Teorie deskové tektoniky, typy, pohyb, důsledky

2573
Egbert Haynes
Teorie deskové tektoniky, typy, pohyb, důsledky

The tektonické desky nebo litosférické jsou bloky nebo fragmenty, na které je litosféra rozdělena, které se pohybují tažené zemským pláštěm. Tyto desky byly vytvořeny z pláště a znovu do něj integrovány neustálým procesem od posledních 3 miliard let..

Z teorií Wegener (kontinentální drift) a Hess (expanze oceánského dna) byla konsolidována teorie deskové tektoniky. Tato teorie předpokládá existenci dvou základních typů tektonických desek, oceánské a kontinentální.

Hlavní tektonické desky. Zdroj: USGS - španělská verze Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Litosféra má několik desítek tektonických desek různého rozsahu a 8 z největších jsou: euroasijská, africká, australská, severoamerická, jihoamerická, Nazca, Pacifik a Antarktida. Tyto desky se pohybují díky dynamice pláště a litosféry konvekčními proudy generovanými tepelným tokem..

Napětí toku pláště táhne tuhou kůru, která praskne a oddělí se a vytvoří desky. Když se oceánské desky oddělí, magma (roztavený čedič) stoupá na povrch a vytváří se nové oceánské dno..

Rejstřík článků

  • 1 Teorie desek
    • 1.1 Původ teorie desek
    • 1.2 Konformace Země
    • 1.3 Mechanické vlastnosti vrstev a síly tektoniky pohánějící desku
  • 2 typy tektonických desek
    • 2.1 Oceánské desky
    • 2.2 Kontinentální desky
  • 3 tektonické desky světa
    • 3.1 - Hlavní desky
    • 3.2 - Sekundární desky
  • 4 Pohyby tektonických desek
    • 4.1 - „Dopravní pás“
    • 4.2 - Kontinentální drift
  • 5 Důsledky pohybu
    • 5.1 - Sopečná činnost
    • 5.2 - Seismická aktivita
    • 5.3 - Úleva od půdy
    • 5.4 - Podnebí
  • 6 Reference

Teorie desek

Původ teorie desek

Teorie vychází zpočátku s návrhy Alfreda Wegenera v roce 1915 o kontinentálním driftu. Wegener předpokládal, že všechny kontinenty byly sjednoceny a poté roztříštěny, oddělené a srazily se.

Wegener odvodil své závěry studiem geologie a kontur kontinentů, jakož i údajů o distribuci fosilií fauny a flóry. Například při srovnání východního okraje Jižní Ameriky se západním okrajem Afriky je třeba poznamenat, že do sebe zapadají jako dva kousky skládačky.

Později, v roce 1960, navrhl Harry Hess teorii expanze oceánského dna a vysvětlil mechanismus deskové tektoniky. Později byla teorie posílena prací Johna Tuzo Wilsona na expanzi oceánského dna a návrhy Jasona Morgana v roce 1963 o existenci peří pláště..

Jak se hromadily důkazy o složení a dynamice zemské kůry a pláště, konsolidovala se teorie deskové tektoniky..

Konformace Země

Země vznikla jako součást sluneční soustavy v procesu kondenzace rotujícího kosmického prachu vystaveného gravitační přitažlivosti. Tato masa prachu byla vystavena vysokým teplotám a jak se ochladila, zvýšila se její hustota a gravitace..

Tento proces mu dal současný zaoblený tvar, vyboulený v Ekvádoru a zploštělý na pólech (zploštělý sféroid).

Vrstvy

Gravitační přitažlivost určovala, že nejhustší materiály byly směrem ke středu a nejméně husté směrem ven. Ochlazení tohoto geoidu zvenčí dovnitř určilo strukturu v diferencovaných soustředných vrstvách.

Vnější vrstva před ochlazením před 4,4 miliardami let ztvrdla a vytvořila relativně tenkou kůru (5-70 km) složenou z křemičitanů zvaných kůra. Hustota kontinentální kůry je menší než hustota oceánské kůry.

