TEKTONICKÉ PLATNE: TEÓRIA, TYPY, POHYB, DÔSLEDKY - ZEMEPIS - 2026

Tieto tektonických alebo litosféry dosky sú bloky alebo fragmenty, do ktorej je lithosphere rozdelená, ktoré sa pohybujú vliekli zemského plášťa. Tieto dosky boli vyrobené z plášťa a znovu sa do neho integrovali v stálom procese od posledných 3 miliárd rokov.

Z teórií Wegenera (kontinentálny drift) a Hessa (expanzia oceánskeho dna) bola konsolidovaná teória platňovej tektoniky. Táto teória predpokladá existenciu dvoch základných typov tektonických platní, oceánskych a kontinentálnych.

Hlavné tektonické platne. Zdroj: USGS - španielska verzia Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Litosféra má niekoľko desiatok tektonických dosiek rôznej veľkosti a 8 z nich sú najväčšie: euroázijský, africký, austrálsky, severoamerický, juhoamerický, nacistický, tichomorský a antarktický. Tieto dosky sa pohybujú vďaka dynamike plášťa a litosféry pomocou prúdenia tepla generovaného tepelným tokom.

Napätie toku plášťa ťahá tuhé kôry, ktoré praskajú a oddeľujú sa od dosiek. Keď sa oceánske platne oddelia, k povrchu stúpa magma (roztavený čadič) a vytvára sa nové dno oceánu.

Teória dosiek

Pôvod teórie dosiek

Teória pôvodne vychádza z návrhov Alfreda Wegenera z roku 1915 o kontinentálnom unášaní. Wegener predpokladal, že všetky kontinenty boli zjednotené a potom rozdrobené, oddeľujúce sa a zrážajúce sa.

Wegener odvodil svoje závery štúdiom geológie a obrysov kontinentov, ako aj údajov o distribúcii fosílnych rastlín a rastlín. Napríklad pri porovnávaní východného okraja Južnej Ameriky so západným okrajom Afriky je potrebné poznamenať, že sa zmestia ako dva kúsky skladačky.

Neskôr, v roku 1960, Harry Hess navrhol teóriu rozšírenia morského dna a poskytol vysvetlenie mechanizmu doskovej tektoniky. Neskôr bola teória posilnená prácou Johna Tuza Wilsona o rozšírení morského dna a návrhmi Jasona Morgana v roku 1963 o existencii plášťového peria.

Ako sa nazhromaždili dôkazy o zložení a dynamike zemskej kôry a plášťa, konsolidovala sa teória doskovej tektoniky.

Tvarovanie Zeme

Zem vznikla ako súčasť slnečnej sústavy v procese kondenzácie rotujúceho kozmického prachu vystaveného gravitačnej príťažlivosti. Táto hmota prachu bola vystavená vysokým teplotám a po ochladení sa jej hustota a gravitácia zvýšila.

Tento proces mu dal svoj súčasný zaoblený tvar, vydutie v rovníku a vyrovnanie na póloch (sploštený sféroid).

vrstvy

Gravitačné príťažlivosť určila, že najhustejšie materiály smerovali do stredu a najmenej husté smerom von. Chladenie tohto geoidu zvonka dovnútra určilo štruktúru v diferencovaných koncentrických vrstvách.

Vonkajšia vrstva stvrdla, keď ochladila pred 4,4 miliardami rokov a vytvorila pomerne tenkú kôru (5 - 70 km) zloženú zo silikátov nazývaných kôra. Hustota kontinentálnej kôry je menšia ako hustota oceánskej kôry.

Vrstvy Zeme. Zdroj: Vectorized a preložený z anglickej verzie Jeremy Kemp. Na základe prvkov ilustrácie USGS. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / Public domain

Pod kôrou je viskózna vrstva s dĺžkou asi 2 855 km, ktorá sa nazýva plášť a nakoniec žiarovka tvorená hlavne železom. Toto jadro s priemerom približne 3 481 km je rozdelené na dve vrstvy, vnútorné jadro z pevného železa a niklu a vonkajšie tekuté jadro.

Mechanické vlastnosti tektonických prvkov vrstiev a síl

Z hľadiska doskovej tektonickej mechaniky sú najdôležitejšími vrstvami kôra a plášť.

