Planeta Země žívá planeta

Transkript

1 Planeta Země žívá planeta

2 lze definovat 5 geosfér, tj. jádro, plášť, kůra (resp. litosféra), hydrosféra, atmosféra biosféra, resp. tektosféra tok hmoty a energie? člověk? dynamika planety Země vnitřní (endogenní) vs vnější (exogenní) sféra, projevuje se tokem energie a hmoty magmatismus, metamorfóza, seizmicita, orogeneze, eroze, sedimentace etc. Klíčové aspekty geologických procesů Země: A) Pohyb (kinetika) litosférických desek a jejich deformace. B) Přenos energie mezi vnitřními a vnějšími obaly Země. C) Látková a chemická bilance výměny hmoty mezi ZK a ZP. TEORIE DESKOVÉ TEKTONIKY

3 Desková tektonika

4 Alfred Wegener ( ) German climatologist and geophysicist who, in 1915, published as expanded version of his 1912 book The Origin of Continents and Oceans. This work was one of the first to suggest continental drift and plate tectonics. He suggested that a supercontinent he called Pangaea had existed in the past, broke up starting 200 million years ago, and that the pieces drifted to their present positions. He cited the fit of South America and Africa, ancient climate similarities, fossil evidence (such as the fern Glossopteris and Mesosaurus), and similarity of rock structures. The American F. B. Taylor had published a rather speculative paper suggesting continental drift in 1910 which, however, had attracted relatively little attention, as had previous such suggestions by Humbolt and Fisher. The book was translated to English in 1924, when it aroused hostile criticism. The proposal remained controversial until the 1960s. Hess 1962, Wilson 1965, Isac-Oliver-Sykes 1968

5 Podmínky TDT: a) existence nehomogenit v zemské kůře a plášti b) plastická vrstva (astenosféra) v podloží litosféry c) desky jsou vůči sobě v relativním pohybu d) rozměr Země zůstává zachován

6

7 Rozhraní litosférických desek divergentní konvergentní transformní

8 1) divergentní rozhraní a) středooceánské hřbety - rozpínání oceánského dna (spreading), vznik nové kůry, bazalty středooceánských hřbetů (MORB) vznikají z peridotitů z ochuzeného sv. pláště (300 km), vysoký tepelný tok

9 aa) rychlé hřbety - rychlost rozpínání až 10 cm za rok ab) pomalé hřbety - rychlost rozpínání 0,X až první cm za rok, mají často vyvinuta centrální údolí středoatlantský hřbet

10

11 b) kontinentální rifty - tektonicky založené lineární deprese (často příkopové propadliny), potenciální místa vzniku nového oceánu, alkalický vulkanismus,vyšší tepelný tok jezero Tanganika východoafrický rift

12 kontinentální kůra, vznik plášťového diapiru vznik riftového údolí tvorba oceánské kůry, spreading oceánská kůra

13 2) konvergentní rozhraní tj. subdukční zóny - podsouvání jedné desky pod druhou = aktivní kontinentální okraj SZ: HP-LT metamorfóza eklogity, seismická aktivita Wadati-Benioffova zóna (hypocentra - až do hloubky 600 km), většina zemětřesení vzniká v malých (do 100 km) a středních hloubkách ( km) předpolí SZ: příkop,akreční prisma (+ ofiolity), předoblouková pánev - vulkanická fronta (oblouk) - zaoblouková pánev

14

15 seismická aktivita na rozhraní litosférických desek

16 cirkumpacifická zóna - ohnivý kruh

17 3) transformní rozhraní - horizontální posun, konzervativní rozhraní - oceánská kůra zde nevzniká ani nezaniká, oblast mělkých zemětřesení

