Litosfera ziemska jest podzielona na kilkanaście płyt, w tym 6 głównych (euroazjatycka, afrykańska, indoaustralijska, pacyficzna, amerykańska, antarktyczna). Płyty te są wygięte zgodnie z kształtem powierzchni kulistej. Płyty są sztywne, lecz mogą się przemieszczać. Są one stale odnawiane w grzbietach śródoceanicznych i niszczone w strefach subdukcji. Płyty składają się albo z litosfery oceanicznej (p. pacyficzna) lub też z litosfery oceanicznej, w którą wtopione są bloki litosfery kontynentalnej (p. afrykańska). Kontynenty są zatem przemieszczane biernie wraz z całą płytą, a ich krawędzie:
pasywna ( typu atlantyckiego)
aktywna (typu andyjskiego).
Bloki kontynentalne nie podlegają subdukcji. Wnętrza płyt w zasadzie nie podlegają deformacjom. Deformacje są skupione przede wszystkim na granicach płyt.
dywergentna -przy rozbieżnym ruchu płyt (ryfty i grzbiety oceaniczne)
rozwój związany z systemem ryftów intrakratonicznych
tworzą się kopułowate wypietrzenia, skorupa się nagrzewa, pęka, następuje wnikanie w nią magmy zasadowej
na kopule powstaje układ trzech ryftów ustawionych (najmniejsza energia) pod katem zbliżonym do 120° - trójzłącze typu rrr
jeżeli trzy ramiona przechodzą w stadium generowania skorupy oceanicznej - złącza typu RRR
jeśli dzieje się to tylko z dwoma ramionami RRr to kontynent dzieli się na dwa bloki, odsuwające się od złącza; trzecie ramię (porzucone)jest zarodkiem aulakogenu
dochodzi do przeskoków osi rozrostu (do bardziej dogodnego miejsca) -oś wcześniejsza pozostawia ślad w dnie oceanu - wygasła oś spredingu
centra spredingu zmierzają ku utworzeniu grzbietów śródoceanicznych, granica zaś między skorupą kontynentalną a oceaniczną przekształca się w pasywną krawędź kontynentów
konwergentna (konsumpyjna)- przy zbieżnym ruch płyt
jedna z płyt (oceaniczna) podsuwa się pod drugą i jest w strefie subdukcji pochłaniana i asymilowana w płaszczu
granice przebiegają: wzdłuż systemów łuków wyspowych i kontynentalnych, sprzężonych z rowami oceanicznymi; lub biegną wzdłuż młodej strefy kolizji orogenu alpejsko-himalajskiego
konserwatywna -równoznaczna z uskokiem transformacyjnym
płyty nie są ani uzupełniane, ani niszczone, lecz przesuwają się obok siebie
kontrast wiekowy skorupy po obu stronach uskoku( kontrast morfologiczny)
uskok transformacyjny- podłużne obniżenie, szersze od dolin ryftowych, o łagodniejszej rzeźbie, bez centrów wulkanicznych
uskoki są miejscem intensywnej deformacji i procesów związanych z przesuwaniem się płyt
charakteryzują się podwyższonym strumieniem cieplnym oraz ujemną anomalia grawimetryczną
strefę osiową wyznacza pas aktywności wulkanicznej i sejsmicznej
zasadnicza funkcja grzbietów- tworzenie nowej skorupy oceanicznej
rodzaje grzbietów (szybkość narastania skorupy):
grzbiety powolne - węższe, posiadają dolinę ryftową, ostrzej zarysowane uskoki transformacyjne, których sieć jest gęstsza i bardziej równomiernie rozłożona
dolina ryftowa ograniczona uskokami normalnymi i szuflowymi, które mogą tworzyć zespoły skarp, rozdzielone tarasami
