Спрединг океанічного дна

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
Введення
1. Будова літосфери і океанічна кора
2. Спрединг - розширення океанічного дна
3. Тектонічні рухи під океанічним дном
Висновок
Список джерел літератури

Введення
Сьогодні ми знаємо про Землю багато чого з того, що було незрозуміло вченим ще яких-небудь 40 років тому. Нам відомі причини землетрусів і вивержень вулканів. Ми знаємо, чому і надрах покритої снігами і льодами Аляски знаходяться багатющі поклади нафти, що утворилися з останків малюсіньких морських тварин і рослин. Ми розуміємо також, звідки на півночі Європи узялися великі родовища вугілля, джерелом якого була скам'яніла тропічна рослинність.
Дані, що дозволили розгадати одну з найбільших загадок природи, були отримані в 60-х рр.. XX століття, причому не на суші, як можна було б очікувати, а під товщею води - на дні океану. Відповіді на неї ці загадки були отримані, коли в 60-і рр.. більшість учених прийняли, теорію дрейфуючих континентів, висунуту німецьким метеорологом Альфредом Вегенером ще і 1915 р. Чому ж наукової громадськості знадобилося стільки часу, щоб погодитися з цією теорією?
На те було кілька причин. По-перше, Вегенер не був геологом. За словами геофізика Едуарда Булларда, він був членом не того профспілки, і тому геологи не прийняли його всерйоз, По-друге, хоча Вегенер уважав, що континенти рухаються, плі дрейфують він не запропонував ніякого пояснення причин цього процесу.
У 60-і роки були отримані переконливі дані, що дозволили, в остаточному підсумку, «затвердити» теорію дрейфуючих континентів і встановити механізм цього явища. Причому докази були знайдені не на самих континентах, а в океанах і під їх дном.

1. Будова літосфери і океанічна кора
Верхня тверда оболонка Землі літосфера - являє собою твердий шар товщиною близько 100 км і включає земну кору (океанічну і континентальну) та верхню частину мантії (шар, що знаходиться безпосередньо під земною корою). Кордон розділу між земною корою і мантією відома як поверхня Мохоровичича (скорочено Мохо), названа так на честь її першовідкривача, югославського геолога Андрія Мохоровичича (1857-1936).
Літосфера включає океанічну і континентальну кору і верхню частину мантії.
Океанічна кора сильно відрізняється від континентальної. Вона набагато тонше й сформувалася практично повністю за останні 200 млн. років - дуже малий термін в історії Землі, що нараховує 4 600 млн. років. На відміну від неї, континентальна кора набагато товстіше, а се вік в окремих місцях досягає 3 000 млн. років.
Товщина осадового шару на всій поверхні дна океанів невелика. Нижче знаходиться масив твердою, щільною породи темного кольору, що складається з базальтів і спресованих опадів. Даний шар корінний породи відомий як вулканічний. Під ним розташований базальтовий шар.
Континентальна кора під товщею опадів, що складається в основному з багатих кремнієм і алюмінієм більш легких порід, називається гранітно-метаморфічних шаром і спирається на базальтовий.
Хоча здебільшого поверхня океанічного дна плоска, тут виділяють два елементи рельєфу: хребти й жолоба. Серединно-океанічний хребет-то гірська ланцюг довжиною близько 80 000 км і піками висотою до 4500 м,
Серед перших досліджених ділянок цієї підводної гряди був Атлантичний хребет. Він тягнеться від Ісландії на півночі до крихітного вулканічного острова Трістан-да-Кунья на півдні, потім огинає мис Доброї Надії й з'єднується із хребтами Індійського й Тихого океанів. Як і в інших елементах системи, в Атлантичному хребті виділяють цін тральних рифтовую долину шириною близько 50 км і глибиною 2 км. На всій протяжності Средіпноокеаніческого хребта домінують підводні вулкани.
