¿Cuál es el proceso de formación de las placas continentales de la Tierra?
Esta teoría ha explicado con éxito muchos fenómenos geográficos, como los contornos de ambos lados del Océano Atlántico; los mismos fósiles antiguos y el parentesco de organismos modernos encontrados en África y América del Sur, también encontrados en la Antártida; África y Australia Misma morrena. Las vetas de carbón que se forman en condiciones cálidas se encuentran en lugares como la Antártida. Pero tiene una debilidad fatal: el poder. Según Wegener, los físicos de la época comenzaron inmediatamente a calcular la masa de la tierra a partir de su volumen y densidad. Entonces, cuánta fuerza se necesita para mover el continente se basa en la fricción entre la roca de aluminosilicato (una capa de granito) y la silicolita (una capa de basalto). Los físicos descubrieron que la atracción gravitacional del Sol y la Luna y las fuerzas de marea eran demasiado pequeñas para empujar los vastos continentes. Por tanto, la teoría de la deriva continental desapareció gradualmente después de haber florecido durante más de diez años.
En la década de 1950, el desarrollo de la exploración oceánica confirmó que las rocas del fondo marino son delgadas y jóvenes (entre 200 y 300 millones de años como máximo, mientras que las rocas terrestres tienen miles de millones de años). Además, las mediciones de la magnetización del fondo marino desde 1956 han descubierto que las anomalías geomagnéticas a ambos lados de la dorsal oceánica son simétricas. Sobre esta base, el académico estadounidense H.H. Hess propuso la teoría de la expansión del fondo marino, creyendo que el ascenso convectivo del material de la astenosfera del manto provocó la formación de nuevas rocas en la zona del mausoleo marino y empujó a todo el fondo marino a expandirse hacia ambos lados, y finalmente subducido debajo de la corteza continental en el área de la fosa.
Es el apoyo dinámico a la teoría de la expansión del fondo marino y a nuevas evidencias (investigaciones paleomagnéticas, etc.). ) apoyó que era muy probable que los continentes se desplazaran, y la revivida teoría de la deriva continental (la teoría de la tectónica de placas, también conocida como la Nueva Teoría de la Deriva Continental) comenzó a tomar forma.
Teoría de la tectónica de placas La teoría de la tectónica de placas es una nueva teoría de la deriva continental propuesta por los geólogos franceses Le Pixiong, Mackenzie y Morgan en 1968. Es una extensión específica de la teoría de la expansión del fondo marino.
La tectónica de placas, también conocida como tectónica global. La llamada placa se refiere a la placa litosférica, que incluye toda la corteza y la parte superior del manto superior debajo de la superficie de Moho, es decir, la corteza y la parte superior del manto sobre la astenosfera. Según la nueva teoría tectónica global, se han producido y se siguen produciendo movimientos horizontales a gran escala en la corteza continental y oceánica. Pero este movimiento horizontal no se produce entre la capa de Si-Al y la capa de Si-Mg como lo prevé la teoría de la deriva continental, sino que la placa litosférica se mueve a lo largo de toda la astenosfera del manto como una cinta transportadora, y los continentes son sólo una parte de ella. la cinta transportadora.
Según el informe del sitio web Physorg del 21 de octubre de 2007, el planeta terrestre gigante descubierto fuera del sistema solar fue nombrado "Super Tierra". Las "supertierras" han despertado un intenso interés entre los científicos por estudiar cómo podría ser la Tierra. Recientemente, científicos de la Universidad de Harvard señalaron que estos planetas similares a la Tierra también se prestan a la teoría de la tectónica de placas.
La teoría de la tectónica de placas hace referencia a la teoría del movimiento de las enormes placas que forman la corteza sólida de la tierra. El movimiento de las placas suele provocar terremotos, erupciones volcánicas y otros fenómenos geológicos importantes. Básicamente, las placas determinan la historia geológica de la Tierra. La Tierra es el único planeta que conocemos que se presta a la teoría de la tectónica de placas. Se cree que el movimiento de las placas terrestres es necesario para la evolución de la vida.
