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 struktura zemského tělesa
· stavba hlubších částí Země je známa díky geofyzikálním výzkumům (zejména seismologie, gravimetrie, tepelný tok)
seismické vlny: P-vlny (primární) – rychlé, kmitají ve směru šíření vlny; S-vlny (sekundární) – pomalejší, neprochází roztavenými horninami, kmitají kolmo ke směru šíření vlny
· Země má vrstevnatou vnitřní stavbu – ve středu leží jádro, které je obklopeno koncentrickými vrstvami s hustotou klesající směrem k zemskému povrchu
1.1 Zemské nitro
Strahler&Strahler obr. 11.1 s. 289
· tvar Země – geoid (poloměrem přibližně 6400 km)
· jádro: poloměr 3500 km, složeno ze dvou vrstev – vnější tekuté a vnitřní pevné, jádro je tvořeno Fe s příměsí Ni, teplota 2800 – 3100°C
· plášť: poloměr 2900 km, složen z mafických minerálů podobných olivínu (silikát Mg a Fe), které tvoří horninu připomínající peridotit, teplota 1800 - 2800°C
· zemská kůra: mocnost v rozmezí 8 – 40 km, kůra je tvořena převážně vyvřelými horninami, od pláště oddělena Mohorovičičovou vrstvou diskontinuity (Moho-vrstva) na které dochází ke skokovému nárůstu rychlosti seismických vln
Strahler&Strahler obr. 11.2 s. 290
· dva typy zemské kůry: a. kontinentální, b. oceánská
· složení kontinentální kůry:
- spodní vrstva – tvořená mafickými minerály; větší hustota,
- svrchní vrstva – tvořená felsickými minerály; menší hustota.
· spodní a svrchní vrstva kontinentální kůry jsou odděleny Conradovou diskontinuitou
· felsická vrstva má složení podobné granitu = granitová vrstva; mafická vrstva je tvořena granulitem (hornina bohatá na Ca živce a pyroxen)
· hustota kontinentální kůry je v průměru 2700 kg.m-3
· oceánická kůra je tvořena mafickými horninami gabrového složení (gabro, bazalt)
· hustota oceánské kůry je v průměru 3000 kg.m-3, překryta 1 – 2 km mocným pláštěm sedimentů
· mocnost kůry:
kontinetální – průměr = 35 km, min <30 km, max 70 km
oceánská – průměr = 7 km, rozpětí 5 – 10 km
1.2 Litosféra a astenosféra
· litosféra = svrchní vrstva zemského tělesa tvořená rigidními, neroztavenými horninami; litosféra zahrnuje zemskou kůrou a svrchní část pláště
· mocnost litosféry kolísá v rozmezí 60 – 150 km; nejmocnější je pod kontinenty, nejslabší pod oceány
· astenosféra = zóna částečně natavených hornin pláště v hloubkách 100 – 300 km; projevuje se výrazným poklesem rychlosti šíření seismických vln; teplota 1400°C
· litosféra je rozlámaná do tzv. litosférických desek, které se pohybují po plastické astenosféře
2. Hlavní rysy reliéfu Země
· konfigurace reliéfu Země je výsledkem pohybů litosférických desek
· základní makrotvary zemského povrchu: elevace = kontinenty, deprese = oceánské pánve
· 29% zemského povrchu tvoří pevnina, 71% povrchu pokrývají oceány
Strahler&Strahler obr. 11.3 s. 291
· kontinentální šelf = široký pás mělkého oceánu s hloubkou do 200 m = zaplavené okraje kontinentů
· po připočtení rozlohy kontinentálního šelfu tvoří pevniny 35% zemského povrchu = skutečný rozsah kontinentů
2.1 Uspořádání reliéfu kontinentů
Strahler&Strahler obr. 11.4 s. 292
- aktivní oblasti ve kterých se tvoří nová pohoří (orogenní oblasti)
- neaktivní oblasti se starými, stabilními horninami
· v orogenních oblastech vznikají pohoří dvěma způsoby:
- vulkanizmus: tvorba rozsáhlých hmot vulkanických hornin extruzí magmatu
- tektonická aktivita: rozlámání a zvrásnění zemské kůry vlivem vnitřních sil Země
2.1.1 Pásemná pohoří alpsko-himalájského typu
Strahler&Strahler obr. 11.4 s. 292
· aktivní orogenní oblasti se zpravidla táhnou podél kontinentálních okrajů –pásemná pohoří alpsko-himalájského typu
