Wykład II

Tektonika płyt

Trzęsienia ziemi

Pangea (200mln. Lat temu) - Laurazja (dzisiejsze obszary Europy, Azji i Ameryki Pn.), Gondwana (Afryka, Ameryka Pd., Indie), część na którą składały się Antarktyda i Australia.

Podstawą tektoniki płyt litosfery jest przyjęcie założeń:

- litosfera składa się ze sztywnych płyt o grubości rzędu 100km, które poruszają się względem siebie „pływając” po plastycznym podłożu górnego płaszcza - astenosferze

- brzegi płyt zaznaczają się strefami aktywności sejsmicznej, wulkanicznej i orogenicznej. Można wydzielić 3 typy styków:

• grzbiety (dwie płyty rozchodzą się - strefa akreacji)

• rowy (dwie płyty zbiegają się - strefa subdukcji)

• uskoki transformacyjne (dwie płyty przesuwają się względem siebie)

- nowa litosfera wytwarzana jest na dryftowych grzbietach oceanicznych przez wypływającą ku górze i oziębiającą się magmę astenosfery

Płyty litosfery:

- płyta euroazjatycka

- płyta północno-amerykańska

- płyta indyjska

- płyta pacyficzna

- płyta australijska

- płyta antarktyczna

- płyta południowo-amerykańska

- płyta afrykańska

Krawędzie pasywne - granice kontynentów stosunkowo rzadko są granicami płyt - zwykle są to tylko granice między litosferą kontynentalną a oceaniczną, które wchodzą skład tej samej płyty. Są to tzw. krawędzie pasywne, stosunkowo stabilne i spokojne, lecz stanowiące strefy gromadzenia się dużej ilości osadów. Taki charakter mają np.: oba brzegi Atlantyku, podczas gdy granica płyt przebiega środkiem tego oceanu.

Wiek den oceanicznych - żaden fragment den oceanicznych nie powstał wcześniej niż w mezozoiku.

Archaiczne jądra kontynentów - najstarsze zachowane obecnie na Ziemi fragmenty skorupy ziemskiej, które stały się niegdyś zalążkami współczesnych kontynentów.

Ze względu na sposób, w jaki płyty poruszają się względem siebie rozróżniamy następujące typy granic płyt litosfery:

- granice rozbieżne

- granice zbieżne

- przesuwcze

Grzbiety śródoceaniczne tworzą system opasający całą Ziemię. Wznoszą się średnio 4,5km nad dno oceanu, choć i tak ich wierzchołek znajduje się przeciętnie 2,5km pod powierzchnią wody. Są one pocięte licznymi wielkimi uskokami.

Spreding dna oceanu:

- rozsuwanie płyt litosfery - powstawanie nowego dna oceanicznego

- wydostająca się na powierzchnię lawa powoduje dalsze rozsuwanie się płyt

- w trakcie ekspansji doliny dryftowej wypełnia się ona wodą - tworzy się morze

- rocznie powstaje około 17km² nowej skorupy oceanicznej

Strefy subdukcji

Strefa Benioffa - strefa obejmująca występowanie głębokich ognisk trzęsień ziemi.

Granice zbieżne - płyty poruszają się ku sobie - jedna z nich pogrąża się wówczas pod drugą w głąb Ziemi, gdzie ulega pochłonięciu w górnym płaszczu, a produkty powstałe podczas jej stopienia są źródłem wulkanizmu na powierzchni górnej płyty, tworząc tzw. łuk magmowy.

3 typy zbieżności:

- litosfera oceaniczna z kontynentalną

- litosfera oceaniczna z oceaniczną

- litosfera kontynentalna z kontynentalną

Litosfera oceaniczna z kontynentalną:

- gdy oceaniczna litosfera zanurza się pod kontynentalną, a po roztopieniu w górnym płaszczu dostarcza materiału dla wulkanizmu ………

Litosfera oceaniczna z oceaniczną:

- gdy jedna płyta litosfery oceanicznej zanurza się pod drugą, też oceaniczną i na górnej płycie tworzy się łuk magmowy wyspowy, złożony gównie z wulkanów bazaltowych tworzących zwykle wyspy.

Litosfera kontynentalna z kontynentalną:

- taka „kolizja” zwykle kończy subdukcję, gdyż sztywna i lekka litosfera kontynentalna na większą skalę na ogół jej nie ulega i powstają wtedy góry o budowie fałdowo-płaszczowinowej, a cały obszar podlega wypiętrzeniu izostatycznemu na skutek znacznego wzrostu grubości litosfery kontynentalnej np.: Himalaje.

Granice przesuwcze - występują, gdy ruch dwóch płyt zachodzi równolegle do granicy miedzy nimi. W tym przypadku litosfera nie jest ani tworzona, ani pochłaniania. Takimi granicami są uskoki transformacyjne przecinające grzbiety śródoceaniczne np.: uskok San Andreas.

Plamy gorąca:

- transport gorącej materii płaszcza w pobliże powierzchni odbywa się nie tylko dzięki prądom konwekcyjnym pod strefami ryftów. Przypuszcza się, że istnieją też ogromne „kominy” gorącej i lekkiej materii majce swój początek aż na granicy płaszcza z jądrem, a sięgające przez cały płaszcz do atmosfery. Są to, tzw. pióropusze płaszcza - mają one średnicę do kilkuset kilometrów.

- palmy gorąca występują na granicy płyt i wewnątrz nich, zarówno pod litosfer oceaniczną, jaki i kontynentalną. Są dość stabilne, a więc to płyty litosfer przesuwają się nam nimi. Powoduje to obserwowane czasami przemieszczanie się przejawów wulkanizmu, a nawet pozwala stwierdzić zmianę kierunku ruchu płyty.

Ogniska trzęsień ziemi - ze strefami osiowymi grzbietów śródoceanicznych związane są ogniska płytkich trzęsień ziemi, których głębokość nie przekracza 70km. Ogniska te układają się wzdłuż wąskich stref zaczynających się w pobliżu rowów oceanicznych, a zapadających pod kontynent lub łuk wysp, zwykle pod kątem 40-60^o. Odzwierciedlają one przebieg granicy pogrążonej płyty „trącej” o otaczający ją materiał płaszcza.

2

---