Tektoniek is de wetenschap van wat? Wereldwijde tektoniek. Tektoniek in de architectuur

10.03.2020

Lees meer in het artikel Geschiedenis van de theorie van platentektoniek

De basis van de theoretische geologie aan het begin van de 20e eeuw was de contractiehypothese. De aarde koelt af als een gebakken appel en er verschijnen rimpels in de vorm van bergketens. Deze ideeën zijn ontwikkeld door de theorie van geosynclines, gecreëerd op basis van de studie van gevouwen structuren. Deze theorie werd geformuleerd door J. Dan, die het principe van isostasie aan de contractiehypothese toevoegde. Volgens dit concept bestaat de aarde uit graniet (continenten) en basalt (oceanen). Wanneer de aarde wordt samengedrukt in de oceanen-troggen, ontstaan tangentiële krachten die druk uitoefenen op de continenten. Deze laatste stijgen op in de bergketens en storten dan in. Het materiaal dat door vernietiging wordt verkregen, wordt in de depressies gedeponeerd.

De trage strijd tussen de fixisten, zoals de aanhangers van de afwezigheid van significante horizontale bewegingen werden genoemd, en de mobilisten, die beweerden nog steeds in beweging te zijn, laaide in de jaren zestig met hernieuwde kracht op, toen als resultaat van het bestuderen van de bodem van de de oceanen, werden de sleutels gevonden om de "machine" genaamd de aarde te begrijpen. .

Aan het begin van de jaren 60 werd een reliëfkaart van de bodem van de Wereldoceaan samengesteld, waaruit bleek dat mid-oceanische ruggen zich in het midden van de oceanen bevinden, die 1,5-2 km boven de met sedimenten bedekte abyssale vlaktes uitsteken. Met deze gegevens konden R. Dietz en G. Hess de verspreidingshypothese in 1962-1963 naar voren brengen. Volgens deze hypothese vindt convectie in de mantel plaats met een snelheid van ongeveer 1 cm/jaar. Opstijgende takken van convectiecellen dragen mantelmateriaal onder de mid-oceanische ruggen, die de oceaanbodem in het axiale deel van de rug elke 300-400 jaar vernieuwt. Continenten drijven niet op de oceanische korst, maar bewegen langs de mantel en worden passief "gesoldeerd" in de lithosferische platen. Volgens het concept van verspreiding zijn de oceanische bekkens van de structuur onstabiel, onstabiel, terwijl de continenten stabiel zijn.

In 1963 kreeg de verspreidingshypothese veel steun in verband met de ontdekking van magnetische stripanomalieën op de oceaanbodem. Ze zijn geïnterpreteerd als een verslag van omkeringen van het aardmagnetisch veld, vastgelegd in de magnetisatie van de basaltbodems van de oceaanbodem. Daarna begon de platentektoniek aan zijn zegetocht in de aardwetenschappen. Steeds meer wetenschappers begrepen dat het beter was om, in plaats van tijd te verspillen aan het verdedigen van het concept van fixisme, naar de planeet te kijken vanuit het oogpunt van een nieuwe theorie en, ten slotte, echte verklaringen te gaan geven voor de meest complexe aardse processen.

De platentektoniek is nu bevestigd door directe metingen van plaatsnelheden met behulp van interferometriestraling van verre quasars en GPS-metingen. De resultaten van jarenlang onderzoek hebben de belangrijkste bepalingen van de theorie van de platentektoniek volledig bevestigd.

Huidige staat van platentektoniek

In de afgelopen decennia heeft de platentektoniek zijn fundamenten aanzienlijk veranderd. Nu kunnen ze als volgt worden geformuleerd:

Het bovenste deel van de vaste aarde is verdeeld in een fragiele lithosfeer en een plastic asthenosfeer. Convectie in de asthenosfeer is de belangrijkste oorzaak van plaatbeweging.

De lithosfeer is verdeeld in 8 grote platen, tientallen middelgrote platen en vele kleine. Kleine platen bevinden zich in banden tussen grote platen. Seismische, tektonische en magmatische activiteit is geconcentreerd aan plaatgrenzen.

Lithosferische platen in de eerste benadering worden beschreven als vaste lichamen en hun beweging gehoorzaamt aan de Euler-rotatiestelling.

Er zijn drie hoofdtypen relatieve plaatbewegingen:

divergentie (divergentie) uitgedrukt door rifting en verspreiding;
convergentie (convergentie) uitgedrukt door subductie en botsing;
strike-slip bewegingen langs transformatiefouten.

Verspreiding in de oceanen wordt gecompenseerd door subductie en botsing langs hun periferie, en de straal en het volume van de aarde zijn constant (deze bewering wordt voortdurend besproken, maar het is zo betrouwbaar en niet weerlegd)

De beweging van lithosferische platen wordt veroorzaakt door hun meesleuren door convectieve stromen in de asthenosfeer.

Er zijn twee fundamenteel verschillende soorten aardkorst: continentale korst en oceanische korst. Sommige lithosferische platen zijn uitsluitend samengesteld uit oceanische korst (een voorbeeld is de grootste Pacifische plaat), andere bestaan uit een blok continentale korst dat in de oceanische korst is gesoldeerd.

Meer dan 90% van het aardoppervlak is bedekt met 8 grote lithosferische platen:

Middelgrote platen zijn onder meer het Arabische subcontinent, en de Cocos- en Juan de Fuca-platen, overblijfselen van de enorme Faralon-plaat die een groot deel van de bodem van de Stille Oceaan vormde, maar nu is verdwenen in de subductiezone onder Amerika.

De kracht die de platen beweegt

Nu lijdt het geen twijfel dat de beweging van platen plaatsvindt als gevolg van mantelwarmte-zwaartekrachtstromen - convectie. De energiebron voor deze stromen is de overdracht van warmte van de centrale delen van de aarde, die een zeer hoge temperatuur hebben (volgens schattingen is de temperatuur van de kern ongeveer 5000 ° C). Verwarmde rotsen zetten uit (zie thermische uitzetting), hun dichtheid neemt af en ze drijven omhoog en maken plaats voor koudere rotsen. Deze stromen kunnen sluiten en stabiele convectieve cellen vormen. Tegelijkertijd vindt de stroom van materie in het bovenste deel van de cel plaats in een horizontaal vlak, en het is dit deel ervan dat de platen overbrengt.

De beweging van de platen is dus een gevolg van de afkoeling van de aarde, waarbij een deel van de thermische energie wordt omgezet in mechanisch werk, en onze planeet is in zekere zin een warmtemotor.

