Tektonika je obor geologie, který studuje strukturu zemské kůry a pohyb litosférických desek. Ale je tak mnohostranný, že hraje významnou roli v mnoha dalších geovědách. Tektonika se používá v architektuře, geochemii, seismologii, při studiu sopek a v mnoha dalších oblastech.
Vědecká tektonika
Tektonika je relativně mladá věda, která studuje pohyb litosférických desek. Poprvé byla myšlenka pohybu desek vyjádřena v teorii kontinentálního driftu Alfredem Wegenerem ve 20. letech 20. Svůj vývoj však získal až v 60. letech 20. století po provedení studií reliéfu na kontinentech a dně oceánu. Získaný materiál nám umožnil nový pohled na dříve existující teorie. Teorie litosférických desek se objevila jako výsledek rozvoje myšlenek teorie kontinentálního driftu, teorie geosynklinály a hypotézy kontrakcí.
Tektonika je věda, která studuje sílu a povahu sil, které tvoří pohoří, drtí horniny do vrás, natahují zemskou kůru. Je základem všech geologických procesů probíhajících na planetě.
Smluvní hypotéza
Hypotézu kontrakcí předložil geolog Elie de Beaumont v roce 1829na zasedání Francouzské akademie věd. Vysvětluje procesy budování hor a vrásnění zemské kůry pod vlivem úbytku objemu Země v důsledku ochlazování. Hypotéza byla založena na myšlenkách Kanta a Laplacea o primárním ohnivě-kapalném stavu Země a jejím dalším ochlazování. Proto byly procesy budování a vrásnění hor vysvětlovány jako procesy stlačování zemské kůry. Později, když Země vychladla, zmenšila svůj objem a zmačkala se do záhybů.
Smluvní tektonika, jejíž definice potvrdila novou doktrínu geosynklinály, vysvětlila nerovnoměrnou stavbu zemské kůry, se stala pevným teoretickým základem pro další rozvoj vědy.
Teorie geosynklinace
Existovalo na přelomu konce XIX a začátku XX století. Tektonické procesy vysvětluje cyklickými oscilačními pohyby zemské kůry.
Geologové byli upozorněni na skutečnost, že horniny se mohou vyskytovat jak horizontálně, tak dislokované. Horizontální skály byly přiřazeny k plošinám a dislokované skály byly přiřazeny k zvrásněným oblastem.
Podle teorie geosynklinály dochází v počáteční fázi vlivem aktivních tektonických procesů k vychýlení a poklesu zemské kůry. Tento proces je doprovázen odstraňováním sedimentů a tvorbou silné vrstvy sedimentárních usazenin. Následně dochází k procesu budování hor a vzhledu skládání. Geosynklinální režim je nahrazen platformovým režimem, který se vyznačuje nevýraznými tektonickými pohyby s tvorbou malé mocnosti sedimentárních hornin. Poslední fází je fáze formování.kontinent.
Geosynklinální tektonika dominovala téměř 100 let. Tehdejší geologie zažila nedostatek faktografického materiálu a následně nashromážděná data vedla k vytvoření nové teorie.
Teorie litosférických desek
Tektonika je jednou z oblastí geologie, která tvořila základ moderní teorie pohybu litosférických desek.
Podle teorie litosférických desek součást zemské kůry - litosférické desky, které jsou v nepřetržitém pohybu. Jejich pohyb je vůči sobě relativní. V zónách roztažení zemské kůry (středooceánské hřbety a kontinentální rifty) vzniká nová oceánská kůra (zóna šíření). V zónách ponoření bloků zemské kůry dochází k absorpci staré kůry a také k sestupu oceánské pod kontinentální (subdukční zóna). Teorie také vysvětluje příčiny zemětřesení, procesy budování hor a sopečnou činnost.
Globální desková tektonika zahrnuje takový klíčový koncept, jako je geodynamické nastavení. Vyznačuje se souborem geologických procesů na stejném území v určitém geologickém období. Stejné geologické procesy jsou charakteristické pro stejné geodynamické prostředí.
Struktura zeměkoule
Tektonika je obor geologie, který studuje strukturu planety Země. Země má v hrubém přiblížení tvar zploštělého elipsoidu a skládá se z několika schránek(vrstvy).
Ve struktuře zeměkoule se rozlišují následující vrstvy:
- Zemská kůra.
- Robe.
- Jádro.
Zemská kůra je vnější pevná vrstva Země, je oddělena od pláště hranicí zvanou Mohorovičův povrch.
Plášť se zase dělí na horní a dolní. Hranicí oddělující vrstvy pláště je vrstva Golitsin. Zemská kůra a svrchní plášť, až po astenosféru, jsou zemskou litosférou.
Jádro je středem zeměkoule, oddělené od pláště Gutenbergovou hranicí. Rozdělí se na tekuté vnější jádro a pevné vnitřní jádro s přechodovou zónou mezi nimi.
Struktura zemské kůry
Věda o tektonice přímo souvisí se strukturou zemské kůry. Geologie studuje nejen procesy probíhající v útrobách Země, ale také její strukturu.
Zemská kůra je horní částí litosféry, je vnějším pevným obalem Země, skládá se z hornin různého fyzikálního a chemického složení. Podle fyzikálních a chemických parametrů je rozdělení do tří vrstev:
- Bas altic.
- Žula-rula.
- Sedimentární.
Je zde také rozdělení ve struktuře zemské kůry. Existují čtyři hlavní typy zemské kůry:
- Continental.
- Oceanic.
- Subkontinentální.
- Suboceanic.
