Земля утворилася з тієї речовини, яка була викинута з Сонця? Тому має сенс почати історію Землі з самого початку - з моменту утворення Сонця. Сонце в його нинішньому вигляді утворилося 6-7 млрд. років тому. Земля утворилася приблизно 4,6 млрд. років тому. Зірка - Сонце - з самого початку була не такою, як зараз. Кожна зірка народжується, живе і помирає. Наше сучасне Сонце - це певний етап в розвитку життя зірок.

Кожна зірка утворюється з газової хмари, яке під дією власної гравітації поступово стискається. У міру стиснення густина речовини збільшується. Коли вона досягає певної критичної величини, то починається дроблення (фрагментація) єдиного хмари. Кожна частина роздробленого хмари стискається, і з неї утворюється зірка.

Основною характеристикою, від якої залежить дроблення первинного хмари, є щільність речовини в хмарі. Якщо радіус хмари зменшиться у два рази, то щільність речовини збільшиться у 8 разів. Первинна хмара, з якого згодом утворилася наша Галактика, складалося з водню. Коли воно розпалося на окремі частини, то вони при гравітаційному стисненні стали перетворюватися на зірки. Освіта зірок відбувалося наступним чином.

Хмари-протозірки стискалися під дією сил гравітації. На певному етапі стиснення хмари його щільність збільшується настільки, що воно перестає випускати назовні інфрачервоне випромінювання речовини хмари. Це призводить до дуже швидкого зростання температури в центральних областях хмари. Утворюється великий перепад температури між центральною частиною протозірки та зовнішніми шарами. Перепад тиску викликає процеси конвекції, які прагнуть вирівняти температуру у всьому хмарі - протозвезде. У зовнішніх шарах протозірки температура досягає приблизно 2500 °C. Протозірка продовжує стискатися, її розміри зменшуються. Температура в її надрах продовжує збільшуватися. У якийсь момент вона сягає десяти мільйонів градусів . Тоді "включаються" термоядерні реакції з участю ядер водню (протон - протонні реакції), і протозірка перестає стискатися. Це означає, що протозірка перетворилася на зірку.

Енергія зірки, завдяки якій підтримуються високі температури в її надрах, черпається з термоядерного синтезу. У цих термоядерних реакціях чотири протона шляхом різних перетворень з'єднуються так, що утворюють ядро гелію (альфа-частинку, що складається з двох протонів і двох нейтронів) . При перетворенні одних частинок до інших частина їх маси перетворюється на енергію. Тому можна оцінити запаси атомної енергії зірки.

Подальша еволюція зірки визначається, головним чином, її масою. Чим більше маса зірки, тим більше енергія, яка може виділитися всередині зірки в процесі термоядерних реакцій, тим більше пального міститься всередині такої зірки. Здавалося б, що така зірка повинна жити (світитися) довше. Але це не так. Чим масивніше зірка, тим більше вона випромінює енергії в космічний простір. Якщо масу зірки збільшити в три рази, то її витрата енергії на випромінювання (світність) збільшиться в дев'ять разів. Тому із збільшенням маси зірки тривалість її життя різко зменшується. Так наприклад, пального для ядерного реактора всередині Сонця вистачить ще на десятки мільярдів років. Близько п'яти мільярдів років це пальне вже витрачається. Але якщо маса зірки в 50 разів перевищує масу Сонця, то її пального вистачить всього на кілька мільйонів років!

Коли в процесі термоядерних реакцій в ядрі зірки витратиться весь водень (він перетворюється в гелій), то термоядерні реакції перетворення водню в гелій починають йти в шарі навколо ядра. Світність зірки на цьому етапі збільшується. Зірка ніби розбухає. Але температура поверхневих шарів зірки зменшується, оскільки її розміри збільшилися. Тому вона починає світитися не блакитним, а червоним кольором. Таку зірку називають червоним гігантом. Далі зірка эволюционизирует наступним чином. Оскільки в ядрі не йдуть термоядерні реакції і не виділяється тепло, то вона поступово стискається під дією сил гравітації. В результаті стиснення ядра збільшується його температура. Вона досягає 100-150 млн. градусів. При настільки високій температурі гелій стає джерелом тепла: йдуть термоядерні реакції, в результаті яких ядра гелію перетворюються в ядра вуглецю. Тиск всередині ядра зірки збільшується, тому стиск припиняється. Світність зірки на цьому етапі збільшується виділення енергії з ядра. В результаті збільшується і поверхнева температура зірки.

