Laattatektoniikka
Laattatektoniikkaontieteellinen teoria,joka selittäälitosfäärilaattojeneli kivikehälaattojen liikkeen mekanismia ja liikkeen vaikutuksia.Maanlitosfäärieli kivikehä on muodostunut useistamannerlaatoista.Ne liikkuvat jatkuvastiastenosfäärineli Maan litosfäärin alla sijaitsevan suurenviskositeetinkivikerroksen päällä, muttakitkavastustaa niiden välistä liikettä, minkä seurauksena reunakohdissa syntyy useinmaanjäristyksiä.
Laatat voivat erkaantua toisistaan, törmätä toisiinsa tai liukua toisiaan vasten.Valtamertenkeskiselänteissälaatat erkanevat toisistaan ja muodostavat näin uuttamerenpohjaa.Merellisen laatan törmätessä joko toiseen merelliseen tai mantereiseen laattaan syntyyalityöntöäeli subduktiota, jossa merellinen laatta työntyy toisen laatan alle. Subduktiokohtaan muodostuusyvänmeren hautojaja sen ylle vulkaanisiasaarikaaria.Kahden mantereisen laatan törmätessä puolestaan kasvaapoimuvuoristo.Mannerten liukumisalueilla ei synny uutta kuorta eikä tuhoudu vanhaa, mutta ne alueet ovat erityisen alttiita maanjäristyksille.
Mannerlaatat
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Laattatektoniikkateorian mukaan Maanlitosfäärieli kivikehä on jakaantunut useisiinlaattoihin.Suurimpia laattoja lasketaan olevan seitsemän, ja lisäksi on useita pienempiä laattoja. Laattojen reuna-alueilla sijaitsevat mertenkeskiselänteet,syvänmeren haudatja aktiivisesti kasvavatvuoristot.[1]
Mannerlaatat ovat 100–150 kilometrin paksuisia, ja ne liikkuvatastenosfäärinpäällä 1–15 senttimetriä vuodessa. Useimmissa laatoissa on sekä mantereellista että merellistä kuorta. Laattojen liikkuessa niiden keskiosat ovat pääosin jäykkiä ja koskemattomia, mutta niiden reunojen törmäysvyöhykkeillä tapahtuu halkeilua, liukumista, taipumista, venymistä ja pehmenistä.[2]
Kitkavastustaa laattojen välistä liikettä. Kun kitka kasvaa suuremmaksi kuin laattojen välisen rajapinnan jännitysvoima, laatat eivät enää liiku toistensa suhteen, vaan niiden rajapinnalle muodostuu jännityskertymä, joka lopulta purkautuumaanjäristyksenä.Järistyksessä purkautuvan energian suuruutta kuvataan magnitudilla.[3]
Laattojen liikkeen perusteella niiden reunatyypit voidaan jakaa kolmeen eri kategoriaan. Ne voivat erkaantua toisistaan, liikkua toisiaan kohti tai liikkua sivuttain toisiinsa nähden.[2]
Laattojen liike ja niiden reunat
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Erkanevat laatat
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Erkanevat laatat loittonevat toisistaan, kunvaippapullistuu ylöspäin jamagmaapääsee työntymään laattojen väliin. Merellisillä erkanemisalueilla laattojen rajat näkyvät valtamerten keskiselänteinä, jotka ovatseismisestijavulkaanisestiaktiivisia alueita. Selänteiden keskuslaaksot ovat puolestaan normaalisiirrosten rajaamiahautavajoamia.Mantereisissa repeämävyöhykkeissä piirteet ovat samat kuin merellisten laattojen erkanemiskohdissa. Vulkaaniset kivet ovat kuitenkin mantereella vaihtelevampia kuin valtamertenbasaltitjasedimentitkarkeita.[4]
Sulan laavan purkautuessa keskiselänteen saumasta Maan magneettikenttä magnetisoi sen – magneettiset kiteet jähmettyvät näin Maan magneettikentän suuntaisiksi. Koska Maanmagneettiset navatvaihtavat paikkaansa keskimäärin noin puolen miljoonan vuoden välein, ja mannerlaattaa muodostuu muutama senttimetri vuodessa, on keskiselänteen sauman molemmin puolin symmetrisesti magneettisia vyöhykkeitä.