Sin embargo, un artículo publicado en The Astrophysical Journal por la científica planetaria de la Universidad de Harvard Diana Valencia y sus colegas predice que las "supertierras" (con una masa de una a diez veces la de la Tierra) también proporcionarían una de las condiciones necesarias para sustentar la vida a través de la tectónica de placas.
Valencia, el autor del artículo, dijo: "Algunas de estas súper Tierras también pueden estar en la 'zona habitable' de sus sistemas solares, lo que significa que están lo suficientemente lejos de sus estrellas madre para tendrían agua líquida, por lo que habría vida. Aunque sólo la evolución térmica y química de estos planetas determinará en última instancia si son habitables, estas características térmicas y químicas dependen en gran medida de la teoría de la tectónica de placas."
Al modelar completamente estas áreas terrestres, observando la estructura interna de supertierras más grandes, Valencia y su equipo de investigación descubrieron una relación entre la masa de una "supertierra" y el valor de tensión de sus placas. Estos valores de tensión, algunos muy lentamente, cambian lentamente el manto terrestre. Los valores de tensión son la fuerza impulsora detrás de la deformación y subducción de las placas (el hundimiento de una placa debajo de otra). Debido a que estas "supertierras" son más masivas que la Tierra, esta fuerza impulsora es mucho mayor que la de la Tierra.
El equipo descubrió que a medida que aumenta la masa del planeta, aumenta la cizalla y disminuye el espesor de la placa. Estos dos factores debilitan y reducen el tamaño de las placas, lo cual es una parte clave de la teoría de la tectónica de placas. Por lo tanto, los científicos afirman que las "supertierras" pueden cumplir fácilmente las condiciones necesarias para la deformación y subducción de las placas. Sus resultados sugieren que la teoría de la tectónica de placas es particularmente aplicable a supertierras masivas.
Nuestro estudio demuestra la presencia de placas tectónicas en las 'supertierras', incluso si no hay agua en estos planetas", afirmó Valencia.
En el futuro, podremos utilizar El Planet Explorer similar a la Tierra de la NASA estadounidense o el Proyecto Darwin de la Agencia Espacial Europea para comprobar estas conclusiones. El Proyecto Darwin de la Agencia Espacial Europea constará de tres telescopios astronómicos diseñados para buscar planetas similares a la Tierra.
Placas - Seis Placas Principales Seis Placas Principales Le Pixiong dividió la corteza global en seis placas principales en 1968; Placa del Pacífico, Placa Euroasiática, Placa Africana, Placa Americana, Placa del Océano Índico (incluida Australia) y placa Sur. . A excepción de la Placa del Pacífico, que es casi en su totalidad oceánica, las otras cinco placas principales tienen continentes y océanos. Hay ocho partes principales que subdividen el mundo:
La Placa Euroasiática - la mitad oriental del Atlántico Norte, Europa y Asia (excepto la India) - la mitad oriental del Atlántico Norte, Europa); y Asia (excepto (Excepto India);
Placa Africana: África, la mitad oriental del Atlántico Sur y el lado occidental del Océano Índico; Placa Africana: África, la mitad oriental del Atlántico Sur y el lado occidental del Océano Índico;
Placa Indoaustraliana: India, Australia, Nueva Zelanda y la mayor parte del Océano Índico; Placa Indoaustraliana: India, Australia, Nueva Zelanda y la mayor parte del Océano Índico; ;
Placa del Pacífico: la mayor parte del Océano Pacífico (incluido el sur de California en la costa de los Estados Unidos); Placa del Pacífico: la mayor parte del Océano Pacífico (incluida la costa del sur de California, EE. UU.);
Placa de Nazca - el lado este del Océano Pacífico, junto a América del Sur; Placa de Nazca - el lado este del Océano Pacífico, junto a América del Sur;
La Placa de América del Norte - América del Norte , la mitad occidental del Atlántico Norte y Groenlandia; la Placa de América del Norte - América del Norte, la mitad occidental del Atlántico Norte y Groenlandia;
Placa Sudamericana - América del Sur y la mitad occidental del Atlántico Sur ; Placa Sudamericana: América del Sur y la mitad occidental del Atlántico Sur;
Placa Antártica: la Antártida y el Océano Austral. Placa Antártica: la Antártida y el Océano Austral.
