Litosférické desky Země jsou obrovské balvany. Jejich základ tvoří vysoce zvrásněné žulové metamorfované vyvřeliny. Názvy litosférických desek budou uvedeny v článku níže. Shora jsou kryty tříčtyřkilometrovým „krytem“. Vzniká z usazených hornin. Plošina má reliéf skládající se z jednotlivých pohoří a rozlehlých plání. Dále bude zvažována teorie pohybu litosférických desek.
Vznik hypotézy
Teorie pohybu litosférických desek se objevila na začátku dvacátého století. Následně jí bylo souzeno sehrát hlavní roli při průzkumu planety. Vědec Taylor a po něm Wegener předložili hypotézu, že v průběhu času dochází k posunu litosférických desek v horizontálním směru. Ve třicátých letech 20. století se však ustálil jiný názor. Pohyb litosférických desek byl podle něj prováděn vertikálně. Tento jev byl založen na procesu diferenciace hmoty pláště planety. Stalo se to známé jako fixismus. Tento název vznikl díky tomu, že byl trvale fixovánpoloha oblastí kůry vzhledem k plášti. Ale v roce 1960, po objevu globálního systému středooceánských hřbetů, které obklopují celou planetu a v některých oblastech vycházejí na souši, došlo k návratu k hypotéze z počátku 20. století. Teorie však dostala novou podobu. Bloková tektonika se stala vedoucí hypotézou ve vědách, které studují strukturu planety.
Základy
Bylo zjištěno, že existují velké litosférické desky. Jejich počet je omezený. Existují také menší litosférické desky Země. Hranice mezi nimi jsou nakresleny podle koncentrace ve zdrojích zemětřesení.
Názvy litosférických desek odpovídají kontinentálním a oceánským oblastem umístěným nad nimi. Je zde pouze sedm bloků s obrovskou rozlohou. Největší litosférické desky jsou jihoamerické a severoamerické, euroasijské, africké, antarktické, tichomořské a indoaustralské.
Bloky plující astenosférou se vyznačují pevností a tuhostí. Výše uvedené oblasti jsou hlavními litosférickými deskami. V souladu s původními představami se věřilo, že kontinenty razí cestu oceánským dnem. Současně byl pohyb litosférických desek prováděn pod vlivem neviditelné síly. Výsledkem výzkumu bylo odhaleno, že bloky pasivně plavou po materiálu pláště. Stojí za zmínku, že jejich směr je zpočátku vertikální. Materiál pláště stoupá pod hřebenem hřebene. Pak dochází k šíření oběma směry. V souladu s tím dochází k divergenci litosférických desek. Tento model představujeoceánské dno jako obří dopravní pás. Vystupuje na povrch v riftových oblastech středooceánských hřbetů. Pak se ukryje v hlubokých mořských příkopech.
Rozdíl litosférických desek vyvolává expanzi dna oceánů. Objem planety však navzdory tomu zůstává konstantní. Faktem je, že vznik nové kůry je kompenzován její absorpcí v oblastech subdukce (podtahu) v hlubokomořských příkopech.
Proč se litosférické desky pohybují?
Důvodem je tepelná konvekce materiálu pláště planety. Litosféra je natažena a zvednuta, k čemuž dochází nad vzestupnými větvemi z konvekčních proudů. To vyvolává pohyb litosférických desek do stran. Jak se plošina vzdaluje od středooceánských trhlin, plošina se zhutní. Stává se těžší, jeho povrch klesá. To vysvětluje nárůst hloubky oceánu. Následkem toho se plošina noří do hlubokomořských příkopů. Jak stoupající proudy z vyhřívaného pláště ustupují, ochlazuje se a klesá a vytváří jezírka, která jsou naplněna sedimentem.
Zóny kolize litosférických desek jsou oblasti, kde dochází ke stlačení kůry a platformy. V tomto ohledu se síla prvního zvyšuje. V důsledku toho začíná vzestupný pohyb litosférických desek. Vede ke vzniku hor.
Výzkum
Studie dnes probíhá pomocí geodetických metod. Umožňují nám dojít k závěru, že procesy jsou nepřetržité a všudypřítomné. jsou odhalenytaké zóny kolize litosférických desek. Rychlost zdvihu může být až desítky milimetrů.
Vodorovné velké litosférické desky plují poněkud rychleji. Rychlost v tomto případě může být během roku až deset centimetrů. Takže třeba Petrohrad se za celou dobu své existence zvedl už o metr. Skandinávský poloostrov - 250 m za 25 000 let. Materiál pláště se pohybuje relativně pomalu. V důsledku toho však dochází k zemětřesení, sopečným erupcím a dalším jevům. To nám umožňuje dojít k závěru, že síla pohybu materiálu je vysoká.
Pomocí tektonické polohy desek vysvětlují výzkumníci mnoho geologických jevů. Zároveň se v průběhu studie ukázalo, že složitost procesů probíhajících na platformě je mnohem větší, než se zdálo na samém počátku vzniku hypotézy.
