No pirmā acu uzmetiena zeme zem kājām šķiet absolūti nekustīga, bet patiesībā tā nav. Zemei ir mobila struktūra, kas veic dažāda rakstura kustības. Zemes garozas kustība, vulkānisms vairumā gadījumu var nest kolosālu postošu spēku, taču ir arī citas kustības, kas ir pārāk lēnas un ar neapbruņotu aci neredzamas.
Zemes garozas kustības jēdziens
Zemes garoza sastāv no vairākām lielām tektoniskām plāksnēm, no kurām katra pārvietojas Zemes iekšējo procesu ietekmē. Zemes garozas kustība ir ļoti lēna, varētu teikt, mūžsena parādība, kas nav uztverama ar cilvēka maņām, un tomēr šim procesam ir milzīga loma mūsu dzīvē. Manāma tektonisko slāņu kustības izpausme ir kalnu grēdu veidošanās, ko pavada zemestrīces.
Tektonisko kustību cēloņi
Mūsu planētas cietā sastāvdaļa - litosfēra - sastāv no trim slāņiem: kodola (dziļākā), apvalka(starpslānis) un zemes garoza (virsmas daļa). Kodolā un apvalkā pārāk augsta temperatūra izraisa cieto vielu pāreju šķidrā stāvoklī, veidojot gāzes un palielinot spiedienu. Tā kā mantiju ierobežo zemes garoza, un mantijas viela nevar palielināties, rodas tvaika katla efekts, kad zemes zarnās notiekošie procesi aktivizē zemes garozas kustību. Tajā pašā laikā tektonisko plākšņu kustība ir spēcīgāka apgabalos ar visaugstāko temperatūru un mantijas spiedienu uz litosfēras augšējiem slāņiem.
Studiju vēsture
Aizdomas par iespējamo zemes virsmas slāņu pārvietošanos tika bijušas jau ilgi pirms mūsu ēras. Tātad, vēsture zina pirmos sengrieķu zinātnieka - ģeogrāfa Strabo pieņēmumus. Viņš izvirzīja hipotēzi, ka dažas Zemes daļas periodiski paceļas un krīt. Vēlāk krievu enciklopēdists Lomonosovs rakstīja, ka zemes garozas tektoniskās kustības ir cilvēkiem neredzamas zemestrīces. Par zemes virsmas kustību uzminēja arī viduslaiku Skandināvijas iedzīvotāji, kuri pamanīja, ka viņu ciemi, kas savulaik dibināti piekrastes zonā, cauri gadsimtiem izrādījās tālu no jūras krasta.
Tomēr zemes garozas kustību, vulkānismu sāka mērķtiecīgi un vērienīgi pētīt zinātniski tehnoloģiskā progresa aktīvās attīstības laikā, kas notika 19. gs. Pētījumus veica gan mūsu krievu ģeologi (Belousovs, Kosigins, Tetjajevs u.c.), gan ārvalstu zinātnieki.(A. Vēgeners, Dž. Vilsons, Gilberts).
Zemes garozas kustības veidu klasifikācija
Zemes garozas kustības modelis veidojas no diviem veidiem:
- Horizontāli.
- Tektonisko plākšņu vertikālās kustības.
Abi šie tektonikas veidi ir pašpietiekami, neatkarīgi viens no otra un var rasties vienlaicīgi. Gan pirmajam, gan otrajam ir būtiska loma mūsu planētas reljefa veidošanā. Turklāt zemes garozas kustības veidi ir galvenais ģeologu izpētes objekts, jo tie:
- Tie ir tiešs cēlonis mūsdienu reljefa radīšanai un pārveidošanai, kā arī dažu jūras teritoriju daļu pārkāpumam un regresam.
- Iznīciniet salocītā, slīpā un pārtrauktā tipa primārās reljefa struktūras, izveidojot to vietā jaunas.
- Nodrošina vielu apmaiņu starp apvalku un zemes garozu, kā arī nodrošina magmatiskās vielas izdalīšanos pa kanāliem uz virsmu.
Zemes garozas horizontālās tektoniskās kustības
Kā minēts iepriekš, mūsu planētas virsmu veido tektoniskās plātnes, kurās atrodas kontinenti un okeāni. Turklāt daudzi mūsu laika ģeologi uzskata, ka pašreizējā kontinentu tēla veidošanās bija saistīta ar šo lielāko zemes garozas slāņu horizontālo pārvietošanos. Kad tektoniskā plāksne nobīdās, kontinents, kas atrodas uz tās, mainās līdz ar to. Tādējādi zemes garozas horizontālās un vienlaikus ļoti lēnās kustības noveda pie tā, ka ģeogrāfiskā karte daudziem miljoniemgadu gaitā mainījās, vieni un tie paši kontinenti attālinājās viens no otra.
