Слово “геологія” з давньогрецької мови перекладається так: «вивчення землі». Геологія і справді займається глибоким вивченням речовинного складу, особливостей розвитку та будови твердої оболонки Землі. При цьому вона включає в себе більше двох десятків окремих наукових дисциплін.
У цій статті ми з’ясуємо, що таке тектоніка і неотектоніка. Чим зайняті ці науки? Розберемося з такими поняттями, як «літосферна плита», «тектонічна структура», «тектоносфера». Крім того, ми познайомимося з самими цікавими тектонічними гіпотезами, які існують на сьогоднішній день в науці.
Що таке тектоніка?
Почнемо нашу статтю з самого головного питання. Отже, що таке тектоніка? Слово «тектоникос» з грецької мови перекладається як «будівельна справа». Зрозуміло, в даному випадку мова йде зовсім не про зведення кам’яного будинку, а про природному процесі «побудови» земної кори.
Тектоніка – розділ геології, що вивчає будову тектоносфери Землі. Це, правда, досить спрощене визначення. У більш широкому сенсі наука тектоніка займається дослідженням рухів земної кори (як давніх, так і сучасних) і аналізом форм залягання гірських порід в її межах. Крім цього, вона становить докладное опис геологічної історії нашої планети.
Дана дисципліна зародилася в Європі ще на початку XVII століття. Остаточне її формування як повноцінного науки відбулося лише у другій половині ХХ століття. Що вивчає тектоніка сьогодні? Предметом її вивчення є структура земної кори: від найдрібніших геологічних складок до грандіозних розломів шириною в кілька сотень кілометрів.
Тектоносфера: визначення поняття
Ми вже з’ясували, що таке тектоніка. Для більш глибокого розуміння теми, слід також розібратися з ще одним науковим поняттям – тектоносферой.
Нерідко цей термін ототожнюють з земною корою. Це не зовсім вірно. Тектоносферой прийнято називати зовнішню тверду оболонку Землі, яка включає земну кору і верхній шар мантії (так звану астеносферу). Це та область планети, в межах якої виявляються всі магматичні і тектонічні процеси.
Цей термін був введений в геологічну науку зовсім недавно – в 70-х роках минулого століття. Слід зазначити, що тектоносфера Землі неоднорідна як у вертикальному, так і горизонтальному розрізі.
Класифікація тектоніки як науки
Будучи складовою частиною геології, тектоніка, в свою чергу, і сама поділяється на кілька наукових дисциплін. Перерахуємо основні розділи тектоніки. Це:
Структурна геологія вивчає характер і форми залягання гірських порід у корі нашої планети. Ці форми поділяються на первинні і вторинні. Дана наукова дисципліна сформувалась у кінці XIX століття і в наші дні все тісніше «зростається» з власне тектонікою.
Тектонічна фізика (або просто – тектонофизика) цікавиться суто фізичними аспектами деформацій геологічних тіл в тектоносфері. Причому масштаби інтересів цієї науки різні: від окремих мінералів до великих літосферних плит.
Неотектонике ми приділимо особливу увагу далі в нашій статті.
Земна кора і її руху: головні тектонічні гіпотези
Тектонічні гіпотези – це науково обґрунтовані припущення щодо причин і характеру рухів земної кори. Всі вони так чи інакше зводяться до двох основних груп – фиксизму і мобилизму.
Гіпотеза фиксизма припускає, що існуючі материки залишалися в статичному положенні протягом всього геологічного часу і не змінювали свого розташування. При цьому вирішальну роль у розвитку кори планети грали і продовжують грати вертикальні тектонічні рухи.
Гіпотеза мобилизма передбачає наявність горизонтальних переміщень окремих масивів земної кори. Чим викликані ці переміщення? Прихильники гіпотези висувають декілька можливих причин: нерівномірність в нагріванні глибинних шарів планети, зміни земного радіуса та інші.
