Viac

5: Tektonické platne, geologický čas a zemetrasenia - geovedy


Nikto nepochybuje, že Zem je najhostinnejšou planétou slnečnej sústavy. Máme dýchateľnú atmosféru a teplota, ako Zlatovláska hovorila o kaši, je „tak akurát“. Venuša je príliš horúca, Mars je príliš studený a Mesiac a Merkúr nemajú žiadnu atmosféru, o ktorej by sa dalo hovoriť.

Ale pokiaľ ide o zemetrasenia, ostatné planéty by mohli byť považované za bezpečnejšie miesta na život ako Zem. Je to preto, že vonkajšia škrupina Zeme je rozdelená na veľké dosky nazývané dosky, ktoré medzi sebou trčia a brúsia sa ako obrovské ľadové kryhy. V tomto procese všetko to škrípanie medzi doskami núti časti kôry hore, aby vytvorili hory, čo v tomto procese spôsobuje zemetrasenia. Naproti tomu kôra ostatných vnútorných planét pozostáva výlučne z masívnej horniny, ktorá väčšinu svojej činnosti v oblasti budovania hôr zažila pred miliardami rokov, krátko po vzniku planét. Pohyby kôry na týchto planétach boli teraz utlmené. Nedochádza k vzájomnému brúseniu tanierov, ktoré by sa mohli triasť.

Ale Zem má aktívne sopky a zemetrasenia, ktoré sú geologickými javmi, a aby sme ich pochopili, potrebujeme stručný úvod do ich geologického prostredia. To si vyžaduje, aby sme natiahli myseľ na premýšľanie o pohybujúcich sa masách hornín, ktoré sú extrémne veľké, hrubé niekoľko desiatok míľ a široké stovky míľ. Musíme tiež myslieť na dlhý čas. Rovnako ako nás astronóm žiada, aby sme premýšľali o veľkých vzdialenostiach stoviek miliárd míľ, geológ nás žiada, aby sme premýšľali o tisícoch, ba dokonca miliónoch rokov. Zemetrasenie môže trvať menej ako tridsať sekúnd, je však reakciou na spomalený pohyb masívnych tektonických dosiek na povrchu Zeme, ktorý vytvára napätie po mnoho tisíc rokov.

Ako študujeme zemetrasenia? Môžeme vidieť účinky minulých zemetrasení na prietrže porúch na zemskom povrchu. O zemetraseniach, ktoré sa dejú, sa môžeme dozvedieť podľa drobností, ktoré robia na seizmografickom zázname. Na budúce zemetrasenia môžeme myslieť zmeraním pomalého hromadenia tektonického napätia na Zemi pomocou satelitov na obežnej dráhe a systému Global Positioning System (GPS).


Po celej Zemi prechádzajú seizmické vlny z veľkých zemetrasení. Tieto vlny obsahujú dôležité informácie o vnútornej štruktúre Zeme. Keď seizmické vlny prechádzajú Zemou, sú lomené alebo sa ohýbajú ako lúče svetla, ktoré sa ohýbajú, keď prechádzajú skleneným hranolom. Pretože rýchlosť seizmických vĺn závisí od hustoty, môžeme cestovný čas seizmických vĺn použiť na zmapovanie zmeny hustoty s hĺbkou a ukázať, že Zem sa skladá z niekoľkých vrstiev.

Vnútorná štruktúra Zeme. BGS © UKRI.

P-vlny hypotetického zemetrasenia na severnom póle sa lámu na hranici plášťa jadra a vytvoria sa tieňové zóny. Aj keď sa P-vlny znova objavia, S-vlny nie. BGS © UKRI.

Táto krehká, najvzdialenejšia vrstva sa líši v hrúbke od asi 25 do 70 km pod kontinentmi a od asi 5 do 10 km pod oceánmi. Kontinentálna kôra má pomerne zložitú štruktúru a je vyrobená z mnohých rôznych druhov hornín.

Pod kôrou leží hustý plášť, siahajúci do hĺbky 2890 km. Skladá sa z hustých silikátových hornín. Vlny P aj S zo zemetrasení prechádzajú plášťom, čo dokazuje, že je pevné.

Existujú však samostatné dôkazy o tom, že časti plášťa sa vo veľmi dlhých geologických časových mierkach správajú ako tekutina, pričom horniny pomaly tečú v obrovských konvekčných bunkách.

V hĺbke asi 2 900 km je hranica medzi plášťom a jadrom Zeme. Jadro je zložené zo železa a vieme, že existuje, pretože láme seizmické vlny a vytvára ‘ tieňovú zónu ’ vo vzdialenosti medzi 103 ° a 143 °. Tiež vieme, že vonkajšia časť jadra je tekutá, pretože S-vlny ním neprechádzajú.


Teória platňovej tektoniky

Keď prišiel koncept šírenia morského dna, vedci zistili, že je to mechanizmus, ktorý vysvetľuje, ako sa kontinenty môžu pohybovať po povrchu Zeme. Rovnako ako vedci pred nami, teraz zlúčime myšlienky kontinentálneho driftu a morského dna do teórie platňovej tektoniky.

Tektonické platne Zeme

Morské dno a kontinenty sa pohybujú po povrchu Zeme, ale čo sa vlastne pohybuje? Aká časť Zeme tvorí „platne“ v doskovej tektonike? Táto otázka bola zodpovedaná aj kvôli technológii vyvinutej počas vojnových čias a#8211 v tomto prípade studenej vojne. The taniere sú tvorené litosférou.

Obrázok 1. Zemetrasenia načrtávajú dosky.

V priebehu päťdesiatych a začiatku šesťdesiatych rokov minulého storočia vedci vytvorili siete seizmografov, aby zistili, či nepriateľské krajiny testujú atómové bomby. Tieto seizmografy tiež zaznamenali všetky zemetrasenia okolo planéty. Seizmické záznamy by sa dali použiť na lokalizáciu zemetrasenia epicentrumje bod na povrchu Zeme priamo nad miestom, kde dochádza k zemetraseniu.

Epicentra zemetrasenia ohraničujú dosky. Hrebene, priekopy a veľké chyby v strednom oceáne označujú okraje platní a tu dochádza k zemetraseniam (obrázok 1).

