Zgłoś uwagi
Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku Udostępnij materiał

Dlaczego zachodnie wybrzeża Afryki pasują do wschodnich wybrzeży Ameryki Południowej? Dlaczego zachodnie wybrzeża Madagaskaru wyglądają, jakby oderwano tę wyspę od Afryki? Wyjaśnienie tych zagadek dręczyło świat nauki aż do stworzenia teorii płyt litosfery.

Rewolucyjna hipoteza dryfu kontynentów powstała na podstawie analizy podobieństwa kształtu fragmentów ich linii brzegowych
Już wiesz
  • co to jest i z czego się składa litosfera;

  • jaka jest wewnętrzna budowa Ziemi;

  • że płaszcz ziemski jest półpłynny, a litosfera sztywna.

Nauczysz się
  • wyróżniać na Ziemi główne płyty litosfery;

  • wyjaśniać zależności między poruszającymi się płytami litosfery;

  • wykazywać związek między tektoniką płyt litosfery a budową powierzchni Ziemi i dna oceanów;

  • rozróżniać typy gór.

1. Jak zbudowana jest skorupa ziemska?

Geologia od początków swego istnienia stawiała pytania o to, jak powstawały góry, dlaczego wulkany wybuchają, co powoduje trzęsienia ziemi. Niewiele ponad 100 lat temu, w 1912 roku, zrodziła się rewolucyjna hipoteza dryfu kontynentów, nazywana obecnie, od nazwiska swego twórcy, teorią Wegenera. Nie potrafił on wówczas wyjaśnić przyczyny powolnego ruchu płyt kontynentalnych i oceanicznych, ale koncepcja ta wraz z upływem czasu zdobywała coraz szersze uznanie. Dopiero badania dna oceanicznego prowadzone kilkadziesiąt lat później pozwoliły potwierdzić trafność hipotezy Wegenera i rozwinąć ją w naukową teorię tektoniki płyt litosfery. Teoria ta daje odpowiedzi na większość pytań stawianych przez współczesną geologię. Zakłada, że litosfera dzieli się na ogromne płyty, które pokrywają całą planetę i unoszą się na plastycznym płaszczu ziemskim. Mogą się one rozsuwać, tworząc miejsca zwane strefą spreadingu (rozrostu). Jeżeli dwie płyty zderzają się ze sobą, to zwykle jedna z nich (przeważnie oceaniczna) wsuwa się pod drugą (najczęściej lądową), a linię takiej kolizji nazywamy strefą subdukcji. Płyty litosfery mogą także przemieszczać się równolegle względem siebie wzdłuż linii uskoków.

Polecenie 1

Z mapy tektonicznej świata odczytaj nazwy największych płyt litosfery.

2. Czy ruch płyt litosfery wpływa na powierzchnię naszej planety?

Główną przyczyną ruchu płyt litosfery są prądy konwekcyjne w płaszczu ziemskim. Unoszące się z wnętrza Ziemi masy rozgrzanej materii po dotarciu do sztywnych płyt litosfery rozpływają się na boki, rozrywając i rozsuwając sąsiadujące płyty. Najczęściej są to relatywnie cieńsze płyty oceaniczne. Następuje wówczas spreading, na dnie oceanu pojawia się dolina ryftowa, a po obu jej stronach, symetrycznie formuje się grzbiet oceaniczny. Powstaje nowe dno oceaniczne.
Ziemia ma swój stały kształt i rozmiary, więc jeżeli w jednym miejscu tworzy się nowa skorupa ziemska, w innym musi jej ubywać. Dzieje się to w strefach subdukcji, gdzie dwie sąsiednie płyty litosfery zbliżają się do siebie. Jedna z nich wsuwa się pod drugą i jest wciągana w głąb płaszcza. Efektem tego są inne zjawiska. Na dnie oceanu pojawiają się rowy oceaniczne, a na powierzchni wypiętrzają góry. Masy skalne, zgniatane i wypiętrzane w wyniku kolizji dwóch płyt litosfery, plastycznie wyginają się i powstają góry fałdowe. Proces ten nazywamy orogenezą, inaczej ruchami górotwórczymi. Gdy masyw lądowy jest sztywny i odporny na fałdowanie, to podczas wspomnianych ruchów górotwórczych i towarzyszących im naprężeń zostaje pocięty uskokami. Niektóre fragmenty ulegają wyniesieniu (zrąb) lub obniżeniu (rów), a teren przekształca się w góry zrębowe.
Pod wpływem powolnego ruchu mas płaszcza ziemskiego w niektórych obszarach zachodzą także ruchy wypiętrzające lub obniżające skorupę ziemską na wielkich powierzchniach, zwane ruchami epejrogenicznymi. W sąsiedztwie stref spreadingu, subdukcji i wielkich uskoków tektonicznych często spotyka się wulkany tworzące nieraz bardzo wysokie góry. Występują tu też silne trzęsienia ziemi. Oba te zjawiska stwarzają poważne zagrożenie dla mieszkających tam ludzi.

Polecenie 2

Wskaż na mapie świata strefy spreadingu i strefy subdukcji.

Polecenie 3

Na schematycznym rysunku wyjaśnij proces powstawania doliny ryftowej i grzbietu oceanicznego oraz proces powstawania rowu oceanicznego.

Ciekawostka

Zjawisko spreadingu i tworzenia się doliny ryftowej występuje przeważnie w dnie oceanu, ale może mieć także miejsce na płycie kontynentalnej. Współcześnie zjawisko takie obserwujemy we wschodniej Afryce.

