Państwowa Wyższa Szkoła Instytut Politechniczny
Zawodowa w Krośnie Inżynieria Środowiska
GEOLOGIA INŻYNIERSKA
SPRAWOZDANIE NR. 4
ELEMENTY TEKTONIKI
Damian Pis Rok II
Studia niestacjonarne
SPIS TREŚCI:
WPROWADZENIE………….3
PŁYTY TEKTONICZNE - PODZIAŁ……….4
RUCH PŁYT LITOSFERY…………..5
1.3 USKOK……………………..7
ELEMENTY STAREJ PLATFORMY………….8
Etapy rozwoju orogenów w strefie subdukcji………8
WNIOSKI…………………9
LITERATURA………………….9
WPROWADZENIE.
W Ziemi ruchy tektoniczne zachodzą nieustannie. Niekiedy zdarza się, że skutki których ciężko się spodziewać, mają katastrofalne rozmiary i powodują nieopisane zdarzenia. Oczywiście dzieje się tak nie we wszystkich zakątkach Ziemi, lecz tam gdzie ruchy tektoniczne płyt osiągnęły swój cel, bardzo często dochodzi do katastrof, które ciągną za sobą śmierć tysięcy ludzi oraz zniszczenia. Przykłady takie można bardzo długo i często opisywać, a ja sięgnę tylko do ostatniego zdarzenia, jakie miało miejsce w Turcji. Człowiek nie ma wpływu, aby zapobiec ruchom tektonicznym, może jedynie odebrać sygnały sejsmiczne a ewakuując się z miejsca zagrożenia może uniknąć śmierci bądź innych skutków.
WPRACOWANIE.
1.1 PŁYTY TEKTONICZNE - PODZIAŁ
Płyta tektoniczna (płyta/kra litosfery/litosferyczna) - największa jednostka podziału litosfery, zgodnie z teorią tektoniki płyt. Płyty litosfery graniczą ze sobą wzdłuż stref o wzmożonej aktywności sejsmicznej i wulkanicznej, jednakże same zachowują stosunkowo dużą spójność i sztywność. Mogą przemieszczać się poziomo po strefach obniżonej lepkości występujących w górnej części płaszcza Ziemi. Wyróżnia się płyty kontynentalne i oceaniczne.
Wyróżnia się kilka rodzajów granic płyt tektonicznych: strefy kolizji, subdukcji i obdukcji (granice konwergentne - dochodzi do zgniatania lub niszczenia litosfery), "spreadingu" (granice dywergentne - dochodzi do tworzenia nowych partii litosfery) i przemieszczania względnego (granice konserwatywne - przemieszczanie kier litosfery wzdłuż uskoku).
Płyty tektoniczne (płyty litosfery)
Pierwszego rzędu :
Budują podłoże siedmiu kontynentów i Pacyfiku: Płyta afrykańska, Płyta antarktyczna, Płyta australijska, Płyta eurazjatycka , Płyta pacyficzna, Płyta południowoamerykańska, Płyta północnoamerykańska.
Drugiego rzędu:
Mniejsze płyty, ukazane na mapie, za wyjątkiem arabskiej i indyjskiej nie zawierają mas lądowych: Płyta arabska, Płyta filipińska, Płyta karaibska, Płyta kokosowa, Płyta indyjska, Płyta Juan de Fuca, Płyta Nazca, Płyta Scotia.
Trzeciego rzędu:
Całkiem małe płyty, które zwykle są rozpatrywane jako fragmenty większych. Nie są zaznaczone na mapie 15 płyt. Nie przez wszystkich autorów są akceptowane:
Płyta afrykańska, Płyta madagaskarska, Płyta nubijska, Płyta Seszeli, Płyta somalijska, Płyta antarktyczna, Wyniesienie Kergueleńskie, Płyta szetlandzka, Płyta Sandwich, Płyta australijska, Płyta koziorożca, Płyta Futuna, Płyta Kermadec, Płyta Maoke, Płyta Niuafo'ou, Płyta Tonga, Płyta Woodlark, Płyta eurazjatycka, Płyta adriatycka, Płyta amurska, Płyta anatolijska, Płyta birmańska, Płyta egejska, Płyta iberyjska, Płyta irańska, Płyta Jangcy, Płyta Morza Banda, Płyta Morza Moluckiego, Płyta okinawska, Płyta sundajska, Płyta timorska, Płyta filipińska, Płyta mariańska, Mobilna strefa Filipin, Płyta indyjska, Płyta cejlońska, Płyta Juan de Fuca, Płyta Explorer, Płyta Gorda, Płyta karaibska, Mikropłyta Gonâve, Płyta panamska, Płyta kokosowa, Płyta Rivera, Płyta pacyficzna, Płyta Bismarcka północna, Płyta Bismarcka południowa, Mikropłyta Galapagos, Płyta Juan Fernandez, Płyta karolińska, Płyta Manus, Płyta Morza Salomona, Płyta nowohebrydzka, Płyta Ptasiej Głowy, Płyta Rafy Balmoral, Płyta Rafy Conway
Płyta Wyspy Wielkanocnej (Wzniesienie Wschodniopacyficzne), Płyta południowoamerykańska Płyta altiplano, Mikropłyta falklandzka, Płyta północnoandyjska, Płyta północnoamerykańska, Płyta grenlandzka, Płyta ochocka
Prehistoryczne (hipotetyczne): Płyta bałtycka, Płyta Bellingshausena, Płyta cymmeriańska, Płyta Phoenix, Płyta Izanag, Płyta farallońska, Płyta Kula.