Litosféra je rozdelená na tucet veľkých a niekoľkých menších platní (obrázok 2). Okraje dosiek je možné nakresliť spojením bodov, ktoré označujú zemetrasenia a#8217 epicentra. Jedna doska môže byť vyrobená zo všetkej oceánskej litosféry alebo všetkej kontinentálnej litosféry, ale takmer všetky platne sú vyrobené z kombinácie oboch.

Obrázok 2. Litosférické platne a ich názvy. Šípky ukazujú, či sa platne pohybujú od seba, či sa pohybujú spoločne alebo či sa kĺzajú okolo seba.

Pohyb dosiek po povrchu Zeme sa nazýva platňová tektonika. Platne sa pohybujú rýchlosťou niekoľko centimetrov za rok, približne rovnako rýchlo rastú aj nechty na rukách.

Ako sa dosky pohybujú

Obrázok 3. Plášťová konvekcia poháňa tektoniku dosiek. Horúci materiál stúpa na stredooceánskych hrebeňoch a klesá v hlbokých morských zákopoch, vďaka ktorým sa platne pohybujú pozdĺž zemského povrchu.

Ak rozhádzanie morského dna poháňa taniere, čo poháňa šírenie morského dna? Zobrazte dve konvekčné bunky vedľa seba v plášti, podobne ako na obrázku 3.

  1. Horúci plášť z dvoch susedných buniek stúpa v osi hrebeňa a vytvára novú oceánsku kôru.
  2. Horná končatina konvekčnej komory sa pohybuje horizontálne od hrebeňového hrebeňa, rovnako ako nové morské dno.
  3. Vonkajšie končatiny konvekčných buniek sa ponoria do hlbšieho plášťa a vlečú aj oceánsku kôru. To sa deje v hlbokých morských zákopoch.
  4. Materiál klesá k jadru a pohybuje sa horizontálne.
  5. Materiál sa zahrieva a dostane sa do zóny, kde opäť stúpa.

Pozrite sa na túto animáciu plášťovej konvekcie a sledujte toto video:


Hranice taniera

Hranice taniera sú okraje, kde sa stretávajú dve platne. Väčšina geologických činností, vrátane sopiek, zemetrasení a budovania hôr, prebieha na hraniciach dosiek. Ako sa môžu dve dosky vzájomne pohybovať?

  • Rozdielne hranice dosiek: dve platne sa od seba vzďaľujú.
  • Konvergentné hranice dosiek: dve platne sa pohybujú k sebe.
  • Transformujte hranice dosiek: dva taniere sa navzájom prekĺznu.

Typ hranice dosky a typ kôry nachádzajúcej sa na každej strane hranice určuje, aký druh geologickej činnosti sa tam bude nachádzať.

Rozdielne hranice tanierov

Dosky sa od seba oddeľujú na stredooceánskych hrebeňoch, kde sa vytvára nové morské dno. Medzi dvoma platňami je priekopová prepadlina. Lávové prúdy na povrchu sa rýchlo ochladzujú a menia sa na čadič, ale hlbšie v kôre sa magma ochladzuje pomalšie a vytvára gabro. Celý hrebeňový systém je teda tvorený vyvrelými horninami, ktoré sú buď extrúzne, alebo rušivé. Zemetrasenia sú na stredooceánskych hrebeňoch bežné, pretože pohyb magmy a oceánskej kôry má za následok chvenie kôry. Prevažná väčšina stredooceánskych hrebeňov sa nachádza hlboko pod morom (obrázok 4).

Obrázok 4. a) Island je jedno miesto, kde sa hrebeň nachádza na súši: stredoatlantický hrebeň oddeľuje severoamerickú a euroázijskú dosku (b) puklinové údolie v stredoatlantickom chrbte na Islande.

Obrázok 5. Arabské, indické a africké taniere sa od seba oddeľujú a vytvárajú tak Veľké roztržkové údolie v Afrike. Mŕtve more vyplňuje trhliny morskou vodou.

Pozrite sa na tieto animácie:

Môžu sa na kontinente vyskytnúť rozdielne hranice dosiek? Aký je výsledok? Inkontinentálne rifting (obrázok 5), magma stúpa pod kontinent, čo spôsobuje, že sa stenčuje, láme a nakoniec sa rozpadá. Nová oceánska kôra vybuchne v prázdnote a vytvorí oceán medzi kontinentmi.

Hranice zbiehavej platne

Keď sa dve platne zbiehajú, výsledok závisí od typu litosféry, z ktorej sú platne vyrobené. Bez ohľadu na to, rozbitie dvoch obrovských dosiek litosféry dohromady má za následok generovanie magmy a zemetrasenia.

Obrázok 6. Subdukcia oceánskej platne pod kontinentálnou doskou spôsobuje zemetrasenia a tvorí líniu sopiek známu ako kontinentálny oblúk.

Oceánsky kontinent

Keď sa oceánska kôra zbieha s kontinentálnou kôrou, hustejšia oceánska doska sa ponorí pod kontinentálnu dosku. Tento proces, tzv subdukcia, sa vyskytuje v oceánskych zákopoch (obrázok 6). Celý región je známy ako a subdukčná zóna. Subdukčné zóny majú veľa intenzívnych zemetrasení a sopečných erupcií. Subdukčná doska spôsobuje topenie v plášti. Magma stúpa a vybuchuje a vytvára sopky. Tieto pobrežné sopečné hory sa nachádzajú v línii nad subdukčnou doskou (obrázok 7). Sopky sú známe ako a kontinentálny oblúk.

Obrázok 7. a) V zákope lemujúcom západný okraj Južnej Ameriky sa doska Nazca subdukuje pod juhoamerickou doskou, čo má za následok vznik Ánd (hnedých a červených vrchov) (b) Konvergencia vytlačila v Andách vápenec. Hory, kde sú sopky bežné.

Sopky severovýchodnej Kalifornie - sopky Lassen Peak, Mount Shasta a Medicine Lake - spolu so zvyškom kaskádových hôr severozápadného Pacifiku sú výsledkom subdukcie platne Juan de Fuca pod severoamerickou doskou (obrázok 8). Doska Juan de Fuca je vytvorená morským dnom, ktoré sa šíri priamo na pobreží hrebeňa Juan de Fuca.