grzbiety o rozroście szybkim- łagodniejsza rzeźba, brak doliny ryftowej
osie spredingu i uskoki transformacyjne są w idealnym przypadku prostopadłe do siebie i odpowiednio równoległe (prostopadłe) do rozciągłości systemu
związana ze strefami spredingu (pozwala odwtorzyć paleoryfty)
w sekwencjach ofiolitowych rozpoznajemy profil skorupy oceanicznej tektonicznie oderwanej w procesie subdukcji od płyty dolnej i wcielone w skład płyty górnej
profil uogólniony (od góry):
bazaltowe lawy poduszkowe
dajki diabazowe i dolerytowe
gabra i skały ultrazasadowe o strukturach kumulatowych
kompleks najniższy leży na perodytytowych skałach płaszcza
kompleksy magmowe mogą być przykryte skałami osadowymi (węglanowymi, lub nie)
sekwencja powstaje w wyniku frakcjonalnej krystalizacji materii dostarczanej z płaszcza w komorach magmowych usytuowanych pod osiami spredingu
|
Typ mariański- wyłącznie śródoceaniczny
silne ugięcie dolnej (subdukowanej płyty)- siły ekstensyjne (struktury z rozciągania)
rów oceaniczny jest bardzo głęboki
łuk wulkaniczny położony jest blisko rowu (do 100 km), wąski, słabo zaznacza się w morfologii, sedymentacja w jego otoczeniu jest niewielka (tylko wulkaniczna)
słabo rozwinięta pryzma akrecyjna
w podłożu obszaru przyłukowego płyta oceaniczna
wulkanizm w płycie górnej obfity, głównie bazaltowy, lawy o bardzo wysokiej temperaturze i małej lepkości - spokojne wylewy
ogniska relatywnie słabych trzęsień skupione są w płycie dolnej
dobrze rozwinięte baseny marginalne
Typ chilijski- występuje przeważnie na krawędzi kontynentu
łagodne nachylenie płata tonącego, mniejsze ugięcie
na granicy płyt naprężenia kompresyjne
rów oceaniczny stosunkowo płytki
łuk wulkaniczny położony jest daleko od strefy rowu ( 400 km), wyraźnie wyrażony w morfologii
strefa wulkanizmu jest szeroka i rozproszona
podłożem strefy przyłukowej jest skorupa kontynentalna lub pośrednia
baseny przedłukowe są dobrze rozwinięte
na krawędzi płyty górnej od strony rowu dochodzi do akrecji albo erozji tektonicznej
wulkanizm wapniowo-alkaliczny, relatywnie skąpy, lawy o wysokiej lepkości - b. Gwałtowne wulkany eruptywne
ogniska trzęsień skomasowane w płycie górnej i b. Silne trzęsienia
brak basenów marginalnych
AKRECJA I SUBDUKCJA OSADÓW, EROZJA TEKTONICZNA
Na konwergentnych granicach płyt ma miejsce zarówno akrecja osadów, jak i ich pochłanianie wraz z płytą dolną jak i erozja.
dość duże miąższości ( do 250 km)
składają się z łusek tektonicznych ( wytarte śródfałdzie) oddzielonych od siebie nasunięciami nachylonymi w kierunku rowu oceanicznego
pryzma narasta stopniowo od strony rowu i od dołu
mają nachylenie zgodne z płatem tonącym
wergencja w strefach akrecji- od skorupy kontynentalnej w kierunku płyty oceanicznej
Akrecji nie podlega zwykle cały kompleks osadów rowu. Zostaje on podzielony na część dolną, subdukowaną wraz z całą dolną płytą, i część górną, która podlega akrecji. Rozgranicza je powierzchnia głównego odkucia.
