Земная кора только кажется неподвижной, абсолютно устойчивой. На самом же деле она совершает непрерывные и разнообразные движения. Некоторые из них происходят очень медленно и не воспринимаются органами чувств человека, другие, например землетрясения, носят обвальный, разрушительный характер. Какие же титанические силы приводят в движение земную кору?

Внутренние силы Земли, источник их происхождения. Известно, что на границе мантии и литосферы температура превышает 1500 °C. При этой температуре материя должна либо расплавиться, либо превратиться в газ. При переходе твердых тел в жидкое или газообразное состояние объем их должен увеличиваться. Однако этого не происходит, так как перегретые породы находятся под давлением вышележащих слоев литосферы. Возникает эффект «парового котла», когда стремящаяся расшириться материя давит на литосферу, приводя ее в движение вместе с земной корой. При этом чем выше температура, тем сильнее давление и тем активнее движется литосфера. Особенно сильные очаги давления возникают в тех местах верхней мантии, где концентрируются радиоактивные элементы, распад которых разогревает слагающие породы до еще более высоких температур. Движения земной коры под действием внутренних сил Земли называют тектоническими. Эти движения подразделяют на колебательные, складкообразовательные и разрывные.

Колебательные движения. Эти движения происходят очень медленно, незаметно для человека, поэтому их еще называют вековыми или эпейрогеническими. В одних местах земная кора поднимается, в других – опускается. При этом нередко поднятие сменяется опусканием, и наоборот. Проследить за этими движениями можно только по тем «следам», которые остаются после них на земной поверхности. Например, на побережье Средиземного моря, близ Неаполя, находятся развалины храма Сераписа, колонны которого источены морскими моллюсками на высоте до 5,5 м над уровнем современного моря. Это служит безусловным доказательством того, что храм, построенный в IV в., побывал на дне моря, а затем произошло его поднятие. Сейчас этот участок суши вновь опускается. Нередко на побережьях морей выше их современного уровня находятся ступени – морские террасы, созданные когда-то морским прибоем. На площадках этих ступеней можно найти остатки морских организмов. Это свидетельствует о том, что площадки террас когда-то были дном моря, а затем берег поднялся и море отступило.

Опускание земной коры ниже 0 м над уровнем моря сопровождается наступлением моря – трансгрессией, а поднятие – его отступлением – регрессией. В настоящее время в Европе поднятия происходят в Исландии, Гренландии, на Скандинавском полуострове. Наблюдениями установлено, что область Ботнического залива поднимается со скоростью 2 см в год, т. е. на 2 м в столетие. Одновременно с этим происходит опускание территории Голландии, Южной Англии, Северной Италии, Причерноморской низменности, побережья Карского моря. Признаком опускания морских побережий служит образование морских заливов в устьевых участках рек – эстуариев (губ) и лиманов.

При поднятии земной коры и отступлении моря морское дно, сложенное осадочными породами, оказывается сушей. Так образуются обширные морские (первичные) равнины: например, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Сибирская, Амазонская (рис. 20).

Рис. 20. Строение первичных, или морских, пластовых равнин

Складкообразовательные движения. В тех случаях, когда пласты горных пород достаточно пластичны, под действием внутренних сил происходит смятие их в складки. Когда давление направлено по вертикали, породы смещаются, а если в горизонтальной плоскости – сжимаются в складки. Форма складок бывает самой разнообразной. Когда изгиб складки направлен вниз, ее называют синклиналью, вверх – антиклиналью (рис. 21). Образуются складки на больших глубинах, т. е. при высоких температурах и большом давлении, а затем под действием внутренних сил они могут быть подняты. Так возникают складчатые горы Кавказские, Альпы, Гималаи, Анды и др. (рис. 22). В таких горах складки легко наблюдать там, где они обнажены и выходят на поверхность.

Рис. 21. Синклинальная (1) и антиклинальная (2) складки

Рис. 22. Складчатые горы

Разрывные движения. Если горные породы недостаточно прочны, чтобы выдержать действие внутренних сил, в земной коре образуются трещины – разломы и происходит вертикальное смещение горных пород. Опустившиеся участки называют грабенами, а поднявшиеся – горстами (рис. 23). Чередование горстов и грабенов создает глыбовые (возрожденные) горы. Примерами таких гор служат: Алтай, Саянские, Верхоянский хребет, Аппалачи в Северной Америке и многие другие. Возрожденные горы отличаются от складчатых как по внутреннему строению, так и по внешнему виду – морфологии. Склоны этих гор часто отвесные, долины, как и водоразделы, широкие, плоские. Пласты горных пород всегда смещены относительно друг друга.

