Piastra di comprensione Tettoniche

La teoria della placchetta tettonica riformula fondamentalmente la nostra comprensione della natura dinamica della Terra. Prima della sua diffusa accettazione negli anni '60 e '70, gli scienziati hanno lottato per spiegare la distribuzione di fossili, cinghie di montagna e zone terremotate. Oggi, la placchetta tettonica fornisce un quadro unificato che collega geologia, geofisica e geochimica per spiegare come la litosfera della Terra si divide in piastre mobili che interagiscono attraverso le loro piastre che interagiscono.

La litosfera, che comprende la crosta e il mantello più alto, varia da 50 a 100 chilometri di spessore sotto gli oceani e fino a 200 chilometri di spessore sotto i continenti. Questa rigida scocca esterna poggia sull'astenosfera, uno strato più caldo e parzialmente fuso che scorre lentamente nel tempo geologico. Le piastre si muovono a tassi paragonabili alla velocità di crescita delle unghie, tipicamente da 2 a 15 centimetri all'anno, ma drammatici trascurabili milioni di moto terrestre.

Le forze di guida dietro il movimento della piastra

Capire cosa spinge queste massicce piastre richiede di guardare diversi meccanismi intercorrenti che operano all'interno della Terra. Convezione mantello, guidato dal calore dal nucleo e dal decadimento radioattivo all'interno del mantello, crea modelli di circolazione lenta che trascinano le piastre dal basso. Tuttavia, la maggior parte dei geofisici ora riconoscono che la lastra tira, dove il peso di una piastra sottoduttrice tira il resto della piastra lungo, fornisce i movimenti forza di guida forza dominante.

Queste forze interagiscono in modi complessi, creando i distinti tipi di confine della piastra e le caratteristiche geologiche associate che osserviamo in superficie. Le recenti misurazioni GPS hanno permesso agli scienziati di misurare i movimenti della piastra con notevole precisione, confermando le previsioni del modello e rivelando sottili variazioni delle velocità della piastra.

Piatti tettonici principali della Terra

La litosfera terrestre è divisa in sette grandi piastre e numerose più piccole, ciascuna delle quali può contenere crosta continentale e oceanica, e le loro dimensioni variano notevolmente.

  • Piazza Pacifica:[ La più grande targa, che copre la maggior parte dell'Oceano Pacifico e responsabile per gran parte dell'attività sismica intorno all'anello del fuoco del Pacifico.
  • Lastra nordamericana:[] Estese dal Ridge Mid-Atlantic ad ovest fino alla Faglia di San Andreas, coprendo la maggior parte del Nord America, della Groenlandia e parti della Siberia.
  • La placca eurasiatica:[] Copre l'Europa e la maggior parte dell'Asia, tranne il subcontinente indiano e parti del Medio Oriente.
  • Piastra africana:[] Include il continente africano e la crosta oceanica circostante, con il sistema di Rift Africa orientale attivamente diviso.
  • Sud American Plate:[] Estende dal Ridge Mid-Atlantic alla zona di sottoduzione lungo la costa occidentale del Sud America.
  • Piastra antartica: Copre l'intero continente antartico e il pavimento dell'oceano circostante.
  • Indo-Australian Plate:[ Include il subcontinente indiano, Australia e la crosta oceanica circostante, anche se alcuni modelli divisi questo in piatti indiani e australiani separati.

Piccole piastre come la Piatto Nazca, la Piattaforma del Mar delle Filippine, la Piattaforma Araba, la Piattaforma dei Caraibi e Juan de Fuca svolgono ruoli cruciali nella geologia regionale e nei pericoli sismici.

Tipi di Boundaries di Piatto

Le interazioni tra le piastre si verificano ai loro confini, dove si svolge l'attività geologica più drammatica, che si inseriscono in tre categorie primarie, generando forme e pericoli distinti.

