Почему землетрясения часто происходят по берегам Тихого океана
Скачать
презентацию
1. Почему землетрясения часто происходят по берегам Тихого океана? Вопросы повышенного уровня сложности.
Слайд 3 из презентации ««Литосфера» 6 класс». Размер архива с презентацией 480 КБ.
География 6 класс
«Давление воздуха» — Что такое атмосферное давление. Барометр — анероид. Давление и самочувствие человека. Ртутный барометр. Изменение атмосферного давления. Атмосферное давление. Какие виды осадков вы знаете. Проверка знаний. Первый барометр. Имеет ли воздух вес. Барометр Торричелли. Давление воздуха. Точки на карте с одинаковым атмосферным давлением. Нормальное атмосферное давление. Причина возникновения. Воздух имеет вес.
«Метеорологические приборы» — Приборы и установки для измерения. Метеорологическая ракета. Шар-пилот. Анемометр. Что такое метеорологические приборы. Метеорологический спутник. Радиозонд. Облакомер. Снегомерная рейка. Шар-зонд. Приборы предназначены для работы в естественных условиях. Метеорологические приборы. Гидрологическая наблюдательная установка. Термограф. Метеорологические элементы. Осадкомер. Метелемер. Барометр. Термометр.
«Водопады мира» — Самые красивые водопады мира. Водопад был первоначально обнаружен в 1910 году испанским исследователем по имени Эрнесто Санчес Ла Крус. Реки, живительные соки, Бросает в бездну водопад…… Ниагарский водопад. Легенда о происхождении Ниагарского водопада. Виктория-водопад на реке Замбези в Южной Африке. Аборигены Венесуэлы знали о водопаде Анхель с незапамятных времен. Водопад Анхель (Angel Falls) — самый высокий в мире свободно падающий водопад высотой в 978 метров.
«Альфред Великий» — Англо- саксонские хроники Литературные переводы Открытие монастырей Обучение грамоте. В организации музея, кроме прочих, примут участие Британская библиотека и BBC. Вклад А. Великого в распространение просвещения. Потомки помнят. Альфред Великий- уникальная историческая личность. История. Хронология важных событий А. Великого. Презентация. Цели исследовательской работы. Интересные факты. Исторические персоны.
«Ориентирование по деревьям» — Южные склоны. Южная сторона муравейника более пологая, чем северная. Ориентирование по природным объектам. Степные пчеле строят свои жилища с южной стороны. Стаи перелетных птиц весной летят в основном в северном направлении, осенью на юг. Ориентирование.
««География» 6 класс» — Цель урока. Урок состоит из 14 слайдов. Работа с контурными картами. Актуальность использования ТСО и ЭОР на уроках географии. Знакомство с новым материалом. Средства Microsoft Office или другое ПО. Ход урока. Карты Google. Проверка домашнего задания. Игра. Учащиеся выходят к доске и подписывают названия материков. Учащиеся выходят к доске и подписывают названия океанов. ЗУН и качества, которые приобретут и закрепят ученики в ходе урока.
Всего в теме «География 6 класс» 117 презентаций
Источник
М. Г. Ломизе: Почему вулканы и землетрясения сосредоточены на тихоокеанском обрамлении?
Давно замечено, что большинство действующих вулканов размещается на обрамлении Тихого океана. Каждый год приходят новые сообщения об извержениях: то на Камчатке (где активны Ключевской, Безымянный и многие другие вулканы), то на Курильских островах и далее на юг вплоть до Новой Зеландии, то по другую сторону Тихого океана — в Андах, Центральной Америке, Каскадных горах или, наконец, на Аляске и Алеутских островах (рис. 1). Почти 500 вулканов Тихоокеанского кольца — это около 75% всех вулканов, действующих на континентах и островах, в среднем за один год их извержения выносят приблизительно 1,5 км3 глубинного вещества. Широко известно, что к тому же обрамлению Тихого океана приурочены и многие землетрясения. Вызванные ими огромные волны цунами время от времени обрушиваются на морские берега, опустошая их.
