Litosferske plošče Zemlje so ogromni balvani. Njihovo osnovo tvorijo visoko nagubane granitne metamorfizirane magmatske kamnine. Imena litosferskih plošč bodo navedena v spodnjem članku. Od zgoraj so pokriti s tri-štiri kilometrskim "pokrovom". Nastane iz sedimentnih kamnin. Ploščad ima relief, sestavljen iz posameznih gorskih verig in prostranih ravnin. Nato bo obravnavana teorija gibanja litosferskih plošč.
Pojav hipoteze
Teorija gibanja litosferskih plošč se je pojavila na začetku dvajsetega stoletja. Kasneje ji je bilo usojeno, da igra glavno vlogo pri raziskovanju planeta. Znanstvenik Taylor in za njim Wegener sta postavila hipotezo, da sčasoma pride do premikanja litosferskih plošč v vodoravni smeri. Vendar se je v tridesetih letih 20. stoletja uveljavilo drugačno mnenje. Po njegovem mnenju je bilo premikanje litosferskih plošč izvedeno navpično. Ta pojav je temeljil na procesu diferenciacije snovi plašča planeta. Postal je znan kot fiksizem. To ime je bilo posledica dejstva, da je bil trajno določenpoložaj območij skorje glede na plašč. Toda leta 1960, po odkritju globalnega sistema srednjeoceanskih grebenov, ki obkrožajo ves planet in na nekaterih območjih prihajajo na kopno, je prišlo do vrnitve k hipotezi zgodnjega 20. stoletja. Vendar pa je teorija dobila novo obliko. Tektonika blokov je postala vodilna hipoteza v znanostih, ki preučujejo strukturo planeta.
Osnove
Ugotovljeno je bilo, da obstajajo velike litosferske plošče. Njihovo število je omejeno. Obstajajo tudi manjše litosferske plošče Zemlje. Meje med njimi so zarisane glede na koncentracijo v virih potresov.
Imena litosferskih plošč ustrezajo celinskim in oceanskim območjem, ki se nahajajo nad njimi. Obstaja le sedem blokov z veliko površino. Največje litosferske plošče so južno in severnoameriška, evroazijska, afriška, antarktična, pacifiška in indoavstralska.
Bloke, ki lebdijo skozi astenosfero, odlikujeta trdnost in togost. Zgornja območja so glavne litosferske plošče. V skladu s prvotnimi zamislimi je veljalo, da se celine prebijajo skozi oceansko dno. Hkrati se je premikanje litosferskih plošč izvajalo pod vplivom nevidne sile. Kot rezultat raziskave je bilo ugotovljeno, da bloki pasivno lebdijo nad materialom plašča. Omeniti velja, da je njihova smer sprva navpična. Material plašča se dviga pod grebenom. Potem pride do širjenja v obe smeri. V skladu s tem pride do razhajanja litosferskih plošč. Ta model predstavljaoceansko dno kot ogromen tekoči trak. Pride na površje v razpokah srednjeoceanskih grebenov. Nato se skrije v globokomorskih jarkih.
Razhajanje litosferskih plošč izzove širjenje oceanskih postelj. Vendar volumen planeta kljub temu ostaja nespremenjen. Dejstvo je, da se rojstvo nove skorje nadomesti z njeno absorpcijo na območjih subdukcije (podriva) v globokomorskih jarkih.
Zakaj se litosferske plošče premikajo?
Razlog je toplotna konvekcija materiala plašča planeta. Litosfera je raztegnjena in dvignjena, kar nastane nad vzpenjajočimi se vejami zaradi konvektivnih tokov. To izzove premikanje litosferskih plošč na straneh. Ko se platforma odmakne od sredinooceanskih razpok, se platforma zgosti. Postane težji, njegova površina se potopi. To pojasnjuje povečanje globine oceana. Posledično se platforma potopi v globokomorske jarke. Ko navzgor iz ogrevanega plašča ugasnejo, se ohladi in potopi, da tvori bazene, ki so napolnjeni z usedlinami.
Območja trka litosferskih plošč so področja, kjer se skorja in platforma stisneta. V zvezi s tem se moč prvega poveča. Posledično se začne premikanje litosferskih plošč navzgor. To vodi v nastanek gora.
Raziskava
Študija danes poteka z uporabo geodetskih metod. Omogočajo nam sklepanje, da so procesi neprekinjeni in vseprisotni. se razkrijejotudi cone trka litosferskih plošč. Hitrost dviga je lahko do deset milimetrov.
Horizontalne velike litosferske plošče plavajo nekoliko hitreje. V tem primeru je lahko hitrost med letom tudi do deset centimetrov. Tako se je na primer Sankt Peterburg v celotnem obdobju svojega obstoja že dvignil za meter. Skandinavski polotok - 250 m v 25.000 letih. Material plašča se premika relativno počasi. Vendar pa se zaradi tega pojavljajo potresi, vulkanski izbruhi in drugi pojavi. To nam omogoča sklepanje, da je moč premikanja materiala velika.