Kontinentální kůra je zastoupena všemi třemi vrstvami, její mocnost se pohybuje od 35 do 75 km. Horní, sedimentární vrstva je široce rozvinutá, ale zpravidlamá malou sílu. Další vrstva, žula-rula, má maximální mocnost. Třetí vrstva, čedič, se skládá z metamorfovaných hornin.
Oceánská kůra je zastoupena dvěma vrstvami - sedimentární a čedičovou, její mocnost je 5-20 km.
Subkontinentální kůra se stejně jako kontinentální skládá ze tří vrstev. Rozdíl je v tom, že mocnost žulo-rulové vrstvy v subkontinentální kůře je mnohem menší. Tento typ kůry se nachází na hranici kontinentu s oceánem, v oblasti aktivního vulkanismu.
Suboceanická kůra se blíží oceánské. Rozdíl je v tom, že tloušťka sedimentární vrstvy může dosáhnout 25 km. Tento typ kůry je omezen na hlubokou předhlubeň zemské kůry (vnitrozemská moře).
litosférická deska
Litosférické desky jsou velké bloky zemské kůry, které jsou součástí litosféry. Desky jsou schopny se vůči sobě pohybovat po horní části pláště – astenosféry. Desky jsou od sebe odděleny hlubokomořskými příkopy, středooceánskými hřbety a horskými systémy. Charakteristickým rysem litosférických desek je, že si dokážou udržet tuhost, tvar a strukturu po dlouhou dobu.
Tektonika Země naznačuje, že litosférické desky jsou v neustálém pohybu. Postupem času mění svůj obrys - mohou se rozdělit nebo srůst. K dnešnímu dni bylo identifikováno 14 velkých litosférických desek.
Tektonika litosférických desek
Proces, který tvoří vzhled Země, přímo souvisí s tektonikou litosférytalíře. Z tektoniky světa vyplývá, že nedochází k pohybu kontinentů, ale litosférických desek. Při vzájemné srážce vytvářejí horská pásma nebo hluboké oceánské deprese. Zemětřesení a sopečné erupce jsou výsledkem pohybu litosférických desek. Aktivní geologická aktivita se omezuje hlavně na okraje těchto útvarů.
Pohyb litosférických desek byl zaznamenán satelity, ale povaha a mechanismus tohoto procesu je stále záhadou.
Oceánská tektonika
V oceánech jsou procesy ničení a hromadění sedimentů pomalé, takže tektonické pohyby se dobře odrážejí v reliéfu. Spodní reliéf má složitou členitou strukturu. Rozlišují se tektonické struktury vzniklé v důsledku vertikálních pohybů zemské kůry a struktury získané v důsledku horizontálních pohybů.
Struktury dna oceánu zahrnují tvary terénu, jako jsou propastné pláně, oceánské pánve a středooceánské hřbety. V pásmu pánví je zpravidla pozorována klidná tektonická situace, v pásmu středooceánských hřbetů je zaznamenána tektonická aktivita zemské kůry.
Oceánská tektonika také zahrnuje struktury, jako jsou hluboké mořské příkopy, oceánské hory a Gijoty.
Způsobuje pohyb talířů
Hnací geologickou silou je tektonika světa. Hlavním důvodem pohybu desek je plášťová konvekce, která vzniká tepelnými gravitačními proudy v plášti. To je způsobenorozdíl teplot mezi povrchem a středem Země. Uvnitř se horniny zahřívají, roztahují se a zmenšují hustotu. Lehké frakce začnou plavat a na jejich místě se potopí studené a těžké hmoty. Proces přenosu tepla je nepřetržitý.
Pohyb plátů ovlivňuje řada dalších faktorů. Například astenosféra v zónách vzestupných toků je zvýšena a v zónách poklesu je snížena. Vznikne tak nakloněná rovina a probíhá proces „gravitačního“klouzání litosférické desky. Vliv mají také subdukční zóny, kde je studená a těžká oceánská kůra vtažena pod horkou kontinentální.
Tloušťka astenosféry pod kontinenty je mnohem menší a viskozita je větší než pod oceány. Pod starověkými částmi kontinentů astenosféra prakticky chybí, takže se v těchto místech nepohybují a zůstávají na místě. A protože litosférická deska zahrnuje jak kontinentální, tak oceánskou část, přítomnost starověké kontinentální části bude bránit pohybu desky. Pohyb čistě oceánských desek je rychlejší než smíšený a ještě více kontinentální.
Existuje mnoho mechanismů, které uvádějí desky do pohybu, lze je podmíněně rozdělit do dvou skupin:
- Mechanismy, které se uvádějí do pohybu působením proudu pláště.
- Mechanismy spojené s aplikací sil na okraje desek.
Soubor procesů hnacích sil odráží celý geodynamický proces, který pokrývá všechny vrstvy Země.
Architektura a tektonika
Tektonika není pouze čistě geologická věda související s procesy probíhajícími v útrobách Země. Používá se i v běžném životě. Zejména tektonika se používá v architektuře a výstavbě jakýchkoliv staveb, ať už jde o budovy, mosty nebo podzemní stavby. Zde vstupují do hry zákony mechaniky. V tomto případě tektonika označuje stupeň pevnosti a stability struktury v dané konkrétní oblasti.
Teorie litosférických desek nevysvětluje souvislost mezi pohyby desek a hlubokými procesy. Potřebujeme teorii, která by vysvětlila nejen strukturu a pohyb litosférických desek, ale také procesy probíhající uvnitř Země. Rozvoj takové teorie je spojen se sjednocením takových specialistů jako jsou geologové, geofyzikové, geografové, fyzici, matematici, chemici a mnoho dalších.
