Chcę wiedzieć wszystko

Płyty tektoniczne

Pin
Send
Share
Send


Płyty mogą zderzać się ze sobą pod kątem ukośnym, a nie czołowym (np. Jedna płyta porusza się na północ, druga porusza się na południowy wschód), a to może powodować wadę uderzenia i poślizgu wzdłuż strefy zderzenia, oprócz subdukcji lub ściskania.

Nie wszystkie granice płyt są łatwe do zdefiniowania. Niektóre są szerokimi pasami, których ruchy są niejasne dla naukowców. Jednym z przykładów może być granica śródziemnomorsko-alpejska, która obejmuje dwie główne płyty i kilka mikropłytek. Granice płyt niekoniecznie pokrywają się z granicami kontynentów. Na przykład płyta północnoamerykańska obejmuje nie tylko Amerykę Północną, ale także dalekowschodnią Syberię oraz znaczną część Oceanu Atlantyckiego.

Siły napędowe ruchu płyty

Płyty tektoniczne mogą się poruszać ze względu na względną gęstość litosfery oceanicznej i względną słabość astenosfery. Rozpraszanie ciepła z płaszcza uznaje się za pierwotne źródło energii tektoniki płyt napędowych. Obecny pogląd, choć wciąż jest przedmiotem pewnej debaty, jest taki, że nadmierna gęstość litosfery oceanicznej tonącej w strefach subdukcji jest najpotężniejszym źródłem ruchu płyty. Kiedy tworzy się na grzbietach oceanu, litosfera oceaniczna początkowo jest mniej gęsta niż leżąca pod nią astenosfera, ale z wiekiem staje się gęstsza, ponieważ przewodzi stygnie i gęstnieje. Większa gęstość starej litosfery w stosunku do leżącej pod nią astenosfery pozwala jej zanurzyć się w głębokim płaszczu w strefach subdukcji, zapewniając większość siły napędowej dla ruchów płyty. Słabość astenosfery pozwala płytkom tektonicznym łatwo przemieszczać się w kierunku strefy subdukcji.19 Chociaż uważa się, że subdukcja jest najsilniejszą siłą napędzającą ruchy płyty, nie może to być jedyna siła, ponieważ istnieją płyty, takie jak płyta Ameryki Północnej, które się poruszają, ale nigdzie nie są poddawane subdukcji. To samo dotyczy ogromnej płyty Eurazji. Źródła ruchu płyt są przedmiotem intensywnych badań i dyskusji wśród naukowców ziemskich.

Dwuwymiarowe i trójwymiarowe obrazowanie wnętrza Ziemi (tomografia sejsmiczna) pokazuje, że w płaszczu występuje bocznie niejednorodny rozkład gęstości. Takie zmiany gęstości mogą być materiałowe (z chemii skał), mineralne (z różnic w strukturach mineralnych) lub termiczne (poprzez rozszerzalność cieplną i kurczenie się z energii cieplnej). Przejawem tej heterogeniczności gęstości bocznej jest konwekcja płaszczowa od sił wyporu.20 To, w jaki sposób konwekcja płaszczowa odnosi się bezpośrednio i pośrednio do ruchu płyt, jest kwestią ciągłych badań i dyskusji w dziedzinie geodynamiki. Jakoś ta energia musi zostać przeniesiona do litosfery, aby płyty tektoniczne mogły się poruszać. Istnieją zasadniczo dwa rodzaje sił, które, jak się uważa, wpływają na ruch płyty: tarcie i grawitacja.

Tarcie

Przeciąganie podstawowe
Prądy konwekcyjne na dużą skalę w płaszczu górnym są przenoszone przez astenosferę; ruch jest napędzany przez tarcie między astenosferą a litosferą.
Ssanie płyty
Lokalne prądy konwekcyjne wywierają nacisk cierny w dół na płyty w strefach subdukcji w okopach oceanicznych. Ssanie płyty może wystąpić w ustawieniach geodynamicznych, w których podstawowe siły pociągowe nadal działają na płytę, gdy zanurza się ona w płaszczu (chociaż być może w większym stopniu działa zarówno na dolną, jak i górną stronę płyty).