Obrázok 8. Kaskádové hory severozápadného Pacifiku sú kontinentálnym oblúkom.

Ak je magma v kontinentálnom oblúku felsická, môže byť príliš viskózna (hustá) na to, aby prešla kôrou. Magma bude pomaly chladnúť, aby vytvorila žulu alebo granodiorit. Tieto veľké telá dotieravých vyvrelých hornín sa nazývajú batolity, ktorý môže byť jedného dňa vyzdvihnutý a vytvoriť pohorie (obrázok 9).

Obrázok 9. Batolit Sierry Nevady sa ochladil pod sopečným oblúkom zhruba pred 200 miliónmi rokov. Skala je tu na hore Whitney dobre exponovaná. Podobné batolity sa pravdepodobne tvoria aj dnes pod Andami a kaskádami.

Oceán-oceán

Keď sa dve oceánske platne zblížia, staršia, hustejšia doska sa subduktuje do plášťa. Priekopa oceánu označuje miesto, kde je platňa zatlačená nadol do plášťa. Séria sopiek, ktorá rastie na hornej oceánskej platni, je ostrovný oblúk. Myslíte si, že sú zemetrasenia v týchto oblastiach bežné (obrázok 10)?

Obrázok 10. (a) Subdukcia oceánskej platne pod oceánskou doskou má za následok sopečný ostrovný oblúk, oceánsku priekopu a mnoho zemetrasení. b) Japonsko je ostrovný oblúk v tvare oblúka zložený zo sopiek pri ázijskej pevnine, ako je vidieť na tomto satelitnom obrázku.

Kontinent-kontinent

Kontinentálne platne sú príliš silné na to, aby sa subduktovali. Čo sa stane s kontinentálnym materiálom, keď narazí? Pretože nemá kam ísť, ale hore, vytvára to niektoré z najväčších pohorí na svete (obrázok 11). Magma nemôže preniknúť do tejto hrubej kôry, takže nie sú žiadne sopky, aj keď magma zostáva v kôre. Metamorfované horniny sú bežné kvôli stresu, ktorý kontinentálna kôra zažíva. Kolízie kontinent-kontinent spôsobujú obrovské a silné zemské otrasy.

Obrázok 11. a) Pri konvergencii kontinent-kontinent sa platne tlačia nahor, aby vytvorili vysoké pohorie. b) Najvyššie hory sveta, Himaláje, sú výsledkom zrážky indickej dosky s euroázijskou doskou, ktorú vidieť na tejto fotografii z Medzinárodnej vesmírnej stanice.

Pozrite sa na túto animáciu stúpania Himalájí.

Apalačské pohorie je pozostatkom veľkého pohoria, ktoré bolo vytvorené pred zhruba 250 miliónmi rokov, keď Severná Amerika vrazila do Eurázie.

Transformujte hranice taniera

Obrázok 12. Pri poruche San Andreas v Kalifornii sa Pacific Plate kĺže na severozápad vzhľadom na severoamerickú platňu, ktorá sa pohybuje na juhovýchod. Na severnom konci obrázku sa hranica transformácie zmení na subdukčnú zónu.

Hranice transformačnej platne sú vnímané ako transformovať chyby, kde sa dve platne pohybujú okolo seba v opačných smeroch. Poruchy transformácie na kontinentoch prinášajú silné zemetrasenia (obrázok 12).

Kalifornia je geologicky veľmi aktívna. Aké sú tri hlavné hranice tanierov v Kalifornii alebo v jej blízkosti (obrázok 13)?

  1. Hranica transformačnej dosky medzi tichomorskou a severoamerickou doskou vytvára San Andreas Fault, najznámejšiu chybu transformácie na svete.
  2. Hneď na mori, divergentná hranica dosky, hrebeň Juan de Fuca, vytvára tanier Juan de Fuca.
  3. Konvergentná hranica dosky medzi oceánskou doskou Juan de Fuca a severoamerickou kontinentálnou doskou vytvára sopky Cascade.

Obrázok 13. Táto mapa ukazuje tri hlavné hranice dosiek v Kalifornii alebo v jej blízkosti.

Stručný prehľad troch typov hraníc dosiek a štruktúr, ktoré sa tam nachádzajú, je predmetom tohto videa bez slov.

Zem meniaci sa povrch

Geológovia vedia, že Wegener mal pravdu, pretože pohyby kontinentov vysvetľujú toľko o geológii, ktorú vidíme. Väčšina geologických aktivít, ktoré dnes na planéte vidíme, je spôsobená interakciami pohybujúcich sa dosiek.

Obrázok 14. Pohoria Severnej Ameriky.

Kde sa na mape Severnej Ameriky (obrázok 14) nachádzajú pohoria? Na základe toho, čo ste sa dozvedeli o tektonike dosiek, sa pokúste zodpovedať nasledujúce otázky:

  1. Aký je geologický pôvod kaskádového pohoria? Kaskády sú reťazou sopiek na severozápadnom Pacifiku. Na diagrame nie sú označené, ale ležia medzi pohorím Sierra Nevada a pobrežným pásmom.
  2. Aký je geologický pôvod Sierry Nevady? (Tip: Tieto hory sú vyrobené z granitických prienikov.)
  3. Aký je geologický pôvod Apalačských hôr na východe USA?

Obrázok 15. Asi pred 200 miliónmi rokov boli Apalačské vrchy na východe Severnej Ameriky pravdepodobne kedysi také vysoké ako Himaláje, ale od rozpadu Pangey boli výrazne zvetrané a erodované.

Nezabudnite, že Wegener použil podobnosť hôr na západnej a východnej strane Atlantiku ako dôkaz svojej hypotézy kontinentálneho driftu. Keď sa Pangea spojila, Appalačské hory sa vytvorili na konvergentnej hranici dosky (obrázok 15).