Kôra je tuhá, hoci s určitou plasticitou a spolu s hornou vrstvou plášťa tvorí litosféru. Je rozdelená na fragmenty alebo platne rôznych veľkostí, nazývané tektonické platne.

Astenosféra

Plášť je ďalej tvorený dvoma rôznymi vrstvami, horným a dolným plášťom. Horný plášť je menej viskózny, ale tekutý, zatiaľ čo spodný (vystavený vyššiemu tlaku a teplote) je viskóznejší.

Horná vrstva plášťa sa nazýva astenosféra a zohráva dôležitú úlohu tým, že je v priamom kontakte s litosférou. Astenosféra spôsobuje pohyb tektonických platní, to znamená kontinentálneho driftu a vytvára nové dno oceánu v hrebeňoch.

Na druhej strane vytvára pod vplyvom kôry plášťa plášťa horúce miesta alebo oblasti hromadenia magmatu. Toto sú vertikálne kanály magmy, ktoré siahajú od astenosféry po kôru.

Faktory a sily procesu

Hustota materiálov, ktoré tvoria planétu, a gravitačná sila určovali usporiadanie vo vrstvách. Zvyšujúci sa tlak a teplota vo vnútri Zeme určujú mechanické vlastnosti týchto vrstiev, to znamená ich tuhosť alebo tekutosť.

Na druhej strane sú silami, ktoré podporujú pohyb materiálov vo vnútri Zeme, tepelný tok a gravitácia. Konkrétne je prenos tepla konvekciou kľúčom k pochopeniu tektonického pohybu doštičiek.

Konvekcia sa prejavuje cirkuláciou hmoty v plášti, kde teplejšie spodné vrstvy stúpajú a premiestnia chladnejšie horné vrstvy, ktoré zostupujú. Vrstvy, ktoré stúpajú, strácajú teplo, zatiaľ čo vrstvy, ktoré zostupujú, zvyšujú svoju teplotu, čím riadia cyklus.

Hrebene oceánu

V niektorých oblastiach hlbokého oceánu existujú sopečné pohoria, ktoré sú oblasťami, v ktorých došlo k prasknutiu platní. Tieto zlomeniny sú spôsobené stresom vyvolaným pohybom litosféry tlačenej astenosférou.

Tok viskózneho plášťa zdôrazňuje pevnú kôru a oddeľuje tektonické platne. V týchto oblastiach, nazývaných hrebene stredného oceánu, sa roztavený čadič zvyšuje v dôsledku vnútorných tlakov a vynára sa v kôre a vytvára nové dno oceánu.

Druhy tektonických platní

Tektonické platne sú v zásade dva typy, oceánske a kontinentálne, čím sa vytvárajú tri možnosti konvergentných hraníc medzi platňami. Ide o zbližovanie kontinentálneho taniera s jedným oceánom, s jedným oceánom s druhým oceánom a jedného kontinentu s iným kontinentálnym.

Oceánske platne

Tvoria ich oceánska kôra (hustejšia ako kontinentálna kôra) a sú tvorené kremičitanmi železa a horčíka (mafické horniny). Kôra týchto dosiek je v porovnaní s kontinentálnou kôrou tenšia (v priemere 7 km) a vždy je pokrytá morskými vodami.

Kontinentálne taniere

Kontinentálna kôra sa skladá z kremičitanov sodíka, draslíka a hliníka (felsické horniny), ktorých hustota je nižšia ako pri oceánskej kôre. Je to platňa so silnejšou kôrou, ktorá v horách dosahuje až 70 km.

Je to skutočne zmiešaný tanier, v ktorom, aj keď prevažuje kontinentálna kôra, existujú aj oceánske časti.

Tektonické platne sveta

Dosková tektonická hraničná mapa. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Tradične sa uznáva 7 veľkých tektonických platní, ktorými sú euroázijský, africký, austrálsky, severoamerický, juhoamerický, tichomorský a antarktický. Podobne existujú medziľahlé taniere ako Nazca, Filipíny, Coco a Karibik a ďalšie veľmi malé.

Niektoré z nich sú malé z Anatólie a Egejského mora a iba v západnom Pacifiku sa nachádza viac ako 20 malých tektonických platní.

