Se poate face clic

Conform modernului teorii plăci litosferice întreaga litosferă este împărțită în blocuri separate prin zone înguste și active - falii adânci - deplasându-se în stratul de plastic al mantalei superioare unul față de celălalt la o viteză de 2-3 cm pe an. Aceste blocuri sunt numite plăci litosferice.

Alfred Wegener a sugerat pentru prima dată mișcarea orizontală a blocurilor crustale în anii 1920, ca parte a ipotezei „derivei continentale”, dar această ipoteză nu a primit sprijin în acel moment.

Abia în anii 1960, studiile fundului oceanic au oferit dovezi incontestabile ale mișcării orizontale a plăcilor și ale proceselor de expansiune a oceanelor ca urmare a formării (răspândirii) scoartei oceanice. Reînvierea ideilor despre rolul predominant al mișcărilor orizontale a avut loc în cadrul direcției „mobilistice”, a cărei dezvoltare a dus la dezvoltarea teoria modernă placi tectonice. Principalele prevederi ale tectonicii plăcilor au fost formulate în 1967-68 de un grup de geofizicieni americani - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes în dezvoltarea ideilor anterioare (1961-62) de Oamenii de știință americani G. Hess și R. Digts asupra expansiunii (întinderii) fundului oceanului.

Se susține că oamenii de știință nu sunt pe deplin siguri ce cauzează aceste schimbări și cum au fost desemnate granițele. plăci tectonice. Există nenumărate teorii diferite, dar niciuna dintre ele nu explică pe deplin toate aspectele activității tectonice.

Să aflăm măcar cum își imaginează ei acum.

Wegener a scris: „În 1910, ideea de a muta continentele mi-a venit pentru prima dată în minte... când am fost lovit de similitudinea contururilor coastelor de pe ambele maluri ale Oceanului Atlantic”. El a sugerat că la începutul Paleozoicului existau două continente mari pe Pământ - Laurasia și Gondwana.

Laurasia era continentul de nord, care includea teritoriile Europei moderne, Asia fără India și America de Nord. continentul sudic- Gondwana a unit teritoriile moderne din America de Sud, Africa, Antarctica, Australia și Hindustan.

Între Gondwana și Laurasia a fost prima mare - Tethys, ca un golf uriaș. Restul spațiului Pământului a fost ocupat de oceanul Panthalassa.

Cu aproximativ 200 de milioane de ani în urmă, Gondwana și Laurasia au fost unite într-un singur continent - Pangea (Pan - universal, Ge - pământ)

Cu aproximativ 180 de milioane de ani în urmă, continentul Pangea a început din nou să fie împărțit în părți constitutive, care s-au amestecat pe suprafața planetei noastre. Împărțirea a avut loc astfel: mai întâi au reapărut Laurasia și Gondwana, apoi Laurasia s-a împărțit, iar apoi și Gondwana s-a despărțit. Datorită divizării și divergenței unor părți din Pangea, s-au format oceane. Oceanele tinere pot fi considerate Atlantic și Indian; vechi - Liniste. Oceanul Arctic a devenit izolat odată cu creșterea masei terestre în emisfera nordică.

A. Wegener a găsit o mulțime de dovezi pentru existența unui singur continent al Pământului. Existența în Africa și în America de Sud rămășițe de animale antice - listosauri. Acestea erau reptile, asemănătoare hipopotamilor mici, care trăiau doar în rezervoare de apă dulce. Deci, să înoate distanțe uriașe pe sărat apa de mare nu puteau. El a găsit dovezi similare în lumea plantelor.

Interes pentru ipoteza mișcării continentelor în anii 30 ai secolului XX. a scăzut ușor, dar în anii 60 a reînviat, când, în urma studiilor asupra reliefului și geologiei fundului oceanului, s-au obținut date care indică procesele de expansiune (răspândire) a scoarței oceanice și „scufundarea” unora. părți ale crustei sub altele (subducție).

Structura rift-ului continental

Partea superioară de piatră a planetei este împărțită în două cochilii, care diferă semnificativ în proprietăți reologice: o litosferă rigidă și fragilă și o astenosferă plastică și mobilă subiacentă.
Baza litosferei este o izotermă aproximativ egală cu 1300°C, care corespunde temperaturii de topire (solidus) a materialului mantalei la presiune litostatică existentă la adâncimi de câteva sute de kilometri. Rocile care se află în Pământ deasupra acestei izoterme sunt destul de reci și se comportă ca un material rigid, în timp ce rocile subiacente cu aceeași compoziție sunt destul de încălzite și se deformează relativ ușor.

Litosfera este împărțită în plăci, mișcându-se constant de-a lungul suprafeței astenosferei plastice. Litosfera este împărțită în 8 plăci mari, zeci de plăci medii și multe mici. Între plăcile mari și medii se află centuri compuse dintr-un mozaic de plăci de crustă mici.

Limitele plăcilor sunt zone de activitate seismică, tectonică și magmatică; zonele interioare ale plăcilor sunt slab seismice și se caracterizează printr-o manifestare slabă a proceselor endogene.
Peste 90% din suprafața Pământului cade pe 8 plăci litosferice mari:

Unele plăci litosferice sunt compuse exclusiv din crustă oceanică (de exemplu, Placa Pacificului), altele includ fragmente atât din crusta oceanică, cât și din crusta continentală.

Diagrama formării riftului

Există trei tipuri de mișcări relative ale plăcilor: divergență (divergență), convergență (convergență) și mișcări de forfecare.

