Литосфера Земли

Литосфера — внешняя твёрдая оболочка Земли: земная кора и самая верхняя часть мантии. Она жёсткая и хрупкая, а под ней лежит более пластичная и горячая астеносфера. Именно литосфера разбита на плиты, от движения которых зависит, где на Земле горы, океаны, землетрясения и вулканы.

Из чего состоит

• Океаническая кора — базальты, толщина 5–10 км, возраст не превышает примерно 180 млн лет.
• Континентальная кора — граниты и родственные им породы, толщина в среднем 30–50 км, под горными системами больше.
• Верхняя мантия — плотные оливиновые породы; вместе с корой образует литосферу толщиной от нескольких десятков до 200 км.

Континентальная кора намного древнее океанической: самые старые породы на суше — гнейсы Акаста в Канаде — имеют возраст около 4 млрд лет, а зёрна циркона из Австралии старше 4,4 млрд лет.

Тектоника плит

Литосфера разделена на семь крупных и несколько десятков малых плит. Они движутся со скоростью от 2 до 10 см в год — примерно как растут ногти. Основной двигатель — тепло недр: холодные плиты тонут в мантии и тянут за собой остальную литосферу, а в океанических хребтах поднимается горячий материал.

На границах плит происходит почти всё, что мы видим на карте: - расхождение — рифты и срединно-океанические хребты, где рождается новая кора (рифт Восточной Африки, Срединно-Атлантический хребет); - столкновение и погружение — горные цепи и глубоководные желоба: Гималаи поднимаются там, где Индия давит на Евразию, а Марианский жёлоб — самое глубокое место океана, около 11 км — возникает на границе, где одна плита уходит под другую; - скольжение — разломы вроде Сан-Андреас, где плиты сдвигаются друг вдоль друга.

Как идея пришла в науку

Мысль о том, что материки двигались, высказал Альфред Вегенер в 1912 году, опираясь на сходство береговых линий и ископаемых по обе стороны Атлантики. Тогда она не прижилась: никто не знал, что могло бы двигать континенты. Принять её заставили данные 1950–60-х годов: картография дна океана, расхождение полос палеомагнетизма вдоль срединных хребтов и измерения возраста дна. Это и дало современную теорию тектоники плит (подробнее о палеомагнетизме — на странице «Магнитное поле Земли»).

Рельеф: изнутри и снаружи

Рельеф Земли — результат борьбы двух сил. Внутренние процессы (движение плит, вулканизм) поднимают горы и углубляют впадины: высшая точка суши, Эверест, достигает примерно 8849 м над уровнем моря. Внешние процессы — ветер, вода, ледники, температурные перепады — разрушают их и переносят материал вниз. Горы растут, пока подъём быстрее эрозии, и постепенно сглаживаются, если подъём прекращается.

Только ли на Земле

Земля — единственная известная планета с действующей тектоникой плит. У Венеры и Марса литосфера, по-видимому, представляет собой единую жёсткую оболочку, а у Меркурия она медленно сжимается по мере остывания планеты. Когда плиты Земли начали двигаться — спорный вопрос: оценки лежат в диапазоне от 3 до 4 млрд лет назад. Ранняя история планеты рассмотрена на странице «Эволюция Земли».