LITOSFÉRA A DESKOVÁ TEKTONIKA Literatura Strahler, A. -- Strahler, A. (1999): Introducing Physical Geography. Wiley, New York, 575 s. Kapitola: The Litosphere and Plate tectonics, s. 286 - 311. Cháb, J. (1983): Desková tektonika. Academia, Praha, 234 s. 1. Vnitřní stavba zemského tělesa 1.1 Zemské nitro Strahler&Strahler obr. 11.1 s. 289 ˙ tvar Země -- geoid (r ~ 6400 km) ˙ Jádro -- r = 3500 km, složeno ze dvou vrstev -- vnější tekuté, vnitřní pevné; chemické složení: Fe + Ni, teplota 2800 -- 3100°C ˙ Plášť -- mocnost = 2900 km, složení: mafické minerály podobné olivínu (silikát Mg a Fe), horniny podobné peridotitu, teplota 1800 -- 2800°C ˙ Zemská kůra: mocnost = 8 -- 40 km, složení: vyvřeliny, spodní hranice -- Mohorovičičova vrstva diskontinuity (Moho) Strahler&Strahler obr. 11.2 s. 290 ˙ Typy zemské kůry: a. kontinentální, b. oceánská ˙ Kontinentální kůra o Složení kontinentální kůry: - spodní vrstva -- mafické minerály; větší hustota, - svrchní vrstva -- felsické minerály; menší hustota. ˙ Spodní a svrchní vrstva kontinentální kůry odděleny Conradovou diskontinuitou ˙ Felsická vrstva -- složení podobné granitu = granitová vrstva; mafická vrstva -- granulit (Ca živce a pyroxen). ˙ Hustota kontinentální kůry ~ 2700 kg.m^-3 ˙ Oceánská kůra ˙ Složení kontinentální kůry: mafické horniny gabrového složení + 1 -- 2 km mocný plášť sedimentů. ˙ Hustota oceánské kůry ~ 3000 kg.m^-3 ˙ Mocnost kůry: kontinetální ~35 km, min <30 km, max 70 km oceánská ~ 7 km, rozpětí 5 -- 10 km 1.2 Litosféra a astenosféra ˙ Litosféra = zemská kůra + svrchní část pláště ˙ Mocnost: 60 -- 150 km; nejmocnější pod kontinenty, nejslabší pod oceány. ˙ Astenosféra = částečně natavené horniny pláště, hloubka 100 -- 300 km, pokles rychlosti seismických vln, teplota 1400°C. ˙ Litosférické desky -- pohyb po plastické astenosféře. 2. Hlavní rysy reliéfu Země ˙ Makrotvary zemského povrchu: elevace = kontinenty, deprese = oceánské pánve. ˙ 29% zemského povrchu -- pevnina (včetně kontinentálního šelfu 35%), 71% zemského povrchu -- oceány. Strahler&Strahler obr. 11.3 s. 291 ˙ Kontinentální šelf = zaplavené okraje kontinentů, mělká moře s hloubkou do 200 m. 2.1 Uspořádání reliéfu kontinentů Strahler&Strahler obr. 11.4 s. 292 ˙ Stavební oblasti kontinentů: - aktivní oblasti, tvorba pohoří (orogenní oblasti) - neaktivní oblasti, staré horniny (kratony) ˙ Orogenetické procesy: - vulkanizmus: rozsáhlé výlevy magmatu, - tektonická aktivita: rozlámání a zvrásnění kůry. 2.1.1 Pásemná pohoří alpsko-himalájského typu Strahler&Strahler obr. 11.4 s. 292 ˙ Kontinentální okraje -- pásemná pohoří alpsko-himalájského typu, stáří -- kenozoikum až recent. ˙ Hlavní systémy pásemných pohoří světa: - Cirkum-pacifické orogenní pásmo, - Eurasijsko-indonéské orogenní pásmo. 2.1.2 Kratony ˙ Stabilní oblasti: - kratony, - neaktivní pásemná pohoří. Strahler&Strahler obr. 11.5 s. 293 ˙ Kratony = jádra kontinentů, hluboce denudované vyvřelé a metamorfované horniny. ˙ Typy kratonů: - štíty = chybí pokryv sedimentů, - tabule = sedimentárními pokryv paleozoického až kenozoického stáří. ˙ Nejstarší horniny štítů -- 2,5 až 3,5 mld. let. 2.1.3 Stará pásemná pohoří ˙ Geologická stavba -- paleozoické nebo spodně mesozoické sedimentárními horniny. ˙ Kaledonské pohoří: paleozoikum (400 mil. let), Skandinávie, Skotsko. ˙ Apalačské pohoří: konec paleozoika (250 mil. let), Severní Amerika. 2.2 Reliéfu oceánských pánví ˙ Oceánské dno -- bazalty + tenká vrstva sedimentů. ˙ Nízké stáří oceánské kůry -- většina < 60 mil. let, větší rozlohy rovněž 65 -- 135 mil. let, nejstarší Tichý oceán (z.část 200 mil. let). 2.2.1 Středooceánské hřbety a oceánské pánve Strahler&Strahler obr. 11.6 s. 294 ˙ Středooceánský hřbet = centrální elevace, kde vzniká nová oceánská kůra. ˙ Rift = příkopová propadlina v osní části středooceánského hřbetu. Strahler&Strahler obr. 11.4 s. 292 ˙ Oceánské pánve -- hloubka ~ 5000 m. ˙ Abysální rovina = ploché dno oceánských pánví. 