Але колись закінчується і гелій. Причому значно швидше, чим скінчився водень. Коли це станеться, то зірка втрачає свої зовнішні шари. Вони розширюються і відділяються від ядра зірки. Ці шари згодом спостерігаються як планетарна туманність. Після цього моменту події будуть розвиватися по одному з трьох варіантів (сценаріїв). Який з варіантів реалізується, це залежить тільки від маси зірки. Якщо маса зірки менше 1,2 маси теперішнього Сонця, речовина зірки під дією гравітаційного стиснення ущільнюється таким чином, що його щільність досягає 10 тисяч тонн у кубічному сантиметрі. При такій величезній щільності атоми руйнуються. Після цього стиск зірки припиняється, так як йому починає протидіяти сила пружності утвореного дуже щільного газу. Така зірка (її називають"мертвою") є білим карликом. Нагадаємо, що до того, як зірка перетвориться на білого карлика, вона на деякий час стає червоним гігантом. Потім білий карлик протягом кількох мільярдів років остигає і врешті-решт перетворюється в чорного карлика, тобто тіло, яке вже не випромінює. Зірка вмирає і перестає випромінювати. Фахівці часто її називають "трупом". У Всесвіту є нескінченна кількість кладовищ зірок, що перетворилися в чорних карликів. Ця доля чекає і наше Сонце, яке колись було червоним гігантом. Але вона скинула зайву речовину - з нього утворилися планети нашої системи, в тому числі і Земля. Що відбувається з зірками, маса яких більше 1,2 маси Сонця, ми докладно описали в книзі "Позаземні цивілізації" (ЭКИЗ, 1993). Тут лише скажемо, що ті з зірок, маса яких більше 1,2, але менше 10 мас Сонця, врешті-решт перетворюються в нейтронні зірки. Це дуже унікальні об'єкти. Щільність речовини такої зірки дорівнює щільності речовини всередині атомного ядра! Отримати таку речовину на Землі неможливо. Якщо ж маса зірки перевищує 10 мас Сонця, то вона перетворюється в чорну діру, радіус якої дорівнює всього 1-3 км. Так сильно стискується (ущільнюється і) речовина настільки масивної і спочатку величезної зірки.

Але повернемося до Сонця. Попередник Сонця, червоний гігант, скинув з себе речовина, яка полягала в значній мірі з важких хімічних елементів. Цей скидання відбувається у вигляді вибуху. Після того, як червоний гігант скидає свою шубу, він перетворюється в наднову зірку. Вчені слово "зірка" опускають і кажуть просто "наднова". Таким чином, наше Сонце після стадії червоного гіганта перетворилося на наднову зірку. Але при цьому в навколосонячний простір воно скинула зайву речовину, з якої і утворилися планети Сонячної системи. Це відбувалося так.

Через декілька сотень мільйонів років навколосонячний хмара скинутого Сонцем речовини стало поступово остигати. При цьому в ньому стали з'являтися тверді частинки пилу. Всі частинки хмари перебували в русі навколо Сонця і поступово стали рухатися в екваторіальній площині Сонця, утворюючи свого роду диск. Це були струменя твердих частинок і газів, що займають простір у формі диска і рухаються навколо Сонця. За законами руху відбувалася сортування частинок за їх величиною і щільності: чим ближче до Сонця, тим більшу щільність набувало речовина. Тому планети земної групи, які знаходяться ближче до Сонця, ніж інші, утворилися більш щільного речовини. Тому вони і менше за розмірами. Це - Меркурій, Венера, Земля і Марс. Більш далекі планети утворилися з летучих елементів і більш легких газів, тому вони і за розмірами більше. Це - Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун і Плутон.

Приблизно 5 млрд. років тому "вималювався" зародок Землі. Але процес її формування тривав протягом приблизно ще одного мільярда років. Тільки після цього Земля стала поступово остигати і перетворилася в холодну неживе скупчення космічного речовини. Але через сотні мільйонів років це остигле речовина знову стала розігріватися, але вже з інших причин. Енергія для цього надходила від ударів космічних тіл, а також внаслідок радіоактивного розпаду хімічних елементів. Розплавилося при цьому земне речовина повністю або тільки частково, сказати важко. Ясно одне, що рідке (або частково рідке) речовина Землі отримало можливість під дією сили тяжіння перераспределиться по щільності речовини, за його питомою вагою. При цьому саме щільне речовина, що складається з важких елементів і сполук, прагнуло до центру Землі. У внутрішньому складі Землі переважає залізо (35%) ; за ним йде кисень (30%) , далі йдуть кремній (15%) і магній (12%) . Речовина Землі містить значну кількість радіоактивної речовини, при розпаді якого виділяється тепло. Цього тепла достатньо для того, щоб підняти температуру в самій середині Землі до 6000 °C. Під дією сил тяжіння і тепла сформувалася і структура Землі: в її серцевині знаходиться ядро, оточене мантією. Зовні мантію покриває земна кора.

