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