Grawitacja

Przesuwanie grawitacyjne: ruch płyt jest napędzany przez wyższą wysokość płyt na grzbietach oceanicznych. Gdy litosfera oceaniczna powstaje podczas rozprzestrzeniania się grzbietów z gorącego materiału płaszcza, stopniowo ochładza się i gęstnieje z wiekiem (a zatem odległość od grzbietu). Chłodna litosfera oceaniczna jest znacznie gęstsza niż gorący materiał płaszcza, z którego pochodzi, a więc wraz ze wzrostem grubości stopniowo osiada w płaszczu, aby zrekompensować większe obciążenie. Rezultatem jest niewielkie nachylenie boczne z odległością od osi grzbietu. W przypadku społeczności geofizycznej, a częściej w literaturze geologicznej w szkolnictwie niższym, proces ten jest często nazywany „popychaniem grzbietu”. Jest to w rzeczywistości mylące, ponieważ nic nie „pcha”, a cechy grzbietowe dominują wzdłuż grzbietów. Bardziej dokładne jest odniesienie do tego mechanizmu, ponieważ przesunięcie grawitacyjne, ponieważ zmienna topografia na całej płycie może się znacznie różnić, a topografia rozrzuconych grzbietów jest tylko najważniejszą cechą. Na przykład: 1. Na przykład wybrzuszenie litosfery przed zanurzeniem pod sąsiednią płytą tworzy wyraźną cechę topograficzną, która może zrównoważyć lub przynajmniej wpłynąć na wpływ grzbietów oceanów topograficznych.
2. Płaszcze płaszczowe uderzające o spód płyt tektonicznych mogą drastycznie zmienić topografię dna oceanu.
Ciągnięcie płyty
Ruch płyt jest częściowo napędzany ciężarem zimnych, gęstych płyt tonących w płaszczu w okopach.21 Istnieją znaczne dowody na to, że konwekcja występuje w płaszczu na pewną skalę. Podnoszenie materiału na grzbietach oceanów jest prawie na pewno częścią tej konwekcji. Niektóre wczesne modele tektoniki płyt przewidywały płyty poruszające się na komórkach konwekcyjnych, takie jak przenośniki taśmowe. Jednak większość naukowców pracujących dzisiaj uważa, że ​​astenosfera nie jest wystarczająco silna, aby bezpośrednio wywołać ruch przez tarcie takich sił podstawowych. Naciąganie płyty jest powszechnie uważane za największą siłę działającą na płyty. Najnowsze modele wskazują, że ssanie rowów również odgrywa ważną rolę. Należy jednak zauważyć, że na przykład płyta Ameryki Północnej nigdzie nie jest subdukowana, ale jest w ruchu. Podobnie płytki afrykańskie, eurazjatyckie i antarktyczne. Ogólna siła napędowa ruchu płyty i jej źródło energii pozostają przedmiotem ciągłych badań.

Siły zewnętrzne

W badaniu opublikowanym w styczniu-lutym 2006 roku Biuletyn Geological Society of America, zespół włoskich i amerykańskich naukowców argumentował, że zachodni komponent płyt pochodzi z obrotu Ziemi i wynikającego z tego tarcia pływowego Księżyca. Mówi się, że gdy Ziemia obraca się na wschód pod księżycem, grawitacja Księżyca nieznacznie pociąga warstwę powierzchni Ziemi z powrotem na zachód. Zasugerowano również (choć kontrowersyjnie), że obserwacja ta może również wyjaśnić, dlaczego Wenus i Mars nie mają tektoniki płytowej, ponieważ Wenus nie ma księżyca, a księżyce Marsa są zbyt małe, aby mieć znaczący wpływ na Marsa.22 Nie jest to jednak nowy argument.

Został pierwotnie podniesiony przez „ojca” hipotezy płytowej tektoniki, Alfreda Wegenera. Fizyk Harold Jeffreys zakwestionował go, który obliczył, że wielkość wymaganego tarcia pływowego szybko już dawno zatrzymałaby obrót Ziemi. Wiele płyt porusza się na północ i wschód, a ruch oceanicznych basenów Oceanu Spokojnego w kierunku zachodnim wynika po prostu ze wschodniej strony centrum rozprzestrzeniania się Pacyfiku (co nie jest przewidywaną manifestacją takich sił księżycowych). Twierdzi się jednak, że w stosunku do dolnego płaszcza w ruchach wszystkich płyt występuje niewielki komponent na zachód.

Względne znaczenie każdego mechanizmu

Ruch płyty oparty na danych satelitarnych GPS (Global Positioning System) z NASA JPL. Wektory pokazują kierunek i wielkość ruchu.

Rzeczywisty wektor ruchu płyty musi koniecznie być funkcją wszystkich sił działających na płytę. Pozostaje jednak problem związany z tym, w jakim stopniu każdy proces przyczynia się do ruchu każdej płyty tektonicznej.

Różnorodność ustawień geodynamicznych i właściwości każdej płyty musi wyraźnie skutkować różnicami w stopniu, w jakim takie procesy aktywnie napędzają płyty. Jedną z metod radzenia sobie z tym problemem jest rozważenie względnego tempa, z jakim porusza się każda płyta, i jak najszersze uwzględnienie dostępnych dowodów każdej siły napędowej na płytkę.

