гипотеза дрейфа материков и теория литосферных плит

ГИПОТЕЗА ДРЕЙФА
МАТЕРИКОВ И ТЕОРИЯ
ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ
ЧАСТЬ 2
УРОК № 4 “ЛИТОСФЕРА ЗЕМЛИ”
Земная кора - самая верхняя часть
литосферы.
Земная кора - самая верхняя часть литосферы (рисунок 1). Она
представляет собой как бы тонкое “покрывало”, над которым скрыты
неспокойные земные недра. По сравнению с другими геосферами земная
кора кажется тонкой пленкой, в которую обернут земной шар. В среднем
толщина земной коры составляет всего 0,6 % от длины земного радиуса.
Внешний облик нашей планеты определяют выступы материков и
впадины океанов, заполненные водой. Чтобы ответить на вопрос, как они
образовались, надо знать различия в строении земной коры. (Выполните
ЗАДАНИЕ “Б”)
Как же объяснить различия в строении земной коры (рисунок 2)?
Большинство ученых считает, что сначала на нашей планете образовалась
кора океанического типа (о.з.к.) (рисунок 3). Под влиянием процессов,
происходящих внутри Земли, на её поверхности образовались складки, то
есть горные участки. Толщина коры увеличилась, образовались выступы
материков.
Относительно дальнейшего развития материков и впадин океанов
существует ряд гипотез.
Рисунок 1.
Рисунок 2.
Рисунок 3.
В последние десятилетия создано несколько научных предположений о развитии
земной коры, которые можно объединить в два основных направления.
Сторонники первого направления считают материки неподвижными, другие,
наоборот, говорят об их постоянном движении.
Основные геологические теории
(современные и исторические)
Теория
Кто и когда
предложил
Сущность теории
Значение теории
Нептунизм
А. Вернер,
немецкий геолог,
1870-е годы
Все горные породы Земли
произошли из вод первичного
Мирового океана.
Развивает исторический
подход к изучению
Земли.
Д. Геттон,
шотландский
геолог, 1795 год
Ведущую роль в геологическом
прошлом Земли играли
внутренние силы.
Представляет Землю
как систему,
находящуюся в
динамическом,
подвижном равновесии.
Основные геологические теории
(современные и исторические)
Теории
Кто и когда
предложил
Сущность теории
Значение теории
Плутонизм
Теория
контракции
Ж. Эли де Бомон,
французский
геолог, 1852 год
Так как Земля остывает и
уменьшается в объёме, земная кора
сминается в складки.
Объясняет процессы
складкообразования.
Решающую роль в развитии Земли
имели вертикальные
тектонические движения;
горизонтальных почти не было.
Обосновывает
неизменность положения
материков на поверхности
Земли.
Фиксизм
Мобилизм
(дрейф
материка)
А. Вегенер,
немецкий
геолог, 1912 год
Большие участки земной коры
совершают горизонтальные
перемещения.
Объясняет динамику
развития земной коры
и рельефа.
Теория
тектоники
литосферных
плит
Середина ХХ
века
Плиты перемещаются по
астеносфере в горизонтальном
направлении за счет
поступления вещества мантии.
Развивает теорию
дрейфа материков.
Гипотеза дрейфа материков
Альфред Вегенер,
немецкий геолог,
(1880 - 1930)
Идея движения материков впервые была высказана ещё в
эпоху открытия Америки, когда было обнаружено большое
сходство в очертаниях Африки и Южной Америки.
Однако самая поэтичная гипотеза происхождения материков
и океанов связана с именем немецкого ученого А. Вегенера. Он
первый громко заявил о движении материков и в начале ХХ
века опублтковал свой труд об их дрейфе.
В своей книге “Происхождение материков и океанов”
немецкий геофизик А. Вегенер писал: “В 1910 году мне впервые
пришла в голову мысль о перемещении материков … , когда,
изучая карту мира, я поразился сходством очертаний берегов по
обе стороны Атлантического океана”. А. Вегенер исследовал
данные по геологии, палеонтологии Африки и Южной
Америки, и, как он писал дальше, “изучив эти данные, я
убедился в принципиальной правильности своей идеи”.
