Что такое тектоника? Новейшая тектоника - неотектоника

Слово "геология" с древнегреческого языка переводится так: «изучение земли». Геология и вправду занимается глубоким изучением вещественного состава, особенностей развития и строения твердой оболочки Земли. При этом она включает в себя более двух десятков отдельных научных дисциплин.

В этой статье мы выясним, что такое тектоника и неотектоника. Чем заняты эти науки? Разберемся с такими понятиями, как «литосферная плита», «тектоническая структура», «тектоносфера». Кроме того, мы познакомимся с самыми интересными тектоническими гипотезами, которые существуют на сегодняшний день в науке.

Что такое тектоника?

Начнем нашу статью с самого главного вопроса. Итак, что такое тектоника? Слово «тектоникос» с греческого языка переводится как «строительное дело». Разумеется, в данном случае речь идет вовсе не о возведении каменного дома, а о природном процессе «построения» земной коры.

Тектоника – раздел геологии, изучающий строение тектоносферы Земли. Это, правда, весьма упрощенное определение. В более широком смысле наука тектоника занимается исследованием движений земной коры (как древних, так и современных) и анализом форм залегания горных пород в ее пределах. Помимо этого, она составляет докладное описание геологической истории нашей планеты.

Данная дисциплина зародилась в Европе еще в начале XVII века. Окончательное ее формирование как полноценной науки состоялось лишь во второй половине ХХ века. Что изучает тектоника сегодня? Предметом ее изучения является структура земной коры: от мельчайших геологических складок до грандиозных разломов шириной в несколько сотен километров.

Тектоносфера: определение понятия

Мы уже выяснили, что такое тектоника. Для более глубокого понимания темы, следует также разобраться с еще одним научным понятием – тектоносферой.

Нередко этот термин отождествляют с земной корой. Это не совсем верно. Тектоносферой принято называть внешнюю твердую оболочку Земли, которая включает в себя земную кору и верхний слой мантии (так называемую астеносферу). Это та область планеты, в пределах которой проявляются все магматические и тектонические процессы.

Этот термин был введен в геологическую науку совсем недавно – в 70-х годах прошлого века. Следует отметить, что тектоносфера Земли неоднородна как в вертикальном, так и в горизонтальном разрезе.

Классификация тектоники как науки

Являясь составной частью геологии, тектоника, в свою очередь, и сама подразделяется на несколько научных дисциплин. Перечислим основные разделы тектоники. Это:

1. Структурная геология.
2. Тектонофизика.
3. Неотектоника.

Структурная геология изучает характер и формы залегания горных пород в коре нашей планеты. Эти формы подразделяются на первичные и вторичные. Данная научная дисциплина сформировалась в конце XIX века и в наши дни все теснее «срастается» с собственно тектоникой.

Тектоническая физика (или просто – тектонофизика) интересуется чисто физическими аспектами деформаций геологических тел в тектоносфере. Причем масштабы интересов этой науки разные: от отдельных минералов до крупных литосферных плит.

Неотектонике мы уделим особое внимание далее в нашей статье.

Земная кора и ее движения: главные тектонические гипотезы

Тектонические гипотезы – это научно обоснованные предположения относительно причин и характера движений земной коры. Все они так или иначе сводятся к двум основным группам – фиксизму и мобилизму.

Гипотеза фиксизма предполагает, что существующие материки оставались в статичном положении на протяжении всего геологического времени и не изменяли своего местоположения. При этом решающую роль в развитии коры планеты играли и продолжают играть вертикальные тектонические движения.

Гипотеза мобилизма предусматривает наличие горизонтальных перемещений отдельных массивов земной коры. Чем вызваны эти перемещения? Сторонники гипотезы выдвигают несколько возможных причин: неравномерность в нагревании глубинных слоев планеты, изменения земного радиуса и прочие.