· pásemná pohoří jsou mladá – Kenozoikum až současnost
· pásemná pohoří se rozpadají do kratších úseků – horské oblouky
· dva systémy pásemných pohoří světa:
- Cirkum-pacifické orogenní pásmo
- Eurasijsko-indonéské orogenní pásmo
2.1.2 Pevninské štíty
· orogenní pásma zabírají pouze malou část kontinentální kůry, zbývající větší část je tvořena stabilními oblastmi s horninami mnohem většího stáří:
- pevninské štíty
- zbytky starých, již neaktivních pásemných pohoří
Strahler&Strahler obr. 11.5 s. 293
· štíty = nízko položené oblasti, budované vyvřelými a metamorfovanými horninami, tvořící jádra kontinentů
· dvě skupiny štítů:
- obnažené štíty = chybí pokryv sedimentů; tvořeny velmi starými krystalickými horninami většinou prekambrického stáří; hluboce denudovány; Evropa: Baltský štít, Ukrajinský štít
- pohřbené štíty = štíty překryté mladšími sedimentárními horninami paleozoického až kenozoického stáří
· nejstarší horniny světa se nachází v jádrových oblastech štítů – 2,5 až 3,5 mld. let.
2.1.3 Stará pásemná pohoří
· zbytky pásemných pohoří ležící v oblastech štítů, tvořená hlavně paleozoickými nebo spodně mesozoickými sedimentárními horninami
· stará pásemná pohoří jsou silně denudovaná
· Kaledonské pohoří: paleozoické stáří (400 mil. let), Skandinávie, Skotsko
· Apalačské pohoří: konec paleozoika (250 mil. let), východ Severní Ameriky
2.2 Uspořádání reliéfu oceánských pánví
· oceánské dno je budováno bazalty překrytými poměrně tenkou vrstvou sedimentů
· oceánská kůra je ve srovnání s kůrou kontinentů velmi mladá – většina oceánské kůry je mladší než 60 mil. let, velké plochy oceánské kůry mají stáří 65 – 135 mil, nejstarší je Tichý oceán (v Z části kůra stará 200 mil. let)
2.2.1 Středooceánské hřbety a oceánské pánve
Strahler&Strahler obr. 11.6 s. 294
· středooceánský hřbet = centrální hřbet dělící oceán na dvě zhruba stejně velké poloviny
· rift = příkopová propadlina v osní části středooceánského hřbetu
Strahler&Strahler obr. 11.4 s. 292
· středooceánské hřbety jednotlivých oceánů jsou vzájemně spojeny a tvoří systém dlouhý zhruba 60 000 km
· po obou stranách středooceánského hřbetu se nachází ploché dno oceánských pánví, které mají průměrně hloubku 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 = nebyl postižen v posledních 50 mil. letech žádnou silnou vulkanickou ani tektonickou aktivitou; oceánská i kontinentální kůra jsou součástí stejné litosférické desky
Strahler&Strahler obr. 11.7 s. 295
Strahler&Strahler obr. 11.8 s. 295
pasivní kontinetální okraje jsou místy intenzivní akumulace terestrických sedimentů: delty velkých řek, turbiditní proudy, podmořské kaňony, podmořské kužely
· aktivní kontinentální okraj = podél pobřeží probíhá hlubokomořský příkop, ve kterém dochází k podsouvání jedné desky pod druhou
· příkopy mají zpravidla hloubku od 7000 – 10 000 m, maximální hloubka dosahuje zhruba 11 000 m
3. Desková tektonika
· tektonika = pochod při kterém dochází k rozlámání a zprohýbání hornin litosféry; tektonické procesy probíhají ve velkém měřítku při kolizích litosférických desek
3.1 Tektonické procesy
· tektonika je vyvolána dvěma druhy napětí v litosféře:
- tlakové napětí
- tahové napětí
Strahler&Strahler obr. 11.10 s. 298
· příklad posloupnosti vývoje deformací litosféry při kompresní tektonice: překocená vrása, ležatá vrása, přesmyk, vrásový příkrov
Strahler&Strahler obr. 11.11 s. 298
3.2 Pohyb a interakce litosférických desek
· tři typy deskových rozhraní:
- divergentní rozhraní (vznik nové oceánské kůry a oddalování desek – spreading)
