GLOBALNA TEKTONIKA PLOA Pomicanje kontinenata Wegener prvi predloio

GLOBALNA TEKTONIKA PLOČA

Pomicanje kontinenata Wegener prvi predložio teoriju o pomicanju kontinenata. Teoriju su podržavali fosilni dokazi, sličnosti stijena i poklapanje obala kontinenata.

ALFRED WEGENER (1880 - 1930) – (meteorolog i astronom) začetnik teorije continental drift – plutanje kontinenata - kontinenti nastali raspadom superkontinenta Pangea -proces koji dovodi do otvaranja oceana i kolizije kontinenata (zatvaranja oceana) preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

TEKTONIKA PLOČA • • • - svaka znanstvena disciplina ima teorije koje su od velike važnosti za nju – u geologiji je to TEORIJA TEKTONIKE PLOČA – promijenila je način gledanja geologa na Zemlju od statične Zemlje na dinamičnu Zemlju - prošlost Zemlje - povezani događaji uzrokovanih globalnim događajima - po svojoj težini i važnosti ova teorija se može usporediti s Darwin-ovom teorijom evolucije u biologiji, teorijom relativnosti u fizici ili teorijom atoma u kemiji - teorija T. P. postavila je okvir za interpretaciju sastava, strukture i unutrašnjih procesa Zemlje u globalnom mjerilu

dokazi za kontinentalni drift - podudaranje obalnih linija kontinenata Pangea i njezin “raspad” preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

- glacija preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology -rasprostranjenost glacijalnih područja u gornjem Paleozoiku; strelice pokazuju smjer kretanja leda

- nalazišta fosila preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

- paleomagnetizam preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology -neke stijene (npr. bazalt) sačuvaju zapis Zemljinog magnetskog polja preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - nagib magnetne igle (inklinacija) raste u smjeru sjevernog magnetskog pola i koristi se za određivanje udaljenosti od stijene do sjev. magnetskog pola

preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - paleomagnetska istraživanja permskih lava u Sjev. Americi – sjeverni magnetski pol u istočnoj Aziji preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - prividno putovanje sjevernog magnetskog pola određenog mjerenjima u stijenama Sjev. Amerike i Europe

- današnji dokazi za kontinentalni drift preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - obojana su područja sa stijenama koje su korelirane s obzirom na tip i starost stijene; strelice ukazuju na smjer glacijalnih pokreta

Sea-flor spreading (širenje oceanskog dna) Harry Hess (1906 - 1969) – predlaže da se oceansko dno, oceanska kora također pomiče preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - razmicanje oceanskog dna duž srednjooceanskog hrpta kao rezultat konvekcijskih strujanja u plaštu

-srednjooceanski hrbat – širenje oceana, bazaltni izljevi - pomicanje oceanske kore u smjeru od srednjoocenskih hrptova (na suprotne strane) – postanak riftnih dolina uz koje su smješteni plitki potresi -podvlačenje oceanskog dna pod kontinentalnu ili oceansku koru (nastaje otočni luk) - subdukcija - oceanski jarci – razmicanjem nastale stijene se hlade (povećava se gustoća) i tonu u dubinu duž zone subdukcije – Benioff zona potresa (zona dubokih potresa) preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

dokazi za sea-floor spreading • starost oceanskog dna • magnetske anomalije – sačuvane u stijenama oceanskog dna – većina raspoređena u trake ili linije koje leže paralelno s riftnom dolinom srednjooceanskih hrptova – izmjena normalnog i inverznog magnetizma u odnosu na današnji magnetizam Zemlje preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

-ploče su dio relativno čvrstog Zemljinog vanjskog “sloja” – litosfere (najgornji omotač/plašt+Zemljina kora) - litosferi ispod oceana raste starost i debljina kako se udaljavamo od srednjooceanskog hrpta - u blizini hrpta je debela samo 10 km, dok je starija litosfera bliža subdukcijskim zonama debljine do 100 km - prosječna debljina litosfere je 70 km - kontinentalna litosfera je deblja od 125 - 200(250) km preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

• teorija tektonike ploča – kombinacija je dvije starije ideje - continental drift (plutanje kontinenata; kontinenti se pomiču slobodno po Zemljinoj površini) - sea-floor spreading (širenje oceanskog dna; hipoteza da oceansko dno oblikuje „krestu“ srednjooceanskog hrpta/”grebena”, te da se pomiče, udaljava horizontalno od njega prema oceanskim brazdama/jarcima)

razlike u tumačenju kontinentalni drift - razmicanje samo kontinenata - starost oceanskog dna je svuda ista ploče: samo kontinenti tektonika ploča - razmicanje kontinenata kretanjem oceanske kore - zonarna raspodjela oceanskog dna (u središtu oceana najmlađe stijene) ploče: kontinenti + dijelovi oceanske kore

preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - prema teoriji T. P. – litosfera je podijeljena u ploče koje se pomiču po astenosferi zone vulkanske aktivnosti, potresa ili oboje markiraju većinu granica ploča- najveća geološka aktivnost – razmiču se jedna od druge ili se podvlače jedna pod drugu litosfera - 8 velikih ploča i nekoliko „malih“

