Zewnętrzna warstwa Ziemi, litosfera, jest sztywną warstwą skalną. Litosfera dzieli się na kilka dużych i wiele mniejszych płyt. Pod nią znajduje się warstwa (astenosfera), która pod wpływem wysokiej temperatury zachowuje się jak ciało plastyczne. Dzięki niej płyty litosfery (zgodnie z teorią tektoniki płyt) mogą się względem siebie przesuwać – odsuwają się od siebie, zderzają ze sobą lub ocierają. Są więc trzy różne granice płyt – rozbieżne (gdzie powstaje nowa litosfera), zbieżne (tutaj litosfera jest wciągana w głąb Ziemi), przesuwcze (płyty litosfery zderzają się ze sobą). Przyczyną tych ruchów płyt są prądy konwekcyjne, występujące w płaszczu ziemskim. Strumienie gorącej materii docierają z wnętrza Ziemi do litosfery (prądy wstępujące), gdzie rozdzielają się i płyną poziomo w astenosferze w przeciwnych kierunkach, równolegle do powierzchni Ziemi. Następnie w wyniku obniżenia temperatury opadają w głąb (prądy zstępujące), z powrotem ku wnętrzu Ziemi – w ten sposób tworzą się zamknięte komórki konwekcyjne.

Rg4dHsb5Uh9MS

Rysunek przedstawia wygląd płyt litosfery. Po lewej stronie zaznaczone są elementy: skorupa kontynentalna wraz z litosferą kontynentalną, rów oceaniczny. Po środku jest skorupa oceaniczna i grzbiet śródoceaniczny z strefą ryftową. Po prawej stronie jest drugi rów oceaniczny i łuk wysp wulkanicznych. Pod tym łukiem zaznaczona jest strefa subdukcji. Natomiast pod skorupą oceaniczną zaznaczone są prądy konwekcyjne: zstępujące (strzałka od góry do dołu) i wstępujące (strzałka od dołu do góry).

Płyty litosfery

Subdukcja i kolizja

SubdukcjasubdukcjaSubdukcja i kolizja należą do granic zbieżnych płyt tektonicznych. Na styku różnych płyt (oceanicznej i kontynentalnej) jedna z nich może podsuwać się pod drugą i pogrążać w płaszczu Ziemi – proces ten nazywamy subdukcją. Tutaj prądy konwekcyjne opadają w głąb astenosferyastenosferaastenosfery. Płyta oceaniczna ma większą gęstość niż kontynentalna, dlatego w tej strefie zbieżności subdukcji zawsze ulega płyta oceaniczna. W wyniku tego na dnie oceanu powstaje wąskie, długie i bardzo głębokie obniżenie – rów oceaniczny. Płyta oceaniczna, zanurzając się w płaszczu, topi się (w wyniku ogromnego ciśnienia i bardzo wysokiej temperatury), a leżące na jej powierzchni skały osadowe ulegają sfałdowaniu. Ich wypiętrzenie powoduje powstanie grzbietów górskich, w których – z racji procesów magmowych – występują nie tylko skały osadowe, ale i magmowe. Podczas wsuwania się jednej płyty pod drugą, w wyniku uwalnianych naprężeń, powstają trzęsienia ziemi. Na dużych głębokościach zachodzą procesy metamorficzne i plutoniczne. Część materiału wytopionego w strefie subdukcji wydostaje się na powierzchnię Ziemi jako efekt zjawisk wulkanicznych. Przykładami takich stref subdukcji jest granica płyty kokosowej z płytą północnoamerykańską czy granica płyty Nazca z płytą południowoamerykańską (tutaj powstały Andy i bardzo głęboki Rów Atakamski).

R1ZeAHc7hsKXM

Zdjęcie przedstawia skaliste góry, na których gdzieniegdzie leży śnieg. Niżej są łąki oraz drzewa. Na pierwszym planie widoczna jest łąka oraz niebieska woda. Niebo nad krajobrazem jest błękitne z kilkoma białymi obłoczkami.

