Tektoniikka on geologian haara, joka tutkii maankuoren rakennetta ja litosfäärilevyjen liikettä. Mutta se on niin monitahoinen, että sillä on merkittävä rooli monissa muissa geotieteissä. Tektoniikkaa käytetään arkkitehtuurissa, geokemiassa, seismologiassa, tulivuorten tutkimuksessa ja monilla muilla aloilla.
Tieteen tektoniikka
Tektoniikka on suhteellisen nuori tiede, se tutkii litosfäärilevyjen liikettä. Ensimmäistä kertaa ajatus levyn liikkeestä ilmaantui Alfred Wegenerin mantereiden ajautumisen teoriassa 1900-luvun 20-luvulla. Mutta se sai kehityksensä vasta XX vuosisadan 60-luvulla suoritettuaan tutkimuksia maanosien ja v altameren pohjan kohokuviosta. Saatu materiaali antoi meille mahdollisuuden tarkastella uudelleen aiemmin olemassa olevia teorioita. Litosfäärilevyjen teoria syntyi mantereiden ajautumisteorian, geosynkliinien teorian ja supistumishypoteesin kehitystyön tuloksena.
Tektoniikka on tiede, joka tutkii niiden voimien vahvuutta ja luonnetta, jotka muodostavat vuoristoja, murskaavat kiviä laskoksiksi, venyttävät maankuorta. Se on kaikkien planeetalla tapahtuvien geologisten prosessien taustalla.
Sopimushypoteesi
Supistumishypoteesin esitti geologi Elie de Beaumont vuonna 1829Ranskan tiedeakatemian kokouksessa. Se selittää vuoristorakentamisen ja maankuoren laskostumisen prosesseja jäähtymisen aiheuttaman Maan tilavuuden pienenemisen vaikutuksesta. Hypoteesi perustui Kantin ja Laplacen näkemyksiin Maan ensisijaisesta tuli-nestetilasta ja sen edelleen jäähtymisestä. Siksi vuorenrakennus- ja taittoprosessit selitettiin maankuoren puristumisprosesseina. Myöhemmin jäähtyessään maapallo pienensi tilavuuttaan ja rypistyi laskoksiin.
Sopimustektoniikasta, jonka määritelmä vahvisti uuden geosynkliinien opin, selitti maankuoren epätasaisen rakenteen, tuli vankka teoreettinen perusta tieteen jatkokehitykselle.
Geosynkliiniteoria
Ollut XIX lopun ja XX vuosisadan alussa. Hän selittää tektonisia prosesseja maankuoren syklisillä värähtelevillä liikkeillä.
Geologien huomio kiinnitettiin siihen, että kiviä voi esiintyä sekä vaakasuorassa että sijoiltaan siirtymässä. Vaakasuuntaiset kivet määritettiin tasoille ja sijoiltaan siirtyneet kivet taittuneille alueille.
Gosynkliinien teorian mukaan alkuvaiheessa, aktiivisten tektonisten prosessien seurauksena, tapahtuu maankuoren taipumista ja laskua. Tähän prosessiin liittyy sedimenttien poistuminen ja paksun sedimenttikerrostuman muodostuminen. Myöhemmin tapahtuu vuorenrakennusprosessi ja taittumisen esiintyminen. Geosynklinaalinen järjestelmä korvataan alustajärjestelmällä, jolle on ominaista merkityksettömät tektoniset liikkeet, joissa muodostuu pieni paksuus sedimenttikiviä. Viimeinen vaihe on muodostusvaihe.maanosa.
Geosynklinaalinen tektoniikka hallitsi lähes 100 vuotta. Tuon ajan geologiasta puuttui faktamateriaalia, ja kertynyt tieto johti myöhemmin uuden teorian luomiseen.
Litosfäärilevyjen teoria
Tektoniikka on yksi geologian alueista, joka muodosti perustan nykyaikaiselle litosfäärilevyjen liiketeorialle.
Litosfäärilevyjen teorian mukaan osa maankuorta - litosfäärilevyt, jotka ovat jatkuvassa liikkeessä. Niiden liikkeet ovat suhteessa toisiinsa. Maankuoren venytysvyöhykkeille (v altameren keskiharjanteet ja mantereiden halkeamat) muodostuu uusi v altameren kuori (levitysvyöhyke). Maankuoren lohkojen uppoamisvyöhykkeillä tapahtuu vanhan kuoren imeytyminen sekä v altameren vajoaminen mantereen alle (subduktiovyöhyke). Teoria selittää myös maanjäristysten syyt, vuorenrakennusprosessit ja tulivuoren toiminnan.