Granițele divergente sunt limite de-a lungul cărora plăcile se depărtează. Cadrul geodinamic în care are loc procesul de întindere orizontală a scoarței terestre, însoțit de apariția unor depresiuni extinse liniar alungite fisurate sau în formă de râpă, se numește rifting. Aceste granițe sunt limitate la rifturile continentale și la crestele oceanice din bazinele oceanice. Termenul „rift” (din limba engleză rift - gap, crack, gap) se aplică structurilor liniare mari de origine adâncă, formate în timpul întinderii scoarței terestre. În ceea ce privește structura, acestea sunt structuri asemănătoare grabenului. Rifturile pot fi așezate atât pe crusta continentală, cât și pe cea oceanică, formând un singur sistem global orientat în raport cu axa geoidă. În acest caz, evoluția rifturilor continentale poate duce la o rupere a continuității scoartei continentale și la transformarea acestui rift într-un rift oceanic (dacă expansiunea riftului se oprește înainte de stadiul de rupere a scoartei continentale, se este umplut cu sedimente, transformându-se într-un aulacogen).

Procesul de expansiune a plăcilor în zonele de rifturi oceanice (crestele mijlocii oceanice) este însoțit de formarea unei noi cruste oceanice din cauza topirilor de bazalt magmatic provenind din astenosferă. Un astfel de proces de formare a unei noi scoarțe oceanice din cauza afluxului de materie de la manta se numește răspândire (din engleză răspândire - a răspândi, desfășurare).

Structura crestei mijlocii oceanice. 1 - astenosferă, 2 - roci ultrabazice, 3 - roci de bază (gabroide), 4 - complex de diguri paralele, 5 - bazalt de fundul oceanic, 6 - segmente de crusta oceanică care s-au format în momente diferite (I-V pe măsură ce îmbătrânesc), 7 - aproape -cameră magmatică de suprafață (cu magmă ultrabazică în partea inferioară și bazică în partea superioară), 8 – sedimente ale fundului oceanului (1-3 pe măsură ce se acumulează)

În cursul răspândirii, fiecare impuls de întindere este însoțit de afluxul unei noi porțiuni de topituri de manta, care, în timp ce se solidifică, formează marginile plăcilor care se depărtează de axa MOR. În aceste zone are loc formarea crustei oceanice tinere.

Ciocnirea plăcilor litosferice continentale și oceanice

Subducția este procesul de subducție a unei plăci oceanice sub una continentală sau alta oceanică. Zonele de subducție sunt limitate la părțile axiale ale șanțurilor de adâncime conjugate cu arce insulare (care sunt elemente ale marginilor active). Granițele de subducție reprezintă aproximativ 80% din lungimea tuturor granițelor convergente.

Când plăcile continentale și oceanice se ciocnesc, un fenomen natural este subducția plăcii oceanice (mai grele) sub marginea celei continentale; când două oceanice se ciocnesc, cea mai veche (adică cea mai rece și mai densă) dintre ele se scufundă.

Zonele de subducție au o structură caracteristică: elementele lor tipice sunt un jgheab de apă adâncă - un arc insular vulcanic - un bazin de arc din spate. Un șanț de apă adâncă se formează în zona de îndoire și subîmpingere a plăcii de subductie. Pe măsură ce această placă se scufundă, începe să piardă apă (care se găsește din abundență în sedimente și minerale), aceasta din urmă, după cum se știe, reduce semnificativ temperatura de topire a rocilor, ceea ce duce la formarea de centre de topire care alimentează vulcanii arcului insular. . În spatele arcului vulcanic, apare de obicei o oarecare extindere, ceea ce determină formarea unui bazin de arc din spate. În zona bazinului arcului din spate, extinderea poate fi atât de semnificativă încât duce la ruperea crustei plăcilor și deschiderea bazinului cu crustă oceanică (așa-numitul proces de răspândire a arcului din spate).

Volumul crustei oceanice absorbit în zonele de subducție este egal cu volumul crustei formate în zonele de răspândire. Această prevedere subliniază opinia despre constanța volumului Pământului. Dar o astfel de opinie nu este singura și definitiv dovedită. Este posibil ca volumul planului să se modifice pulsatoriu sau să existe o scădere a scăderii acestuia din cauza răcirii.

Subducția plăcii de subductie în manta este urmărită de focare de cutremur care apar la contactul plăcilor și în interiorul plăcii de subductie (care este mai rece și deci mai fragilă decât rocile din manta din jur). Această zonă focală seismică se numește zona Benioff-Zavaritsky. În zonele de subducție începe procesul de formare a unei noi cruste continentale. Un proces mult mai rar de interacțiune între plăcile continentale și oceanice este procesul de obducție - împingerea unei părți a litosferei oceanice pe marginea plăcii continentale. Trebuie subliniat faptul că în timpul acestui proces, placa oceanică este stratificată și doar partea superioară a acesteia avansează - scoarța și câțiva kilometri ai mantalei superioare.

Ciocnirea plăcilor litosferice continentale

Când plăcile continentale se ciocnesc, a cărei crustă este mai ușoară decât substanța mantalei și, ca urmare, nu este capabilă să se scufunde în ea, are loc un proces de coliziune. În cursul coliziunii, marginile plăcilor continentale care se ciocnesc sunt zdrobite, zdrobite și se formează sisteme de împingeri mari, ceea ce duce la creșterea structurilor montane cu o structură complexă de pliere. Un exemplu clasic al unui astfel de proces este ciocnirea plăcii Hindustan cu cea eurasiatică, însoțită de creșterea sistemelor muntoase grandioase din Himalaya și Tibet. Procesul de coliziune înlocuiește procesul de subducție, completând închiderea bazinului oceanic. Totodată, la începutul procesului de coliziune, când marginile continentelor s-au apropiat deja, coliziunea este combinată cu procesul de subducție (rămășițele scoarței oceanice continuă să se scufunde sub marginea continentului). Procesele de coliziune sunt caracterizate de metamorfism regional la scară largă și magmatism granitoid intruziv. Aceste procese duc la crearea unei noi cruste continentale (cu stratul tipic de granit-gneis).

