TEKTONIKA PA
YT
Teoria tektoniki płyt przyjmuje, że litosfera nie jest ciągła, lecz składa się z kilkunastu
sztywnych płyt tektonicznych zwanych też krami, które przemieszczają się po
plastycznej astenosferze
Twórcą hipotezy dryfu kontynentów jest Alfred Wegener, który w roku 1915
opublikował prace p.t.  Powstanie kontynentów i oceanów . Przedstawił w niej na
mapach rozmieszczenie lądów i oceanów w trzech epokach geologicznych.
Uważał on, że bloki kontynentalne zbudowane ze skał lżejszych zanurzone są
w podłożu o większej gęstości i właściwościach plastycznych co umożliwiało
przemieszczanie się bloków kontynentalnych w poziomie.
1
Argumenty Alfreda Wegenera:
1. podobieństwo linii brzegowej, zauważone zresztą już wcześniej (F. Bacon, C.
Pellegrini, H. Baker)
2. podobieństwo, a nawet identyczność budowy geologicznej obszarów
położonych po obu stronach Atlantyku
3. występowanie podobnych i identycznych przedstawicieli fauny i flory na
różnych kontynentach w minionych epokach geologicznych.
2
Wegener przyjął istnienie w przeszłości jednego kontynentu Pangea, który rozpadł
się w triasie na szereg mniejszych bloków kontynentalnych.
Dryf kontynentów umożliwiał powstawanie łańcuchów górskich (dryf zachodni)
Kordylierów i Andów, a ucieczka od biegunów doprowadziła do zderzenia Europy i
Azji w wyniku czego powstały Alpidy, a zderzenie Dekanu z Azją  powstanie
Himalajów.
Wegener uważał, że siłami sprawczymi ruchu kontynentów ku zachodowi były siły
pływowe, a wyniku ruchu wirowego powstała  siła odbiegunowa , która przesuwała
kontynenty w kierunku równika. Wyjaśnienie przyczyny ruchu kontynentów było
najsłabszym punktem hipotezy - cała teoria została odrzucona. Powrócono do niej po
latach.
Rozwój nauk geologicznych dostarczył nowych dowodów na istnienie ruchów
poziomych w skorupie ziemskiej. W roku 1929 Artur Holmes zwrócił uwagę na
znaczenie ruchów konwekcyjnych w płaszczu ziemi, które mogły unosić lżejsze
kontynenty ku górze. Ta koncepcja uznawana jest aktualnie za najbardziej
prawdopodobną. Mechanizm napędowy stanowią prądy konwekcyjne powstające
w górnym płaszczu Ziemi (w astenosferze). Prądy wstępujące  oddalanie płyt,
prądy zstępujące  zbliżanie płyt.
W roku 1960 H. Hess z Uniwersytetu Princeton stworzył hipotezę rozrastania się dna
morskiego i zanurzania nadmiaru skorupy, która jest wciągana do płaszcza ziemi.
Hipoteza Hessa rozrastania się  ekspansji (spreding) została zaakceptowana i
potwierdzona przez Kanadyjczyka J. Tuzo Wilsona, który wykazał, że dno
oceaniczne rozrasta się odcinkami wzdłuż tzw. uskoków przekształcających.
Prawie równocześnie model ekspansji dna morskiego został wzbogacony o nowe
argumenty. Dostarczały ich wyniki badań magnetycznych dna oceanicznego, które
pozwoliły nawet na obliczenie tempa spredingu (2 cm rocznie). Wykazały one, że
okresowa zmiana (rewersja) biegunów magnetycznych pozwala na wyodrębnienie w
skałach dna oceanicznego anomalii dodatnich i ujemnych rozłożonych pasmowo. Z
magmatyzmem Ziemi wiążą się również badania kierunku pola magnetycznego w
skałach o właściwościach magnetycznych na lądzie (wędrówki bieguna).