Jedną z najbardziej znaczących stwierdzonych korelacji jest to, że płyty litosferyczne przymocowane do płyt opadających (subducting) poruszają się znacznie szybciej niż płytki niepołączone z płytami subductuct. Na przykład płyta pacyficzna jest zasadniczo otoczona strefami subdukcji (tak zwany pierścień ognia) i porusza się znacznie szybciej niż płyty basenu atlantyckiego, które są przymocowane (być może można powiedzieć, „spawane”) do sąsiednich kontynentów zamiast płyt subducting. Uważa się zatem, że siły związane z płytą opadającą (ciągnięcie płyty i ssanie płyty) są siłami napędowymi, które określają ruch płyt, z wyjątkiem tych płyt, które nie są poddawane subdukcji.

Siły napędowe ruchu płyt są jednak nadal bardzo aktywnymi podmiotami ciągłych dyskusji i badań w społeczności geofizycznej.

Główne płyty

Główne płyty są

  • Płyta afrykańska obejmująca Afrykę - płyta kontynentalna
  • Płyta Antarktyczna pokrywająca Antarktydę - Płyta kontynentalna
  • Talerz australijski obejmujący Australię - Talerz kontynentalny
  • Płyta indyjska obejmująca subkontynent indyjski i część Oceanu Indyjskiego - płyta kontynentalna
  • Płyta Eurazjatycka obejmująca Azję i Europę - Płyta kontynentalna
  • Płyta północnoamerykańska obejmująca Amerykę Północną i północno-wschodnią Syberię - płyta kontynentalna
  • Płyta Ameryki Południowej obejmująca Amerykę Południową - Płyta kontynentu
  • Płyta Pacific obejmująca Ocean Spokojny - płyta Oceanic

Godne uwagi mniejsze talerze obejmują talerz arabski, talerz karaibski, talerz Juan de Fuca, talerz Cocos, talerz Nazca, talerz filipiński i talerz Scotia.

Ruch płyt spowodował z czasem powstawanie i rozpad kontynentów, w tym sporadyczne formowanie się superkontynentu, który zawiera większość lub wszystkie kontynenty. Uważa się, że superkontynent Rodinia uformował się około 1 miliarda lat temu i ucieleśnia większość lub wszystkie kontynenty Ziemi i rozpadł się na osiem kontynentów około 600 milionów lat temu. Osiem kontynentów później ponownie zgromadziło się w innym superkontynencie zwanym Pangea; Pangea ostatecznie rozpadła się na Laurazję (która stała się Ameryką Północną i Eurazją) i Gondwana (która stała się pozostałymi kontynentami).

Powiązany artykuł
  • Lista płyt tektonicznych

Historyczny rozwój teorii

Dryf kontynentalny

Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, zobacz Dryf kontynentalny.

Dryf kontynentalny był jednym z wielu pomysłów na temat tektoniki zaproponowanych na przełomie XIX i XX wieku. Teoria została zastąpiona, a pojęcia i dane zostały włączone do tektoniki płyt.

W 1915 r. Alfred Wegener poważnie argumentował za tym pomysłem w pierwszym wydaniu Pochodzenie kontynentów i oceanów. W tej książce zauważył, jak wschodnie wybrzeże Ameryki Południowej i zachodnie wybrzeże Afryki wyglądały tak, jakby były kiedyś przywiązane. Wegener nie był pierwszym, który to zauważył (Abraham Ortelius, Francis Bacon, Benjamin Franklin, Snider-Pellegrini, Roberto Mantovani i Frank Bursley Taylor poprzedzili go), ale był pierwszym, który zebrał znaczące kopalne i paleo-topograficzne i klimatologiczne dowody popierają tę prostą obserwację (i została w tym poparta przez badaczy takich jak Alex du Toit). Jednak jego pomysły nie zostały potraktowane poważnie przez wielu geologów, którzy zwrócili uwagę, że nie ma widocznego mechanizmu dryfowania kontynentu. W szczególności nie widzieli, jak skała kontynentalna może przedrzeć się przez znacznie gęstszą skałę, która tworzy skorupę oceaniczną. Wegener nie potrafił wyjaśnić siły, która napędzała dryf kontynentalny.

Windykacja Wegenera pojawiła się dopiero po jego śmierci w 1930 r. W 1947 r. Zespół naukowców pod przewodnictwem Maurice'a Ewinga wykorzystujący statek badawczy Woods Hole Oceanographic Institution Atlantyda oraz szereg instrumentów, potwierdzających istnienie wzrostu w środkowej części Oceanu Atlantyckiego, i stwierdzono, że dno dna morskiego pod warstwą osadów składało się z bazaltu, a nie z granitu, który jest głównym składnikiem kontynentów. Odkryli również, że skorupa oceaniczna była znacznie cieńsza niż skorupa kontynentalna. Wszystkie te nowe ustalenia wywołały ważne i intrygujące pytania.23