Vrstvy Země. Zdroj: Vektorizováno a přeloženo z anglické verze Jeremy Kempem. Založeno na prvcích ilustrace USGS. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / public domain

Pod kůrou se nachází viskózní vrstva asi 2 855 km zvaná plášť a nakonec žhavé jádro tvořené převážně železem. Toto jádro o průměru přibližně 3 481 km je rozděleno na dvě vrstvy, vnitřní jádro z pevného železa a niklu a vnější kapalné jádro..

Mechanické vlastnosti vrstev a sil pohánějící deskovou tektoniku

Z hlediska mechaniky tektonických desek jsou nejdůležitějšími vrstvami kůra a plášť.

Kůra je tuhá, i když s určitou plasticitou a spolu s horní vrstvou pláště tvoří litosféru. Je rozdělena na fragmenty nebo desky různých velikostí, nazývané tektonické desky..

Astenosféra

Plášť je zase tvořen dvěma různými vrstvami, horním a spodním pláštěm. Horní plášť je méně viskózní, ale tekutý, zatímco spodní (vystavený vyššímu tlaku a teplotě) je viskóznější.

Horní vrstva pláště se nazývá astenosféra a hraje důležitou roli tím, že je v přímém kontaktu s litosférou. Astenosféra způsobuje pohyb tektonických desek, tj. Kontinentální drift, a vytváří nové oceánské dno v hřebenech.

Na druhé straně vytváří horká místa nebo oblasti akumulace magmatu pod kůrou v důsledku peří pláště. Jedná se o vertikální kanály magmatu, které sahají od astenosféry do kůry.

Procesní faktory a síly

Hustota materiálů, které tvoří planetu, a gravitační síla určovaly uspořádání ve vrstvách. Zvyšující se tlak a teplota uvnitř Země definují mechanické vlastnosti těchto vrstev, tj. Jejich tuhost nebo tekutost..

Na druhou stranu, síly podporující pohyb materiálů uvnitř Země jsou tepelný tok a gravitace. Konkrétně je přenos tepla konvekcí klíčem k pochopení pohybu tektonických desek..

Konvekce se projevuje cirkulací plášťové hmoty, kde teplejší spodní vrstvy stoupají a vytlačují chladnější horní vrstvy, které sestupují. Vrstvy, které stoupají, ztrácejí teplo, zatímco ty, které sestupují, zvyšují svou teplotu, a tak řídí cyklus.

Hřebeny oceánu

V určitých oblastech hlubokého oceánu existují vulkanická pohoří, což jsou oblasti, kde došlo k prasknutí desek. Tyto zlomeniny jsou produkovány napětími generovanými pohybem litosféry tlačeným astenosférou..

Tok viskózního pláště zdůrazňuje tuhou kůru a odděluje tektonické desky. V těchto oblastech, nazývaných oceánské hřebeny, stoupá roztavený čedič v důsledku vnitřních tlaků a vystupuje skrz kůru tvořící nové oceánské dno..

Druhy tektonických desek

Tektonické desky jsou v zásadě dvou typů, oceánské a kontinentální, což vytváří tři možnosti konvergentních hranic mezi deskami. Jedná se o konvergenci kontinentální desky proti oceánské, oceánské proti jiné oceánské a kontinentální proti jiné kontinentální..

Oceánské desky

Jsou tvořeny oceánskou kůrou (hustší než kontinentální) a jsou tvořeny železem a hořčíkem křemičitany (mafické horniny). Kůra těchto desek je ve srovnání s kontinentální kůrou tenčí (v průměru 7 km) a je vždy pokryta mořskými vodami..

Kontinentální talíře

Kontinentální kůra je tvořena sodnými, draselnými a hliníkovými křemičitany (felsickými horninami), které mají nižší hustotu než oceánská kůra. Je to deska se silnější kůrou, dosahující v pohořích až 70 km.

Je to opravdu smíšená deska, ve které, i když převládá kontinentální kůra, existují i ​​oceánské části.

Tektonické desky světa

Desková tektonická hraniční mapa. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Tradičně se uznává 7 velkých tektonických desek, které jsou euroasijské, africké, australské, severoamerické, jihoamerické, tichomořské a antarktické. Podobně existují mezilehlé desky, jako jsou Nazca, Filipíny, Coco a Karibik a další velmi malé.

Některé malé velikosti jsou ty z Anatolie a Egejského moře a pouze v západním Pacifiku je umístěno více než 20 malých tektonických desek..

- Hlavní desky

  • Africký talíř
  • Antarktická deska
  • Arabská deska
  • Talíř kokosových ořechů
  • Juan de Fuca plaketa
  • Deska Nazca
  • Karibská deska
  • Pacifická deska
  • Euroasijská deska
  • Filipínský talíř
  • Indo-australský talíř
  • Severoamerický talíř
  • Scotia Badge
  • Jihoamerický talíř
  • Australská poznávací značka

Některé z nejdůležitějších jsou popsány níže:

Euroasijská deska

Tato tektonická deska zahrnuje Evropu, téměř celou Asii, část severního Atlantického oceánu a Arktidu. Asie nezahrnuje Hindustan, jihovýchodní Asii a Dálný východ, Sibiř, Mongolsko a Čínu.

Je to převážně kontinentální tektonická deska s odlišnými limity na hřebeni Atlantiku na západě. Zatímco na jih představuje konvergentní limit s africkými, arabskými a indickými talíři a na východě s různými menšími kontinentálními talíři.

Africký talíř

Toto pokrývá východní Atlantik a téměř celý africký kontinent, s výjimkou jeho východního pásu, který odpovídá arabským a somálským deskám. Limity této desky se po celém jejím obvodu liší, s výjimkou jejího kontaktu s euroasijskou deskou, která je konvergentní.

Australská poznávací značka

Australská tektonická deska zahrnuje Austrálii, Nový Zéland a části jihozápadního Pacifiku. Australská deska vykazuje odlišné hranice na jih a západ, zatímco na severu a východě jsou její hranice konvergentní.

Severoamerický talíř

Zahrnuje celý severoamerický subkontinent až po poloostrov Yucatán, Grónsko, část Islandu, oblasti západního severního Atlantiku a Arktidu. Limity této desky jsou odlišné od Atlantského hřebene k východu a konvergentní v Pacifiku.

Zatímco na pobřeží Tichého oceánu interaguje se dvěma malými deskami s transformujícími se hranicemi (Coco a Juan de Fuca).

Jihoamerický talíř

Zahrnuje stejnojmenný subkontinent a má odlišné hranice od hřebene Atlantiku. Zatímco na západní straně vykazuje konvergentní limity s deskou Nazca, na jihozápadě s Antarktidou a na severu interaguje s karibskou deskou.

Pacifická deska

Jedná se o oceánskou desku s odlišnými limity od pacifického hřebene, která ji odděluje od desky Nazca. Na druhé straně má na severu a západě konvergentní limity se severoamerickými, euroasijskými, filipínskými a australskými talíři..

Antarktická deska

Tato tektonická deska zahrnuje celý antarktický kontinentální šelf a oceán se stejným názvem, s odlišnými limity na jeho obvodu..

Deska Nazca

Skládá se z oceánské desky, která se subdukuje na západní pobřeží jihoamerické desky (konvergence). Zatímco se rozbíhá na sever s kokosovou deskou a na jih s Antarktidou.

Na druhou stranu, na západ se odchyluje od tichomořské desky ze svého hřebene a její kolize s jihoamerickou deskou vedla k pohoří And..