Principala cauză a mișcării plăcilor este convecția mantalei, cauzată de căldura mantalei și curenții gravitaționali.

Sursa de energie pentru acești curenți este diferența de temperatură dintre regiunile centrale ale Pământului și temperatura părților sale apropiate de suprafață. În același timp, partea principală a căldurii endogene este eliberată la limita miezului și a mantalei în timpul procesului de diferențiere profundă, ceea ce determină dezintegrarea substanței primare condrite, în timpul căreia partea metalică se grăbește spre centru, crescând. nucleul planetei, iar partea de silicat este concentrată în manta, unde suferă în continuare diferențiere.

Rocile încălzite în zonele centrale ale Pământului se extind, densitatea lor scade și plutesc, dând loc coborârii unor mase mai reci și, prin urmare, mai grele, care au cedat deja o parte din căldură în zonele apropiate de suprafață. Acest proces de transfer de căldură se desfășoară continuu, rezultând în formarea de celule convective închise ordonate. În același timp, în partea superioară a celulei, fluxul de materie are loc într-un plan aproape orizontal, iar această parte a fluxului este cea care determină mișcarea orizontală a materiei astenosferei și a plăcilor situate pe ea. În general, ramurile ascendente ale celulelor convective sunt situate sub zonele de granițe divergente (MOR și rifturi continentale), în timp ce ramurile descendente sunt situate sub zonele de limite convergente. Astfel, principalul motiv al mișcării plăcilor litosferice este „tragerea” de către curenții convectivi. În plus, asupra plăcilor acționează o serie de alți factori. În special, suprafața astenosferei se dovedește a fi oarecum ridicată deasupra zonelor de ramuri ascendente și mai coborâtă în zonele de subsidență, ceea ce determină „alunecarea” gravitațională a plăcii litosferice situată pe o suprafață de plastic înclinată. În plus, există procese de tragere a litosferei oceanice reci grele din zonele de subducție în astenosferă fierbinte și, ca urmare, mai puțin densă, precum și îmbinarea hidraulică de bazalt în zonele MOR.

Principalele forțe motrice ale tectonicii plăcilor sunt aplicate în partea de jos a părților intraplaci ale litosferei: forțele de tracțiune ale mantalei FDO sub oceane și FDC sub continente, a căror magnitudine depinde în primul rând de viteza curentului astenosferic și acesta din urmă este determinat de vâscozitatea și grosimea stratului astenosferic. Deoarece grosimea astenosferei de sub continente este mult mai mică și vâscozitatea este mult mai mare decât sub oceane, mărimea forței FDC este aproape cu un ordin de mărime inferioară mărimii FDO. Sub continente, în special părțile lor antice (scuturile continentale), astenosfera aproape se întinde, astfel încât continentele par să fie „așezate”. Deoarece majoritatea plăcilor litosferice ale Pământului modern includ atât părți oceanice, cât și continentale, ar trebui de așteptat ca prezența unui continent în compoziția plăcii în cazul general să „încetinească” mișcarea întregii plăci. Așa se întâmplă de fapt (cea mai rapidă mișcare sunt plăcile aproape pur oceanice Pacific, Cocos și Nasca; cele mai lente sunt eurasiatice, nord-americane, sud-americane, antarctice și africane, o parte semnificativă din suprafața cărora este ocupată de continente). În cele din urmă, la limitele convergente ale plăcilor, unde marginile grele și reci ale plăcilor litosferice (plăci) se scufundă în manta, flotabilitatea lor negativă creează forța FNB (plutibilitate negativă). Acțiunea acestuia din urmă duce la faptul că partea subducătoare a plăcii se scufundă în astenosferă și trage întreaga placă împreună cu ea, crescând astfel viteza de mișcare a acesteia. Evident, forța FNB acționează episodic și doar în anumite setări geodinamice, de exemplu, în cazurile prăbușirii plăcilor prin tronsonul de 670 km descris mai sus.

Astfel, mecanismele care pun în mișcare plăcile litosferice pot fi atribuite în mod convențional următoarelor două grupe: 1) asociate cu forțele de „tragere” a mantalei (mecanismul de tragere a mantalei) aplicate oricăror puncte ale fundului plăcilor, în figura - forțele FDO și FDC; 2) asociate cu forțele aplicate marginilor plăcilor (mecanism edge-force), în figură - forțele FRP și FNB. Rolul acestui sau aceluia mecanism de antrenare, precum și al acestor sau acelor forțe, este evaluat individual pentru fiecare placă litosferică.

Totalitatea acestor procese reflectă procesul geodinamic general, acoperind zone de la suprafață până la zonele adânci ale Pământului. În prezent, convecția mantalei cu celule închise cu două celule se dezvoltă în mantaua Pământului (conform modelului de convecție prin manta) sau convecția separată în mantaua superioară și inferioară cu acumularea de plăci sub zonele de subducție (conform celor două model de nivel). Polii probabili ai creșterii substanței mantalei sunt localizați în nord-estul Africii (aproximativ sub zona de joncțiune a plăcilor africane, somaleze și arabe) și în zona Insulei Paștelui (sub creasta mediană). Oceanul Pacific– Ascensiunea Pacificului de Est). Ecuatorul de subsidență a mantalei se desfășoară de-a lungul unui lanț aproximativ continuu de granițe de plăci convergente de-a lungul periferiei Pacificului și estului Oceanului Indian. convecție) sau (după un model alternativ) convecția va deveni prin manta ca urmare a prăbușirii plăcilor prin tronson de 670 km. Acest lucru poate duce la ciocnirea continentelor și formarea unui nou supercontinent, al cincilea din istoria Pământului.