Od lat 50. XX wieku naukowcy, w tym Harry Hess, za pomocą instrumentów magnetycznych (magnetometrów) przystosowanych z urządzeń powietrznych opracowanych podczas II wojny światowej do wykrywania okrętów podwodnych, zaczęli rozpoznawać dziwne zmiany magnetyczne na dnie oceanu. To odkrycie, choć nieoczekiwane, nie było do końca zaskakujące, ponieważ wiadomo było, że bazalt - bogata w żelazo, skała wulkaniczna tworząca dno oceanu - zawiera silnie magnetyczny minerał (magnetyt) i może lokalnie zniekształcać odczyty kompasu. Zniekształcenie to zostało zauważone przez islandzkich marynarzy już pod koniec XVIII wieku. Co ważniejsze, ponieważ obecność magnetytu nadaje bazaltowym mierzalnym właściwościom magnetycznym, te nowo odkryte wariacje magnetyczne stanowiły kolejny środek do badania głębokiego dna oceanu. Gdy nowo powstałe skały ochładzają się, takie materiały magnetyczne rejestrowały wówczas pole magnetyczne Ziemi.

Ponieważ coraz więcej dna morskiego było mapowanych w latach 50. XX wieku, warianty magnetyczne okazały się nie przypadkami przypadkowymi lub odosobnionymi, lecz ujawniły rozpoznawalne wzory. Kiedy te wzory magnetyczne zostały zmapowane w szerokim obszarze, dno oceanu pokazało wzór podobny do zebry. Naprzemienne paski magnetycznie różnych skał ułożono w rzędach po obu stronach grzbietu oceanu środkowego: jeden pasek o normalnej polaryzacji i sąsiedni pasek o odwróconej polaryzacji. Ogólny wzór, zdefiniowany przez te naprzemienne pasma normalnie i odwrotnie spolaryzowanej skały, stał się znany jako pas magnetyczny.

Kiedy warstwy skalne wierzchołków oddzielnych kontynentów są bardzo podobne, sugeruje to, że skały te powstały w taki sam sposób, co sugeruje, że zostały one początkowo połączone. Na przykład niektóre części Szkocji i Irlandii zawierają skały bardzo podobne do tych znalezionych w Nowej Funlandii i Nowym Brunszwiku. Ponadto kaledońskie góry Europy i części Appalachów w Ameryce Północnej są bardzo podobne pod względem struktury i litologii.

Pływające kontynenty

Dominowała koncepcja, że ​​pod kontynentami znajdowały się statyczne powłoki warstw. Wcześnie zaobserwowano, że chociaż granity istniały na kontynentach, dno morskie wydawało się składać z gęstszego bazaltu. Widać było, że warstwa bazaltu leży u podstaw skał kontynentalnych.

Jednak opierając się na nieprawidłowościach odchylenia linii pionowej przez Andy w Peru, Pierre Bouguer wywnioskował, że góry o mniejszej gęstości muszą mieć rzut pod kątem w stronę gęstszej warstwy poniżej. Koncepcję, że góry mają „korzenie”, potwierdził George B. Airy sto lat później podczas badań grawitacji w Himalajach, a badania sejsmiczne wykryły odpowiednie zmiany gęstości.

W połowie lat pięćdziesiątych nie było pytania, czy górskie korzenie były zaciśnięte w otaczającym bazalcie, czy unosiły się jak góra lodowa.

W 1958 r. Geolog tasmański Samuel Warren Carey opublikował esej Tektoniczne podejście do dryfu kontynentalnego na poparcie rozszerzającego się modelu ziemi.

Teoria płyt tektoniczna

Znaczący postęp dokonał się w latach 60. XX wieku i był spowodowany wieloma odkryciami, w szczególności grzbietem środkowoatlantyckim. Najbardziej godna uwagi była publikacja artykułu amerykańskiego geologa Harry'ego Hammonda Hessa z 1962 r. (Robert S. Dietz opublikował ten sam pomysł rok wcześniej w Natura. Priorytet należy jednak do Hessa, ponieważ rozpowszechnił niepublikowany rękopis swojego artykułu z 1962 r. Już w 1960 r. Hess zasugerował, że zamiast się poruszać kontynenty przez skorupa oceaniczna (jak sugerował dryf kontynentalny), że basen oceaniczny i przylegający do niego kontynent poruszały się razem na tej samej jednostce skorupy lub płycie. W tym samym roku Robert R. Coats z US Geological Survey opisał główne cechy subdukcji łuku wyspowego na Wyspach Aleuckich. Jego artykuł, choć wówczas mało znany (a nawet wyśmiewany), został nazwany „przełomowym” i „przewidywalnym”. W 1967 roku W. Jason Morgan zaproponował, że powierzchnia Ziemi składa się z 12 sztywnych płyt, które poruszają się względem siebie. Dwa miesiące później, w 1968 roku, Xavier Le Pichon opublikował kompletny model oparty na 6 głównych płytach z ich względnymi ruchami.