Дрифтовая гіпотеза і гіпотеза розширеної Землі
В групу гіпотез мобилизма, крім інших, входить так звана дрифтовая гіпотеза. Її висунув Альфред Вегенер в 1912 році. Згідно з гіпотезою, всі материки нашої планети активно переміщуються (дрейфують) по слизькому базальтовому шарі в заданому напрямку. Колись нібито існував єдиний суперконтинент Пангея, який надалі розколовся на кілька частин. Дана гіпотеза спирається на схожість (сполучуваність) обрисів сусідніх материків планети.
Варто згадати і про гіпотезу розширеної Землі (Expanding Earth Theory), яку у 1859 році висунув англійський учений Альфред Дрейсон. Пізніше її підтримав і ряд російських геологів. Згідно цієї ідеї, діаметр нашої планети у далекому геологічному минулому був набагато менше сучасного.
Якщо вірити цій гіпотезі, кілька мільярдів років тому континентальна кора Землі була цілісною. Але потім планета почала розширюватися, і в її корі утворилися розриви, які стали поступово заповнюватися водою. Так і виникли сучасні океани. Прихильники гіпотези розширеної Землі стверджують, що наша планета розширюється приблизно на два сантиметри на рік.
Тектоніка літосферних плит
Ця геологічна теорія вважається осучасненим варіантом мобилизма. Вперше вона була висловлена в 1970 році.
Відповідно до даної теорії, тектоносфера Землі не є цілісною. Вона розбита на ряд великих плит, які схильні горизонтальним переміщенням. Вони рухаються щодо в’язкій астеносфері, в деяких місцях стикаючись один з одним (тут утворюються складчасті області – гори і океанічні хребти). На інших ділянках одна плита знаходить на іншу, «забуривая» останню в товщу земної мантії.
Дана теорія підтримується на сьогоднішній день багатьма вченими і географами. Адже вона пояснює багато природні явища: утворення гір, вулканізм, землетруси та інші.
Поняття літосферної плити
Під літосферної плитою передбачають досить великий і цілісний фрагмент земної кори. Кожен з них відрізняється певними розмірами і своїми чіткими кордонами. Літосферні плити при цьому постійно змінюють свої обриси, вони можуть розколюватися і зростатися один з одним. За припущенням деяких учених, плити також можуть заглиблюватися в земну мантію, досягаючи зовнішнього ядра планети.
Припущення про існування літосферних плит вперше висловив канадський вчений Дж. Вільсон в 1965 році. Через деякий час Ст. Морган і К. Ле-Пишон визначили межі цих ділянок земної кори. Проте в сучасній теорії літосферних плит не все так однозначно. По мірі геологічних досліджень Землі вченими виділяються абсолютно нові плити, а кордони інших визнаються неіснуючими.
Земна кора ділиться на два типи: континентальну та океанічну. Відповідно, одні літосферні плити складаються з океанічної кори (як, наприклад, Тихоокеанська). Інші, в свою чергу, складені з декількох блоків двох різних типів кори.
Всі літосферні плити перебувають в постійному русі. Одні рухаються швидше, інші – повільніше. В середньому швидкість переміщення плит в наші дні становить 2-6 см/рік.
Назви основних літосферних плит у геології
Велика частина земної поверхні представлена всього тринадцятьма літосферними плитами. Перерахуємо ці плити в порядку зменшення їх розмірів (в дужках вказана приблизна площа кожної з них в мільйонах квадратних кілометрів):
Крім цього, існує ряд плит середнього розміру, площа яких не перевищує 3 мільйонів квадратних кілометрів. Серед них – Карибська, Зондская, Атлантична, Маріанська, Охотська, Тиморская, Амурська, Бірманська та інші.
Плити земної кори та їх межі
Межі літосферних плит бувають двох типів:
- Дивергентні (межі раздвигания).
- Конвергентні (межі зіткнення).