Z uporabo tektonskega položaja plošč raziskovalci razlagajo številne geološke pojave. Hkrati se je med študijo izkazalo, da je kompleksnost procesov, ki se dogajajo s platformo, veliko večja, kot se je zdelo na samem začetku nastanka hipoteze.
Tektonika plošč ni znala pojasniti sprememb v intenzivnosti deformacij in gibanja, prisotnosti globalne stabilne mreže globokih prelomov in nekaterih drugih pojavov. Odprto ostaja tudi vprašanje zgodovinskega začetka akcije. Neposredni znaki, ki kažejo na tektonske procese plošč, so poznani že od poznega proterozoika. Vendar pa številni raziskovalci prepoznajo njihovo manifestacijo iz arhejskega ali zgodnjega proterozoika.
Širjenje raziskovalnih možnosti
Pojav seizmične tomografije je pripeljal do prehoda te znanosti na kvalitativno novo raven. Sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja je globoka geodinamika postala najbolj obetavna inmlada smer iz vseh obstoječih geoznanosti. Vendar pa je bila rešitev novih problemov izvedena z uporabo ne samo seizmične tomografije. Na pomoč so priskočile tudi druge znanosti. Ti vključujejo zlasti eksperimentalno mineralogijo.
Zahvaljujoč dostopnosti nove opreme je postalo mogoče preučevati obnašanje snovi pri temperaturah in tlakih, ki ustrezajo maksimumu v globinah plašča. V študijah so bile uporabljene tudi metode izotopske geokemije. Ta znanost preučuje zlasti izotopsko ravnovesje redkih elementov, pa tudi žlahtne pline v različnih zemeljskih lupinah. V tem primeru se kazalniki primerjajo s podatki o meteoritu. Uporabljajo se metode geomagnetizma, s pomočjo katerih znanstveniki poskušajo odkriti vzroke in mehanizem preobratov v magnetnem polju.
Moderno slikarstvo
Hipoteza o tektoniki platforme še naprej zadovoljivo pojasnjuje proces razvoja skorje oceanov in celin v vsaj zadnjih treh milijardah let. Hkrati obstajajo satelitske meritve, po katerih se potrjuje dejstvo, da glavne litosferske plošče Zemlje ne mirujejo. Posledično se pojavi določena slika.
Na prerezu planeta so tri najbolj aktivne plasti. Debelina vsakega od njih je nekaj sto kilometrov. Domneva se, da jim je dodeljena glavna vloga v globalni geodinamiki. Leta 1972 je Morgan utemeljil hipotezo, ki jo je leta 1963 postavil Wilson o dvigajočih se curkih plašča. Ta teorija je pojasnila pojav magnetizma znotraj plošče. Nastala perjanicatektonika sčasoma postaja vse bolj priljubljena.
geodinamika
Z njeno pomočjo se upošteva interakcija dokaj zapletenih procesov, ki se pojavljajo v plašču in skorji. V skladu s konceptom, ki ga je predstavil Artjuškov v svojem delu "Geodinamika", gravitacijska diferenciacija snovi deluje kot glavni vir energije. Ta proces je zabeležen v spodnjem plašču.
Po tem, ko se težke komponente (železo itd.) ločijo od kamnine, ostane lažja masa trdnih snovi. Spusti se v jedro. Lokacija lažje plasti pod težjo je nestabilna. V zvezi s tem se kopičeni material občasno zbira v precej velike bloke, ki plavajo v zgornje plasti. Velikost takšnih formacij je približno sto kilometrov. Ta material je bil osnova za nastanek zemeljskega zgornjega plašča.
Spodnja plast je verjetno nediferencirana primarna snov. Med evolucijo planeta zaradi spodnjega plašča raste zgornji plašč in se poveča jedro. Bolj verjetno je, da se bloki lahkega materiala dvigajo v spodnjem plašču vzdolž kanalov. V njih je temperatura mase precej visoka. Hkrati se viskoznost znatno zmanjša. Povečanje temperature olajša sproščanje velike količine potencialne energije v procesu dvigovanja snovi v območje gravitacije na razdalji približno 2000 km. Med gibanjem po takem kanalu pride do močnega segrevanja lahkih mas. V zvezi s tem snov vstopi v plašč z dovolj visokotemperature in bistveno lažji od okoliških elementov.
Zaradi zmanjšane gostote lahki material plava v zgornje plasti do globine 100-200 kilometrov ali manj. Z zmanjšanjem tlaka se tališče sestavin snovi zmanjša. Po primarni diferenciaciji na ravni "jedro-plašč" nastopi sekundarna. Na majhnih globinah je lahka snov delno izpostavljena taljenju. Med diferenciacijo se sproščajo gostejše snovi. Potopijo se v spodnje plasti zgornjega plašča. Lažje komponente, ki izstopajo, se ustrezno dvignejo.