18

19 Určování pohybu litosférických desek A) geodetická měření, B) satelitní pozorování C) paleomagnetický záznam

20

21 D) podle horkých skvrn (hot spots)

22 Orogenze vznik pásemných pohoří

23 Orogeneze - vznik pásemných pohoří lineární, relativně úzká horská pásma, složitá geologická stavba, podloží budováno kontinentální kůrou, do níž jsou zapracovány útržky oceánské kůry (ofiolity) ztluštělá kůra (60-90 km), deformační a metamorfní zonalita, intenzita vyznívá směrem do předpolí orogénu (směrem do stabilizované části kontinentu) A) GEOSYNKLINÁLNÍ TEORIE nepočítá s pohyby litosférických desek 1. eugeosynklinální fáze - labilní část ZK na okrajích kontinentů poklesávají vyplňovány sedimenty + iniciální bazický vulkanismus (vznik eugeosynklinál), 2. orogenní fáze laterární zkracování eugeosynklinály, deformace, metamorfóza, intruze, vyzvednutí a následná eroze centrální části (vně miogeosynklinální pánve - flyš),

24 3. molasová fáze utlumení tektonické aktivity, ukládání pozdně synorogenních a postorogenních sedimentů v předpolí orogénu (molasa), doprovázeno subsekvenčním vulkanismem, následná denudace a vznik platformní sedimentace

25 B) TEORIE DESKOVÉ TEKTONIKY vysvětluje vznik pásemných pohoří deformacemi zemské kůry, které jsou spojeny s pohyby litosférických desek, stavba orogénu odráží geometrii kolizní mobilní zóny

26 a) kolize oceán oceán

27 b) kolize kontinent-oceán (Andský typ)- převažuje CA (vápenato-alkalický vulkanismus, HP-LT metamorfóza

28 c) kolize kontinent-kontinent - složitá příkrovová stavba LP-HT (nízkotlaká-vysokoteplotní) metamorfóza v důsledku vysokého tepelného toku anataxe (tavení) ztluštěné kůry granitoidní magmatismus (plutonismus)

29 Wilsonův geotektonický cyklus a) riftogeneze - extenzní etapa, vznik oceánské kůry a nového oceánu, b) přeměna pasivního kontinentálního okraje na aktivní - kompresní etapa, uzavírání oceánu, počátek orogenze, c) uzavření oceánu, kontinentální kolize - vznik horských pásem, příkrovové stavby, d) přeměna horského pásma v platformu utlumení tektonické aktivity, denudace, peneplenizace terénu.

30

31 Energetická bilance planety Země A) Vnitřní energetické zdroje vázané na nitro Země 1) gravitační energie gravitační hmotnostní diferenciace hadean ( p, T), vertikální pohyby hmoty 2) rotační energie rotace Země kolem osy a v rámci soustavy odstředivé a dostředivé síly primárně ovlivňující tektonický režim, slapové jevy 3) energie chemických a krystalizačních procesů latentní teplo 4) energie radioaktivní rozpad nestabilních radioaktivních izotopů některých prvků (K, Th, U, Sm, C etc.) maximální efekt 5) primární energie teplo energie vznikla při genezi planety, zdroj: potenciální a kinetická energie kosmických částic (akrece), rozpad radioaktivních prvku s krátkým poločasem rozpadu (Al)

32 Migrace energie tepla v plášti, tj. kondukce (vedení v solidu), konvekce (proudění v likvidu), radiace (sálání) a advekce (přenos v rámci plynné fáze) B) Vnější energetické zdroje především solární energie, vnitřní zdroje, cca 350Wm 2 ovlivňují 2 faktory, tj. albedo a skleníkový efekt Albedo poměr mezi energií odraženou a absorbovanou povrchem Země (30-40% odraženo) Skleníkový efekt omezená propustnost atmosféry pro IR záření, koncentrace CO 2??? činnost člověka??? energie impaktových etraterestrických těles - tektity

33 Látková bilance geologických procesů koloběh hmoty je vázán na 3 hlavní cykly, tj. horninový cyklus (silikátový), cyklus vody a cyklus uhlíku

34

35

36 !!! FIN!!!