Рис. 23. Возрожденные складчато-глыбовые горы

Опустившиеся участки в этих горах, грабены, иногда заполняются водой, и тогда образуются глубокие озера: например, Байкал и Телецкое в России, Танганьика и Ньяса в Африке.

Земная кора только кажется неподвижной, абсолютно устойчивой. На самом же деле она совершает непрерывные и разнообразные движения. Некоторые из них происходят очень медленно и не воспринимаются органами чувств человека, другие, например землетрясения, носят обвальный, разрушительный характер. Какие же титанические силы приводят в движение земную кору?

Внутренние силы Земли, источник их происхождения. Известно, что на границе мантии и литосферы температура превышает 1500 °C. При этой температуре материя должна либо расплавиться, либо превратиться в газ. При переходе твердых тел в жидкое или газообразное состояние объем их должен увеличиваться. Однако этого не происходит, так как перегретые породы находятся под давлением вышележащих слоев литосферы. Возникает эффект «парового котла», когда стремящаяся расшириться материя давит на литосферу, приводя ее в движение вместе с земной корой. При этом чем выше температура, тем сильнее давление и тем активнее движется литосфера . Особенно сильные очаги давления возникают в тех местах верхней мантии, где концентрируются радиоактивные элементы, распад которых разогревает слагающие породы до еще более высоких температур. Движения земной коры под действием внутренних сил Земли называют тектоническими. Эти движения подразделяют на колебательные, складкообразовательные и разрывные.

Колебательные движения. Эти движения происходят очень медленно, незаметно для человека, поэтому их еще называют вековыми или эпейрогеническими. В одних местах земная кора поднимается, в других – опускается. При этом нередко поднятие сменяется опусканием, и наоборот. Проследить за этими движениями можно только по тем «следам», которые остаются после них на земной поверхности. Например, на побережье Средиземного моря, близ Неаполя, находятся развалины храма Сераписа, колонны которого источены морскими моллюсками на высоте до 5,5 м над уровнем современного моря. Это служит безусловным доказательством того, что храм, построенный в IV в., побывал на дне моря, а затем произошло его поднятие. Сейчас этот участок суши вновь опускается. Нередко на побережьях морей выше их современного уровня находятся ступени – морские террасы, созданные когда-то морским прибоем. На площадках этих ступеней можно найти остатки морских организмов. Это свидетельствует о том, что площадки террас когда-то были дном моря, а затем берег поднялся и море отступило.

Опускание земной коры ниже 0 м над уровнем моря сопровождается наступлением моря – трансгрессией, а поднятие – его отступлением – регрессией. В настоящее время в Европе поднятия происходят в Исландии, Гренландии, на Скандинавском полуострове. Наблюдениями установлено, что область Ботнического залива поднимается со скоростью 2 см в год, т. е. на 2 м в столетие. Одновременно с этим происходит опускание территории Голландии, Южной Англии, Северной Италии, Причерноморской низменности, побережья Карского моря. Признаком опускания морских побережий служит образование морских заливов в устьевых участках рек – эстуариев (губ) и лиманов.

При поднятии земной коры и отступлении моря морское дно, сложенное осадочными породами, оказывается сушей. Так образуются обширные морские (первичные) равнины: например, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Сибирская, Амазонская (рис. 20).

Рис. 20. Строение первичных, или морских, пластовых равнин

Складкообразовательные движения. В тех случаях, когда пласты горных пород достаточно пластичны, под действием внутренних сил происходит смятие их в складки. Когда давление направлено по вертикали, породы смещаются, а если в горизонтальной плоскости – сжимаются в складки. Форма складок бывает самой разнообразной. Когда изгиб складки направлен вниз, ее называют синклиналью, вверх – антиклиналью (рис. 21). Образуются складки на больших глубинах, т. е. при высоких температурах и большом давлении, а затем под действием внутренних сил они могут быть подняты. Так возникают складчатые горы Кавказские, Альпы, Гималаи, Анды и др. (рис. 22). В таких горах складки легко наблюдать там, где они обнажены и выходят на поверхность.

