PLĀKŠŅU TEKTONIKA: TEORIJA, VEIDI, KUSTĪBA, SEKAS - ĢEOGRĀFIJA - 2025

Par tektoniskās vai lithospheric plāksnes ir blokiem vai fragmenti uz kuriem litosfēra ir sadalīts, kuru pārvietot vilkt zemes patvērumā. Šīs plāksnes ir izveidotas no mantijas un no jauna integrētas tajā pastāvīgā procesā kopš pēdējiem 3 miljardiem gadu.

No Vegenera (kontinentālā dreifa) un Hesa ​​(okeāna dibena paplašināšanās) teorijām tika nostiprināta plātņu tektonikas teorija. Šī teorija postulē divu pamata veida tektonisko plākšņu esamību - okeāna un kontinentālās.

Galvenās tektoniskās plāksnes. Avots: USGS - versija spāņu valodā Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Litosfērā ir vairāki desmiti dažāda lieluma tektonisko plākšņu un astoņas no tām ir lielākās: Eirāzijas, Āfrikas, Austrālijas, Ziemeļamerikas, Dienvidamerikas, Nazkas, Klusā okeāna un Antarktikas. Šīs plāksnes pārvietojas, pateicoties mantijas un litosfēras dinamikai, konvekcijas straumēm, ko rada termiskā plūsma.

Mantijas plūsmas spriegojums velk stingro garoza, kas saplaisā un atdalās, veidojot plāksnes. Kad okeāna plāksnes atdalās, magma (izkausēts bazalts) paceļas uz virsmu un veidojas jauna okeāna dibena.

Plākšņu teorija

Plākšņu teorijas izcelsme

Teorija sākotnēji rodas ar Alfrēda Vegenera priekšlikumiem 1915. gadā par kontinentālo dreifu. Veigeners postulēja, ka visi kontinenti ir apvienoti un pēc tam sadrumstaloti, atdaloties un saduras.

Savus secinājumus Vegeners secināja, pētot kontinentu ģeoloģiju un kontūras, kā arī datus par faunas un floras fosiliju izplatību. Piemēram, salīdzinot Dienvidamerikas austrumu malu ar Āfrikas rietumu malu, tiek atzīmēts, ka tie sader kopā kā divi puzles gabali.

Vēlāk, 1960. gadā Harijs Hess ierosināja teoriju par okeāna dibena paplašināšanos, sniedzot skaidrojumu plāksnes tektonikas mehānismam. Vēlāk teorija tika nostiprināta ar Džona Tuzo Vilsona darbiem par okeāna dibena paplašināšanu un Džeisona Morgana priekšlikumiem 1963. gadā par mantijas spalvu esamību.

Kā pierādījumi, kas uzkrāti par Zemes garozas un mantijas sastāvu un dinamiku, tika nostiprināta plātņu tektonikas teorija.

Zemes veidošana

Zeme radās kā Saules sistēmas daļa rotējošu kosmisku putekļu kondensācijas procesā, kas pakļauti gravitācijas pievilcībai. Šī putekļu masa tika pakļauta augstām temperatūrām, un, atdziestot, tās blīvums un smagums palielinājās.

Šis process ieguva tā pašreizējo noapaļoto formu, izliekās ekvatorā un saplacināja pie poliem (novājēja sfēra).

Slāņi

Gravitācijas pievilcība noteica, ka blīvākie materiāli ir vērsti uz centru un vismazāk blīvi uz ārpusi. Šī ģeoīda atdzišana no ārpuses uz iekšpusi noteica struktūru diferencētos koncentriskos slāņos.

Ārējais slānis sacietēja, atdziestot pirms 4,4 miljardiem gadu, veidojot samērā plānu (5–70 km) garoza, ko veidoja silikāti, kurus sauca par garoza. Kontinentālās garozas blīvums ir mazāks par okeāna garozas blīvumu.

Zemes slāņi. Avots: Vectorized un no angļu valodas tulkojis Jeremy Kemp. Balstīts uz USGS ilustrācijas elementiem. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / Publiskais domēns

Zem garozas atrodas viskozs apmēram 2855 km garš slānis, ko sauc par mantiju, un visbeidzot kvēlsveces kodols, kas galvenokārt sastāv no dzelzs. Šī serde, kuras diametrs ir aptuveni 3481 km, ir sadalīta divos slāņos: cietā dzelzs un niķeļa iekšējā serde un ārējā šķidruma serde.

Slāņu un spēku mehāniskās īpašības plātņu tektonikai

No plātņu tektoniskās mehānikas viedokļa visatbilstošākie slāņi ir garoza un mantija.

