนึ่งของเสื้อคลุมส่วนบนแล้วจะประกอบด้วยบล็อกขนาดใหญ่หลายก้อนซึ่งเรียกว่าแผ่นเปลือกโลก ความหนาของมันแตกต่างกัน - จาก 60 ถึง 100 กม. แผ่นเปลือกโลกส่วนใหญ่มีทั้งเปลือกโลกและเปลือกโลกในมหาสมุทร มีจานหลัก 13 แผ่น โดยจานที่ใหญ่ที่สุด 7 แผ่น ได้แก่ อเมริกัน แอฟริกัน อินโด- อามูร์

แผ่นเปลือกโลกอยู่บนชั้นพลาสติกของเสื้อคลุมด้านบน (asthenosphere) และค่อยๆเคลื่อนที่สัมพันธ์กันด้วยความเร็ว 1-6 ซม. ต่อปี ข้อเท็จจริงนี้เกิดขึ้นจากการเปรียบเทียบภาพที่ถ่ายจากดาวเทียมโลกเทียม พวกเขาแนะนำว่าโครงแบบในอนาคตอาจแตกต่างไปจากปัจจุบันอย่างสิ้นเชิง เนื่องจากเป็นที่ทราบกันว่าแผ่นธรณีภาคของอเมริกากำลังเคลื่อนเข้าหามหาสมุทรแปซิฟิก และแผ่นยูเรเซียนกำลังเข้าใกล้แอฟริกา อินโด-ออสเตรเลีย และแปซิฟิกด้วย แผ่นธรณีภาคของอเมริกาและแอฟริกาค่อยๆ เคลื่อนตัวออกจากกัน

แรงที่ทำให้เกิดการแยกตัวของแผ่นธรณีภาคเกิดขึ้นเมื่อสสารของเสื้อคลุมเคลื่อนที่ สารนี้ไหลขึ้นสูงอย่างทรงพลังผลักแผ่นเปลือกโลกออกจากกัน ทำลายเปลือกโลก ทำให้เกิดรอยเลื่อนที่ลึกลงไปในนั้น เนื่องจากการหลั่งไหลของลาวาใต้น้ำ ชั้นจะก่อตัวขึ้นตามรอยเลื่อน ดูเหมือนว่าพวกเขาจะรักษาบาดแผล - รอยแตกร้าว อย่างไรก็ตาม การยืดจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง และเกิดการแตกหักอีกครั้ง จึงค่อยๆเพิ่มขึ้น แผ่นเปลือกโลกแตกต่างไปในทิศทางที่ต่างกัน

มีโซนรอยเลื่อนบนบก แต่ส่วนใหญ่อยู่ในสันเขาในมหาสมุทรที่เปลือกโลกบางลง รอยเลื่อนที่ใหญ่ที่สุดบนบกตั้งอยู่ทางทิศตะวันออก เป็นระยะทาง 4000 กม. ความกว้างของข้อผิดพลาดนี้คือ 80-120 กม. ชานเมืองมีจุดที่สูญพันธุ์และใช้งานอยู่ประปราย

มีการสังเกตการชนกันตามแนวขอบจานอื่นๆ มันเกิดขึ้นในรูปแบบต่างๆ หากแผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งซึ่งมีเปลือกโลกเป็นมหาสมุทรและอีกแผ่นหนึ่งเป็นแผ่นทวีป เคลื่อนเข้าหากัน แผ่นเปลือกโลกที่ปกคลุมไปด้วยทะเลจะจมอยู่ใต้แผ่นทวีป ในกรณีนี้ส่วนโค้ง () หรือทิวเขา () จะเกิดขึ้น ถ้าแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นชนกัน ขอบของแผ่นเปลือกโลกเหล่านี้จะถูกบดขยี้เป็นชั้นหิน และเกิดเป็นบริเวณภูเขา ตัวอย่างเช่นพวกเขาเกิดขึ้นที่ชายแดนของแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียนและอินโดออสเตรเลีย การปรากฏตัวของพื้นที่ภูเขาในส่วนด้านในของแผ่นธรณีภาคแสดงให้เห็นว่าเมื่อมีขอบเขตระหว่างแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นที่บัดกรีอย่างแน่นหนาซึ่งกันและกันและกลายเป็นแผ่นเปลือกโลกแผ่นเดียวที่ใหญ่กว่า ดังนั้น เราสามารถสรุปได้ทั่วไป: ขอบเขต ของแผ่นธรณีภาคเป็นพื้นที่เคลื่อนที่ซึ่งภูเขาไฟถูกจำกัด พื้นที่ พื้นที่ภูเขา สันเขากลางมหาสมุทร ความกดอากาศลึก และร่องลึก มันอยู่ที่ขอบของแผ่นธรณีภาคที่เกิดขึ้นซึ่งมีต้นกำเนิดที่เกี่ยวข้องกับแมกมาติซึม