Er zijn verschillende hypothesen over de oorzaak van de hoge temperatuur in het binnenste van de aarde. Aan het begin van de 20e eeuw was de hypothese van de radioactieve aard van deze energie populair. Het leek te worden bevestigd door schattingen van de samenstelling van de bovenste korst, die zeer significante concentraties van uranium, kalium en andere radioactieve elementen vertoonde, maar later bleek dat het gehalte aan radioactieve elementen sterk daalt met de diepte. Een ander model verklaart de verwarming door de chemische differentiatie van de aarde. Aanvankelijk was de planeet een mengsel van silicaat en metaalachtige stoffen. Maar tegelijkertijd met de vorming van de planeet begon de differentiatie in afzonderlijke schillen. Het dichtere metalen deel snelde naar het centrum van de planeet en de silicaten waren geconcentreerd in de bovenste schillen. In dit geval nam de potentiële energie van het systeem af en werd deze omgezet in thermische energie. Andere onderzoekers geloven dat de opwarming van de planeet plaatsvond als gevolg van aanwas tijdens inslagen van meteorieten op het oppervlak van een ontluikend hemellichaam.

secundaire krachten

Thermische convectie speelt een beslissende rol in de bewegingen van platen, maar daarnaast werken kleinere, maar niet minder belangrijke krachten op de platen.

Wanneer de oceanische korst in de mantel zakt, veranderen de basalt waaruit het bestaat in eklogieten, rotsen die dichter zijn dan gewone mantelgesteenten - peridotieten. Daardoor zakt dit deel van de oceanische plaat weg in de mantel en trekt het nog niet geëklogitiseerde deel mee.

Uiteenlopende of plaatscheidingsgrenzen

Dit zijn de grenzen tussen platen die in tegengestelde richting bewegen. In het reliëf van de aarde worden deze grenzen uitgedrukt door spleten, er heersen trekvervormingen in, de dikte van de korst wordt verminderd, de warmtestroom is maximaal en er treedt actief vulkanisme op. Als zo'n grens op een continent wordt gevormd, wordt een continentale breuk gevormd, die later kan veranderen in een oceanisch bekken met een oceanische breuk in het midden. In oceanische kloven resulteert verspreiding in de vorming van nieuwe oceanische korst.

oceaan kloven

Op de oceanische korst zijn kloven beperkt tot de centrale delen van de mid-oceanische ruggen. Ze vormen een nieuwe oceanische korst. Hun totale lengte is meer dan 60 duizend kilometer. Veel van hen zijn beperkt tot hen, die een aanzienlijk deel van de diepe hitte en opgeloste elementen in de oceaan dragen. Bronnen op hoge temperatuur worden zwarte rokers genoemd, er zijn aanzienlijke reserves aan non-ferrometalen mee verbonden.

continentale kloven

De splitsing van het continent in delen begint met de vorming van een kloof. De korst wordt dunner en beweegt uit elkaar, het magmatisme begint. Een verlengde lineaire depressie met een diepte van ongeveer honderden meters wordt gevormd, die wordt beperkt door een reeks normale fouten. Daarna zijn er twee scenario's mogelijk: ofwel stopt de uitzetting van de kloof en wordt deze gevuld met sedimentair gesteente dat in aulacogen verandert, of de continenten blijven uit elkaar bewegen en tussen hen in, al in typisch oceanische spleten, begint de oceanische korst te vormen .

convergerende grenzen

Lees meer in het artikel Subductiezone

Convergente grenzen zijn grenzen waar platen botsen. Er zijn drie opties mogelijk:

Continentale plaat met oceanisch. Oceanische korst is dichter dan continentale korst en subducteert onder het continent in een subductiezone.
Oceanische plaat met oceanische. In dit geval kruipt een van de platen onder de andere en wordt ook een subductiezone gevormd, waarboven een eilandboog wordt gevormd.
Continentaal bord met continentaal. Er vindt een botsing plaats, er verschijnt een krachtig gevouwen gebied. Het klassieke voorbeeld is de Himalaya.

In zeldzame gevallen vindt het duwen van de oceanische korst op het continent plaats - obductie. Door dit proces zijn de ofiolieten van Cyprus, Nieuw-Caledonië, Oman en anderen ontstaan.

In subductiezones wordt de oceanische korst geabsorbeerd en dus wordt het verschijnen ervan in MOR's gecompenseerd. Daarin vinden uitzonderlijk complexe processen plaats, interacties tussen de korst en de mantel. Zo kan oceanische korst blokken continentale korst in de mantel trekken, die vanwege hun lage dichtheid terug in de korst worden opgegraven. Zo ontstaan metamorfe complexen van ultrahoge drukken, een van de meest populaire objecten van modern geologisch onderzoek.

De meeste van de huidige subductiezones bevinden zich langs de periferie van de Stille Oceaan en vormen de Pacifische Ring van Vuur. De processen die plaatsvinden in de zone van plaatconvergentie worden beschouwd als een van de meest complexe in de geologie. Het mengt blokken van verschillende oorsprong en vormt een nieuwe continentale korst.

Actieve continentale marges

Lees meer in het artikel Actieve continentale marge

Een actieve continentale marge treedt op waar oceanische korst onder een continent zinkt. De westkust van Zuid-Amerika wordt beschouwd als de standaard voor deze geodynamische omgeving, het wordt vaak genoemd Andes soort continentale rand. De actieve continentale rand wordt gekenmerkt door talrijke vulkanen en krachtig magmatisme in het algemeen. De smelten hebben drie componenten: de oceanische korst, de mantel erboven en de lagere delen van de continentale korst.

Onder de actieve continentale rand is er een actieve mechanische interactie tussen de oceanische en continentale platen. Afhankelijk van de snelheid, leeftijd en dikte van de oceanische korst zijn er verschillende evenwichtsscenario's mogelijk. Als de plaat langzaam beweegt en een relatief lage dikte heeft, schraapt het continent de sedimentaire bedekking ervan af. Sedimentgesteenten worden verpletterd in intense plooien, gemetamorfoseerd en worden onderdeel van de continentale korst. De resulterende structuur heet accretiewig. Als de snelheid van de subductieplaat hoog is en de sedimentaire bedekking dun, dan wist de oceanische korst de bodem van het continent uit en trekt het in de mantel.

eilandbogen

eiland boog

Lees meer in het artikel Eilandboog

Eilandbogen zijn ketens van vulkanische eilanden boven een subductiezone, die voorkomen waar een oceanische plaat subduceert onder een oceanische. De Aleoeten, Koerilen, Marianen en vele andere archipels kunnen worden genoemd als typische moderne eilandbogen. De Japanse eilanden worden ook vaak een eilandboog genoemd, maar hun fundament is zeer oud en in feite worden ze gevormd door verschillende eilandboogcomplexen uit verschillende tijden, zodat de Japanse eilanden een microcontinent zijn.

Eilandbogen worden gevormd wanneer twee oceanische platen botsen. In dit geval bevindt een van de platen zich onderaan en wordt opgenomen in de mantel. Eilandboogvulkanen vormen zich op de bovenste plaat. De gebogen zijde van de eilandboog is gericht naar de opgenomen plaat. Aan deze zijde bevindt zich een diepwatergeul en een voorboogtrog.