Garoza ir nekustīga, kaut arī ar nelielu plastiskumu un kopā ar mantijas augšējo slāni veido litosfēru. Tas ir sadalīts dažādu izmēru fragmentos vai plāksnēs, ko sauc par tektoniskajām plāksnēm.

Astenosfēra

Mantiju savukārt veido divi dažādi slāņi - augšējā un apakšējā apvalks. Augšējā apvalks ir mazāk viskozs, bet šķidrs, savukārt apakšējais (pakļauts lielākam spiedienam un temperatūrai) ir viskozāks.

Mantijas augšējais slānis tiek saukts par astenosfēru, un tam ir svarīga loma, jo tas tieši saskaras ar litosfēru. Astenosfēra izraisa tektonisko plākšņu kustību, tas ir, kontinentālo novirzi, un kores iegūst jaunu okeāna dibenu.

No otras puses, tas rada mantojuma spalvu dēļ karstās vietas vai magmas uzkrāšanās vietas zem garozas. Tie ir vertikāli magmas kanāli, kas sniedzas no astenosfēras līdz garozai.

Procesa faktori un spēki

Materiālu blīvums, kas veido planētu, un gravitācijas spēks noteica izvietojumu slāņos. Pieaugošais spiediens un temperatūra Zemes iekšienē nosaka šo slāņu mehāniskās īpašības, tas ir, to stingrību vai plūstamību.

No otras puses, spēki, kas veicina materiālu kustību Zemes iekšienē, ir siltuma plūsma un gravitācija. Konvekcijas siltuma pārnešana ir atslēga, lai izprastu plāksnes tektonisko kustību.

Konvekcija izpaužas ar vielas cirkulāciju mantijā, kur siltāki apakšējie slāņi paceļas un izspiež vēsākos augšējos slāņus, kas nolaižas. Slāņi, kas paceļas, zaudē siltumu, bet tie, kas nolaižas, paaugstina to temperatūru, tādējādi vadot ciklu.

Okeāna grēdas

Atsevišķos dziļā okeāna apgabalos ir vulkānu kalnu grēdas, kas ir apgabali, kur notika plākšņu plīsums. Šos lūzumus rada spriegumi, ko rada litosfēras kustība, ko nospiež astēnosfēra.

Viskozās mantijas plūsma uzsver stingro garoza un atdala tektoniskās plāksnes. Šajos apgabalos, ko sauc par okeāna vidienes grēdām, iekšējā spiediena dēļ izkusis bazalts paceļas un izplūst caur garozu, veidojot jaunu okeāna dibenu.

Tektonisko plākšņu veidi

Tektoniskās plāksnes būtībā ir divu veidu - okeāna un kontinentālās -, tādējādi radot trīs iespējas saplūst ar robežām starp plāksnēm. Tās ir kontinentālās plāksnes konverģence pret vienu okeāna, viena okeāna pret otru okeāna un viena kontinentāla pret otru kontinentāla.

Okeāna plāksnes

Tos veido okeāna garoza (blīvāka nekā kontinentālā garoza), un tos veido dzelzs un magnija silikāti (mafijas ieži). Šo plātņu garoza ir plānāka (vidēji 7 km) salīdzinājumā ar kontinentālo garoza, un to vienmēr klāj jūras ūdeņi.

Kontinentālās plāksnes

Kontinentālo garoza veido nātrija, kālija un alumīnija silikāti (felsiskie ieži), kuru blīvums ir mazāks nekā okeāna garozā. Tā ir plāksne ar biezāku garoza, kalnu grēdās sasniedzot pat 70 km biezumu.

Tā patiešām ir jaukta plate, kurā, lai arī dominē kontinentālā garoza, ir arī okeāna daļas.

Pasaules tektoniskās plāksnes

Plākšņu tektonisko robežu karte. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Tradicionāli tiek atzītas 7 lielas tektoniskās plāksnes, kas ir Eirāzijas, Āfrikas, Austrālijas, Ziemeļamerikas, Dienvidamerikas, Klusā okeāna un Antarktikas. Tāpat ir starpplāksnes, piemēram, Nazca, Filipīnas, Coco un Caribbean un citas ļoti mazas.

Daži no tiem ir nelieli Anatolijas un Egejas jūras reģionā, un tikai Klusā okeāna rietumos atrodas vairāk nekā 20 mazu tektonisko plākšņu.