Ядро Землі зостоит з двох частин - внутрішньої і зовнішньої. Зовнішній кордон земного ядра знаходиться на глибині 2900 км. Нижче цієї межі (тобто в ядрі) щільність речовини збільшується стрибком на 8 0%. Зовнішня частина ядра є рідкою. Внутрішня частина ядра складається з залізонікелевого сплаву і поводиться як тверде тіло. Тиск у центрі ядра, а значить і в центрі Землі досягає 3 млн. атмосфер. Температура там досягає 10 000 °C. У внутрішній частині ядра зосереджено лише 1,7% усієї маси Землі. Більш масивною є зовнішня частина ядра. Вона містить майже третину усієї маси Землі. Але щільність речовини у зовнішній частині ядра значно менше, ніж у внутрішній, оскільки воно розбавлене легкою сірою. Її там міститься до 14%.

Вважають, що відразу після утворення Землі її ядро було цілком розплавленим. Потім воно поступово стало остигати, і на сьогоднішній день розплавлена тільки його зовнішня частина. Цікаво, що зовнішня межа ядра не є ідеальною кулею. Це шар зі своєрідним рельєфом, товщина якого в різних місцях різна - від 150 до 350 км.

Ядро Землі, оточене мантією. Вона простягається від 30-50 до 2 900 км в глибину. Порода мантії містить у собі 80% олівіна (Mg, Fe)2[SiO4] і 20% піроксену (Mg, Fe)2[Si2O6]. Цю породу називають перидотитом. Вона являє собою зеленуваті мінерали, силікати магнію і заліза.

У мантії також висока температура. Тому глибинні породи розплавляються і перетворюються в магму. Ця магма по тріщинах проривається вгору у вигляді лави. Власне, Земля на 82% складається з мантії. Вона, природно, неоднорідна. Вчені ділять її на верхню і нижню. Але найважливішим елементом, прошарком мантії є шар у верхній мантії, в якому породи перебувають у частково розплавленому стані. Розплав становить всього 1-3%. Але цього достатньо, щоб забезпечувати досить своєрідну динаміку всієї вищерозміщеної частини Землі. З-за слабкого розплаву речовини в цьому шарі він був названий "астеносферою" ("астенос"- слабкий). Це слаборасплавленное речовина не є рідиною, і текти воно не може. Але воно служить свого роду "мастилом", по якій переміщуються жорсткі літосферні плити, які утворюють верхню тверду оболонку Землі. Ця оболонка називається "літосферою" (від грецького "літос"- камінь) .

Земна кора має різну товщину на материках і під океанами. Вона товщі там, де височать могутні гірські хребти. Океанічна кора тонше континентальної. Склад їх різний. Океанічна кора складається з двох шарів - базальтового та осадового. Базальти - це темно-зелена, або навіть чорна силікатна порода, що містить кальцій, натрій, магній і залізо (а іноді і алюміній). Океанічна кора виділяється з верхнього шару мантії, який під дном океану знаходиться на глибині всього 10-50 км. Там, у верхньому шарі мантії, порода знаходиться в розплавленому стані і звідти по тріщинах надходить нагору, де і застигає, утворюючи базальтовий шар океанічної кори.

Земна кора на континентах утворюється по-іншому. Вона складається з декількох шарів. Самий верхній її шар складений пісковиками, глинами і вапняками; наступний шар (якого немає в океанічній корі) утворений гранітами і метаморфічними породами, які змінилися під впливом високої температури і тиску. Це і є основний шар земної кори континентів. Крім цього основного шару в земній корі є осадові породи - пісковики, глини, базальти. Базальти та подібні їм породи складають нижню частину континентальної кори. Континентальна кора утворилася давно, більше 3 млрд. років. Океанічна кора виникла за геологічними поняттями тільки що, все 150-170 млн. років.

Всі речовина Землі знаходиться в безперервному русі. Так, будь ділянку літосфери постійно переміщається по горизонтах. Звичайно, ми цього не помічаємо, оскільки переміщення складає всього декілька десятків сантиметрів на рік. Але за геологічні відрізки часу це переміщення сягає багатьох тисяч кілометрів. Подивіться на глобус або на картку і подумки або на малюнку посуньте Америки до Африки. Вони дуже добре стикуються. Це зробив у середині XIX століття Антоніо Снидер. Він поєднав берега Атлантичного океану і отримав один величезний континент. На цю думку його наштовхнуло не тільки схожість берегових ліній Африки й Америки. В руках вчених виявилися і інші дані, які свідчили про повну подібність копалин рослин кам'яновугільного періоду палеозойської ери, які були знайдені в Європі та Північній Америці. Значить, копалини дерева росли в одному великому лісі, половина якого виявилася в далекій Америці, а інша половина залишилася в Європі. Вчений поспішив поділитися своїм відкриттям з усіма і в 1858 році видав книгу "Всесвіт та його викриті таємниці". Але в цю приголомшливу (і добре аргументовану) новина ніхто не повірив, і все забулося. І тільки у 1910-1912 рр. Альфред Вегенер знову підняв це питання. Так з'явилася ідея плаваючих ("дрейфуючих") материків, яка з тих пір і відома як"гіпотеза Вегенера". Чергова несправедливість! Вегенер назвав єдиний континент, який потім розпався на частини, "єдиної Землею" ("Пангея") . Але чому і як материки дрейфують, Вегенер і його сучасники не розгадали. Тільки до кінця 60-х рр. нашого століття питання став поступово прояснюватися. Суть справи виявилася у наступному.

