Tektonika ir ģeoloģijas nozare, kas pēta zemes garozas uzbūvi un litosfēras plākšņu kustību. Bet tas ir tik daudzpusīgs, ka tam ir nozīmīga loma daudzās citās ģeozinātnēs. Tektoniku izmanto arhitektūrā, ģeoķīmijā, seismoloģijā, vulkānu izpētē un daudzās citās jomās.
Zinātnes tektonika
Tektonika ir salīdzinoši jauna zinātne, tā pēta litosfēras plātņu kustību. Pirmo reizi plākšņu kustības ideja tika pausta Alfrēda Vegenera kontinentālās dreifēšanas teorijā XX gadsimta 20. gados. Bet tas tika izstrādāts tikai XX gadsimta 60. gados pēc reljefa pētījumiem kontinentos un okeāna dibenā. Iegūtais materiāls ļāva mums no jauna aplūkot iepriekš pastāvošās teorijas. Litosfēras plākšņu teorija parādījās kontinentu dreifēšanas teorijas ideju, ģeosinklīnu teorijas un kontrakcijas hipotēzes attīstības rezultātā.
Tektonika ir zinātne, kas pēta to spēku spēku un raksturu, kas veido kalnu grēdas, sasmalcina iežus krokās, stiepj zemes garozu. Tas ir visu uz planētas notiekošo ģeoloģisko procesu pamatā.
Līguma hipotēze
Saraušanās hipotēzi izvirzīja ģeologs Elijs de Bomons 1829. gadā. Francijas Zinātņu akadēmijas sanāksmē. Tas izskaidro kalnu veidošanās un zemes garozas locīšanas procesus Zemes tilpuma samazināšanās ietekmē atdzišanas rezultātā. Hipotēze balstījās uz Kanta un Laplasa idejām par Zemes primāro ugunīgi šķidro stāvokli un tā tālāko atdzišanu. Tāpēc kalnu veidošanas un locīšanas procesi tika skaidroti kā zemes garozas saspiešanas procesi. Vēlāk, atdziestot, Zeme samazināja tilpumu un saburzījās krokās.
Līgumtektonika, kuras definīcija apstiprināja jauno ģeosinklīnu doktrīnu, izskaidroja zemes garozas nevienmērīgo struktūru, kļuva par stabilu teorētisko pamatu tālākai zinātnes attīstībai.
Ģeosinhronizācijas teorija
Pastāvēja XIX gadsimta beigu un XX gadsimta sākumā. Viņa skaidro tektoniskos procesus ar zemes garozas cikliskām svārstībām.
Ģeologu uzmanība tika pievērsta faktam, ka ieži var rasties gan horizontāli, gan izmežģīti. Horizontāli ieži tika piešķirti platformām, un izmežģītie ieži tika piešķirti salocītām vietām.
Saskaņā ar ģeosinklīnu teoriju sākotnējā stadijā, pateicoties aktīviem tektoniskajiem procesiem, notiek zemes garozas novirze un pazemināšanās. Šo procesu pavada nogulumu noņemšana un bieza nogulumu nogulumu slāņa veidošanās. Pēc tam notiek kalnu veidošanas process un locīšanas parādīšanās. Ģeosinklinālo režīmu nomaina platformas režīms, kam raksturīgas nenozīmīgas tektoniskas kustības ar neliela biezuma nogulumiežu veidošanos. Pēdējais posms ir veidošanās posms.kontinents.
Ģeosinklinālā tektonika dominēja gandrīz 100 gadus. Tā laika ģeoloģija piedzīvoja faktu materiālu trūkumu, un pēc tam uzkrātie dati lika radīt jaunu teoriju.
Litosfēras plākšņu teorija
Tektonika ir viena no ģeoloģijas jomām, kas veidoja mūsdienu litosfēras plākšņu kustības teorijas pamatu.
Saskaņā ar litosfēras plākšņu teoriju, daļa no zemes garozas - litosfēras plātnes, kas atrodas nepārtrauktā kustībā. Viņu kustība ir viena pret otru. Zemes garozas stiepšanās zonās (okeāna vidus grēdas un kontinentālās plaisas) veidojas jauna okeāna garoza (izplatīšanās zona). Zemes garozas bloku iegremdēšanas zonās notiek vecās garozas uzsūkšanās, kā arī okeāna iegrimšana zem kontinentālā (subdukcijas zona). Teorija izskaidro arī zemestrīču cēloņus, kalnu veidošanās procesus un vulkānisko darbību.
