Jak měřit pohyb v deskové tektonice

Litosférické desky jsou úseky zemské kůry a horního pláště, které se pohybují - velmi pomalu - přes spodní plášť dole. Vědci vědí, že tyto desky se pohybují od dvou různých důkazních linií - geodetických a geologických - což jim umožňuje sledovat jejich pohyby zpět v geologickém čase.

Pohyb geodetické desky

Geodézie, věda o měření tvaru a polohy Země, umožňuje měření pohybu desky přímo pomocí GPS, Global Positioning System. Tato síť satelitů je stabilnější než zemský povrch, takže když se celý kontinent pohybuje někde rychlostí několika centimetrů za rok, může to GPS říct. Čím déle se tato informace zaznamenává, tím přesnější se stává a ve většině světa jsou čísla již poměrně přesná.

Další věcí, kterou může GPS zobrazit, jsou tektonické pohyby v rámci talíře. Jeden předpoklad za sebou tektonika desek je to, že litosféra je rigidní a to je stále pořádný a užitečný předpoklad. Ale části desek jsou ve srovnání měkké, jako Tibetská plošina a západní americké horské pásy. GPS data pomáhají oddělit bloky, které se pohybují nezávisle, i když jen o několik milimetrů za rok. Ve Spojených státech byly takto rozlišeny mikrotitrační destičky Sierra Nevada a Baja California.

instagram viewer

Geologic Plate Motion: Present

Tři různé geologické metody pomáhají určit trajektorie desek: paleomagnetické, geometrické a seismické. Paleomagnetická metoda je založena na magnetickém poli Země.

Při každé sopečné erupci se železné minerály (většinou magnetit) magnetizují převládajícím polem, jak se ochladzují. Směr, kterým jsou magnetizovány, ukazuje na nejbližší magnetický pól. Protože se oceánská litosféra neustále šíří vulkanismem při šíření hřebenů, nese celá oceánská deska konzistentní magnetický podpis. Když magnetické pole Země obrací směr, jak to činí z důvodů, které nejsou zcela pochopeny, převezme nová hornina obrácený podpis. Většina mořského dna má tedy pruhovaný vzorec magnetizací, jako by to byl kus papíru vycházející z faxu (pouze symetrický napříč rozmetacím středem). Rozdíly v magnetizaci jsou malé, ale citlivé magnetometry na lodích a letadlech je mohou detekovat.

Poslední obrácení magnetického pole bylo před 781 000 lety, takže mapování, které zvrácení dá vědcům dobrou představu o pohybu desek v poslední geologické minulosti.

Geometrická metoda dává vědcům směr šíření, který má jít s rychlostí šíření. Je založena na poruchách transformace podél hřebeny středního oceánu. Pokud se podíváte na rozprostírající se hřeben na mapě, má schodišťový vzor segmentů v pravém úhlu. Pokud jsou rozprostřenými segmenty běhouny, transformace jsou stoupačky, které je spojují. Pečlivě změřené, tyto transformace odhalují směry šíření. S rychlostmi a směry talířů máte rychlosti, které lze zapojit do rovnic. Tyto rychlosti se skvěle hodí k měření GPS.

Seismické metody používají fokální mechanismy zemětřesení k detekci orientace poruch. Přestože jsou tyto metody méně přesné než paleomagnetické mapování a geometrie, jsou užitečné pro měření pohybů desek v částech zeměkoule, které nejsou dobře zmapovány a mají méně GPS stanic.

Geologic Plate Motion: Past

Vědci mohou rozšířit měření do geologické minulosti několika způsoby. Nejjednodušší je rozšířit paleomagnetické mapy oceánských desek ven z rozptylových center. Magnetické mapy mořského dna se překládají přesně do věkových map. Tyto mapy také ukazují, jak destičky změnily rychlost, když je srážky strčily do přeskupení.

Bohužel, mořské dno je relativně mladé, ne starší než asi 200 milionů let, protože nakonec zmizí pod jinými talíři. Jak se vědci dívají hlouběji do minulosti, musí se stále více spoléhat na paleomagnetismus v kontinentálních horninách. Jak se talířové pohyby otáčely na kontinentech, staré kameny se s nimi otočily a tam, kde jejich minerály kdysi ukazovaly na sever, nyní ukazují někde jinde, směrem k „zjevným pólům“. Když na mapě zakreslíte tyto zdánlivé póly, zdá se, že se při návratu rockových věků odcházejí od skutečného severu čas. Ve skutečnosti se „sever“ nemění (obvykle) a putující paleopóly vyprávějí příběh putujících kontinentů.

Společně výše uvedené způsoby umožňují vytvoření integrované časové osy pohybu litosférických desek, tektonického cestopisu, který hladce vede až do současnosti.