טקטוניקה הוא ענף בגיאולוגיה החוקר את מבנה קרום כדור הארץ ואת תנועת הלוחות הליטוספריים. אבל זה כל כך רב פנים שהוא ממלא תפקיד משמעותי במדעי הגיאוגרפיה רבים אחרים. טקטוניקה משמשת בארכיטקטורה, גיאוכימיה, סייסמולוגיה, בחקר הרי געש ובתחומים רבים אחרים.
טקטוניקת המדע
טקטוניקה הוא מדע צעיר יחסית, הוא חוקר את התנועה של לוחות ליתוספריים. לראשונה, הרעיון של תנועת לוחות הושמע בתורת סחיפת היבשות על ידי אלפרד וגנר בשנות ה-20 של המאה העשרים. אבל זה קיבל את התפתחותו רק בשנות ה-60 של המאה העשרים, לאחר עריכת מחקרים על התבליט ביבשות ובקרקעית האוקיינוס. החומר שהתקבל איפשר לנו להסתכל מחדש על תיאוריות קיימות בעבר. תורת הלוחות הליטוספריים הופיעה כתוצאה מפיתוח הרעיונות של תורת סחיפת היבשות, תורת הגאו-סינקלינים והשערת ההתכווצות.
טקטוניקה הוא מדע החוקר את החוזק והטבע של הכוחות היוצרים רכסי הרים, כותשים סלעים לקפלים, מותחים את קרום כדור הארץ. זה עומד בבסיס כל התהליכים הגיאולוגיים המתרחשים על הפלנטה.
השערת החוזה
השערת ההתכווצות הועלתה על ידי הגיאולוג אלי דה בומונט בשנת 1829במפגש של האקדמיה הצרפתית למדעים. הוא מסביר את תהליכי בניית ההרים וקיפול קרום כדור הארץ בהשפעת ירידה בנפח כדור הארץ עקב התקררות. ההשערה התבססה על רעיונותיהם של קאנט ולפלאס לגבי המצב הלוהט-נוזל העיקרי של כדור הארץ והתקררותו נוספת. לכן, תהליכי בניית הרים וקיפול הוסברו כתהליכי דחיסה של קרום כדור הארץ. מאוחר יותר, כשהתקרר, כדור הארץ הפחית את נפחו וקמט לקפלים.
טקטוניקת החוזה, שהגדרתה אישרה את הדוקטרינה החדשה של גיאו-סינקלינים, הסבירה את המבנה הלא אחיד של קרום כדור הארץ, הפכה לבסיס תיאורטי מוצק להמשך התפתחות המדע.
תיאוריית גיאוסינקלין
התקיים בתחילת המאה ה-19 ותחילת המאה העשרים. היא מסבירה תהליכים טקטוניים על ידי תנועות מחזוריות מחזוריות של קרום כדור הארץ.
תשומת הלב של גיאולוגים הופנתה לעובדה שסלעים יכולים להתרחש גם אופקית וגם בניתוק. סלעים אופקיים הוקצו לבמות, וסלעים שנעקרו הוקצו לאזורים מקופלים.
לפי תורת הגיאו-סינקלינים, בשלב הראשוני, עקב תהליכים טקטוניים פעילים, מתרחשת סטיה והורדה של קרום כדור הארץ. תהליך זה מלווה בסילוק משקעים והיווצרות שכבה עבה של משקעים. לאחר מכן מתרחש תהליך בניית ההרים והופעת הקיפול. המשטר הגיאו-סינקליני מוחלף במשטר הפלטפורמה, המאופיין בתנועות טקטוניות לא משמעותיות עם היווצרות של עובי קטן של סלעי משקע. השלב האחרון הוא שלב הגיבוש.יבשת.
הטקטוניקה הגיאוסינקלינית שלטה במשך כמעט 100 שנה. הגיאולוגיה של אז חוותה מחסור בחומר עובדתי, ובהמשך הנתונים שהצטברו הובילו ליצירת תיאוריה חדשה.
תורת הלוחות הליטוספריים
טקטוניקה הוא אחד התחומים בגיאולוגיה, שהיוו את הבסיס לתיאוריה המודרנית של תנועת הלוחות הליטוספריים.
לפי תורת הלוחות הליטוספריים, חלק מקרום כדור הארץ - לוחות ליטוספריים, הנמצאים בתנועה מתמשכת. התנועה שלהם היא יחסית זה לזה. באזורים של מתיחה של קרום כדור הארץ (רכסי אמצע אוקיינוס ובקעים יבשתיים), נוצר קרום אוקיאני חדש (אזור התפשטות). באזורי השקיעה של גושי קרום כדור הארץ מתרחשת קליטת הקרום הישן, כמו גם שקיעת האוקיינוס מתחת ליבשת (אזור הכרעה). התיאוריה מסבירה גם את הגורמים לרעידות אדמה, תהליכי בניית הרים ופעילות געשית.
