Plokščių tektonika - šiuolaikinė geologinė paradigma apie litosferos judėjimą. Ji teigia, kad Žemės plutą sudaro santykinai stabilūs blokai - tektoninės plokštės, kurios tarpusavyje juda. Plokščių judėjimas vyksta dėl šiluminės kilmės mantijos srautų - konvekcijos, kurios šaltinis - šilumos pernešimas iš Žemės branduolio įmantą šilumą. Viršutinėje šio ciklo dalyje medžiagos juda horizontaliai ir traukia tektonines plokštes. Dėl šiluminės energijos egzistuoja ir papildomos jėgos, įtakojančios plokščių judėjimą, įskaitant vandenyninės plutos grimztant į mantiją ir eklogitų susidarymą - peridotitus.
Paviršiaus sluoksnį sudaro kieta litosfera ir elastinga astenosfera. Litosferą sudaro septynios didžiosios plokštės ir dešimtys vidutinių bei mažųjų plokščių, jos plūduriuoja ant pusiau išsilydžiusių mantijos medžiagų. Žemyninės plokštės yra storesnės ir lengvesnės, dengia apie trečdalį paviršiaus, jų storis - apie 25-70 km, o seniausios žemyninės uolienos siekia iki 4 mlrd. metų. Vandenyninės plokštės yra plonesnės (6-11 km storesnės), jų klodai geologiškai jauni - dažnai vos keliasdešimt, šimtmečius milijonų metų. Nuosėdų sluoksnis ant jų yra daugybę kartų plonesnis nei ant žemyninių plokščių.
Tektoninės plokštės skirstomos į didžiąsias ir mažąsias. Nors klasifikacija skirtinga, didžiųjų plokščių sąrašai kartais papildomi Kokosų, Naskos ir Indijos plokštėmis, o Australijos ir Indijos plokštę kartais įvardijama kaip Indijos-Australijos plokštę.
Plokščių sandūros ir jų tipai
Plokščių sandūrose formuojasi trijų tipų pakraščiai: konstruktyvieji (plokštės tolsta viena nuo kitos), destruktyvieji (plokštės spaudžia viena kitą) ir konservatyvieji (plokštės slysta vienoje kito atžvilgiu). Šie mechanizmai lemia geologinius darinius, tokius kaip kalnai, vulkanai, drebėjimai ir vandenynų tranšėjos.
Konstruktyvieji pakraščiai
Konstruktyvieji pakraščiai susidaro ties plokštėms tolstant nuo vienos kitos. Atsiradusį plyšį užpildo į viršų besiveržianti karšta magma, kuri vėsdama tampa nauja plokštės dalimi. Jei konstruktyvusis pakraštys yra vandenyno dugne (pvz., Atlanto vidurio kalnagūbris), šie procesai vandenyną kasmet paplatina keliais centimetrais.
Destruktyvieji pakraščiai
Pirmuoju atveju, kai sunkesnė vandenyninė plokštė susiduria su lengvesne žemynine plokšte, ji nyra gilyn, formuodama gilius povandeninius lovius ir toliau - nirimo, arba subdukcijos, zoną. Šioje zonoje plokščių pakraščiai dėl trinties trupa ir lydosi. Ištirpusi plokščių uoliena lengvėja ir kyla magma, formuodama ugnikalnius bei kalnų grandines - Andų, Kaskadų kalnus. Antruoju atveju, susidūrus dviem vandenyninėm plokštėm, senesnioji grimzta po jaunesniąja ir formuojasi vulkaninių salų lankai (Marianų, Vanuatu, Salomono salos). Jeigu susiduria dvi žemyninės plokštės, formuojasi raukšliniai kalnai (Himalajai, Alpės).
Konservatyvieji pakraščiai
Konservatyvūs sandūros pakraščiai - transformaciniai lūžiai, kur Žemės pluta nėra nei formuojama, nei nyksta. Tokios uolienų dislokacijos vadinamos stūmiais; jie gali būti kairiojo ar dešiniojo poslinkio. Žinomas San Andreas lūžis Šiaurės Amerikoje yra vienas iš garsiausių konservatyvųjų pakraščių.
Istorinė perspektyva: nuo geosinklinalių teorijų iki plokščių tektonikos
Anksčiau vyraujanti geosinklinalių teorija teigė, kad Žemė vėsdama raukšlėjasi kaip keptas obuolys ir susiformuoja kalnai, taikytas izostazijos principas. Vegenerio žymioji hipotezė apie Pangėją (1912) teigė, kad prieš milijonus metų žemynai buvo vienoje masėje ir vėliau pasiskirstė. Jo idėjas palaikė kontūro sutapimai tarp Afrikos ir Pietų Amerikos, taip pat paleoklimatiniai, paleontologiniai ir biogeografiniai įrodymai. Tačiau pagrindinis klausimas - kas juda plokštes - liko be atsakymo, todėl Vegenerio idėjos buvo kritikuotos. 1960-aisiais pasirodė nauji duomenys apie vidurinių vandenynų kalnagūrius, o 1962-1963 m. Dietzas ir Hesas iškėlė spredingo teoriją - konvekcijos srautai mantijoje ir plokščių slinkimas ant astenosferos paviršiaus. Ši teorija patvirtino, kad kontinentai ne plaukioja ant plūduriuojančios plutos, o slysta mantijoje, o plokštės - dalis litosferos.