Objaśnienie pasków magnetycznych

Paski magnetyczne dna morskiego.

Odkrycie pasków magnetycznych i symetrycznych pasów wokół grzbietów grzbietów oceanu środkowego sugeruje związek. W 1961 r. Naukowcy zaczęli teoretyzować, że grzbiety oceanu środkowego oznaczają strukturalnie słabe strefy, w których dno oceanu zostało rozerwane na dwie części wzdłuż grzbietu grzbietu. Nowa magma z głębi Ziemi z łatwością unosi się przez te słabe strefy i ostatecznie wybucha wzdłuż grzbietu, tworząc nową skorupę oceaniczną. Proces ten, zwany później rozprzestrzenianiem dna morskiego, trwający wiele milionów lat, nadal tworzy nowe dno oceaniczne na całym 50 000 km systemie grzbietów oceanu środkowego. Hipotezę tę poparło kilka linii dowodów:

  1. na grzbiecie grzbietu lub w jego pobliżu skały są bardzo młode i z wiekiem stają się coraz starsze;
  2. najmłodsze skały na grzbiecie grzbietu zawsze mają współczesną (normalną) polaryzację;
  3. paski skały równoległe do grzbietu kalenicy na przemian z biegunowością magnetyczną (normalna-odwrócona-normalna itp.), co sugeruje, że pole magnetyczne Ziemi odwróciło się wiele razy.

Wyjaśniając zarówno paski magnetyczne podobne do zebry, jak i budowę grzbietu oceanu środkowego, hipoteza rozprzestrzeniania się dna morskiego szybko zyskała konwersję i stanowiła kolejny znaczący postęp w rozwoju teorii płyt-tektoniki. Co więcej, skorupa oceaniczna została teraz doceniona jako naturalne „nagranie taśmowe” historii odwrotności pola magnetycznego Ziemi.

Subdukcja odkryta

Głęboką konsekwencją rozprzestrzeniania się dna morskiego jest to, że nowa skorupa była i jest nieustannie tworzona wzdłuż grzbietów oceanicznych. Pomysł ten spotkał się z ogromną przychylnością niektórych naukowców, w szczególności S. Warrena Careya, który twierdził, że przesunięcie kontynentów można po prostu wyjaśnić dużym wzrostem wielkości Ziemi od czasu jej powstania. Jednak ta tak zwana hipoteza „rozszerzającej się teorii Ziemi” była niezadowalająca, ponieważ jej zwolennicy nie mogli zaoferować żadnego przekonującego mechanizmu powodującego znaczną ekspansję Ziemi. Z pewnością nie ma dowodów na to, że Księżyc rozszerzył się w ciągu ostatnich 3 miliardów lat. Pozostało jednak pytanie: w jaki sposób można stale dodawać nową skorupę wzdłuż grzbietów oceanicznych bez zwiększania wielkości Ziemi?

To pytanie szczególnie zaintrygowało Harry'ego Hessa, geologa z Princeton University i kontradmirała rezerwy marynarki wojennej, oraz Roberta S. Dietza, naukowca z U.S. Coast and Geodetic Survey, który jako pierwszy stworzył ten termin rozprzestrzenianie się dna morskiego. Dietz i Hess byli jednymi z niewielu, którzy naprawdę rozumieli szerokie implikacje rozprzestrzeniania się dna morskiego. Hess uznał, że jeśli skorupa ziemska rozprzestrzenia się wzdłuż grzbietów oceanicznych, musi się kurczyć gdzie indziej. Zasugerował, że nowa skorupa oceaniczna stale rozprzestrzenia się z grzbietów w ruchu podobnym do przenośnika taśmowego. Wiele milionów lat później skorupa oceaniczna ostatecznie opada w rowy oceaniczne - bardzo głębokie, wąskie kaniony wzdłuż krawędzi basenu Oceanu Spokojnego. Według Hessa Ocean Atlantycki rozszerzał się, podczas gdy Ocean Spokojny kurczył się. W miarę jak stara skorupa oceaniczna jest zużywana w okopach, nowa magma unosi się i wybucha wzdłuż rozprzestrzeniających się grzbietów, tworząc nową skorupę. W efekcie baseny oceaniczne są nieustannie „poddawane recyklingowi”, przy jednoczesnym tworzeniu nowej skorupy i niszczeniu starej litosfery oceanicznej. Pomysły Hessa dokładnie wyjaśniły, dlaczego Ziemia nie powiększa się wraz z rozprzestrzenianiem się dna morskiego, dlaczego tak mało akumulacji osadów na dnie oceanu i dlaczego skały oceaniczne są znacznie młodsze niż skały kontynentalne.

