1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Географія
  3. Чому Америка досі не потонула?

Чому Америка досі не потонула?

Отже, ми вивчили надра Землі гірше, ніж поверхня Марса чи Місяця. Під нашими ногами простягаються суцільні білі плями. Звичайно, основний закон геофізики нам давно відомий: більш щільні ділянки земної кори, плаваючи в шарі верхньої мантії – астеносфері, глибше занурюються в неї, ніж менш щільні, подібно до того як величезні військові кораблі глибше осідають в хвилях, ніж рибальські фелюги. Це не що інше, як закон Архімеда, застосований до земній корі. Певну роль в цьому гідростатично рівноважному стані грає і температура її нижніх шарів. Чим сильніше вони розігріті, тим вище континент здіймається над рівнем моря. Однак до сих пір цей показник майже не використовувався для опису рельєфу різних районів планети.

Зазвичай фахівці, пояснюючи топографію континентів, враховують лише, як рухаються плити літосфери і з яких порід вони складені. Відповідно, чим масивніше «підземна частина» континенту, тим вище на його поверхні здіймаються гори. Вимірювання, що проводилися в Альпах, підтвердили це. «Коріння» альпійських гір йдуть в глиб Землі в два рази далі, ніж остов інших частин Європи.

Але є чимало прикладів, які не вкладаються в цю схему. Скажімо, плато Колорадо в США (його переважні висоти – від 1800 до 2500 метрів) і Великі рівнини, що тягнуться на схід від Скелястих гір, складені з одних і тих же порід, але перепад висот між ними становить близько півтори тисячі метрів.

Тим цікавіше робота, яку опублікували нещодавно Деррік Хестерок і Девід Чепмен з університету штату Юта на сторінках Journal of Geophysical Research.Ее назва – «Континентальна термальна Ізостазія. – Частина перша: методи і чутливість ». Як правило, наукова стаття під таким заголовком не розпещена увагою широкої публіки. І навіть серед геологів мало хто зачитуються такого роду теоретичними міркуваннями. Тому, щоб пробудити інтерес до своєї роботи Чепмен і Хестерок знайшли цікавий хід. Вони супроводили суто науковий матеріал захоплюючим додатком під заголовком «Частина друга: стосовно Північній Америці», де малювали картину далекого майбутнього.

Як виявилося, земна кора під Північною Америкою розігріта сильніше, ніж очікували. В принципі, надра Землі нагадують … дуже в’язку кашу, яка вариться на багатті. Тепло, притікає з глибини планети, а також виділяється при розпаді радіоактивних елементів, не дає цього «багаття» згаснути. Завдяки конвективним потокам «вариво» постійно, хоч і дуже повільно перемішується. Це перенесення тепла з надр Землі до поверхні – основний мотор тектоніки плит; крім того, даний процес ще і визначає вигляд континентів.

Вчених особливо вразило те, що картина температурних перепадів в надрах Північної Америки точно відповідає рельєфу материка. Чим сильніше розігріті породи (перш за все, за рахунок розпаду радіоактивних елементів), тим вище рельєф в цій частині Америки. Так, під Колорадо температура надр на глибині 30 кілометрів становить близько 650 ° С, в той час як під Великими рівнинами – 500 ° С. Тому щільність порід, що складають земну кору під Колорадським плато, помітно нижче, «і вона, подібно пробці, спливає», – образно пояснює Хестерок. Шари земної кори спучилися, утворивши на поверхні плоскогір’я. «А ось на півночі Канади нічого схожого не спостерігається. Вік земної кори там становить 3 мільярди років, і тому вона давно охолола ».

В принципі, геологи ще кілька десятиліть тому, вивчаючи процеси, що протікають на дні океанів, усвідомили, що температура верхніх шарів мантії і нижній частині земної кори відіграє важливу роль в тектоніке.Для літосферних плит, що складають дно океанів, цей ефект добре відомий. Адже по дну тягнуться серединно-океанічні хребти висотою в кілька тисяч метрів. Однак, якщо звернутися до традиційної схеми тектонічних процесів, подібний рельєф ніяк не міг виникнути, оскільки при русі плит земна кора розтягується і гори можуть утворитися лише там, де дві плити зіштовхуються один з одним. Так що вченим довелося шукати інше пояснення. І вони знайшли його, звернувши увагу на те, що в районі підводних хребтів до поверхні землі піднімаються потоки розпеченої магми, створюючи нові ділянки земної кори. Їх щільність мала; вони спучуються, утворюючи підводні гори.

Однак геологія континентів набагато складніше, і до сих пір вчені майже не брали до уваги температурні ефекти, аналізуючи особливості рельефа.Между тим, як випливає з розрахунків Чепмена і Хестерока, якби не вплив температури, то більша частина Північної Америки зникла б під водою. Наприклад, Атланта знаходилася б на глибині 430 метрів, Чикаго – майже в 700 метрах нижче рівня моря, а Лас-Вегас опустився б навіть на глибину 1300 метрів. Лише Скелясті гори, Сьєрра-Невада і Каскадні гори на північно-західному узбережжі США острівцями виглядали б над поверхнею океану.

У своїй роботі Чепмен і Хестерок поділили США на «тектонічні провінції», тобто райони, що лежать на шарах породи однакової товщини і одного і того ж складу. «Такий підхід дозволив виключити вплив цих характеристик земної кори з наших розрахунків і оцінити, як впливає температура нижчих шарів породи на висоту тієї чи іншої місцевості», – підкреслює Чепмен. Очевидно, плавуча сила, що утримує континенти, лише на 50% зумовлена ​​складом порід, що складають земну кору, і на 50% – температурою, до такого висновку прийшли вчені.

Справа залишилася за малим – за науковим прогнозом. Чепмен і Хестерок звернулися до довідкових даних – положенню найбільших міст Америки над рівнем моря – і відняли з цих цифр вплив температури, припустивши, що всюди під Північною Америкою земна кора охолола точно так же, як і на півночі Канади. Відразу ж географічна карта цієї частини світу стала виглядати зовсім інакше. На місці третього за величиною континенту Землі відтепер пролягала лише вузька смужка суші, покрита горами, і кілька невеликих островів, що омиваються водами Тихого і Атлантичного океанів. Десь на дні – таємницею двох океанів – упокоїлися Нью-Йорк (434 метра нижче рівня моря) і Новий Орлеан (- 730 метрів), Бостон (- 555 метрів) і Лос-Анджелес (- 1145 метрів), або що там від них залишилося.

Особливий випадок являє північно-західне узбережжя США. Тут під континентальну Північно-Американську плиту «поднирівает» плита Хуан-де-Фука. Остання давно заважає притоку тепла з надр до поверхні Землі, а тому земна кора тут дуже охолоджена. Так що ця частина США неодмінно підніметься над рівнем моря, коли температура надр на всій території країни вирівняється. Якщо зараз Сіетл лежить на рівні моря, то після уявного експерименту, який виконали над ним вчені, він виявився в горах – на висоті 1800 метрів.

Підводимо підсумки: Америка досі не потонула! Обітована земля, здійнявся на гребені незримого вогню …

Якщо ж без жартів, то геологи з Юти зробили важливий крок на шляху до створення цілісної картини динамічних процесів, що протікають в надрах нашої планети. Можна лише шкодувати, що результати, отримані ними для Північної Америки, неможливо застосувати до інших континентах, адже геологія кожного з них унікальна, і всякий раз вченим доведеться заново описувати процеси, що відбуваються в надрах Землі, і вимірювати температуру шарів, що лежать на кордоні мантії і земної кори.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Бруней