Якщо дві плити рухаються в протилежні сторони, то межа між ними буде називатися дивергентної. У рельєфі така зона буде виражена рифтом – океанічним або континентальним.
Якщо ж дві плити рухаються один до одного, то між ними утворюється конвергентна кордон (або так звана зона зіткнення). І тут можливі три варіанти:
- Зустрічаються дві континентальні плити (формується складчаста область).
- Зустрічаються дві океанічні плити (одні з плит «пірнає» під іншу, більш щільну).
- Континентальна плита стикається з океанічної (материкова плита «знаходить» на менш щільну океанічну).
В окремих випадках плити не сходяться і не розходяться, а просто труться один об одного своїми краями. На якийсь час вони стискаються, але потім розходяться, вивільняючи велику кількість енергії і провокуючи потужні землетруси. Найяскравіший приклад такої зони – це розлом Сан-Андреас в Каліфорнії.
Розлом в геології – що це таке?
Тіло нашої планети в буквальному сенсі слова поцятковане розломами – величезними тектонічними і зовсім крихітними за розміром (так званими микроразломами). Ці області на земної поверхні, як правило, є зонами підвищеної сейсмічної небезпеки. Великі і руйнівні землетруси тут – аж ніяк не рідкість. Тим не менш в зонах активних геологічних розломів продовжують жити люди.
З наукової точки зору, розлом – це порушення цілісності масиву гірських порід, що має чітку територіальну прив’язку до місцевості. Найбільші розриви земної кори розташовані на стиках двох сусідніх літосферних плит. Геологічні та тектонічні розломи – це прямий доказ того, що земні маси перебувають у постійному русі.
Вчені назвали п’ять найбільш небезпечних геологічних розломів Землі. І в цих районах живуть мільйони людей, які щодня і щохвилини піддаються величезному ризику. Ось ці місця:
- Розлом Сан-Андреас (США).
- Озеро Ківу (Руанда і ДР Конго).
- Японські острови.
- Острів Суматра (Індонезія).
- Узбережжя озера Байкал (Росія).
Крім того, безпосередньо на розломах земної кори розташовані десятки великих міст світу. Найвідоміші серед них – Стамбул, Токіо, Сіетл, Сан-Франциско, Лос-Анджелес.
Інші важливі поняття тектоніки
Тектонічна структура – це сукупність складчастих споруд, розломів і розривів земної кори на тій чи іншій території. Вона тісно пов’язана з рельєфом, геологічною будовою та корисними копалинами конкретного регіону. Якщо говорити точніше, вона визначає все перераховане вище.
Тектонічний рельєф – це найбільші форми земної поверхні, які були утворені в результаті рухів літосферних плит кори (вертикальних або горизонтальних). До них відносяться складчасті області, гірські хребти й міжгірські улоговини, тектонічні розломи і зрушення, сінкліналі і антикліналі, та інші.
Новітня тектоніка – неотектоніка
Наукова дисципліна, що вивчає новітні рухи земної кори, називається неотектоникой. Під «новітніми» маються на увазі ті рухи та деформації кори, які відбувалися в неогеновом і продовжують відбуватися в четвертинному періодах геологічної історії Землі.
Неотектонические руху проявляються у вигляді горизонтальних і вертикальних зміщень блоків гірських порід. Їх середні швидкості обчислюються кількома міліметрами за рік. Тим не менш саме вони зумовили все те розмаїття, які ми спостерігаємо в сучасному рельєфі нашої планети.
Неотектоніка зародилася і активно розвивалася в першій половині ХХ століття. У 1937 році радянський геолог Сергій Шульц на сімнадцятій сесії Міжнародного геологічного конгресу представив основні теоретичні положення нової наукової дисципліни. Одне з останніх досягнень цієї науки – «Карта новітньої тектоніки Північної Євразії», створена А. Ф. Грачовим. Неотектонические дослідження вкрай важливі для пошуку корисних копалин, а також використовуються в різних геологічних та інженерних роботах.