Но почему вулканы и землетрясения сосредоточены именно там, на тихоокеанском обрамлении? Ведь на берегах Атлантического или любого другого океана такой геологической активности нет. Какие особенности внутреннего строения Земли выражает собой это грандиозное (диаметром около 10 тыс. км) огненное кольцо Тихого океана, обусловленное выходом на поверхность планеты потока энергии и вещества? Давно ли и отчего оно образовалось, как будет меняться в будущем? Задумавшись об этом, мы обнаружим новые вопросы, в большинстве своем трудные для современной науки. И все же много интересного мы уже знаем. Эти знания быстро приумножаются в последние десятилетия, особенно благодаря успехам геофизики, геохимии, океанологии и космической геологии
ГЛУБИННЫЕ КОРНИ ВУЛКАНОВ ТИХООКЕАНСКОГО КОЛЬЦА
Приглядевшись к Тихоокеанскому вулканическому кольцу, мы увидим, что на западном обрамлении океана вулканы образуют цепочки островов (так называемые островные дуги), которые отделяют окраинные моря: Берингово, Охотское, Японское и др. На восточном, американском обрамлении таких окраинных морей нет и вулканы размещаются непосредственно на краю континента. В обоих случаях со стороны океана рядом с каждой вулканической грядой прослеживается узкий глубоководный желоб, например Марианский или Чилийско-Перуанский. Таковы соотношения между размещением вулканов Тихоокеанского кольца и крупными формами рельефа. А что известно о глубинных корнях этих вулканов?
Каждое вулканическое извержение представляет собой как бы отголосок тех мощных геологических процессов в недрах Земли, которые сопровождаются образованием очагов магмы. Время от времени магма находит путь к поверхности, поднимается и несет с собой информацию об этих глубинных процессах. О них судят по разнообразным признакам: характеру вулканических извержений, температуре изливающейся лавы, кристаллическим выделениям минералов и химическому составу, обломкам горных пород, захваченных магмой на путях ее подъема.
Глубинные корни вулканов поддаются и непосредственному изучению методами геофизики: специально разработанная аппаратура позволяет улавливать и исследовать идущие из недр упругие колебания (так называемые сейсмические волны), измерять тепловой поток, наблюдать прохождение естественных электрических токов. С помощью геофизических методов можно просвечивать недра упругими волнами и получать объемное изображение подобно тому, как это делают в медицине рентгеновскими лучами. Так же как и в медицине, геофизики называют это томографией. Наконец, выявляется распределение масс (по аномалиям силы тяжести) и определяются магнитные свойства тех или иных объемов глубинного вещества.
Оказалось, что корни вулканов Тихоокеанского обрамления прослеживаются гораздо глубже, чем это предполагали прежде, а зарождение и размещение вулканов строго обусловлены геологической обстановкой. Здесь мы подходим вплотную к вопросам о природе и происхождении Тихоокеанского вулканического кольца. Но, прежде чем перейти к ним, напомним нужные для этого геологические сведения.
Внешняя твердая оболочка нашей планеты, сложенная горными породами с высокими упругими свойствами, выделяется как литосфера («каменная оболочка»). Ее толщина под океанами — от нескольких километров до 80-90 км, а под континентами — от 100 до 350 км. Приповерхностная часть литосферы (ее «облицовка») заметно отличается составом и низкой плотностью горных пород, ее называют земной корой. Активные разломы, отмеченные очагами землетрясений, делят литосферу на крупные части, называемые литосферными плитами.
Под литосферой прослеживается астеносфера — размягченная оболочка толщиной в несколько сот километров. Именно астеносфера служит той пластичной подстилкой, которая позволяет жестким литосферным плитам передвигаться и скользить в горизонтальных направлениях относительно более глубоких недр Земли. Вместе с литосферными плитами передвигаются (дрейфуют) находящиеся на них континенты, направление и скорость этих движений можно измерить методами космической геодезии.
Карта литосферных плит Земли опубликована в статье В.Е. Хаина, где, в частности, рассказано о важных геологических преобразованиях, происходящих на границах между плитами. Там, где две соседние плиты расходятся, открывающееся пространство заполняется за счет подъема расплавленного глубинного вещества, происходят образование и разрастание океанической литосферы, ее спрединг. На других границах, где две литосферные плиты сходятся, одна из них (тяжелая океаническая плита) пододвигается под другую и наклонно уходит на глубину в размягченное вещество астеносферы — происходит ее субдукция.