Profondazioni divergenti: Creazione di nuovi crosti

A confini divergenti, le piastre si distinguono, permettendo al magma di alzarsi e riempire il gap. Questo processo crea una nuova crosta oceanica ed è responsabile del sistema globale di creste di metà ocei, che insieme coprono più di 65.000 chilometri. La Ridge Mid-Atlantic, dove le piastre nordamericane ed eurasiatiche si separano, fornisce l'esempio classico. L'Islanda si trova direttamente in cima a questo crinale che si sviluppa su una superficie, offrendo una rara vista attiva.

Nei continenti, i confini divergenti creano valli di rift dove la crosta continentale si disgrega e si estende. Il sistema di Rift dell'Africa orientale, che si estende dall'Etiopia al Mozambico, rappresenta le prime fasi della rottura continentale. Se la frattura continua, alla fine produrrà un nuovo bacino oceanico, come è accaduto quando il Sud America e l'Africa si separarono per formare l'Oceano Atlantico.

Boundaries convergenti: Collisione e Subduzione

Quando la crosta oceanica incontra la crosta continentale, i subdotti più densi della placca oceanica sotto la placca continentale, creando un profondo trench oceanico e una catena di vulcani sul continente sovraccarico. La sottoduzione della placca Nazca sotto la placca sudamericana produsse le Ande e le Filippine subacquee peruviano attraversano il Tren.

La collisione continentale avviene quando entrambe le piastre portano la crosta continentale, che resiste alla sottoduzione a causa della sua densità inferiore. La collisione della placca indiana con la placca eurasiatica ha prodotto la catena montuosa dell'Himalaya, la più alta sulla Terra, insieme al vasto Plateau tibetano.

Trasformare i Boundaries: Passato scorrevole

I confini della placca si sviluppano in orizzontale, dove i confini si aggirano tra loro, senza creare o distruggere la crosta. L'esempio più famoso è la San Andreas Fault in California, dove la Piattaforma del Pacifico si muove a nord-ovest rispetto alla Piattaforma Nordamericana. I confini della trasformazione producono tipicamente terremoti frequenti, poiché lo stress si sviluppa lungo la linea di guasti e si libera in movimenti improvvisi.

I difetti di trasformazione collegano anche segmenti di creste di metà-oceo, permettendo loro di compensare mentre si adattano a diffondersi lungo i confini della piastra curvata.

Il Ciclo di Wilson e la Formazione Supercontinente

La Wilson Cycle descrive l'apertura e la chiusura ripetuti dei bacini oceanici attraverso la spaccatura, la diffusione del fondo marino, la subduzione e la collisione continentale, spiegando l'assemblaggio e la rottura dei supercontinenti nella storia della Terra.

Le prove di rocce antiche, dati paleomagnetici e la distribuzione di fossili mostrano che i continenti della Terra si sono più volte riuniti in supercontinenti. I più recenti, Pangaea, formati circa 300 milioni di anni fa e hanno cominciato a rompere circa 200 milioni di anni fa. Prima di Pangaea, supercontinenti come Rodinia e Columbia assemblati e dispersi.

Impatto sulla struttura fisica della Terra

Il movimento delle placche tettoniche forma ogni caratteristica principale della superficie solida della Terra, dalle montagne più alte alle trincee oceaniche più profonde, i processi tettonici determinano la struttura fisica del pianeta.

Edilizia di montagna

La costruzione di montagne si verifica quando una placca oceanica subisce sotto un continente, comprimendo il margine continentale e generando archi vulcanici. Le Ande esemplificano questo processo, con vulcani attivi che si innalzano sopra una zona di erosio. L'edificio collisional si verifica quando due continenti collidono, crolleggiano e ispessiscono la crosta per produrre immensi collisioni di cinture di montagna.

Trenches oceaniche e archi vulcanici

Le trincee oceaniche segnano l'espressione superficiale delle zone di sottoduzione, dove una placca oceanica si piega verso il basso nel mantello. La Mariana Trench, raggiungendo una profondità di quasi 11 chilometri, rappresenta il punto più profondo sulla superficie terrestre. Queste trincee si verificano accanto agli archi vulcanici, dove l'acqua liberata dalla piastra subduttiva si scioglie nel mantello sovrastante, producendo magma che sale per creare una catena di vulcani attivi.