- Hlavné dosky

• Africká doska
• Antarktická doska
• Arabská doska
• Kokosový tanier
• Plaketa Juan de Fuca
• Tanier Nazca
• Karibská doska
• Pacific plate
• Eurázijský tanier
• Filipínska doska
• Indoustrálska doska
• Severoamerický tanier
• Odznak Scotia
• Juhoamerický tanier
• Austrálsky tanier

Niektoré z najdôležitejších sú popísané nižšie:

Eurázijský tanier

Táto tektonická doska zahŕňa Európu, takmer celú Áziu, časť Severného Atlantiku a Arktídu. Ázia nezahŕňa Hindustan, juhovýchodnú Áziu a Ďaleký východ Sibír, Mongolsko a Čínu.

Je to prevažne kontinentálna tektonická doska s divergentnými limitmi na hrebeni Atlantiku na západ. Zatiaľ čo na juh predstavuje konvergentný limit s africkými, arabskými a indickými platňami a na východ s rôznymi menšími kontinentálnymi platňami.

Africká doska

Týka sa to východného Atlantiku a takmer celého afrického kontinentu, s výnimkou jeho východného pásu, ktorý zodpovedá arabským a somálskym štítom. Hranice tejto platne sa líšia po celom svojom obvode, s výnimkou svojho kontaktu s euroázijskou platňou, ktorá je konvergentná.

Austrálsky tanier

Austrálska tektonická doska zahŕňa Austráliu, Nový Zéland a časti juhozápadného Tichého oceánu. Austrálsky štítok ukazuje rozdielne limity na juh a západ, zatiaľ čo na severe a východe sú jeho limity konvergentné.

Severoamerický tanier

Zahŕňa celý severoamerický subkontinent až po polostrov Yucatán, Grónsko, časť Islandu, oblasti západného severného Atlantiku a Arktídu. Hranice tejto platne sa líšia od hrebeňa Atlantiku na východ a konvergentné v Tichomorí.

Na tichomorskom pobreží interaguje s dvoma malými doskami s transformujúcimi hranicami (Coco a Juan de Fuca).

Juhoamerický tanier

Zahŕňa subkontinent toho istého mena a má odlišné hranice od atlantického hrebeňa. Zatiaľ čo na západnej strane ukazuje konvergentné limity s doskou Nazca, na juhozápade s Antarktídou a na severe sa dotýka karibskej dosky.

Pacific plate

Je to oceánsky tanier s divergentnými hranicami od tichomorského hrebeňa, ktorý ho oddeľuje od tanca Nazca. Na druhej strane, na sever a západ má konvergentné limity so severoamerickými, euroázijskými, filipínskymi a austrálskymi platňami.

Antarktická doska

Táto tektonická doska zahŕňa celú antarktickú kontinentálnu šelfu a oceán rovnakého mena s divergentnými hranicami po jej obvode.

Tanier Nazca

Skladá sa z oceánskeho taniera, ktorý sa vlieva do západného pobrežia juhoamerického taniera (konvergencia). Kým sa rozbieha na sever s Coco platňou a na juh s Antarktídou.

Na druhú stranu, na západe sa líši od tichomorskej platne od svojho hrebeňa a jej zrážka s juhoamerickou platňou viedla k pohoriu Ánd.

- sekundárne platne

• Amuria doska
• Apuliánska alebo jadranská doska
• Bird Head Plate alebo Doberai
• Arabská doska
• Tanier Altiplano
• Anatolská doska
• Barma doska
• Doska North Bismarck
• Doska South Bismarck
• Chiloé doska
• Futuna tanier
• Gordov tanier
• Plaketa Juan Fernández
• Doska Kermadec
• Manus tanier
• Maoke tanier
• Núbijská doska
• Doska Okhotsk
• Doska Okinawa
• Panamská doska
• Veľkonočný tanier
• Sendvičová doska
• Shetlandská doska
• Časová doska
• Doska Tonga
• Doska sondy
• Pamätná doska z Carolinas
• Tanier Mariana
• Tanier nových Hebridov
• Tanier v severných Andách

Doskové tektonické pohyby

Tektonické platne alebo oddelené fragmenty litosféry sa pohybujú pohybom astenosféry. Konvekčné prúdy spôsobujú pohyb viskózneho materiálu plášťa, čím vytvárajú cirkulujúce bunky.