Mapowanie za pomocą trzęsień ziemi

W XX wieku usprawnienia i większe wykorzystanie instrumentów sejsmicznych, takich jak sejsmografy, pozwoliły naukowcom dowiedzieć się, że trzęsienia ziemi zwykle koncentrują się na niektórych obszarach, w szczególności wzdłuż rowów oceanicznych i rozprzestrzeniania się grzbietów. Pod koniec lat dwudziestych sejsmolodzy zaczęli identyfikować kilka znaczących stref trzęsień ziemi równolegle do rowów, które zazwyczaj były nachylone 40-60 ° od poziomu i rozciągały się na kilkaset kilometrów w głąb Ziemi. Strefy te stały się później znane jako strefy Wadati-Benioff, lub po prostu strefy Benioff, na cześć sejsmologów, którzy je rozpoznali, Kiyoo Wadati z Japonii i Hugo Benioff ze Stanów Zjednoczonych. Badanie globalnej sejsmiczności znacznie zaawansowane w latach 60. XX wieku dzięki ustanowieniu światowej sieci znormalizowanych sejsmografów (WWSSN)24 monitorowanie zgodności traktatu z 1963 r. zakazującego naziemnych testów broni jądrowej. Znacznie ulepszone dane z instrumentów WWSSN pozwoliły sejsmologom na dokładne odwzorowanie stref koncentracji trzęsień ziemi na całym świecie.

Geologiczna zmiana paradygmatu

Akceptację teorii dryfu kontynentalnego i rozprzestrzeniania się dna morskiego (dwa kluczowe elementy tektoniki płyt) można porównać do rewolucji kopernikańskiej w astronomii (patrz Mikołaj Kopernik). W ciągu zaledwie kilku lat zrewolucjonizowano w szczególności geofizykę i geologię. Podobieństwo jest uderzające: tak jak astronomia przedkopernikańska była wysoce opisowa, ale wciąż nie była w stanie wyjaśnić ruchów obiektów niebieskich, teorie geologiczne płyt przedtektonicznych opisywały to, co zaobserwowano, ale starały się zapewnić jakiekolwiek podstawowe mechanizmy. Problem leżał w pytaniu „Jak?” Przed przyjęciem płytowej tektoniki w szczególności geologia została uwięziona w skrzyni „przedkopernikańskiej”.

Jednak w porównaniu z astronomią rewolucja geologiczna była znacznie bardziej gwałtowna. To, co było odrzucane przez dziesięciolecia przez jakiekolwiek szanowane czasopismo naukowe, zostało chętnie zaakceptowane w ciągu kilku krótkich lat w latach 60. i 70. XX wieku. Wszelkie opisy geologiczne przedtem były wysoce opisowe. Wszystkie skały zostały opisane i podano różne powody, czasem bardzo dręczące, z tego powodu, dlaczego były tam, gdzie są. Opisy są nadal aktualne. Powody są jednak dzisiaj bardzo podobne do astronomii przedkopernikańskiej.

Aby zobaczyć różnicę, wystarczy przeczytać wstępne opisy istnienia Alp lub Himalajów. Próbując odpowiedzieć na pytania „jak”, takie jak: „W jaki sposób skały, które są pochodzenia morskiego, mogą istnieć tysiące metrów nad poziomem morza w Dolomitach?” Lub „Jak powstały wypukłe i wklęsłe brzegi łańcucha alpejskiego ?, „jakikolwiek prawdziwy wgląd był ukryty przez złożoność, która sprowadzała się do technicznego żargonu bez większego wglądu w podstawowe mechanizmy.

Dzięki płytowej tektonice odpowiedzi szybko wkroczyły na miejsce lub ścieżka do odpowiedzi stała się jasna. Zderzenia zbieżnych płyt miały siłę, by podnieść dno morskie na wielkie wysokości. Przyczyna okopów morskich dziwnie umieszczonych tuż przy łukach wyspowych lub kontynentach i związanych z nimi wulkanach stała się jasna, gdy zrozumiano procesy subdukcji na zbieżnych płytach.

Tajemnice nie były już tajemnicami. Lasy o skomplikowanych i tępych odpowiedziach zostały zmiecione. Dlaczego były uderzające podobieństwa w geologii części Afryki i Ameryki Południowej? Dlaczego Afryka i Ameryka Południowa dziwnie wyglądają jak dwa elementy, które powinny pasować do każdego, kto wykonał układankę? Spójrz na niektóre pretektoniczne wyjaśnienia złożoności. Dla uproszczenia i takiego, który wyjaśnia znacznie więcej spojrzeń na tektonikę płyt. Wielka szczelina, podobna do Wielkiej Szczeliny w północno-wschodniej Afryce, podzieliła jeden kontynent, ostatecznie tworząc Ocean Atlantycki, a siły nadal działały na Grzbiecie Śródatlantyckim.