Mișcările plăcilor respectă legile geometriei sferice și pot fi descrise pe baza teoremei lui Euler. Teorema de rotație a lui Euler afirmă că orice rotație a spațiului tridimensional are o axă. Astfel, rotația poate fi descrisă prin trei parametri: coordonatele axei de rotație (de exemplu, latitudinea și longitudinea acesteia) și unghiul de rotație. Pe baza acestei poziții se poate reconstrui poziția continentelor în epocile geologice trecute. O analiză a mișcărilor continentelor a condus la concluzia că la fiecare 400-600 de milioane de ani ele se unesc într-un singur supercontinent, care se dezintegra în continuare. Ca urmare a divizării unui astfel de supercontinent Pangea, care a avut loc acum 200-150 de milioane de ani, s-au format continentele moderne.

Tectonica plăcilor este primul concept geologic general care ar putea fi testat. S-a făcut o astfel de verificare. În anii 70. a fost organizat programul de foraj la adâncime. În cadrul acestui program, au fost forate câteva sute de puțuri de către nava de foraj Glomar Challenger, care au prezentat un bun acord al vârstelor estimate din anomalii magnetice cu vârstele determinate din bazalt sau din orizonturi sedimentare. Schema de distribuție a secțiunilor neuniforme ale scoarței oceanice este prezentată în Fig.:

Vârsta scoartei oceanice după anomalii magnetice (Kenneth, 1987): 1 - zone de lipsă de date și uscat; 2–8 - vârsta: 2 - Holocen, Pleistocen, Pliocen (0–5 Ma); 3 - Miocen (5–23 Ma); 4 - Oligocen (23–38 Ma); 5 - Eocen (38–53 Ma); 6 - Paleocen (53–65 Ma) 7 - Cretacic (65–135 Ma) 8 - Jurasic (135–190 Ma)

La sfârşitul anilor '80. a finalizat un alt experiment pentru a testa mișcarea plăcilor litosferice. S-a bazat pe măsurători de referință în raport cu quasarii îndepărtați. Au fost selectate puncte pe două plăci, la care, folosind radiotelescoape moderne, au fost determinate distanța până la quasari și unghiul de declinare a acestora și, în consecință, au fost calculate distanțele dintre punctele de pe două plăci, adică a fost determinată linia de bază. Precizia determinării a fost de câțiva centimetri. Câțiva ani mai târziu, măsurătorile au fost repetate. S-a obținut o convergență foarte bună a rezultatelor calculate din anomalii magnetice cu datele determinate din liniile de bază.

Schemă care ilustrează rezultatele măsurătorilor deplasării reciproce a plăcilor litosferice, obținute prin metoda interferometriei cu o linie de bază extra lungă - ISDB (Carter, Robertson, 1987). Mișcarea plăcilor modifică lungimea liniei de bază între telescoapele radio situate pe plăci diferite. Harta emisferei nordice arată liniile de bază de la care ISDB a măsurat suficiente date pentru a face o estimare fiabilă a ratei de modificare a lungimii lor (în centimetri pe an). Numerele din paranteze indică cantitatea de deplasare a plăcii calculată din modelul teoretic. În aproape toate cazurile, valorile calculate și măsurate sunt foarte apropiate.

Astfel, tectonica plăcilor litosferice a fost testată de-a lungul anilor printr-o serie de metode independente. Este recunoscută de comunitatea științifică mondială drept paradigma geologiei în prezent.

Cunoscând poziția polilor și viteza mișcării curente a plăcilor litosferice, viteza de expansiune și absorbție a fundului oceanului, este posibil să se contureze calea de mișcare a continentelor în viitor și să se imagineze poziția lor pentru o anumită perioadă. perioada de timp.

O astfel de prognoză a fost făcută de geologii americani R. Dietz și J. Holden. După 50 de milioane de ani, conform ipotezelor lor, Atlanticul și oceanele indiene va crește în detrimentul Pacificului, Africa se va deplasa spre nord și datorită acestui fapt, Marea Mediterană va fi lichidată treptat. Strâmtoarea Gibraltar va dispărea, iar Spania „întorsătă” va închide Golful Biscaya. Africa va fi divizată de marile falii africane, iar partea de est a acesteia se va deplasa spre nord-est. Marea Roșie se va extinde atât de mult încât va separa Peninsula Sinai de Africa, Arabia se va muta spre nord-est și va închide Golful Persic. India se va deplasa din ce în ce mai mult spre Asia, ceea ce înseamnă că munții Himalaya vor crește. California se va separa de America de Nord de-a lungul falii San Andreas, iar un nou bazin oceanic va începe să se formeze în acest loc. Schimbări semnificative vor avea loc în emisfera sudică. Australia va traversa ecuatorul și va intra în contact cu Eurasia. Această prognoză necesită o rafinare semnificativă. Multe lucruri aici sunt încă discutabile și neclare.

surse

http://www.pegmatite.ru/My_Collection/mineralogy/6tr.htm

http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/dvizhenie-litosfernyh-plit.html

http://kafgeo.igpu.ru/web-text-books/geology/platehistory.htm

http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/geologia/dvizh/dvizh.htm

Și permiteți-mi să vă reamintesc, dar iată câteva interesante și aceasta. Uită-te la și Articolul original este pe site InfoGlaz.rf Link către articolul din care este făcută această copie -

Deriva primei expediții de cercetare condusă de Ivan Papanin a început în mai 1937. 9 luni de muncă, observații și cercetări ale stației de la Polul Nord s-au încheiat atunci când un slip de gheață s-a prăbușit în Marea Groenlandei și oamenii de știință au fost nevoiți să-și reducă activitățile. Întreaga Uniune Sovietică a urmărit salvarea epică a celor patru papani.