- Galvenie dēļi

• Āfrikas šķīvis
• Antarktikas plāksne
• Arābu šķīvis
• Kokosriekstu šķīvis
• Huana de Fuca plāksne
• Nazca plate
• Karību jūras plate
• Klusā okeāna plāksne
• Eirāzijas šķīvis
• Filipīnu plate
• Indo-Austrālijas plate
• Ziemeļamerikas šķīvis
• Skotijas nozīmīte
• Dienvidamerikas plāksne
• Austrālijas šķīvis

Daži no vissvarīgākajiem ir aprakstīti zemāk:

Eirāzijas šķīvis

Šajā tektoniskajā plāksnē ietilpst Eiropa, gandrīz visa Āzija, daļa no Ziemeļatlantijas okeāna un Arktika. Āzija neietver Hindustānu, Dienvidaustrumu Āziju un Tālo Austrumu Sibīriju, Mongoliju un Ķīnu.

Tā galvenokārt ir kontinentāla tektoniska plāksne ar atšķirīgām robežām Atlantijas okeāna grēdai uz rietumiem. Kamēr dienvidos tas rada konverģējošu robežu ar Āfrikas, Arābijas un Indijas plāksnēm, bet austrumos - ar dažādiem mazākiem kontinentālajiem plāksnēm.

Āfrikas šķīvis

Tas aptver Atlantijas okeāna austrumu daļu un gandrīz visu Āfrikas kontinentu, izņemot tās austrumu joslu, kas atbilst Arābijas un Somālijas plāksnēm. Šīs plāksnes robežas visā tās perimetrā ir atšķirīgas, izņemot tās saskari ar konverģento Eirāzijas plāksni.

Austrālijas šķīvis

Austrālijas tektoniskajā plāksnē ietilpst Austrālija, Jaunzēlande un Klusā okeāna dienvidrietumu daļas. Austrālijas plāksne parāda atšķirīgas robežas dienvidos un rietumos, savukārt ziemeļos un austrumos tās robežas ir konverģences.

Ziemeļamerikas šķīvis

Tas ietver visu Ziemeļamerikas subkontinentu līdz Jukatanas pussalai, Grenlandei, Islandes daļai, Ziemeļatlantijas rietumu un Arktikas apgabaliem. Šīs plāksnes robežas ir atšķirīgas no Atlantijas okeāna austrumu virzienā uz austrumiem un konverģences Klusajā okeānā.

Klusā okeāna piekrastē tas mijiedarbojas ar divām mazām plāksnēm ar mainīgām robežām (Coco un Juan de Fuca).

Dienvidamerikas plāksne

Tas ietver tāda paša nosaukuma subkontinentu, un tam ir atšķirīgas robežas no Atlantijas okeāna grēdas. Kamēr rietumu pusē tas parāda konverģences robežas ar Nazca plati, uz dienvidrietumiem ar Antarktīdu un uz ziemeļiem tas mijiedarbojas ar Karību jūras plati.

Klusā okeāna plāksne

Tā ir okeāna plāksne ar atšķirīgām robežām no Klusā okeāna grēdas, kas to atšķir no Nazca plāksnes. No otras puses, ziemeļu un rietumu virzienā tai ir saplūstošas ​​robežas ar Ziemeļamerikas, Eirāzijas, Filipīnu un Austrālijas plāksnēm.

Antarktikas plāksne

Šajā tektoniskajā plāksnē ietilpst viss Antarktikas kontinentālais šelfs un tāda paša nosaukuma okeāns ar atšķirīgiem tā perimetra ierobežojumiem.

Nazca plate

Tas sastāv no okeāna plāksnes, kas pakļaujas Dienvidamerikas plāksnes rietumu krastam (konverģence). Kamēr tas novirzās uz ziemeļiem ar Coco plate un uz dienvidiem ar Antarktīdu.

No otras puses, uz rietumiem tas no sava grēda atkāpjas no Klusā okeāna plāksnes, un tā sadursme ar Dienvidamerikas plāksni izraisīja Andu kalnu grēdu.

- sekundārās plāksnes

• Amūrijas plāksne
• Apulijas vai Adrijas jūra
• Putnu galvas šķīvis vai Doberai
• Arābu plāksne
• Altiplano plāksne
• Anatolijas šķīvis
• Birmas plate
• Ziemeļbismarka plāksne
• Bismarka dienvidu plāksne
• Chiloé plate
• Futuna šķīvis
• Gorda šķīvis
• Huana Fernandesa plāksne
• Kermadec plate
• Manus plate
• Maoke plate
• Nūbijas plate
• Okhotskas plāksne
• Okinavas šķīvis
• Panamas plate
• Lieldienu šķīvis
• Sviestmaizes šķīvis
• Šetlandes plāksne
• Timora plāksne
• Tongas plate
• Zondes plāksne
• Karolīnu plāksne
• Marianas šķīvis
• Jauno Hebrīdu plāksne
• Ziemeļu Andu plāksne

Plākšņu tektoniskās kustības

Tektoniskās plāksnes vai norobežoti litosfēras fragmenti pārvietojas, pārvietojoties asthenosfērai. Konvekcijas straumes izraisa viskozā materiāla kustību, veidojot cirkulācijas šūnas.