1.2 RUCH PŁYT LITOSFERY.
Współczesny rozkład lądów i oceanów na Ziemi wyraźnie odbiega od istniejącego w przeszłości geologicznej. Przyczyny i mechanizm zmian położenia kontynentów i oceanów wyjaśnia teoria tektoniki płyt litosfery. W ogólnym zarysie nawiązuje ona do wcześniejszej koncepcji poziomego przesuwania się lądów, tj. teorii dryfu kontynentów, opracowanej na początku XX wieku przez Alfreda Wegenera. Zgodnie z obowiązującą obecnie teorią, przemieszczaniu podlegają sztywne fragmenty litosfery, poniżej których występują skały plastyczne. Oznacza to, ze litosfera, podzielona na płyty o różnej wielkości, znajduje się w nieustannym ruchu wywołanym prądami konwekcyjnymi w astenosferze. Prędkość tego ruchu wynosi zaledwie kilka centymetrów w ciągu roku i może być różna dla poszczególnych płyt. Kierunek przemieszczania płyt litosfery nie jest stały. Różnice dotyczą także samego charakteru płyt. Mimo że wszystkie przypominają rozległe czasze, nawiązujące kształtem do kulistości Ziemi, można je pogrupować na oceaniczne (np. płyta pacyficzna), kontynentalne (np. płyta irańska) i mieszane (np. płyta afrykańska), tj. takie, które tworzą po części skorupy: kontynentalną i oceaniczną.
Kolizje płyt oceanicznych.
Niezwykle interesujący a zarazem skomplikowany, jest mechanizm przemieszczania się płyt litosfery. Wynika to między innymi z faktu, że nie tylko wzajemny układ płyt litosfery, ale i one same podlegają zmianom. Na przykład oceaniczne części płyt powiększają, się przez dobudowywanie w grzbietach śródoceanicznych (np. w strefie grzbietu środkowoatlantyckiego). Odbywa się to wskutek wylewów lawy bazaltowej z głębokich pęknięć(ryftów). Kolejne porcje lawy, zastygając, powodują rozrost płyt budujących dno oceanu. Temu procesowi towarzyszy ustawiczne rozsuwanie się kontynentów położonych na skrajach przemieszczających się płyt. Płyty oceaniczne mają jednak względnie stalą powierzchnię. Dzieje się tak, gdyż procesowi rozrostu towarzyszy ustawiczne ich niszczenie z przeciwne strony. Polega to na wciąganiu nadmiaru litosfer oceanicznej pod kontynentalne płyty litosfery i późniejszeniejsze niejsze jej przetapianie. W miejscach, w których płyta oceaniczna podsuwa się pod kontynentalną, czyli w tzw. strefach subdukcji, powstają rowy oceaniczne.
Granicom płyt litosfery odpowiadaj t obszary o niezwykłej aktywności tektonicznej – grzbiety śródoceaniczne, ryfty oraz strefy subdukcji – gdzie dochodzi do wypływów lawy, trzęsień ziemi oraz przemieszczeń warstw skalnych. Zdecydowanie spokojniejsze są wnętrza płyt.
Kontynentalne fragmenty płyt litosfery, zbudowane z lawy granitowej, jako lżejsze w ogóle nie podlegają, subdukcji. W ich obrębie mogą jednak powstawać struktury tektoniczne, w tym opisane w poprzednim rozdziale uskoki zrzutowe i przesuwcze. Wskutek pęknięć mogą tworzyć się doliny ryftowe, a w dalszej kolejności może dojść do podziału dużej płyty na mniejsze. Z chwili rozsunięcia się kontynentalnych części płyt może utworzyć się kolejny zbiornik oceaniczny.
