Δευτέρα, 29 Φεβρουαρίου 2016

Νέα Παγκόσμια Τεκτονική - Θεωρία των Λιθοσφαιρικών πλακών



Τα διάφορα γεωδυναμικά φαινόμενα που παρατηρούνται στη Γη (σεισμοί, ηφαίστεια, κτλ.) δεν παρουσιάζουν τυχαία γεωγραφική κατανομή πάνω στη Γη. Κατά τα τελευταία χρόνια 
50 χρόνια αναπτύχθηκε η θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών που προσπάθησε να εξηγήσει όλα σχεδόν τα γεωδυναμικά φαινόμενα. Η Νέα Παγκόσμια Τεκτονική στηρίχθηκε αργότερα στη θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών. Με τον όρο Νέα Παγκόσμια Τεκτονική εννοούμε το σύνολο των σύγχρονων υποθέσεων, ιδεών και θεωριών, που αναφέρονται στις οριζόντιες κυρίως κινήσεις γιγαντιαίων επιφανειακών κομματιών της Γης, στα αίτια που προκαλούν τις κινήσεις αυτές όπως επίσης και την συμβολή των κινήσεων αυτών στην διαμόρφωση της μορφολογίας της επιφάνειας της Γης (Παπαζάχος 1973).

Σήμερα το σύνολο σχεδόν των επιστημόνων παραδέχεται ότι οι οριζόντιες κινήσεις των λιθοσφαιρικών πλακών είναι υπεύθυνες για το σύνολο σχεδόν των γεωδυναμικών φαινόμενων. 

Η Νέα Παγκόσμια Τεκτονική βασίζεται κυρίως στις γεωφυσικές και γεωλογικές έρευνες που πραγματοποιήθηκαν κατά τα τελευταία 50 χρόνια. Αν και η θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών ή της Νέας Παγκόσμιας Τεκτονικής αναπτύχθηκε ευρέως μετά το 1960, ιδέες που αφορούσαν την μετακίνηση γήινων τεμαχίων, άρχισαν να διατυπώνονται στις αρχές του 17ου αιώνα.

 

Η ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΤΩΝ ΗΠΕΙΡΩΝ

 • Ο Αμερικανός φυσικός F.B. Taylor το 1910 και ο Γερμανός μετεωρολόγος Alfred Wegener το 1912 ήταν οι πρώτοι που διατύπωσαν την θεωρία της μετακίνησης των ηπείρων, με την έννοια που σήμερα την προσεγγίζουμε.
 • Υπολογίστηκε για πρώτη φορά ότι η μετακίνηση των ηπείρων άρχισε πριν 100-200 My. Με την θεωρία αυτή προσπάθησαν να εξηγήσουν την γεωμετρική και γεωλογική ομοιότητα των ακτών του Ατλαντικού και του Ινδικού ωκεανού, καθώς και τον σχηματισμό των των οροσειρών στο εμπρόσθιο τμήμα της ηπείρου που κινείται.
 • Ο Wegener πρόσεξε ότι υπήρχε συνέχεια εκατέρωθεν των πλευρών του Ατλαντικού σε παλιές τεκτονικές δομές, καθώς επίσης απολιθώματα ζώων και φυτών, χαρακτηριστικών της Αφρικής βρίσκονταν και στη νότια Αμερική. Αυτές οι παρατηρήσεις τον έκαναν να διατυπώσει την άποψη ότι γύρω στο Λιθανθρακοφόρο όλες οι ήπειροι ήταν ενωμένες σε μία που την ονόμασε Πανγαία ή Παγγαία



Οι σημερινές νότιες ήπειροι ήταν συγκεντρωμένες γύρω από έναν πόλο, ενώ οι βόρειες βρίσκονταν εκατέρωθεν του Ισημερινού. Γύρω από την Παγγαία υπήρχε ο πρωτο-Ειρηνικός ωκεανός ή Πανθάλασσα.

• Ο Α. Du Toit (1937) στηριζόμενος σε γεωλογικές και γεωφυσικές έρευνες κατέληξε στο συμπέρασμα ότι κατά τον ανώτερο Παλαιοζωικό αιώνα υπήρχαν μόνο 2 «υπερ-ήπειροι». Η μία στο βορρά που λέγονταν Λαυρασία και η άλλη στον νότο που λέγονταν Γκοντβάνα. Η Λαυρασία αποτελούνταν από τις σημερινές ηπείρους βόρεια Αμερική, Ευρώπη και Ασία (χωρίς την Ινδία). Την Γκοντβάνα αποτελούσαν η νότια Αμερική, η Αφρική, η Μαδαγασκάρη, η Ινδία, η Αυστραλία και η Ανταρκτική. Οι δύο «υπερ-ήπειροι» διασπάστηκαν περί τα μέσα του Μεσοζωικού αιώνα και τα κομμάτια τους αποτέλεσαν τις σημερινές ηπείρους.