Predtým, ako sa Pangea spojila, oddelil kontinenty oceán, kde je teraz Atlantik. Protaatlantický oceán sa zmenšoval, pretože Tichý oceán rástol. V súčasnosti sa Pacifik zmenšuje, pretože Atlantik rastie. Toto superkontinentálny cyklus je zodpovedný za väčšinu geologických vlastností, ktoré vidíme, a mnoho ďalších, ktoré sú už dávno preč (obrázok 16).

Obrázok 16. Vedci si myslia, že vznik a rozpad superkontinentu prebieha zhruba každých 500 miliónov rokov. Superkontinentom pred Pangea bola Rodinia. Keď zmizne Tichý oceán, vytvorí sa nový kontinent.

Táto animácia ukazuje pohyb kontinentov za posledných 600 miliónov rokov, začínajúc rozpadom Rodinie.

Zhrnutie

  • Dosky litosféry sa pohybujú kvôli konvekčným prúdom v plášti. Jeden druh pohybu je produkovaný šírením morského dna.
  • Hranice taniera je možné určiť načrtnutím epicentier zemetrasenia.
  • Platne interagujú na troch typoch hraníc platní: divergentných, konvergentných a transformačných.
  • Väčšina geologickej činnosti Zeme prebieha na hraniciach dosiek.
  • Na rozdielnej hranici spôsobuje sopečná činnosť stredný oceánsky hrebeň a malé zemetrasenia.
  • Na konvergentnej hranici s najmenej jednou oceánskou doskou, oceánskou priekopou sa vyvíja reťaz sopiek a dochádza k mnohým zemetraseniam.
  • Na konvergentnej hranici, kde sú obe platne kontinentálne, rastú pohoria a sú časté zemetrasenia.
  • Na hranici transformácie dochádza k poruche transformácie a dochádza k rozsiahlym zemetraseniam, ale nie sú tam žiadne sopky.
  • Procesy, ktoré pôsobia dlhodobo, vytvárajú geografické vlastnosti Zeme.

Súbory Google Earth ™/KML

Zobrazte zemetrasenia v reálnom čase, animácie seizmicity a niekoľko možností zemetrasenia v reálnom čase vrátane farby podľa veku/hĺbky.

Poruchy a súvisiace záhyby v USA, o ktorých sa predpokladá, že sú zdrojmi zemetrasení M> 6 počas štvrtohôr (posledných 1 600 000 rokov). 20 MB súbor ZIP

Zobrazte minulé zemetrasenia v aplikácii Google Earth. Hľadaj v katalógu zemetrasení ComCat a ako výstupný formát zvoľte KML.

Rozbaľovacie okno zobrazuje tektonické súhrny pre každé zemetrasenie M7+ v rokoch 2000 až 2015 so základnými informáciami o udalostiach a odkazom na údaje o udalostiach v katalógu zemetrasení.

Najvzdialenejšia škrupina Zeme pozostáva z mozaiky z pevných „dosiek“, ktoré sa navzájom pohybujú stovky miliónov rokov.

Preskúmajte viacero vrstiev aplikácie Google Earth súvisiacich s geológiou a geologickými nebezpečenstvami oblasti väčšieho zálivu.

Pomocou tejto virtuálnej prehliadky zemetrasenia v roku 1868 v aplikácii Google Earth sa môžete dozvedieť o zemetrasení v roku 1868, vizualizovať jeho účinky a lepšie naplánovať jeho očakávané opakovanie. Môžete si prezerať historické poškodené fotografie vedľa seba s modernými fotografiami nasnímanými z rovnakého výhodného miesta. Môžete sa tiež dozvedieť, ako urbanizácia zmenila krajinu Bay Area od roku 1868.

Interaktívna prehliadka porúch a histórie zemetrasenia v San Franciscu s mapami, historickými fotografiami, citátmi ľudí, ktorí prežili zemetrasenie, a ďalšími.

1-metrové rozlíšenie holých zemských kopcov z topografického súboru údajov GeoEarthScope LiDAR zo severnej Kalifornie. Stiahnutím tohto súboru a jeho otvorením v aplikácii Google Earth môžu používatelia prehľadávať tienidlá s dvoma uhlami osvetlenia (315 a 45 stupňov) a hľadať chyby v severnom poruchovom systéme San Andreas. Rozsah údajov LiDAR je znázornený azúrovými farebnými obrysmi. Stínadlá sa načítajú, akonáhle používateľ priblíži oblasť záujmu.

Mapa zobrazujúca aktívne stopy porúch v zóne Hayward Fault Zone, vrátane virtuálnej prehliadky Haywardovej poruchy v oblasti východného zálivu San Francisco Bay, ktorú je možné zobraziť v aplikácii Google Earth.


Zoznam tektonických dosiek

The zoznam tektonických dosiek pozostáva z osvedčených a navrhovaných tektonických dosiek Zeme. Platne, ktoré už neexistujú, nie sú uvedené v zozname.