Раніше вважали, що тверда земна кора плаває на розплавленому речовині. Факти таке подання ніби підтверджували. Судіть самі. Коли в минулому столітті виміряли силу тяжіння в Гімалаях, то встановили, що під величезною масою Гімалаїв земна кора просіла. При цьому вона занурилася в шар з більш щільним, в'язким речовиною. Маса витісненого глибинної речовини, як і належить за законом Архімеда, дорівнює масі гір.

Інший приклад. Під час зледеніння в четвертинний період в Скандинавії земна кора прогнулася під вагою льоду. Згодом лід розтанув, і звільнилася від вантажу земна кора почала відновлювати своє колишнє положення. Вона почала підніматися - спочатку швидко, а потім повільніше. Цей процес продовжується і в наш час - земна кора в Скандинавії продовжує спливати зі швидкістю один сантиметр в рік.

Описані факти достовірні, але трактування їх неправильна. Під земною корою знаходиться не рідке речовина, а тверде. І так протягом тисяч кілометрів вглиб, аж до ядра Землі. Так чому і як плаває земна кора? Вона не плаває, а тільки зміщується завдяки шару мастила - астеносфері. Але астеносфера знаходиться не безпосередньо під земною корою. Над нею знаходиться та частина мантії. Цю частину мантії і земної кори, тобто все те, що знаходиться над астеносферою, назвали літосферою. Таким чином, плаває земна кора не сама по собі, а разом з верхньою частиною мантії. Іншими словами, плаває (ковзає по шару мастила) літосфера. Товщина літосфери під континентами 150-300 км, а під океаном - від кількох кілометрів до 90 км. Таким чином, літосфера (в тому числі і земна кора) плаває на астеносфері. Вона при цьому піднімається, опускається і ковзає в горизонтальному напрямку щодо нижньої мантії і ядра Землі. Якщо б вся літосфера являла собою єдину жорстку сферу, то ковзати вона не могла б, тим більше піднімаючись або спускаючись при цьому. Але літосфера не є єдине ціле. Вона розколота на окремі шматки, частини, які називають плитами. Зараз літосфера Землі складається з семи великих плит і декількох більш дрібних плит.

Літосферні плити ковзають в різних напрямках, наїжджаючи при цьому один на одного. Упираючись один в одного, вони створюють напруги, які закінчуються землетрусами. Якщо плити не впираються один в одного, а розходяться, то напруга не виникає. Ясно, що у внутрішніх частинах літосферних плит все стабільно, там землетрусів немає. Всі землетрусу розташовуються уздовж великих розколів, тобто вздовж кордонів між плитами, де і створюються напруги і врешті-решт відбувається зміщення однієї плити відносно іншого (рис. 1). У тому випадку, якщо плити розходяться, то під час землетрусів на поверхні з'являються глибокі тріщини, які називають рифтами (від англійського riff - тріщина, щілина). Такі кордону віддаляються один від одного літосферних плит проходять уздовж підводних серединно-океанічних хребтів. Їх називають розбіжними або дивергентного (від лат. divergere - виявляти розходження) . Там же, де відбувається зближення, зіткнення плит, уздовж кордону між плитами утворилися високі гори, глибоководні жолоби й острівні дуги. Останні розташовані головним чином навколо Тихого океану. Такі кордони між плитами називають збіжними чи конвергентними (від лат. convergere - наближатися, сходитися).

Літосферні плити можуть не тільки сходитися чи розходитися, але і ковзати один щодо одного вздовж лінії розлому. При такому зміщенні плит рух переноситься від однієї активної зони до іншої. Відбуваються при цьому землетруси супроводжуються зміщенням порід паралельно розлому.

Літосферні плити розрізняються і складом порід, з яких вони складаються. Товщина їх також різна. Під океаном літосфера набагато тонше, ніж під континентами і під шельфами (великими мелководьями). Є плити цілком океанічні - тонкі. Є і комбіновані, що складаються з континентальної та океанічної частин. Товсті літосферні плити менш рухливі, що природно. Океанічні плити найбільш рухливі конвекції, речовина рухається вгору, а в інших - вниз. Там, де воно рухається вгору і утворює висхідний потік, і літосфера відчуває тиск знизу. Вона підводиться і розсовується в сторони. Відбувається розкол літосфери (під океаном вона тонка) з одночасним її підйомом вздовж лінії розколу. Так утворюються серединно-океанічні хребти з розщілинами - рифтами. У цих місцях по тріщинах виливаються базальтові лави. Магма, що заповнила трещину, зрештою застигає. Так утворюється кристалічна гірська порода. Це показано на рис. 2. Таким чином, з одного боку, дві половини серединно-океанічного хребта розходяться в сторони зі швидкістю від декількох міліметрів до 18 см в рік. З іншого боку, виникаюча при цьому щілина (яка безперервно зростає) заповнюється речовиною, яка виходить з глибини. Так в цьому місці розколу утворюється нова океанічна кора. В результаті океанічне дно ніби розтягується, розширюється. Фахівці цей процес назвали англійським словом спрединг (розгортання, расстилание).