Ivan Dmitrievici Papanin

Ideologul acestei expediții a fost Otto Yulievici Schmidt. După aprobarea lui Stalin, el a găsit rapid oameni pentru acest proiect - toți nu erau noi în campaniile arctice. Echipa eficientă a fost formată din patru persoane: Ivan Papanin, Ernst Krenkel, Evgeny Fedorov și Pyotr Shirshov. Șeful expediției a fost Ivan Dmitrievich Papanin.

Deși s-a născut pe coasta Mării Negre, la Sevastopol, în familia unui marinar, și-a legat viața de mările Oceanului Arctic. Papanin a fost trimis pentru prima dată în Nordul Îndepărtat în 1925 pentru a construi un post de radio în Yakutia. În 1931, a participat la călătoria spărgătoarei de gheață Malygin către arhipelagul Țării Franz Josef, un an mai târziu s-a întors în arhipelag ca șef al unei stații de radio de teren, apoi a creat un observator științific și un centru radio la Capul Chelyuskin.

P.P. Shirshov

De asemenea, hidrobiologul și hidrologul Pyotr Petrovici Shirshov nu era nou în expedițiile arctice. A absolvit Institutul de Educație Publică din Odesa, a fost angajat al Grădinii Botanice a Academiei de Științe, dar a fost atras de călătorii, iar în 1932 a fost angajat într-o expediție la spărgătorul de gheață A. Sibiryakov”, iar un an mai târziu a devenit membru al zborului tragic de pe Chelyuskin.

E.K. Fedorov

Cel mai tânăr membru al expediției a fost Evgheni Konstantinovici Fedorov. A absolvit Universitatea din Leningrad în 1934 și și-a dedicat viața geofizicii și hidrometeorologiei. Fedorov a fost familiarizat cu Ivan Papanin chiar înainte de această expediție „Polul Nord - 1”. A lucrat ca magnetolog la stația polară din Golful Tikhaya la FJL, iar apoi la observatorul de la Capul Chelyuskin, unde Ivan Papanin era șeful său. După aceste iernari, Fedorov a fost inclus în echipa de plutire pe un ban de gheață.

ACEST. Krenkel

Operatorul radio virtuos Ernst Teodorovich Krenkel a absolvit în 1921 cursurile de radiotelegrafist. La examenele finale, a arătat o viteză atât de mare în codul Morse, încât a fost trimis imediat la postul de radio Lyubertsy. Din 1924, Krenkel a lucrat în Arctica - mai întâi la Matochkin Shar, apoi la mai multe stații polare din Novaya și Severnaya Zemlya. În plus, a participat la expediții pe „Georgy Sedov” și „Sibiryakov” și în 1930 a reușit să stabilească un record mondial contactând stația americană din Antarctica din Arctica.

Câine vesel

Un alt membru cu drepturi depline al expediției este câinele Vesely. A fost prezentat de iernanii insulei Rudolf, din care avioanele au făcut o aruncare la stâlp. El a însuflețit viața monotonă de pe slot de gheață și a fost sufletul expediției. Câinele hoț nu și-a refuzat niciodată plăcerea, uneori, de a se strecura într-un depozit cu mâncare și de a fura ceva comestibil. Pe lângă însuflețirea atmosferei, principala datorie a lui Vesely era să avertizeze despre apropierea urșilor polari, ceea ce a făcut foarte bine.

Nu era niciun medic în expediție. Îndatoririle lui au fost atribuite lui Shirshov.

Când pregătim expediția, am încercat să ținem cont de tot ceea ce este posibil - de la condițiile de funcționare ale echipamentului până la fleacuri casnice. Papaniniții au fost dotați cu o rezervă solidă de provizii, un laborator de câmp, o moară de vânt care genera energie și o stație radio pentru comunicarea cu pământul. in orice caz caracteristica principală Această expediție a constat în faptul că a fost pregătită pe baza unor idei teoretice despre condițiile de ședere pe slot de gheață. Dar, fără practică, era greu de imaginat cum s-ar putea încheia expediția și, cel mai important, cum să-i îndepărtezi pe oameni de știință de pe banchisa de gheață.

Un cort a servit drept locuință și laborator de camping pe toată durata driftului. Structura era mică - 4 pe 2,5 metri. Era izolat după principiul jachetei de puf: cadrul era acoperit cu trei huse: cea interioară era din pânză, cea din mijloc era din mătase umplută cu puf, cea exterioară din prelată neagră subțire îmbibată în o compoziție impermeabilă. Piei de cerb stăteau pe podeaua de pânză a cortului ca izolație.

Papaniniții și-au amintit că înăuntru era foarte aglomerat și le era frică să rănească ceva - în cort erau depozitate și probe de laborator, ridicate din adâncurile Oceanului Arctic și alcoolizate în baloane.

Papanin pregătește cina

Cerințele pentru alimentația exploratorilor polari erau destul de stricte - în fiecare zi dieta fiecăruia trebuia să constea din alimente cu un conținut de calorii de până la 7000 kcal. În același timp, mâncarea trebuia să fie nu doar hrănitoare, ci și să conțină o cantitate semnificativă de vitamine - în principal vitamina C. Amestecuri concentrate de supă au fost special dezvoltate pentru a hrăni expediția - un fel de cuburi de bulion actuale, doar mai sănătoase și bogate. . Un pachet dintr-un astfel de amestec a fost suficient pentru a găti o supă bună pentru patru membri ai expediției. Pe lângă supe, din astfel de amestecuri se puteau prepara terci și compoturi. Chiar și cotleturile au fost pregătite uscate pentru expediție - în total, au fost dezvoltate aproximativ 40 de tipuri de concentrate instant - aceasta a necesitat doar apă clocotită, iar toată mâncarea a fost gata în 2-5 minute.