subdukcja osadów może być ułatwiona tym, że na wygięciu płyty dolnej przed jej wejściem w strefę subdukcji powstaje system rowów i zrębów
przebieg układów rowów i zrębów w górnej części osadów na płycie subdukowanej może być związany z układem naprężeń
pasy rowów i zrębów generalnie równoległy do osi subdukcji
osady zbliżające się do strefy subdukcji mają tak niską gęstość i lepkość, iż w całości zostają wprowadzone do kanału subdukcyjnego, w którym osady są pozbawione wody i segregowane
polega na mechanicznej abrazji jej dolnej części przez topograficzne nierówności powierzchni
skrajne części płyty górnej mają tendencję do obrywania się i osuwania
działanie erozji tektonicznej jest ułatwione, gdy kolizja płyt jest skośna, ponieważ krawędź płyty górnej jest mniej odporna na ścinanie niż na czołową kompresję
płyta kontynentalna erodowana w wyniku przesiąkania gorącej wody w strefy brzeżne
typ aktywny (andyjski)- krawędzie w pobliżu granic płyt
typ pasywny (atlantycki) - krawędzie wewnątrz płyt
bardzo niewielkie nachylenie, podmorskie kaniony
występują na kontakcie skorupy kontynentalnej z oceaniczną, w miejscach gdzie przechodzą one wzajem w siebie poprzez wąski pas skorupy przejściowej
dwa kompleksy skalne odzwierciedlające dwuetapowość rozwoju krawędzi:
kompleks dolny (świadectwo ryftowego stadium rozpadu kontynentów) -utwory gruboklastyczne, czerwone, lądowe
kompleks górny (stadium regionalnej subsydencji krawędzi na skraju poszerzającego się oceanu) -sekwencje szelfowe
dwa typy krawędzi - dolno i górnopłytowa
dojrzałe pasywne krawędzie kontynentów stanowią miejsce zainicjowania procesu subdukcji
|
GEOKLINA - potężna subsydencja dna, bardzo duże miąższości składanych osadów
MIOGEOKLINA - sekwencja osadów na szelfie, przybierająca na miąższości ku jego krawędzi
Charakteryzuje się bardziej płytkowodnymi facjami, brakiem metamorfizmu i magmatyzmu
EUGEOKLINA -sekwencja osadów na skłonie i podnóżu kontynentalnym, będąca efektem akumulacji osadów znoszonych z szelfu przez prądy zawiesinowe, zwiększająca swą miąższość ku kontynentowi
facje głębszego zbiornika i silnym metamorfiźmie
Geneza górotworu powiązana została z cyklem rozwoju oceanu, który obejmuje:
rozwieranie inicjalnego ryftu śródkontynentalnego - sedymentacja bardzo groboklastycznych, początkowo lądowych a później morskich osadów
rozrost oceanu i wykształcenie pasywnych krawędzi kontynentów
utworzenie strefy subdukcji i zapoczątkowanie związanych z nimi procesów tektonicznych (wyłanianie się łuków wyspowych i wulkanicznych) wulkanizmu i plutonizmu, obdukcji ofiolitów , metamorfizmu, powstają struktury o określonym charakterze :
dolna część płyty zachowuje się jak ciało podatne, górna jak ciało kruche (ekstensja)
w czasie ruchu powstaną w części górnej zespoły uskoków kruchych o spłaszczającej się krzywiźnie(dodatkowo także rotacja) - uskoki listryczne
kordylierowy (strefy subdukcji)
kolizyjny - zderzenie łuku wyspowego z kontynentem lub kontynentu z kontynentem - po zanikłym oceanie pozostaje tylko wąska strefa szwu tektonicznego
etap zamknięty- postorogeniczny
Tektonika naskórkowa (np. Appalachy)
kompleksy zewnętrzne stref orogenu( miogeoklinalne) są nasunięte na kraton na odległość dziesiątek km
długie, równoległe fałdy i płaszczowiny, rozdzielone długimi, równoległymi nasunięciami zbiegają się w dole w jednej powierzchni odkucia
kratoniczne podłoże nie jest dotknięte tymi deformacjami
CYKLICZNOŚĆ ZJAWISK OROGENICZNYCH
Powtarzające się ruchy wzbudzenia i zatrzymania- cisza tektoniczna+ momenty aktywizacji.
Dowodem na diachronizm ruchów tektonicznych w poprzek lub wzdłuż tego samego pasma może być diachronizm finalnych deformacji w paśmie hercyńskim : od Appalachów(perm) przez waryscydy europejskie( późny karbon) po Ural (trias).
ortoklinalne wygięcie orogenu i rozsuwanie na boki bloków skorupowych po obu stronach klina, które to bloki niejako uciekają od obszaru najsilniejszej kolizji- skutek wbijania się jednego z kontynentów w drugi
np. wgniecenie brzegu Europy przez półwysep adriatycko-apulijski Afryki i rozepchnięcie na boki bloków sąsiednich:
powstał łuk Alp Zachodnich i łuk karpacki
Alpidy są to najmłodsze góry w Europie, do których należą Alpy, Karpaty, Bałkany, Apeniny, Pireneje, Góry Dynarskie. Fałdowanie ich odbywało się głównie w trzeciorzędzie. Ciągną się one łukami. Łuk Górski skierowany jest swą wypukłą stroną w kierunku przedmurza, a więc Alpy i Karpaty tworzą łuki wygięte ku północy, gdyż w tym kierunku działało główne ciśnienie. Przebieg pasm z reguły równoleżnikowy.
