Tektonika je veja geologije, ki proučuje strukturo zemeljske skorje in gibanje litosferskih plošč. Je pa tako večplasten, da igra pomembno vlogo v mnogih drugih geoznanostih. Tektonika se uporablja v arhitekturi, geokemiji, seizmologiji, pri preučevanju vulkanov in na mnogih drugih področjih.
znanstvena tektonika
Tektonika je relativno mlada znanost, proučuje gibanje litosferskih plošč. Prvič je idejo gibanja plošč v teoriji drsenja celin izrazil Alfred Wegener v 20. letih XX stoletja. Toda svoj razvoj je dobil šele v 60. letih 20. stoletja, po izvedbi študij reliefa na celinah in oceanskem dnu. Pridobljeno gradivo nam je omogočilo nov pogled na že obstoječe teorije. Teorija litosferskih plošč se je pojavila kot rezultat razvoja idej teorije drsenja celin, teorije geosinklinal in hipoteze o krčenju.
Tektonika je znanost, ki preučuje moč in naravo sil, ki tvorijo gorske verige, drobijo skale v gube, raztezajo zemeljsko skorjo. Je osnova za vse geološke procese, ki se dogajajo na planetu.
Pogodbena hipoteza
Hipotezo o krčenju je leta 1829 postavil geolog Elie de Beaumontna srečanju Francoske akademije znanosti. Pojasnjuje procese gradnje gora in zlaganja zemeljske skorje pod vplivom zmanjšanja volumna Zemlje zaradi hlajenja. Hipoteza je temeljila na zamislih Kanta in Laplacea o primarnem ognjeno-tekočem stanju Zemlje in njenem nadaljnjem ohlajanju. Zato so bili procesi gradnje in zlaganja gora razloženi kot procesi stiskanja zemeljske skorje. Kasneje, ko se je ohladila, je Zemlja zmanjšala svoj volumen in se zmečkala v gube.
Dogovorna tektonika, katere definicija je potrdila novo doktrino geosinklinal, pojasnila neenakomerno strukturo zemeljske skorje, je postala trdna teoretična podlaga za nadaljnji razvoj znanosti.
teorija geosinklinale
Obstajal na prelomu poznega XIX in začetka XX stoletja. Tektonske procese razlaga s cikličnimi nihajnimi gibi zemeljske skorje.
Pozornost geologov je pritegnilo dejstvo, da se kamnine lahko pojavljajo vodoravno in dislocirano. Horizontalne skale so bile dodeljene platformam, dislocirane skale pa zloženim območjem.
Po teoriji geosinklinal v začetni fazi zaradi aktivnih tektonskih procesov pride do odklona in znižanja zemeljske skorje. Ta proces spremlja odstranjevanje usedlin in nastanek debele plasti sedimentnih usedlin. Nato pride do procesa gradnje gora in videza zlaganja. Geosinklinalni režim nadomesti platformni režim, za katerega so značilni nepomembni tektonski premiki z tvorbo majhne debeline sedimentnih kamnin. Končna faza je faza oblikovanja.celina.
Geosinklinalna tektonika je prevladovala skoraj 100 let. V takratni geologiji je primanjkovalo dejanskega gradiva, nato pa so zbrani podatki privedli do nastanka nove teorije.
Teorija litosferskih plošč
Tektonika je eno od področij v geologiji, ki je tvorilo osnovo sodobne teorije gibanja litosferskih plošč.
Po teoriji litosferskih plošč je del zemeljske skorje - litosferske plošče, ki se neprekinjeno gibljejo. Njihovo gibanje je relativno drug proti drugemu. V območjih raztezanja zemeljske skorje (srednjeoceanski grebeni in celinski razpoki) nastane nova oceanska skorja (območje širjenja). V območjih potopitve blokov zemeljske skorje pride do absorpcije stare skorje, pa tudi do pogrezanja oceanske pod celino (območje subdukcije). Teorija pojasnjuje tudi vzroke potresov, procese gradnje gora in vulkanske aktivnosti.