- "konveijera lente"

Augšējā slāņa (astenosfēras) apvalka materiāls nolaižas zemākā temperatūrā, karsto materiālu nospiežot zemāk. Šis karstākais materiāls ir mazāk blīvs un paceļas, pārvietojot materiālu un liekot tam pārvietoties horizontāli, līdz tas atdziest un atkal nolaižas.

Kustība litosfērā. Avots: USGS / publiskais īpašums

Šī viskozās plūsmas plūsma no mantijas izvelk no cietā materiāla (litosfēras) izveidotās tektoniskās plāksnes.

Jauns okeāna dibens

Kad tektoniskās plāksnes pārvietojas, atdalīšanas punktos no mantijas parādās magma (izkusis bazalts). Šis radītais bazalts rada jaunu okeāna dibenu, horizontāli virzot veco substrātu un garoza izplešas.

Subdukcija

Paplašinoties okeāna grīdai, tā saduras ar kontinentālajām masām. Tā kā šis dibens ir blīvāks nekā kontinentālais šelfs, tas nogrimst zem tā (subdukcija), tāpēc tas kūst un atkal kļūst par apvalka daļu.

Šādā veidā materiāls seko konvekcijas vadītam ciklam un tektonisko plākšņu dreifēšanai pa planētas virsmu.

- Kontinentu pārvietošanās

Manevra kustība, ko izraisa konvekcija, un litosfēras tektonisko plākšņu kustība izraisa kontinentālu novirzi. Tas ir kontinentu relatīvais pārvietojums attiecībā pret otru.

Kopš tektonisko plākšņu rašanās pirms apmēram 3 miljardiem gadu, tās dažādos laikos ir saplūdušas un sadalījušās. Lielākā daļa kontinentālo masu pēdējā lielā saplūšana notika pirms 300 miljoniem gadu, izveidojot superkontinentālo Pangea.

Pēc tam, turpinot kustības, Pangea atkal sadrumstalojās, veidojot pašreizējos kontinentus, kuri turpina kustēties.

Robežu veidi starp plāksnēm

Tektoniskās plāksnes ir kontaktā viena ar otru, veidojot trīs pamatlīmeņu tipus atkarībā no to relatīvās kustības. Kad divas plāksnes saduras viena ar otru, to sauc par saplūstošu vai destruktīvu robežu, neatkarīgi no tā, vai tā ir ortogonāla (saduras ar galvu) vai slīpa.

No otras puses, kad plāksnes attālinās viena no otras, to sauc par atšķirīgu vai konstruktīvu robežu, kas ir okeāna grēdu gadījumā. Atšķirīgas robežas piemērs ir Dienvidamerikas un Āfrikas plākšņu atdalīšana no Atlantijas okeāna grēdas.

Tā kā, kad divas plāksnes berzē uz sāniem, virzoties pretējā virzienā pa transformācijas kļūdu, to sauc par pārveidošanas robežu. Kalifornijā notiek robežas pārveidošanas gadījums starp Ziemeļamerikas un Klusā okeāna plāksnēm, veidojot San Andrés vainu.

Himalaju pacēlumu izraisa Indijas plāksnes sadursme ar Eirāzijas plāksni, kas ir taisnleņķa konverģenta robeža. Šajā gadījumā tā ir divu kontinentālo plākšņu saplūšana, tāpēc notiek obdukcija (divu kontinentālo masu integrācija, kas paaugstina reljefu).

Kustības virziens

Zemes rotācijas kustības dēļ tektoniskās plāksnes pārvietojas, rotējot ap iedomātu asi. Šī kustība nozīmē, ka divas sadursmes plāksnes maina to leņķi, pārejot no pilnīgi konverģējošas (ortogonālas) robežas līdz slīpai.

Tad tie pārvietosies sāniski pretējos virzienos (pārveidojot robežu), un visbeidzot viņi uzņemsies atšķirīgu kustību, atdaloties.

Kustības ātrums

Aprakstītie kustības virzieni tiek uztverti miljonu gadu periodos, jo kontinentālā dreifa mērogu mēra milimetros gadā. Tāpēc cilvēka mērogā nav viegli uztvert tektonisko plākšņu pārvietošanas ideju.

