Tektonika – geologijos šaka, tirianti žemės plutos sandarą ir litosferos plokščių judėjimą. Tačiau jis yra toks daugialypis, kad vaidina svarbų vaidmenį daugelyje kitų geomokslų. Tektonika naudojama architektūroje, geochemijoje, seismologijoje, tiriant ugnikalnius ir daugelyje kitų sričių.
Mokslo tektonika
Tektonika yra palyginti jaunas mokslas, jis tiria litosferos plokščių judėjimą. Pirmą kartą plokščių judėjimo idėją žemynų dreifo teorijoje išsakė Alfredas Wegeneris XX amžiaus 20-aisiais. Tačiau jis buvo sukurtas tik XX amžiaus 60-aisiais, atlikus reljefo tyrimus žemynuose ir vandenyno dugne. Gauta medžiaga leido naujai pažvelgti į anksčiau egzistuojančias teorijas. Litosferos plokščių teorija atsirado plėtojant žemyno dreifo teorijos idėjas, geosinklinų teoriją ir susitraukimo hipotezę.
Tektonika yra mokslas, tiriantis jėgų, formuojančių kalnų grandines, uolienas į raukšles, tempiančių žemės plutą, stiprumą ir prigimtį. Tai yra visų planetoje vykstančių geologinių procesų pagrindas.
Sutarties hipotezė
Susitraukimo hipotezę iškėlė geologas Elie de Beaumont 1829 m. Prancūzijos mokslų akademijos posėdyje. Jame paaiškinami kalnų kūrimosi ir žemės plutos susilankstymo procesai, kai dėl aušinimo sumažėja Žemės tūris. Hipotezė buvo pagrįsta Kanto ir Laplaso idėjomis apie pirminę ugnies-skystos Žemės būseną ir tolesnį jos atšalimą. Todėl kalnų statybos ir lankstymo procesai buvo aiškinami kaip žemės plutos suspaudimo procesai. Vėliau, atvėsusi, Žemė sumažino savo tūrį ir susiglamžo į raukšles.
Sutartinė tektonika, kurios apibrėžimas patvirtino naująją geosinklinų doktriną, paaiškino netolygią žemės plutos sandarą, tapo tvirtu teoriniu pagrindu tolesnei mokslo raidai.
Geosinklinijos teorija
Egzistavo XIX amžiaus pabaigos ir XX amžiaus pradžioje. Ji aiškina tektoninius procesus cikliniais svyruojančiais žemės plutos judėjimais.
Geologų dėmesys buvo atkreiptas į tai, kad uolienos gali atsirasti tiek horizontaliai, tiek išnirusios. Horizontalios uolos buvo priskirtos platformoms, o išnirusios uolienos – sulenktoms vietoms.
Pagal geosinklinų teoriją pradiniame etape dėl aktyvių tektoninių procesų vyksta žemės plutos įlinkis ir nusileidimas. Šį procesą lydi nuosėdų pašalinimas ir storo nuosėdų nuosėdų sluoksnio susidarymas. Vėliau vyksta kalnų statymo procesas ir atsiranda sulankstymas. Geosinklininį režimą pakeičia platforminis režimas, kuriam būdingi nežymūs tektoniniai judesiai, susidarius nedideliam nuosėdinių uolienų storiui. Paskutinis etapas yra formavimo etapas.žemynas.
Geosinklininė tektonika dominavo beveik 100 metų. To meto geologijai trūko faktinės medžiagos, o vėliau sukaupti duomenys paskatino sukurti naują teoriją.
Litosferos plokščių teorija
Tektonika yra viena iš geologijos sričių, sudariusių šiuolaikinės litosferos plokščių judėjimo teorijos pagrindą.
Pagal litosferos plokščių teoriją, dalis žemės plutos – litosferos plokštės, kurios nuolat juda. Jų judėjimas yra vienas kito atžvilgiu. Žemės plutos tempimo zonose (vandenyno vidurio kalnagūbriuose ir žemynų plyšiuose) susidaro nauja okeaninė pluta (plitimo zona). Žemės plutos blokų panardinimo zonose vyksta senosios plutos absorbcija, taip pat vandenyno nusėdimas po žemynu (subdukcijos zona). Teorija taip pat paaiškina žemės drebėjimų priežastis, kalnų kūrimosi procesus ir ugnikalnių veiklą.