По мере субдукции океаническая литосфера попадает в область все более высоких температур и давлений, где из нее выделяются перегретые минеральные растворы (флюиды). От наклонной зоны субдукции эти флюиды и тепловой поток направляются вверх, возбуждая плавление горных пород и образование магмы. В свою очередь, магма прорывается на земную поверхность, порождая вулканические извержения. Так над зоной субдукции образуются связанные с нею вулканы.
В Тихом океане находится несколько зон спрединга (разрастания) океанической литосферы, главная из которых Восточно-Тихоокеанская (рис. 1). По периферии океана происходит субдукция этой литосферы под обрамляющие континенты. Над каждой зоной субдукции протянулась цепочка вулканов, все вместе они и образуют Тихоокеанское кольцо. Но кольцо это неполное и прерывается там, где нет субдукции — от Новой Зеландии и вдоль антарктического побережья. Кроме того, ни субдукции, ни вулканизма нет на двух отрезках побережья Северной Америки: вдоль полуострова и штата Калифорния (более 2000 км) и к северу от острова Ванкувер (почти 1500 км).
Соотношения между вулканами и уходящей под них зоной субдукции можно рассмотреть на примере Камчатки: ее геологическое строение подробно изучено, а действующие вулканы (их около 30) находятся под постоянным наблюдением сотрудников Института вулканологии РАН в Петропавловске-Камчатском. Этот отрезок вулканического кольца приурочен к активной границе двух крупных литосферных плит: Тихоокеанская плита, которая движется здесь на северо-запад со скоростью 8-9 см/год, пододвигается под почти неподвижный континентальный край Евразийской плиты. Согласно некоторым расчетам, этот край, возможно, тоже перемещается на северо-запад, но очень медленно (со скоростью менее 1 см/год). Таким образом, скорость относительного схождения (конвергенции) литосферных плит близка здесь к 8 см/год, что определяет и скорость субдукции. В рельефе морского дна линия соприкосновения двух литосферных плит выражена узким и глубоководным (до 8 км) Камчатским желобом.
На рис. 2 приведен геологический разрез, пересекающий Камчатскую зону субдукции. Видно, как Тихоокеанская плита сначала полого пододвигается под камчатскую континентальную окраину, затем перегибается и уходит на глубину под углом около 55?. Это сравнительно древняя (мелового возраста), мощная (толщиной около 70 км), холодная и упругая океаническая литосфера. Поэтому она хорошо различима и ниже, где погружается в разогретый и размягченный материал астеносферы. С помощью сейсмической томографии удалось проследить субдуцирующую плиту намного глубже отрезка, изображенного на рис. 2. В отличие от многих других зон субдукции здесь литосфера пересекает границу верхней и нижней мантии Земли (в 670 км от поверхности), достигая глубин более 1000 км. При этом, погружаясь наклонно, Тихоокеанская плита проходит под всей Камчаткой, а далее под Охотское море.
Как показано на разрезе (рис. 2), субдукция под Камчатку сопровождается образованием очагов землетрясений. Они появляются уже на первом перегибе литосферы у глубоководного желоба (очаги растяжения на своде и сжатия внутри изгибающейся плиты). Затем следуют многочисленные и сильные очаги скалывающих напряжений на контакте двух сходящихся литосферных плит — там, где одна из них отжимается вниз и начинает пододвигаться. Наконец, еще ниже, где океаническая плита пересекает вязкую астеносферу, очаги зарождаются внутри нее до тех пор, пока плита не разогреется и не утратит способность к хрупким деформациям. Это очаги растяжения и сжатия, порожденные температурными и иными изменениями объема пород. Как видно на разрезе, такие очаги землетрясений сначала (до некоторой глубины) размещаются в два ряда, это обусловлено большой толщиной субдуцирующей литосферы. В целом вырисовывается наклонная сейсмическая зона, берущая начало от Камчатского желоба и доходящая до глубин 500-550 км. Подобные же наклонные системы очагов характерны для всех современных зон субдукции, это так называемые зоны Беньофа (по имени изучавшего их геофизика из Калифорнийского технологического института), кое-где они достигают глубин около 700 км.