Місцями океанічні хребти знаходяться на поверхню у вигляді островів. Найбільшим з островів такого роду є Ісландія. Далеко від хребтів зустрічаються окремі вулканічні вершини, називані підводними горами. Багато хто з них піднімаються над поверхнею океану і утворюють острови, прикладом яких служить Гавайська ланцюг.
Підводні хребти були виявлені в 50-і рр.. морськими геологами Колумбійського університету (США). Вони також з'ясували, що товщина земної кори під океанами становить усього 6-7 км, тоді як під континентами вона досягає 30-40 км. Даний факт послужив першою вказівкою на те, що ложі океану "молодші" континентального.
2. Спрединг - розширення океанічного дна
У 1950 р. Гарі Гесс, професор Прінстонського університету (США), на підставі цих двох відкриттів висунув теорію спредінга (розширення) океанічного дна, згідно з якою океанічне дно постійно розсувається в сторони від підводних хребтів, За його підрахунками, нове океанічне дно створювалося зі швидкістю декількох сантиметрів у рік - досить швидко, щоб всі глибинне океанічне ложе сформувалося за останні 200 млн. років.
При таких темпах або Земля винятково швидко збільшувалася в розмірах (що, очевидно, не так), або з повой океанічної корою щось відбувалося. Гесс уважав, що океанічна кора руйнувалася з тією ж швидкістю, що й формувалася. Але де і як? Незабаром він одержав відповідь. Уздовж берегових ліній океанів проходить ряд глибоководних жолобів. Так, один з них тягнеться вздовж усього тихоокеанського узбережжя Південної Америки, а найглибшим є Маріанська западина глибиною 11 033 м, розташована недалеко від острова Гуам у Тихому океані. Гесс уважав, що океанічна кора в цих жолобах опускається назад у мантію.
Він висловив припущення про зв'язок руху кори з конвекційними течіями в мантії. Конвекційні течії це кругові рухи в рідині або пластичному матеріалі, на зразок тих, які можна бачити в киплячій каші. Вони виникають під дією висхідних теплових потоків.
Теорія професора Гесса підтверджується фактом, що інтенсивність теплового потоку, або швидкість підйому тепла, з ядра Землі до поверхні в районах хребтів дуже велика. Вона зменшується в мерс віддалення від них і досягає мінімуму в жолобах.
Але для доказу теорії було потрібно більше фактів, і їх надала сама Земля. Наша планета є гігантським магнітом, і саме її магнітне поле змушує стрілку 'компаса вказувати на північ. При утворенні з потоків вулканічної лави нова порода завжди небагато намагнічується відповідно до магнітним полем Землі.
На початку 60-х учені зробили важливе відкриття. При буксируванні науково-дослідними судами магнітних детекторів по дну океану були виявлені чергуються смуги слабкої і сильної магнетизму. На борту одного з судів, що досліджували Індійський океан, перебував учений Кембриджського університету Драммонд Метьюз.
Він розповів про відкриття аспірату університету Фреду Вайн. Вайн зрозумів, що магнітні смуги є важливим доказом заможності теорії Гесса про спрединге океанічного дна. У вересні 1963 Г. Вайн і Метьюз запропонували гіпотезу про зв'язок чергуються магнітних смуг з періодичною зміною магнітних полюсів Землі, коли магнітний північ стає магнітним півднем.
Застосувавши дану теорію до океанічних хребтах, вони зробили висновок: при розширенні океанічного дна чергуються блоки протилежно намагніченого матеріалу розходяться від центру хребта й залягають паралельно його гребеню
У той час лише деякі вчені визнавали, що магнітне поле планети дійсно міняє свою полярність. Незабаром після опублікування теорії Вайна і Метьюза група вчених геологічної служби США, очолювана Аланом Коксом, виявила сліди перемагнічування в континентальних породах практично на всіх материках і виявила, що полярність порід, сформованих в один і той же період часу, однакова. Визначаючи вік підводних скель поблизу Серединно-Атлантичного хребта, учені з'ясували, що по обидві його сторони океанічне дно розсовується зі швидкістю 2 см на рік. т з Атлантичний океан розширюється зі швидкістю 4 см на рік. і сьогодні він на 80 м ширше, ніж за часів Ісуса Христа.