Achter de eilandboog bevindt zich een back-arc-bekken (typische voorbeelden: de Zee van Okhotsk, de Zuid-Chinese Zee, enz.) waarin ook verspreiding kan plaatsvinden.

Botsing van continenten

Lees meer in het artikel Botsing van continenten

De botsing van continentale platen leidt tot de ineenstorting van de korst en de vorming van bergketens. Een voorbeeld van een aanvaring is de Alpine-Himalaya-berggordel, gevormd door de sluiting van de Tethys-oceaan en een aanvaring met de Euraziatische plaat van Hindoestan en Afrika. Als gevolg hiervan neemt de dikte van de korst aanzienlijk toe, onder de Himalaya is het 70 km. Dit is een onstabiele structuur, het wordt intensief vernietigd door oppervlakte- en tektonische erosie. Granieten worden gesmolten uit gemetamorfoseerde sedimentaire en stollingsgesteenten in de korst met een sterk toegenomen dikte. Zo werden de grootste batholieten gevormd, bijvoorbeeld Angara-Vitimsky en Zerenda.

Grenzen transformeren

Waar platen in een parallelle koers bewegen, maar met verschillende snelheden, treden transformatiefouten op - grootse afschuiffouten die wijdverbreid zijn in de oceanen en zeldzaam op de continenten.

Transformeer kloven

Lees meer in het artikel Transform Fault

In de oceanen lopen transformatiefouten loodrecht op mid-oceanische ruggen (MOR's) en breken ze in segmenten van gemiddeld 400 km breed. Tussen de segmenten van de nok bevindt zich een actief deel van de transformatiefout. Aardbevingen en bergbouw komen constant voor in dit gebied, er worden talrijke verenstructuren gevormd rond de breuk - stoten, plooien en grijpers. Als gevolg hiervan worden mantelgesteenten vaak blootgesteld in de breukzone.

Aan beide zijden van de MOR-segmenten bevinden zich inactieve delen van transformatiefouten. Actieve bewegingen komen er niet in voor, maar ze komen duidelijk tot uiting in de topografie van de oceaanbodem als lineaire opheffingen met een centrale depressie. .

Transformatiefouten vormen een regelmatig raster en ontstaan uiteraard niet door toeval, maar door objectieve fysieke redenen. De combinatie van numerieke modelleringsgegevens, thermofysische experimenten en geofysische waarnemingen maakte het mogelijk om te ontdekken dat mantelconvectie een driedimensionale structuur heeft. Naast de hoofdstroom uit de MOR ontstaan in de convectieve cel longitudinale stromen door de afkoeling van het bovenste deel van de stroming. Deze afgekoelde materie snelt naar beneden langs de hoofdrichting van de mantelstroom. Het is in de zones van deze secundaire dalende stroom dat de transformatiefouten zich bevinden. Dit model komt goed overeen met de gegevens over de warmtestroom: over de transformatiefouten wordt een afname waargenomen.

Verschuivingen over de continenten

Lees meer in het artikel Shift

Afschuifplaatgrenzen op continenten zijn relatief zeldzaam. Misschien is het enige momenteel actieve voorbeeld van dit type grens de San Andreas-breuk, die de Noord-Amerikaanse plaat scheidt van de Stille Oceaan. De 800 mijl lange San Andreas-breuk is een van de meest seismisch actieve gebieden op aarde: platen verschuiven ten opzichte van elkaar met 0,6 cm per jaar, aardbevingen met een kracht van meer dan 6 eenheden komen gemiddeld eens in de 22 jaar voor. De stad San Francisco en een groot deel van de San Francisco Bay Area zijn dicht bij deze fout gebouwd.

Intraplaatprocessen

De eerste formuleringen van platentektoniek beweerden dat vulkanisme en seismische verschijnselen zich concentreerden langs de grenzen van de platen, maar al snel werd duidelijk dat er binnen de platen specifieke tektonische en magmatische processen plaatsvonden, die ook werden geïnterpreteerd in het kader van deze theorie. Onder de intraplaatprocessen werd een speciale plaats ingenomen door de verschijnselen van langdurig basaltisch magmatisme in sommige gebieden, de zogenaamde hotspots.

Hotspots

Op de bodem van de oceanen bevinden zich talloze vulkanische eilanden. Sommigen van hen bevinden zich in ketens met achtereenvolgens veranderende leeftijd. Een klassiek voorbeeld van zo'n onderwaterrug is de Hawaiiaanse onderzeeërrug. Het stijgt boven het oceaanoppervlak uit in de vorm van de Hawaiiaanse eilanden, van waaruit een keten van onderzeese bergen met voortdurend toenemende leeftijd zich uitstrekt naar het noordwesten, waarvan sommige, bijvoorbeeld Midway Atoll, naar de oppervlakte komen. Op een afstand van zo'n 3000 km van Hawaï draait de ketting iets naar het noorden, en wordt nu al de Imperial Range genoemd. Het wordt onderbroken in een diepwatergeul voor de Aleoeten-eilandboog.

Om deze verbazingwekkende structuur te verklaren, werd gesuggereerd dat er een hotspot is onder de Hawaiiaanse eilanden - een plaats waar een hete mantelstroom naar de oppervlakte stijgt, die de oceanische korst smelt die erboven beweegt. Er zijn nu veel van dergelijke punten op aarde. De mantelstroom die ze veroorzaakt, wordt een pluim genoemd. In sommige gevallen wordt uitgegaan van een uitzonderlijk diepe oorsprong van pluimmaterie, tot aan de kern-mantelgrens.

Vallen en oceanische plateaus

Naast langdurige hotspots vinden er soms grootse uitstortingen van smeltingen plaats in de platen, die vallen vormen op de continenten, en oceanische plateaus in de oceanen. De eigenaardigheid van dit type magmatisme is dat het zich in een geologisch korte tijd in de orde van enkele miljoenen jaren voordoet, maar enorme gebieden (tienduizenden km²) inneemt en een kolossale hoeveelheid basalt uitstort, vergelijkbaar met hun aantal, kristalliserend in de mid-oceanische ruggen.

Siberische vallen zijn bekend op het Oost-Siberische platform, vallen van het Deccan-plateau op het Hindoestaanse continent en vele andere. Er wordt ook gedacht dat vallen worden veroorzaakt door hete mantelstromen, maar in tegenstelling tot hotspots zijn ze van korte duur en het verschil tussen beide is niet helemaal duidelijk.

Hotspots en vallen gaven aanleiding tot het ontstaan van de zogenaamde pluim geotektoniek, waarin staat dat niet alleen reguliere convectie, maar ook pluimen een belangrijke rol spelen in geodynamische processen. Pluimtektoniek is niet in tegenspraak met platentektoniek, maar vult het aan.

Platentektoniek als een systeem van wetenschappen

Kaart van tektonische platen

Tektoniek kan niet langer worden gezien als een puur geologisch concept. Het speelt een sleutelrol in alle geowetenschappen; er zijn verschillende methodologische benaderingen met verschillende basisconcepten en -principes in geïdentificeerd.