Pēdējo trīs gadsimtu tektonika ir visprecīzāk izpētīta. Zemes garozas kustība pašreizējā stadijā tiek pētīta ar augstas precizitātes iekārtu palīdzību, pateicoties kurām izdevās noskaidrot, ka zemes virsmas horizontālās tektoniskās nobīdes pēc būtības ir tikai vienvirziena un pārvar tikai dažus cm. katru gadu.
Mainoties, tektoniskās plāksnes dažās vietās saplūst, bet citās atšķiras. Plākšņu sadursmes zonās veidojas kalni, bet plākšņu diverģences zonās - plaisas (defekti). Spilgts piemērs šobrīd novērotajai litosfēras plākšņu atšķirībai ir tā sauktās Lielās Āfrikas lūzumi. Tās izceļas ne tikai ar lielāko plaisu apjomu zemes garozā (vairāk nekā 6000 km), bet arī ar ārkārtēju aktivitāti. Āfrikas kontinenta sabrukums notiek tik strauji, ka, visticamāk, ne tik tālā nākotnē cietzemes austrumu daļa atdalīsies un veidosies jauns okeāns.
Zemes garozas vertikālā kustība
Litosfēras vertikālajām kustībām, ko sauc arī par radiālajām, atšķirībā no horizontālajām, ir divkāršs virziens, tas ir, zeme var pacelties un pēc kāda laika nokrist. Arī jūras līmeņa celšanās (transgresija) un kritums (regresija) ir litosfēras vertikālās kustības sekas. Zemes garozas laicīgās kustības augšup un lejup, kas notika pirms daudziem gadsimtiem, var izsekot pa kreisipēdas, proti: Neapoles templis, kas celts tālajā mūsu ēras 4. gadsimtā, šobrīd atrodas vairāk nekā 5 m augstumā virs jūras līmeņa, bet tā kolonnas ir nokaisītas ar gliemju čaulām. Tas ir skaidrs pierādījums tam, ka templis ilgu laiku atradās zem ūdens, kas nozīmē, ka šis augsnes gabals sistemātiski pārvietojās vertikālā virzienā vai nu pa augšupejošu asi, vai lejup. Šis kustību cikls ir pazīstams kā zemes garozas svārstību režīmi.
Jūras regresija noved pie tā, ka, tiklīdz jūras gultne kļūst par sausu zemi un veidojas līdzenumi, starp kuriem ir Ziemeļu un Rietumsibīrijas līdzenumi, Amazones, Turānas u.c. Pašlaik Eiropā ir vērojama zemes pacēluma pacēlums. (Skandināvijas pussala, Islande, Ukraina, Zviedrija) un nogrimšana (Holande, Anglijas dienvidi, Itālijas ziemeļi).
Zemestrīces un vulkānisms kā litosfēras kustības sekas
Zemes garozas horizontālā kustība noved pie tektonisko plātņu sadursmes vai lūzuma, kas izpaužas ar dažāda stipruma zemestrīcēm, kas mērāmas pēc Rihtera skalas. Seismiskie viļņi līdz 3 ballēm šajā skalā cilvēkam nav uztverami, zemes vibrācijas ar magnitūdām no 6 līdz 9 jau var izraisīt ievērojamu cilvēku iznīcināšanu un nāvi.
Litosfēras horizontālās un vertikālās kustības dēļ tektonisko plātņu robežās veidojas kanāli, pa kuriem zem spiediena esošā mantijas viela izplūst uz zemes virsmas. Šo procesu sauc par vulkānismuvaram novērot vulkānu, geizeru un silto avotu veidā. Uz Zemes ir daudz vulkānu, no kuriem daži joprojām ir aktīvi. tie var būt gan uz zemes, gan zem ūdens. Kopā ar magmatiskajiem akmeņiem tie atmosfērā izdala simtiem tonnu dūmu, gāzu un pelnu. Zemūdens vulkāni ir galvenais cunami cēlonis, un tie ir spēcīgāki par sauszemes vulkāniem. Pašlaik lielākā daļa vulkānisko veidojumu jūras dibenā ir neaktīvi.
Tektonikas nozīme cilvēkiem
Cilvēces dzīvē liela nozīme ir zemes garozas kustībām. Un tas attiecas ne tikai uz akmeņu veidošanos, pakāpenisku ietekmi uz klimatu, bet arī uz visu pilsētu dzīvi.
Piemēram, ikgadējais Venēcijas pārkāpums apdraud pilsētu ar to, ka tuvākajā laikā tā būs zem ūdens. Šādi gadījumi atkārtojas vēsturē, daudzas senās apmetnes nokļuva zem ūdens un pēc noteikta laika atkal atradās virs jūras līmeņa.