Además, existen al menos veinte placas pequeñas como la Placa Arábiga, la Placa de Cox y la Placa del Mar de Filipinas. Además, hay al menos veinte placas pequeñas como la Placa Arábiga, la Placa de Cox y la Placa del Mar de Filipinas. Los terremotos a menudo ocurren en los límites de las placas, por lo que señalar el epicentro hace obvio dónde está el límite de las placas.
Los límites entre placas son dorsales o dorsales oceánicas, trincheras profundas, fallas transformantes y suturas superficiales. La cresta mencionada aquí generalmente se refiere a las montañas en el fondo del océano. Hay una cresta sísmicamente activa entre los océanos Atlántico e Índico, también conocida como Mid-Ridge, que consta de dos picos paralelos y un cañón central. El Océano Pacífico también tiene una cresta sísmica, pero no en el medio del océano, sino al este. No es muy accidentado y no hay dos hileras de crestas separadas por un cañón. A menudo se le llama Rise del Pacífico Central. Las dorsales oceánicas son en realidad áreas donde el fondo del océano se rompe para crear nueva corteza. Las fallas transformantes son dorsales en medio del océano cortadas en pequeños segmentos por muchas fallas transversales.
No se trata de una simple falla traslacional, sino de una falla dividida por un lado y desplazada horizontalmente por el otro. Wilson lo llama falla transformante. Cuando dos placas chocan, la zona de contacto se comprime y deforma, formando una cadena montañosa plegada que une los dos continentes originalmente separados, llamada costura. En términos generales, dentro de las placas, la corteza es relativamente estable, mientras que los límites entre placas son zonas relativamente activas en la corteza, donde ocurren con frecuencia actividades volcánicas y sísmicas, fallas, pliegues de compresión, ascenso de magma y subducción de la corteza.
Diagrama de colisión de placas límite placa-placa El área de contacto entre dos placas. Los límites de las placas son zonas de actividad tectónica y se pueden dividir en tres categorías. ①El límite discreto, también llamado límite de crecimiento, es el límite entre dos placas separadas. Ocurre en las dorsales o dorsales oceánicas y se caracteriza por terremotos poco profundos, actividad volcánica, alto flujo de calor y extensión. Los ejes de las dorsales en medio del océano son centros de expansión del fondo marino. Debido a la convección del manto, el material del manto se eleva aquí y las placas de ambos lados se separan y separan. El material ascendente se condensa para formar una nueva litosfera en el fondo del océano, que une los bordes de salida de las dos placas (ver teoría de la convección del manto). ②El límite de convergencia, también llamado límite de extinción, es el límite entre dos placas de convergencia y extinción. Equivale a zanjar o coser al suelo. Se puede dividir en dos subcategorías: la placa oceánica se subduce debajo de otra placa en la fosa, lo que se denomina límite de subducción. Los límites de subducción modernos se distribuyen principalmente alrededor del Océano Pacífico (ver límites de colisión de subducción). Los dos continentes Cuando se encuentran y comienzan a chocar, se llama límite de colisión. El cinturón Alpino-Himalaya en el borde sur de la placa euroasiática es un ejemplo típico de zona de colisión de placas (ver Colisión continental). (3) Límite de conservación, el límite entre dos placas que se cortan y se deslizan entre sí. Equivale a la falla del transformador. Los terremotos, el magmatismo, el metamorfismo y la actividad tectónica ocurren principalmente en los límites de las placas. El estudio de los límites de las placas es uno de los contenidos importantes de la tectónica de placas.
Los límites de las placas son zonas inestables. Los terremotos casi siempre se distribuyen en los límites de las placas y los volcanes están especialmente cerca de los límites. En el límite también se producen otros factores como la tensión, el aumento del magma, el aumento del flujo de calor, la dislocación horizontal a gran escala, etc. La subducción de la corteza terrestre es uno de los signos importantes de la demarcación del límite de colisión. Se puede observar que los límites de las placas son áreas extremadamente inestables en la corteza terrestre.