Tektonika svetovnih plošč vključuje tako ključni koncept, kot je geodinamična nastavitev. Zanj je značilen niz geoloških procesov, znotraj istega ozemlja, v določenem geološkem obdobju. Isti geološki procesi so značilni za isto geodinamično okolje.
Struktura globusa
Tektonika je veja geologije, ki preučuje strukturo planeta Zemlja. Zemlja v grobem približku ima obliko sploščenega elipsoida in je sestavljena iz več lupin(sloji).
V strukturi globusa se razlikujejo naslednje plasti:
- zemeljska skorja.
- roba.
- Core.
Zemeljska skorja je zunanja trdna plast Zemlje, od plašča je ločena z mejo, imenovano Mohorovičeva površina.
Plašč pa je razdeljen na zgornji in spodnji. Meja, ki ločuje plasti plašča, je plast Golitsin. Zemljina skorja in zgornji plašč, vse do astenosfere, sta Zemljina litosfera.
Jedro je središče globusa, ločeno od plašča z Gutenbergovo mejo. Razcepi se na tekoče zunanje jedro in trdno notranje jedro s prehodnim območjem med njima.
Struktura zemeljske skorje
Znanost o tektoniki je neposredno povezana s strukturo zemeljske skorje. Geologija ne preučuje samo procesov, ki se dogajajo v nebu Zemlje, ampak tudi njeno strukturo.
Zemeljska skorja je zgornji del litosfere, je zunanja trdna lupina Zemlje, sestavljena je iz kamnin različne fizikalne in kemične sestave. Glede na fizikalne in kemijske parametre se deli na tri plasti:
- Bas altic.
- Granitni gnajs.
- Sedimentna.
Obstaja tudi delitev v strukturi zemeljske skorje. Obstajajo štiri glavne vrste zemeljske skorje:
- Continental.
- Oceanic.
- Subcontinental.
- Suboceanic.
Kontinentalno skorja predstavljajo vse tri plasti, njena debelina se giblje od 35 do 75 km. Zgornja, sedimentna plast je zelo razvita, vendar pravilomaima malo moči. Naslednja plast, granit-gnajs, ima največjo debelino. Tretja plast, baz alt, je sestavljena iz metamorfnih kamnin.
Oceansko skorjo predstavljata dve plasti - sedimentna in baz altna, njena debelina je 5-20 km.
Podcelinska skorja, tako kot celinska, je sestavljena iz treh plasti. Razlika je v tem, da je debelina granitno-gnajsne plasti v podcelinski skorji veliko manjša. To vrsto skorje najdemo na meji celine z oceanom, na območju aktivnega vulkanizma.
Suboceanska skorja je blizu oceanski. Razlika je v tem, da lahko debelina sedimentne plasti doseže 25 km. Ta vrsta skorje je omejena na globok prednji del zemeljske skorje (notranja morja).
litosferska plošča
Litosferne plošče so veliki bloki zemeljske skorje, ki so del litosfere. Plošče se lahko premikajo ena glede na drugo vzdolž zgornjega dela plašča - astenosfere. Plošče so med seboj ločene z globokomorskimi jarki, srednjeoceanskimi grebeni in gorskimi sistemi. Značilna lastnost litosferskih plošč je, da lahko dolgo časa ohranjajo togost, obliko in strukturo.
Zemeljska tektonika kaže, da so litosferske plošče v stalnem gibanju. Sčasoma spremenijo svojo konturo – lahko se razcepijo ali zrastejo skupaj. Do danes je bilo identificiranih 14 velikih litosferskih plošč.
tektonika litosferskih plošč
Proces, ki tvori videz Zemlje, je neposredno povezan s tektoniko litosfereplošče. Tektonika sveta pomeni, da se ne premikajo celine, temveč litosferne plošče. Pri trčenju med seboj tvorijo gorske verige ali globoke oceanske depresije. Potresi in vulkanski izbruhi so posledica premikanja litosferskih plošč. Aktivna geološka dejavnost je omejena predvsem na robove teh formacij.