(Подробнее читайте материалы в ХРЕСТОМАТИИ по географии материков и океанов
“О дрейфе континентов и происхождении материков и океанов”).
Опираясь на сходство очертаний берегов Африки и Южной Америки по обе стороны
Атлантического океана, ученый предположил, что сотни миллионов лет назад на Земле
существовал гигантский материк ПАНГЕЯ. Его окружал огромный океан ПАНТАЛАССА
(рисунок 4). Названия ПАНГЕЯ и ПАНТАЛАССА происходят от греческих pan - “вся”, ge - “земля”, talassa - “море”.
Название ТЕТИС - от имени греческой богини моря Thetis.
Более детально рассмотрите В УЧЕБНИКЕ
рисунок 8 “Изменение очертаний материков в
разное время” на странице 26.
В дальнейшем, по мнению А. Вегенера,
материк ПАНГЕЯ раскололся на две части ГОНДВАНУ (в южном полушарии) и
ЛАВРАЗИЮ (в северном полушарии). Ещё
десятки миллионов лет спустя образовались
современные материки. Таким образом,
А.
Вегенер предложил и, насколько это было
возможно для его времени, обосновал
ГИПОТЕЗУ ДРЕЙФА МАТЕРИКОВ (в переводе
с голландского языка дрейф означает “плавать” ).
Рисунок 4.
В поисках доказательств истинности
гипотезы ученый изучал строение берегов
Южной Америки и Африки.
В 1930 году А. Вегенер отправился в очередную экспедицию в Гренландию. Он
собирался ещё раз определить географические координаты этого острова,
сравнить их со сделанными ранее и найти новые подтверждения своей гипотезы.
Но в экспедиции А. Вегенер погиб. Поиск новых доказательств ДРЕЙФА
МАТЕРИКОВ продолжили последователи ученого, сторонники его гипотезы.
Выполните (по желанию) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНУЮ РАБОТУ “Моделирование
положения материков в древности, в настоящее время, в будущем”.
К концу ХХ века наука обогатилась новыми данными о процессах,
происходящих в недрах планеты, была создана теория строения земной коры,
основанная на представлении о литосферных плитах.
Теория литосферных плит
В современной науке существует уже целая ТЕОРИЯ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ,
над окончательным содержанием которой продолжает спорить уже не одно
поколение ученых.
Основные положения ТЕОРИИ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ таковы: …..
ВНИМАНИЕ !!! Откройте и положите перед собой карту
“Строение земной коры” в атласе. Все географические
объекты, о которых идет речь, находите и показывайте на
карте!!!
Основные положения
теории литосферных плит
Согласно теории литосферных плит земная кора вместе с верхней частью
мантии (то есть литосфера) не является монолитным панцирем планеты.
Она разбита сложной сетью глубоких трещин, которые уходят на большую
глубину, достигают мантии. Эти гигантские трещины делят литосферу на
несколько очень больших блоков (литосферных плит) толщиной от 60 км
до 100 км.
Таких громадных литосферных плит - 7:
I Тихоокеанская;
II Северо-Американская;
III Южно-Американская;
IV Африканская (Африкано-Аравийская);
V Евразиатская;
VI Индо-Австралийская;
VII Антарктическая (найдите их на карте “Строение земной коры”), и
десятки плит - поменьше размером.
Литосферными плитами называются огромные по размерам блоки
литосферы (то есть земной коры и верхней части мантии), отделенные
друг от друга разломами, разрывами (швами) по осевым линиям
сейсмических поясов Земли.
Основные положения
теории литосферных плит
Границы между литосферными плитами (найдите условный знак на
карте “Строение земной коры” ) проходят
• по срединно-океаническим хребтам - гигантским вздутиям на теле
планеты; или
• по глубоководным желобам - ущельям на океаническом дне.
• Есть такие трещины и на суше. Они проходят по горным поясам вроде
Альпийско-Гималайского, Уральского … Эти горные пояса похожи на
“швы на месте залеченных старых ран на теле планеты”. На суше есть и
“свежие раны” - знаменитые Восточно-Африканские разломы.