názov Plocha v
steradiant Ώ ]
Pozícia
Africký tanier ΐ ]
(Núbijský tanier)
(tiež Africký tanier)
1.44065 Kontinent Afriky západne od Východoafrickej priekopovej doliny
Egejská morská doska Α ] 0.00793 Peloponnes, Egejské ostrovy, západné pobrežie Anatólie
Platňa Altiplano Β ] 0.02050 južné Peru, Bolívia, severné Čile
Doska Amur Γ ] 0.13066 juhovýchod Ruska východne od jazera Baykal, Manjuria, Kórea, západné hlavné ostrovy Japonska
Anatolský tanier Α ]
(tiež Tanier Anatolia)
0.01418 Anatolia okrem severného a západného pobrežia, severného Cypru
Antarktická doska ΐ ] 1.43268 Antarktída, južný Tichý oceán, väčšina južného oceánu
Arabský tanier ΐ ] 0.12082 Orientujte sa južne od pohoria Taurus a Zagros, Arabský polostrov
Austrálsky tanier ΐ ]
(tiež Austrálsky tanier)
1.13294 Austrália, časti Nového Zélandu, južná polovica Novej Guiney, južný Indický oceán až na západ od Sumatry
Doska Balmoral Reef Ώ ] 0.00481 severná časť Fidži
Morská doska Banda Δ ] 0.01715 južná polovica Sulawesi, Bandské more, Ambon (Indonézia)
Doska Vtáčej hlavy Ώ ] 0.01295 Polostrov Vogelkop, Halmahera (Indonézia)
Barmský tanier Ε ] 0.01270 Andamanské ostrovy, Nicobarské ostrovy, severný cíp Sumatry
Karibská doska Ζ ] 0.07304 Honduras, Salvador, Nikaragua, Antily okrem Kuby
Caroline Plate Η ] 0.03765 Palau, Západné Karolíny (Mikronézia)
Kokosová doska ΐ ] 0.07223 Tichý oceán na pobreží Strednej Ameriky
Útesová doska Conway Ώ ] 0.00356 južná časť Fidži
Tanier Veľkonočného ostrova ⎖ ] 0.00411 Tichý oceán západne od Veľkonočného ostrova
Euroázijský tanier ΐ ]
(tiež Eurázijský tanier)
1.19630 takmer celá Eurázia, okrem Anatólie, Orientu, Arabského polostrova, Indie, juhovýchodnej Ázie a východnej Sibíri
Doska Futuna Ώ ] 0.00079 Tichý oceán okolo Wallisu a Futuny
Galapágsky tanier ⎗ ] 0.00036 Tichý oceán okolo súostrovia Galapágy
Indický tanier ΐ ]
(tiež India tanier)
0.30637 India, Srí Lanka, severný Indický oceán
Doska Juan de Fuca ⎘ ] 0.00632 Tichý oceán na pobreží Oregon, štát Washington a Britská Kolumbia
Doska Juan Fernandez ⎙ ] 0.00241 Tichý oceán južne od Veľkonočného ostrova
Doska Kermadec Ώ ] 0.01245 východná polovica Severného ostrova (Nový Zéland), Kermadecké ostrovy
Doska Manus ⎚ ] 0.00020 Tichý oceán južne od Lavongai (Papua Nová Guinea)
Maoke Plate Ώ ] 0.00284 severozápadná časť Novej Guiney bez polostrova Vogelkop
Mariana Plate Ώ ] 0.01037 Mariánske ostrovy (západný Tichý oceán)
Morská doska Molucca Δ ] 0.01030 severná polovica Sulawesi, Buru, Molucké more (Indonézia)
Doska Nazca ΐ ] 0.39669 Tichý oceán medzi Veľkonočným ostrovom a Južnou Amerikou
Nová platňa pre Hebridy Ώ ] 0.01585 Nové Hebridy (západný Tichý oceán)
Doska Niuafo'ou ⎛ ] 0.00306 Tichý oceán severozápadne od Tongy
Severoamerická tanier ΐ ]
(tiež Severná Amerika tanier)
1.36559 Severná Amerika vrátane Mexika a Guatemaly, severovýchodná Sibír, Kuba, západný Island
Platňa North Andes ⎜ ] 0.02394 Columbia, Ekvádor
Platňa North Bismarck ⎝ ] 0.00956 Súostrovie Bismarck okrem Novej Británie
Ochotská doska ⎞ ] 0.07482 Kamčatka, Sachalin, Kurilské ostrovy, severné hlavné japonské ostrovy
Okinawský tanier Ώ ] 0.00802 Ryukyu Islands, severný cíp Formosy
Panamský tanier ⎟ ] 0.00674 Panama, Kostarika
Pacific Plate Ώ ] 2.57685 Tichý oceán západne od Veľkonočného ostrova, okrem západných okrajov
Filipínska morská doska Η ] 0.13409 Filipínske more
Platňa Rivera ⎠ ] 0.00249 Tichý oceán na pobreží Jalisco (Mexiko)
Seamon Plate Ώ ] 0.00317 Salomon Sea (západný Tichý oceán)
Sendvičový tanier ⎡ ] 0.00454 Južný oceán západne od Južných sendvičových ostrovov
Scotia Plate ⎡ ] 0.04190 Južný oceán od Drake Passage na západ od Južných sendvičových ostrovov
Shetlandská doska Ώ ]
(hypotetický)
0.00178 Južné Shetlandské ostrovy (Južný oceán)
Doska Somálska ⎢ ] 0.47192 Afrika východne od Východoafrickej priekopy, Madagaskar, západný Indický oceán
Juhoamerická tanier ΐ ]
(tiež Tanier Južnej Ameriky)
1.03045 Južná Amerika okrem Kolumbie, Ekvádoru, južného Peru, Bolívie a severného Čile
Doska South Bismarck ⎣ ] 0.00762 Nová Británia, pobrežie Novej Guiney západne od Novej Británie
Tanier Sunda Δ ] 0.21967 Sumatra, Borneo, Jáva, Bali, Sumbawa, juhovýchodná Ázia
Timor Plate Ώ ] 0.00870 Ostrovy Flores, Sumba, Timor
Tanier Tonga ⎛ ] 0.00625 Tonga
Tanier Woodlark ⎝ ] 0.01116 centrálna časť Novej Guiney
Doska Yangtze Γ ] 0.05425 juhovýchodnej Číny

Mapa tektonických dosiek po Bird 2003 Ώ ]. Šípky označujú smer pohybu dosiek a ich rýchlosť v milimetroch za rok vzhľadom na africkú dosku.


Paleomagnetizmus, polárna vandrovka a platňová tektonika

Štúdium magnetického poľa Zeme zaznamenané v horninovom zázname bolo dôležitým kľúčom pri rekonštrukcii histórie pohybov dosiek. Už sme videli, ako záznam magnetických zvratov viedol k potvrdeniu hypotézy o šírení morského dna. Koncept zdanlivých polárnych túlavých dráh bol nápomocný pri určovaní rýchlosti, smeru a rotácie kontinentov.

Zjavný polárny vandr

Na ilustráciu myšlienky polárneho putovania si predstavte, že máte kompozitnú sopku na kontinente, ako je ten v náčrte nižšie. Uisťujem vás, že náčrt bude lepšie pochopený, ak budete pri kreslení sledovať aj televízny prenos, v ktorom hovorím.