Valli di Ridges e Rift di metàoceano

Le creste di mezza ocea formano la catena montuosa più lunga della Terra, che scorre continuamente attraverso tutti i bacini oceanici. Questi confini divergenti producono una nuova crosta oceanica attraverso una costante attività vulcanica. Le creste si innalzano fino a 3 chilometri sopra il fondo marino circostante e contengono una valle centrale dove si intrufola il nuovo magma.

Tettonici Hotspots e Intraplate Volcanism

Non tutte le attività vulcaniche si verificano ai confini della placca. I punti caldi rappresentano luoghi in cui le prugne del manto, le colonne in aumento della roccia calda da vicino al confine del mantello del nucleo, producono il volcanismo indipendente dai confini della placca. La catena di montagna dell'Hawai-Emperor fornisce un classico esempio, dove la placca del Pacifico si muove su un hotspot stazionario, producendo una catena di vulcani che vanno dall'attiva all'estinzione al di oltre il passaggio della caldea.

Le tracce di hotspot aiutano gli scienziati a ricostruire i movimenti di placca passati tracciando la progressione dell'età delle isole vulcaniche e delle montagne marine. La curva nella catena hawaiana-Emperor circa 50 milioni di anni fa registra un cambiamento importante nella direzione di movimento della Piattaforma del Pacifico, fornendo le prove chiave per la comprensione delle dinamiche della piastra nel tempo profondo. USGS fornisce informazioni dettagliate su come i punti caldi generano attività vulcaniche lontano dai confini della piastra.

Sviluppo delle forme di terra

Lo sviluppo delle forme terrestri della Terra integra processi tettonici con processi superficiali come erosione, meteorizzazione e sedimentazione.

Volcanic Landforms

L'attività vulcanica produce forme terrestri diverse a seconda della composizione magma, dello stile eruttivo e dell'impostazione tettonica. I vulcani dello scudo, come quelli delle Hawaii, formano dai fluidi flussi di lava basaltica che costruiscono montagne ampie e dolcemente inclinate.

Formaggi di terra inadeguati

I falchi di guasto, dove il movimento di guasto compensa la superficie del terreno, creano scogliere lineari che persistono per migliaia di anni prima che l'erosione li liscia. I bacini di pull-apart formano lungo i difetti di trasformazione in cui le curve nel difetti creano zone di estensione, producendo valli che possono ospitare laghi o giochi. Il Mar Morto, il punto più basso sulla superficie terrestre tira a 430 metri sotto il livello del mare

Il ruolo dell'erosione nei paesaggi tettonici

Alzamento tettonico e erosione funzionano in equilibrio dinamico. Mentre le montagne si innalzano, fiumi e ghiacciai tagliano verso il basso, intagliano vallate e trasportano sedimenti. Il tasso di erosione può corrispondere o addirittura superare i tassi di sollevamento, creando paesaggi che rimangono ad un'altezza costante mentre la superficie è continuamente rinnovata. Le Alpi meridionali della Nuova Zelanda, dove le placche del Pacifico e australiane si scontrano, sperimentano rapidi e erosioni, con tassi superiori a 10 millimetri.

Tettonici e Clima

La costruzione di montagna altera i modelli di circolazione atmosferica, creando ombre piovana dove l'aria umida sale, si raffredda e rilascia precipitazioni sul lato vento, mentre il lato leeward rimane asciutto. L'alzata dell'Himalaya e dell'altopiano tibetano rafforza il sistema monsone asiatico, creando i modelli di pioggia stagionali che supportano miliardi di persone in Asia meridionale e orientale.

Il meteorismo dei minerali silicati consuma CO2, e il tasso di intemperie aumenta quando l'alzata tettonica espone la roccia fresca. La collisione dell'India con l'Asia e il conseguente aumento dell'Himalaya aumenta i tassi di meteorologia globale, disegnando CO2 atmosferica e contribuendo alla tendenza di raffreddamento che ha portato a Pleistocene.