Rowy oceaniczne stopniowo wypełniają się osadami. Jedne pochodzą z bezpośredniej akumulacji strefie głębokowodnej, natomiast pozostałe są związane ze strefami płytkiego morza i stokami kontynentalnymi. Te ostatnie docierają do stref subdukcji w wyniku stałego ruchu płyty oceanicznej. Proces wypełniania się rowu oceanicznego jest bardzo powolny, bowiem jego dno wskutek subdukcji stopniowo się obniża.
Kolizje płyt oceanicznych z kontynentalnymi.
W przypadku kolizji płyty oceanicznej z płytą kontynentalną rosnący nacisk boczny na złożone osady sprawia, ze warstwy skalne ulegają sfałdowaniu i łączą się ze sztywnym blokiem kontynentu. W taki sposób powstało wiele łańcuchów górskich, w tym góry fałdowe na zachodnich wybrzeżach Ameryki, np. Andy i Kordyliery.
Kolizje płyt kontynentalnych.
Inaczej przebiega kolizja dwóch kontynentalnych płyt litosfery. Ich powolnemu zbliżaniu towarzyszy - za sprawą funkcjonowania strefy subdukcji - stopniowy zanik nawet rozległej części dna oceanu przykrytej osadami. W zasięgu ruchów fałdujących mogą znaleźć się także fragmenty grzbietów śródoceanicznych oraz oderwane części skorupy oceanicznej i górnego płaszcza, tzw. terrany. W takim wypadku w obrębie tworzących się struktur fałdowych (zbudowanych ze skał osadowych) będą, się znajdować struktury tektoniczne, utworzone ze skał magmowych lub metamorficznych.
Strefy subdukcji tracą aktywność z chwilą ustania ruchów fałdowych. 0 miejscu ich funkcjonowania świadczą, tzw. szwy tektoniczne. Tworzą je wypiętrzone pasma górskie, "zszywające" dwie różnego typu płyty litosfery. Zespól procesów prowadzących do powstawania gór nazywamy orogenezą.
Ruchy lądowtwórcze.
Powstawanie pasm górskich wiąże się z ruchami pionowymi skorupy ziemskiej. Ich przyczyną jest dążenie do uzyskania stanu równowagi grawitacyjnej (stanu izostazji) przez świeżo uformowane fragmenty skorupy ziemskiej. zgodnie z prawem Archimedesa poszczególne sztywne bloki litosfery są mniej lub bardziej zanurzone w plastycznej astenosferze, w zależności od ciężaru właściwego (gęstości) budujących je skał. Oceaniczne płyty litosfery są zagłębione w podłożu znacznie mniej niż kontynentalne. Najgłębiej w plastyczne podłoże sięgają góry zbudowane ze skał osadowych, a więc ze skał o mniejszej gęstości niż gęstość otaczających je płyt litosfery. Dolne, zanurzone części to tzw. korzenie gór.
Osiągnięcie stanu równowagi izostatycznej nie ma jednak charakteru ostatecznego. Stan ten może być zachwiany na przykład wskutek niszczenia i wynoszenia materiału skalnego z obszarów górskich, co powoduje stopniowe dźwiganie się uformowanych wcześniej górotworów. W takich wypadkach kierunek ruchu skierowany jest ku górze, a ruchy nazywane są lądotwórczymi, czyli epejrogenicznymi. Na obszarach nadmorskich objętych tymi ruchami następuje wycofywanie się morza.
Ruchy oceanotwórcze.
Przeciwny kierunek mają ruchy oceanotwórcze (talasogeniczne). W ich rezultacie fragmenty płyt litosfery obniżają się, zanurzając się w plastyczne podłoże na większą niż do tej pory głębokość, a na obniżone obszary lądowe wkracza morze. Przyczyną ruchów talasogenicznych może być na przykład obciążenie płyty kontynentalnej przez lądolód. Jego stopienie rozpoczyna kolejną fazę, tym razem ruchów epejrogenicznych.
Ruchy oscylacyjne.
Pomiary grawimetryczne (czyli przyspieszenia ziemskiego) wskazują, ze w wielu miejscach skorupa ziemska nie znajduje się w stanie równowagi, a kierunek ruchu zmienia się w stosunkowo krótkim czasie na przeciwny. W takich wypadkach używa się terminu ruchy oscylacyjne. Interpretując przyczyny ruchów pionowych, należy pamiętać, że w odniesieniu do niektórych obszarów, mogą one wynikać nie tylko z dążenia do uzyskania stanu równowagi izostatycznej, ale wiążą się także z poziomymi ruchami litosfery.
1.3 USKOK
Uskok jest to przerwanie ciągłości warstw i przesuniecie ich wzdłuż_ pewnej płaszczyzny.