Zjavný náčrt polárnej vandrovky

Prepis získate kliknutím sem

Aby sme ilustrovali zdanlivú cestu polárnych vandroviek, povedzme, že tu máme Zem a ona má také póly, aké sú dnes. Magnetické siločiary takto idú. A povedzme, že tu máme kontinent. Vyzerá to takto. Na tomto kontinente je sopka a je to zložená sopka. Kompozitná sopka chrlí lávu a postupne si takto vytvára lávové prúdy. Tu je láva zostupujúca z tejto strany. Predstierajme, že sme geológ a ideme na túto sopku a odoberieme niekoľko vzoriek týchto lávových prúdov. Tu si priblížime tieto lávové prúdy. Najvyššia vzorka lávového prúdu, ktorú tu nazveme zelená. Pod tým zeleným je viac oranžovo-žltého lávového prúdu a potom pod ním je tu tento najstarší. Máme magnetometer, a tak sa môžeme pokúsiť zistiť, akým spôsobom sa všetky tieto lávové prúdy považovali za severné, keď sa vytvorili a ochladili. Povedzme, že červená ukazuje týmto smerom a žltkastá vyzerá takto. Zelená sa vytvorila v poli ako dnes, takže jej sever je taký. Existujú dve možné vysvetlenia, ako sa to mohlo stať. Nakreslíme ich priamo sem. Vysvetlenie 1 je, že póly sa pohybovali a kontinent zostal na tom istom mieste. V takom prípade tu máme kontinent. Keď sa vytvorila najnovšia láva, tieto zelené veci, pól bol práve tu, kde je dnes. Ale keď táto sopka vytvárala žltú lávu, pól bol na trochu inom mieste. Bolo to skôr ako tu. Najstarší lávový prúd zaznamenáva stĺp, ktorý sa v tomto smere viac podobal. V tomto prípade skončíme s tým, čo nazývame zdanlivou polárnou túlavou cestou. Postupom času sa spätne, keď do súčasnosti, pól pohyboval týmto smerom. Ďalšou možnosťou je, že sa kontinent pohne a pól zostane na rovnakom mieste. V takom prípade by tu bol dnešný zelený kontinent. Keď táto láva zamrzla, ukazovala na sever k severnému pólu. Keď sa vytvorila táto žltá láva, ak by bol pól na tom istom mieste, kontinent by tu musel byť niekde takto, pretože jeho láva zamrzla na sever, ale potom, keď sa tento kontinent presunul do súčasnej polohy s lávou stále zamrznutý na mieste, teraz ukazuje iným smerom, ktorý už nie je tam, kde je sever. Ak sa vrátime ešte ďalej v čase k červenej láve, potom kontinent zrejme sedel v takej polohe. Keď sa láva vytvorila, ukazovala na sever, potom keď tento kontinent prešiel touto rotáciou, táto láva už bola na svojom mieste zamrznutá, takže smer, ktorým ukazuje, nie je na tom istom mieste, ako je teraz sever. Môžeme skonštruovať cestu - zdanlivo túlavú cestu, ak chcete - kontinentu. Vidíme, že kontinent musel ísť nejako takto. Toto je v opačnom smere, ako sme predtým skonštruovali.

Táto sopka z času na čas vybuchne a keď jej láva stuhne a ochladne, zaznamenáva smer magnetického poľa Zeme. Geológ vyzbrojený magnetometrom mohol vzorkovať dole cez vrstvy stuhnutej lávy a sledovať tak smer a intenzitu poľa v priebehu geologického času zaznamenaného touto sopkou. V skutočnosti to urobili geológovia a zistili, že smer severného pólu v priebehu času nebol stacionárny, ale namiesto toho sa zrejme dosť pohyboval. Na to boli dve možné vysvetlenia:

  1. Buď bol pól nehybný a kontinent sa časom posunul, príp
  2. Kontinent bol nehybný a pól sa postupom času pohyboval.

Šírenie morského dna zachraňuje deň!

Pred prijatím tektoniky dosiek si väčšina geológov myslela, že pól sa musel pohnúť. Akonáhle sa však na rôznych kontinentoch robili ďalšie a ďalšie merania, ukázalo sa, že všetky rôzne dráhy polárnych vandrov sa nedajú zladiť. Pól nemohol byť na dvoch miestach naraz a navyše všetky morské dna zaznamenávali buď sever alebo juh, ale nie smery medzi nimi. Ako by teda mohli lávy rovnakého veku na rôznych pozemských masách ukazovať historické smery severného pólu odlišne? Hneď ako bolo šírenie morského dna uznané za životaschopný mechanizmus pohybu litosféry, geológovia si uvedomili, že tieto „zdanlivé cesty polárnych vandrov“ je možné použiť na rekonštrukciu minulých pohybov kontinentov za predpokladu, že pól bol vždy približne na tom istom mieste ( okrem reverzácií).

Výpočet paleomagnetickej šírky

Príklad na mojej rozprávkovej kresbe poskytuje dosť vágny popis myšlienky použitia paleomagnetických údajov na rekonštrukciu bývalých polôh kontinentov, ale ako sa to vlastne robí? Používame magnetometre.

Uhol medzi magnetickým poľom Zeme a horizontálou sa nazýva magnetický sklon. Pretože Zem je okrúhle teleso v dipólovom poli, sklon je priamo závislý od zemepisnej šírky. V skutočnosti je dotyčnica uhla sklonu rovná dvojnásobku dotyčnice magnetickej šírky, čo je zemepisná šírka, na ktorej permanentne magnetizovaná hornina sedela, keď sa magnetizovala. Preto vzhľadom na znalosť vašej aktuálnej polohy a magnetometrický údaj sklonu vašej geologickej položky, o ktorú máte záujem, ako je napríklad čadičový prúd, môžete vypočítať magnetickú šírku v čase jej vzniku, porovnať ju so súčasným umiestnením a určiť. koľko stupňov zemepisnej šírky sa vaša súčasná poloha posunula od ochladenia skaly.


Dosková tektonika a ohnivý kruh

Ohnivý kruh je sopka a miesto seizmickej aktivity alebo zemetrasenia okolo okrajov Tichého oceánu.