2.2.2 Kontinentální okraje ˙ Kontinentální okraj = úzká zóna kde oceánská kůra přechází do kůry kontinentální. ˙ Kontinetálním úpatí, kontinetální svah ˙ Kontinentální šelf = mírně ukloněný, mořem zaplavený okraj kontinentu s hloubkou do 200 m. ˙ Pasivní kontinentální okraj -- posledních 50 mil. letech bez vulkanické a tektonické aktivity; oceánská i kontinentální kůra součástí jedné litosférické desky; akumulace terestrických sedimentů (delty řek, turbiditní proudy, podmořské kaňony, podmořské kužely) Strahler&Strahler obr. 11.7 s. 295 Strahler&Strahler obr. 11.8 s. 295 ˙ Aktivní kontinentální okraj -- lemovány hlubokomořským příkopem, subdukce. ˙ Hloubka příkopů: 7000 -- 10 000 m, max. 11 000 m. 3. Desková tektonika ˙ Tektonika = pochody při kterých dochází k deformaci hornin litosféry; intenzivní zejména na kolizních rozhraních litosférických desek. 3.1 Tektonické procesy ˙ Typy namáhání hornin v litosféře: - tlakové napětí, - tahové napětí. Strahler&Strahler obr. 11.10 s. 298 ˙ Příklady deformačních struktur při vrásnění: překocená vrása, ležatá vrása, přesmyk, vrásový příkrov. Strahler&Strahler obr. 11.11 s. 298 3.2 Pohyb a interakce litosférických desek ˙ Typy deskových rozhraní: - divergentní rozhraní (tvorba oceánské kůry a oddalování desek -- spreading), - konvergentní rozhraní (zánik oceánské kůry a přibližování desek -- subdukce), - transformní rozhraní (horizontální posun desek). Strahler&Strahler obr. 11.12 s. 299 Strahler&Strahler obr. 11.13 s. 300 3.3 Globální systém litosférických desek Strahler&Strahler obr. 11.14a, b, c s. 301 - 302 ˙ Globální systém litosférických desek se skládá z 6 velkých desek a řady malých desek a subdesek. +--------------------------------------------------------------------------------------------+ |Velké desky |Malé desky | |----------------------------------------------+---------------------------------------------| |Pacifická |Nazca | |----------------------------------------------+---------------------------------------------| |Americká |Kokosová | |----------------------------------------------+---------------------------------------------| |Eurasijská (Perská subdeska) |Filipínská | |----------------------------------------------+---------------------------------------------| |Africká (Somálská subdeska) |Arabská | |----------------------------------------------+---------------------------------------------| |Indo-australská |Juan de Fuca | |----------------------------------------------+---------------------------------------------| |Antarktická |Karolínská | |----------------------------------------------+---------------------------------------------| | |Bismarckova | |----------------------------------------------+---------------------------------------------| | |Scotia | +--------------------------------------------------------------------------------------------+ 3.4 Tektonika subdukčních rozhraní ˙ Subdukční zóny -- intenzivní tektonická a vulkanická aktivita. ˙ Aktivní kontinentální okraje -- subdukce kůry nebo kolize dvou bloků s kontinentální kůrou. Strahler&Strahler obr. 11.16 s. 303 ˙ Zdroje sedimentů subdukčních zón: - hlubokomořské jemnozrnné sedimenty, - terestrické hrubozrnné sedimenty. ˙ Akreční klín -- deformace a vytlačování sedimentů shrnovaných z oceánské desky; metamorfóza. 3.5 Orogeneze typu kontinet-kontinent Strahler&Strahler obr. 11.17 s. 304 ˙ Kolize hmot se stejnou hustotou a velkou mocností -> mocná kůra s malou hustotou nemůže subdukovat; aktivní případ kolize -- Himaláje. ˙ Kontinentální šev (sutura) -- vznik po ukončení kolize spojením dvou desek (např. Ural) 3.6 Riftogeneze a nová oceánská kůra ˙ Riftogeneze = rozdělení původně souvislé oblasti kontinentální kůry, vznik nového oceánu a pasivních kontinentálních okrajů. Strahler&Strahler obr. 11.18 s. 305 ˙ Transformní zlomy = porušují souvislý průběh středooceánských hřbetů, horizontální pohyb bloků oceánské kůry. 3.7 Energetické zdroje pohybu desek ˙ Radiogenní teplo -- důsledek rozpadu radioaktivních izotopů některých prvků (^238U, ^235U, ^232Th, ^40K). ˙ Konvekční proudy = výstupné proudy v plášti, důsledek nerovnoměrné distribuce radiogenního tepla v plášti. 4. Uspořádání kontinentů v minulosti ˙ Průměrná rychlost pohybu litosférických desek: 5 -- 10 cm/rok ˙ Rozpad superkontinentu Pangea, který byl obklopen oceánem Panthalassa (perm, 250 mil. let BP) ˙ Pangea -> jižní polokoule -- Gondwana (Jižní Amerika, Afrika, Antarktida, Austrálie, Nový Zéland a Madagaskar, Indie); severní polokoule -- Laurasie (Severní Amerika, Eurasie). ˙ Gondwana a Laurasie byly odděleny oceánem Tethys. ˙ Posuny kontinentů ovlivnily přírodních podmínky (klima, půdy, vegetace). Strahler&Strahler obr. 11.19 s. 307