Наклонная сейсмическая зона, которая начинается у глубоководного желоба и уходит под Камчатку, изображена и на карте (рис. 3), где линиями показано расстояние от земной поверхности до сейсмической зоны. Нетрудно заметить, что размещение активных вулканов согласуется с этими линиями: почти все извержения происходят там, где субдуцирующая литосфера достигает глубин 100-200 км. Это закономерность, проявляющаяся и в других зонах субдукции. Вместе с тем замечено, что именно на таких глубинах под вулканическим поясом очагов землетрясений сравнительно мало: в зоне Беньофа прослеживается слабосейсмичный пробел, который означает снижение упругих свойств субдуцирующей литосферы. Наиболее вероятной причиной этого считают массовое выделение флюидов, поскольку литосфера, перемещаясь на глубину, достигает критических значений температуры и давления. Как отмечалось выше, подъем горячих флюидов формирует магматические очаги и вулканический пояс.
Под Камчаткой прослежен почти весь путь от зоны субдукции на глубине до извергающихся вулканов на поверхности. На первом отрезке этого пути заметны некоторое разуплотнение пород и сильное затухание упругих волн. По-видимому, там происходят частичное плавление горных пород, отжим образующегося расплава из межзернового пространства и его перемещение вверх. На глубине 60-30 км появляются линзовидные магматические очаги, где этот расплав накапливается. Такие очаги, экранирующие прохождение упругих волн, обнаружены сейсмическим просвечиванием и под Ключевской, и под Авачинской вулканическими группами. Очаги меньших размеров, но уже резко очерченные размещаются ближе к поверхности в фундаменте вулканических построек. Под Авачинским вулканом такой очаг на глубине 2-5 км не только оконтурен с помощью сейсмической томографии, но и отчетливо выявляется как при гравиметрических, так и магнитометрических наблюдениях.
Подобно Камчатке, на любом другом отрезке Тихоокеанского кольца корни действующих вулканов прослеживаются на глубину вплоть до зоны субдукции. При этом замечено, что условия субдукции от места к месту меняются. Различен возраст (а значит, и толщина, и температурные условия) пододвигающейся океанической литосферы, различны скорости субдукции. В одних случаях, например под Марианской и Идзу-Бонинской вулканическими дугами, земная кора над зоной субдукции (в фундаменте вулкана) очень тонкая, сложенная железисто-магнезиальными породами. В других случаях, как, например, под Андами, она очень толстая, сложенная совсем другими породами, которые богаты кремнием и алюминием. Все это сказывается на характере вулканических извержений и составе изливающихся лав. Но геологические причины вулканизма по всему Тихоокеанскому кольцу сходны, они определяются субдукцией, направленной от океана под его обрамление.
От места к месту заметно меняется и угол наклона зоны субдукции. Вместе с тем остаются почти постоянными глубины, по достижении которых уходящая вниз литосфера дает начало магматическим очагам (чаще всего 100-200 км, как и под Камчаткой). Поэтому при больших углах наклона вулканический пояс образуется ближе к глубоководному желобу, от которого начинается субдукция, а при малых углах — дальше от него. Эти простые геометрические соотношения соблюдаются по всему Тихоокеанскому кольцу. На Камчатке расстояние от вулканического фронта до глубоководного желоба 180-200 км (см. рис. 2 и 3), для более крутой зоны субдукции Новых Гебрид — около 100 км, для пологой зоны субдукции Центральных Анд — около 300 км.
Таким образом, в наши дни Тихий океан с его непосредственным обрамлением работает как единая геологическая система планетарного масштаба, в которой кольцо активных вулканов занимает вполне определенное место. Поднимающиеся посреди океана под зонами спрединга, а затем расходящиеся потоки астеносферного вещества поддерживают разрастание океанической литосферы и ее перемещение к зонам субдукции на периферии океана. Там весь избыток новообразованной литосферы пододвигается под континентальное обрамление и поглощается на глубине. При этом от субдуцирующей литосферы отделяются и направляются вверх флюиды, которые вместе с тепловым потоком дают начало магматическим очагам и вулканам. Пока вся эта система действует, развивается и вулканическое огненное кольцо Тихого океана.
Источник