Pe lângă mâncărurile obișnuite, în dieta exploratorilor polari au apărut produse complet noi, cu un gust interesant: în special, biscuiți, constând din 23 la sută carne și „ciocolată sărată cu un amestec de carne și pudră de pui”. Pe lângă concentrate, oamenii Papanin aveau în alimentație unt, brânză și chiar cârnați. Membrii expediției au primit și tablete de vitamine și dulciuri.

Toate felurile de mâncare au fost făcute după principiul că un articol se potrivește în altul pentru a economisi spațiu. Ulterior, acesta a început să fie folosit de producătorii de feluri de mâncare nu numai expediționari, ci și de uz casnic obișnuit.

Aproape imediat după aterizarea pe banchiză, au început lucrările. Petr Shirshov a efectuat măsurători de adâncime, a luat probe de sol, probe de apă la diferite adâncimi, a determinat temperatura, salinitatea și conținutul de oxigen din acesta. Toate probele au fost procesate imediat în laboratorul de teren. Evgeny Fedorov a fost responsabil pentru observațiile meteorologice. Au fost măsurate presiunea atmosferică, temperatura, umiditatea relativă, direcția și viteza vântului. Toate informațiile au fost transmise prin radio către Insula Rudolf. Aceste sesiuni de comunicare au fost efectuate de 4 ori pe zi.

Pentru comunicarea cu pământul, laboratorul central radio din Leningrad a fabricat două posturi de radio la comandă specială - una puternică de 80 de wați și una de urgență de 20 de wați. Principala sursă de energie pentru ei a fost o moară de vânt (pe lângă ea mai exista un motor acţionat manual). Toate aceste echipamente (greutatea sa totală a fost de aproximativ 0,5 tone) au fost realizate sub supravegherea personală a lui Krenkel și îndrumarea inginerului radio N.N. Stromilova.

Dificultățile au început în ianuarie 1938. Banoza de gheață a plutit spre sud și a căzut în vreme rea. Pe ea a apărut o crăpătură, iar dimensiunea sa a scăzut rapid. Cu toate acestea, exploratorii polari au încercat să mențină liniștea sufletească și au respectat rutina zilnică obișnuită.

„În cort, cortul nostru vechi și drăguț, fierbătorul fierbea, se pregătea cina. Deodată, în mijlocul unor pregătiri plăcute, se auzi o împingere ascuțită și un foșnet scârțâit. Părea că mătasea sau inul era ruptă undeva în apropiere ”, și-a amintit Krenkel cum s-a crăpat gheața.

„Dmitrich (Ivan Papanin) nu a putut dormi. A fumat (primul semn de entuziasm) și s-a ocupat cu treburile casnice. Uneori se uita cu dor la difuzorul suspendat de tavan. Când a fost împins, difuzorul s-a legănat ușor și a zăngănit. Dimineața Papanin s-a oferit să joace șah. Au jucat gânditori, calmi, cu deplină conștientizare a importanței muncii depuse. Și deodată, prin vuietul vântului, a izbucnit din nou un zgomot neobișnuit. Banacul de gheață se cutremură convulsiv. Am decis totuși să nu oprim jocul”, a scris el despre momentul în care sloboza de gheață a crăpat chiar sub cort.

Krenkel a transmis apoi destul de lejer mesajul lui Papanin la radio: „Ca urmare a unei furtuni de șase zile la ora 8 dimineața de 1 februarie, în zona stației, câmpul a fost sfâșiat. prin fisuri de la o jumătate de kilometru până la cinci. Ne aflăm pe un fragment de câmp lung de 300 de metri și lățime de 200 de metri (dimensiunea inițială a slotului de gheață era de aproximativ 2 pe 5 kilometri). Tăiați două baze, de asemenea un depozit tehnic cu proprietate secundară. Tot ce are valoare a fost salvat din depozitele de combustibil și utilități. Sub cortul viu se auzi o crăpătură. Ne vom muta la casa de zăpadă. Coordonatele vor informa suplimentar astăzi; Dacă conexiunea este întreruptă, nu vă faceți griji.

Navele „Taimyr” și „Murman” s-au mutat deja la exploratorii polari, dar nu a fost ușor să ajungi la stație din cauza condițiilor dificile de gheață. De asemenea, avioanele nu i-au putut lua pe exploratorii polari de pe gheață - platforma pentru aterizarea lor pe gheață s-a prăbușit și un avion trimis de pe navă însăși s-a pierdut și a fost creată o expediție de salvare pentru a-l căuta. Navele au putut pătrunde până la stație numai atunci când s-a format o polinie, au primit daune semnificative în gheață de-a lungul drumului.

19 februarie la ora 13:40 „Murman” și „Taimyr” au acostat pe câmpul de gheață la 1,5 kilometri de stația polară. Au luat la bord toți membrii expediției și echipamentul acestora. Ultimul mesaj al expediției a fost următorul: „... La această oră părăsim bancul de gheață la coordonatele de 70 grade 54 minute nord, 19 grade 48 minute vânt și trecem peste 2500 km în 274 de zile de derivă. Postul nostru de radio a fost primul care a anunțat vestea cuceririi Polului Nord, a asigurat o comunicare sigură cu Patria Mamă, iar această telegramă își încheie activitatea.” Pe 21 februarie, papaniniții au trecut la spărgătorul de gheață Yermak, care i-a livrat la Leningrad pe 16 martie.

Rezultatele științifice obținute într-o deriva inedită au fost prezentate Adunării Generale a Academiei de Științe a URSS din 6 martie 1938 și au fost foarte apreciate de specialiști. Toți membrii expediției au primit grade academice și titluri de Eroi. Uniunea Sovietică. Acest titlu a fost acordat și piloților - A.D. Alekseev, P.G. Golovin, I.P. Mazuruk și M.I. Shevelev.