Але літосфера не може тільки розростатися. Це було б можливим, якщо б збільшувалися розміри Землі. А "якщо в одному місці прибуде, то в іншому місці убуде"? Іншими словами, повинні існувати місця, де літосфера скорочується. Це може відбуватися різними способами. Частина літосфери може поглинатися (потопати в рідкому речовині мантії), скорочуватися за рахунок зминання в складки або насуватися одним ділянкою на інший. Легко збагнути, що це відбувається в тих місцях, де рух мантійного речовини на стику двох конвективних осередків спрямоване вниз. У цих місцях океанічна літосфера підсувається під зустрічну плиту. Далі вона потоками речовини мантії затягується на глибину, де при високих тисках речовина плити істотно ущільнюється. Ставши важче, цей шматок літосфери сам тоне у в'язкій астеносфері. Він опускається на поверхню нижньої мантії. Таким шляхом літосфера може затягнутися дуже глибоко. Наприклад, під Камчаткою вона впала на глибину понад 1000 км, де вона й загубилася. Ясно, що в таких місцях на дні океану утворюються глибоководні жолоби, глибина яких може досягати 10км. Так, самий глибокий такий жолоб - Маріанський в Тихому океані досягає глибини 11 км. В такому жолобі є прямий доступ до рідкого речовини мантії. Тому поряд з жолобом зазвичай ланцюжком шикуються діючі вулкани. Прикладом тому можуть служити вулкани Курильської острівної дуги і Камчатки. Вони розташовуються поруч з Курило-Камчатського жолобом. Вулкани утворюються над тим місцем, де літосфера, яка похило йде на глибину, починає плавитися при високому тиску і температурі. Занурення літосфери відбувається зі швидкістю від 1 до 12 см в гсд.

Таким чином, вимальовується така картина. Літосферні плити розходяться вздовж серединно-океанічних хребтів і рухаються до глибоководних жолобах, де вони йдуть на глибину і там поглинаються. Але на плитах знаходяться континенти. Вони змушені дрейфувати разом з плитами. Якщо при цьому стикаються два континенту, то відбувається нагромадження таких гір, як Альпи, Гімалаї, Памір.

Таким чином, океанічна літосфера народжується в зонах розбіжності. Континентальна літосфера нарощується по товщині в зонах зіткнення. У тих і інших зонах розташовується більшість підводних і наземних вулканів. У цих місцях піднімаються гарячі розчини, які несуть з собою метали. Тому тут утворюються рудні родовища.

Дуже важливий кругообіг речовини в результаті описаних процесів. Він полягає в тому, що океанічна кора занурюється і повертається в мантію, вона забирає туди з собою морські відкладення, які накопичилися на дні. В них містяться і гірські породи органічного походження. Так в мантію Землі потрапляють не тільки елементи повітря і води, але і тварини і рослини впливають на її склад до глибин в сотні і навіть тисячі кілометрів. Становище тих і інших зон не є незмінним. Але незмінно рухається, циркулює, конвектирует речовина Землі. В ущелинах на дні океану виливається не лише базальтова лава. Тут є безліч гарячих джерел мінералізованої води. Вода багата міддю, цинком, марганцем. Температура води досягає 330 °C. Це так звані гидротермы. З'єднання хімічних елементів з розчину джерел утворюють на дні нарости, стовпи і труби. Висота їх досягає 27 м. По цих трубах продовжує підніматися гарячий розчин. При цьому труба ніби димить, оскільки на виході з неї із розчину виділяються дрібні частинки мінералів. Тому ці труби назвали чорними курцями (рис. 3) . Навколо них утворюються відкладення, які багаті металами. Там же утворюються і залізо-марганцевих кулі - конкреції. Навколо них кипить підводне життя. Тут є не тільки бактерії і черв'яки, але і молюски і навіть краби. Цікаво, що з плином часу в описаних вище процесах земна кора потовщується. Це відбувається тому, що коли утворилася земна кора починає відходити від лінії розлому, то під нею застигає і вміст магматичного вогнища. Так в нижній частині океанічної кори утворюються кристалічні гірські породи. В результаті товщина кори може досягати 7 км. На підошву кори знизу наростають самі тугоплавкі мінерали астеносфери, які залишилися після виділення базальтової маси. Тому чим древнє океанічна кора, тим більше важких (багатих залізом) порід мантії встигають нарости до неї знизу. У тих місцях, де дно океану формувалось ще в юрський період, товщина дна досягає 70-80 км. Це в 10 разів більше товщини земної кори.