Дрифтовая гипотеза и гипотеза расширенной Земли

В группу гипотез мобилизма, помимо прочих, входит так называемая дрифтовая гипотеза. Ее выдвинул Альфред Вегенер в 1912 году. Согласно гипотезе, все материки нашей планеты активно перемещаются (дрейфуют) по скользкому базальтовому слою в заданном направлении. Когда-то якобы существовал единый суперконтинент Пангея, который в дальнейшем раскололся на несколько частей. Данная гипотеза опирается на схожесть (сочетаемость) очертаний соседних материков планеты.

Стоит упомянуть и о гипотезе расширенной Земли (Expanding Earth Theory), которую в 1859 году выдвинул английский ученый Альфред Дрейсон. Позднее ее поддержал и ряд российских геологов. Согласно этой идее, диаметр нашей планеты в далеком геологическом прошлом был намного меньше современного.

Если верить данной гипотезе, несколько миллиардов лет назад континентальная кора Земли была цельной. Но затем планета начала расширяться, и в ее коре образовались разрывы, которые стали постепенно заполняться водой. Так и возникли современные океаны. Сторонники гипотезы расширенной Земли утверждают, что наша планета расширяется примерно на два сантиметра в год.

Тектоника литосферных плит

Эта геологическая теория считается осовремененным вариантом мобилизма. Впервые она была высказана в 1970 году.

Согласно данной теории, тектоносфера Земли не является цельной. Она разбита на ряд крупных плит, которые подвержены горизонтальным перемещениям. Они двигаются по относительно вязкой астеносфере, в некоторых местах сталкиваясь друг с другом (здесь образуются складчатые области – горы и океанические хребты). На других участках одна плита находит на другую, «забуривая» последнюю в толщу земной мантии.

Данная теория поддерживается на сегодняшний день многими учеными и географами. Ведь она объясняет многие природные явления: горообразование, вулканизм, землетрясения и другие.

Понятие литосферной плиты

Под литосферной плитой подразумевают довольно крупный и целостный фрагмент земной коры. Каждый из них отличается определенными размерами и своими четкими границами. Литосферные плиты при этом постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться и срастаться друг с другом. По предположениям некоторых ученых, плиты также могут углубляться в земную мантию, достигая внешнего ядра планеты.

Предположение о существовании литосферных плит впервые высказал канадский ученый Дж. Вильсон в 1965 году. Спустя некоторое время В. Морган и К. Ле-Пишон определили границы этих участков земной коры. Однако в современной теории литосферных плит не все так однозначно. По мере геологических исследований Земли учеными выделяются совершенно новые плиты, а границы других признаются несуществующими.

Земная кора делится на два типа: континентальную и океаническую. Соответственно, одни литосферные плиты состоят исключительно из океанической коры (как, например, Тихоокеанская). Другие, в свою очередь, сложены из нескольких блоков двух разных типов коры.

Все литосферные плиты пребывают в постоянном движении. Одни двигаются быстрее, другие – медленнее. В среднем скорость перемещения плит в наши дни составляет 2-6 см/год.

Названия основных литосферных плит в геологии

Большая часть земной поверхности представлена всего тринадцатью литосферными плитами. Перечислим эти плиты в порядке уменьшения их размеров (в скобках указана приблизительная площадь каждой из них в миллионах квадратных километров):

1. Тихоокеанская (103,3).
2. Североамериканская (75,9).
3. Евразийская (67,8).
4. Африканская (61,3).
5. Антарктическая (60,9).
6. Австралийская (47,0).
7. Южноамериканская (43,6).
8. Сомалийская (16,7).
9. Плита Наска (15,6).
10. Индостанская (11,9).
11. Филиппинская (5,5).
12. Аравийская (5,0).
13. Плита Кокос (2,9).

Помимо этого, существует ряд плит среднего размера, площадь которых не превышает 3 миллионов квадратных километров. Среди них – Карибская, Зондская, Адриатическая, Марианская, Охотская, Тиморская, Амурская, Бирманская и другие.