Pradinės diskusijos šaltinis - didžiųjų ir mažųjų plokščių išsidėstymas, lūžių tinklai ir jų dinamika. Šias žinias papildė magnetinės poliarizacijos įrašai, kurie atskleidė praeities plokščių padėtis. Taip susiformavo litosferos plokščių teorija: Žemė turi 7 didžias plokštes ir keliasdešimt mažesnių, plaukiojančių ant plastiškos mantijos astenosferos.
Litosfera, astenosfera ir jų reikšmė
Litosfera - kietas viršutinis Žemės apvalkalo sluoksnis, 100-200 km storio, sudarytas iš kristalinių ir nuosėdinių uolienų. Žemyninės plutos storis apie 20-70 km, o žemynų plutos pagrindą sudaro bazaltinių sluoksnių apačia, virš jų - granitinių ir metamorfinių uolienų danga. Vandenyninės plutos storis apie 6-11 km, su silpnesniu nuosėdų dangos sluoksniu. Žemyninė pluta dažnai turi nuosėdinės kilmės sluoksnį, o jos klodai sveria atsparius. Litosfera gyvena ant elastingos astenosferos, kurios sluoksnis dažnai išsiskiria po 70-250 km gylio. Astenosferos po Moho sluoksniu pasirodo viršutinė mantija, kuri užtikrina plokščių judėjimą plūduriuojant ant jos.
Mantijos plaukimas ir plokščių judėjimas laikui bėgant formavo Žemės superkontinentų evoliuciją. Superkontinentai: Rodinija, Panotija ir Pangėja - laikui bėgant susiformavę ir vėliau skrydžiai į naujas konstelacijas. Pagal vėlesnius tyrimus, pangėja suskilo, o šiuolaikinė Žemė - produktas ilgo litosferos plokščių pasislinkimo laikotarpio.
Plokščių judėjimo įtaka ir ateities prognozės
Didžiausia plokščių judėjimo svarba slypi jų įtakoje į klimatą, potvynius, gyvūnų migraciją, vulkaninę veiklą, mineralų išteklius ir dar daugiau. Mokslininkai kuria kompiuterinius modelius, kuriuose įvertina 1-2 milijardų metų laikotarpio plokščių judėjimą per 40 sekundžių. Tokie modeliai leidžia suprasti, kaip Antarktida kartais buvo greta pusiaujo, kaip žemynai jungėsi ir skyrėsi. Nors detalių vis dar trūksta, šie duomenys padeda prognozuoti ateities geologinius procesus ir išteklių išteklius, reikalingus energijai švariai ateičiai užtikrinti.
Plokščių tektonika yra masyvi, bet dinamiška, jos paaiškina tiek drebėjimus, tiek kanjono formavimąsi, tiek žemynų ir vandenynų kilmę. Pagrindiniai veikėjai yra konvekciniai srautai astenosferoje, kurie skatina plokščių judėjimą, jų tolėjimą ar artėjimą, slinkimą per transformacines zonas. Pirmoji įžanga apie įmanomas lenteles yra Kalifornijos San Andreas lūžio kaip transformacinės ribos pavyzdys.
Scotese Plate Tectonics Paleogeography & Ice ages
Tektoninių plokščių sandūrų tipų įvairovė paaiškina, kaip formuojasi kalnai, vulkanai ir banginiai regionai. Pavyzdžiui, Mid-Atlantos skilimo rajonas - divergentinė riba atveria naują vandenyninę plokštę, o Himalajai - konvergentinė riba, kur žemyninės plokštės susiduria. San Andriejaus lūžis - klasikinė transformacinė riba. Šios geologinės struktūros prisideda prie geologinio laikotarpio palikimo - magnetinių nuorodų ir uolienų įrašų, leidžiančių rekonstruoti praėjusių laikų Žemės plokščių padėtį.
Apibendrinant: plokščių tektonika - tai pažangi, nuosekliai išvystyta Žemės paviršiaus dinamika, susidedanti iš tektoninių plokščių judėjimo, jų sandūros tipų ir įvairovės bei ilgalaikio superkontinentų evoliucijos proceso.
tags: #ploksciu #pakrasciai #4 #pavyzdziai