В інших океанах швидкість спредінга вище, наприклад, у південному сході частини Тихого океану в півтора рази. Тим не менш, океан не стає ширше, тому що в окраїн континентів океанічне дно опускається в мантію.
Червоне море - одне з наймолодших на Землі. Як і в Атлантичному океані, у ньому є серединний хребет, і швидкість спредінга тут досягає 1 см на рік, тому Аравійський півострів поступово віддаляється від Африки. Це ж море - частина великого розриву в літосфері, що тягнеться від Східноафриканської рифової системи до западини Мертвого моря в Ізраїлі. Вчені вважають, що в майбутньому ця система може перетворитися на море.
3. Тектонічні рухи під океанічним дном
Сьогодні загальновизнаним є той факт, що континенти і океанічне дно - це окремі плити, що переміщаються по поверхні мантії відносно один одного, Даний процес відомий під назвою «тектоніка плит» і описує структурні особливості земної кори. Термін «тектоніка» буквально означає «освіта».
Плити являють собою переважно тверді блоки, які складаються із земної кір верхньої твердої частини мантії, з іншими шарами - літосфери. Під твердою мантією знаходяться астеносфера - пластична або полурасплавленная частина мантії, що залягає на глибині між ~ 100 км і 200 км від земної поверхні.
Існує приблизно 15 великих плит і велика кількість малих. Плити розділені океанічними хребтами. Хребти і їх частки: є зонами тектонічних розломів, обидві сторони від хребта плити віддаляються в протилежних напрямках.
Океанічні жолоби виникають при зіткненні двох плит. Коли одна з них опускається й іде в нижню частину мантії, а інша підсувається під наступну плиту. Так район жолобів називається «зоною субдукції.
Існують три види кордонів між плитами. Крім двох уже розглянутих (кордон по хребту, або конструктивна границя, і границя зони субдукції) є ще границя Трансформаційний розлому. Її також називають консервативною кордоном, так як в даному випадку маса літосфери залишається незмінною - не росте і не зменшується.
Трансформаційний розлом це розрив конструктивної границі під прямим кутом. Океанічні хребти не тягнуться безперервною ниткою - час від часу вони відхиляються вправо або вліво, коли плита міняє напрямок свого руху.
Межі плит не завжди проходять паралельно стику океанічної і континентальної кори. Плити часто включають обидва види кори багато хто з них перетинаються під вугіллі Деякі плити сковзають одна по іншій при зіткненні. Найбільш відомим прикладом є район у західного узбережжя Північної Америки, де межа між плитами позначена розломом Сан-Андреас.
Коли Вайн і Метьюз вперше довели, що має місце спрединг дна океану, то слід було, що рушійна сила, переміщають плити, виходить від океанічних хребтів, де постійно утворюється нова кора.
Подальші дослідження показали, що головною рушійною силою є не тяжіння поверхні океанічних хребтів, а стиск зон субдукції - місць, де стара кора втягується назад у мантію і переплавляється. Іншими словами, літосфера розтягується океанічних хребтів, а не розколюється під дією внутрішніх сил.
Землетруси і виверження вулканів в основному відбуваються на межах між плитами. Наприклад, зона субдукції на захід Південної Америки здавила частина суші утворила гори Анди, де розташована велика кількість вулканів.
Розлом Сан-Андреас - один з найбільш сейсмічно небезпечних районів світу. При бічному ковзанні двох плит відносно один одного виникає накопичується роками напруга, обумовлене силами тертя, в кінці кінців породи розриваються зміщуються, викликаючи землетрус.