TEKTONIKA PLOČA - danas jedinstvena teorija u geologiji koja objašnjava mnoge različite događaje na Zemlji – rasprostranjenost potresa, postanak ulančanog gorja, porijeklo topografije oceanskog dna, rasprostranjenost i raspored vulkana i dr. preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

Vrste rubova ploča – međuodnos ploča granice ploča - divergentni – akrecijski (širenje oceanskog dna) - konvergentni – konzumacijski (nestajanje ploča) - transformni (lateralno, horizontalno smicanje dviju ploča) preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

- divergentni – akrecijski – ploče se razdvajaju, šire iznad vruće točke, oblikuje se rift i nastaje nova oceanska kora - mjesta gdje se kora napreže, stanjuje i nastaju vertikalne pukotine za prolaz magme koja se izljeva po oceanskom dnu – hlađenjem nastaje oceanska kora preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

• divergentne granice su najčešće duž srednjooceanskih hrptova (npr. Srednjoatlantski hrbat ) preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

• prisutne su i ispod kontinenata tijekom ranog stadija razdvajanja kontinenta - nastaju pukotine i riftne doline (npr. Velika riftna dolina u istočnoj Africi) - pogled na Veliku riftnu dolinu istočne Afrike; Mali Magadi – u pozadini jedno od brojnih mineralnih jezera nastalih u dolini preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology - Istočnoafrička riftna dolina – odvajanje istočne Afrike od ostatka kontinenta; Crveno more i Adenski zaljev - uznapredovao stadij riftovanja u kojem su dva kontinetalna bloka odvojena manjim morem

Nedavne su analize pokazale da se, kao dio čitavog fenomena, Crveno more razdvaja, ali ovaj put Mojsije tu nema svoje prste. "Većina aktivnosti između kontinentalnih ploča događa se duboko ispod površine mora na rasjedima usred oceana", rekao je Tim Wright, geofizičar sa Sveučilišta u Leedsu. "Etiopija je jedino mjesto na planetu gdje možemo vidjeti razdvajanje kontinenata na suhome", dodao je. Wright i njegova ekipa planiraju pratiti kretanje tih ploča, jedan od fundamentalnih procesa koji se događaju na Zemlji, te odrediti svojstva stijena i magme ispod površine. Ti će im podaci omogućiti da stvore računalni model koji će simulirati kretanje magme kroz Zemljinu koru, što tvori i razdvaja kontinente. "Afar je jedino mjesto na planetu gdje možemo svjedočiti finalnim fazama loma kontinenata i početku širenja morskog dna", rekao je Wright. "Ovaj će nam projekt po prvi put omogućiti razumijevanje toga što se događa. To će biti po prvi put da je netko skupio integralna, multidisciplinarna promatranja potrebna za razumijevanje razdvajanja kontinenata. " Afrička i Arapska ploča susreću se u zabačenom dijelu pustinje Afar na sjeveru Etiopije i već dugo prolaze kroz proces razdvajanja: brzina razdvajanja manja je od 2, 5 centimetara u posljednjih 30 milijuna godina, ali. . . To rasjedanje stvorilo je 345 kilometara depresije Afar i Crveno more. Povremeno, nakupljanje pritiska može voditi do kataklizmičke aktivnosti. U rujnu 2005. niz potresa stvorio je stotine dubinskih i površinskih napuklina. Na nekim se mjestima tlo pomaknulo za gotovo osam metara, a magma, dovoljna za ispunjavanje nekoliko tisuća nogometnih stadiona, ispunila je pukotine između dviju ploča.

Jedna od pukotina nastalih u rujnu 2005. dugačka je više kilometara, a na najširem dijelu prelazi 60 metara Kako se ploče udaljavaju jedna od druge, praznine ispunjava rastopljena stijena. Taj se 'nadjev' hladi kako bi stvorio novo tlo. Za milijun godina te bi procjepe moglo ispuniti Crveno more. "Ovo je uzbudljivo jer svjedočimo rođenju novog oceana", kaže Wright. "Novi će ocean spojiti Crveno more i Adenski zaljev. " Adenski zaljev je 'krak' Arapskog mora smješten između Jemena na Arapskom poluotoku i Somalije na istoku Afrike. Znanstvenici kažu da će se karta Afrike zauvijek promijeniti nastave li se ti procesi. "U geološkom smislu milijun godina je treptaj oka. Ne znamo točno što će se dogoditi, ali vjerujemo da bi to dijelove sjeverne Etiopije i Eritreje moglo pretvoriti u otok, prije nego se puno veća masa zemlje, rog Afrike, odlomi od kontinenta.