Рис. 21. Синклинальная (1) и антиклинальная (2) складки

Рис. 22. Складчатые горы

Разрывные движения. Если горные породы недостаточно прочны, чтобы выдержать действие внутренних сил, в земной коре образуются трещины – разломы и происходит вертикальное смещение горных пород. Опустившиеся участки называют грабенами, а поднявшиеся – горстами (рис. 23). Чередование горстов и грабенов создает глыбовые (возрожденные) горы. Примерами таких гор служат: Алтай, Саянские, Верхоянский хребет, Аппалачи в Северной Америке и многие другие. Возрожденные горы отличаются от складчатых как по внутреннему строению, так и по внешнему виду – морфологии. Склоны этих гор часто отвесные, долины, как и водоразделы, широкие, плоские. Пласты горных пород всегда смещены относительно друг друга.

Рис. 23. Возрожденные складчато-глыбовые горы

Опустившиеся участки в этих горах, грабены, иногда заполняются водой, и тогда образуются глубокие озера: например, Байкал и Телецкое в России, Танганьика и Ньяса в Африке.

Вспоминаем: Какие типы земной коры вы изучили?

Ключевые слова: Медленные колебательные движения земной коры (поднятия и опускания), горизонтальные движения земной коры (столкновения, расхождения), складки горных пород, литосферные плиты, материки, платформы, сейсмические пояса, разломы земной коры.

1. Медленные колебательные движения земной коры. Движения земной коры разнообразны. Ученые изучают их давно. Медленные колебания суши происходят по всей поверхности Земли. Они проявляются как поднятия и опускания.

Следы этих движений можно увидеть, например, на побережье океанов. На Скандинавском полуострове сейчас есть склоны гор, разрушенные морским прибоем на такой большой высоте, куда волны не доходят. На этой же высоте в скалы вделаны кольца, за которые когда-то привязывали цепи лодок. Ныне от поверхности воды до этих колец более 10 м. Полуостров и в настоящее время поднимается со скоростью 1 см в год.

Берега Нидерландов, наоборот, опускаются в год на 3 см. Население страны вот уже несколько веков защищает обжитые земли от наступающего моря. Чтобы воды океана не затопили эту часть материка, люди построили вдоль берега моря дамбы. Они протянулись на сотни километров и достигают высоты 18 м.

О медленных колебательных движениях можно судить и по историческим памятникам и свидетельствам. Так, на дне Средиземного моря недалеко от берега были найдены развалины древнего города. Некоторые старые порты, ранее находившиеся на берегу моря, оказались теперь удаленными от берега городами.

*Скорость колебательных движений очень незначительная - от сотых долей миллиметра до нескольких сантиметров в год. Поэтому эти движения незаметны для человека, их трудно обнаружить.

Колебательные движения земной коры оказывают большое влияние на очертание береговой линии и природные компоненты (рельеф, реки, воды, почвы, растительность) несмотря на то, что протекают они очень медленно. При поднятии суши увеличивается уклон рек, усиливается их врезание в местность и расчленение ее. С опусканием же связано ослабление разрушительной деятельности текучих вод и накопление отложений, местность при этом выравнивается.

При поднятии дно мелководных участков морей может стать сушей, заливы преобразуются в озера, возникают острова и полуострова. При опускании образуются моря.

2. Горизонтальные движения. Эти движения также происходят очень медленно. В результате встречных горизонтальных движений слоев земной коры образуются складки (рис. 56).

Рис. 56. Складки горных пород.

Если движение происходит в противоположных направлениях, в земной коре образуются разрывы и понижения. Иногда они заполняются водой, и в них возникают озера. Так, например, образовалось самое глубокое в мире озеро Байкал.

Причины горизонтальных движений земной коры еще окончательно не установлены. Одно из предположений заключается в том, что, остывая, Земля сжимается. Горные хребты при этом образуются, подобно морщинам печеного яблока.

В последние годы создана теория движений земной коры, основанная на представлении о л и т о с ф е р н ы х плитах.