Pasaulinė plokščių tektonika apima tokią pagrindinę sąvoką kaip geodinaminė aplinka. Jai būdingas geologinių procesų visuma toje pačioje teritorijoje tam tikru geologiniu laikotarpiu. Tie patys geologiniai procesai būdingi tai pačiai geodinaminei aplinkai.
Gaulio struktūra
Tektonika yra geologijos šaka, tirianti Žemės planetos sandarą. Žemė, apytiksliai apytiksliai, yra papločio elipsoido formos ir susideda iš kelių apvalkalų(sluoksniai).
Gamblio struktūroje išskiriami šie sluoksniai:
- Žemės pluta.
- Robe.
- Pagrindinis.
Žemės pluta yra išorinis kietasis Žemės sluoksnis, ją nuo mantijos skiria riba, vadinama Mohorovičiaus paviršiumi.
Mantija savo ruožtu yra padalinta į viršutinę ir apatinę. Mantijos sluoksnius skirianti riba yra Golitsin sluoksnis. Žemės pluta ir viršutinė mantija iki astenosferos yra Žemės litosfera.
Šerdis yra Žemės rutulio centras, nuo mantijos atskirtas Gutenbergo riba. Jis suskyla į skystą išorinę ir kietą vidinę šerdį, tarp jų yra pereinamoji zona.
Žemės plutos struktūra
Tektonikos mokslas yra tiesiogiai susijęs su žemės plutos sandara. Geologija tiria ne tik Žemės gelmėse vykstančius procesus, bet ir jos sandarą.
Žemės pluta yra viršutinė litosferos dalis, yra išorinis kietas Žemės apvalkalas, sudarytas iš skirtingos fizinės ir cheminės sudėties uolienų. Pagal fizikinius ir cheminius parametrus yra padalintas į tris sluoksnius:
- Baz altinė.
- Granitas-gneisas.
- Nusėdos.
Žemės plutos struktūroje taip pat yra padalijimas. Yra keturi pagrindiniai žemės plutos tipai:
- Continental.
- Okeaninis.
- Subkontinentinis.
- Povandeninė.
Žemyninę plutą vaizduoja visi trys sluoksniai, jos storis svyruoja nuo 35 iki 75 km. Viršutinis, nuosėdinis sluoksnis yra plačiai išvystytas, tačiau, kaip taisyklė,turi mažai galios. Kitas sluoksnis, granitas-gneisas, turi didžiausią storį. Trečiasis sluoksnis, baz altas, sudarytas iš metamorfinių uolienų.
Okeaninę plutą vaizduoja du sluoksniai - nuosėdinis ir baz altinis, jos storis 5-20 km.
Subkontinentinė pluta, kaip ir žemyninė, susideda iš trijų sluoksnių. Skirtumas tas, kad granito-gneiso sluoksnio storis subkontinentinėje plutoje yra daug mažesnis. Šio tipo pluta randama žemyno pasienyje su vandenynu, aktyvaus vulkanizmo srityje.
Povandeninė pluta yra artima vandenyninei. Skirtumas tas, kad nuosėdinio sluoksnio storis gali siekti 25 km. Šio tipo pluta apsiriboja giliu žemės plutos gilumu (vidaus jūros).
litosferos plokštė
Litosferos plokštės yra dideli žemės plutos blokai, kurie yra litosferos dalis. Plokštės gali judėti viena kitos atžvilgiu išilgai viršutinės mantijos dalies – astenosferos. Plokštes vieną nuo kitos skiria giliavandenės tranšėjos, vidurio vandenyno keteros ir kalnų sistemos. Būdingas litosferinių plokščių bruožas yra tai, kad jos ilgą laiką gali išlaikyti standumą, formą ir struktūrą.
Žemės tektonika rodo, kad litosferos plokštės nuolat juda. Laikui bėgant jie keičia savo kontūrą – gali suskilti arba augti kartu. Iki šiol buvo nustatyta 14 didelių litosferos plokščių.
Litosferos plokščių tektonika
Žemės išvaizdą formuojantis procesas yra tiesiogiai susijęs su litosferos tektonikalėkštės. Pasaulio tektonika reiškia, kad vyksta ne žemynų, o litosferos plokščių judėjimas. Susidūrę vienas su kitu, jie sudaro kalnų grandines arba gilias vandenyno įdubas. Žemės drebėjimai ir ugnikalnių išsiveržimai yra litosferos plokščių judėjimo pasekmė. Aktyvi geologinė veikla daugiausia apsiriboja šių darinių pakraščiais.