Veda o Zemi, geológia, geografia, fyzická geografia

Tu sú uvedené logá programov alebo partnerov NG Education, ktoré poskytli alebo prispeli k obsahu na tejto stránke. Vyrovnané

Odkazy

Ohnivý kruh je sopka a miesto seizmickej aktivity alebo zemetrasenia okolo okrajov Tichého oceánu. Zhruba 90% všetkých zemetrasení sa vyskytuje pozdĺž Ohnivého kruhu a kruh je posiaty 75% všetkých aktívnych sopiek na Zemi.

Ohnivý kruh nie je celkom kruhový prsteň. Má tvar podkovy 40 000 kilometrov (25 000 míľ). Séria 452 sopiek sa tiahne od južného cípu Južnej Ameriky, hore pozdĺž pobrežia Severnej Ameriky, cez Beringovu úžinu, dole cez Japonsko a na Nový Zéland. Niekoľko aktívnych a spiacich sopiek v Antarktíde však prsten & ldquoclose & rdquo.

Hranice taniera 


Ohnivý kruh je výsledkom doskovej tektoniky. Tektonické dosky sú obrovské dosky zemskej a rsquosovej kôry, ktoré do seba zapadajú ako kúsky skladačky. Dosky nie sú upevnené, ale neustále sa pohybujú na vrstve pevnej a roztavenej horniny nazývanej plášť. Niekedy sa tieto platne zrazia, od seba vzdialia alebo sa kĺžu vedľa seba. Väčšina tektonickej aktivity v Ohnivom kruhu prebieha v týchto geologicky aktívnych zónach.

Konvergentnú hranicu dosky tvoria tektonické dosky, ktoré do seba narážajú. Konvergentné hranice sú často subdukčné zóny, kde ťažšia doska vkĺzne pod ľahšiu dosku a vytvára hlboký priekop. Táto subdukcia mení hustý materiál plášťa na plávajúcu magmu, ktorá stúpa cez kôru na povrch Zeme a rsquos. Rastúca magma počas miliónov rokov vytvára sériu aktívnych sopiek známych ako sopečný oblúk.

Ak by ste chceli vypustiť vodu z Tichého oceánu, videli by ste sériu hlbokých oceánskych zákopov, ktoré prebiehajú rovnobežne so zodpovedajúcimi sopečnými oblúkmi pozdĺž Ohnivého kruhu. Tieto oblúky vytvárajú ostrovy aj kontinentálne pohoria.

Aleutské ostrovy v americkom štáte Aljaška napríklad prebiehajú rovnobežne s Aleutským priekopou. Oba geografické prvky sa naďalej formujú ako subdukty tichomorskej platne pod severoamerickou doskou. Aleutský priekop dosahuje maximálnu hĺbku 7679 metrov (25194 stôp). Na Aleutských ostrovoch je 27 z USA a 65 historicky aktívnych sopiek.

Pohorie Andy v Južnej Amerike prebieha rovnobežne s priekopou Peru a Čile, vytvorenou ako subdukty dosky Nazca pod juhoamerickou doskou. Medzi pohorie Andy patrí najvyššia aktívna sopka na svete a rsquos Nevados Ojos del Salado, ktorá sa týči do 6 879 metrov (22 500 stôp) pozdĺž hraníc Čile a Argentíny. Mnoho sopiek v Antarktíde je tak geologicky spojených s juhoamerickou časťou Ohnivého kruhu, že niektorí geológovia tento región označujú ako & ldquoAntarctandes. & Rdquo

A divergent boundary is formed by tectonic plates pulling apart from each other. Divergent boundaries are the site of seafloor spreading and rift valleys. Seafloor spreading is the process of magma welling up in the rift as the old crust pulls itself in opposite directions. Cold seawater cools the magma, creating new crust. The upward movement and eventual cooling of this magma has created high ridges on the ocean floor over millions of years.

The East Pacific Rise is a site of major seafloor spreading in the Ring of Fire. The East Pacific Rise is located on the divergent boundary of the Pacific Plate and the Cocos Plate (west of Central America), the Nazca Plate (west of South America), and the Antarctic Plate. In addition to volcanic activity, the rise also has a number of hydrothermal vents.

A transform boundary is formed as tectonic plates slide horizontally past each other. Parts of these plates get stuck at the places where they touch. Stress builds in those areas as the rest of the plates continue to move. This stress causes the rock to break or slip, suddenly lurching the plates forward and causing earthquakes. These areas of breakage or slippage are called faults. The majority of Earth&rsquos faults can be found along transform boundaries in the Ring of Fire.

The San Andreas Fault, stretching along the central west coast of North America, is one of the most active faults on the Ring of Fire. It lies on the transform boundary between the North American Plate, which is moving south, and the Pacific Plate, which is moving north. Measuring about 1,287 kilometers (800 miles) long and 16 kilometers (10 miles) deep, the fault cuts through the western part of the U.S. state of California. Movement along the fault caused the 1906 San Francisco earthquake, which destroyed nearly 500 city blocks. The earthquake and accompanying fires killed roughly 3,000 people and left half of the city&rsquos residents homeless.

The Ring of Fire is also home to hot spots, areas deep within the Earth&rsquos mantle from which heat rises. This heat facilitates the melting of rock in the brittle, upper portion of the mantle. The melted rock, known as magma, often pushes through cracks in the crust to form volcanoes.

Hot spots are not generally associated with the interaction or movement of Earth&rsquos tectonic plates. For this reason, many geologists do not consider hot spot volcanoes part of the Ring of Fire.

Mount Erebus, the most southern active volcano on Earth, sits over the eruptive zone of the Erebus hot spot in Antarctica. This glacier-covered volcano has a lava lake at its summit and has been consistently erupting since it was first discovered in 1841.

Active Volcanoes in the Ring of Fire

Most of the active volcanoes on The Ring of Fire are found on its western edge, from the Kamchatka Peninsula in Russia, through the islands of Japan and Southeast Asia, to New Zealand.

Mount Ruapehu in New Zealand is one of the more active volcanoes in the Ring of Fire, with yearly minor eruptions, and major eruptions occurring about every 50 years. It stands 2,797 meters (9,177 feet) high. Mount Ruapehu is part of the Taupo Volcanic Arc, where the dense Pacific Plate is subducting beneath the Australian Plate.