Piemēram, Āfrikas plāksne saduras ar Eirāzijas plāksni, kas veido Betikas kalnu grēdu Ibērijas pussalā ar ātrumu 5 mm gadā. Lai gan reģistrētais maksimālais ātrums ir Klusā okeāna austrumu grēdas radītā nobīde, kas ir 15 mm gadā.

Kustības sekas

Tektonisko plākšņu kustība atbrīvo enerģiju no planētas iekšpuses pie plākšņu robežām mehāniski (zemestrīces) un termiski (vulkānisms). Savukārt pārvietojumi, satricinājumi un berzes veido sauszemes un okeāna reljefu.

- Vulkāniskā aktivitāte

Apvalka termiskā plūsma un tās cirkulācija ar konvekcijas palīdzību izkausēto magmu vai bazaltu nospiež virsmas virzienā, izraisot vulkāna izvirdumus. Tie savukārt izraisa katastrofas, izraidot lavu, gāzes un daļiņas, kas piesārņo vidi.

Vulkānu salu arkas un kontinentālās vulkānu arkas

Divu okeāna okeāna plākšņu saplūšana var radīt vulkānu ķēdes, kurām parādoties, rodas salu arkas. Konverģējot okeāna plati ar kontinentālo, veidojas kontinentālās vulkāna loka, piemēram, transmeksikāņu vulkāna josta.

- seismiskā aktivitāte

Tektonisko plākšņu sadursme un īpaši transformācijas robežas izraisa seismiskās kustības vai zemestrīces. Daži no tiem sasniedz lielu apmēru un negatīvi ietekmē cilvēkus, iznīcinot infrastruktūru un izraisot cilvēku nāvi.

San Andrés vaina (Amerikas Savienotās Valstis). Avots: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg

Starp šīm parādībām var minēt plūdmaiņas viļņus vai cunami, kad seismiskā kustība notiek okeānā.

- Zemes atvieglojums

Tektonisko plākšņu kustība un mijiedarbība savā starpā modelē zemes reljefu un okeāna grīdu. Lielās kontinentālās kalnu grēdas, piemēram, Andi un Apalači, ir tektonisko plākšņu konverģences rezultāts, kad notiek subdukcija, un Himalaju kalnu grēki, veicot novājēšanu.

Savukārt izostatiskā vai gravitācijas līdzsvara dēļ, kad viens laukums paceļas, cits veidojas kā ieplaka vai līdzenums. Diastrofiskos procesus, piemēram, kļūmes, locīšanu un citus, izraisa tektonisko plākšņu kustības.

- Laikapstākļi

Kontinentālo masu sadalījums ietekmē jūras straumju režīmu un pasaules klimatu. Lielas kontinentālās masas plākšņu saplūšanas dēļ veido sausāku kontinentālo interjeru, kas savukārt ietekmē ūdens ciklu.

Tādā pašā veidā kalnu pacēlumi, ko rada subdukcijas un nolaupīšanas procesi, ietekmē vēja režīmu un nokrišņu daudzumu.

Atsauces

1. Alfaro, P., Alonso-Chaves, FM, Fernández, C. un Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Plākšņu tektonika, integrējoša teorija par to, kā darbojas planēta. Konceptuālie un didaktiskie pamati. Zemes zinātņu mācīšana.
2. Engel, AEJ un Engel, CG (1964). Basaltu sastāvs no Vidusatlantijas grēdas. Zinātne.
3. Fokss, PJ un Gallo, ĢD (1984). Grēdu-pārveidotāju-grēdu plākšņu robežu tektoniskais modelis: Ietekme uz okeāna litosfēras struktūru. Tektonofizika.
4. Pineda, V. (2004). 7. nodaļa: Okeāna dibena morfoloģija un krasta līnijas raksturojums. In: Werlinger, C (Red.). Jūras bioloģija un okeanogrāfija: jēdzieni un procesi. I sējums.
5. Rodrigess, M. (2004). 6. nodaļa: Plākšņu tektonika. In: Werlinger, C (Red.). Jūras bioloģija un okeanogrāfija: jēdzieni un procesi. I sējums.
6. Romanovičs, B. (2009). Tektonisko plākšņu biezums. Zinātne.
7. Šarle, RC un Laughton, AS (1977). Vidusatlantijas grēdas un Kurchatova lūzumu zonas sonāru pētījumi. Ģeofizisko pētījumu žurnāls.
8. Sudiro, P. (2014). Zemes ekspansijas teorija un tās pāreja no zinātniskās hipotēzes uz pseidozinātnisku pārliecību. Hist. Ģeogrāfiskās telpas zinātne.