Datorită acestei prime expediții au devenit posibile următoarele - în anii 1950 a urmat expediția Polul Nord - 2, iar în curând astfel de iernari au devenit permanente. În 2015 a avut loc ultima expediție „Polul Nord”.

În această zi, 21 mai 1937 - în urmă cu 79 de ani, expediția lui I. Papanin, E. Krenkel, P. Shirshov, E. Fedorov a aterizat pe gheața Oceanului Arctic lângă Polul Nord și a desfășurat prima stație polară " Polul Nord-1”.

Timp de zeci de ani, mii de călători și exploratori disperați ai Nordului au căutat să ajungă la Polul Nord, au încercat cu orice preț să arboreze acolo steagul țării lor, marcând victoria poporului lor asupra forțelor dure și puternice ale naturii.

Odată cu apariția aviației, au apărut noi oportunități de a ajunge la Polul Nord. Cum ar fi zborurile lui R. Amundsen și R. Byrd pe avioane și zborurile aeronavelor „Norvegia” și „Italia”. Dar pentru cercetări științifice serioase în Arctica, aceste expediții au fost de scurtă durată și nu foarte semnificative. Adevărata descoperire a fost finalizarea cu succes a primei expediții sovietice aeriene la latitudini înalte și aterizarea pe gheața în derivă în 1937 a eroicilor „patru” sub conducerea lui I. D. Papanin.

Deci, O.Yu. Schmidt a condus partea aeriană a transferului către Pol, iar I. D. Papanin a fost responsabil pentru partea sa de mare și pentru iernarea la stația de derivă „SP-1”. Expediția plănuia să aterizeze în zona Polului Nord timp de un an, timp în care trebuia să colecteze o cantitate imensă de diverse date științifice despre meteorologie, geofizică și hidrobiologie. Cinci avioane au decolat de la Moscova pe 22 martie. Zborul s-a încheiat pe 21 mai 1937.

La ora 11.35, aeronava amiral aflată sub controlul comandantului detașamentului de zbor, Eroul Uniunii Sovietice M.V. Vodopianov a aterizat pe gheață, zburând la 20 de km dincolo de Polul Nord. Iar ultimul dintre avioane a aterizat abia pe 5 iunie, condițiile de zbor și aterizare erau atât de grele. Pe 6 iunie, steagul URSS a fost arborat peste Polul Nord, iar avioanele au pornit în călătoria de întoarcere.

Patru curajoși cercetători au rămas pe slot de gheață cu un cort pentru locuit și muncă, două posturi de radio legate printr-o antenă, un atelier, o cabină meteorologică, un teodolit pentru măsurarea înălțimii soarelui și depozite construite din gheață. Expediția a inclus: P.P. Shirshov - hidrobiolog, glaciolog; E.K. Fedorov - meteorolog-geofizician; ACEST. Krenkel - operator radio și I.D. Papanin este șeful stației. Au fost luni de muncă obositoare, viață grea. Dar a fost o perioadă de eroism în masă, spiritualitate ridicată și străduință nerăbdătoare înainte.

Fiecare zi de ședere la Polul Nord a adus noi descoperiri cercetătorilor, iar prima dintre ele a fost adâncimea apei sub gheață la 4290 de metri. S-au prelevat zilnic probe de sol la anumite perioade de observație, s-au măsurat adâncimile și viteza de derive, s-au determinat coordonatele, s-au făcut măsurători magnetice, observații hidrologice și meteorologice.

La scurt timp, a fost descoperită deriva banchiului de gheață, pe care se afla tabăra cercetătorilor. Rătăcirea ei a început în regiunea Polului Nord, apoi sloboza de gheață s-a repezit spre sud cu o viteză de 20 km pe zi.

La o lună după debarcarea papaniniților pe slot de gheață (cum au fost supranumiți cei patru curajoși în întreaga lume), când Kremlinul a găzduit o întâlnire solemnă a participanților la prima expediție aeriană din lume la Polul Nord, a fost citit un decret. a premiat O.Yu. Schmidt și I.D. Papanin cu titlurile de Erou al Uniunii Sovietice, restul participanților la drift au primit Ordinele lui Lenin. Banoza de gheață, pe care se afla lagărul Papanin, s-a transformat după 274 de zile într-un fragment de cel mult 30 de metri lățime cu mai multe crăpături.

S-a luat decizia de a evacua expediția. În spate era o potecă de 2.500 km peste Oceanul Arctic și Marea Groenlandei. Pe 19 februarie 1938, exploratorii polari au fost scoși de pe banchisa de spărgătoare de gheață Taimyr și Murman. Pe 15 martie, exploratorii polari au fost livrați la Leningrad.

Rezultatele științifice obținute într-o deriva inedită au fost prezentate Adunării Generale a Academiei de Științe a URSS din 6 martie 1938 și au fost foarte apreciate de specialiști. personalul științific expedițiilor li s-au acordat grade academice. Ivan Dmitrievich Papanin a primit titlul de doctor în științe geografice.

Odată cu deriva eroică a papaniniților, a început dezvoltarea sistematică a întregului bazin arctic, care a făcut navigație regulată în nordul traseul maritim. În ciuda tuturor obstacolelor și greutăților gigantice ale sorții, oamenii lui Papanin, cu curajul lor personal, au scris una dintre cele mai strălucitoare pagini din istoria dezvoltării Arcticii.

