Teoria tektoniki płyt litosfery

advertisement
TEORIA TEKTONIKI PŁYT LITOSFERY
Powstała w latach 60-tych XX wieku
Jest jedną z najważniejszych teorii dotyczących procesów zachodzących na powierzchni
Ziemi. W dużej mierze bazuje na teorii dryftu kontynentów Wegenera.
Charakterystyka:
• Litosfera składa się z 6 dużych i kilku mniejszych kawałków = płyt, zanurzonych
w plastycznej astenosferze. Płyty te to:
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
Pacyficzna patrz na mapie geologia – tektonika w atlasie
Nazca
Kokosowa
Antarktyczna
Ameryki Południowej
Ameryki Północnej
Karaibska
Afrykańska
Euroazjatycka
Indoaustralijska
Arabska
Filipińska
W astenosferze krążą prądy konwekcyjne (prądy magmy – materii płaszcza
ziemskiego).
Temperatura wnętrza Ziemi jest tak wysoka, że ogrzana materia płaszcza unosi się do
góry = konwekcyjny prąd wstępujący. Blisko powierzchni materia ta oddaje ciepło i
jako zimniejsza materia, cięższa zaczyna spływać w głąb wnętrza Ziemi – to
konwekcyjny prąd zstępujący. W głębi się znowu ogrzewa itd. Prądy konwekcyjne płyną
więc w tzw. komórkach zamkniętych. Z tego względu, że płyty litosfery są zanurzone w
plastycznej astenosferze, a w astenosferze pływają prądy konwekcyjne więc płyty
litosfery wykonują ruchy poziome (względem siebie) na tych prądach.
1) Rozsuwanie się płyt litosfery.
• Zachodzi wówczas, gdy do powierzchni Ziemi zbliża się konwekcyjny prąd
wstępujący
1
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
źródło:D. Makowska, ZIEMIA, WSiP, Warszawa 1998
•
Gorąca magma nadtapia litosferę (która jest przecież zbudowana ze skał, a
magma to roztopione skały), co powoduje jej wybrzuszenie a w efekcie
zapadnięcie – powstaje dolina ryftowa (zwana również ryftem)
• Ryfty to doliny tektoniczne, które mogą występować w obrębie
a) den oceanicznych – np. w obrębie Grzbietu Atlantyckiego
b) kontynentów – np. Islandia lub Ryft Wschodnioafrykański
Ryft Jordanu i Morza Martwego (zdj. satelitarne NASA)
•
Ryfty są obszarami czynnego wulkanizmu i trzęsień ziemi. To tu magma
wydostaje się na powierzchnię i krzepnie – w ten sposób tworzy się nowe dno
oceaniczne (np. dno Morza Czerwonego, dno Atlantyku) lub nowy ląd np.
Islandia. Krzepnąca magma powoduje rozsuwanie płyt.
Wiek dna oceanicznego. NASA
•
•
Grzbiety oceaniczne są pocięte uskokami transformacyjnymi
Podsumowując: teoria tektoniki tłumaczy powstawanie grzbietów oceanicznych,
uskoków transformacyjnych, dolin ryftowych, zjawisk wulkanicznych, trzęsień
ziemi i przyrastania nowego dna oceanicznego w miejscach, gdzie do skorupy
ziemskiej dochodzi konwekcyjny prąd wstępujący.
2) Zsuwanie się płyt litosfery
Zjawisko to występuje, gdy mamy do czynienia z konwekcyjnym prądem
zstępującym. Możemy wyróżnić 3 przypadki:
a) płyta oceaniczna wsuwa się pod płytę kontynentalną
2
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
Płyta oceaniczna, czyli sima (patrz – budowa wnętrza Ziemi) ma gęstość 3 g/cm3,
gdy tymczasem płyta kontynentalna – sial, ma gęstość 2,7 gm/cm3 jest więc
lżejsza.