3
W ten sposób do argumentów znanych wcześniej przybyły:
4. budowa dna oceanu. Istnienie grzbietów oceanicznych i rowów i wiek skał nie
większy od 200 mln lat i większy w miarę oddalania od grzbietu oceanicznego
5. Paleomagnetyzm wskazujący na  wędrówkę biegunów i dający możliwość
odtworzenia szerokości geograficznej i kierunków linii siła pola
magnetycznego,
6. Strefy aktywności wulkanicznej i trzęsień ziemi, które są ostro zarysowane i
ciągłe. Nie pokrywają się one z granicami kontynentów i oceanów.
Wskazany rozwój myśli geologicznej doprowadził do powstania teorii płyt litosfery,
zgodnie z którą skorupa ziemska podzielona jest na kilkanaście dużych płyt
ograniczonych przez silnie aktywne grzbiety i rowy. Niektóre płyty złożone są tylko ze
skorupy oceanicznej inne obejmują kontynenty i oceany. Prędkość ruchu 1  18
cm/rok. Płyty nieustannie przemieszczają się, zmieniając w dziejach Ziemi układ
kontynentów.
Jak może wyglądać układ kontynentów w przyszłości?
4
 W określeniu granic między płytami litosfery bardzo pomocne okazały się badania
sejsmiczne prowadzone dynamicznie od początku w XX wieku. Strefy występowania
trzęsień pokrywają się z granicami płyt litosfery.
Między płytami istnieją trzy rodzaje granic:
�� ROZBIEŻNE (dywergentne)  skorupa powstaje,
�� ZBIEŻNE (konwergentne)  skorupa jest niszczona
�� PRZEKSZTAA
CAJ
CE (transformacyjne, przesuwcze)  skorupa nie
powstaje i nie jest niszczona
5
Wzdłuż GRANIC ROZBIEŻNYCH dochodzi do rozsuwania się płyt. Najbardziej
widoczne są one między płytami oceanicznymi. Powstają tam śródoceaniczne
grzbiety o szerokości nawet 1000 km i wysokości 2  3 tys. m czasem nad poziom
morza. Zachodzi tu rozrastanie się dna morskiego - spreding i przejawia się
intensywny wulkanizm (Islandia)
Badania magnetyzmu dna oceanicznego wykazały, że jest ono namagnesowane w
różniące się wiekiem pasy  równoległe do osi grzbietu śródoceanicznego: młodsze
bliżej grzbietu, a starsze dalej.
Świadczy to o ciągłym tworzeniu się w osi grzbietu nowej litosfery oceanicznej.
Ten proces to spreding  rozrastanie się dna oceanicznego. Najstarsze dno
oceaniczne liczy180 mln lat.
6
Grzbiet oceaniczny - wydłużony, podwodny, system górski w oceanach; ma bardzo
rozczłonkowane zbocza i bywa rozcięty wzdłuż linii grzbietowej przez dolinę ryftową
Główne grzbiety oceaniczne
Grzbiet Śródatlantycki rozrywa Islandię. Płyty oddalają się od siebie z prędkością 2
cm/rok. Z wulkanów tarczowych wydobywa się lawa bazaltowa.
Grzbiet Śródatlantycki w Thingvillur (Islandia) - jedyne miejsce gdzie rów ukazuje się na powierzchni Ziemi
Granice rozbieżne występuje
również na kontynentach.
Powstają doliny ryftowe, np.
dolina ryftowa we wschodniej
Afryce, rów Renu
7
GRANICE ZBIEŻNE (konwergentne) - płyty zbliżają się do siebie
Granica zbieżna jest granicą kolidującą. Powstaje tu tzw. strefa subdukcji  strefa,
wzdłuż której jedna z płyt wsuwa się pod sąsiednią. Jest to strefa trzęsień ziemi -
strefa Benioffa.
Subdukcja jest odpowiedzialna za znikanie z powierzchni Ziemi płyt oceanicznych -
wiek najstarszych fragmentów płyt oceanicznych - ok. 180 milionów lat.
Wzdłuż linii kontaktu płyt powstają obniżenia  rowy oceaniczne.
Jeżeli kolidują dwie płyty oceaniczne, to każda może ulec subdukcji.
Płyta zagłębiająca się w płaszczu Ziemi ulega nadtopieniu (gł. 300  600 km),
powstaje magma mniej gęsta (andezytowa) i przemieszcza się do powierzchni,
powodując erupcje wulkaniczne.