Elementy uskoku: - skrzydło wiszące jest to część terenu w stosunku do
której reszta została obniżona
- skrzydło zrzucone jest to część terenu zapadnięta, - ślizg jest to przemieszczenie rzeczywiste skrzydeł uskoku, mierzone wzdłuż powierzchni uskokowej, - amplituda jest to odległość miedzy tym samym elementem warstwy (stropu lub spągu) w skrzydle wiszącym i zrzuconym mierzona prostopadle do stropu lub spągu warstw, - zrzut uskoku jest to składowa pionowa wzajemnego przemieszczenia skrzydeł uskoku.
W zależności od położenia powierzchni uskokowej względem kierunku przemieszczenia wyróżniamy następujące rodzaje uskoków:
uskok zawiasowy uskok nożycowy, uskoki schodkowe, rów tektoniczny - gdy partia ograniczona uskokami ulegnie zapadnięciu, zrąb tektoniczny - jest to struktura ograniczona przynajmniej z dwu przeciwległych stron i wzdłuż nich wypiętrzona względem otoczenia
1.4 ELEMENTY STAREJ PLATFORMY:
Płyta – obszar gdzie fundament krystaliczny pokryty jest płaskawo leżącymi skałami osadowymi. tarcza – fragment starej platformy gdzie na powierzchni występuje fundament krystaliczny.
1.5 Etapy rozwoju orogenów w strefie subdukcji:
Rozwieranie inicjalnego ryftu śródkontynentalnego, utworzenie stref subdukcji i zapoczątkowanie związanych z nimi procesów tektonicznych (łuki wulkaniczne), kolizje różnego rodzaju aż po zderzenie dwóch bloków kontynentalnych i towarzyszące mu silne deformacje.
Po zakończeniu fazy rozszerzania powstaje strefa subdukcji. Gdy tworzy się ona w pewnym oddaleniu od kontynentu i powstaje łuk wyspowy. Gdy bezpośredni u podnóża kontynentu to - kordylierowy. Geneza powstania orogenu tego typu jest głównie termiczna. Oba te typy powstały w wyniku subdukcji płyty oceanicznej pod kontynentalną. Taka subdukcja może się zakończyć kolizją z łukiem wyspowym. Mamy wtedy do czynienia z orogenem kolizyjnym. Przy kolizji kontynentu z innym kontynentem powstaje orogen kolizyjny. W wyniku wbicia się jednej płyty kontynentalnej w drugą powstaje specyficzna forma orogenu. Następuje wygięcie orogenu i rozsuwanie na boki bloków skorupy po obu stronach klina - tektonika ucieczki. Właśnie taka formę stanowią orogeny typu alpejskiego w części europejskiej.
1.6 Zapadlisko – fragment skorupy ziemskiej obniżony wzdłuż uskoków. Zapadliska powstają często na przedpolu gór o budowie płaszczowinowej. Wyróżnia się zapadliska przedgórskie (np. Zapadlisko przed karpackie) lub na obszarze orogenu zapadlisko śródgórskie
Wychodnia - w górnictwie: miejsce w terenie, w którym złoże: pokładowe, żyłowe, gniazdowe, soczewkowe, wysadowe (słupowe) i in. wychodzi na powierzchnię ziemi. W geologii i geomorfologii: miejsce w terenie, w którym dana skała (ciało, warstwa) wychodzi na powierzchnię ziemi.
Odkrywka – w górnictwie przypowierzchniowe złoże surowca, odsłonięte geologiczne, w sposób naturalny (erozja) lub sztuczny (przez człowieka). Odkrywki stanowiły pierwszy etap w historii rozwoju górnictwa ze względu na bezpośrednią dostępność złoża i uważane są za pierwsze kopalnie naziemne – zwane od sposobu wydobycia kopalniami odkrywkowymi.
WNIOSKI.
W mojej pracy pracy chciałem podać przykłady z jakimi mamy do czynienia w większym lub mniejszym stopniu. Można mówić o szczęściu, gdyż żyjemy w takiej części świata, gdzie praktycznie nie zagraża nam trzęsienie Ziemi, zachodzenie się płyt tektonicznych jedna na drugą, co powoduje katastrofy. Oczywiście z innej strony na co dzień spotykamy się z różnymi fałdami, osuwiskami lecz są to niegroźne elementy Ziemi. Wiele przykładów pokazuje nam, że Ziemia znajduje się w ciągłym ruchu. Czy to ruchy tektoniczne, czy też przepływ wód pozwala nam odkrywać coraz to nowe zjawiska, zaś człowiek nie może rywalizować z Naturą gdyż jest jej częścią, a przeciwstawianie się potędze Natury człowiekowi nigdy na dobre nie wyjdzie.
LITERATURA:
Encyklopedia minerałów i skał - Jizi Koufinsky
Kartografia
Materiały dydaktyczne z kartografii