• Από τον χωρισμό των 2 «υπερ-ήπειρων» σχηματίσθηκε η θάλασσα παλαιο-Τηθύς που εκτείνονταν από την Κίνα μέχρι το Γιβραλτάρ.

  

Κατά την περίοδο 1927-1929 ο Α. Holmes ανέπτυξε μία καινούργια θεωρία για τον μηχανισμό μετακίνησης των ηπείρων. Σύμφωνα με αυτήν, αιτία της μετακίνησης των ηπείρων ήταν τα ρεύματα μεταφοράς που ενισχύονταν διαρκώς από την θερμοκρασία που προέρχονταν από την διάσπαση ραδιενεργών στοιχείων. Αν και η θεωρία του διαφέρει από αυτό που εννοούμε σήμερα εμείς «ρεύματα μεταφοράς» οι ιδέες του θεμελίωσαν τις σύγχρονες απόψεις και τις θεωρίες που αναπτύχθηκαν.


 • Το 1950 ο λόρδος Blackett υποστήριξε ότι με παλαιομαγνητικές μεθόδους μπορούμε να υπολογίσουμε την μετακίνηση των ηπείρων. Η θεωρία αυτή αργότερα αναπτύχθηκε από τον S.K. Runcorn και τους συνεργάτες του που έδειξαν ότι υπήρχε σχετική μετακίνηση μεταξύ της βόρειας Αμερικής και της Ευρώπης. Ο K.M. Creer από έρευνες που έκανε διαπίστωσε την ύπαρξη μετακίνησης μεταξύ Αφρικής και νότιας Αμερικής, ενώ ο Irvin έδειξε την μετακίνηση που γίνεται μεταξύ Αυστραλίας και Ασίας. 

Ο μηχανισμός των ρευμάτων μεταφοράς

• Ας φανταστούμε ότι βράζουμε σε μία κατσαρόλα νερό έχοντας ακουμπήσει στην πάνω επιφάνεια του νερού έναν φελλό. Όταν το νερό αρχίζει και βράζει παρατηρούνται αναταράξεις που οφείλονται στην άνοδο θερμότερου υλικού από κάτω προς τα πάνω, όπου το νερό κρυώνει σχετικά και ξανακατεβαίνει για να δημιουργηθεί έτσι ένας αέναος κύκλος.Με αυτό τον τρόπο το ανακυκλούμενο νερό θα οδηγήσει τον φελλό στα άκρα της κατσαρόλας. 

Η επέκταση του θαλάσσιου πυθμένα 

Με την θεωρία της επέκτασης των ηπείρων ρίχτηκε ο «σπόρος» της θεωρίας των λιθοσφαιρικών πλακών. Το 1960 ο H.H. Hess ήταν ο πρώτος που πρότεινε την ιδέα της επέκτασης του θαλάσσιου πυθμένα. Κατά το 1961 μετά από εκτεταμένη έρευνα ο R.S. Dietz πρότεινε τον μηχανισμό της επέκτασης του θαλάσσιου πυθμένα στην προσπάθειά του να εξηγήσει την μετακίνηση των ηπείρων. Σύμφωνα με αυτήν, η μετακίνηση των ηπείρων είναι αποτέλεσμα της αύξησης του πυθμένα των ωκεανών στον χώρο που μεσολαβεί μεταξύ των ηπείρων. Στη αύξηση του πυθμένα συμβάλλει η έκλυση μάγματος από τον μανδύα. Το μάγμα δια μέσου των μεσο-ωκεανίων ράχεων οι οποίες είναι αλυσίδες υποθαλασσίων ηφαιστείων που καταλαμβάνουν την μέση των ωκεανών, έρχεται στην επιφάνεια του θαλάσσιου πυθμένα και επικάθεται στις παρυφές των μεσο- ωκεανίων ράχεων.

 • Εκεί ψύχεται και παρασύρεται με την κίνηση της πλάκας. Ο ωκεάνιος αυτό φλοιός είναι λεπτότερος (7 Km) από τον ηπειρωτικό (35 Km), γεωλογικά νεότερος και από χημική άποψη τελείως διαφορετικός. Για να διατηρηθεί σταθερή η επιφάνεια της Γης προτάθηκε ότι ο ωκεάνιος φλοιός καταστρέφεται με βύθισή του μέσα στον μανδύα. Η βύθισή του γίνεται στις ωκεάνιες τάφρους. Αυτές είναι μεγάλες βαθυμετρικές καταπτώσεις που βρίσκονται στις περιθωριακές θάλασσες και σχετίζονται με έντονη σεισμική και ηφαιστειακή δράση.



Η θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών αναπτύχθηκε παράλληλα με την υπόθεση της επέκτασης του θαλάσσιου πυθμένα και της έννοιας των ρηγμάτων μετασχηματισμού. Είναι το κύριο αίτιο για το σύνολο σχεδόν των γεωδυναμικών φαινόμενων που παρατηρούνται στη Γη.