Odziedziczyliśmy część starej terminologii, ale podstawowa koncepcja jest tak radykalna i prosta jak „Ziemia porusza się” w astronomii.

Implikacje biogeograficzne dla fauny i flory

Teoria dryfu kontynentalnego pomaga biogeografom wyjaśnić rozłączny rozkład biogeograficzny współczesnego życia znalezionego na różnych kontynentach, ale mającego podobnych przodków.25 W szczególności wyjaśnia rozmieszczenie ptaków bezgrzebieniowych w Gondwananie i florę antarktyczną.

Tektonika płyt na innych planetach

Pojawienie się tektoniki płyt na planetach ziemskich jest związane z masą planetarną, przy czym planety o większej masywności niż Ziemia spodziewałyby się wykazywać tektonikę płyt. Ziemia może być przypadkiem granicznym, ze względu na swoją aktywność tektoniczną w obfitej wodzie.26

Wenus

Wenus nie wykazuje dowodów na aktywną tektonikę płytkową. Istnieją dyskusyjne dowody na aktywną tektonikę w odległej przeszłości planety; jednak wydarzenia, które miały miejsce od tego czasu (takie jak wiarygodna i ogólnie przyjęta hipoteza, że ​​litosfera Wenus uległa znacznemu zagęszczeniu w ciągu kilkuset milionów lat) utrudniły ograniczenie przebiegu jej zapisów geologicznych. Jednak wiele dobrze zachowanych kraterów uderzeniowych zostało wykorzystanych jako metoda datowania w przybliżeniu datowania powierzchni Wenus (ponieważ do tej pory nie ma znanych próbek skał wenusjańskich datowanych bardziej wiarygodnymi metodami). Wyprowadzone daty dominują w zakresie od ~ 500 do 750 Ma, chociaż obliczono wiek do ~ 1,2 Ga. Badania te doprowadziły do ​​dość dobrze przyjętej hipotezy, że Wenus przeszła w zasadzie całkowicie odrodzenie powierzchni wulkanicznych przynajmniej raz w swojej odległej przeszłości, przy czym ostatnie zdarzenie miało miejsce w przybliżeniu w przedziale szacowanego wieku. Podczas gdy mechanizm takiego wrażliwego zdarzenia termicznego pozostaje dyskusyjnym zagadnieniem w wenuskiej geologii, niektórzy naukowcy są zwolennikami procesów związanych z ruchem płyty w pewnym stopniu.

Jednym z wyjaśnień braku tektoniki płyt Wenus jest to, że na Wenus temperatury są zbyt wysokie, aby mogła występować znaczna ilość wody.2728 Skorupa ziemska jest nasiąknięta wodą, a woda odgrywa ważną rolę w rozwoju stref ścinania. Tektonika płyt wymaga słabych powierzchni skorupy, wzdłuż których mogą się poruszać plastry skorupy, i może się zdarzyć, że takie osłabienie nigdy nie miało miejsca na Wenus z powodu braku wody. Jednak niektórzy badacze pozostają przekonani, że tektonika płyt jest lub była kiedyś aktywna na tej planecie.

Mars

W przeciwieństwie do Wenus, skorupa Marsa ma w sobie wodę i na niej (głównie w postaci lodu). Ta planeta jest znacznie mniejsza niż Ziemia, ale wykazuje pewne oznaki, które mogłyby sugerować podobny styl tektoniki. Gigantyczne wulkany w rejonie Tharsis są liniowo wyrównane jak łuki wulkaniczne na Ziemi; ogromny kanion Valles Marineris mógł zostać utworzony przez jakąś formę rozprzestrzeniania się skorupy ziemskiej.

W wyniku obserwacji pola magnetycznego Marsa przez Mars Global Surveyor statek kosmiczny w 1999 roku, na tej planecie odkryto wzory pasków magnetycznych na dużą skalę. Aby wyjaśnić te wzorce magnetyzacji w skorupie marsjańskiej, zaproponowano, że mechanizm podobny do tektoniki płyt mógł kiedyś działać na planecie.2930 Dalsze dane z Mars Express orbitera Kamera stereo wysokiej rozdzielczości w 2007 roku wyraźnie pokazał przykład w regionie Aeolis Mensae.31

Galileuszowe satelity

Niektóre satelity Jowisza mają cechy, które mogą być związane z deformacją stylu płytowo-tektonicznego, chociaż materiały i specyficzne mechanizmy mogą różnić się od aktywności płytowo-tektonicznej na Ziemi.