- konvergentní rozhraní (zánik oceánské kůry podsouváním pod kontinentální kůru – 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 hlavních desek a řady menších 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 |
Pacifická deska – téměř výhradně oceánská kůra; při S a Z okraji subdukce, J a V okraj spreading; kontinentální kůra pouze při pobřeží Kalifornie (transformní rozhraní, zlom San Andreas)
Americká deska – kontinentální typ kůry obou Amerik a oceánská kůra na Z od Středoatlantského hřbetu; Z okraj subdukční rozhraní, V okraj divergentní rozhraní
Eurasijská deska – většinou kontinentální kůra, na Z a S rovněž pás oceánské kůry
Africká deska – jádro tvořené kontinentální kůrou, na okrajích většinou oceánská kůra
Indo-australská deska – převážně oceánská kůra doplněná o dvě jádra kontinentální kůry s Austrálií a Indickým poloostrovem
Antarktická deska – téměř celá ohraničena divergentními rozhraními; Antarktida tvoří uvnitř desky jádro kontinentální kůry obklopené kůrou oceánskou
3.4 Tektonika subdukčních rozhraní
· subdukční zóny jsou liniemi intenzivní tektonické a vulkanické aktivity
· okraje kontinentů, pod které subdukuje oceánská kůra, se nazývají aktivní kontinentální okraje
Strahler&Strahler obr. 11.16 s. 303
· dva zdroje sedimentů subdukčních zón:
- hlubokomořské jemnozrnné sedimenty, které se pohybují směrem k příkopu jako pokryv oceánské desky
- sedimenty kontinentálního původu, které jsou hrubozrnnější a jsou do oceánu přinášeny vodními toky
· akreční klín – v akrečním klínu dochází k deformaci a vytlačování sedimentů shrnovaných při subdukci z povrchu oceánské desky; v akrečnímu klínu může probíhat metamorfóza
3.5 Orogeneze na kolizním rozhraní typu kontinet-kontinent
· kolizí desek s kontinentální kůrou vzniká rozhraní typu kontinent-kontinent
Strahler&Strahler obr. 11.17 s. 304
· při tomto typu kolize se sráží hmoty se stejnou hustotou a velkou mocností → velmi mocná kůra s malou hustotou nemůže subdukovat
· kontinentální šev (sutura) = vzniká po ukončení kolize typu kontinent-kontinent spojením dvou litosférických desek
· kolize typu kontinent-kontinent probíhá v současnosti podél jižního okraje Eurasijské desky
· příkladem staré kontinentální sutury je pohoří Ural
3.6 Riftogeneze a nová oceánská kůra
Strahler&Strahler obr. 11.18 s. 305
· transformní zlomy = porušují souvislý průběh středooceánských hřbetů; představují transformní rozhraní
3.7 Energetické zdroje pohybu desek
· radiogenní teplo – vzniká v důsledku rozpadu radioaktivních izotopů některých prvků v zemském tělese (238U, 235U, 232Th, 40K)
· radiogenní teplo je zdrojem energie pohybu litosférických desek
· konvekční proudy = výstupné proudy v plášti které vznikají v důsledku nerovnoměrné distribuce radiogenního tepla v plášti; více zahřáté zóny pláště mají menší hustotu a pomale stoupají k povrchu
4. Uspořádání kontinentů v minulosti
· průměrná rychlost pohybu litosférických desek je 5 – 10 cm/rok
· dnešní uspořádání kontinentů je výsledkem rozpadu prakontinentu Pangea, který byl obklopen oceánem Panthalassa (perm, 250 mil. let BP)
· Pangea se rozpadla na dvě části → 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 kontinetů mely dopad na změny přírodních podmínek (klima, půdy, vegetace)
Strahler&Strahler obr. 11.19 s. 307
· vývoj uspořádání kontinentů v budoucnosti: bude se rozšiřovat Atlantský oceán a pohyb obou Amerik k Z způsobí zmenšení rozlohy Tichého oceánu, dojde k oddělení části Afriky podél linie východoafrického riftového systému