Плиты земной коры и их границы

Границы литосферных плит бывают двух типов:

• Дивергентные (границы раздвигания).
• Конвергентные (границы столкновения).

Если две плиты двигаются в противоположные стороны, то граница между ними будет называться дивергентной. В рельефе такая зона будет выражена рифтом – океаническим или континентальным.

Если же две плиты двигаются друг к другу, то между ними образуется конвергентная граница (или так называемая зона столкновения). И здесь возможны три варианта:

• Встречаются две континентальные плиты (формируется складчатая область).
• Встречаются две океанические плиты (одни из плит «ныряет» под другую, более плотную).
• Континентальная плита сталкивается с океанической (материковая плита «находит» на менее плотную океаническую).

В отдельных редких случаях плиты не сходятся и не расходятся, а просто трутся друг о друга своими краями. На какое-то время они сжимаются, но потом расходятся, высвобождая большое количество энергии и провоцируя мощные землетрясения. Самый яркий пример такой зоны – это разлом Сан-Андреас в Калифорнии.

Разлом в геологии – что это такое?

Тело нашей планеты в буквальном смысле слова испещрено разломами – огромными тектоническими и совсем крохотными по размеру (так называемыми микроразломами). Эти области на земной поверхности, как правило, являются зонами повышенной сейсмической опасности. Крупные и разрушительные землетрясения здесь – отнюдь не редкость. Тем не менее в зонах активных геологических разломов продолжают жить люди.

С научной точки зрения, разлом – это нарушение цельности массива горных пород, имеющее четкую территориальную привязку к местности. Крупнейшие разрывы земной коры расположены на стыках двух соседних литосферных плит. Геологические и тектонические разломы – это прямое доказательство того, что земные массы пребывают в постоянном движении.

Ученые назвали пять самых опасных геологических разломов Земли. И в этих районах живут миллионы людей, которые ежедневно и ежеминутно подвержены огромному риску. Вот эти места:

• Разлом Сан-Андреас (США).
• Озеро Киву (Руанда и ДР Конго).
• Японские острова.
• Остров Суматра (Индонезия).
• Побережье озера Байкал (Россия).

Кроме того, непосредственно на разломах земной коры расположены десятки крупных городов мира. Самые известные среди них – Стамбул, Токио, Сиэтл, Сан-Франциско, Лос-Анджелес.

Другие важные понятие тектоники

Тектоническая структура – это совокупность складчатых сооружений, разломов и разрывов земной коры на той или иной территории. Она тесно связана с рельефом, геологическим строением и полезными ископаемыми конкретного региона. Если говорить точнее, она определяет все вышеперечисленное.

Тектонический рельеф – это крупнейшие формы земной поверхности, которые были образованы в результате движений литосферных плит коры (вертикальных или горизонтальных). К ним относятся складчатые области, горные хребты и межгорные котловины, тектонические разломы и сдвиги, синклинали и антиклинали, и другие.

Новейшая тектоника – неотектоника

Научная дисциплина, изучающая новейшие движения земной коры, называется неотектоникой. Под «новейшими» имеются в виду те движения и деформации коры, которые происходили в неогеновом и продолжают происходить в четвертичном периодах геологической истории Земли.

Неотектонические движения проявляются в виде горизонтальных и вертикальных смещений блоков горных пород. Их средние скорости исчисляются всего несколькими миллиметрами за год. Тем не менее именно они обусловили все то разнообразие, которые мы наблюдаем в современном рельефе нашей планеты.

Неотектоника зародилась и активно развивалась в первой половине ХХ века. В 1937 году советский геолог Сергей Шульц на семнадцатой сессии Международного геологического конгресса представил основные теоретические положения новой научной дисциплины. Одно из последних достижений этой науки – «Карта новейшей тектоники Северной Евразии», созданная А. Ф. Грачевым. Неотектонические исследования крайне важны для поиска полезных ископаемых, а также используются в различных геологических и инженерных работах.