טקטוניקת הלוחות הגלובלית כוללת מושג מפתח כמו ההגדרה הגיאודינמית. הוא מאופיין במערך של תהליכים גיאולוגיים, בתוך אותה טריטוריה, בתקופה מסוימת של זמן גיאולוגי. אותם תהליכים גיאולוגיים אופייניים לאותה סביבה גיאודינמית.
מבנה הגלובוס
טקטוניקה הוא ענף בגיאולוגיה החוקר את מבנה כדור הארץ. לכדור הארץ בקירוב גס יש צורה של אליפסואיד אולטי ומורכב מכמה קונכיות(שכבות).
השכבות הבאות נבדלות במבנה הגלובוס:
- קרום כדור הארץ.
- Robe.
- Core.
קרום כדור הארץ הוא השכבה המוצקה החיצונית של כדור הארץ, הוא מופרד מהמעטפת על ידי גבול הנקרא משטח מוהורוביץ'.
המעטפת, בתורה, מחולקת לעליון ולתחתון. הגבול המפריד בין שכבות המעטפת הוא שכבת הגוליצין. קרום כדור הארץ והמעטפת העליונה, עד לאסתנוספירה, הם הליתוספירה של כדור הארץ.
הליבה היא מרכז הגלובוס, מופרד מהמעטפת על ידי גבול גוטנברג. הוא מתפצל לליבה חיצונית נוזלית ולליבה פנימית מוצקה, עם אזור מעבר ביניהם.
מבנה קרום כדור הארץ
מדע הטקטוניקה קשור ישירות למבנה קרום כדור הארץ. גיאולוגיה חוקרת לא רק את התהליכים המתרחשים בבטן כדור הארץ, אלא גם את המבנה שלו.
קרום כדור הארץ הוא החלק העליון של הליתוספירה, הוא המעטפת המוצקה החיצונית של כדור הארץ, הוא מורכב מסלעים בעלי הרכב פיזי וכימי שונה. לפי פרמטרים פיסיקליים וכימיים, יש חלוקה לשלוש שכבות:
- Bas altic.
- גרניט-גנייס.
- משקעים.
ישנה גם חלוקה במבנה קרום כדור הארץ. ישנם ארבעה סוגים עיקריים של קרום כדור הארץ:
- קונטיננטל.
- Oceanic.
- Subcontinental.
- Suboceanic.
הקרום היבשתי מיוצג על ידי כל שלוש השכבות, עוביו משתנה בין 35 ל-75 ק מ. השכבה העליונה והמשקעת מפותחת באופן נרחב, אך ככלל,בעל כוח קטן. לשכבה הבאה, גרניט-גנייס, יש עובי מקסימלי. השכבה השלישית, בזלת, מורכבת מסלעים מטמורפיים.
הקרום האוקיאני מיוצג על ידי שתי שכבות - משקעים ובזלת, עוביו 5-20 ק מ.
הקרום התת-יבשתי, כמו זה היבשתי, מורכב משלוש שכבות. ההבדל הוא שעובי שכבת הגרניט-גנייס בקרום תת היבשת הוא הרבה פחות. סוג זה של קרום מצוי על גבול היבשת עם האוקיינוס, באזור של געשיות פעילה.
הקרום התת-מימי קרוב לאוקייני. ההבדל הוא שעובי שכבת המשקעים יכול להגיע ל-25 ק מ. סוג זה של קרום מוגבל לעומק קדום של קרום כדור הארץ (ימים פנימיים).
צלחת ליתוספרית
לוחות הליתוספירים הם בלוקים גדולים של קרום כדור הארץ שהם חלק מהליתוספירה. הלוחות מסוגלים לנוע זה ביחס לזה לאורך החלק העליון של המעטפת - האסתנוספירה. הלוחות מופרדים זה מזה על ידי תעלות בעומק הים, רכסי אמצע אוקיינוס ומערכות הרים. תכונה אופיינית של לוחות ליטוספריים היא שהם מסוגלים לשמור על קשיחות, צורה ומבנה לאורך זמן.
טקטוניקת כדור הארץ מרמזת שהלוחות הליטוספריים נמצאים בתנועה מתמדת. עם הזמן, הם משנים את קווי המתאר שלהם - הם יכולים להתפצל או לגדול יחד. עד כה זוהו 14 לוחות ליטוספריים גדולים.