Movimiento de placas Todas las placas del mundo se están moviendo. El movimiento de placas generalmente se refiere al movimiento relativo de una placa con respecto a otra. Es decir, es consistente con la ley de Euler, es decir, la placa litosférica, como cuerpo rígido estadísticamente uniforme, gira alrededor de un polo en la superficie esférica (es decir, el suelo de la Tierra) (ver polo de rotación), y su trayectoria es una pequeño círculo. La tectónica de placas cree que existen diferencias obvias en las propiedades físicas de la litosfera y la astenosfera. La astenosfera equivale a la capa de baja velocidad del manto superior. En esta capa, la velocidad de la onda de corte sísmica disminuye, el valor Q del factor de calidad del medio disminuye significativamente, pero la conductividad aumenta significativamente. Todo esto indica que el material de la astenosfera puede ser caliente, blando, liviano y tener cierta plasticidad, que es la premisa básica para el movimiento horizontal a gran escala de la placa litosférica suprayacente.
El mecanismo de movimiento de las placas es un problema aún no resuelto. En general, se cree que la fuerza impulsora del movimiento de las placas proviene del interior de la Tierra, posiblemente de la convección de material en el manto. La corteza oceánica recién nacida continúa expandiéndose desde la dorsal oceánica hacia ambos lados. La mayor parte de la corteza oceánica se vuelve fría y densa en la fosa y se subduce hacia el manto a lo largo de la zona de subducción de las placas.
Movimiento de las placas
A medida que la astenosfera se mueve, cada placa también se moverá horizontalmente. Los geólogos estiman que las placas grandes pueden moverse entre 1 y 6 centímetros por año.
Aunque esta velocidad es pequeña, dentro de unos cientos de millones de años, el paisaje terrestre y oceánico de la Tierra sufrirá cambios tremendos: cuando las dos placas se separen gradualmente, aparecerán nuevas depresiones y océanos en la separación; y El Gran Valle del Rift se formó cuando dos placas tectónicas importantes se separaron. Cuando dos placas grandes chocan cerca una de la otra, empujan montañas altas y empinadas donde chocan. Los Himalayas, ubicados en la frontera suroeste de China, se formaron hace más de 30 millones de años cuando la Placa India en el sur y la Placa Euroasiática en el norte chocaron y se comprimieron. A veces ocurre otra situación: cuando dos placas duras chocan, una de las capas de roca de la parte de contacto no ha tenido tiempo de doblarse y deformarse, y una de ellas se ha insertado profundamente en el fondo de la otra placa. Debido a la fuerte fuerza de colisión y la inserción profunda, las antiguas capas de roca de la placa original fueron llevadas al manto de alta temperatura y finalmente se derritieron. Se forman trincheras profundas donde las placas están incrustadas profundamente en la corteza terrestre.
Esto forma algunas de las trincheras en el fondo del océano Pacífico occidental.