Согласна этой теории, земная кора состоит из нескольких очень больших блоков (плит) толщиной от 60 до 100 км. Выделяют 13 основных плит, из них 7 наиболее крупные (рис. 57).

Рис. 57. Литосферные плиты.

Плиты лежат на сравнительно мягком, пластическом слое мантии, по которому и происходит их скольжение. Силы, которые вызывают движение плит, возникают при перемещении вещества в верхней мантии (рис. 58).

Таким образом, мантия несет на себя земную кору, как тонкий лист бумаги, местами разрывая его, а местами сминая в складки.

Рис. 58. Возможное движение литосферных плит под действием потоков магмы (1-средне-океанический хребет; 2 – погружение плиты в мантию; 3 – океанический желоб; 4 – Анды; 5 – подъем вещества из мантии)

Мощные восходящие потоки этого вещества разрывают земную кору, образуя глубинные разломы. Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в срединных океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Здесь расплавленное вещество поднимается из недр Земли и расталкивает плиты, наращивая толщину земной коры, а края разломов отодвигаются друг от друга.

Плиты перемещаются относительно друг друга со скоростью от 1 до 10 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с помощью искусственных спутников Земли.

*Если сближаются плиты, одна из которых имеет океаническую кору, а вторая материковую, то укрытая морем плита изгибается и как бы “ныряет” под континент. Это происходит потому, что материковая плита более толстая и массивная, чем океаническая. При этом возникают глубоководные желоба, островные дуги, горные хребты, например Марианский желоб, Японские острова, Анды. Если сближаются две плиты с материковой корой, то их края сминаются в складки. Так возникли на границе Евразиатской и Индо-Австралийской плит Гималаи.

Согласно теории литосферных плит на Земле когда-то был единый материк, окруженный океаном, – Пангея. На протяжении длительного времени возникли глубинные разломы и образовались два континента - Гондвана и Лавразия, разделенные океаном (рис.59). Следует отметить, что образование единого материка, а затем его распад происходили в геологической истории Земли не один раз.

Рис. 59. Этапы формирования материков (очертание материков в древнее время).

В дальнейшем и эти материки были разорваны новыми разломами. Образовались современные континенты и новые океаны - Атлантический и Индийский.

Учение о плитах литосферы дает возможность предположить, как в будущем Земля будет выглядеть. Считают, например, что через миллионы лет Австралия удалится от Евразии, Атлантический и Индийский океаны увеличатся, а Тихий уменьшится в размерах.

*Границы литосферных плит - это подвижные участки Земли, в которых сконцентрирована большая часть действующих вулканов и часто происходят землетрясения. Эти зоны называются сейсмическими поясами. Они протянулись на тысячи километров и совпадают с зонами глубинных разломов на суше, срединно-океаническими хребтами и глубоководными желобами в океане.

В основе современных материков лежат древнейшие относительно устойчивые и выровненные участки земной коры - платформы.

Итак, среди медленных движений земной коры выделяются: вертикальные (поднятия и опуская) и горизонтальные (столкновения и расхождения).

1. Как происходят колебательные движения земной коры? 2. Где наблюдаются медленные поднятия и опускания? Какова их скорость? 3. Какие последствия медленных поднятий и опусканий? 4. Как происходят горизонтальные перемещения земной коры?

5. Какие следствия горизонтальных перемещений земной коры? 6*. Под действием каких сил перемещаются литосферные плиты?

Медленные движения земной коры. Людям кажется, что поверхность Земли неподвижна. На самом деле каждый участок земной коры поднимается или опускается, смещается вправо или влево, вперед или назад. Но эти движения так медленны, что обычно мы их не замечаем. Однако ученые с помощью очень точных приборов «видят» эти движения и измеряют их скорость.

Уже древним грекам было известно, что земная поверхность испытывает поднятия и опускания. Догадывались об этом и жители Скандинавского полуострова: их древние приморские поселения через несколько веков оказались вдали от моря.

Движения земной коры в зависимости от направления делят на вертикальные и горизонтальные. Они проявляются одновременно, сопровождая друг друга.

Горизонтальные движения земной коры - это движения, параллельные поверхности Земли.

Горизонтальные движения происходят из-за перемещения литосферных плит. Вместе с плитами перемещаются и материки. Скорость горизонтальных движений небольшая - несколько сантиметров в год. Однако они сохраняют свое направление очень долгое время, поэтому за многие миллионы лет континенты передвигаются относительно друг друга на сотни и тысячи километров (рис. 47).