горы Гималаи
Основные положения
теории литосферных плит
Большинство литосферных плит включает как материковую, так и
океаническую земную кору. Например: (сопоставьте карту
“Строение земной коры” и данные таблицы):
Название
литосферной
плиты.
Какие материки и океаны Тип земной коры.
расположены на
литосферной плите?
ТИХООКЕАНСКАЯ
литосферная плита
Тихий океан
Океаническая земная
кора (о.з.к.)
АФРИКАНСКАЯ
литосферная плита
материк Африка;
часть Индийского и
Атлантического океанов
• (океанические котловины);
• (материковая отмель)
• Континентальная з.к.
(к.з.к.)
• о.з.к.
• к.з.к.
Основные положения
теории литосферных плит
Важная особенность литосферных плит
залючается в том, что они горизонтально
перемещаются относительно друг друга.
Литосферные плиты лежат на сравнительно
мягком, пластичном слое мантии, по
которому и происходит их скольжение. Силы,
вызывающие движение плит, возникают при
перемещении вещества в верхней мантии.
Мощные восходящие потоки этого вещества
разрывают земную кору, образуя в ней
глубинные разломы. Эти разломы есть на
суше, но больше всего их в срединноокеанических хребтах на дне океанов, где
земная кора тоньше. Здесь расплавленное
вещество поднимается из недр Земли и
расталкивает плиты, наращивая земную
кору. Края разломов отодвигаются друг от
друга.
Основные положения
теории литосферных плит
Литосферные плиты медленно перемещаются от подводных хребтов к
линиям желобов со скоростью от 4 мм до 10 см в год (найдите
условный знак на карте “Строение земной коры” ). Например:
Название
литосферной плиты
Направление
движения
Скорость движения
ТИХООКЕАНСКАЯ
литосферная плита
в северо - западном
направлении
10,0 см в год
АФРИКАНСКАЯ
литосферная плита
в северо - восточном
направлении
1,9 см в год
Соседние литосферные плиты
• сталкиваются,
• расходятся (раздвигаются),
• скользят одна относительно другой. Литосферные плиты плавают на
поверхности верхней мантии, как куски льда на поверхности воды.
Теория литосферных плит
Основные положения
теории литосферных плит
Если литосферные плиты, одна из которых имеет океаническую кору, а
другая - континентальную (материковую) земную кору, сближаются, то
покрытая морем плита изгибается, как бы ныряет под континент. При этом
возникают глубоководные желоба, островные дуги, горные хребты.
Например, при столкновении Евразиатской(участок к.з.к.) и Тихоокеанской
(о.з.к.) литосферных плит на границе столкновения образуются
глубоководные желоба: Курило-Камчатский, Марианский, Филиппинский, и
островные дуги:
Рисунок 5.
Курильские острова,
Японские о-ва,
Филиппинские о-ва.
(сопоставьте карту
“Строение земной коры” и
“Физическую карту мира”)
Рисунок 5. Столкновение
участков о.з.к. и к.з.к. на
примере литосферных плит:
Наска и Южно-Американской.
Рисунок 6. Столкновение 2-х литосферных плит (участков о.з.к. и к.з.к.)
Основные положения
теории литосферных плит
При столкновении двух литосферных плит с континентальной земной
корой (к.з.к.), их края вместе со всеми накопленными на них осадочными
породами сминаются в складки, образуются так называемые планетарные
пояса сжатия (горные системы) (рисунок 7). Например: на границе
Евразиатской (участок к.з.к.) и Африканской (участок к.з.к.) литосферных
плит образовались горные системы (области новой складчатости (найдите
условный знак на карте “Строение земной коры” и сопоставьте с
“Физической картой мира”): Альпы, Карпаты, Пиренеи (в Европе), горы
Атлас (в Африке ).
Рисунок 7.
Основные положения
теории литосферных плит
Расхождение литосферных плит в зоне срединно-океанических
хребтов. Центральная часть срединно-океанического хребта обычно
рассечена ущельем в несколько десятков км шириной и до 1,5 км глубиной.
Вдоль этого ущелья происходит расхождение литосферных плит.
Рисунок 8.