Vanuit oogpunt kinematische benadering, kunnen de bewegingen van de platen worden beschreven door de geometrische wetten van de beweging van figuren op de bol. De aarde wordt gezien als een mozaïek van platen van verschillende afmetingen die ten opzichte van elkaar en de planeet zelf bewegen. Paleomagnetische gegevens maken het mogelijk om de positie van de magnetische pool ten opzichte van elke plaat op verschillende tijdstippen te reconstrueren. Generalisatie van gegevens over verschillende platen leidde tot de reconstructie van de hele reeks relatieve verplaatsingen van platen. Door deze gegevens te combineren met informatie van statische hotspots was het mogelijk om de absolute bewegingen van de platen en de geschiedenis van de beweging van de magnetische polen van de aarde te bepalen.

Thermofysische benadering beschouwt de aarde als een warmtemotor, waarin thermische energie gedeeltelijk wordt omgezet in mechanische energie. In het kader van deze benadering wordt de beweging van materie in de binnenste lagen van de aarde gemodelleerd als een stroom van een stroperige vloeistof, beschreven door de Navier-Stokes-vergelijkingen. Mantelconvectie gaat gepaard met faseovergangen en chemische reacties, die een beslissende rol spelen in de structuur van mantelstromen. Op basis van geofysisch klinkende gegevens, de resultaten van thermofysische experimenten en analytische en numerieke berekeningen, proberen wetenschappers de structuur van mantelconvectie te detailleren, stroomsnelheden en andere belangrijke kenmerken van diepe processen te vinden. Deze gegevens zijn vooral belangrijk voor het begrijpen van de structuur van de diepste delen van de aarde - de onderste mantel en de kern, die niet toegankelijk zijn voor directe studie, maar ongetwijfeld een enorme impact hebben op de processen die plaatsvinden op het oppervlak van de planeet.

geochemische benadering. Voor de geochemie is platentektoniek belangrijk als mechanisme voor de continue uitwisseling van materie en energie tussen de verschillende schillen van de aarde. Elke geodynamische omgeving wordt gekenmerkt door specifieke associaties van rotsen. Op hun beurt kunnen deze karakteristieke kenmerken worden gebruikt om de geodynamische omgeving te bepalen waarin het gesteente is gevormd.

historische benadering. In de zin van de geschiedenis van de planeet Aarde is platentektoniek de geschiedenis van het verbinden en splijten van continenten, het ontstaan en uitsterven van vulkanische ketens, het verschijnen en sluiten van oceanen en zeeën. Nu, voor grote blokken van de korst, is de geschiedenis van verplaatsingen met groot detail en over een aanzienlijke periode vastgesteld, maar voor kleine platen zijn de methodologische moeilijkheden veel groter. De meest complexe geodynamische processen vinden plaats in de botsingszones van platen, waar bergketens worden gevormd, bestaande uit vele kleine heterogene blokken - terranen, uitgevoerd in 1999 door het Proterozoïcum-ruimtestation. Voordien had de mantel mogelijk een andere structuur van massaoverdracht, waarbij niet gestage convectieve stromingen, maar turbulente convectie en pluimen een grote rol speelden.

Eerdere plaatbewegingen

Lees meer in het artikel Geschiedenis van bewegende platen

Reconstructie van plaatbewegingen uit het verleden is een van de belangrijkste onderwerpen van geologisch onderzoek. Met verschillende mate van detail zijn de posities van de continenten en de blokken waaruit ze gevormd zijn gereconstrueerd tot aan de Archean.

Het beweegt naar het noorden en verplettert de Euraziatische plaat, maar blijkbaar is de bron van deze beweging al bijna uitgeput, en in de nabije toekomst zal een nieuwe subductiezone verschijnen in de Indische Oceaan, waarin de oceanische korst van de Indische Oceaan zal worden geabsorbeerd onder het Indiase continent.

Effect van plaatbewegingen op het klimaat

De locatie van grote continentale massa's in de poolgebieden draagt bij aan een algemene daling van de temperatuur van de planeet, aangezien zich op de continenten ijskappen kunnen vormen. Hoe meer ontwikkelde ijstijd, hoe groter het albedo van de planeet en hoe lager de gemiddelde jaartemperatuur.

Bovendien bepaalt de relatieve positie van de continenten de oceanische en atmosferische circulatie.

Een eenvoudig en logisch schema: continenten in de poolgebieden - ijstijd, continenten in de equatoriale gebieden - temperatuurstijging, blijkt echter niet te kloppen in vergelijking met geologische gegevens over het verleden van de aarde. De Kwartaire ijstijd vond echt plaats toen Antarctica verscheen in het gebied van de Zuidpool, en op het noordelijk halfrond Eurazië en Noord-Amerika de Noordpool naderden. Aan de andere kant vond de sterkste Proterozoïsche ijstijd plaats, waarbij de aarde bijna volledig bedekt was met ijs, toen de meeste continentale massa's zich in het equatoriale gebied bevonden.

Bovendien vinden significante veranderingen in de positie van de continenten plaats over een periode van ongeveer tientallen miljoenen jaren, terwijl de totale duur van ijstijden ongeveer enkele miljoenen jaren is, en tijdens één ijstijd zijn er cyclische veranderingen van ijstijden en interglaciale perioden . Al deze klimaatveranderingen treden snel op in vergelijking met de snelheden van de beweging van de continenten, en daarom kan de beweging van platen niet hun oorzaak zijn.

Uit het bovenstaande volgt dat plaatbewegingen geen beslissende rol spelen bij klimaatverandering, maar een belangrijke bijkomende factor kunnen zijn die ze “duwen”.

Betekenis van platentektoniek

Platentektoniek heeft in de aardwetenschappen een rol gespeeld die vergelijkbaar is met het heliocentrische concept in de astronomie, of de ontdekking van DNA in de genetica. Voordat de theorie van de platentektoniek werd aangenomen, waren de aardwetenschappen beschrijvend. Ze bereikten een hoge mate van perfectie in het beschrijven van natuurlijke objecten, maar waren zelden in staat om de oorzaken van processen te verklaren. Tegengestelde concepten zouden kunnen domineren in verschillende takken van de geologie. Platentektoniek verbond de verschillende wetenschappen van de aarde, gaf ze voorspellende kracht.

V.E. Khain. over kleinere regio's en kleinere tijdschalen.