Оскільки прилипають важкі породи, то з часом середня щільність літосфери зростає. Це означає, що стаючи важчим, літосфера все більше і більше потопає у в'язкій астеносфері. Саме дно океану опускається, то глибина океану збільшується. По глибині океану можна розрахувати час утворення його дна. Ясно, що чим далі від серединно-океанічного хребта, тим дно давнє. Але базальтова кора наростає і зверху. На ній відкладаються морські опади. Їх товщина в найдавніших частинах океану може досягати 1км. У окраїн континентів вона у багато разів більше.

Таким чином, з часом океанічна літосфера стає товще і важче. Така важка плита при зіткненні з іншою плитою (легшій) підсовується під неї і зникає в глибині. Тому не дивно, що чим древнє дно океану, тим менше його збереглося. Тут також діє закон старіння і смерті. Оскільки вся літосфера (і океанічна також) знаходиться в безперервному русі, то через якийсь час океанічна літосфера добереться до берегів океану. Це час складає не більше 180 млн. років. Його легко обчислити, якщо відома швидкість руху і відстань. Тому океанічна літосфера віку, який перевищує 180 мільйонів років (це юрський період), вся загинула, потонула в астеносфері. Від неї залишилися тільки окремі шматки, клини, які виявилися включеними в складчасті гірські пояси на краях континентів. Таким чином, все дно океану дуже молодо. Його вік 18 0 млн. років і менше. Порівняно з віком Землі (4,6 млрд. років) це дуже мало. Тому основна інформація про геологічних процесах зберігається головним чином у континентальній земній корі.

Розглянемо докладніше, що відбувається, коли стикаються літосферні плити. У тому випадку, коли сходяться океанічна і континентальна плити, більш важка океанічна плита неодмінно йде під континентальну. Якщо зустрічаються дві океанічні плити, то вниз йде більш важка, а це означає більш давня. Океанічна літосфера починає занурюватися в глибоководному жолобі. На початку цього занурення літосферна плита йде вниз полого. Але по мірі занурення породи ущільнюються під дією високого тиску. Стаючи важчим, плита починає швидко тонути в астеносфері. При цьому вона перегинається і йде вниз під крутим кутом (майже вертикально). Коли вона виявляється в більш щільною мантії, то її стрімке занурення сповільнюється і вона поступово переходить в режим горизонтального руху.

Догляд в глибини астеносфери літосферної плити супроводжується серією землетрусів. Перші осередки землетрусів з'являються в океані під схилом жолоба. У цьому місці плита перегинається перед тим, як вона піде в мантію. На зовнішній стороні вигину плита розтягується і тріскається. Але найбільше число землетрусів відбувається там, де океанічна літосфера впирається в іншу плиту. При цьому океанічна плита йде вниз під зустрічну плиту. На кордоні плит відбуваються землетруси. У напрямку пододвигания океанічної плити під зустрічну відбувається скол порід. У тих місцях, де океанічна плита йде на глибину більше 100 км, землетрусів стає менше. При цьому вогнища землетрусів розташовуються всередині опускається плити. Причиною цього служить нагрівання, а значить, і розширення гірських порід. Опускаючись ще нижче, в область високого тиску, вони стискаються. В цих умовах мінерали, з яких складається порода, переходять в інший стан - з більш щільною структурою, при якій атоми більш щільно упаковані. Поступово занурюється плита стає нездатною викликати землетрусу, оскільки вона сильно розігрівається і вже не може розколотися. Це відбувається на різних глибинах - від декількох десятків кілометрів до 700 км. Описаний вище процес дозволяє правильно розібратися в порядку виникнення землетрусів.

Похилі зони, які глибоко проникають в мантію Землі, пов'язані не тільки з землетрусами. Над ними поруч з глибоководними жолобами розташовуються ланцюга діючих вулканів. Такі ланцюги вулканів простягаються на багато тисяч кілометрів навколо Тихого океану. Вони утворюють "вогняне кільце". Походження цих вулканів таке. Коли океанічна плита занурюється і потрапляє в область високого тиску і високої температури, то на глибинах 100-200 км з неї виділяються так звані флюїди і певну кількість розплавленого речовини. Ці речовини спрямовуються вгору. Біля нижньої межі земної кори, а також всередині неї утворюються вогнища магми. Ця магма і проривається до земної поверхні у вигляді вулканічної лави. Така фізична природа практично всіх вулканів на острівних дугах Землі. Така ж природа і вулканів на краю Південно-Американського континенту, а також в ланцюгах вулканів Анд, якіе простягаються на тисячі кілометрів.

Виникнення вулкана відбувається в строго певний час - коли плита виявиться на деякій певній глибині. Правило таке: чим крутіше нахилена зона пододвигания однієї плити під іншу, тим ближче до жолобу розташовується ланцюг вулканів.