Movimiento de las placas Según la teoría de las placas, el océano también tiene su nacimiento y su muerte. Puede surgir de la nada, de pequeño a grande también puede ir de grande a pequeño, de pequeño a nada. El desarrollo del océano se puede dividir en etapa embrionaria (como el Valle del Rift de África Oriental), etapa juvenil (como el Mar Rojo, Golfo de Adén), etapa adulta (como el actual Océano Atlántico), etapa de declive (como como el Océano Pacífico) y etapa terminal (como el Mar Mediterráneo). El desarrollo de los océanos y la división de los continentes se complementan entre sí. Durante el período Precámbrico, existía en la Tierra un continente llamado Pangea. Posteriormente, mediante el proceso de separación e integración, a principios de la Era Mesozoica, Pangea se dividió en dos antiguos continentes, Laurasia en el norte y Gondwana en el sur. Al final del Triásico, los dos continentes antiguos se separaron aún más y se separaron, desarrollándose gradualmente desde estrechos estrechos hasta océanos gigantes modernos como el Océano Índico y el Océano Atlántico. En el Cenozoico, cuando la India se desplazó hacia el norte hasta el extremo sur de Eurasia, los dos colisionaron, la meseta tibetana se elevó, formando los majestuosos Himalayas, y la parte oriental del antiguo Mediterráneo desapareció por completo. África continuó avanzando hacia el norte, y la parte occidental del antiguo Mediterráneo se redujo gradualmente hasta su tamaño actual, el sur de Europa quedó atrapado en los Alpes; A medida que América del Sur y del Norte se desplazaban hacia el oeste, sus bordes de ataque fueron comprimidos por la corteza del Pacífico y elevados hacia el sistema Cordillera-Andes. Mientras tanto, las dos Américas se volvieron a encontrar en el Istmo de Panamá. El continente australiano abandonó la Antártida y se dirigió hacia el noreste hasta su ubicación actual. Así, los contornos básicos de la tierra y el mar se desarrollaron hasta su tamaño actual.
¿Qué fuerzas impulsan el movimiento de las placas?
Según la teoría de la expansión del fondo marino de Hess, se cree que la dorsal en medio del océano es un lugar donde surge la convección del manto. El material del manto brota continuamente de aquí, se enfría y se solidifica formando una nueva corteza oceánica. Más tarde, el flujo de calor de la dorsal oceánica empujó hacia afuera la corteza oceánica previamente formada, expandiéndose desde la dorsal hacia ambos lados a un ritmo de 0,5 a 5 centímetros por año, añadiendo constantemente nuevas franjas a la corteza oceánica. Por lo tanto, la edad de las rocas del fondo marino aumenta con la distancia a la cresta. Cuando la corteza oceánica en movimiento se encuentra con la corteza continental, se sumerge en el manto, formando una profunda fosa en la zona de subducción debido al arrastre. Cuando la corteza del océano se comprime y dobla más allá de cierto límite, se producen fracturas que provocan terremotos. Finalmente, la corteza oceánica fue comprimida por debajo de los 700 kilómetros y fue absorbida y asimilada por el material del manto en estado fundido a alta temperatura. Los bordes elevados de la corteza continental se comprimen y se elevan formando arcos de islas o montañas, generalmente asociados con fosas oceánicas. Las islas, fosas, montañas del margen continental, volcanes y terremotos que ahora salpican el Océano Pacífico se formaron de esta manera. Por lo tanto, la corteza oceánica nace en las dorsales oceánicas, desaparece en las zonas de arcos de islas de trinchera y se renueva constantemente, cada 200-300 millones de años. Por tanto, las rocas del fondo marino son muy jóvenes, generalmente de menos de 200 millones de años, con un espesor medio de unos 5 a 6 kilómetros, y están compuestas principalmente de basalto y otros materiales. En la corteza continental se han encontrado rocas de hace 3.700 millones de años, con un espesor medio de unos 35 kilómetros y un espesor máximo de más de 70 kilómetros. Además de rocas sedimentarias, está compuesto principalmente por granito. El ascenso convectivo del material del manto también se produce en las profundidades del continente, y la corteza continental se romperá en el lugar donde se produce el afloramiento. Por ejemplo, el Gran Valle del Rift en África Oriental, que tiene más de 6.000 kilómetros de largo, es una manifestación de la convección del material del manto que hace que el continente africano comience a agrietarse.
Placas - Si el movimiento impide el movimiento de las placas en la región atlántica, entonces los continentes de la Tierra se han estado moviendo lentamente a una velocidad invisible a simple vista, impulsados por la convección en el manto dentro de la Tierra. El lento movimiento del manto subterráneo hace que las rocas de la superficie se muevan juntas, a una velocidad de sólo unos pocos centímetros por año. Sin embargo, después de millones o decenas de millones de años de movimiento, los continentes se desplazarán a distancias de miles de años. kilómetros. Este es el proceso de movimiento de placas descrito por la teoría del movimiento de placas.