1)_De eerste hypothese ontstond in de tweede helft van de 18e eeuw en werd de uplift-hypothese genoemd. Het werd voorgesteld door M. V. Lomonosov, Duitse wetenschappers A. von Humboldt en L. von Buch, Scot J. Hutton. De essentie van de hypothese is als volgt: bergopheffingen worden veroorzaakt door de opkomst van gesmolten magma uit de diepten van de aarde, dat onderweg een duwend effect had op de omringende lagen, wat leidde tot de vorming van plooien, afgronden van verschillende groottes . Lomonosov was de eerste die twee soorten tektonische bewegingen onderscheidde - langzaam en snel, die aardbevingen veroorzaakten.
2) In het midden van de 19e eeuw werd deze hypothese vervangen door de contractiehypothese van de Franse wetenschapper Elie de Beaumont. Het was gebaseerd op de kosmogonische hypothese van Kant en Laplace over de oorsprong van de aarde als een aanvankelijk heet lichaam met daaropvolgende geleidelijke afkoeling. Dit proces leidde tot een afname van het volume van de aarde, en als gevolg daarvan werd de aardkorst samengedrukt en ontstonden gevouwen bergstructuren vergelijkbaar met gigantische "rimpels".
3) In het midden van de 19e eeuw ontdekten de Engelsman D. Airy en de priester uit Calcutta D. Pratt een patroon in de posities van zwaartekrachtanomalieën - hoog in de bergen bleken de anomalieën negatief te zijn, dwz een massale tekort werd gedetecteerd, en in de oceanen waren de anomalieën positief. Om dit fenomeen te verklaren, werd een hypothese voorgesteld volgens welke de aardkorst op een zwaarder en stroperiger substraat drijft en in isostatisch evenwicht is, dat wordt verstoord door de inwerking van externe radiale krachten.
4) De kosmogonische hypothese van Kant-Laplace werd vervangen door de hypothese van O. Yu. Schmidt over de aanvankelijke vaste, koude en homogene toestand van de aarde. Er was behoefte aan een andere benadering om de vorming van de aardkorst te verklaren. Een dergelijke hypothese werd voorgesteld door V. V. Belousov. Dat heet radiomigratie. De essentie van deze hypothese:
1. De belangrijkste energiefactor is radioactiviteit. De verwarming van de aarde met daaropvolgende verdichting van materie vond plaats als gevolg van de hitte van radioactief verval. Radioactieve elementen in de beginfase van de ontwikkeling van de aarde waren gelijkmatig verdeeld, en daarom was de verwarming sterk en alomtegenwoordig.
2. Verwarming van de primaire substantie en de verdichting ervan leidden tot de scheiding van magma of de differentiatie ervan in basalt en graniet. De laatste concentreerde radioactieve elementen. Als een lichter granieten magma 'dreef' naar het bovenste deel van de aarde, terwijl het basaltmagma naar beneden zonk. Tegelijkertijd was er ook een temperatuurverschil.

Moderne geotectonische hypothesen worden ontwikkeld met behulp van de ideeën van het mobilisme. Dit idee is gebaseerd op het concept van de overheersing van horizontale bewegingen in de tektonische bewegingen van de aardkorst.

5) Om het mechanisme en de volgorde van geotectonische processen te verklaren, stelde de Duitse wetenschapper A. Wegener voor het eerst de hypothese van horizontale continentale drift voor.
1. De gelijkenis van de contouren van de kusten van de Atlantische Oceaan, vooral op het zuidelijk halfrond (nabij Zuid-Amerika en Afrika).
2. Gelijkenis van de geologische structuur van de continenten (samenvallen van enkele regionale tektonische aanvallen, overeenkomst in samenstelling en ouderdom van gesteenten, enz.).

hypothese van lithosferische platentektoniek of nieuwe mondiale tektoniek. De belangrijkste punten van deze hypothese zijn:

1. De aardkorst met het bovenste deel van de mantel vormt de lithosfeer, die wordt ondersteund door de plastische asthenosfeer. De lithosfeer is verdeeld in grote blokken (platen). De grenzen van de platen zijn spleetzones, diepwatergeulen, die grenzen aan breuken die diep in de mantel doordringen - dit zijn de Benioff-Zavaritsky-zones, evenals zones met moderne seismische activiteit.
2. Lithosferische platen bewegen horizontaal. Deze beweging wordt bepaald door twee hoofdprocessen - platen uit elkaar duwen of spreiden, onderdompeling van de ene plaat onder de andere - subductie of duwen van de ene plaat op de andere - obductie.
3. Basalt uit de mantel komt periodiek de uit elkaar getrokken zone binnen. Het bewijs van de scheiding wordt geleverd door magnetische anomalieën van de strip in basalt.
4. In de regio's van eilandbogen worden zones van accumulatie van bronnen van diepe-focus aardbevingen onderscheiden, die de verzakkingszones van een plaat met basaltische oceanische korst onder de continentale korst weerspiegelen, d.w.z. deze zones weerspiegelen subductiezones. In deze zones zinkt een deel van het materiaal door pletten en smelten, terwijl het andere deel het continent binnendringt in de vorm van vulkanen en intrusies, en daardoor neemt de dikte van de continentale korst toe.

Platentektoniek is een moderne geologische theorie over de beweging van de lithosfeer. Volgens deze theorie zijn globale tektonische processen gebaseerd op horizontale beweging van relatief integrale blokken van de lithosfeer - lithosferische platen. Zo houdt platentektoniek rekening met de bewegingen en interacties van lithosferische platen. Alfred Wegener suggereerde voor het eerst horizontale beweging van aardkorstblokken in de jaren 1920 als onderdeel van de 'continentale drift'-hypothese, maar deze hypothese kreeg op dat moment geen steun. Pas in de jaren zestig leverden studies van de oceaanbodem onbetwistbaar bewijs van de horizontale beweging van platen en de processen van uitzetting van de oceanen als gevolg van de vorming (verspreiding) van de oceanische korst. De heropleving van ideeën over de overheersende rol van horizontale bewegingen vond plaats in het kader van de "mobilistische" richting, waarvan de ontwikkeling leidde tot de ontwikkeling van de moderne theorie van de platentektoniek. De belangrijkste bepalingen van de platentektoniek werden in 1967-68 geformuleerd door een groep Amerikaanse geofysici - WJ Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes bij de ontwikkeling van eerdere (1961-62) ideeën over Amerikaanse wetenschappers G. Hess en R. Digts over de uitzetting (verspreiding) van de oceaanbodem. een). Het bovenste stenen deel van de planeet is verdeeld in twee schillen, die aanzienlijk verschillen in reologische eigenschappen: een stijve en broze lithosfeer en een onderliggende plastic en mobiele asthenosfeer. 2). De lithosfeer is verdeeld in platen, die constant langs het oppervlak van de plastic asthenosfeer bewegen. De lithosfeer is verdeeld in 8 grote platen, tientallen middelgrote platen en vele kleine. Tussen de grote en middelgrote platen bevinden zich banden die zijn samengesteld uit een mozaïek van kleine korstplaten. 3). Er zijn drie soorten relatieve plaatbewegingen: divergentie (divergentie), convergentie (convergentie) en schuifbewegingen. 4). Het volume van de oceanische korst geabsorbeerd in subductiezones is gelijk aan het volume van de korst gevormd in de verspreidingszones. Deze bepaling benadrukt de mening over de constantheid van het volume van de aarde. vijf). De belangrijkste oorzaak van plaatbeweging is mantelconvectie, veroorzaakt door mantelwarmte en zwaartekrachtstromen.