טקטוניקה של הלוחות הליטוספריים
התהליך שיוצר את מראה כדור הארץ קשור ישירות לטקטוניקה של הליטוספירהצלחות. הטקטוניקה של העולם מרמזת שיש תנועה לא של יבשות, אלא של לוחות ליתוספריים. הם מתנגשים זה בזה, יוצרים רכסי הרים או שקעים אוקיינוסים עמוקים. רעידות אדמה והתפרצויות געשיות הן תוצאה של תנועת הלוחות הליטוספריים. פעילות גיאולוגית פעילה מוגבלת בעיקר לקצוות של תצורות אלו.
תנועת הלוחות הליטוספריים תועדה על ידי לוויינים, אבל האופי והמנגנון של תהליך זה עדיין בגדר תעלומה.
טקטוניקת האוקיינוס
באוקינוסים, תהליכי ההרס והצטברות משקעים איטיים, ולכן תנועות טקטוניות משתקפות היטב בתבליט. לתבליט התחתון מבנה מנותח מורכב. נבדלים בין מבנים טקטוניים הנוצרים כתוצאה מתנועות אנכיות של קרום כדור הארץ, ומבנים המתקבלים עקב תנועות אופקיות.
המבנים של קרקעית האוקיינוס כוללים צורות קרקע כמו מישורי תהום, אגנים אוקיינוסים ורכסים באמצע האוקיינוס. באזור האגנים, ככלל, נצפה מצב טקטוני רגוע, באזור רכסי אמצע האוקיינוס מציינים פעילות טקטונית של קרום כדור הארץ.
טקטוניקת האוקיינוס כוללת גם מבנים כמו תעלות ים עמוקות, הרים אוקיינוסים וגיוטים.
גורם להזזת צלחות
הכוח הגיאולוגי המניע הוא הטקטוניקה של העולם. הסיבה העיקרית לתנועת הלוחות היא הסעת המעטפת, שנוצרת על ידי זרמי כבידה תרמיים במעטפת. זה נובע מהפרש טמפרטורה בין פני השטח למרכז כדור הארץ. בתוך הסלעים מתחממים, הם מתרחבים ויורדים בצפיפותם. שברים קלים מתחילים לצוף, ומסות קרות וכבדות שוקעות במקומן. תהליך העברת החום הוא רציף.
ישנם מספר גורמים נוספים המשפיעים על תנועת הצלחות. לדוגמה, האסתנוספירה באזורי הזרימות העולות מוגבהת, ובאזורי השקיעה היא מונמכת. כך נוצר מישור משופע ומתבצע תהליך ההחלקה ה"כבידתית" של הלוח הליטוספרי. גם לאזורי הכרעה יש השפעה, כאשר קרום אוקיינוס קר וכבד נמשך תחת יבשת חמה.
עובי האסתנוספרה מתחת ליבשות הוא הרבה פחות, והצמיגות גדולה יותר מאשר מתחת לאוקיינוסים. מתחת לחלקים העתיקים של היבשות, האסתנוספירה נעדרת כמעט, ולכן במקומות אלה הם אינם זזים ונשארים במקומם. ומכיוון שהלוח הליטוספרי כולל גם חלקים יבשתיים וגם אוקיינוסים, נוכחותו של חלק יבשתי עתיק יפריע לתנועת הלוח. התנועה של לוחות אוקיינוסים גרידא מהירה יותר מאשר מעורבת, ועוד יותר יבשתית.
יש הרבה מנגנונים שמניעים את הלוחות, ניתן לחלק אותם באופן מותנה לשתי קבוצות:
- מנגנונים שמתניעים תחת פעולת זרם המעטפת.
- מנגנונים הקשורים להפעלת כוחות על קצוות הלוחות.
מערך התהליכים של הכוחות המניעים משקף את כל התהליך הגיאודינמי, המכסה את כל שכבות כדור הארץ.
אדריכלות וטקטוניקה
טקטוניקה היא לא רק מדע גיאולוגי גרידא הקשור לתהליכים המתרחשים בבטן כדור הארץ. הוא משמש גם בחיי היומיום. בפרט, טקטוניקה משמשת בארכיטקטורה ובבנייה של כל מבנים, בין אם זה מבנים, גשרים או מבנים תת-קרקעיים. כאן נכנסים לתמונה חוקי המכניקה. במקרה זה, טקטוניקה מתייחסת למידת החוזק והיציבות של מבנה באזור מסוים נתון.
תורת הלוחות הליטוספריים אינה מסבירה את הקשר בין תנועות הלוחות לתהליכים עמוקים. אנו זקוקים לתיאוריה שתסביר לא רק את המבנה והתנועה של הלוחות הליטוספריים, אלא גם את התהליכים המתרחשים בתוך כדור הארץ. פיתוח תיאוריה כזו קשור לאיחוד של מומחים כמו גיאולוגים, גיאופיזיקאים, גיאוגרפים, פיזיקאים, מתמטיקאים, כימאים ועוד רבים אחרים.