Kiedy płyta oceaniczna podsuwa się pod inną płytę oceaniczną, wtedy w strefie subdukcji powstaje rów oceaniczny i łańcuch wysp wulkanicznych – w taki sposób powstał Rów Mariański i archipelag Marianów (płyta pacyficzna i filipińska). Na takim obszarze występują trzęsienia ziemi oraz procesy plutoniczne, wulkaniczne i metamorficzne.

RTY50mWzfwyOC

Zdjęcie przedstawia wyspę z dużą ilością zieleni oraz z zabudowaniami wzdłuż linii brzegowej. Widoczny jest też port. Po błękitnym morzu płyną dwa statki. Niebo jest praktycznie bezchmurne, gdzieniegdzie są małe obłoczki.

W miejscu kolizji dwóch płyt kontynentalnych subdukcja nie zachodzi, ponieważ żadna z płyt nie może zatonąć w płaszczu ziemskim (mają małą gęstość skał). Kiedy kolizja ma charakter czołowy, osady powstające w morzach rozdzielających płyty ulegają sfałdowaniu. W strefach kolizji wyzwalają się ogromne siły, które powodują powstanie wysokich gór fałdowych (np. Kaukazu, Himalajów). W strefie zderzenia dwóch płyt kontynentalnych najpierw zachodzi subdukcja skorupy oceanicznej rozdzielającej bloki kontynentalne. Rozpoczynają się intensywne procesy górotwórcze, tworzą się ogniska magmowe. W wyniku kolizji płyty indoaustralijskiej (blok Dekanu) i euroazjatyckiej powstały Himalaje, które piętrzą się do dziś. Na zapleczu uformowanych łańcuchów górskich czasami powstają rozległe wyżyny (np. Wyżyna Tybetańska).

Powstawanie gór fałdowych jest ściśle związane z procesami zachodzącymi na krawędziach płyt litosfery w strefach zbieżnych. Wyróżnia się dwa rodzaje górotworów – subdukcyjne i kolizyjne. Subdukcyjne to np. Andy, a kolizyjne – Himalaje.

Rn24HufOhnfMI

Zdjęcie ukazuje góry skaliste. Ich wierzchołki pokryte są śniegiem. Między kolejnymi wzniesieniami widoczna jest unosząca się siwa mgła. W oddali przez mgłę przebija się błękitne niebo.

W strefach subdukcji powstają często łuki wysp wulkanicznych, którym z jednej strony towarzyszy rów oceaniczny. Po drugiej stronie wysp powstaje morze marginalne, czyli akwen oceaniczny w pobliżu kontynentu, odcięty od otwartego oceanu łukiem wyspowym, wypełniany osadami morskimi i lądowymi, które są fałdowane w miarę zbliżania się łuku wyspowego do kontynentu. Łuki wyspowe są lekko wygięte wypukłością w stronę oceanu, powstają w wyniku intensywnych erupcji wulkanicznych w strefie subdukcji. Towarzyszą im również silne trzęsienia ziemi.

Polecenie 2

Przeanalizuj ruch płyt w strefie subdukcji i powstające w tej strefie zjawiska.

Przeanalizuj opis ruchu płyt w strefie subdukcji i powstające w tej strefie zjawiska.

RPYoBbyfSnQWA

Kolorowy rysunek przedstawia ruch płyt w strefie subdukcji. Dwie skorupy ziemskie (oceaniczna i kontynentalna) nacierają na siebie. Narysowane są strzałki (jedna w lewo, druga w prawo), które są skierowane grotami do siebie i w stroną rowu oceanicznego. Na płycie kontynentalnej znajdują się trzy wulkany. Z każdego z nich ulatnia się biały dym.

Poniższy schemat obrazuje kolizję płyty indyjskiej (indoaustralijskiej) i euroazjatyckiej oraz powstawanie Himalajów.

Słownik