- „Dopravný pás“

Materiál plášťa hornej vrstvy (astenosféra) zostupuje pri nižšej teplote, čím horúci materiál tlačí dole. Tento horúci materiál je menej hustý a zdvíha vytláčajúcu hmotu a spôsobuje jej horizontálny pohyb, až kým nezchladne a znova zostúpi.

Pohyb v litosfére. Zdroj: USGS / verejné vlastníctvo

Tento prúd viskózneho prúdu z plášťa tiahne tektonické platne z pevného materiálu (litosféry).

Nové morské dno

Keď sa tektonické platne pohybujú, v oddeľovacích bodoch vystupuje magma (roztavený čadič) zvnútra plášťa. Tento vznikajúci čadič vytvára nové dno oceánu, ktoré horizontálne posúva starý substrát a kôra sa rozširuje.

subduction

Ako sa morské dno rozširuje, zráža sa s kontinentálnymi masami. Pretože je toto dno hustejšie ako kontinentálny šelf, klesá pod neho (tlmenie), takže sa topí a stáva sa znovu súčasťou plášťa.

Týmto spôsobom materiál sleduje cyklus poháňaný prúdením a tektonické dosky sa unášajú cez povrch planéty.

- Pohyb kontinentov

Pohyb plášťa spôsobený prúdením a pohyb tektonických dosiek litosféry spôsobuje kontinentálny drift. Toto je relatívny vzájomný posun kontinentov.

Od vzniku tektonických platní asi pred 3 miliardami rokov sa zlúčili a rozdelili v rôznych časoch. Posledný veľký sútok väčšiny kontinentálnych mas sa vyskytol pred 300 miliónmi rokov so vznikom superkontinentu Pangea.

Potom, ako pohyby pokračovali, Pangea sa znova roztrieštil a tvoril súčasné kontinenty, ktoré sa naďalej pohybujú.

Typy hraníc medzi platňami

Tektonické platne sú vo vzájomnom kontakte a tvoria tri základné typy limitov v závislosti od ich relatívneho pohybu. Keď sa dve platne navzájom zrážajú, označuje sa to ako zbiehavá alebo deštruktívna hranica, či už ortogonálna (čelná zrážka) alebo šikmá.

Na druhej strane, keď sa platne od seba vzdialia, nazýva sa to divergentný alebo konštruktívny limit, čo je prípad oceánskych hrebeňov. Príkladom odlišnej hranice je oddelenie juhoamerických a afrických tanierov od hrebeňa Atlantického oceánu.

Zatiaľ čo, keď sa dve platne odierajú do strany v opačnom smere pozdĺž poruchy transformácie, nazýva sa to transformačná hranica. V Kalifornii sa vyskytuje prípad transformácie hranice medzi severoamerickými a tichomorskými doskami, ktoré spôsobujú San Andrésovu chybu.

Vzostup Himalájí je spôsobený zrážkou indického taniera s eurázijským tanierom, ktorý je ortogonálnou zbiehajúcou sa hranicou. V tomto prípade ide o zblíženie dvoch kontinentálnych platní, takže dochádza k obduction (integrácia dvoch kontinentálnych mas, zvyšujúcich reliéf).

Smer pohybu

V dôsledku rotačného pohybu Zeme sa tektonické platne pohybujú otáčaním okolo imaginárnej osi. Tento pohyb znamená, že dve kolízne platne menia svoj uhol, siahajú od úplne zbiehavého (ortogonálneho) limitu k šikmému.

Potom sa budú pohybovať priečne v opačných smeroch (medza transformácie) a nakoniec prevezmú odlišný pohyb, ktorý sa oddeľuje.

Rýchlosť pohybu

Opísané smery pohybu sú vnímané v obdobiach miliónov rokov, pretože miera kontinentálneho driftu sa meria v milimetroch za rok. Preto v ľudskom meradle nie je ľahké vnímať myšlienku premiestnenia tektonických platní.