Źródło: "Ziemia planeta żywa"
Schemat wsuwania się płyty Nazca pod płytę Ameryki S (Ziemia planeta żywa)
Płyta oceaniczna jest więc wciągana pod płytę kontynentalną. Linia poślizgu, po
której ten proces zachodzi, to powierzchnia Benioffa.
Powierzchnia Benioffa z hipocentrami trzęsień ziemi
Z tego względu, że obie płyty są „nierówne” dochodzi do tarcia na ich styku na
skutek ruchu. Dlatego na powierzchni Benioffa występują hipocentra trzęsień
ziemi.
Hipocentrum to ognisko trzęsienia ziemi – miejsce leżące na głębokości od 7 do
700 km, w którym rozpoczyna się trzęsienie ziemi i z którego rozchodzą się fale
sejsmiczne.
Płyta wsuwająca się pod spód topi się w warunkach wysokiej temperatury. W ten
sposób powstaje magma, która:
• wchodzi w skład prądów konwekcyjnych
• krąży i krzepnie w litosferze (zjawisko to nazywamy plutonizmem)
• wypływa na powierzchnię, jako lawa wulkaniczna (zjawiska
wulkaniczne)
Obszar między dwoma zbliżającymi się płytami to geosynklina. Jest to zbiornik
morski o ciągle obniżającym się dnie na skutek ciężaru osadów w nim się
znajdujących. Osady te, zwane osadami geosynklinalnymi, pochodzą z niszczenia
obu płyt. Ich ciężar powoduje obniżanie się dna zbiornika, które coraz bardziej
zanurza się w plastycznej astenosferze. Osady te osiągają miąższość dochodzącą
do 25 kilometrów. Współcześnie za geosynkliny uważa się rowy oceaniczne.
Na skutek zbliżania się płyt osady w geosynklinie zostają najpierw sfałdowane,
potem wypiętrzone a następnie odkłute od podłoża i obalone. W ten sposób przy
kontynencie powstają młode góry fałdowe.
Przykładem obszaru opisanego powyżej jest zachodnie wybrzeże Ameryki
Południowej. (Spójrz do atlasu!!!). Płyta Nazca wsuwa się pod płytę Ameryki
Południowej. Wzdłuż wybrzeża mamy Rów Atakamski (geosynklina między dwoma
płytami). Granica tych dwóch płyt to obszar aktywny sejsmicznie, na którym często
zdarzają się trzęsienia ziemi. Na lądzie mamy młode góry fałdowe – Andy a w ich
obrębie dużo czynnych wulkanów np. Cotopaxi (Ekwador), Misti (Peru), Llullaillaco
(Chile) itd.- 12 najwyższych wulkanów świata leży właśnie na zachodnim brzegu
tego kontynentu.
b) płyta oceaniczna wsuwa się pod płytę oceaniczną
Sytuacja wygląda podobnie, jak opisana powyżej. W tym przypadku jednak
może się zdarzyć, że obie płyty się zanurzają. Młode góry fałdowe znajdują się
jednak pod wodą a na powierzchni widoczne są tylko ich najwyższe szczyty w
3
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
postaci łuków wysp. (Zwróć uwagę, że praktycznie wszystkie łańcuchy górskie mają
kształt łuku. Dlatego szczyty górskie wystające ponad powierzchnię wody również
mają kształt łuku wyspowego).
Źródło: "Ziemia planeta żywa"
Sytuacja opisana powyżej występuje na wschodnim wybrzeżu Azji. Otwórz
atlas!!!
( płyta pacyficzna wsuwa się pod płytę filipińską i pod płytę euroazjatycką. Na
granicy płyt mamy geosynkliny np. Rów Mariański, Rów Izuogasawara. Jest to
obszar częstych trzęsień ziemi – W Japonii wstrząsy zdarzają się ponad 10 000
razy w roku. Jest to obszar czynnego wulkanizmu np. wulkan Unzen czy Fudżi –
jama w Japonii. Wzdłuż rowów ciągną się łuki wysp np. Archipelag Japonii,
Mariany itp.)
c) płyta kontynentalna zderza się z płytą kontynentalną
Zbliżające się płyty mają podobną gęstość. Obszar pomiędzy nimi (geosynklina)
zaczyna się zamykać, na skutek zbliżania się płyt. Najpierw powstają łuki wysp
wulkanicznych a następnie osady geosynklinalne zostają zgniecione. Obie płyty
ulegają kolizji – geosynklina przestaje istnieć a krawędzie płyt wypiętrzają się
razem z młodymi górami fałdowymi. Skutkiem takiej sytuacji są trzęsienia ziemi
na granicy płyt i młode góry fałdowe.