Desková tektonika nedokázala vysvětlit změny v intenzitě deformací a pohybu, přítomnost globální stabilní sítě hlubokých zlomů a některé další jevy. Otevřená zůstává i otázka historického počátku akce. Přímé znaky indikující deskově-tektonické procesy jsou známy již od pozdního proterozoika. Řada badatelů však uznává jejich projev z archeanu nebo raného proterozoika.
Rozšiřování výzkumných příležitostí
Nástup seismické tomografie vedl k přechodu této vědy na kvalitativně novou úroveň. V polovině osmdesátých let minulého století se hlubinná geodynamika stala nejslibnější amladý směr ze všech existujících geověd. Řešení nových problémů však bylo provedeno nejen pomocí seismické tomografie. Na pomoc přišly i další vědy. Patří mezi ně zejména experimentální mineralogie.
Díky dostupnosti nového vybavení bylo možné studovat chování látek při teplotách a tlacích odpovídajících maximům v hloubce pláště. Při studiích byly použity i metody izotopové geochemie. Tato věda studuje zejména izotopovou rovnováhu vzácných prvků a také vzácných plynů v různých zemských skořápkách. V tomto případě jsou ukazatele porovnávány s údaji meteoritů. Používají se metody geomagnetismu, s jejichž pomocí se vědci snaží odhalit příčiny a mechanismus zvratů v magnetickém poli.
Moderní malba
Hypotéza tektonické platformy pokračuje v uspokojivém vysvětlení procesu vývoje kůry oceánů a kontinentů za poslední tři miliardy let. Zároveň existují satelitní měření, podle kterých se potvrzuje fakt, že hlavní litosférické desky Země nestojí. V důsledku toho se objeví určitý obrázek.
V průřezu planety jsou tři nejaktivnější vrstvy. Tloušťka každého z nich je několik set kilometrů. Předpokládá se, že jim je přiřazena hlavní role v globální geodynamice. V roce 1972 Morgan odůvodnil hypotézu předloženou v roce 1963 Wilsonem o vzestupných výtryscích pláště. Tato teorie vysvětlila fenomén vnitrodeskového magnetismu. Výsledný oblaktektonika se postupem času stává stále populárnější.
Geodynamika
S jeho pomocí se uvažuje o interakci poměrně složitých procesů, které se vyskytují v plášti a kůře. V souladu s koncepcí, kterou Artyushkov uvedl ve svém díle „Geodynamika“, působí gravitační diferenciace hmoty jako hlavní zdroj energie. Tento proces je zaznamenán ve spodním plášti.
Po oddělení těžkých složek (železa atd.) od horniny zůstane lehčí hmota pevných látek. Sestupuje do jádra. Umístění lehčí vrstvy pod tou těžkou je nestabilní. V tomto ohledu je hromadící se materiál periodicky shromažďován do poměrně velkých bloků, které plavou do horních vrstev. Velikost takových útvarů je asi sto kilometrů. Tento materiál byl základem pro vytvoření svrchního zemského pláště.
Spodní vrstva je pravděpodobně nediferencovaná primární hmota. Během evoluce planety díky spodnímu plášti roste vrchní plášť a zvětšuje se jádro. Je pravděpodobnější, že bloky lehkého materiálu stoupají ve spodním plášti podél kanálů. V nich je teplota hmoty poměrně vysoká. Současně je výrazně snížena viskozita. Zvýšení teploty je usnadněno uvolněním velkého množství potenciální energie v procesu zvedání hmoty do oblasti gravitace na vzdálenost asi 2000 km. V průběhu pohybu po takovém kanálu dochází k silnému zahřívání lehkých hmot. V tomto ohledu hmota vstupuje do pláště dostatečně vysokoteplotu a výrazně lehčí než okolní prvky.
Díky snížené hustotě lehký materiál plave do horních vrstev do hloubky 100-200 kilometrů nebo méně. S klesajícím tlakem klesá bod tání složek látky. Po primární diferenciaci na úrovni „jádro-plášť“nastává sekundární. V malých hloubkách podléhá lehká hmota částečně tání. Při diferenciaci se uvolňují hutnější látky. Propadají se do spodních vrstev svrchního pláště. Lehčí komponenty, které vynikají, se odpovídajícím způsobem zvednou.
Komplex pohybů látek v plášti, spojený s redistribucí hmot s různou hustotou v důsledku diferenciace, se nazývá chemická konvekce. Vzestup lehkých hmot nastává v intervalech asi 200 milionů let. Zároveň není všude pozorován průnik do svrchního pláště. Ve spodní vrstvě jsou kanály umístěny v dostatečně velké vzdálenosti od sebe (až několik tisíc kilometrů).