Tworząca się dolina ryftowa we wschodniej Afryce
Ciekawostka

Subdukcja przebiega zwykle w miejscach, gdzie cienka płyta oceaniczna wsuwa się pod grubą płytę kontynentalną. Możliwa jest także subdukcja dwóch płyt lądowych, a na powierzchni występuje wówczas zgniatanie obu płyt i tworzą się wysokie góry. Himalaje powstały w miejscu kolizji lądowej płyty euroazjatyckiej i lądowego fragmentu płyty indoaustralijskiej. Subdukcja może zachodzić także na granicy płyt oceanicznych.

Animacja przedstawiająca kolizję dwóch płyt kontynentalnych, czego wynikiem jest powstanie Himalajów.
Ciekawostka

Najlepiej znaną strefą równoległego przemieszczania się dwóch płyt litosfery jest tak zwany uskok San Andreas w południowej Kalifornii (USA), przy którym dwie płyty przesuwają się w tempie kilku centymetrów rocznie, co owocuje częstymi, czasem katastrofalnymi w skutkach, trzęsieniami Ziemi w zachodniej części Ameryki Północnej.

Uskok San Andreas w Kalifornii na granicy dwóch przesuwających się płyt litosfery

Podsumowanie

  • Teoria tektoniki płyt litosfery, wywodząca się z teorii Wegenera, tłumaczy większość zjawisk geologicznych w litosferze.

  • Litosfera pęka, jest rozciągana i rozbudowuje się w strefach spreadingu.

  • W strefach subdukcji następuje zderzenie płyt litosfery; jedna z nich jest wchłaniana w głąb płaszcza ziemskiego.

  • Ruch płyt litosfery powoduje powstawanie gór fałdowych, gór zrębowych, ryftów, grzbietów oceanicznych i rowów oceanicznych.

  • W sąsiedztwie stref spreadingu, subdukcji i wielkich uskoków tektonicznych najsilniej zachodzą zjawiska wulkaniczne i najczęściej występują trzęsienia ziemi.

Praca domowa
Polecenie 4.1

Wskaż na mapie świata obszary tworzenia się gór w strefie subdukcji płyt oceanicznych pod płyty kontynentalne. Wskaż także góry tworzące się w strefie kolizji dwóch płyt kontynentalnych.

Słowniczek

dolina ryftowa

ryft to podłużne obniżenie terenu długości setek lub nawet tysięcy kilometrów, leżące wzdłuż szczeliny powstającej wskutek spreadingu

dryf kontynentów

ruch kontynentów względem siebie i względem powierzchni globu pod wpływem ruchu płyt litosfery, który wywołany jest prądami konwekcyjnymi w płaszczu Ziemi

góry fałdowe

góry zbudowane ze skał, które przeszły proces fałdowania w wyniku ruchu płyt litosfery i zostały wypiętrzone podczas procesów górotwórczych

góry zrębowe

góry powstałe w efekcie naprężeń w skorupie ziemskiej spowodowanych ruchami płyt litosfery; ruchy te doprowadziły do pękania i przemieszczania się mas skalnych

orogeneza (ruchy górotwórcze)

proces tektoniczny wynikający z kolizji płyt litosfery, prowadzący do tworzenia się wielkich struktur tektonicznych, m.in. gór takich, jak Alpy, Karpaty czy Himalaje

prądy konwekcyjne

powolne ruchy mas skalnych w płaszczu Ziemi, spowodowane ciepłem pochodzącym z jądra naszej planety

rów (rów tektoniczny)

obniżenie terenu ograniczone co najmniej dwoma uskokami, ciągnące się na długości dziesiątek, a nawet setek kilometrów, powstałe w wyniku ruchów górotwórczych

ruchy epejrogeniczne

powolne ruchy wznoszące lub obniżające duże fragmenty skorupy ziemskiej; ruchy te nie powodują wyraźnych deformacji ani fałdowania skał

spreading

proces rozsuwania się płyt litosfery i tworzenia nowych powierzchni skorupy ziemskiej, najczęściej w dnie oceanicznym

subdukcja

proces wciągania fragmentów płyt litosfery w głąb płaszcza ziemskiego; zwykle jest to wciąganie płyty oceanicznej pod kontynentalną

teoria tektoniki płyt litosfery

teoria, która tłumaczy przyczyny i skutki ruchu płyt litosfery, w tym także zjawisko dryfu kontynentów

teoria Wegenera

inna nazwa teorii dryfu kontynentów

uskok

deformacja mas skalnych powstająca w wyniku pionowego lub poziomego przesunięcia masywu skalnego wzdłuż rozdzielającej je płaszczyzny

Źródło: N.N. (http://commons.wikimedia.org), public domain.

Alfred Wegener

Alfred Wegener był niemieckim geofizykiem, astronomem i meteorologiem. Na podstawie podobieństwa kształtu fragmentów linii brzegowych kontynentów przedstawił hipotezę dryfu kontynentów. Słusznie zakładał, że kontynenty przesuwają się po półpłynnym podłożu magmowym.

zrąb (zrąb tektoniczny)

podłużne wypiętrzenie mas skalnych ograniczone co najmniej dwoma uskokami, powstałe w wyniku ruchów górotwórczych

Zadania

Ćwiczenie 1
Zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
Zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 5
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.