Najlepszym przykładem sytuacji opisanej powyżej jest kolizja płyty indoaustralijskiej
z płytą euroazjatycką. W efekcie powstały góry – Himalaje, które z roku na rok są
coraz wyższe oraz obszar sejsmiczny – np. częste trzęsienia ziemi na północy Indii.
Źródło: "Ziemia planeta żywa"
Podsumowując: na skutek zbliżania się dwóch płyt powstają:
• rowy oceaniczne (geosynkliny)
• młode góry fałdowe
• zjawiska wulkaniczne
• zjawiska plutoniczne
• trzęsienia ziemi
• łuki wysp
Jeśli chodzi o dowody potwierdzające tę teorię, to jest ich dużo. Możemy podzielić je na
kilka grup:
4
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
•
•
•
•
dowody paleoklimatyczne – rozmieszczenie tillitów (bardzo starych,
zlityfikowanych = przeobrażonych glin zwałowych. Są one pozostałością po
zlodowaceniach karbońskich) w Indiach, pn Afryce i Australii (kiedyś był to
jeden kontynent)
dowody paleontologiczne – skamieniałości tych samych gatunków zwierząt, które
znaleziono w pd Ameryce S i pd Afryce
podobna budowa geologiczna pd Ameryki S i pd Afryki (mapa geologia
tektonika)
rozmieszczenie stref aktywnego wulkanizmu i trzęsień ziemi
(wyjątek stanowią tzw. plamy gorąca albo gorące punkty. Jest ich na świecie ok.
90 ale najsłynniejsze są Hawaje. Znajdują się na środku płyty pacyficznej. W
miejscu gdzie do płyty dochodzi strumień magmy = gorący punkt, powstaje
wyspa wulkaniczna. Wulkany, które na niej występują są tak długo aktywne jak
obszar ten jest nad plamą gorąca ale przecież płyty się poruszają. W tym
przypadku płyta pacyficzna przemieszcza się w kierunku NW. Gdy wyspa
schodzi z gorącego punktu działalność wulkaniczna na niej zamiera a w
poprzednim miejscu powstaje nowa wyspa itd. Wyspy, które zeszły z gorącego
punktu podlegają działalności czynników zewnętrznych np. morzą i dlatego są
coraz bardziej zerodowane dlatego po jakimś czasie znikają pod powierzchnią
wody. Jest to tzw. teoria gorącego punktu)
Schemat powstania Hawajów. Źródło: INTERNET
•
•
•
wiek dna oceanicznego – najstarsze skały na kontynentach mają ok. 4 mld lat a
dno oceanu Atlantyckiego przy wybrzeżu tylko 200 mln - to znaczy, że 300 mln
lat temu jeszcze go nie było
podobieństwa w zarysie linii brzegowej Ameryki S i Afryki
dowody paleomagnetyczne – okazało się, że skały po obu stronach Grzbietu
Atlantyckiego są symetrycznie namagnesowane ( bieguny magnetyczne Ziemi co
jakiś okres czasu ulegają przemieszczeniom. Czasami obracają się o 180 stopni.
Ferromagnetyki zawarte w skałach układają się zgodnie z liniami sił pola
magnetycznego. Badając to namagnesowanie stwierdzono, że skały po obu
stronach grzbietu powstały w tych samych okresach gdyż ich namagnesowanie
jest identyczne)
5
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
Wiek dna oceanicznego. Źródło http://hum.amu.edu.pl/~zbzw/glob
6
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
Download
Random flashcards
Create flashcards