Може статися і зіткнення континентів, коли сходяться літосферні плити. Фахівці це явище називають колізією. Це особливий випадок, при якому жодна з плит не заталкивается всередину, в мантію. Цьому заважає легка гранітна облицювання континентальних літосферних плит. Тому відбувається відшарування порід величезними пластинами. Цей "матеріал" нагромаджується у поверхні у вигляді гірських споруд. Так сталося освіта Гімалаїв і Тибету нагір'я. Це сталося в ході зіткнення Індостану з південним краєм Євразійського континенту. Це зіткнення триває досі, хоча воно почалося 45-50 млн. років тому. При цьому легкі породи верхів континентальної літосфери скупчуються поблизу поверхні землі. При цьому вся інша важка частина літосфери круто занурюється в астеносферу. Гори Великого Кавказу також утворилися в результаті зіткнення двох континентальних літосферних плит. Приблизно 10-11 млн. років тому єдиний Африкано-Аравійська континент розколовся уздовж величезної тріщини - рифту. З цього моменту Аравія стала віддалятися від Африки, прямуючи на північ. При цьому русі вона ще обертається проти годинникової стрілки. Так потужна Аравійська літосферна плита здавлювала більш м'які і податливі товщі порід, які накопичилися в колишньому океан Тетіс, а також в окраїнних морях. Ці стислі породи і утворили ряд гірських хребтів різної висоти і дуже складного внутрішнього будови. При стисненні різні породи не тільки стискаються в складки, але і наповзають один на одного. Так утворюються тектонічні покриви.

У північній околиці грандіозного Кавказького гірського поясу (в Передкавказзя) розташовуються рівнинні ділянки. Вони належать міцної Скіфській плиті. Південніше знаходяться витягнуті вздовж широти (із заходу на схід) гори Великого Кавказу. Їх висота досягає 5 км. Тут же розташовуються вузькі впадини Закавказзя. Поруч розташовуються гірські ланцюги Малого Кавказу (в Грузії, Вірменії, Східній Туреччині й Західному Ірані) . На південь від них знаходяться рівнини Аравії. Вони належать Аравійської літосферної плити. Кавказькі гори утворилися в лещатах двох міцних плит - Аравійської і Скіфської. Найвищі гори утворилися там, де Аравійська плита твердим клином сильно здавила податливі відкладення. Схід і захід від цього місця гори значно нижче.

Утворений таким шляхом гірський пояс знаходиться під величезним тиском. Тому він розколотий протяжними діагональними розломами. Це зрушення, уздовж яких окремі частини гірського поясу ковзають один по одному. Ці зміщення і є причиною сильних землетрусів. Останні з них відбулися у Вірменії (1988) і Туреччині (1991р.) . Під гори Кавказу з півдня підсувається монолітна і міцна Закавказька літосферна плита. Тому південний схил Великого Кавказу вузький і дуже крутий, а північний - широкий і пологий. На південному схилі відкладення зім'яті в складні складки. Вони перекинуті і надвинутые і ніби наползающие один на одного і на масив. В результаті пододвигания південної Закавказької плити гори Великого Кавказу асиметричні. Їх головний хребет розташовується ближче до півдня.

В результаті зіткнення континентальних літосферних плит утворилися і найвищі гори Європи - Альпи. Тут "працювали" дві плити - Атлантична і Середньо-Європейська. Вони не тільки зіткнулися, але і насунулися один на одного. Так само утворилися й Карпати. Найбільший гірський вузол Паміру, Каракоруму, Гіндукушу, Гімалаїв і Тибетського плато виник в результаті зіткнення Индостанской плити з Євразійською. Цей процес почався 10-15 млн. років тому й триває і зараз. Индостанс-кая літосферна плита і зараз рухається в північному напрямку, надаючи величезний тиск на гірські породи.

Кордильєри Північної Америки і Анди Південної Америки утворилися при зіткненні океанічної і континентальної плит. Ми вже говорили, що спочатку мезозойської ери всі материки складали єдиний суперматерик - панею, який. Згодом почався розпад Пангеї на окремі великі літосферні плити. Так виник Атлантичний океан. Він розширювався в обидві сторони від протяжного серединно-океанічного хребта. Така ж зона розширення є і на сході Тихого океану. Від неї матеріал океанічної кори рухається в обидві сторони. Континенти Північної і Південної Америки з прилеглими ділянками дна Атлантичного океану зміщуються на захід, назустріч Тихоокеанської плити. Океанічна плита, як більш важка, підсувається під континентальну. Це і призвело до утворення гір, які являють собою не що інше, як нагромадження один на одного гірських порід. У результаті в земній корі утворюються складки, а на західній околиці Північної і Південної Америки ростуть гори.