Krakatau, perhaps better known as Krakatoa, is an island volcano in Indonesia. Krakatoa erupts less often than Mount Ruapehu, but much more spectacularly. Beneath Krakatoa, the denser Australian Plate is being subducted beneath the Eurasian Plate. An infamous eruption in 1883 destroyed the entire island, sending volcanic gas, volcanic ash, and rocks as high as 80 kilometers (50 miles) in the air. A new island volcano, Anak Krakatau, has been forming with minor eruptions ever since.

Mount Fuji, Japan&rsquos tallest and most famous mountain, is an active volcano in the Ring of Fire. Mount Fuji last erupted in 1707, but recent earthquake activity in eastern Japan may have put the volcano in a &ldquocritical state.&rdquo Mount Fuji sits at a &ldquotriple junction,&rdquo where three tectonic plates (the Amur Plate, Okhotsk Plate, and Philippine Plate) interact.

The Ring of Fire&rsquos eastern half also has a number of active volcanic areas, including the Aleutian Islands, the Cascade Mountains in the western U.S., the Trans-Mexican Volcanic Belt, and the Andes Mountains.

Mount St. Helens, in the U.S. state of Washington, is an active volcano in the Cascade Mountains. Below Mount St. Helens, the Juan de Fuca plate is being subducted beneath the North American Plate. Mount St. Helens lies on a particularly weak section of crust, which makes it more prone to eruptions. Its historic 1980 eruption lasted 9 hours and covered nearby areas in tons of volcanic ash.

Popocatépetl is one of the most dangerous volcanoes in the Ring of Fire. The mountain is one of Mexico&rsquos most active volcanoes, with 15 recorded eruptions since 1519. The volcano lies on the Trans-Mexican Volcanic Belt, which is the result of the small Cocos Plate subducting beneath the North American Plate. Located close to the urban areas of Mexico City and Puebla, Popocatépetl poses a risk to the more than 20 million people that live close enough to be threatened by a destructive eruption.


5: Tectonic Plates, Geologic Time, and Earthquakes - Geosciences

Plate tectonics is often seen as the missing piece of the puzzle for geologists. Plate tectonics explains, either directly or indirectly, just about every topic discussed in geology. It is the glue that binds everything together. Before plate tectonics, geologists had no explanation for these (and other) questions:

  1. What causes the tectonic plates to move the way they do?
  2. Why is the oceanic crust younger than continental crust?
  3. Why do the continents look the way they do, like puzzle pieces or are positioned as they are?
  4. Why are Japan and California so prone to earthquakes and volcanoes?
  5. How did the Himalayas form?
  6. Why do we find evidence of aquatic species at the very top of the Himalayas and other mountainous areas?
  7. How do mountains form?
  8. Why do the oceans look the way they do?
  9. What factors contributed to the occurrence of the ice ages?
  10. Why the same species can be found on continents on opposite sides of the oceans?

As you move through this section, keep in mind all of these questions and make note of any other impacts the Theory of Plate Tectonics has had on the field of geology.


Continent-Continent Convergence Zones

Where continents collide, earthquakes are scattered over a much wider area compared to earthquakes along mid-ocean ridges, transform margins, or subduction zones. An example is where the Indian plate collides with the Eurasian plate (Figure 12.21). At one time, India was a separate continent, and ocean crust separated India from the Eurasian plate. For a time, a subduction zone existed where ocean lithosphere from the Indian plate subducted beneath the Eurasian plate. But when the two land masses finally met, they became locked together and the subduction zone was closed off. Today the Indian plate is still pushing against the Eurasian plate in the regions indicated by the red arrows in Figure 12.21. The collision is accommodated by transform boundaries along the Indian plate. Regions of overall transform motion are indicated in Figure 12.21 with blue arrows.

Figure 12.21 Earthquakes of M4.5 and greater from 1990 to 2017 along the collision zone between the Indian and Eurasian plates. Red lines- plate boundaries red arrows- collision zones blue arrows- transform zones. Source: Karla Panchuk (2017) CC BY 4.0. Base maps with epicentres generated using the U. S. Geological Survey Latest Earthquakes website. Visit Latest Earthquakes

The majority of earthquakes in Figure 12.21 occur at depths less than 70 km, however they are still abundant down to 150 km, and extend to more than 300 km depth at some locations. Deeper earthquakes may be caused by continued northwestward subduction of part of the Indian plate beneath the Eurasian plate in this area. Even though the area is no longer a subduction zone, the subducted slab still remains, and is subject to stresses that can trigger earthquakes.

Some of the earthquakes in Figure 12.21 are related to the transform faults on either side of the Indian plate, and most of the others are related to the squeezing caused by the continued convergence of the Indian and Eurasian plates. That squeezing has caused the Eurasian plate to be thrust over the Indian plate, building the Himalayas and the Tibet Plateau to enormous heights. Most of the earthquakes of Figure 12.21 are related to the thrust faults shown in Figure 12.22 (and to hundreds of other similar ones that cannot be shown at this scale). The southernmost thrust fault in Figure 12.22 (the Main Boundary Fault) is equivalent to the convergent boundary in Figure 12.21.

Figure 12.22 Schematic diagram of the India-Asia convergent boundary, showing examples of the types of faults along which earthquakes are focused. Source: Steven Earle (2015) CC BY 4.0 view source after D. Vuichard (Figure 2.3) in Ives and Messerli (1989).


Divergent Boundaries

At divergent boundaries in the oceans, magma from deep in the Earth's mantle rises toward the surface and pushes apart two or more plates. Mountains and volcanoes rise along the seam. The process renews the ocean floor and widens the giant basins. A single mid-ocean ridge system connects the world's oceans, making the ridge the longest mountain range in the world.

On land, giant troughs such as the Great Rift Valley in Africa form where plates are tugged apart. If the plates there continue to diverge, millions of years from now eastern Africa will split from the continent to form a new landmass. A mid-ocean ridge would then mark the boundary between the plates.


Pozri si video: What If the Supercontinent Pangea Comes Back?? (Október 2021).