Kompleks premikov snovi v plašču, povezanih s prerazporeditvijo mas z različnimi gostotami kot posledica diferenciacije, se imenuje kemična konvekcija. Vzpon svetlobnih mas se pojavi v intervalih približno 200 milijonov let. Hkrati pa vdora v zgornji plašč ne opazimo povsod. V spodnji plasti se kanali nahajajo na dovolj veliki razdalji drug od drugega (do nekaj tisoč kilometrov).
dvižni bloki
Kot že omenjeno, v tistih conah, kjer se v astenosfero vnesejo velike mase lahkega segretega materiala, pride do njegovega delnega taljenja in diferenciacije. V slednjem primeru se opazi ločitev komponent in njihov kasnejši vzpon. Hitro preidejo skozi astenosfero. Ko dosežejo litosfero, se njihova hitrost zmanjša. Na nekaterih območjih snov tvori kopičenje anomalnega plašča. Ležijo praviloma v zgornjih plasteh planeta.
Anomalen plašč
Njegova sestava približno ustreza normalni snovi plašča. Razlika med anomalnim nabiranjem je višja temperatura (do 1300-1500 stopinj) in zmanjšana hitrost elastičnih vzdolžnih valov.
Vstop snovi pod litosfero izzove izostatično dviganje. Zaradi povišane temperature ima anomalni grozd manjšo gostoto od običajnega plašča. Poleg tega obstaja rahla viskoznost sestave.
V procesu vstopa v litosfero se anomalni plašč precej hitro porazdeli vzdolž podplata. Hkrati izpodriva gostejšo in manj segreto snov astenosfere. Med gibanjem anomalna akumulacija zapolni tista področja, kjer je podplat ploščadi v dvignjenem stanju (pasti), in teče po globoko potopljenih območjih. Posledično je v prvem primeru opažen izostatičen dvig. Nad potopljenimi območji ostane skorja stabilna.
Pasti
Proces hlajenja zgornje plasti plašča in skorje do globine približno sto kilometrov je počasen. Na splošno traja nekaj sto milijonov let. V zvezi s tem imajo nehomogenosti v debelini litosfere, ki jih pojasnjujejo horizontalne temperaturne razlike, precej veliko vztrajnost. V primeru, da se past nahaja nedaleč od navzgornjega toka anomalnega akumulacije iz globine, se velika količina snovi zajame zelo segreto. Posledično nastane precej velik gorski element. V skladu s to shemo se na območju pojavljajo visoki dvigiepiplatformna orogeneza v zloženih pasovih.
Opis procesov
V pasti se anomalna plast med ohlajanjem stisne za 1-2 kilometra. Lubje, ki se nahaja na vrhu, je potopljeno. V oblikovanem koritu se začnejo kopičiti padavine. Njihova teža prispeva k še večjemu pogrezanju litosfere. Posledično je globina kotline lahko od 5 do 8 km. Hkrati je pri zbijanju plašča v spodnjem delu baz altne plasti opaziti fazno preobrazbo kamnine v eklogit in granat granulit v skorji. Zaradi toplotnega toka, ki zapušča anomalno snov, se zgornji plašč segreje in njegova viskoznost se zmanjša. V zvezi s tem pride do postopnega premika normalnega grozda.
Horizontalni odmiki
Ko nastanejo dvigi v procesu, ko anomalni plašč doseže skorje na celinah in oceanih, se potencialna energija, shranjena v zgornjih plasteh planeta, poveča. Za odlaganje odvečnih snovi se nagibajo k razpršitvi na straneh. Posledično nastanejo dodatne napetosti. Povezani so z različnimi vrstami gibanja plošč in skorje.
Širjenje oceanskega dna in plavanje celin sta posledica hkratnega širjenja grebenov in pogrezanja ploščadi v plašč. Pod prvim so velike mase močno segrete anomalne snovi. V aksialnem delu teh grebenov je slednji neposredno pod skorjo. Tu ima litosfera veliko manjšo debelino. Hkrati se anomalni plašč širi v območju visokega tlaka - v obehstrani izpod hrbtenice. Hkrati pa precej zlahka razbije skorjo oceana. Razpoka je napolnjena z baz altno magmo. Po drugi strani se stopi iz anomalnega plašča. V procesu strjevanja magme nastane nova oceanska skorja. Takole raste dno.
Procesne funkcije
Pod srednjimi grebeni ima anomalni plašč zmanjšano viskoznost zaradi povišane temperature. Snov se lahko zelo hitro širi. Posledično se rast dna odvija s povečano hitrostjo. Oceanska astenosfera ima tudi relativno nizko viskoznost.
Glavne litosferske plošče Zemlje plavajo od grebenov do krajev potopitve. Če so ta območja v istem oceanu, potem se proces odvija z relativno visoko hitrostjo. To stanje je danes značilno za Tihi ocean. Če se razširitev dna in posedanje zgodi na različnih območjih, potem se celina, ki se nahaja med njima, odnaša v smeri, kjer pride do poglabljanja. Pod celinami je viskoznost astenosfere višja kot pod oceani. Zaradi posledičnega trenja obstaja precejšen upor proti gibanju. Posledično se stopnja širitve dna zmanjša, če na istem območju ni kompenzacije za posedanje plašča. Tako je rast v Pacifiku hitrejša kot v Atlantiku.
