1000

Научная статья на тему: "Сейсмология и строение Земли"

Предпросмотр материала:

Научная статья на тему: “Сейсмология и строение Земли”

Изучение землетрясений было институционализировано в 1880 году с образованием Сейсмологического общества Японии под руководством английского геолога Джона Милна. Милн и его коллеги изобрели первые точные сейсмографы, в том числе прибор, позже известный как сейсмограф Милна. Сейсмология многое открыла о структуре ядра, мантии и земной коры. Исследования английского сейсмолога Ричарда Диксона Олдхэма, посвященные записям землетрясений в 1906 году, привели к открытию ядра Земли. Из исследований хорватского землетрясения 8 октября 1909 года геофизик Андрей Мохоровичич обнаружил разрыв (часто называемый Мохо), который отделяет кору от подстилающей мантии.

Сегодня в мире насчитывается более 1000 сейсмографических станций, и их данные используются для составления карт сейсмичности. Эти карты показывают, что эпицентры землетрясений расположены в узких непрерывных поясах вдоль границ литосферных плит (см. Ниже). Очаги землетрясений очерчивают срединно-океанические хребты в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах, где плиты разделяются, в то время как вокруг краев Тихого океана, где плиты сходятся, они лежат в плоскости погружения, или зоне Бениоффа, которая определяет положение границы субдукционной плиты на глубине около 700 километров.

С 1950 года дополнительная информация о земной коре была получена в результате анализа искусственных подземных толчков, вызванных химическими взрывами. Эти исследования показали, что Мохо присутствует под всеми континентами на средней глубине 35 километров и что кора над ним утолщается под молодой горой колеблется на глубине 70 километров в Андах и Гималаях. В таких исследованиях также регистрируются отражения сейсмических волн, генерируемых из ряда “выстреленных” точек, и это позволяет построить профиль подземной структуры. Это профилирование сейсмического отражения, основной метод разведки, используемый нефтяной промышленностью. В конце 1970-х годов был изобретен новый метод генерации сейсмических волн: удары и вибрация поверхности земли с помощью газового поршня от большого грузовика.

Теория тектоники плит

Тектоника плит произвела революцию практически во всех дисциплинах наук о Земле с конца 1960-х и начала 1970-х годов. Он служил объединяющей моделью или парадигмой для объяснения геологических явлений, которые ранее рассматривались несвязанным образом. Тектоника плит описывает сейсмическую активность, вулканизм, горное строительство и различные другие процессы на Земле с точки зрения структуры и механического поведения небольшого числа огромных жестких пластин, которые, как считается, составляют внешнюю часть планеты (то есть литосфера). Эта всеобъемлющая теория выросла из наблюдений и идей о дрейфе континентов и распространении морского дна.

В 1912 году немецкий метеоролог Альфред Вегенер предположил, что на протяжении большей части геологического времени существовала только одна континентальная масса, которую он назвал Пангеей. В какой-то момент мезозойской эрыПангея раскололась, и ее части начали расходиться. Дрейф Америки на запад открыл Атлантический океан, и Индийский блок пересек Экватор, чтобы соединиться с Азией. В 1937 году южноафриканец Александр Дю Туа изменил гипотезу Вегенера, предположив существование двух первобытных континентов: Лавразии на севере и Гондваны на юге. Помимо соответствия границы континентального шельфа по ту сторону Атлантики сторонники континентального дрейфа собрали впечатляющие геологические данные в поддержку своих взглядов. Сходство ископаемых наземных организмов в до-меловых (возрастом около 146 миллионов лет) слоях Африки и Южной Америки и в доюрских породах (старше примерно 200 миллионов лет) Австралии, Индии, Мадагаскара и Африки объясняются, если эти континенты ранее были соединены, но их трудно объяснить иначе. Сопоставление Северной и Южной Америки с континентами по ту сторону Атлантики объединяет схожие виды скал и сооружений. Доказательства широко распространенного оледенения в позднем палеозое найдены в Антарктике, на юге Южной Америки, в Южной Африке, Индии и Австралии. Если бы эти континенты раньше были объединены вокруг Южного полярного региона Таким образом , это оледенение становится объяснимым как единая последовательность событий во времени и пространстве.

Интерес к дрейфу континентов возрос в 1950-х годах, когда знания о магнитном поле Земли в геологическом прошлом были получены в результате исследований Стэнли К. Ранкорн, Патрик М. С. Блэкетти другие. Ферромагнитные минералы, такие как магнетит, приобретают постоянную намагниченность, когда они кристаллизуются в качестве компонентов магматической породы. Направление их намагниченности совпадает с направлением магнитного поля Земли в месте и во время кристаллизации. Частицы намагниченных минералов, выделяющихся из их материнских магматических пород в результате выветривания позже они могут состыковаться с существующим магнитным полем в то время, когда эти частицы включаются в осадочные отложения. Исследования остаточного магнетизма в подходящих породах разного возраста со всего мира показывают, что магнитные полюса находились в разных местах в разное время. Кривые полярных блужданий различны для нескольких континентов, но в важных случаях эти различия согласуются с предположением, что разделенные ныне континенты ранее были объединены. Кривые для Европы и Северной Америки, например, согласуются с предположением, что Америка сместилась примерно на 30° к западу по отношению к Европе с триасового периода (примерно от 251 до 200 миллионов лет назад).