Рис. 47. Изменение положения материков

Австралия и Южная Америка удаляются друг от друга со скоростью 3 см в год. Подсчитайте, на сколько километров они отодвинутся через 10 млн лет.

Горизонтальные движения играют огромную роль в создании рельефа Земли. На границах литосферных плит образуются горы (рис. 48).

Рис. 48. Образование гор: а - при столкновении литосферных плит; б - при раздвижении литосферных плит

При столкновении литосферных плит слои горных пород сминаются в складки и образуются горы суши (рис. 48, а). Там, где плиты расходятся, возникают горные хребты дна океанов. Они состоят из излившихся на дно магматических пород - базальтов (рис. 48, б).

Вертикальные движения земной коры - это движения, перпендикулярные поверхности Земли.

Вертикальные движения поднимают или опускают отдельные участки суши и дна океанов (рис. 49). Опускающаяся суша затапливается морем, поднимающееся дно моря, наоборот, становится сушей.

Рис. 49. Медленные поднятия земной коры и увеличение площади суши на юго-западе Финляндии

Вертикальные движения, в отличие от горизонтальных, часто меняют свое направление: поднимающиеся участки могут начать опускаться, а затем вновь подниматься.

Скорость современных вертикальных движений на равнинах небольшая - до нескольких миллиметров в год. Горы могут «подрастать» на несколько сантиметров в год.

Рис. 50. Залегание горных пород: а - горизонтальное; б - складчатое (породы смяты в складки)

Движения земной коры и залегание горных пород. Движения земной коры изменяют залегание горных пород. Осадочные породы накапливаются в океанах и морях горизонтальными слоями (рис. 50, а). Однако в горах слои таких же пород смяты в складки (рис. 50, б). Породы сминаются в складки медленно, в течение миллионов лет.

Рис. 51. Смещение земной коры

• Сброс - блок земной коры, опустившийся по разлому относительно другого блока. На земной поверхности появляется уступ.
• Горст - поднятый участок земной коры, ограниченный разломами. Горсты образуют горные хребты с плоскими вершинами.
• Грабен - опущенный участок земной коры, ограниченный разломами. Впадины грабенов часто служат котловинами озер.

Подсчитайте, какую высоту могли бы приобрести горы через миллион лет, если бы они не разрушались, а поднятие происходило бы со скоростью 1 см в год.

Вертикальные движения, как и горизонтальные, формируют рельеф: от них зависят очертания морей и континентов, высота отдельных участков суши и глубина морских впадин.

Толщи горных пород могут быть не только смяты в складки. На снимках из космоса видно, что Земля разбита на большие и маленькие участки-блоки густой сетью разломов (трещин). Эти блоки смещаются относительно друг друга, образуя разные формы рельефа (рис. 51).

Вопросы и задания

1. Какие формы рельефа могут образоваться в результате горизонтальных движений земной коры?
2. В результате каких движений земной коры изменяются очертания континентов?
3. Каково первичное залегание осадочных горных пород? Как оно может измениться?

Движения земной коры

Поверхность нашей планеты постоянно претерпевает изменения. Даже в течение своей жизни человек замечает, как меняется окружающая его природа: осыпаются берега рек, зарастает луг, возникают новые формы рельефа , часто в их возникновении участвует и сам человек. Тогда, если они созданы его руками, такие формы рельефа носят названия антропогенных. Тем не менее, все эти изменения, по большей части, вызваны внешними, экзогенными силами Земли. Наблюдать же внутренние, эндогенные силы планеты воочию доводится далеко не каждому. Должно быть, это и к лучшему, - очень уж грандиозны и временами разрушительны бывают эти внутренние силы, способные перемещать континенты. И вырвавшись на поверхность однажды, внутренние силы могут пробудить спящий вулкан , могут разом изменить окружающий рельеф сильным землетрясением , эти силы куда более мощные в своих проявлениях, чем ветер, текучая вода, движущиеся ледники. И в то время, когда внешние силы Земли годами и веками формируют мелкие и средние формы рельефа, обтачивая камни, шлифуя горы; внутренние силы Земли, пусть и за миллионы лет, эти горы воздвигают и перемещают за тысячи километров отдельные блоки литосферы . Так что даже хорошо, что большая часть этих внутренних процессов скрыта от нас огромной толщей земной коры .

Итак, земная кора движется. Она движется обычно очень медленно вместе с отдельными блоками литосферы - литосферными плитами . Скорость этого движения не превышает несколько сантиметров в год. Иногда, особенно рядом с границами литосферных плит земная кора может прийти в быстрое движение, в результате происходит землетрясение . Причиной движения земной коры , как считают учёные, является движение мантии . Напомним, что недра Земли очень горячие, и мантия представляет собой особое вязкое вещество. С глубиной его температура растёт и уже в ядре она доходит до нескольких тысяч градусов. С нагреванием плотность вещества снижается за счёт его расширения. Справедливо предположить, что в недрах планеты более горячая и менее плотная мантия медленно стремится подняться вверх, а верхние, более холодные слои погружаются вниз, пока снова не нагреются. Этот процесс длится миллионы лет и будет продолжаться, пока недра Земли не остынут. Циркуляция мантии и увлекает за собой сравнительно тонкую (по меркам планеты) .

Быстрые движения хаотичны, они не имеют конкретного направления, и о них мы поговорим в теме "землетрясения" .

Медленные движения земной коры можно подразделить на горизонтальные и вертикальные.

Горизонтальные движения - это, в первую очередь, движения литосферных плит . При столкновении плит образуются горы, на месте их расхождения формируются разломы в земной коре. Яркими примерами таких разломов являются озёра Байкал, Ньяса и Танганьика. На дне океанов в местах разломов также формируются срединно-океанические хребты.

Вертикальные движения - это процессы поднятия и опускания участков суши или дна моря. Вертикальные движения нередко являются следствием горизонтальных столкновений двух литосферных плит. Так на несколько миллиметров в год растут высочайшие на Земле горы Гималаи. Можно наблюдать, как древние античные города за тысячи лет оказались подняты над уровнем моря, и их приморские сооружения оказались вдали от береговой линии. Вероятно, миф об Атлантиде, тоже может иметь свои реальные предпосылки; по крайней мере, затопленные Средиземным морем памятники древних цивилизаций, современными археологами обнаружены. Причина тому - опускания и поднятия земной коры на границе Евразийской и Африканской литосферных плит в районе Средиземноморья. Испытывают поднятия и берега Скандинавии. Однако, вероятно, здесь кора поднимается из-за того, что несколько тысяч лет назад её покрывал огромный ледник. Сейчас ледниковый период давно закончился, а поверхность Земли, испытавшая в этом месте колоссальное давление, всё ещё медленно выпрямляется обратно. Чего не сказать о берегах соседней Голландии, которой наоборот приходится век за веком бороться с надвигающимся морем. Только система дамб и специальных сооружений защищает значительную часть Нидерландов от затопления. Не случайно существует поговорка о том, что Бог создал море, а голландцы создали берега.

Изучать направление движения земной коры помогает особенность залегания горных пород на Земле. Дело в том, что горные породы залегают обычно в виде слоёв, так что вся земная кора напоминает своеобразный слоёный пирог. И чем выше находится слой, тем позже он должен был образоваться. О времени образования слоя геологи обычно судят по окаменелым останкам организмов, которые в нём обнаруживаются. Но иногда слои залегают неровно, они могут сминаться в складки и даже менять расположение. Такие перемещения могут сбить с толку, но они же и могут рассказать о тех движениях земной коры, которые она испытывала в этом месте.

Если один из фрагментов наблюдаемого участка как будто съехал или сдвинулся вниз относительно другого, то это явление называется сброс . Когда наблюдается очевидное поднятие одного из участков, то это взброс . Иногда взброс бывает на столько сильным, что приподнятый участок как бы наваливается на соседний, это будет проявляться в повторении одинаковых слоёв сначала в нижнем, а потом в надвинувшемся на него участке. Это явление называется надвиг .
Если один из фрагментов был поднят над другими - это горст , а если он словно провалился вниз - это грабен .
Горные породы, особенно в горах, часто смяты в складки. Складка, поднимающаяся вверх, называется антиклиналь , а прогнувшаяся вниз - синклиналь .