Lähenevät laatat
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Lähenevien laattojen tapauksessa voi tapahtua joko niin sanottualityöntö,eli subduktio, tai poimuttuminen. Alityöntöä tapahtuu sekä merellisen ja mantereellisen laatan että kahden merellisen laatan törmätessä. Alityöntökohdassa toinen laatoista painuu toisen alle. Mantereellinen laatta on liian kevyt, jotta se voisi upota toisen laatan alle. Raskas merellinen laatta voi kuitenkin painua toisen alle; subduktio tapahtuu kuitenkin hitaasti ja merellinen laatta uppoaa noin 10–15 senttimetriä vuodessa.[2]
Kahden merellisen laatan törmätessä alityöntökohtaan syntyy yleensä syvänmeren hauta.[5]Subduktiovyöhykkeiden maanjäristyskeskukset muodostavat levymäisiä ja kaarevia pintoja, joissa on maanjäristyksiä jopa 700 kilometrin syvyydessä. Maanjäristyskeskukset ovat painuvan laatan yläosassa,Wadati–Benioff-vyöhykkeenätunnetulla alueella. Alityöntövyöhykkeen yläpuolelle syntyytulivuortenmuodostamia vulkaanisiasaarikaaria.[4]
Kahden mantereisen laatan törmätessä joko toinen laatta nousee päälle tai toinen laatta halkeaa.[3]Kumpikaan laatoista ei kuitenkaan pysty painumaan kohti astenosfääriä, joten mantereisiin törmäysvyöhykkeisiin syntyyorogenianseurauksenapoimuvuoristoja.[2]Kuori paksuuntuu törmäysvyöhykkeellä, koska laatat ikään kuin lyhenevät ja painuvat kasaan. Tämän seurauksena kivet deformoituvat ja vuorijonoja alkaa kohota. Korkeiden vuorien kuluessa jäljelle jää korkeassa lämpötilassa ja paineessa syntyneitämetamorfisia kivilajeja.[6]EsimerkiksiUralon syntynyt, kun Euroopan laatta ja Aasian laatta ovat kauan sitten törmänneet toisiinsa ja poimuttuneet.Himalajanvuoristo on seurausta Intian laatan jatkuvasta työntymisestä Euraasian laatan reunan alle.
Sivuuttavat laatat
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Mannerlaattojen reunoilla tapahtuu myös laattojen liukumista. Liukumisen yhteydessä ei synny eikä tuhoudu uutta kuorta. Liukuvat laatat aiheuttavat usein maanjäristyksiä. Tällainen vyöhyke on esimerkiksiSan Andreasin siirrosPohjois-Amerikan ja Tyynenmeren laatan rajalla.[2]Laattojen sivuava liike voi maanjäristyksessä vaihdella muutaman senttimetrin pienestä liikkeestä jopa 1–2 metrin siirtymisiin.[7]
Laattojen saumat ovat yleensä pilkkoutuneet transformisiirroksiin ja erkaantumislaattarajoihin/lähenemislaattarajoihin. Valtamerten leviämissuuntaa ei voida määritellä keskiselänteen asennosta, vaan saumaa pilkkovista transformisiirroksista.[8]
Teorian historiaa
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Nykyaikaisen laattatektoniikan perustan loi meteorologiAlfred Wegener,jonka teosThe Origin of Continents and Oceansjulkaistiin vuonna 1915. Hän esitti, että nykyiset mantereet olivat muodostaneet aiemmin yhden suurmantereen.[9]Jo ennen Wegeneriä maantieteilijäAlexander von Humboldtoli vuonna 1801 huomioinut, että Etelä-Amerikan itärannikko sopii Afrikan länsirannikkoon, ja maantieteilijäAntonio Snider-Pellegrinioli vuonna 1858 tehnyt kartan, jossa hän oli esittänyt Etelä-Amerikan ja Afrikan mantereiden paikat ennen niiden eroamista. Wegener jaFrank Tayloresittivät itsenäisesti 1900-luvun alussa, että mantereet liikkuivat hiljalleen maan pinnalla. Taylor jätti teorian, mutta Wegener kehitti sitä eteenpäin ja esitti, ettäkivihiilikaudellamantereet olisivat muodostaneetPangaianjättimantereen.[10]
Wegenerin teoria herätti paljon keskustelua, eivätkä useimmat geologit pystyneet hyväksymään ajatusta siitä, että mantereet pystyisivät liikkumaan merten yli. Mannerliikunnoille ei sillä hetkellä ollut löydetty mekanismia, joten teoriaa ei pidetty vakavastiotettavana.[10]Vuonna 1957 julkaistussa Encyclopedia Britannicassa Pangaia-ajatusta pidettiin täysin mielikuvituksellisena.[11]