Napríklad africká platňa sa zráža s euroázijskou platňou, ktorá tvorí pohorie Betic na Pyrenejskom polostrove, rýchlosťou 5 mm / rok. Zatiaľ čo maximálna zaznamenaná rýchlosť je výtlak generovaný vo východnom tichomorskom hrebeni, ktorý je 15 mm / rok.

Dôsledky pohybu

Pohyb tektonických dosiek uvoľňuje energiu z vnútra planéty mechanicky (zemetrasenie) a tepelne (vulkanizmus) z vnútra planéty. Posuny, otrasy a trenia zase ovplyvňujú reliéf krajiny a oceánu.

- sopečná činnosť

Tepelný tok plášťa a jeho cirkulácia prúdením tlačí roztavenú magmu alebo čadič smerom k povrchu, čo spôsobuje sopečné erupcie. Tieto zase spôsobujú katastrofy vyhnaním lávy, plynov a častíc, ktoré znečisťujú životné prostredie.

Sopečné ostrovné oblúky a kontinentálne sopečné oblúky

Konvergencia dvoch oceánskych platní môže viesť k reťazcom sopiek, ktoré, keď sa objavia, pochádzajú z oblúkov ostrovov. Pri zbližovaní oceánskej platne s kontinentálnym vznikajú kontinentálne sopečné oblúky, ako napríklad trans-mexický sopečný pás.

- seizmická aktivita

Zrážka tektonických platní a najmä medzné hodnoty transformácie spôsobujú seizmické pohyby alebo zemetrasenia. Niektoré z nich dosahujú veľkú veľkosť a negatívne ovplyvňujú ľudské bytosti, ničia infraštruktúru a spôsobujú smrť ľudí.

San Andrésova chyba (Spojené štáty). Zdroj: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg

Medzi dôsledky týchto javov patria prílivové vlny alebo tsunami, keď sa v oceáne vyskytuje seizmické hnutie.

- Reliéf Zeme

Pohyb a vzájomné pôsobenie tektonických dosiek navzájom modelujú reliéf krajiny a dno oceánu. Veľké kontinentálne pohoria, ako sú Andy a Appalachiani, sú produktom konvergencie tektonických platní, keď dôjde k subdukcii, a pohorím Himalájí.

Naopak, v dôsledku izostatickej alebo gravitačnej rovnováhy, keď jedna oblasť stúpa, druhá sa vytvára ako depresia alebo rovina. Diastrofické procesy, ako sú poruchy, skladanie a iné, sú spôsobené pohybmi tektonických platní.

- Počasie

Rozloženie kontinentálnych hmôt ovplyvňuje režim morských prúdov a svetovú klímu. Veľké kontinentálne masy v dôsledku konvergencie dosiek tvoria suchšie kontinentálne interiéry, čo zasa ovplyvňuje vodný cyklus.

Horské vyvýšenia vyvolané procesmi tlmenia a únosov rovnako ovplyvňujú veterný režim a distribúciu zrážok.

Referencie

1. Alfaro, P., Alonso-Chaves, FM, Fernández, C. a Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Dosková tektonika, integračná teória fungovania planéty. Koncepčné a didaktické základy. Vyučovanie vied o Zemi.
2. Engel, AEJ a Engel, CG (1964). Zloženie bazaltov zo stredoatlantického hrebeňa. Science.
3. Fox, PJ a Gallo, GR (1984). Tektonický model pre hranice hrebeňovej transformácie a hrebeňa: implikácie pre štruktúru oceánskej litosféry. Tectonophysics.
4. Pineda, V. (2004). Kapitola 7: Morfológia morského dna a charakteristika pobrežia. In: Werlinger, C (vyd.). Morská biológia a oceánografia: koncepty a procesy. Zväzok I.
5. Rodríguez, M. (2004). Kapitola 6: Dosková tektonika. In: Werlinger, C (vyd.). Morská biológia a oceánografia: koncepty a procesy. Zväzok I.
6. Romanowicz, B. (2009). Hrúbka tektonických platní. Science.
7. Searle, RC a Laughton, AS (1977). Sonarové štúdie stredoatlantického vyvýšenia a zlomeniny v Kurchatove. Žurnál geofyzikálneho výskumu.
8. Sudiro, P. (2014). Teória expanzie Zeme a jej prechod od vedeckej hypotézy k pseudovedeckej viere. Hist. Geo Space Sci.