Modele ruchu płyt

tektonicznych

Marcin Trybek

Krystian Siwiec

Ruch płyt - wiadomości ogólne

RUCHY TEKTONICZNE to ruchy skorupy ziemskiej wśród
których rozróżniamy ruchy lądotwórcze (epejrogeneza)
oraz górotwórcze (OROGENEZA).
Podstawowym założeniem ruchu płyt tektonicznych jest
przyjęcie, że płyta B w kształcie klina, krąży wokół bieguna
rotacji E, w odniesieniu do płyty stałej A. Prędkość kątowa płyty
B w stosunku do płyty A wynosi:
[rad/rok]
Prędkość liniowa punktu b znajdującego się na płycie B w
odniesieniu do płyty A:
Vb = r ∙ AωB
Zbiór wektorów określających kierunek i wartość
przemieszczenia płyty B nazywamy polem prędkości.

•

Ruch płyt - wiadomości ogólne

W naturalnych warunkach ciężko jest mówić o idealnym
stożku jakim jest płyta B. W rzeczywistości, na skutek ruchu
i tarcia jest ona deformowana. W wyniku tego powstają
różne formy rzeźby na płycie. Są to:

•

Uskoki transformacyjne ( Transform)

•

Grzbiety (Ridges)

•

Rowy (Trench)

Granice płyt - trójzłącza

Płyty tektoniczne poruszają się
na skutek prądów
konwekcyjnych. Jednak nie
jest to jedyna przyczyna ich
ruchu. Ważnym czynnikiem
jest też stopień zanurzenia
płyty oraz rodzaj zaczepu z
płytami sąsiednimi.
Istnieje 16 rodzajów zaczepów.
Niektóre z nich są niestabilne,
a niektóre z nich zawsze
stabilne, przez co ograniczają
one ruch płyt.

Kierunek ruchu płyt tektonicznych

Rodzaje modelów ruchu płyt

tektonicznych

Do przedstawiania ruchu płyt tektonicznych stosuje się różnego rodzaju modele:
• NUVEL 1 (Argus and Gordon [1991])
• NUVEL 1A (DeMets, Gordon, Argus, and Stein [1994])
• HS2-NUVEL 1A (Gripp and Gordon [1990], DeMets, Gordon, Argus, and Stein [1994] )
• ITRF2000 (D&A [2001]) (Drewes and Angermann [2001])
• REVEL 2000 (Sella, Dixon, and Mao [2002])
• CGPS (2004) (Prawirodirdjo and Bock [2004] + miesięczna aktualizacja)
• APKIM2005 (Drewes [2009]: ITRF2005 miejsce rozwiązań przez DGFI or IGN)
• MORVEL (2010) (DeMets, Gordon, and Argus [2010] )
• GEODVEL (2010) (Argus, Gordon, Heflin, Ma, Eanes, Willis, Peltier, and Owen) [2010]

Dane do wytworzenie modelu

ruchu

Aby stworzyć globalny model ruchu płyt tektonicznych
potrzebne są następujące dane:

•

Dane z pomiarów batymetrycznych, magnetycznych
przemieszczeń płyt

•

Dane o ruchach płyt na granicach

•

Dane pochodzące ze wszystkich płyt w celu
wyznaczenia wektorów najlepiej pasujących (MNK)

Model 1 – NUVEL 1

Model ten powstał na podstawie danych pozyskanych z 22 granic płyt
tektonicznych. Wektory rotacji został utworzone na podstawie:

•

277 obserwacji prędkości rozrostu płyt oceanicznych

•

724 obserwacji wektorów trzęsień ziemi

•

121 obserwacji azymutów uskoków na granicach płyt tektonicznych

Powstały trzy modele NUVEL-1A ma przyjętą jako nieruchomą płytę
Pacyfiku, zaś NUVEL NNR jest modelem uwolnionym od obrotu sieci w
sensie Tisseranda.

NUVEL1 Model

GPSEVEL

Global Velocity Synthesis Working Group – Globalna Grupa
Syntezy Prędkości. Do stworzenia tego modelu wykorzystuje
się 244 stacje GPS, które przyjmowane są za stałe.
Wynikami są punkty odniesienia, które można porównać z
geofizycznym modelem.
Głównym zadaniem tego projektu jest uzyskania łącznej,
spójnej, wysokiej jakości globalnego pola prędkości GPS
oraz stworzenie spójnego systemu odniesienia w celu
zwiększenia dokładności GPS.

GPSEVEL

APKIM

Actual Plate Kinematic Models to model, który bazuje na 392
prędkości stacji 11 poszczególnych światowych rozwiązaniach:

•

199 GPS

•

65 SLR

•

75 VBLI

•

53 DORIS

Te poszczególne stacje zostały przypisane sztywnym płytom lub
blokom w strefach deformacji, odpowiednio do modelu płyt DGFI.

APKIM

MORVEL

Mid-Ocean Ridge VELocity to model powstały w oparciu o
szacowanie geologicznego ruchu płyt tektonicznych oraz
niepewności tego ruchu. Głównym miejscem pozyskiwania
danych są dna oceanów (grzbiety oceaniczne).Szacuje się, że
ten model opisuje około 98% ruchu Ziemi.
Przy tworzeniu modelu wykorzystuje się:

•

tempo rozszerzania się dna morskiego

•

wskazania błędów transformacji oceaniczne

•

pomiary geodezyjne

•

poziome kierunki w czasie trzęsień ziemi