- konvergentni – konzumacijski - kao protuteža divergentnim granicama ploča - dvije ploče kolidiraju (sudaraju se) - kolizija - jedna od njih se podvlači ispod druge – subdukcija - postoji mogućnost da se rastali, “konzumira” - popratne pojave – deformacije, vulkanizam, postanak planina, metamorfizam, aktivni potresi, važna mineralna ležišta - tri tipa konvergentnih granica: oceanska kora - kontinentska kora - kontinentska kora

ocean - ocean preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology - 2 oceanske ploče konvergiraju – jedna će subducirati (starija!) - subducirana ploča tone u plašt, zagrijava se i tali – magma zbog manje gustoće od okolnih stijena se uzdiže prema površini nesubducirane ploče – vulkanski otočni luk (gotovo paralelan s oceanskim jarkom, udaljen nekoliko stotina km – ovisi o kutu nagiba subducirane ploče) - back-arc basin (zalučni bazen; Japansko more između Azijskog kontinenta i Japana tj. japanskog otočja) - danas najaktivniji vulkanski otočni luk - Pacifički ocean (otočje Aleuti, Kermadec-Tonga, Japan, Filipini)

ocean - kontinent preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology - oceanska (gušća) kora subducira se ispod kontinenta - magma nastala subdukcijom uzdiže se ispod kontinenta – kristalizira prije nego dođe na površinu ili eruptira na površini stvarajući vulkanski luk - primjer: pacifička obala južne Amerike (Nazca ploča podvlači se ispod južne Amerike) – jarak Čile – mjesto subdukcije; Ande vulkanski luk na nesubduciranoj ploči)

kontinent - kontinent preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology - često kao posljedica ocean – kontinent konvergencije – ako se oceansko dno (ploča) kontinuirano subducira, dva kontinenta se primiču bliže dok ne kolidiraju - kontinentalna kora – velike debljine i manje, ravnomjerne gustoće za razliku od oceanske kore – iako jedan kontinent može djelomično kliznuti ispod drugoga (plitka ili kontinentska subdukcija) ne mogu biti subducirani u astenosferu - planinski lanac – deformirane sedimentne stijene, magmatske intruzive, metamorfne stijene i fragmente oceanske kore – brojni potresi - na taj način su nastali: Pirineji, Alpe, Ural, Dinaridi - primjer: Himalaja (centralna Azija – kolizija kontinent-kontinent, između Indije i Azije – prije oko 30 mil. god. )

Konvekcijska strujanja

preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology preuzeto iz: Wicander, R & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology - unutrašnja dinamika Zemlje – ENDODINAMIKA – uvjetovana prijenosom topline iz unutrašnjosti Zemlje prema površini – konvekcijska strujanja (sporo!) - uzlazni tok prenosi toplinu prema kori Zemlje – širenje kore - silazni tok vraća magmu prema jezgri – sažimanje kore - vrući plašt putuje prema gore, a hladna kora i plašt tonu - sile proizvedene u unutrašnjosti Zemlje – TEKTONSKE SILE – uzrokuju deformaciju stijena kao i vertikalne i horizontalne pomake dijelova Zemljine koreutječe na raspored kontinenata i oceana – TEKTONIKA PLOČA

Granice litosfernih ploča • Konstruktivna – ploče se razmiču, zona spreadinga. • Destruktivna – ploče se podvlače, zona subdukcije. • Konzervativna – ploče se smiču

Konstruktivna granica dviju kontinentalnih ploča. Stvara se tektonski jarak. Npr. : Istočnoafrički tektonski jarak.

Destruktivna granica, subdukcija oceanske pod oceansku ploču. Nastaje otočni vulkanski niz i dubokomorski jarak. Npr. : Japansko otočje.

Vulkanski niz Unutrašnje more Primjer: nastanak japanskog otočja

Destruktivna granica, subdukcija oceanske pod kontinentaknu ploču. Nastaje obalno vulkansko gorje i dubokomorski jarak. Npr. : Ande.

Sudar dviju kontinentalnih ploča. Nastaje ulančano gorje npr. Himalaja ili Apalačko gorje.

Konzervativna granica – smicanje ploča. Pacifička ploča struže uz sjevernoameričku i nastaje rasjedna pukotina.

Ponavljanje • Mjesta gdje se ploče razmiču nazivaju se _______ konstruktivne granice. • Gdje se razmiču kontinentalne ploče nastaje Tektonski jarak (rift). ________ • Subdukcijom oceanske ploče pod oceansku nastaju ______________ Dubokomorski jarak i vulkanski otočni niz. • Himalaje su nastale sudarom dviju kontinentalnih ploča, a tako nastale strukture zovu se Ulančana gorja. _______ • Nastanak ulančanih gorja naziva se _____ orogeneza. Konvekcijska strujanja • Litosferne ploče pomiču ________.