De energiebron voor deze stromen is het temperatuurverschil tussen de centrale delen van de aarde en de temperatuur van de nabije oppervlaktedelen. Tegelijkertijd komt het grootste deel van de endogene warmte vrij op de grens van de kern en de mantel tijdens het proces van diepe differentiatie, dat het verval van de primaire chondrietsubstantie bepaalt, waarbij het metalen deel naar het midden snelt, toenemend de kern van de planeet, en het silicaatdeel is geconcentreerd in de mantel, waar het verder differentiatie ondergaat. 6). Plaatbewegingen gehoorzamen aan de wetten van de sferische meetkunde en kunnen worden beschreven op basis van de stelling van Euler. De rotatiestelling van Euler stelt dat elke rotatie van de driedimensionale ruimte een as heeft. Rotatie kan dus worden beschreven door drie parameters: de coördinaten van de rotatie-as (bijvoorbeeld de breedte- en lengtegraad) en de rotatiehoek.

Geografische gevolgen van de beweging van Lith-platen (seismische activiteit neemt toe, breuken ontstaan, richels verschijnen, enzovoort). In de theorie van de platentektoniek wordt de sleutelpositie ingenomen door het concept van de geodynamische setting - een karakteristieke geologische structuur met een bepaalde verhouding van platen. In dezelfde geodynamische omgeving vinden hetzelfde type tektonische, magmatische, seismische en geochemische processen plaats.

volgens modern theorieën van lithosferische platen de hele lithosfeer is verdeeld in afzonderlijke blokken door smalle en actieve zones - diepe breuken - die in de plastic laag van de bovenmantel ten opzichte van elkaar bewegen met een snelheid van 2-3 cm per jaar. Deze blokken heten lithosferische platen.

Een kenmerk van lithosferische platen is hun stijfheid en het vermogen om, bij afwezigheid van externe invloeden, hun vorm en structuur lange tijd onveranderd te houden.

Lithosferische platen zijn mobiel. Hun beweging langs het oppervlak van de asthenosfeer vindt plaats onder invloed van convectieve stromingen in de mantel. Afzonderlijke lithosferische platen kunnen ten opzichte van elkaar divergeren, naderen of verschuiven. In het eerste geval verschijnen spanningszones met scheuren langs de plaatgrenzen tussen de platen, in het tweede geval compressiezones vergezeld van het stoten van de ene plaat op de andere (stuwkracht - obductie; onderdruk - subductie), in het derde geval - afschuifzones - breuken waarlangs het verschuiven van naburige platen optreedt.

Bij de convergentie van continentale platen botsen ze en vormen berggordels. Zo ontstond het Himalaya-gebergte, bijvoorbeeld op de grens van de Euraziatische en Indo-Australische platen (Fig. 1).

Rijst. 1. Botsing van continentale lithosferische platen

Wanneer de continentale en oceanische platen op elkaar inwerken, beweegt de plaat met de oceanische korst onder de plaat met de continentale korst (Fig. 2).

Rijst. 2. Botsing van continentale en oceanische lithosferische platen

Als gevolg van de botsing van continentale en oceanische lithosferische platen, worden diepzeetroggen en eilandbogen gevormd.

De divergentie van lithosferische platen en de vorming van een oceanisch type aardkorst als gevolg hiervan is weergegeven in Fig. 3.

De axiale zones van mid-oceanische ruggen worden gekenmerkt door: kloven(van Engels. breuk- spleet, barst, breuk) - een grote lineaire tektonische structuur van de aardkorst met een lengte van honderden, duizenden, een breedte van tientallen en soms honderden kilometers, voornamelijk gevormd tijdens het horizontaal uitrekken van de korst (Fig. 4). Zeer grote kloven worden genoemd spleetriemen, zones of systemen.

Aangezien de lithosferische plaat een enkele plaat is, is elk van zijn fouten een bron van seismische activiteit en vulkanisme. Deze bronnen zijn geconcentreerd binnen relatief smalle zones, waarlangs onderlinge verplaatsingen en wrijvingen van aangrenzende platen optreden. Deze zones heten seismische banden. Riffen, mid-oceanische ruggen en diepzeetroggen zijn mobiele gebieden van de aarde en bevinden zich op de grenzen van lithosferische platen. Dit geeft aan dat het proces van vorming van de aardkorst in deze zones momenteel zeer intensief is.

Rijst. 3. Divergentie van lithosferische platen in de zone tussen de nano-oceanische rug

Rijst. 4. Schema van scheurvorming

De meeste fouten van de lithosferische platen bevinden zich op de bodem van de oceanen, waar de aardkorst dunner is, maar ze worden ook op het land aangetroffen. De grootste breuk op het land bevindt zich in Oost-Afrika. Het strekte zich uit over 4000 km. De breedte van deze fout is 80-120 km.

Op dit moment zijn zeven grootste platen te onderscheiden (Fig. 5). Hiervan is het grootste gebied de Stille Oceaan, die volledig uit oceanische lithosfeer bestaat. In de regel wordt de Nazca-plaat ook wel groot genoemd, die meerdere malen kleiner is dan elk van de zeven grootste. Tegelijkertijd suggereren wetenschappers dat de Nazca-plaat in feite veel groter is dan we hem op de kaart zien (zie figuur 5), aangezien een aanzienlijk deel ervan onder de naburige platen ging. Ook deze plaat bestaat alleen uit oceanische lithosfeer.

Rijst. 5. De lithosferische platen van de aarde

Een voorbeeld van een plaat die zowel continentale als oceanische lithosfeer omvat, is bijvoorbeeld de Indo-Australische lithosferische plaat. De Arabische Plaat bestaat bijna geheel uit de continentale lithosfeer.

De theorie van lithosferische platen is belangrijk. Ten eerste kan het verklaren waarom bergen zich op sommige plaatsen op aarde bevinden en vlaktes op andere. Met behulp van de theorie van lithosferische platen is het mogelijk om catastrofale verschijnselen die optreden aan de grenzen van platen te verklaren en te voorspellen.

Rijst. 6. De contouren van de continenten lijken echt compatibel

Continentale drifttheorie

De theorie van lithosferische platen komt voort uit de theorie van continentale drift. Terug in de 19e eeuw veel geografen merkten op dat als je naar de kaart kijkt, je kunt zien dat de kusten van Afrika en Zuid-Amerika compatibel lijken bij het naderen (Fig. 6).

De opkomst van de hypothese van de beweging van de continenten wordt geassocieerd met de naam van de Duitse wetenschapper Alfred Wegener(1880-1930) (Fig. 7), die dit idee het meest volledig heeft ontwikkeld.