Globālā plātņu tektonika ietver tādu galveno jēdzienu kā ģeodinamiskais uzstādījums. To raksturo ģeoloģisko procesu kopums vienā un tajā pašā teritorijā noteiktā ģeoloģiskā laika periodā. Vienam un tam pašam ģeodinamiskajam stāvoklim ir raksturīgi vieni un tie paši ģeoloģiskie procesi.
Globusa struktūra
Tektonika ir ģeoloģijas nozare, kas pēta planētas Zeme uzbūvi. Zemei aptuveni tuvinājumā ir izliekta elipsoīda forma un tā sastāv no vairākiem apvalkiem(slāņi).
Globusa struktūrā izšķir šādus slāņus:
- Zemes garoza.
- Robe.
- Core.
Zemes garoza ir Zemes ārējais cietais slānis, to no mantijas atdala robeža, ko sauc par Mohoroviča virsmu.
Mantija savukārt ir sadalīta augšējā un apakšējā. Robeža, kas atdala mantijas slāņus, ir Golicina slānis. Zemes garoza un augšējais apvalks līdz pat astenosfērai ir Zemes litosfēra.
Kodols ir zemeslodes centrs, ko no mantijas atdala Gūtenberga robeža. Tas sadalās šķidrā ārējā kodolā un cietā iekšējā kodolā ar pārejas zonu starp tām.
Zemes garozas struktūra
Tektonikas zinātne ir tieši saistīta ar zemes garozas uzbūvi. Ģeoloģija pēta ne tikai procesus, kas notiek Zemes zarnās, bet arī tās uzbūvi.
Zemes garoza ir litosfēras augšējā daļa, ir Zemes ārējais cietais apvalks, to veido dažāda fizikālā un ķīmiskā sastāva ieži. Pēc fizikālajiem un ķīmiskajiem parametriem ir iedalījums trīs slāņos:
- Baz altisks.
- Granīts-gneiss.
- Nogulumieži.
Zemes garozas struktūrā ir arī dalījums. Ir četri galvenie zemes garozas veidi:
- Continental.
- Okeāna.
- Subkontinentāls.
- Subokeānika.
Kontinentālo garozu attēlo visi trīs slāņi, tās biezums svārstās no 35 līdz 75 km. Augšējais, nogulumiežu slānis ir plaši attīstīts, bet, kā likums,ir maz spēka. Nākamajam slānim, granīta-gneisam, ir maksimālais biezums. Trešais slānis, baz alts, sastāv no metamorfiskiem iežiem.
Okeāna garozu attēlo divi slāņi - nogulumiežu un baz alts, tās biezums ir 5-20 km.
Subkontinentālā garoza, tāpat kā kontinentālā, sastāv no trim slāņiem. Atšķirība ir tāda, ka granīta-gneisa slāņa biezums subkontinentālajā garozā ir daudz mazāks. Šāda veida garoza ir sastopama uz kontinenta robežas ar okeānu, aktīvā vulkānisma zonā.
Subokeāna garoza ir tuvu okeānam. Atšķirība ir tāda, ka nogulumu slāņa biezums var sasniegt 25 km. Šāda veida garoza ir ierobežota līdz dziļai zemes garozas dziļumam (iekšējās jūras).
litosfēras plāksne
Litosfēras plāksnes ir lieli zemes garozas bloki, kas ir daļa no litosfēras. Plāksnes spēj pārvietoties viena pret otru pa apvalka augšējo daļu – astenosfēru. Plātnes vienu no otras atdala dziļjūras tranšejas, okeāna vidusdaļas grēdas un kalnu sistēmas. Litosfēras plātņu raksturīga iezīme ir tā, ka tās spēj ilgstoši saglabāt stingrību, formu un struktūru.
Zemes tektonika liecina, ka litosfēras plāksnes atrodas pastāvīgā kustībā. Laika gaitā tie maina savu kontūru – var sadalīties vai augt kopā. Līdz šim ir identificētas 14 lielas litosfēras plāksnes.
Litosfēras plātņu tektonika
Process, kas veido Zemes izskatu, ir tieši saistīts ar litosfēras tektonikuplāksnes. Pasaules tektonika nozīmē, ka notiek nevis kontinentu, bet litosfēras plātņu kustība. Saduroties savā starpā, tie veido kalnu grēdas vai dziļas okeāna ieplakas. Zemestrīces un vulkānu izvirdumi ir litosfēras plākšņu kustības rezultāts. Aktīvā ģeoloģiskā darbība galvenokārt notiek šo veidojumu malās.