Globaali levytektoniikka sisältää sellaisen keskeisen käsitteen kuin geodynaaminen asetus. Sille on ominaista joukko geologisia prosesseja samalla alueella tietyn geologisen ajanjakson aikana. Samat geologiset prosessit ovat ominaisia samalle geodynaamiselle asetukselle.
Maapallon rakenne
Tektoniikka on geologian haara, joka tutkii maapallon rakennetta. Maapallolla on karkeasti arvioituna litteän ellipsoidin muoto ja se koostuu useista kuorista(kerroksia).
Maapallon rakenteessa erotetaan seuraavat kerrokset:
- Maankuori.
- Robe.
- Ydin.
Maankuori on Maan ulompi kiinteä kerros, sen erottaa vaipasta Mohorovichin pinnaksi kutsuttu raja.
Vaippa puolestaan jakautuu ylä- ja alaosaan. Vaippakerroksia erottava raja on Golitsin-kerros. Maankuori ja ylävaippa astenosfääriin asti ovat maan litosfääriä.
Ydin on maapallon keskipiste, jonka Gutenbergin raja erottaa vaipasta. Se jakautuu nestemäiseksi ulkoytimeksi ja kiinteäksi sisäytimeksi, joiden välissä on siirtymäalue.
Maankuoren rakenne
Tektoniikan tiede liittyy suoraan maankuoren rakenteeseen. Geologia ei tutki vain maan suolistossa tapahtuvia prosesseja, vaan myös sen rakennetta.
Maankuori on litosfäärin yläosa, on maan kiinteä ulkokuori, se koostuu kivistä, joilla on erilainen fysikaalinen ja kemiallinen koostumus. Fysikaalisten ja kemiallisten parametrien mukaan se on jaettu kolmeen kerrokseen:
- Bas altic.
- Graniittigneissi.
- Sedimentti.
Maankuoren rakenteessa on myös jako. Maankuorta on neljää päätyyppiä:
- Continental.
- Oceanic.
- Subcontinental.
- Suboceanic.
Mannerkuorta edustavat kaikki kolme kerrosta, sen paksuus vaihtelee 35-75 km. Ylempi sedimenttikerros on laaj alti kehittynyt, mutta yleensäon vähän tehoa. Seuraavan kerroksen, graniittigneissin, paksuus on suurin. Kolmas kerros, bas altti, koostuu metamorfisista kivistä.
V altamerenkuorta edustaa kaksi kerrosta - sedimentti- ja bas alttikerros, sen paksuus on 5-20 km.
Mannermainen kuori, kuten mannermainen, koostuu kolmesta kerroksesta. Erona on, että graniittigneissikerroksen paksuus mannermaisessa kuoressa on paljon pienempi. Tämän tyyppinen kuori löytyy mantereen raj alta v altameren kanssa, aktiivisen tulivuoren alueelta.
Subomerinen kuori on lähellä v altamerta. Erona on, että sedimenttikerroksen paksuus voi olla 25 km. Tämän tyyppinen kuori rajoittuu syvälle maankuoreen (sisämeriin).
litosfäärilevy
Litosfäärilevyt ovat suuria maankuoren kappaleita, jotka ovat osa litosfääriä. Levyt pystyvät liikkumaan suhteessa toisiinsa vaipan yläosaa - astenosfääriä - pitkin. Laatat ovat erotettu toisistaan syvänmeren juoksuhaudoilla, v altameren keskiharjanteilla ja vuoristojärjestelmillä. Litosfäärilevyille on ominaista, että ne pystyvät säilyttämään jäykkyyden, muodon ja rakenteen pitkään.
Maan tektoniikka viittaa siihen, että litosfäärilevyt ovat jatkuvassa liikkeessä. Ajan myötä ne muuttavat muotoaan - ne voivat halkeilla tai kasvaa yhdessä. Tähän mennessä on tunnistettu 14 suurta litosfäärilevyä.
Litosfäärilevyjen tektoniikka
Maan ulkonäön muodostava prosessi liittyy suoraan litosfäärin tektoniikkaanlevyt. Maailman tektoniikka viittaa siihen, että maanosien liikettä ei tapahdu, vaan litosfäärilevyt. Toistensa kanssa törmääessään ne muodostavat vuoristojonoja tai syviä v altameren painaumia. Maanjäristykset ja tulivuorenpurkaukset ovat seurausta litosfäärilevyjen liikkeestä. Aktiivinen geologinen toiminta rajoittuu pääasiassa näiden muodostumien reunoihin.