Мощные восходящие потоки (смотрите
слайд 5: рисунок 3) мантийного
вещества вновь разрывают земную
кору,
расплавленное
вещество
поднимается из недр Земли по трещине
(жерло
вулкана)
и
расталкивает
литосферные плиты. Вещество мантии
застывает, и происходит наращивание
земной коры океанического типа (о.з.к.)
срединно-океаничекого хребта. При
этом края разломов отодвигаются.
На рисунке 8 - образование СрединноАтлантического хребта на границе
Африканской и Южно-Американской
литосферных плит (сопоставьте карту
“Строение земной коры” и “Физическую
карту мира”).
Основные положения
теории литосферных плит
Ученые пришли к выводу, что в местах разрыва и
растяжения земной коры в срединных хребтах образуется
новая океаническая земная кора, которая постепенно
расползается в обе стороны от породившего её глубинного
разлома. На дне океана работает как бы гигантский
конвейер. Он переносит молодые блоки литосферных
плит от места их зарождения к континентальным
окраинам океанов. Скорость движения маленькая, путь
длинный. Поэтому эти блоки достигают берега через 15 20 млн. лет. Пройдя этот путь, плита опускается в
глубоководный желоб и, “ныряя” под континент,
погружается в мантию, из которой она образовалась в
центральных частях срединных хребтов. Так замыкается
круг жизни каждой литосферной плиты.
Интересный факт
“В зонах срединно-океанических хребтов происходит расхождение литосферных плит;
там по разломам поднимается вещество мантии, застывает, и образуется земная кора
океанического типа.”
Доказательством этого процесса служат
• равномерное изменение возраста горных пород по обе стороны от срединноокеанического хребта,
• аномально высокие температуры морского дна в этих районах.
Ученые установили, что скорость растяжения морского дна составляет:
в Атлантическом океане - 3,5 см/ год; в Красном море - 1,5 см/год.
Интересный факт
По результатам погружений подводных аппаратов “Пайсис” в рифтовую зону
Красного моря советские океанологи установили, что по своей форме она не
отличается от срединно-океанических.
Данные
экспедиций
Института
океанологии
сообщают,
что
“трещина,
которая начинает развиваться
под озером Байкал … ещё не
океанический рифт, её возраст
около 20 млн. лет, но в
будущем, если процесс не
остановится, берега Байкала
будут постепенно расходиться
и на его месте, возможно,
возникнет
океан”
Вставить видео “картинки 6 класс”
“озеро Байкал”
(А.Подражанский)
Рифт (англ. кift, буквально - трещина, разлом), крупная линейная тектоническая структура
земной коры протяженностью в сотни-тысячи, шириной в десятки, иногда в первые сотни
километров, образованная при её горизонтальном растяжении, обычно происходящем на фоне
обширного сводового поднятия.
Основные положения
теории литосферных плит
Существуют разломы, вдоль которых литосферные плиты скользят без
существенных смещений, например разломы Восточной Африки.
Основные положения
теории литосферных плит
В основании современных материков лежат древнейшие относительно
устойчивые и выровненные участки земной коры - ПЛАТФОРМЫ, то
есть плиты, образовавшиеся в далеком геологическом прошлом Земли.
При столкновении плит возникли горные сооружения. Некоторые
материки сохранили следы столкновения нескольких плит. Площадь
их постепенно увеличивалась. Так, например, образовалась Евразия.
Участки земной
коры
Характер движений
Сила движений
Примеры
ПЛАТФОРМА
колебательные
медленные
Южно Американская
платформа
Области
складчатости СКЛАДЧАТЫЕ
ПОЯСА (подвижные
участки земной
коры)
складкообразовательны
е разрывные
(землетрясения,
вулканизм)
сильные
Области новой
складчатости - горы
Анды
Сейсмические пояса Земли
Пограничные
области
между
литосферными
плитами
называют
сейсмическими поясами (отгреч. seismos - “землетрясение”). Это самые
беспокойные подвижные области планеты. Здесь сосредоточено большинство
дейстующих вулканов, происходит не менее 95 % всех землетрясений.
Сейсмические пояса протянулись на тысячи километров и совпадают с
областями глубинных разломов на суше,
в океане - со срединноокеаническими хребтами и глубоководными желобами.