Цікаво походження ланцюжків давно охололи вулканів, які простягаються на тисячі кілометрів. Кожна така ланцюжок (гряда) вибудувана строго закономірно: чим далі від початкової точки гряди, тим молодше вулкан. Таке враження, що хтось "підпалював" ці вулкани в строгій послідовності. Як ніби він рухався вздовж гряди з факелом і запалював вулкани один за іншим. Вчені показали, що так воно і було. Тільки цей "хтось" рухався поряд з вулканами, а під ними - під літосферою, в мантії. Цим "хтось" була мантійна струмінь. Вона рухалася від одного місця до наступного, і так створювалася довга гряда вулканів. Новий вулкан запалювався тоді, коли попередні вже встигли згаснути. Уточнимо лише, що рухалася не мантійна струмінь під літосферою і земною корою, а літосфера рухалася над струменем. До того ж мантійна струмінь працювала не завжди досить інтенсивно. Так і утворилися довгі ланцюги мертвих вулканів. Додамо тільки, що місце виходу на поверхню Землі мантійній струменя називають "гарячою точкою". До речі, знаючи вік давно згаслих вулканів і відстань між ними, можна визначити швидкість руху мантійній струменя, а точніше швидкість зсуву літосферної плити по відношенню до глибоким надрам Землі. Звичайно, точність такого визначення швидкості невелика, але інших можливостей поки що немає. А швидкості зсуву літосферних плит, визначені цим методом, дуже правдоподібні. Так, по гряді вулканів Гавайського хребта отримана швидкість руху літосферної плити, що дорівнює 10 см в рік. За різними ланцюжками мертвих вулканів фахівці простежують змішання литосфер-них плит за десятки мільйонів років. Особливо важливо мати інформацію про рух різних літосферних плит в один і той же час. Цей метод дозволяє отримати таку інформацію. Визначають не тільки величину швидкості, але і його напрямок. Фахівці при цьому натрапили на моменти в геологічній історії Землі, коли напрям швидкості зсуву літосферних плит різко змінювалося. Такі явища (переломні моменти) наступали одночасно для різних плит. Тобто відбувалися процеси глобального характеру.

Аналіз швидкостей зсуву літосферних плит показав, що плити більш охоче рухаються на захід. Якщо згадати, що Земля обертається із заходу на схід, то це стане зрозумілим. По суті, відбувається невелике загальне провертання на захід всій літосфери Землі відносно нижньої мантії і ядра. Чому ж відбувається відставання літосфери при обертанні Землі навколо своєї осі (відставання щодо більш глибоких оболонок)? Справа в тому, що сила тяжіння Місяця викликає приливні хвилі в атмосфері, гідросфері та літосфері. Звичайно, ці хвилі в літосфері (земній корі) значно слабкіше, ніж в океанах та атмосфері. Але тим не менше, хоча вони і явним чином непомітні, вони відображаються на рухи літосферних плит. Коли приливна хвиля утворюється в літосфері, то літосфера чинить опір вигину. Саме це породжує сили припливного гальмування. Саме під дією цих сил при обертанні Землі навколо власної осі літосфера дещо відстає від обертання більш глибоких шарів Землі. Це уповільнення в обертанні земної кори і всієї літосфери проявляється і в дрейфі зон розбіжності (спрединга) . Зони подо-двигания літосферних плит (зони субдукції) також дрейфують на захід, хоча і з іншими швидкостями. Таким чином, ті й інші зони здійснюють складні рухи: на їх розбіжності і під-двигания накладається західний дрейф. Якщо літосферна плита одним своїм кінцем глибоко йде вниз, в мантію, і виявляється в похилому положенні, то вона виявляється досить добре застабилизированной. Вона ніби перебуває на мантійному якорі. На русі такої плити менше позначається західний дрейф, вона "намагається" прокручуватися разом з нижньою мантією. Прикладом таких зон стійких служать зони субдукції (пододвигания) на заході Тихого океану (під острівними дугами і жолобами на сході Азії і Австралії), які круто йдуть вниз. Тому вони глибоко "заякорены" в мантії.

Західний дрейф літосфери можна спостерігати на власні очі. Вірніше, не сам дрейф, а його наслідки. Одне з таких наслідків - асиметрія Тихого океану. Він з одного боку обрамляється гірляндами острівних дуг, а з іншого - берегами континентів.

В результаті західного дрейфу сталося і насування Північної Америки на Східно-Тихоокеанське підняття. Саме це зробило сильний вплив на утворення гір і вулканізм у Кордильєрах.

На закінчення скажемо кілька слів про наслідки зсуву літосферних плит. Якщо океанічна плита підповзає під континентальну, то це може означати кінець континенту. Під японські острови зі сходу, з боку Тихого океану підповзають дві океанічні літосферні плити. Обидві вони знаходяться дуже близько до островів. Це навело на думку творців фільму "Загибель Японії" проілюструвати те, що неминуче колись станеться. На щастя, плити зміщуються зі швидкістю 10 см в рік. Тому це станеться через багато мільйонів років. Але станеться.