Litosfēras plākšņu kustību ir fiksējuši satelīti, taču šī procesa būtība un mehānisms joprojām ir noslēpums.
Okeāna tektonika
Okeānos iznīcināšanas un nogulumu uzkrāšanās procesi norit lēni, tāpēc reljefā labi atspoguļojas tektoniskās kustības. Apakšējā reljefā ir sarežģīta sadalīta struktūra. Izšķir zemes garozas vertikālo kustību rezultātā izveidojušās tektoniskās struktūras un horizontālo kustību rezultātā iegūtās struktūras.
Okeāna dibena struktūras ietver tādas reljefa formas kā bezdibenes līdzenumi, okeāna baseini un okeāna vidusdaļas grēdas. Baseinu zonā, kā likums, vērojama mierīga tektoniskā situācija, okeāna vidusgrēdu zonā – zemes garozas tektoniskā aktivitāte.
Okeāna tektonika ietver arī tādas struktūras kā dziļjūras tranšejas, okeāna kalni un gijoti.
Izraisa šķīvju pārvietošanos
Virzošais ģeoloģiskais spēks ir pasaules tektonika. Galvenais plākšņu kustības iemesls ir mantijas konvekcija, ko rada termiskās gravitācijas strāvas apvalkā. Tas ir saistīts artemperatūras starpība starp zemes virsmu un centru. Iekšpusē akmeņi tiek uzkarsēti, tie paplašinās un samazinās blīvums. Vieglās frakcijas sāk peldēt, un to vietā nogrimst aukstas un smagas masas. Siltuma pārneses process ir nepārtraukts.
Ir vairāki citi faktori, kas ietekmē plākšņu kustību. Piemēram, astenosfēra augšupejošo plūsmu zonās ir paaugstināta, un iegrimšanas zonās tā ir pazemināta. Tādējādi veidojas slīpa plakne un notiek litosfēras plāksnes "gravitācijas" slīdēšanas process. Ietekme ir arī subdukcijas zonām, kur aukstā un smagā okeāna garoza tiek vilkta zem karstās kontinentālās daļas.
Astenosfēras biezums zem kontinentiem ir daudz mazāks, un viskozitāte ir lielāka nekā zem okeāniem. Zem kontinentu senajām daļām astenosfēras praktiski nav, tāpēc šajās vietās tās nepārvietojas un paliek savās vietās. Un tā kā litosfēras plāksne ietver gan kontinentālās, gan okeāniskās daļas, senās kontinentālās daļas klātbūtne kavēs plāksnes kustību. Tīri okeāna plātņu kustība ir ātrāka nekā jauktu, un vēl jo vairāk kontinentāla.
Ir daudz mehānismu, kas iedarbina plāksnes, tos nosacīti var iedalīt divās grupās:
- Mehānismi, kas iedarbojas mantijas strāvas ietekmē.
- Mehānismi, kas saistīti ar spēku pielikšanu plākšņu malām.
Virzošo spēku procesu kopums atspoguļo visu ģeodinamisko procesu, kas aptver visus Zemes slāņus.
Arhitektūra un tektonika
Tektonika ir ne tikai tīri ģeoloģiska zinātne, kas saistīta ar procesiem, kas notiek Zemes zarnās. To izmanto arī ikdienas dzīvē. Jo īpaši tektonika tiek izmantota jebkuru konstrukciju arhitektūrā un celtniecībā, neatkarīgi no tā, vai tās ir ēkas, tilti vai pazemes būves. Šeit stājas spēkā mehānikas likumi. Šajā gadījumā tektonika attiecas uz struktūras stiprības un stabilitātes pakāpi noteiktā apgabalā.
Litosfēras plākšņu teorija neizskaidro saistību starp plākšņu kustībām un dziļajiem procesiem. Mums ir vajadzīga teorija, kas izskaidrotu ne tikai litosfēras plākšņu uzbūvi un kustību, bet arī procesus, kas notiek Zemes iekšienē. Šādas teorijas attīstība ir saistīta ar tādu speciālistu apvienošanos kā ģeologi, ģeofiziķi, ģeogrāfi, fiziķi, matemātiķi, ķīmiķi un daudzi citi.