Tilanne alkoi muuttua toisen maailmansodan jälkeen, kun opittiin tuntemaan paremmin merten syvyyksien pinnanmuotoja. Tutkimuksissa havaittiin, että valtamerten keskikohdissa kulki pitkä yhtenäinen vuorijono ja sen keskellä oli samantapainen laakso kuin mantereillakin on maan liikkumiskohdissa.[10]Lisätodisteita tuli 1950-luvullapaleomagnetistisistatutkimuksista, jotka todistivat, ettätriaskaudellamantereet liikkuivat yhtenä kokonaisuutena.[12]
Harry H. HessjaRobert S. Dietzesittivät 1960-luvun alussa ajatuksen merenpohjan leviämisestä. Heidän mukaansa valtamerialtaiden pohja leviää keskiselänteellä, ja merellinen kuori sekä mantereet vaeltavat vaipankonvektiovirtaustenpäällä. Teoria vahvistui, kun brittiläisetFrederick VinejaDrummond Matthewsehdottivat selitystä valtamerten pohjien nauhamaisille magneettisille poikkeamille. Heidän mukaansa valtameriselänteessä purkautuvan magman jäähtyessä muodostamat tuoreet laavakivet magnetoituvat magneettikentän suuntaisesti.[12]
Moderni laattatektoniikka syntyi kanadalaisen geofyysikkoJohn Tuzo Wilsoninteoriasta 1965. Hän ehdotti, että mantereet liikkuvat ja valtamerten keskiselänteillä tapahtuu erkanemista. Lisäksi hän ehdotti, että on olemassaalityöntö- jatransformivyöhykkeitä.Lisäksi hän esitti samana vuonna teoriansa valtamerten synnystä ja umpeutumisesta, mikä tunnetaan niin kutsuttunaWilsonin syklinä.[2]
Laattatektoniikka muilla taivaankappaleilla
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Nykyisen käsityksen mukaanKuussaei ole maan kaltaista laattatektoniikkaa. Sama koskeeMerkuriustajaMarsia.Tästä syystä paineen aiheuttamat purkaukset planeetan pinnalle ovat räjähdysmäisiä ja erittäin voimakkaita.[13]Jupiterin suurimmalla kuullaGanymedekselläpuolestaan on havaittu laattatektoniikkaa.[14]
Katso myös
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Lähteet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- Holden, Joseph (toim.):An Introduction to Physical Geography and the Environment.Harlow: Pearson Education Limited, 2008.ISBN 978-0-13-175304-4.
- Korja, Annakaisa & Heikkinen, Pekka & Karkkulainen, Kati: Miksi maapallolla tärisee?.Dimensio,2005, nro 4, s. 6-10.Artikkelin verkkoversio.
- Lehtinen, Martti & Nurmi, Pekka & Rämo, Tapani (toim.):Suomen kallioperä – 3 000 vuosimiljoonaa.Helsinki: Suomen Geologinen Seura, 2008.ISBN 952-90-9260-1.Teoksen verkkoversio(viitattu 12.11.2014).(Arkistoitu– Internet Archive)
Viitteet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- ↑Holden, s. 40.
- ↑abcdefBrozinski, Ari:LaattatektoniikkaGeologia.fi.Viitattu 12.11.2014.
- ↑abKorja & Heikkinen & Karkkulainen, s. 7.
- ↑abLehtinen & Nurmi & Rämö, s. 81.
- ↑Holden, s. 45.
- ↑Holden, s. 51.
- ↑Holden, s. 44.
- ↑Korja & Heikkinen & Karkkulainen, s. 9.
- ↑Brief history of the plate tectonics theoryEarth Observatory of Singapore.Arkistoitu20.11.2014. Viitattu 12.11.2014.(englanniksi)
- ↑abcHolden, s. 36.
- ↑Porter S. et al.:” Laattatektoniikka”,Maapallo, ihmeiden planeetta,s. 44. Kustannus OY Forma, 1990.ISBN 952-9562-04-7.
- ↑abLehtinen & Nurmi & Rämö, s. 78.
- ↑http://www.astronetti.com/tahtitieto/mars.htm(Arkistoitu– Internet Archive)
- ↑The Moon Ganymede: Laboratory for Tectonic MotionDept. Physics & Astronomy University of Tennessee (Arkistoitu– Internet Archive)
Aiheesta muualla
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
- LaattatektoniikkaTromssan yliopiston sivusto.Arkistoitu20.11.2016. Viitattu 20.11.2016.(suomeksi)
- U.S. Geological Surveyn yleiskatsaus laattatektoniikkaan(englanniksi)
- Interaktiivinen elokuva maailman tektonisesta aktiivisuudesta
| Syyt | |
|---|---|
| Vaikutukset | |
| Tiede | |
| Keskustelujapolitiikka |