Premikanje litosferskih plošč so posneli sateliti, vendar sta narava in mehanizem tega procesa še vedno skrivnost.
Oceanska tektonika
V oceanih so procesi uničenja in kopičenja sedimentov počasni, zato se tektonska gibanja dobro odražajo v reliefu. Spodnji relief ima zapleteno razčlenjeno strukturo. Razlikujejo se tektonske strukture, ki so nastale kot posledica navpičnih premikov zemeljske skorje, in strukture, nastale zaradi horizontalnih premikov.
Strukture oceanskega dna vključujejo oblike tal, kot so prepadne ravnice, oceanske kotline in srednjeoceanski grebeni. V območju kotlin je praviloma opazna mirna tektonska situacija, v območju srednjeoceanskih grebenov je zaznana tektonska aktivnost zemeljske skorje.
Oceanska tektonika vključuje tudi strukture, kot so globokomorski jarki, oceanske gore in gijoti.
Povzroča premikanje plošč
Gilna geološka sila je tektonika sveta. Glavni razlog za gibanje plošč je konvekcija plašča, ki jo ustvarjajo toplotni gravitacijski tokovi v plašču. To je posledicatemperaturna razlika med površino in središčem zemlje. V notranjosti se kamnine segrejejo, širijo in zmanjšujejo gostoto. Lahke frakcije začnejo plavati, mrzle in težke mase pa tonejo na svoje mesto. Proces prenosa toplote je neprekinjen.
Obstajajo številni drugi dejavniki, ki vplivajo na gibanje plošč. Na primer, astenosfera v območjih naraščajočih tokov je povišana, v conah ugrezanja pa znižana. Tako nastane nagnjena ravnina in poteka proces "gravitacijskega" drsenja litosferske plošče. Vpliv imajo tudi subdukcijske cone, kjer se hladna in težka oceanska skorja potegne pod vročo celinsko.
Debelina astenosfere pod celinami je veliko manjša, viskoznost pa večja kot pod oceani. Pod starodavnimi deli celin je astenosfera praktično odsotna, zato se na teh mestih ne premikajo in ostanejo na mestu. In ker litosferska plošča vključuje tako celinski kot oceanski del, bo prisotnost starodavnega celinskega dela ovirala gibanje plošče. Gibanje čisto oceanskih plošč je hitrejše kot mešano, še bolj pa celinsko.
Obstaja veliko mehanizmov, ki spravljajo plošče v gibanje, pogojno jih lahko razdelimo v dve skupini:
- Mehanizmi, ki se gibljejo pod delovanjem toka plašča.
- Mehanizmi, povezani z uporabo sil na robove plošč.
Nabor procesov gonilnih sil odraža celoten geodinamični proces, ki pokriva vse plasti Zemlje.
Arhitektura in tektonika
Tektonika ni le čisto geološka znanost, povezana s procesi, ki se dogajajo v nedremah Zemlje. Uporablja se tudi v vsakdanjem življenju. Zlasti se tektonika uporablja pri arhitekturi in gradnji kakršnih koli struktur, pa naj gre za zgradbe, mostove ali podzemne strukture. Tu pridejo v poštev zakoni mehanike. V tem primeru se tektonika nanaša na stopnjo trdnosti in stabilnosti strukture na določenem območju.
Teorija litosferskih plošč ne pojasnjuje povezave med premiki plošč in globokimi procesi. Potrebujemo teorijo, ki bi pojasnila ne samo strukturo in gibanje litosferskih plošč, temveč tudi procese, ki se dogajajo znotraj Zemlje. Razvoj takšne teorije je povezan z združevanjem strokovnjakov, kot so geologi, geofiziki, geografi, fiziki, matematiki, kemiki in mnogi drugi.