Η λιθόσφαιρα της Γης αποτελείται από ορισμένες μεγάλες λιθοσφαιρικές πλάκες οι σχετικές κινήσεις των οποίων ρυθμίζουν τα ενεργά τεκτονικά φαινόμενα, τόσο σε παγκόσμια, όσο και σε τοπική κλίμακα. Όμως και στο γεωλογικό παρελθόν οι κινήσεις των λιθοσφαιρικών πλακών ήταν εκείνες που δημιούργησαν τη δομή των διαφόρων οροσειρών της Γης. 





Ορισμένες από τις λιθοσφαιρικές πλάκες δομούνται από ηπειρωτικό φλοιό (ηπειρωτικές πλάκες) και ορισμένες από ωκεάνιο φλοιό (ωκεάνιες πλάκες) και έχουν διάφορη γεωδυναμική συμπεριφορά.  Οι κινήσεις που πραγματοποιούν οι λιθοσφαιρικές πλάκες είναι:
 1)  ΑΠΟΚΛΙΣΗ
 2)  ΣΥΓΚΛΙΣΗ
 3) ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΚΙΝΗΣΗ ή ΟΛΙΣΘΗΣΗ


• Η λιθόσφαιρα (ο όρος πρωτο-διατυπώθηκε από τον R.A. Daly) είναι όπως προαναφέραμε ένα δύσκαμπτο στρώμα πάχους 80 Km περίπου που περιλαμβάνει τον φλοιό και μέρος του πάνω μανδύα και καλύπτει ολόκληρη την Γη. Αυτή δεν είναι συνεχή αλλά χωρίζεται από τα 2 παγκόσμια συστήματα διάρρηξης. 
• Χωρίς να υπάρχει προκαθορισμένος όρος για το τι είναι η θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών, μπορούμε να πούμε ότι πρόκειται για την επιστημονική θεωρία που αναπτύχθηκε αργά, αλλά άλλαξε τις ιδέες μας για το πώς «λειτουργεί» η Γη. 
Η τεκτονική (των πλακών) είναι η μελέτη των δυνάμεων που δρουν στη Γη. Η δράση των δυνάμεων αυτών δημιούργησε τις ηπείρους, τους ωκεανούς, και γενικά όλα τα γεωμορφολογικά και τεκτονικά χαρακτηριστικά μεγάλης κλίμακας που βλέπουμε σήμερα στη Γη.  
• Η λιθόσφαιρα χωρίζεται από τα 2 παγκόσμια συστήματα διάρρηξης σε 6 μεγάλες λιθοσφαιρικές πλάκες και σε ισάριθμες μικρότερες που πραγματοποιούν κινήσεις μεταξύ τους η ταχύτητα των οποίων μπορεί να φτάσει τα 10 cm/έτος.



Πολύ σπουδαίο ρόλο, τόσο στη γένεση-καταστροφή, όσο και στην κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών, παίζουν τα όρια (ή οι παρυφές) της επαφής τους. 
Αυτά χωρίζονται σε 3 μεγάλες κατηγορίες: 
1) ζώνες σύγκλισης-κατάδυσης 
2) στις μεσο-ωκεάνιες ράχες 
3) στα ρήγματα μετασχηματισμού 



• Τα όρια επαφής των λιθοσφαιρικών πλακών οριοθετούνται με ακρίβεια με γεωφυσικές και κυρίως σεισμολογικές μεθόδους. Έτσι είναι γνωστό σήμερα ότι οι μεγάλες σεισμικές ζώνες που παρατηρούνται στη Γη ταυτίζονται σχεδόν με τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών. Εξαιρέσεις αποτελούν οι μεγάλες ενδο-ηπειρωτικές ενεργές παραμορφώσεις, π.χ. Κίνα. 
• Κατά την κίνησή τους οι λιθοσφαιρικές πλάκες συγκρούονται μεταξύ τους με αποτέλεσμα να αναπτύσσονται παραμορφωτικές τάσεις στις παρυφές τους. Συνέπεια αυτών των κινήσεων είναι η βύθιση ωκεάνιων πλακών μεγάλης πυκνότητας κάτω από ηπειρωτικές πλάκες, κοντά στα νησιωτικά τόξα ή σε παρόμοιες τεκτονικές δομές. 
Γενικά κάθε πλάκα κινείται οριζόντια με διεύθυνση από την μεσο-ωκεάνια πλάκα, όπου γεννάται, προς την ηπειρωτική ζώνη διάρρηξης (τάφρος), όπου το μπροστινό τα τμήμα καταστρέφεται με πλάγια κατάδυση μέσα στην ασθενόσφαιρα.

Επίσης υλικό για την κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών εδώ: photodentro.edu.gr

Πηγές:http://www.geo.auth.gr/

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Σύμπαν

Σύμπαν