В начале 1960-х годов крупный прорыв в понимании того, как устроена современная Земля, произошел в результате двух исследований дна океана. Во-первых, американские геофизики Гарри Х. Хесс и Роберт С. Диц предположили, что новая океаническая кора была сформирована вдоль срединно-океанических хребтов между разделяющимися континентами; и, во-вторых, Драммонд Х. Мэтьюс и Фредерик Дж. Вайн из Великобритании предположили, что новая океаническая кора действует как магнитофон, поскольку магнитная аномалия полосы, параллельные гребню, были намагничены попеременно в нормальном и обратном порядке, отражая изменения полярности магнитного поля Земли. Затем эта теория распространения морского дна нуждалась в проверке, и такая возможность появилась благодаря значительным достижениям в технологии глубоководного бурения. Проект Joint Oceanographic Institutions по глубоководному отбору проб грунта (JOIDES) начался в 1969 году, продолжился Проектом глубоководного бурения (DSDP), а с 1976 года-проектом Международной фазы океанского бурения (IPOD). В результате этих проектов на дне мирового океана было пробурено более 500 скважин, и результаты оказались столь же выдающимися, как и сама теория тектоники плит. Они подтверждают, что океаническая кора повсюду моложе примерно 200 миллионов лет и что стратиграфический возраст, определенный микропалеонтологией вышележащих океанических отложений, близок к возрасту океанической коры, рассчитанному по магнитным аномалиям.

Тектоническая теория плит, которая охватывает как дрейф континентов, так и распространение морского дна, была сформулирована в середине 1960-х годов канадским геологом Дж. Тузо Уилсон, который описал сеть срединно-океанических хребтов, трансформационных разломов и зон субдукции как границы, разделяющие развивающуюся мозаику огромных плит, и который предложил идею открытия и закрытия океанов и возможного образования орогенного пояса в результате столкновения двух континентов.

До этого момента никто не рассматривал в деталях последствия тектонической теории плит для эволюции континентальных орогенных поясов; большинство мыслей было посвящено океанам. В 1969 году Джон Фредерик Дьюи из Кембриджского университета изложил анализ каледонско-Аппалачских орогенных поясов с точки зрения полного тектонического цикла событий, и это дало модель для интерпретации других досезозойских (палеозойских и докембрийских) поясов. Геологи из Токийского технологического института показали, что некоторые из старейших вулкано-осадочных пород на Земле, в поясе Исуа возрастом 3,8 миллиарда лет в Западной Гренландии, сформировались в тектонической обстановке плит, то есть в траншее или устье зоны субдукции, и вполне вероятно, что самые старые известные породы, 4,28 миллиарда лет Нуввуагиттук, пояс из зеленого камня в Квебеке, Канада, сформировались в аналогичной обстановке. Подробное обсуждение теории тектоники плит и ее далеко идущих эффектов см. в разделе Тектоникаплит.

 

0%

Научная статья на тему: "Сейсмология и строение Земли"

    DOCX

18.12.2021

466

Файл будет скачан в формате:

    DOCX

Автор материала

Флока Диана Константиновна

Флока Диана Константиновна

  • На сайте: 4 года и 8 месяцев
  • Всего просмотров: 3900555
  • Подписчики: 0
  • Всего материалов: 4651
  • 3900555
    просмотров
  • 4651
    материалов
  • 0
    подписчиков

Настоящий материал опубликован пользователем Флока Диана Константиновна.
Инфоурок является информационным посредником. Всю ответственность за опубликованные материалы несут пользователи, загрузившие материал на сайт. Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете на материал.

ИИ для создания материалов

Создавайте материалы с ИИ

Если готовые материалы не подошли — помогут нейросети

Конспекты, тесты, презентации, рабочие листы и другие материалы по ФГОС — под ваш урок, класс и цели занятия за пару минут.

Попробовать бесплатно

Выберите инструмент

~160

Нейросети могут ошибаться. Обязательно проверяйте ответы.

Курсы по теме

Перейти в каталог курсов

Мини-курсы по теме

Перейти в каталог мини-курсов

Найдите подходящий для Вас курс

Найдите подходящий для Вас курс

В каталоге 7 495 курсов по разным направлениям

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы: