TEKTONSKE PLOŠČE: TEORIJA, TIPI, GIBANJE, POSLEDICE - GEOGRAFIJA - 2025

Na tektonske ali litosferskih plošč so bloki ali delci, v katerega je litosfera razdeljena, ki poteza vlečejo zemeljski plašč. Te plošče so nastale iz plašča in se v njih znova vključile v nenehnem procesu od zadnjih 3 milijard let.

Iz teorij Wegenerja (celinski nanos) in Hess (širitev oceanskega dna) je bila utrjena teorija tektonike plošč. Ta teorija postulira obstoj dveh osnovnih vrst tektonskih plošč, oceanske in celinske.

Glavne tektonske plošče. Vir: USGS - španska različica Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

V litosferi je več deset tektonskih plošč različnih razsežnosti in 8 največjih je: Evroazijska, afriška, avstralska, severnoameriška, južnoameriška, Nazka, Pacifik in Antarktika. Te plošče se premikajo zahvaljujoč dinamiki plašča in litosfere s pomočjo konvekcijskih tokov, ki jih ustvarja toplotni tok.

Napetost toka plašča vleče togo skorjo, ki razpoka in loči tvorijo plošče. Ko se oceanske plošče ločijo, se magma (staljeni bazalt) dvigne na površje in nastane novo oceansko dno.

Teorija plošč

Izvor teorije plošč

Teorija se sprva poraja s predlogi Alfreda Wegenerja leta 1915 o celinskem premiku. Wegener je predpostavil, da so bile vse celine združene in nato razdrobljene, ločene in trčene.

Wegener je svoje sklepe dobil s preučevanjem geologije in obrisov celin ter s podatki o porazdelitvi fosilov favne in rastlinstva. Na primer, če primerjate vzhodni rob Južne Amerike z zahodnim robom Afrike, opazite, da se med seboj ujemata kot dva dela sestavljanke.

Kasneje, leta 1960, je Harry Hess predlagal teorijo o širjenju oceanskega dna in s tem razložil mehanizem tektonike plošč. Kasneje so teorijo okrepili z deli Johna Tuza Wilsona o širitvi oceanskega dna in predlogi Jasona Morgana iz leta 1963 o obstoju perila plašč.

Kot dokazi o sestavi in ​​dinamiki Zemljine skorje in plašča je bila utrjena teorija tektonike plošč.

Oblikovanje Zemlje

Zemlja je nastala kot del sončnega sistema v procesu kondenzacije vrtečega se kozmičnega prahu, izpostavljenega gravitacijskemu privlačenju. Ta masa prahu je bila izpostavljena visokim temperaturam in ko se je hladila, se je njena gostota in gravitacija povečevala.

Ta postopek je dobil svojo trenutno zaokroženo obliko, ki je izbočena v ekvatorju in sploščena na drogovih (oblateni sferoid).

Sloji

Gravitacijska privlačnost je določila, da so najgostejši materiali proti sredini, najmanj gosti pa navzven. Hlajenje tega geoida od zunaj navznoter je določilo strukturo v diferenciranih koncentričnih plasteh.

Zunanja plast se je strdila, ko se je pred 4,4 milijarde let ohladila, tvorila je razmeroma tanko (5-70 km) skorjo, sestavljeno iz silikatov, imenovanih skorja. Gostota celinske skorje je manjša od gostote oceanske skorje.

Sloji Zemlje. Vir: Vektorizirano in prevedeno iz angleške različice Jeremy Kemp. Na osnovi elementov ilustracije USGS. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / Javna domena

Pod skorjo je viskozna plast približno 2855 km, imenovana plašč, in na koncu žarilno jedro, ki je tvorjeno večinoma iz železa. To jedro, premera približno 3.481 km, je razdeljeno na dve plasti, notranje jedro iz trdnega železa in niklja ter zunanje tekoče jedro.

Mehanske lastnosti slojev in sil, ki poganjajo tektonsko ploščo

Z vidika tektonske mehanike plošč sta najpomembnejši sloj skorja in plašč.

Skorja je kruta, čeprav z nekaj plastičnosti in skupaj z zgornjo plastjo plašča tvori litosfero. Razdeljen je na drobce ali plošče različnih velikosti, ki jih imenujemo tektonske plošče.

Astenosfera

Ogrinjalo sestavljata dve različni plasti, zgornja in spodnja. Zgornji plašč je manj viskozen, vendar tekoč, spodnji (izpostavljen večjemu tlaku in temperaturi) pa je bolj viskozen.

Zgornja plast plašča se imenuje astenosfera in ima pomembno vlogo, saj je neposredno v stiku z litosfero. Astenosfera povzroči gibanje tektonskih plošč, torej celinsko odnašanje, in v grebeni ustvari novo oceansko dno.

Po drugi strani pa ustvarja žarišča ali področja kopičenja magme pod skorjo zaradi perja odeje. To so navpični kanali magme, ki segajo od astenosfere do skorje.

Procesni dejavniki in sile

Gostota materialov, ki sestavljajo planet, in sila teže sta določila razporeditev v plasteh. Naraščajoči tlak in temperatura znotraj Zemlje določata mehanske lastnosti teh plasti, to je njihovo togost ali fluidnost.

Na drugi strani so sile, ki spodbujajo gibanje materialov znotraj Zemlje, toplotni tok in gravitacija. Konvekcijski prenos toplote je ključen za razumevanje tektonskega gibanja plošč.

Konvekcija se manifestira s kroženjem plaščne snovi, kjer se dvigajo toplejše spodnje plasti in izpodrinejo hladnejše zgornje plasti, ki se spuščajo. Plasti, ki se dvigajo, izgubijo toploto, medtem ko tiste, ki se spuščajo, zvišajo temperaturo in tako poganjajo cikel.

Oceanski grebeni

Na določenih območjih globokega oceana obstajajo vulkanski gorski tokovi, ki so območja, kjer je prišlo do rušenja plošč. Ti zlomi nastajajo zaradi napetosti, ki nastane s premikom litosfere, ki jo potisne astenosfera.

Pretok viskoznega plašča poudarja trdo skorjo in ločuje tektonske plošče. Na teh območjih, imenovanih grebeni sredoceanskega grebena, se staljeni bazalt dviga zaradi notranjih pritiskov in izhaja skozi skorjo, ki tvori novo oceansko dno.

Vrste tektonskih plošč

Tektonske plošče so v osnovi dveh vrst, oceanske in celinske, zato ustvarjajo tri možnosti konvergentnih meja med ploščami. To so konvergenca celinske plošče proti eni oceanski, ena oceanska proti drugi oceanski in ena celinska proti drugi celinski.

Oceanske plošče

Oblikujejo jih oceanska skorja (gostejša od celinske skorje) in jih sestavljajo silikati železa in magnezija (mafijske kamnine). Skorja teh plošč je v primerjavi s celinsko skorjo tanjša (povprečno 7 km) in jo vedno prekrivajo morske vode.

Celinske plošče

Celinsko skorjo sestavljajo natrijev, kalijev in aluminijev silikat (felskonske kamnine), ki so nižje gostote od oceanske skorje. To je plošča z debelejšo skorjo, ki v gorskih verigah doseže do 70 km.

Resnično je mešana plošča, na kateri, čeprav prevladuje celinska skorja, obstajajo tudi oceanski deli.

Tektonske plošče sveta

Tektonska mejna plošča plošče. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Tradicionalno je prepoznanih 7 velikih tektonskih plošč, ki so evroazijske, afriške, avstralske, severnoameriške, južnoameriške, pacifiške in antarktične. Prav tako obstajajo vmesne plošče, kot so Nazca, Filipini, Koko in Karibi ter druge zelo majhne.

Nekatere majhnosti so tiste iz Anatolije in Egejev, le v zahodnem Tihem oceanu se nahaja več kot 20 majhnih tektonskih plošč.

- glavne plošče

• Afriška plošča
• Antarktična plošča
• Arabska plošča
• Kokosova plošča
• Plaketa Juan de Fuca
• Plošča Nazca
• Karibska plošča
• Tihi ocean
• Evroazijska plošča
• Filipinska plošča
• Indo-avstralska plošča
• Severnoameriška plošča
• Škotska značka
• Južnoameriška plošča
• Avstralski krožnik

Spodaj je opisanih nekaj najpomembnejših:

Evroazijska plošča

Ta tektonska plošča vključuje Evropo, skoraj vso Azijo, del Severnega Atlantskega oceana in Arktiko. Azija ne vključuje Hindustana, Jugovzhodne Azije in Daljnega vzhodnega Sibira, Mongolije in Kitajske.

Gre predvsem za celinsko tektonsko ploščo z različnimi mejami na Atlantskem grebenu proti zahodu. Na jugu predstavlja konvergentno mejo z afriško, arabsko in indijsko ploščo, na vzhodu pa z različnimi manjšimi celinskimi ploščami.

Afriška plošča

Zajema vzhodni Atlantik in skoraj celotno afriško celino, razen njegovega vzhodnega pasu, ki ustreza arabski in somalijski plošči. Meje te plošče so po njenem obodu različne, razen v stiku z evrazijsko ploščo, ki je konvergentna.

Avstralski krožnik

Avstralska tektonska plošča vključuje Avstralijo, Novo Zelandijo in dele jugozahodnega Tihega oceana. Avstralska plošča prikazuje različne meje na jugu in zahodu, medtem ko sta na severu in vzhodu njene meje konvergentne.

Severnoameriška plošča

Vključuje celotno severnoameriško podcelino do polotoka Jukatan, Grenlandije, del Islandije, območja zahodnega severnega Atlantika in Arktike. Meje te plošče se od atlantskega grebena proti vzhodu razlikujejo in v Tihem oceanu konvergirajo.

Na pacifiški obali deluje med dvema majhnima ploščama s preoblikovalnimi mejami (Coco in Juan de Fuca).

Južnoameriška plošča

Vključuje istoimensko podcelino in ima različne meje od Atlantskega grebena. Na zahodni strani kaže konvergentne meje s ploščo Nazca, na jugozahodu z Antarktiko in na severni strani deluje s karibsko ploščo.

Tihi ocean

To je oceanska plošča z različnimi mejami od pacifiškega grebena, ki ga ločuje od plošče Nazca. Na drugi strani ima severno in zahodno meje s severnoameriško, evroazijsko, filipinsko in avstralsko ploščo.

Antarktična plošča

Ta tektonska plošča vključuje celotno celinsko antarktično polico in istoimenski ocean z različnimi omejitvami na njegovem obodu.

Plošča Nazca

Sestavljen je iz oceanske plošče, ki se podre v zahodno obalo Južnoameriške plošče (konvergenca). Medtem ko se proti severu razhaja s ploščo Coco in na jugu z Antarktiko.

Po zahodni strani se od pacifiške plošče od njenega grebena oddaljuje od pacifiške plošče in njeno trčenje z južnoameriško ploščo je povzročilo pogorje Andov.

- Sekundarne plošče

• Amuria plošča
• Apulijska ali Jadranska plošča
• Ptičja glava plošča ali Doberai
• Arabska plošča
• Plošča Altiplano
• Anatolska plošča
• Burma plošča
• Severna Bismarckova plošča
• Južna Bismarckova plošča
• Krožnik Chiloé
• Futuna plošča
• Gordina plošča
• Plaketa Juan Fernández
• Kermadec plošča
• Manus plošča
• Maoke plošča
• Nubijska plošča
• Okhotska plošča
• Okinava plošča
• Panamska plošča
• Velikonočni krožnik
• Sendvič plošča
• Shetland plošča
• Timor plošča
• Tonga plošča
• Sonda plošča
• Plaketa Karolin
• Marijanski krožnik
• Plošča Novih Hebridov
• Severna Andska plošča

Tektonski premiki plošče

Tektonske plošče ali razmejeni fragmenti litosfere se premikajo s premikom astenosfere. Konvekcijski tokovi povzročijo premikanje viskoznega materiala plašča in tvorijo cirkulacijske celice.

- "tekoči trak"

Material plašča zgornjega sloja (astenosfera) se spusti pri nižji temperaturi, ki vroč material potisne spodaj. Ta vroči material je manj gost in se dviga, izpodriva snov in povzroči, da se premika vodoravno, dokler se ne ohladi in se spet spusti.

Gibanje v litosferi. Vir: USGS / Javna domena

Ta tok viskoznega toka iz plašča vleče tektonske plošče, oblikovane iz trdnega materiala (litosfere).

Novo oceansko dno

Ko se tektonske plošče premikajo, se na mestih ločevanja pojavi magma (staljeni bazalt) znotraj plašča. Ta nastali bazalt ustvarja novo oceansko dno, ki staro podlago potisne vodoravno in skorja se razširi.

Subduction

Ko se oceansko dno širi, trči v celinske mase. Ker je to dno gostejše od celinske police, se potopi pod njim (subdukcija), zato se topi in spet postane del plašča.

Na ta način material sledi ciklu, ki ga poganjajo konvekcijske in tektonske plošče, ki plujejo po planetu.

- Kontinentalni drift

Gibanje plašča, ki ga povzroča konvekcija in tektonske plošče litosfere, povzroči premik celine. To je relativni premik celin med seboj.

Od nastanka tektonskih plošč pred približno 3 milijardami let, so se v različnih časih združile in razdelile. Zadnja velika sotočja večine celinskih množic se je zgodila pred 300 milijoni let z nastankom superkontinenta Pangea.

Nato se je Pangea, ko so se giba nadaljevala, spet razdrobila in oblikovala sedanje celine, ki se še naprej premikajo.

Vrste meja med ploščami

Tektonske plošče so v stiku med seboj, ki predstavljajo tri osnovne vrste omejitev, odvisno od njihovega relativnega gibanja. Če se dve plošči medsebojno trčita, se označuje kot konvergentna ali destruktivna meja, bodisi pravokotna (trka v glavo) ali poševna.

Po drugi strani pa se plošče, ko se odmaknejo druga od druge, imenujejo divergentna ali konstruktivna meja, kar velja za oceanske grebene. Primer divergentne meje je ločitev južnoameriške in afriške plošče od grebena Atlantskega oceana.

Medtem ko se dve plošči drgneta bočno, ko se premikata v nasprotnih smereh vzdolž preobrazbe, se imenuje meja transformiranja. V Kaliforniji se zgodi preoblikovanje meje med severnoameriško in pacifiško ploščo, ki tvori prelom San Andrés.

Vzpon Himalaje je posledica trka indijske plošče z Evroazijsko ploščo, ki je pravokotna konvergentna meja. V tem primeru gre za konvergenco dveh celinskih plošč, zato pride do obdukcije (združevanje obeh celinskih mas, ki dvigne relief).

Smer gibanja

Zaradi zemeljskega rotacijskega gibanja se tektonske plošče premikajo z vrtenjem okoli namišljene osi. To gibanje pomeni, da dve trčni plošči spreminjata svoj kot, in sicer od popolnoma zbližene (pravokotne) meje do poševne.

Nato se bodo pomaknili bočno v nasprotnih smereh (meja preoblikovanja) in končno bodo prevzeli divergentno gibanje, ločevanje.

Hitrost gibanja

Opisane smeri gibanja zaznavamo v milijonskih letih, ker se lestvica celinskega nanosa meri v milimetrih na leto. Zato v človeškem merilu ideje o premiku tektonskih plošč ni enostavno zaznati.

Na primer, afriška plošča s hitrostjo 5 mm / leto trči v Evroazijsko ploščo, ki tvori gorsko pogorje Betic na Iberskem polotoku. Največja zabeležena hitrost je premik, ustvarjen na vzhodnem Tihem oceanu, ki znaša 15 mm na leto.

Posledice gibanja

Gibanje tektonskih plošč sprošča energijo iz notranjosti planeta v mejah plošč mehansko (potresi) in toplotno (vulkanizem). Izpodrivi, sunki in trenja oblikujejo relief kopnega in oceana.

- vulkanska aktivnost

Toplotni tok plašča in njegovo kroženje s konvekcijo potisne staljeno magmo ali bazalt proti površini, kar povzroči izbruhe vulkanov. Te posledično povzročajo katastrofe z izgonom lave, plinov in delcev, ki onesnažujejo okolje.

Vulkanski otočni loki in celinski vulkanski loki

Konvergenca dveh oceanskih plošč lahko ustvari verige vulkanov, ki ob nastajanju nastajajo loki otokov. Ob zbliževanju oceanske plošče s celinsko se tvorijo celinski vulkanski loki, kot je čezmehiški vulkanski pas.

- potresna aktivnost

Trk tektonskih plošč in zlasti meja transformacije povzročajo potresna gibanja ali potrese. Nekateri od njih dosežejo veliko razsežnost in negativno vplivajo na človeka, uničujejo infrastrukturo in povzročajo smrt ljudi.

San Andrés krivda (ZDA). Vir: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg

Med posledicami teh pojavov so plimovalni valovi ali cunami, ko se v oceanu dogaja potresno gibanje.

- Reševanje Zemlje

Gibanje in medsebojno delovanje tektonskih plošč med seboj modelirajo relief na kopnem in oceansko dno. Velika celinska gorska območja, kot so Andi in Appalahi, so produkt zbliževanja tektonskih plošč, ko pride do subdukcije, in Himalaje z ugrabitvijo.

Zaradi izostatskega ali gravitacijskega ravnovesja, ko se eno območje dvigne, nastane drugo kot depresija ali navaden. Diastrofični procesi, kot so napake, zlaganje in drugo, povzročajo premiki tektonskih plošč.

- Vreme

Porazdelitev celinskih mas vpliva na režim morskih tokov in svetovno podnebje. Velike celinske mase zaradi konvergence plošč tvorijo bolj suhe celinske notranjosti, ki vplivajo na vodni cikel.

Na enak način gorske višine, ki nastanejo zaradi postopkov zajezitve in zavlačevanja, vplivajo na vetrni režim in razporeditev padavin.

Reference

1. Alfaro, P., Alonso-Chaves, FM, Fernández, C. in Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Tektonika plošč, integrativna teorija o delovanju planeta. Konceptualni in didaktični temelji. Poučevanje znanosti o Zemlji.
2. Engel, AEJ in Engel, CG (1964). Sestava bazaltov s Srednjeatlantskega grebena. Znanost.
3. Fox, PJ in Gallo, DG (1984). Tektonski model za meje plošče greben-transformacija-greben: Posledice za strukturo oceanske litosfere. Tektonofizika.
4. Pineda, V. (2004). Poglavje 7: Morfologija oceanskega dna in značilnosti obale. V: Werlinger, C (ur.). Morska biologija in oceanografija: pojmi in procesi. Zvezek I.
5. Rodríguez, M. (2004). Poglavje 6: Tektonika plošč. V: Werlinger, C (ur.). Morska biologija in oceanografija: pojmi in procesi. Zvezek I.
6. Romanowicz, B. (2009). Debelina tektonskih plošč. Znanost.
7. Searle, RC in Laughton, AS (1977). Sonarne študije srednjeatlantskega grebena in območja preloma Kurčatov. Časopis za geofizične raziskave.
8. Sudiro, P. (2014). Teorija širjenja Zemlje in njen prehod iz znanstvene hipoteze v psevdoznanstveno prepričanje. Hist Geo vesolje Sci.