Tytan

Doniesiono, że Titan, największy księżyc Saturna, wykazuje aktywność tektoniczną na zdjęciach wykonanych przez sondę Huygens, która wylądowała na Tytanie 14 stycznia 2005 r.32

Zobacz też

Notatki

  1. ↑ H.H. Czytaj i Janet Watson. 1975. Wprowadzenie do geologii. (Londyn, Wielka Brytania: Macmillan; Nowy Jork, Nowy Jork: St. Martin's Press), 13-15.
  2. ↑ W.J. Kious i R.I. Tilling. 1996. „Perspektywa historyczna”. This Dynamic Earth: the Story of Plate Tectonics. Pobrano 29 października 2008 r. (Waszyngton, DC: U.S. Geological Survey. ISBN 0160482208), Pobrano 18 października 2008 r. „Abraham Ortelius w swojej pracy Thesaurus Geographicus… Zasugerował, że obie Ameryki zostały „wyrwane z Europy i Afryki… przez trzęsienia ziemi i powodzie… Ślady zerwania ujawniają się, jeśli ktoś przedstawi mapę świata i dokładnie rozważy wybrzeża trzech kontynentów”.
  3. 3.0 3.1 Henry Frankel, 1978-07. Arthur Holmes i Continental Drift. The British Journal for the History of Science. 11(2):130-150.
  4. ↑ J. Joly, 1909. Radioaktywność i geologia: opis wpływu energii promieniotwórczej na historię lądową. Archibald Constable.
  5. ↑ Patrick Hughes, Alfred Wegener (1880-1930): Geograficzna układanka. Obserwatorium Ziemi, NASA. Pobrano 18 października 2008 r. „… 6 stycznia 1912 r. Wegener… zaproponował zamiast tego wielką wizję dryfujących kontynentów i rozszerzających się mórz, aby wyjaśnić ewolucję geografii Ziemi”.
  6. ↑ Alfred Wegener. (1915 oryginał) 1966. Pochodzenie kontynentów i oceanów, przetłumaczone przez Johna Birama. przedruk ed. (Mineola, NY: Courier Dover. ISBN 0486617084), 246.
  7. ↑ Patrick Hughes, Alfred Wegener (1880-1930): The Origin of Continents and Oceans. Obserwatorium Ziemi, NASA. Pobrano 18 października 2008 r. „W swoim trzecim wydaniu (1922 r.) Wegener cytował dowody geologiczne, że około 300 milionów lat temu wszystkie kontynenty zostały połączone w superkontynent rozciągający się od bieguna do bieguna. Nazywał to Pangea (wszystkie ziemie), … ”
  8. ↑ Arthur Holmes, 1928. Radioaktywność i ruchy ziemi. Transakcje Towarzystwa Geologicznego w Glasgow 18:559-606.
  9. ↑ Arthur Holmes. 1978. Zasady geologii fizycznej, 3. miejsce (Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 0471072516), 640-641.
  10. ↑ S.W. Carey, 1958. Dryf kontynentalny, sympozjum… odbyło się na Wydziale Geologii Uniwersytetu w Tasmanii w marcu 1956 r. (Hobart, AU: Geology Dept., University of Tasmania), 177-363.
  11. ↑ Ben J. Korgen, 1995. A Voice From the Past: John Lyman and the Plate Tectonics Story. Oceanografia 8 (1): 19–20. Pobrano 18 października 2008 r.
  12. ↑ Fred Spiess i William Kuperman. 2003. Morskie laboratorium fizyczne w Scripps. Oceanografia 16 (3): 45–54. Pobrano 18 października 2008 r.
  13. ↑ R.G. Mason A.D. Raff. 1961. Badanie magnetyczne u zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych między 32 ° N szerokości geograficznej a 42 ° N szerokości geograficznej. Biuletyn Geological Society of America. 72:1259-1266.
  14. ↑ A.D. Raff, R.G. Mason. 1961. Badanie magnetyczne u zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych między 40 ° szerokości geograficznej północnej i 52 ° szerokości geograficznej północnej. Biuletyn Geological Society of America 72:1267-1270.
  15. ↑ Glenn Elert, (red.) 1997. Speed ​​of the Continental Plates. The Physics Factbook.
  16. ↑ Paul L. Hancock i Brian J Skinner. 2000 The Oxford Companion to The Earth. (Oxford, Wielka Brytania; New York, NY: Oxford University Press. ISBN 0198540396.)
  17. ↑ Victor A. Schmidt i William Harbert. //geoinfo.amu.edu.pl/wpk/pe/a/harbbook/c_iii/chap03.html „The Living Machine: Plate Tectonics”, Planeta Ziemia i Nowa Geologia, trzecie wydanie. (Dubuque, IA: Kendall / Hunt Pub. Co. ISBN 0787242969). Pobrano 18 października 2008 r.
  18. ↑ Rob Butler, 2001. Gdzie i jak deformują się kontynenty ?, Hima

    Pin
    Send
    Share
    Send