|
kopalne ryfty o zakończonym (zatrzymanym) rozwoju
nie mają cech ryftów współczesnych: ścienienie skorupy, aktywność sejsmiczna
podział ze względu na położenie strukturalne:
aulakogen ślepy - rozwija się wewnątrz kratonu, od jego brzegu do centrum
aulakogeny przenikające - przecinają kraton na wskroś
PRZYCZYNY DEFORMACJI W POKRYWACH KRATONÓW
transpresja - ruch przesuwczo-zbieżny
transtensja - ruch przesuwczo-rozbieżny
ścinaniu wzdłuż rozciągłości uskoku towarzyszy tendencja do wzajemnego zbliżania się lub oddalania jego skrzydeł
wywołuje to niekiedy dużą zawiłość przebiegu powierzchni ślizgowych, które wyginają się i rozwidlają ku górze, czemu towarzyszą pochodne poślizgi zrzutowe, zrzutowo -przesuwcze i rotacyjne -STRUKTURY KWIATOWE:
wklęsłość pęku uskoków ku górze (str. tulipanowa) - czysty poślizg przesuwczy
wypukłość pęku uskoków (str. palmowa) - poślizg transpresyjny lub połączony z ruchem zrzutowym
Klasyfikacja struktur solnych (forma ciała solnego + jego stosunek do osłony)
ciała nie przebijające -o kontaktach zgodnych z uławiceniem skał osłony
ciała przebijające - o kontaktach niezgodnych
słup solny( odpowiednik poduszki)
grzebień solny ( odpowiednik wału)
ciała częściowo przebijające
Mechanizm i przebieg powstawania soli:
właściwości soli - niski ciężar objętościowy, wysoka mobilność
halokineza - wynik współdziałania ciśnienia statycznego i nacisków tektonicznych
stadium poduszkowe - migracja mas solnych w obrębie serii solnej, skierowana w zasadzie poziomo, ku miejscom mniejszych ciśnień
krytyczna głębokość uruchomienia soli w Polsce - 1500m
migracja może powodować gromadzenie się soli w skupieniach izometrycznych (poduszka) lub liniowych
migracja pociąga za sobą wysklepienie warstw nadkładu - kopuła lub antyklina solna
powstanie pierwotnej niecki przysolnej
stadium diapirowe - przebijanie soli przez warstwy nadkładu w jej dążeniu do wyrównania potencjałów grawitacyjnych
powstaje wtórna niecka przysolna. Której oś przypada w strefie skrzydła niecki pierwotnej (jej inwersja), najgrubsza jej część staje się wypukła - str. żółwiowa
stadium postdiapirowe - koniec przebijania się wysadu, tylko nabrzmiewanie górnej części wysadu w formę grzybów
epiantyklinalne, nadwysadowe i wokółwysadowe systemy uskoków normalnych, nachylonych i zrzucających ku centrum struktury
w planie wysad okrągły - uskoki o układzie koncentrycznym, mogą im towarzyszyć zrzutowe uskoki radialne
w planie wysad wydłużony - uskoki głównie podłużne, wyłącznie normalne, o dużej gęstości
halokineza może tworzyć również system spękań
lokalne powierzchnie niezgodności
waryscyjskich (azymut 110°)
fazy laramijskiej (str. alpejskie) z przebiegiem NW-SE (powstanie linijnych, wydłużonych struktur fałdowych)
przebieg wału metakarpackiego
Wypadkowy kierunek przebiegu rowu : subrównoleżnikowy. Działalność tych struktur spowodowała powstanie szeregu lewoprzesuwczych uskoków, powodujących przemieszczanie antyklin wzdłuż południowego skrzydła ( asymetryczny przebieg rowu). Główna strefa południowego uskoku głównego rozwija się nad progiem waryscyjskim.
Charakterystyczną cechą jest rozdzielenie pola Szczerców i Bełchatów wysadem solnym.
|