Litosfäärilevyjen liikkeet on tallennettu satelliiteilla, mutta tämän prosessin luonne ja mekanismi ovat edelleen mysteeri.
V altameren tektoniikka
Merissä sedimenttien tuhoutumis- ja kertymisprosessit ovat hitaita, joten tektoniset liikkeet heijastuvat hyvin kohokuvioon. Pohjareliefillä on monimutkainen leikattu rakenne. Erotetaan maankuoren pystysuuntaisten liikkeiden seurauksena muodostuneet tektoniset rakenteet ja vaakasuuntaisista liikkeistä saadut rakenteet.
V altameren pohjan rakenteet sisältävät maaperän muotoja, kuten syvyystasankoja, v altamerten altaita ja v altameren keskiharjuja. Altaan vyöhykkeellä havaitaan pääsääntöisesti tyyni tektoninen tilanne, v altameren keskiharjanteiden vyöhykkeellä havaitaan maankuoren tektonista aktiivisuutta.
Merten tektoniikka sisältää myös rakenteita, kuten syvänmeren juoksuhautoja, v altamerivuoria ja giyotteja.
Aiheuttaa levyjen liikkumisen
Geologinen liikkeellepaneva voima on maailman tektoniikka. Pääasiallinen syy levyjen liikkeelle on vaipan konvektio, joka syntyy vaipassa olevien lämpögravitaatiovirtojen vaikutuksesta. Tämä johtuu siitä, ettälämpötilaero maan pinnan ja keskipisteen välillä. Sisällä kivet kuumenevat, ne laajenevat ja tihenevät. Kevyet fraktiot alkavat kellua, ja kylmät ja raskaat massat uppoavat niiden tilalle. Lämmönsiirtoprosessi on jatkuva.
On useita muita tekijöitä, jotka vaikuttavat levyjen liikkumiseen. Esimerkiksi nousevien virtausten vyöhykkeillä astenosfääri on kohonnut ja vajoamisvyöhykkeillä laskettu. Siten muodostuu k alteva taso ja tapahtuu litosfäärilevyn "gravitaatio"-liukumisprosessi. Vaikutuksensa ovat myös subduktiovyöhykkeet, joissa kylmä ja raskas v altameren kuori vedetään kuuman mantereen alle.
Astenosfäärin paksuus maanosien alla on paljon pienempi ja viskositeetti suurempi kuin v altamerten alla. Mannerten muinaisten osien alla astenosfääri käytännössä puuttuu, joten näissä paikoissa ne eivät liiku ja pysyvät paikoillaan. Ja koska litosfäärilevy sisältää sekä manner- että v altameren osia, muinaisen mannerosan läsnäolo estää levyn liikkumisen. Puhtaasti v altameristen laattojen liike on nopeampaa kuin sekalaisten ja vielä enemmän mannerten välinen.
On monia mekanismeja, jotka saavat levyt liikkeelle, ja ne voidaan jakaa ehdollisesti kahteen ryhmään:
- Mekanismit, jotka lähtevät liikkeelle vaippavirran vaikutuksesta.
- Mekanismit, jotka liittyvät voimien kohdistamiseen levyjen reunoihin.
Liikkuvien voimien prosessien joukko heijastaa koko geodynaamista prosessia, joka kattaa kaikki maapallon kerrokset.
Arkkitehtuuri ja tektoniikka
Tektoniikka ei ole vain puhtaasti geologista tiedettä, joka liittyy maapallon suolistossa tapahtuviin prosesseihin. Sitä käytetään myös jokapäiväisessä elämässä. Erityisesti tektoniikkaa käytetään minkä tahansa rakenteiden arkkitehtuurissa ja rakentamisessa, olipa kyseessä sitten rakennuksia, siltoja tai maanalaisia rakenteita. Tässä mekaniikan lait tulevat voimaan. Tässä tapauksessa tektoniikka viittaa rakenteen lujuuteen ja vakauteen tietyllä alueella.
Litosfäärilevyjen teoria ei selitä levyn liikkeiden ja syväprosessien välistä yhteyttä. Tarvitsemme teorian, joka selittäisi paitsi litosfäärilevyjen rakenteen ja liikkeen myös maan sisällä tapahtuvia prosesseja. Tällaisen teorian kehittäminen liittyy sellaisten asiantuntijoiden kuin geologien, geofyysikkojen, maantieteilijöiden, fyysikkojen, matemaatikoiden, kemistien ja monien muiden yhdistämiseen.