Wegener schreef: "In 1910 kwam het idee om de continenten te verplaatsen voor het eerst bij me op ... toen ik werd getroffen door de gelijkenis van de contouren van de kusten aan beide zijden van de Atlantische Oceaan." Hij suggereerde dat er in het vroege Paleozoïcum twee grote continenten op aarde waren - Laurasia en Gondwana.

Laurasia was het noordelijke vasteland, dat de gebieden van het moderne Europa, Azië zonder India en Noord-Amerika omvatte. Het zuidelijke vasteland - Gondwana verenigde de moderne gebieden van Zuid-Amerika, Afrika, Antarctica, Australië en Hindoestan.

Tussen Gondwana en Laurasia was de eerste zee - Tethys, als een enorme baai. De rest van de ruimte op aarde werd ingenomen door de Panthalassa-oceaan.

Ongeveer 200 miljoen jaar geleden waren Gondwana en Laurasia verenigd in één enkel continent - Pangaea (Pan - universeel, Ge - aarde) (Fig. 8).

Rijst. 8. Het bestaan van één vasteland Pangea (wit - land, stippen - ondiepe zee)

Ongeveer 180 miljoen jaar geleden begon het vasteland van Pangea opnieuw te worden verdeeld in samenstellende delen, die zich op het oppervlak van onze planeet vermengden. De verdeling vond als volgt plaats: eerst kwamen Laurasia en Gondwana weer tevoorschijn, toen verdeelde Laurasia zich en toen splitste Gondwana zich ook. Door de splitsing en divergentie van delen van Pangea werden oceanen gevormd. De jonge oceanen kunnen worden beschouwd als de Atlantische en Indische; oud - Rustig. De Noordelijke IJszee raakte geïsoleerd met de toename van de landmassa op het noordelijk halfrond.

Rijst. 9. Locatie en richtingen van continentale drift in het Krijt, 180 miljoen jaar geleden

A. Wegener vond veel bewijs voor het bestaan van een enkel continent van de aarde. Bijzonder overtuigend leek hem het bestaan in Afrika en Zuid-Amerika van de overblijfselen van oude dieren - bladosaurussen. Dit waren reptielen, vergelijkbaar met kleine nijlpaarden, die alleen in zoetwaterreservoirs leefden. Dit betekent dat ze geen grote afstanden konden zwemmen in zout zeewater. Hij vond vergelijkbaar bewijs in de plantenwereld.

Interesse in de hypothese van de beweging van de continenten in de jaren '30 van de twintigste eeuw. nam iets af, maar herleefde in de jaren 60 weer toen, als resultaat van studies van het reliëf en de geologie van de oceaanbodem, gegevens werden verkregen die wijzen op de uitzettingsprocessen (verspreiding) van de oceanische korst en het “duiken” van sommige delen van de korst onder andere (subductie).

Lithosferische platen- grote stijve blokken van de aardse lithosfeer, begrensd door seismisch en tektonisch actieve breukzones.

De platen worden in de regel gescheiden door diepe breuken en bewegen langs de stroperige laag van de mantel ten opzichte van elkaar met een snelheid van 2-3 cm per jaar. Waar continentale platen botsen, vormen ze berggordels . Wanneer de continentale en oceanische platen op elkaar inwerken, beweegt de plaat met de oceanische korst onder de plaat met de continentale korst, wat resulteert in de vorming van diepzeetroggen en eilandbogen.

De beweging van lithosferische platen wordt geassocieerd met de beweging van materie in de mantel. In afzonderlijke delen van de mantel zijn er krachtige stromen van warmte en materie die vanuit de diepten naar het oppervlak van de planeet stijgen.

Meer dan 90% van het aardoppervlak is bedekt 13 de grootste lithosferische platen.

scheuring– een enorme breuk in de aardkorst, gevormd tijdens het horizontaal uitrekken (d.w.z. waar de stromen van warmte en materie uiteenlopen). In de kloven is er een uitstorting van magma, nieuwe fouten, horsts, grabens verschijnen. Mid-oceanische ruggen worden gevormd.

Eerst continentale drift hypothese (d.w.z. de horizontale beweging van de aardkorst) voorgesteld aan het begin van de twintigste eeuw A. Wegener. Op basis daarvan, gemaakt theorie van lithosferische platen m. Volgens deze theorie is de lithosfeer geen monoliet, maar bestaat uit grote en kleine platen die op de asthenosfeer 'zweven'. De grensgebieden tussen lithosferische platen worden genoemd seismische banden - dit zijn de meest "rusteloze" gebieden van de planeet.

De aardkorst is verdeeld in stabiele (platforms) en mobiele secties (gevouwen gebieden - geosynclines).

- krachtige onderwaterbergstructuren in de oceaanbodem, meestal in het midden. In de buurt van mid-oceanische ruggen bewegen lithosferische platen uit elkaar en verschijnt jonge basalt oceanische korst. Het proces gaat gepaard met intens vulkanisme en hoge seismische activiteit.

Continentale riftzones zijn bijvoorbeeld het Oost-Afrikaanse riftsysteem, het Baikal-riftsysteem. Kloven, zoals mid-oceanische ruggen, worden gekenmerkt door seismische activiteit en vulkanisme.

Platentektoniek- een hypothese die suggereert dat de lithosfeer is verdeeld in grote platen die in horizontale richting langs de mantel bewegen. In de buurt van mid-oceanische ruggen bewegen lithosferische platen uit elkaar en bouwen zich op als gevolg van materie die uit de ingewanden van de aarde opstijgt; in diepzeetroggen beweegt de ene plaat onder de andere en wordt opgenomen door de mantel. Op plaatsen waar platen botsen, ontstaan gevouwen structuren.

De basis van de theoretische geologie aan het begin van de 20e eeuw was de contractiehypothese. De aarde koelt af als een gebakken appel en er verschijnen rimpels in de vorm van bergketens. Deze ideeën zijn ontwikkeld door de theorie van geosynclines, gecreëerd op basis van de studie van gevouwen structuren. Deze theorie werd geformuleerd door James Dana, die het principe van isostasie aan de contractiehypothese toevoegde. Volgens dit concept bestaat de aarde uit graniet (continenten) en basalt (oceanen). Wanneer de aarde wordt samengedrukt in de oceanen-troggen, ontstaan tangentiële krachten die druk uitoefenen op de continenten. Deze laatste stijgen op in de bergketens en storten dan in. Het materiaal dat door vernietiging wordt verkregen, wordt in de depressies gedeponeerd.