- Sekundární desky

  • Deska Amuria
  • Apulianská nebo jadranská deska
  • Ptačí hlava nebo Doberai
  • Arabská deska
  • Talíř Altiplano
  • Anatolská deska
  • Barma deska
  • North Bismarck Plate
  • South Bismarck Plate
  • Chiloé talíř
  • Futuna talíř
  • Gordina deska
  • Juan Fernández plaketa
  • Kermadec deska
  • Manus talíř
  • Maoke Plate
  • Nubianská deska
  • Okhotská deska
  • Okinawská deska
  • Panamská deska
  • Velikonoční plaketa
  • Sendvičový talíř
  • Shetlandský talíř
  • Timorová deska
  • Talíř Tonga
  • Deska sondy
  • Carolinas Plate
  • Mariana talíř
  • Talíř nových Hebrid
  • Talíř severních And

Deskové tektonické pohyby

Tektonické desky nebo ohraničené fragmenty litosféry se pohybují transportovány pohybem astenosféry. Konvekční proudy způsobují posun viskózního materiálu pláště a vytvářejí cirkulační buňky.

- "Dopravní pás"

Materiál pláště horní vrstvy (astenosféra) klesá při nižší teplotě a tlačí horký materiál dolů. Tento žhavější materiál je méně hustý a stoupá, přemisťuje hmotu a způsobuje její vodorovný pohyb, dokud se neochladí a znovu neklesá..

Pohyb v litosféře. Zdroj: USGS / Public domain

Tento proud viskózního toku z pláště táhne tektonické desky vytvořené z pevného materiálu (litosféra).

Nové oceánské dno

Když se tektonické desky pohybují, v separačních bodech vystupuje magma (roztavený čedič) zevnitř pláště. Tento vznikající čedič vytváří nové oceánské dno, tlačí starý substrát vodorovně a kůra se rozpíná..

Subdukce

Jak se oceánské dno rozpíná, koliduje s kontinentálními masami. Protože je toto dno hustší než kontinentální šelf, potápí se pod ním (subdukce), takže se taví a stává se opět součástí pláště..

Tímto způsobem materiál sleduje cyklus poháněný konvekcí a tektonické desky driftují po povrchu planety..

- Kontinentální drift

Pohyb pláště způsobený konvekcí a pohybem tektonických desek litosféry způsobuje kontinentální drift. Jedná se o relativní posunutí kontinentů vůči sobě navzájem..

Od vzniku tektonických desek asi před 3 miliardami let se sloučily a rozdělily v různých dobách. Poslední velký soutok většiny kontinentálních mas nastal před 300 miliony let se vznikem superkontinentu Pangea.

Poté, co pohyby pokračovaly, se Pangea znovu roztříštila a vytvořila současné kontinenty, které se nadále pohybují.

Druhy hranic mezi deskami

Tektonické desky jsou ve vzájemném kontaktu a představují tři základní typy limitů v závislosti na jejich relativním pohybu. Když se dvě desky navzájem srazí, označuje se to jako konvergentní nebo destruktivní hranice, ať už ortogonální (čelní srážka) nebo šikmá.

Na druhou stranu, když se desky od sebe vzdalují, nazývá se to divergentní nebo konstruktivní limit, což je případ oceánských hřebenů. Příkladem odchylné hranice je oddělení jihoamerických a afrických desek od hřebene Atlantského oceánu..

Zatímco když se dvě desky třou do stran pohybujících se v opačných směrech podél poruchy transformace, nazývá se to hranice transformace. V Kalifornii nastává případ transformující se hranice mezi severoamerickými a tichomořskými deskami, které tvoří poruchu San Andrés..

Vzestup Himalájí je způsoben kolizí indické desky s euroasijskou deskou, což je ortogonální konvergentní hranice. V tomto případě se jedná o konvergenci dvou kontinentálních desek, takže dochází k obdukci (integrace dvou kontinentálních hmot zvyšujících reliéf).

Směr pohybu

Kvůli zemskému rotačnímu pohybu se tektonické desky pohybují otáčením kolem imaginární osy. Tento pohyb znamená, že dvě kolidující desky mění svůj úhel, od plně konvergentního (ortogonálního) limitu k šikmému.

Poté se budou pohybovat bočně v opačných směrech (limit transformace) a nakonec předpokládají divergentní pohyb, oddělující se.

Rychlost pohybu

Popsané směry pohybu jsou vnímány v obdobích milionů let, protože měřítko kontinentálního driftu se měří v milimetrech za rok. Proto v lidském měřítku není snadné vnímat myšlenku posunutí tektonických desek..