Litosferos plokščių judėjimą užfiksavo palydovai, tačiau šio proceso pobūdis ir mechanizmas vis dar yra paslaptis.
Vandenyno tektonika
Vandenynuose nuosėdų naikinimo ir kaupimosi procesai vyksta lėtai, todėl tektoniniai judesiai gerai atsispindi reljefe. Dugno reljefas turi sudėtingą išpjaustytą struktūrą. Išskiriamos tektoninės struktūros, susidariusios dėl vertikalių žemės plutos judesių, ir struktūros, gautos dėl horizontalių judesių.
Vandenyno dugno struktūros apima tokias reljefo formas kaip bedugnės lygumos, vandenynų baseinai ir vidurio vandenyno kalnagūbriai. Baseinų zonoje, kaip taisyklė, stebima rami tektoninė situacija, vidurio vandenyno keterų zonoje – žemės plutos tektoninis aktyvumas.
Vandenyno tektonika taip pat apima tokias struktūras kaip giliavandenės tranšėjos, vandenyno kalnai ir gijotai.
Sukelia lėkščių judėjimą
Varomoji geologinė jėga yra pasaulio tektonika. Pagrindinė plokščių judėjimo priežastis – mantijos konvekcija, kurią sukuria mantijoje esančios šiluminės gravitacinės srovės. Tai yra dėl totemperatūros skirtumas tarp žemės paviršiaus ir centro. Viduje uolienos įkaista, jos plečiasi ir mažėja tankis. Lengvosios frakcijos pradeda plūduriuoti, o jų vietoje skęsta š altos ir sunkios masės. Šilumos perdavimo procesas yra nepertraukiamas.
Yra keletas kitų veiksnių, turinčių įtakos plokščių judėjimui. Pavyzdžiui, astenosfera kylančių srautų zonose yra paaukštinta, o nuslūgimo – nuleista. Taip susidaro pasvirusi plokštuma ir vyksta litosferos plokštės „gravitacinio“slydimo procesas. Poveikį turi ir subdukcijos zonos, kur š alta ir sunki vandenyno pluta traukiama po karštu žemynu.
Astenosferos storis po žemynais yra daug mažesnis, o klampumas didesnis nei po vandenynais. Po senosiomis žemynų dalimis astenosferos praktiškai nėra, todėl šiose vietose jos nejuda ir lieka savo vietoje. Ir kadangi litosferos plokštė apima ir žemyninę, ir vandenyninę dalis, senovės žemyninės dalies buvimas trukdys plokštės judėjimui. Grynai okeaninių plokščių judėjimas yra greitesnis nei mišrių ir juo labiau žemyninių.
Yra daug mechanizmų, kurie pajudina plokštes, juos sąlygiškai galima suskirstyti į dvi grupes:
- Mechanizmai, kurie pradeda judėti veikiant mantijos srovei.
- Mechanizmai, susiję su jėgų taikymu plokščių kraštams.
Varomųjų jėgų procesų rinkinys atspindi visą geodinaminį procesą, apimantį visus Žemės sluoksnius.
Architektūra ir tektonika
Tektonika yra ne tik grynai geologijos mokslas, susijęs su Žemės gelmėse vykstančiais procesais. Jis taip pat naudojamas kasdieniame gyvenime. Visų pirma, tektonika naudojama bet kokių konstrukcijų architektūroje ir statyboje, nesvarbu, ar tai būtų pastatai, tiltai ar požeminės konstrukcijos. Čia galioja mechanikos dėsniai. Šiuo atveju tektonika reiškia konstrukcijos stiprumo ir stabilumo laipsnį tam tikroje srityje.
Litosferos plokščių teorija nepaaiškina ryšio tarp plokštelių judėjimo ir giluminių procesų. Mums reikia teorijos, kuri paaiškintų ne tik litosferos plokščių sandarą ir judėjimą, bet ir Žemės viduje vykstančius procesus. Tokios teorijos sukūrimas siejamas su tokių specialistų kaip geologai, geofizikai, geografai, fizikai, matematikai, chemikai ir daugelio kitų susivienijimas.