El movimiento de las placas tiene un profundo impacto en la Tierra. Cambió la topografía de todo el planeta, haciendo que algunos lugares fueran imponentes y otros sin fondo. El movimiento de las placas también provoca la circulación de los materiales de la Tierra. Por ejemplo, las plantas consumen dióxido de carbono de la atmósfera y producen oxígeno mediante la fotosíntesis, y los animales se alimentan de plantas. El dióxido de carbono también aumenta el efecto invernadero de la atmósfera terrestre, convirtiendo a la Tierra en un planeta cálido. De hecho, el dióxido de carbono contenido en la atmósfera está disuelto en el agua de mar o fijado en las rocas terrestres en forma de carbonato de calcio. Después de que la lluvia arrastra las rocas, parte del material ingresa al océano y se deposita en el fondo marino.
Esta parte de la roca sedimentaria se insertará en el interior de la Tierra en la fosa a medida que las placas se muevan, y eventualmente será expulsada por volcanes y convertida en gas de regreso a la atmósfera. Además del dióxido de carbono, hay otras sustancias en la Tierra que circulan de esta manera en la superficie y el interior de la Tierra.
Pero ¿qué pasaría con la Tierra si el movimiento de las placas se detuviera? Sin el movimiento de las placas, difícilmente se producirían en la Tierra actividad volcánica, terremotos y formación de montañas. De esta manera, el terreno originalmente irregular de la tierra se convertirá en una gran llanura sin altibajos debido a millones de años de viento y lluvia. Las similitudes en el entorno de la superficie de la Tierra han cambiado fundamentalmente el mundo biológico. No habría especies alpinas ni criaturas de aguas profundas. En la Tierra sólo viven criaturas de las llanuras y algunas criaturas adaptadas a entornos de aguas poco profundas. No importa en qué parte de la Tierra te encuentres, las especies son la misma mezcla. La pérdida de diversidad hace que el mundo biológico sea menos interesante.
El clima en la placa Tierra también sufrirá cambios fundamentales. Sin el dióxido de carbono gaseoso expulsado del cráter, el dióxido de carbono de la atmósfera aún se solidificaría en forma de carbonato de calcio, debilitando el efecto invernadero y enfriando cada vez más la Tierra.
Algo más peligroso está sucediendo. Según la teoría actual del campo magnético terrestre, sin la convección del manto, el campo magnético terrestre dejaría de existir. De esta manera, los rayos cósmicos que originalmente están protegidos por el campo magnético terrestre penetrarán la atmósfera y alcanzarán la superficie terrestre, provocando desastres en el mundo biológico y conduciendo a una extinción masiva. Por supuesto, puede haber criaturas que sobrevivan a la exposición a los rayos cósmicos y se conviertan en especies más viables, pero esas especies definitivamente no son las criaturas del mundo biológico actual.
¿Es posible que se detenga el movimiento de las placas? El calor dentro de la tierra proviene principalmente de dos aspectos: uno es el calor residual durante la formación de la tierra y el otro es el calor de desintegración de los elementos radiactivos dentro de la tierra. El calor del núcleo de la Tierra se conduce lentamente hacia afuera a través del manto y la corteza, manteniendo la Tierra a su temperatura actual. Está claro que el núcleo de la Tierra se está enfriando lentamente, pero el proceso es bastante largo. Los elementos radiactivos de la Tierra provienen de elementos de polvo acumulados durante su formación, por lo que el número de elementos es limitado. Cuando los elementos radiactivos se agotan, esta fuente de calor subterránea desaparece.
Así, a medida que el núcleo de la Tierra se enfríe gradualmente y todos los elementos radiactivos se desintegren, el interior de la Tierra se enfriará gradualmente y la fuente de calor que impulsa la convección del manto ya no existirá, por lo que la convección del manto se detendrá. . Sin la convección del manto, las placas de la superficie de la Tierra carecerían de una fuente de energía y dejarían de moverse. Si los datos muestran que el movimiento de las placas se detendrá antes de que la Tierra muera, tal vez los humanos deberían considerar mudarse a otros planetas antes.