În derivă- miscarea navei fata de suprafata apei sub influenta vantului. Suprastructura navei este afectată de o forță aerodinamică a vântului - R. Rx; Ру - componente ale forței Р. Рх - proiecția forței Р pe planul diametral al navei, modifică viteza relativă cu ∆V și este luată în considerare de decalajul relativ. Semnul lui ∆V este determinat de unghiul de îndreptare al vântului qw: vântul din spate - viteza crește, deflexie - viteza scade.

Componenta Pu - proiecția forței P pe planul cadrelor, face ca nava să se deplaseze de pe linia IR cu o viteză Vdr. Astfel, nava se deplasează cu o viteză V = Vo + Vdr de-a lungul traseului, unde Vo = Vl - Kl

Unghiul dintre partea de nord a meridianului adevărat și linia căii - unghiul căii în timpul derivei - PU α. Unghiul dintre linii curs adevăratși linia căii, datorită influenței vântului asupra navei, - unghi de deriva - α.

PU α = IR + α.

Semnul unghiului de derivă este determinat din unghiul de direcție al vântului:
- vânt spre stânga - nava suflă spre dreapta: α - semnul plus;
- vant la tribord - nava sufla spre stanga: α - semnul minus.

Unghiurile de deriva sunt determinate empiric și sunt introduse în „Tabelele de referință ale navigatorului” pentru a fi luate în considerare în continuare în timpul procesului de navigare.

Argumentele pentru alegerea unghiului de deriva sunt raporturile dintre viteza vantului (W in m/s) si viteza navei (V in noduri) si unghiul de directie al vantului qw - unghiul dintre planul diametral al navei si directia de linia curentă a vântului. Pentru a determina direcția vântului, se folosește o regulă mnemonică: „vântul suflă în busolă” - asta înseamnă că direcția vântului indică de unde „suflă”. De exemplu: vânt de nord - din nord, vânt 230° din direcția 230°, adică dinspre sud-vest, vânt 315° din direcția 315° - din nord-vest etc.

De exemplu: submarinul urmează cursul adevărat IK=70,0° cu o viteză de 6 noduri, direcția vântului 130°, viteza W= 12m/s. Raport W/V=12/6=2. Unghiul vântului îndreptat 60° tribord. Din tabelul cu unghiuri de deriva α =4,0°. Vânt spre tribord - semnul unghiului de deriva minus. Astfel, unghiul de deriva a=-4,0°

Viteza la sol a navei V = Vo / cosα = Vo secα, prin urmare, la unghiuri de deriva α ≤ 5°, sec α 5°).

Metoda de contabilitate în derivă pentru calculul grafic manual

Calculul traseului navei:

1. Din „Tabelele de referință ale navigatorului”, în funcție de unghiul de direcție al vântului qw și raportul dintre vitezele vântului și ale navei W/V, selectați unghiul de deriva α.
2. Calculați traseul navei: PU α= IR + α și trasați-o pe hartă din punctul de pornire al contabilității derivei, dacă α > 5°, atunci cursul adevărat și liniile de cale sunt trasate pe hartă.
3. La linia căii se face o inscripție: КК 63,0°(+2,0°) α = +3,0°.

1. Din punctul de plecare pe hartă, așezați linia traseului PU α, de-a lungul căreia este necesar să o urmați.
2. Selectați unghiul de deriva α din tabelele de referință ale navigatorului.
3. Determinați semnul unghiului de derivă din unghiul de direcție al vântului.
4. Calculaţi cursul adevărat şi cursul busolei date timonierului: IK = PU α -α; KK \u003d IR - Δ K.

Calculul locului calculat la un moment dat:

Dacă α ≤ 5,0°

1. Pentru a calcula locul calculabil la un moment dat, fixați timpul T2 și citirea decalajului OL2.
2. Calculați distanța parcursă de-a lungul intervalului: Sl \u003d (OL2 - OL1) * clasa.
3. Lăsând deoparte distanța parcursă Sl de la punctul de plecare de-a lungul liniei traseului, punctul rezultat este locul numerotat la momentul T2

Dacă α > 5°

1. Lăsați deoparte distanța parcursă Sl de-a lungul decalajului de la punctul de plecare de-a lungul liniei IR.
2. Punctul rezultat pe IR urmează să fie demolat de-a lungul perpendicularei pe cursul adevărat pe PU α - punctul T2 / OL2 - locul numerotat necesar la momentul T2.

Un punct de pe linia traseului poate fi alocat fie prin coordonate, fie relativ la orice obiect (reper de navigare) în funcție de o direcție dată, distanță de la reper, unghi de direcție până la reper, de exemplu, traversare. Pentru a calcula timpul și a conta întârzierea, trebuie să:

Dacă α ≤ 5,0°

1. Puneți un punct dat C1 (C2, C3) pe linia de cale a lansatorului folosind una dintre metodele indicate.
2. Măsurați distanța Sl parcursă de navă de-a lungul jurnalului relativ de la punctul de plecare la punctul dat.
3. Calculați ROL, cu care se va modifica contorul distanței parcurse de lag: ROL = Sl / cl.
4. Calculați timpul de navigare de la punctul de plecare până la cel dat: t=Sl / V0
5. Calculați timpul necesar și citirea decalajului: Т2 = T1 + t; OL2=OL1+ ROL.

Dacă α >5°

1. Puneți un punct dat C1(C2, C3) pe linia traseului PUα.
2. punct dat C1 (C2, C3) demolează de-a lungul perpendicularei pe IC pe linia cursului adevărat - punctul rezultat A1 (A2, A3).
3. Măsurați distanța Sl de-a lungul liniei IR de la punctul de plecare la PUNCTUL A1 (A2, A3).
4. Calculați timpul de navigație t și ROL, cu care se va modifica contorul distanței de întârziere: t=Sl/V0; ROL=Sl / Cl
5. Calculați timpul necesar și citirea decalajului Т2 = T1 + t; OL2=OL1 + ROL.