Daarnaast ging Wegener op zoek naar geofysisch en geodetisch bewijs. In die tijd was het niveau van deze wetenschappen echter duidelijk niet voldoende om de moderne beweging van de continenten te fixeren. In 1930 stierf Wegener tijdens een expeditie naar Groenland, maar voor zijn dood wist hij al dat de wetenschappelijke gemeenschap zijn theorie niet accepteerde.

aanvankelijk continentale drift theorie werd gunstig aanvaard door de wetenschappelijke gemeenschap, maar werd in 1922 zwaar bekritiseerd door verschillende bekende experts tegelijk. Het belangrijkste argument tegen de theorie was de kwestie van de kracht die de platen beweegt. Wegener geloofde dat de continenten langs de basalt van de oceaanbodem bewegen, maar dit vergde een enorme inspanning en niemand kon de bron van deze kracht noemen. De Coriolis-kracht, getijdenverschijnselen en enkele andere werden voorgesteld als een bron van plaatbeweging, maar de eenvoudigste berekeningen toonden aan dat ze absoluut niet genoeg zijn om enorme continentale blokken te verplaatsen.

Critici van Wegener's theorie stelden de kwestie van de kracht die de continenten beweegt op de voorgrond, en negeerden alle vele feiten die de theorie onvoorwaardelijk bevestigden. In feite vonden ze de enige kwestie waarin het nieuwe concept machteloos was, en zonder opbouwende kritiek verwierpen ze het belangrijkste bewijsmateriaal. Na de dood van Alfred Wegener werd de theorie van continentale drift verworpen, gezien de status van een marginale wetenschap, en het overgrote deel van het onderzoek werd verder uitgevoerd in het kader van de theorie van geosynclines. Toegegeven, ze moest ook op zoek naar verklaringen voor de geschiedenis van de vestiging van dieren op de continenten. Hiervoor werden landbruggen uitgevonden die de continenten met elkaar verbond, maar in de diepten van de zee stortten. Dit was weer een geboorte van de legende van Atlantis. Het is vermeldenswaard dat sommige wetenschappers het oordeel van de wereldautoriteiten niet erkenden en bleven zoeken naar bewijs van de beweging van de continenten. Dus du Toit Alexander du Toit) verklaarde de vorming van het Himalaya gebergte door de botsing van Hindoestan en de Euraziatische plaat.

De trage strijd tussen de fixisten, zoals de aanhangers van de afwezigheid van significante horizontale bewegingen werden genoemd, en de mobilisten, die beweerden dat de continenten wel bewogen, laaide in de jaren zestig met hernieuwde kracht op, toen als resultaat van het bestuderen van de bodem van de oceanen, de sleutels tot het begrijpen van de 'machine' die de aarde wordt genoemd.

Tegen het begin van de jaren zestig werd een topografische kaart van de bodem van de Wereldoceaan samengesteld, waaruit bleek dat de mid-oceanische ruggen zich in het midden van de oceanen bevinden, die 1,5-2 km boven de met sedimenten bedekte abyssale vlaktes uitsteken. Dankzij deze gegevens konden R. Dietz en Harry Hess in 1963 de verspreidingshypothese naar voren brengen. Volgens deze hypothese vindt convectie in de mantel plaats met een snelheid van ongeveer 1 cm/jaar. Opstijgende takken van convectiecellen dragen mantelmateriaal onder de mid-oceanische ruggen, die de oceaanbodem in het axiale deel van de rug elke 300-400 jaar vernieuwt. Continenten drijven niet op de oceanische korst, maar bewegen langs de mantel en worden passief "gesoldeerd" in de lithosferische platen. Volgens het concept van verspreiding zijn de oceanische bekkens van de structuur onstabiel, onstabiel, terwijl de continenten stabiel zijn.

Dezelfde drijvende kracht (hoogteverschil) bepaalt de mate van elastische horizontale samendrukking van de korst door de kracht van viskeuze wrijving van de stroming tegen de aardkorst. De waarde van deze samendrukking is klein in het gebied van de opgaande mantelstroom en neemt toe naarmate deze de plaats van de neergaande stroom nadert (vanwege de overdracht van drukspanning door de onbeweeglijke vaste korst in de richting van de plaats van opkomst naar de plaats van stroomafdaling). Boven de dalende stroming is de compressiekracht in de korst zo groot dat af en toe de sterkte van de korst wordt overschreden (in het gebied van de laagste sterkte en hoogste spanning), een inelastische (kunststof, bros) vervorming van de korst treedt op - een aardbeving. Tegelijkertijd worden hele bergketens, bijvoorbeeld de Himalaya, uit de plaats van vervorming van de korst geperst (in verschillende fasen).

Bij plastische (brosse) vervorming neemt de spanning daarin zeer snel af (met de snelheid van verplaatsing van de korst tijdens een aardbeving) - de compressiekracht in de aardbevingsbron en zijn omgeving. Maar onmiddellijk na het einde van de niet-elastische vervorming zet een zeer langzame toename van de spanning (elastische vervorming) onderbroken door de aardbeving zich voort als gevolg van de zeer langzame beweging van de stroperige mantelstroom, waardoor de cyclus van voorbereiding op de volgende aardbeving begint.

De beweging van de platen is dus een gevolg van de overdracht van warmte van de centrale zones van de aarde door zeer stroperig magma. In dit geval wordt een deel van de thermische energie omgezet in mechanische arbeid om wrijvingskrachten te overwinnen, en een deel, dat door de aardkorst is gegaan, wordt uitgestraald naar de omringende ruimte. Dus onze planeet is in zekere zin een warmtemotor.

Er zijn verschillende hypothesen over de oorzaak van de hoge temperatuur in het binnenste van de aarde. Aan het begin van de 20e eeuw was de hypothese van de radioactieve aard van deze energie populair. Het leek te worden bevestigd door schattingen van de samenstelling van de bovenste korst, die zeer significante concentraties van uranium, kalium en andere radioactieve elementen vertoonde, maar later bleek dat het gehalte aan radioactieve elementen in de rotsen van de aardkorst volstrekt onvoldoende is om de waargenomen stroom van diepe hitte te verzekeren. En het gehalte aan radioactieve elementen in de subcrustale materie (in samenstelling dicht bij de basalt van de oceaanbodem), zou je kunnen zeggen, is verwaarloosbaar. Dit sluit echter niet een voldoende hoog gehalte aan zware radioactieve elementen uit die warmte genereren in de centrale zones van de planeet.

Een ander model verklaart de verwarming door chemische differentiatie van de aarde. Aanvankelijk was de planeet een mengsel van silicaat en metaalachtige stoffen. Maar tegelijkertijd met de vorming van de planeet begon de differentiatie in afzonderlijke schillen. Het dichtere metalen deel snelde naar het centrum van de planeet en de silicaten waren geconcentreerd in de bovenste schillen. In dit geval nam de potentiële energie van het systeem af en werd deze omgezet in thermische energie.

Andere onderzoekers geloven dat de opwarming van de planeet plaatsvond als gevolg van aanwas tijdens inslagen van meteorieten op het oppervlak van een ontluikend hemellichaam. Deze verklaring is twijfelachtig - tijdens accretie kwam warmte praktisch vrij aan het oppervlak, van waaruit het gemakkelijk de ruimte in ontsnapte, en niet in de centrale regio's van de aarde.