Jeżeli zbiegają się: płyta oceaniczna z kontynentalną, to subdukcji ulega płyta
oceaniczna (cięższa), a kontynentalna (lżejsza) pozostaje na powierzchni
Andy  na granicy zbieżnej płyt: Nazca i Południowoamerykańskiej
Jeżeli kolidują dwie płyty kontynentalne, to nie ma subdukcji. Dochodzi do
fałdowania i wypiętrzenia.
Przykładem jest kolizja płyty Indo-austarlijskiej i Euro-azjatyckiej, która uformowała Himalaje.
GRANICE PRZESUWCZE (przekształcające)
Wzdłuż granic przesuwczych następuje poziomy ruch płyt względem siebie. Powstają
tam bardzo duże naprężenia rozładowujące się w intensywnych trzęsieniach ziemi.
Płyty litosfery przesuwają się wzdłuż siebie nie niszcząc skorupy ziemskiej. (np.
uskok Św. Andrzeja w Kaliforni przesuwa się 48 mm/rok)
8
Teoria tektoniki płyt logicznie tłumaczy wszystkie procesy diastroficzne, magmowe i
metamorficzne zachodzące w obrębie skorupy ziemskiej:
- trzęsienia ziemi związane są z granicami płyt litosfery,
- łańcuchy górskie powstają w wyniku zderzania się bloków kontynentalnych i
w wyniku procesów zachodzących w strefie subdukcji,
- metamorfizm skał jest związany z ich pogrążaniem się w głębokie części
litosfery i górny płaszcz w strefach subdukcji,
- magmatyzm w pasmach górskich wiąże się z wytapianiem się magmy z
podsuwającej się litosfery oceanicznej i jej przedzieraniem się ku powierzchni
górnej płyty.
Rozmieszczenie wulkanów na kuli ziemskiej Trzęsienia ziemi
Główne łańcuchy górskie
9
Zjawiska, jakie zachodzą na granicach płyt:
Typ granicy Rodzaj płyt Topografia Zjawisko geologiczne Współczesny
przykład
ROZBIEŻNA oceaniczno- Grzbiety rozrost dna oceanicznego, Grzbiet
oceaniczna środkowo- płytkie trzęsienia ziemi, Śród-Atlantycki
(DYWER- oceaniczne wypływy magmy,
GENTNA) wulkany
kontynentalno Doliny ryftowe rozstępowanie kontynentów, Ryft Wschodnio-
kontynentalna trzęsienia ziemi, Afrykański
wypływy magmy, wulkany
ZBIEŻNA Oceaniczno- A
uki wysp, Subdukcja, głębokie trzęsienia Zachodnie Aleuty
(KONWERGENT oceaniczna Rowy oceaniczne ziemi, wypływy magmy,
NA) wulkany, deformacje skał
Oceaniczno- Góry i rowy Subdukcja, głębokie trzęsienia Andy
kontynentalna oceaniczne ziemi,wypływy magmy,
wulkany, deformacje skał
kontynentalno Góry Głębokie trzęsienia ziemi, Himalaje
kontynentalna Deformacje skał
TRANSFOR Oceaniczno- Załamanie osi Trzęsienia ziemi Załamanie na wsch.
MACYJNA Oceaniczna grzbietów Pacyfiku,
(PRZESUW oceanicznych Wypiętrzenie na
CZA) połud. Pacyfiku
kontynentalno Małe Trzęsienia ziemi, Uskok Św. Andrzeja
kontynentalna przemieszczenia Deformacje skał
łańcuchów
górskich,
Deformacje
wzdłuż uskoków
Gorące plamy  hot spot, mantle plum
Teoria gorących plam powstała aby wyjaśnić zjawiska wulkaniczne zachodzące poza
granicami płyt litosfery. Jest to hipotetyczna teoria termalnych diapirów. Ich powstanie
jest związane z lokalnym występowaniem nadzwyczaj gorących skał na granicy
płaszcza i jądra ziemi. Wynoszone są w górę prawdopodobnie za pomocą konwekcji.
Przykładem plamy gorąca są Hawaje, Islandia, Yellowstone.
10