На Земле более
800
действующих
вулканов,
извергающих
на поверхность
планеты много
лавы, газов и
водяного пара.
Землетрясения и вулканизм
Учение о литосферных
плитах дает
возможность
заглянуть в будущее
Земли. Предполагают,
что примерно через 50
млн. лет разрастуться
Атлантический и
Индийский океаны,
Тихий океан
уменьшится в
размерах. Африка
сместится на север.
Австралия пересечет
экватор и придет в
соприкосновение с
Евразией. Однако это
только прогноз,
который требует
уточнения.
Значение учения
о литосферных плитах
Значение знаний!!!
Знания о строении и истории развития
литосферы
имеют
большое
практическое
значение для хозяйственной деятельности
человека.
Ученые на основе этих данных прогнозируют
места
поисков
месторождений
полезных
ископаемых.
Предполагают, например, что
именно на границах литосферных плит
образуются магматические и метаморфические
рудные ископаемые, происхождение которых
связано с внедрением магматических горных
пород в земную кору. “Несмотря на сложности,
новая теория дает в руки геологов верную нить5
ищи границы литосферных плит, найдешь и
полезные ископаемые… Это, главным образом,
рудные месторождения” (Л. Зоненшайн)
Ученые
составляют
ПРОГНОЗЫ
СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ, которые связаны с
процессами, происходящими в литосфере.
Рекорды земной коры
Рекорды земной коры
Срединно - Атлантический хребет - самый длинный подводный
хребет. Это крупнейшая горная система дна Атлантического океана,
одно из звеньев срединно-океанических хребтов Мирового океана.
Общая его длина - более 18 000 км, наибольшая ширина 1 500 км.
Глубина подошвы - 5 000 м, наибольшая глубина над гребнем - 128 м.
На склонах хребта расположен ряд подводных вулканов, вершины
некоторых из них представляют собой острова Вознесения, Святой
Елены…
Впадина Гхор - Эль-Гор, тектоническая впадина в Западной Азии, в
Палестине. Длина около 200 км, ширина до 25 км. В пределах днища долина реки Иордан, Тивериадское озеро, Мертвое море (на его берегу
- самая низкая точка поверхности земного шара (- 395 м), то есть на
395 м ниже уровня океана. Следовательно, самая глубокая точка на
ден Мертвого моря находится на глубине 751 м ниже уровня океана.
Рекорды земной коры
Марианский
глубоководный
желоб - наибольшая глубина
На снимке Марианский желоб
Мирового океана - 11 022 м (по другим
данным - 11 034 м). Эта глубина была
обнаружена в 1957 году советской
океанологической
экспедицией
на
научно-исследовательском
судне
“Витязь”. Протяженность Марианского
желоба - 1 340 км, ширина - 59 км.
Курило
глубоководный
-Камчатский
желоб
-
наибольшая глубина Мирового океана у
берегов России - 9 717 м (по другим
данным 9 783 м). В Тихом океане, у
восточных
подводных
склонов
Курильских островов. Длина Курило Камчатского желоба - около
2 200 км,
средняя ширина - 59 км.
Алеутский глубоководный
желоб - самый длинный (по
протяженности) глубоководный желоб
Мирового океана - длина свыше 4 000
км.
Рекорды земной коры
Вулкан Льюльяйльяко - самый высокий
действующий вулкан в мире, расположенный в
Южной Америке, в Центральных Андах, на
Чилийско - Аргентийской границе. Его высота
составляет 6 723 м. Последнее извержение
произошло в 1877 году.
Вулкан Ключевская Сопка - самый
высокий действующий вулкан на территории
России, на п-ове Камчатка. Его высота - 4 750 м. За
последние 270 лет он дал свыше 30 сильных
извержений.
Вулкан Мауна- Лоа (“Длинная гора”)самый большой действующий вулкан в мире, на
Гавайях. Он имеет купол 120 км и шириной 103 км.
Лава вокруг вулкана занимает площадь более 5 180
кв.км. Котлованный кратер, площадью 10,4
кв.км и глубиной 150-180 м, поднимается на 4 168
м над уровнем моря. Вулкан извергается в среднем
один раз в 3,5 года (с 1832 года).