Zvedací bloky
Jak již bylo zmíněno výše, v těch zónách, kde jsou do astenosféry vnášeny velké masy lehkého zahřátého materiálu, dochází k jeho částečnému tání a diferenciaci. V druhém případě je zaznamenáno oddělení složek a jejich následný vzestup. Rychle procházejí astenosférou. Když se dostanou do litosféry, jejich rychlost klesá. V některých oblastech tvoří hmota nahromadění anomálního pláště. Zpravidla leží v horních vrstvách planety.
Anomální plášť
Jeho složení přibližně odpovídá normální hmotě pláště. Rozdíl mezi anomální akumulací je vyšší teplota (až 1300-1500 stupňů) a snížená rychlost elastických podélných vln.
Vstup hmoty pod litosféru vyvolává izostatický vzestup. Vlivem zvýšené teploty má anomální shluk nižší hustotu než normální plášť. Kromě toho je zde mírná viskozita kompozice.
V procesu vstupu do litosféry je anomální plášť poměrně rychle distribuován podél chodidla. Zároveň vytlačuje hustší a méně zahřátou hmotu astenosféry. V průběhu pohybu anomální akumulace zaplňuje oblasti, kde je podrážka plošiny ve zvýšeném stavu (pasti), a obtéká hluboce ponořené oblasti. V důsledku toho je v prvním případě zaznamenán izostatický vzestup. Nad ponořenými oblastmi zůstává kůra stabilní.
Pasti
Proces ochlazování svrchní vrstvy pláště a kůry do hloubky asi sta kilometrů je pomalý. Obecně to trvá několik set milionů let. V tomto ohledu mají nehomogenity v tloušťce litosféry, vysvětlované horizontálními teplotními rozdíly, poměrně velkou setrvačnost. V případě, že se lapač nachází nedaleko vzestupného toku anomální akumulace z hloubky, je velké množství látky zachyceno velmi zahřáté. V důsledku toho vzniká poměrně velký horský prvek. V souladu s tímto schématem dochází v oblasti k vysokým zdvihůmepiplatformní orogeneze ve složených pásech.
Popis procesů
V pasti se anomální vrstva během ochlazování stlačí o 1-2 kilometry. Kůra umístěná nahoře je ponořená. Ve vytvořeném žlabu se začnou hromadit srážky. Jejich tíže přispívá k ještě většímu poklesu litosféry. V důsledku toho může být hloubka pánve od 5 do 8 km. Zároveň lze při zhutňování pláště ve spodní části čedičové vrstvy pozorovat v kůře fázovou přeměnu horniny na eklogit a granátový granulit. Vlivem tepelného toku odcházejícího z anomální látky se nadložní plášť zahřívá a jeho viskozita klesá. V tomto ohledu dochází k postupnému přemísťování normálního shluku.
Horizontální posuny
Když se v procesu anomálního pláště, který se dostává do kůry na kontinentech a oceánech, tvoří vztlaky, zvyšuje se potenciální energie uložená v horních vrstvách planety. Aby vysypaly přebytečné látky, mají tendenci se rozptylovat do stran. V důsledku toho se tvoří další napětí. Jsou spojeny s různými typy pohybu desek a kůry.
Rozšiřování dna oceánu a plovoucí kontinenty jsou výsledkem současného rozpínání hřbetů a zanořování plošiny do pláště. Pod první jsou velké masy vysoce zahřáté anomální hmoty. V axiální části těchto hřebenů je tato přímo pod kůrou. Litosféra zde má mnohem menší tloušťku. Zároveň se anomální plášť šíří v oblasti vysokého tlaku - v oboustrany zpod páteře. Přitom docela snadno rozbíjí oceánskou kůru. Štěrbina je vyplněna čedičovým magmatem. Ta je zase roztavena z anomálního pláště. V procesu tuhnutí magmatu vzniká nová oceánská kůra. Takto roste dno.
Funkce procesu
Pod středními hřebeny má anomální plášť sníženou viskozitu v důsledku zvýšené teploty. Látka se dokáže poměrně rychle šířit. V důsledku toho dochází k růstu dna zvýšeným tempem. Oceánská astenosféra má také relativně nízkou viskozitu.
Hlavní litosférické desky Země plují z hřebenů do míst ponoření. Pokud jsou tyto oblasti ve stejném oceánu, pak proces probíhá relativně vysokou rychlostí. Tato situace je dnes typická pro Tichý oceán. Pokud k expanzi dna a poklesu dochází v různých oblastech, pak se kontinent umístěný mezi nimi unáší ve směru, kde dochází k prohlubování. Pod kontinenty je viskozita astenosféry vyšší než pod oceány. Vlivem vzniklého tření vzniká značný odpor vůči pohybu. V důsledku toho se rychlost, s jakou se dno roztahuje, snižuje, pokud neexistuje žádná kompenzace za pokles pláště ve stejné oblasti. Růst v Pacifiku je tedy rychlejší než v Atlantiku.