Například africká deska naráží na euroasijskou desku tvořící pohoří Betic na Pyrenejském poloostrově rychlostí 5 mm / rok. Zatímco maximální zaznamenaná rychlost je posunutí generované na východním pacifickém hřebeni, což je 15 mm / rok..

Důsledky pohybu

Pohyb tektonických desek uvolňuje energii z vnitřku planety na hranici desek mechanicky (zemětřesení) a tepelně (vulkanismus). Posuny, otřesy a tření zase formují reliéf země a oceánu.

- Sopečná činnost

Tepelný tok pláště a jeho cirkulace prouděním tlačí magmu nebo roztavený čedič směrem k povrchu a způsobuje sopečné erupce. Ty zase způsobují katastrofy vypuzováním lávy, plynů a částic, které znečišťují životní prostředí.

Sopečné ostrovní oblouky a kontinentální sopečné oblouky

Konvergence dvou oceánských desek může vytvořit řetězce sopek, které se objevují jako oblouky ostrovů. Při konvergenci oceánské desky s kontinentální se vytvářejí kontinentální vulkanické oblouky, jako je trans-mexický vulkanický pás..

- Seismická aktivita

Srážka tektonických desek a zejména meze transformace způsobují seismické pohyby nebo zemětřesení. Některé z nich dosahují velkého rozsahu a negativně ovlivňují lidské bytosti, ničí infrastrukturu a způsobují smrt lidí..

Chyba San Andrés (Spojené státy). Zdroj: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg

Mezi důsledky těchto jevů patří přílivové vlny nebo tsunami, kdy dochází k seismickému pohybu v oceánu.

- Reliéf Země

Pohyb a interakce tektonických desek navzájem modeluje reliéf země a oceánské dno. Velká kontinentální pohoří, jako jsou Andy a Apalačské pohoří, jsou produktem konvergence tektonických desek, když dojde k subdukci, a himálajských podmanění.

Na druhé straně, v důsledku izostatické nebo gravitační rovnováhy, když jedna oblast stoupá, další je vytvořena jako deprese nebo rovina. Diastrofické procesy, jako jsou poruchy, skládání a další, jsou způsobeny pohyby tektonických desek.

- Počasí

Rozložení kontinentálních mas ovlivňuje režim mořských proudů a světové klima. Velké kontinentální masy v důsledku konvergence desek vytvářejí suchší kontinentální interiéry, což zase ovlivňuje vodní cyklus.

Stejně tak horské výšky produkované procesy subdukce a obdukce ovlivňují režim větru a distribuci srážek..

Reference

  1. Alfaro, P., Alonso-Chaves, F.M., Fernández, C. a Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Desková tektonika, integrující teorie fungování planety. Koncepční a didaktické základy. Výuka věd o Zemi.
  2. Engel, A.E.J. a Engel, C.G. (1964). Složení čedičů ze středoatlantického hřbetu. Věda.
  3. Fox, P.J. a Gallo, D.G. (1984). Tektonický model pro hranice desek hřeben-transformace-hřeben: Důsledky pro strukturu oceánské litosféry. Tektonofyzika.
  4. Pineda, V. (2004). Kapitola 7: Morfologie oceánského dna a charakteristika pobřeží. In: Werlinger, C (vyd.). Marine Biology and Oceanography: Concepts and Processes. Svazek I.
  5. Rodríguez, M. (2004). Kapitola 6: Desková tektonika. In: Werlinger, C (vyd.). Marine Biology and Oceanography: Concepts and Processes. Svazek I.
  6. Romanowicz, B. (2009). Tloušťka tektonických desek. Věda.
  7. Searle, R.C. a Laughton, A.S. (1977). Sonarové studie středoatlantického hřbetu a zlomové zóny Kurchatov. Journal of Geophysical Research.
  8. Sudiro, P. (2014). Teorie expanze Země a její přechod od vědecké hypotézy k pseudovědecké víře. Hist. Geo Space Sci.

Zatím žádné komentáře