Stavba zemského tělesa. Procesy v kůře a plášti

Transkript

1 Stavba zemského tělesa Procesy v kůře a plášti

2 Stavba zemského tělesa

3 Zemské geosféry, heterogenita pláště, fyz. parametry zemského pláště

4 Pohyby na deskových rozhraních versus pohyby v astenosféře 1= East Pacific Rise 2= Atlantic Rift 3= Red Sea Indian Ocean Rift 4= West Pacific Subduction 5= Andean Subduction 6= Zagros-Himalayas Subduction

5 NASA GPS NNR Relativní pohyb hmoty v astenosféře

6 Relativní pohyb litosférických desek, pohyb desek vůči horkým skvrnám - hluboké horké skvrny mělké horké skvrny

7 Relativní pohyby litosférických desek vzledem k hluboko zakořeněným horkým skvrrnám DEEP PLUMES

8 Západ Východ Typy subdukcí: Subdukce v z. a vých. Pacifiku Mediteránní subdukce V důsledku toku hmot v astenosféře k východu existuje výrazná asymetrie v úklonu subdukcí

9 Obecné geol. principy: Čas v geologii

10 Časové škály v geologii, jejich vztah ke geologickým procesům

11 Měření geologického času (geochronologie) Relativní stáří, datování na základě vzájemných vztahů geol. těles, superpozice vrstev, vztahů protínání těles, na základě vývoje organismů a jejich distribuce, Absolutní (radiometrické) na základě rozpadů radioaktivních izotopů 1 ½ ¼ time

12 Relativní určování stáří těles, geologických dějů Relativní datování: na základě superpozice, vzájemného pronikání těles, zkamenělin Jetnotky: litostratigrafické, chronostratigrafické, geochronologické, biostratigrafické různých řádů, např. skupina, souvrství, vrstvy, horizont v případě chronostratigrafickýc

13 Isostáze - vychází z předpokladu existence hladiny, kde je hodnota izostatického tlaku konstantní na celé Zemi tato hladina se nachází na hranici pevné litosféry a viskózní astenosféry 8 g Hustota materiálu g 5 g 2 g 3 g 3 g 2 g Water density 1.0 Airyho model Váh každého bloku 2 g density = Water density 1.0 Prattův model

14 Isostáze (vertikální pohyby v litosféře)

15 Desková tektonika Studium oceánského dna (sonary), magnetický výzkum, Začalo zjištováním morfologie a bathymetrie,, následovalo geochem. Složení, mag. Vlastnosti, následovalo rozeznání přirůstání oceánské kůry a formulování principů deskové tektoniky byly rozpoznány významné geologické a morfologické struktury dna hřbety Transformní zlomy (fracture zones) Příkopy, Akreční klíny, Vnitrodeskové řetězce oceánských ostrovů

16 Sonary, morfologie oceánského dna

17 Objevení středoatlantického hřbetu Lamont Group Hřbety rozměry - 2 x 2,000 x > 10,000 km Centrální grabeny

18 Hlavní morfostrukturní prvky oceánské kůry a její styk s kontinentální zemské kůrou

19 Morfologie a hloubky oceánských pánví, středooceánské hřebety

20 Transformní zlomy Frakturní zóny Scripps Group (1952) Délka tisíce km Jde o horizontální posuny (zlomové struktury s Horizontální složkou pohybu) Nejlépe vyvinuty v Pacifiku Zde výrazné i vnitrodeskové řetězce vulkánů nad horkými skvrnami.

21 Horké skvrny (hot spots)

22 Hlubokomořské příkopy

23 Horké skvrny

24 Harry Hess (1946) (guyoty, seemounts) Vývoj guyot v závislosti na stárnutí oceánské litosféry)

25 Příklad korálového atolu v Pacifiku

26 Paleomagnetismus 1929 Matuyama - University of Tokyo Pracoval na mag. Vlastnostech bazaltů v Japonsku a Snake River v USA (flood bazalty) Bazalty většinou silněji magnetické pokud obsahují feromagnetické minerály zejména magnetit zvyšují lokálně intenzitu mag. Pole) Některé opačně polarizované (vůči recentnímu poli naopak snižují intenzitu mag. pole Využití: určování stáří, archeologické, geologické aplikace, rekonstrukce pohybů kontinentů v geologické minulosti Zjistil, že bazalty v pleistocénu 1,8 0,7 mil let jsou anomálně magnetizované

27 Paleomagnetismus Závěry: Magnetické pole bylo opačně polarizované v intervalu mezi Ma Bazalty snižují současnou intenzitu mag. pole v oblasti výskytu V minulosti se měnily epochy s různou polaritou magnetického pole

28 Magnetické pole Země - dipól

29 Paleomagnetismus Polarita pole i jeho intenzita se mění v čase

30 Datování mag. reverzí (K-Ar datování bazaltů) K-Ar nebo Ar- Ar metoda Berkeley, USGS, ANU

31 Inverze mag. pole zaznamenané v bazaltech oceánského dna dopad na formulování plate tektonických představ Miles from ridge axis Brian Mason a jeho skupina studovali pole nad hřbetem a zjistili jeho symetrické uspořádání magnetických anomálií (způsobené rozšiřováním dna), také se zvětšuje stáří oceánské kůry se zvětšující se vzdáleností od cetntra hřbetu

32 Využití mag. Reverzí a datování výpočet rychlosti rozpínání hřbetů

33 Přelom Fred Vine & Drummond Matthews, Cambridge (1963) spojili: 1. Hessův see floor spreading (rozšiřování dna) 2. Magnetické páskování oceánského dna 3. Morfologii hřbetů a její vztah k rozpínání 4. Magmatismus na hřbetech (geochemická charakteristika)

34 Procesy na středooceánských hřbetech

35 Magmatické procesy na středooceánských hřbetech

36 Procesy na středooceánských hřbetech

37 Černý kuřák black smoker

38 Stáří oceánské kůry a sedimentů jí pokrývajících

39 Stáří oceánské kůry

40 Seismicita: distribuce ohnisek zemětřesení v prostoru

41 Zemětřesení v oblasti Japonských ostrovů a Jap. příkopu

42 Seismicita Zemětřesení, vznikají uvolněním napětí na zlomech a puklinách, dle pohybů bloků rozlišujeme: Pokles (normal fault) Přesmyk, revese fault pohled z profilu

43 Seismicita, deformace kůry Horizontální posuny (Strike-slip Faults) pravostranné Levostranné Pohled shora (mapa)

44 Rozšíření horkých skvrn

45 Současné litosférické desky s vyznačením konvergentních a divergentních rozhraní

46 Hranice litosférických desek

47 Typy hranic litosférických desek