Висновок
Отже, ми з'ясували, що спрединг (від англ. Sdivad - розтягувати, розширювати) - геодинамічний процес розтягування, що виражається в імпульсивне і багаторазовому раздвіганіі блоків літосфери і в заповненні вивільняється простору магмою, що генерується в мантії, а також твердими протрузія мантійних перидотитів.
Процеси спредінга локалізуються, головним чином, в межах Серединно-океанічних хребтів і формують океанічну кору, тому в цих районах вона відносно молода. Крім того, процеси спредінга протікають в задугових басейнах і улоговинах окраїнних морів. Термін «спрединг морського дна» вперше був запропонований Р. Дітце в 1961 р., а концепція спредінга морського дна була сформульована Г. Хесом і розвинена в роботах Ле Пишона в 1960-х рр.. Експериментально підтверджена в 1964-1965 рр.. під час 36-го рейсу НДС «Витязь» в район хребта Карлсберг і розлому Витязь в Індійському океані, під керівництвом Г. Уфімцева.
Простіше кажучи, величезні хребти, що розділяють земну кору під кожним океаном, позначають границі між тектонічними плитами, поступово пересуваються в протилежних напрямках є наслідком складних геологічних процесів. При раздвижении плит розплавлена ​​маса з мантії піднімається, заповнюючи різному в земній корі, а потім морське дно повільно просувається у бік континенту. Розміри спредінга були обчислені за допомогою магнітного аналізу гірських порід. В Атлантичному океані вони складають приблизно 3,5 см в рік. При зіткненні плит більш щільна океанічна платформа занурюється під континентальну платформу.
Спрединг дна океанів розглядається як вагомий доказ на користь теорії тектоніки плит. Усі глибокі океани мають кору океанічного типу, і лише мілководні моря, подібні Гудзонову або Перської заток, подстилаются материкової корою. На початку становлення теорії тектоніки плит часто ставилося питання: якщо материкові ріфти і дно океанів розширюються при спредингу, чи не повинен і сам земну кулю відповідно розширюватися? Загадка була дозволена, коли були виявлені зони субдукції - площині, нахилені приблизно під кутом 45 градусів за якими океанічна кора підсувається під край континентальної плити. На глибині бл. 500-800 км від поверхні Землі кора розплавляється і знову піднімається, формуючи магматичні камери - резервуари з лавою, яка потім викидається з вулканів.
Місця розташування вулканів тісно пов'язані з рухом літосферних плит, при цьому розрізняють три типи вулканічних зон. Вулкани субдукційних зон утворюють тихоокеанське "вогненне кільце", Індонезійську дугу і Антильську дугу у Вест-Індії. Відомі такі вулкани субдукційних зон, як Фудзіяма в Японії, Сент-Хеленс та інші в Каскадних горах США, Монтань-Пеле у Вест-Індії. Внутрішньоматерикові вулкани часто відносяться до зон розломів або рифтів.

Список джерел літератури
1. Ананьєв В.П., Потапов А.Д. Основи геології, мінералогії і петрографії. - М.: Вища школа, 2008. - 400 с.
2. Коровінское Н.В., Ясаманов Н.А. Геологія, - М.: АСТ, 2008. -450 С.
3. Нові ідеї в океанології у двох томах. - М.: Дана-Юніті.
4. Суворов А.К. Геологія з основами гідрогеології. - М.: Вища школа, 2007. - 560 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Геологія, гідрологія та геодезія | Реферат
28.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Інше - У любові душа розкривається до дна
Геологічна будова дна Світового океану
Горький м. - Реалістичне зображення гірким дна суспільства
Реалістичне зображення Горьким дна суспільства за п`єсою На дні
Горький м. - Гостра критика дійсності і трагічні долі людей дна
Горький м. - Гостра критика дійсності і трагічні долі людей дна.
Зміна очного дна у новонароджених при нормальних і патологічних пологах
Родові шляхи жіночий таз м`язи і фіксації тазового дна
© Усі права захищені
написати до нас