Studi di casi di impatto tettonico

Esaminare specifiche regioni illustra come la placche tettoniche modella la struttura fisica della Terra e crea forme terrestri distintive.

L'Himalaya e l'altopiano tibetano

La collisione tra le placche indiano ed eurasiatico, in corso per circa 50 milioni di anni, ha prodotto la più alta gamma di montagna sulla Terra e il vasto Plateau tibetano, che copre circa 2,5 milioni di chilometri quadrati ad un'altitudine media di 4.500 metri. La collisione ha accorciato la crosta continentale di centinaia di chilometri, ispessendolo quasi il doppio del normale spessore continentale.

Provincia del bacino e della catena

Nel corso degli ultimi 20 milioni di anni, la crosta continentale si è allungata del 100 per cento, producendo alternanze di catene montuose e valli delimitate da difetti normali. Questa estensione, relativa alle più ampie tettoniche del confine tra il Pacifico e il Nord America, ha creato un paesaggio distintivo che copre gran parte del Nevada, il più basso punto dell'America, e parti del confine con la placca del Pacifico-Nord America.

Il punto caldo dell'Islanda e la cresta medio-atlantica

L'Islanda si trova in cima sia alla cresta medio-atlantica che a una mucca di manto, creando una delle regioni più geologiche attive della Terra. L'isola sperimenta frequenti eruzioni vulcaniche, con una media di un'eruzione ogni tre o cinque anni. La combinazione di cresta che si diffonde e di un vulcanismo a caldo ha costruito una massa di circa 103.000 chilometri quadrati, tutti formati da roccia vulcanica studiando.

Tettonici e risorse naturali

I processi tettonici del piatto concentrano molte risorse naturali economicamente importanti. Le zone di sottoduzione generano sistemi idrotermali che depositano rame, oro e altri metalli in archi vulcanici, creando depositi di minerali come quelli trovati nelle Ande e nelle Filippine. I confini della placca convergente producono le condizioni necessarie per formare depositi di rame porfido, che forniscono gran parte del rame del mondo.

La comprensione della storia tettonica della piastra guida l'esplorazione di queste risorse identificando le regioni con le condizioni geologiche appropriate. Il rapporto tra tettonica della piastra e formazione di deposito minerale è ben documentato nella letteratura geologica.

Misurazione e monitoraggio del piatto Tettonici

La tecnologia moderna permette agli scienziati di misurare i movimenti di piastre con notevole precisione e monitorare i rischi che creano. Le reti di Global Positioning System (GPS) attraverso i confini di piastre tettoniche rilevano i movimenti di millimetri all'anno, fornendo dati che confermano le medie a lungo termine da studi geologici.

Il Global Seismographic Network, gestito dall'USGS e dalle organizzazioni partner, fornisce un monitoraggio continuo dell'attività terremotata in tutto il mondo. Il programma di monitoraggio oceano integrato dei pericoli del mare Il programma di monitoraggio della zona di navigazione marittima di USGS Earthquake Hazards offre dati di monitoraggio in tempo reale e risorse educative sull'attività sismica collegata alla diffusione di piastre [FLT-seafloor diretto[FLT-1]

Conclusioni

La tettonica del piatto fornisce il quadro unificante per comprendere la struttura fisica della Terra e lo sviluppo della forma terrestre. Il movimento delle placche tettoniche, guidato da forze che originano profonde nella Terra, crea le montagne, le valli, le trincee e le creste che definiscono la superficie planetaria.

Questi processi operano nel corso di milioni di anni attraverso il Ciclo Wilson, assemblando e rompendo i supercontinenti mentre regolano il clima e concentrano le risorse naturali. Capire tettoniche a piastre non solo spiega il passato e il presente della Terra, ma aiuta anche a anticipare i cambiamenti futuri, valutare i rischi geologici e individuare le risorse essenziali per la civiltà moderna.