Tektoonika on geoloogia haru, mis uurib maakoore ehitust ja litosfääri plaatide liikumist. Kuid see on nii mitmetahuline, et mängib olulist rolli paljudes teistes geoteadustes. Tektoonikat kasutatakse arhitektuuris, geokeemias, seismoloogias, vulkaanide uurimisel ja paljudes muudes valdkondades.
Teadustektoonika
Tektoonika on suhteliselt noor teadus, see uurib litosfääri plaatide liikumist. Esimest korda kõlas plaatide liikumise idee Alfred Wegeneri mandrite triivimise teoorias XX sajandi 20ndatel. Kuid see arenes alles XX sajandi 60ndatel pärast mandrite ja ookeanipõhja reljeefi uurimist. Saadud materjal võimaldas heita uue pilgu varem eksisteerinud teooriatele. Litosfääri plaatide teooria tekkis mandrite triivi teooria ideede, geosünkliinide teooria ja kokkutõmbumise hüpoteesi arendamise tulemusena.
Tektoonika on teadus, mis uurib nende jõudude tugevust ja olemust, mis moodustavad mäeahelikke, purustavad kive voltideks, venitavad maakoort. See on kõigi planeedil toimuvate geoloogiliste protsesside aluseks.
Lepingu hüpotees
Kohanemise hüpoteesi esitas geoloog Elie de Beaumont 1829. aastalPrantsuse Teaduste Akadeemia koosolekul. See selgitab mägede ehitamise ja maakoore voltimise protsesse Maa ruumala jahtumisest tingitud vähenemise mõjul. Hüpotees põhines Kanti ja Laplace’i ideedel Maa primaarsest tuli-vedelast olekust ja selle edasisest jahtumisest. Seetõttu seletati mägede ehitamise ja voltimise protsesse kui maakoore kokkusurumisprotsesse. Hiljem jahtudes vähendas Maa oma mahtu ja kortsus voltideks.
Lepingtektoonikast, mille määratlus kinnitas uut geosünkliinide doktriini, selgitas maakoore ebaühtlast ehitust, sai kindla teoreetilise baasi teaduse edasisele arengule.
Geosünkliini teooria
Esines XIX sajandi lõpu ja XX sajandi alguses. Ta selgitab tektoonilisi protsesse maakoore tsükliliste võnkuvate liikumistega.
Geoloogide tähelepanu juhiti asjaolule, et kivimid võivad esineda nii horisontaalselt kui ka nihestatult. Horisontaalsed kivid määrati platvormidele ja nihkunud kivid volditud aladele.
Vastav alt geosünkliinide teooriale toimub algstaadiumis aktiivsete tektooniliste protsesside tõttu maakoore läbipaine ja alanemine. Selle protsessiga kaasneb setete eemaldamine ja paksu settekihi moodustumine. Seejärel toimub mägede ehitamise protsess ja voltimise ilmumine. Geosünklinaalne režiim asendub platvormrežiimiga, mida iseloomustavad ebaolulised tektoonilised liikumised koos väikese paksusega settekivimite moodustumisega. Viimane etapp on moodustamise etapp.kontinent.
Geosünklinaalne tektoonika domineeris peaaegu 100 aastat. Tolleaegses geoloogias puudus faktiline materjal ja kogunenud andmed viisid hiljem uue teooria loomiseni.
Litosfääriplaatide teooria
Tektoonika on üks geoloogia valdkondi, mis pani aluse tänapäevasele litosfääriplaatide liikumise teooriale.
Litosfääri plaatide teooria kohaselt on osa maakoorest - litosfääri plaadid, mis on pidevas liikumises. Nende liikumine toimub üksteise suhtes. Maakoore venitusvööndites (ookeani keskharjad ja mandrilõhed) moodustub uus ookeaniline maakoor (levitsoon). Maakoore plokkide uppumisvööndites toimub vana maakoore neeldumine, aga ka ookeani vajumine mandri all (subduktsioonivöönd). Teooria selgitab ka maavärinate põhjuseid, mägede ehitusprotsesse ja vulkaanilist tegevust.
Globaalne laamtektoonika hõlmab sellist põhikontseptsiooni nagu geodünaamiline seade. Seda iseloomustab geoloogiliste protsesside kogum samal territooriumil teatud geoloogilise ajaperioodi jooksul. Samad geoloogilised protsessid on iseloomulikud samale geodünaamilisele seadistusele.
Maailma struktuur
Tektoonika on geoloogia haru, mis uurib planeedi Maa ehitust. Maa on umbkaudselt lame ellipsoidi kujuga ja koosneb mitmest kestast(kihid).
Gloobuse struktuuris eristatakse järgmisi kihte:
- Maakoor.
- Rüü.
- Tuum.
Maakoor on Maa välimine tahke kiht, seda eraldab vahevööst piir, mida nimetatakse Mohorovitši pinnaks.
Mantel jaguneb omakorda ülemiseks ja alumiseks. Mantlikihte eraldav piir on Golitsini kiht. Maakoor ja ülemine vahevöö kuni astenosfäärini on Maa litosfäär.
Tuum on maakera keskpunkt, mida eraldab vahevööst Gutenbergi piir. See jaguneb vedelaks välissüdamikuks ja tahkeks sisesüdamikuks, mille vahel on üleminekutsoon.
Maakoore struktuur
Tektoonikateadus on otseselt seotud maakoore ehitusega. Geoloogia ei uuri mitte ainult Maa soolestikus toimuvaid protsesse, vaid ka selle struktuuri.
Maakoor on litosfääri ülemine osa, Maa väline tahke kest, see koosneb erineva füüsikalise ja keemilise koostisega kivimitest. Füüsikaliste ja keemiliste parameetrite järgi jaguneb see kolmeks kihiks:
- bas alt.
- Graniitgneiss.
- Settestik.
Maakoore ehituses on ka jagunemine. Maakoort on neli peamist tüüpi:
- Continental.
- Ookeaniline.
- Subcontinental.
- Subokeaaniline.
Mandrilist maakoort esindavad kõik kolm kihti, selle paksus varieerub 35–75 km. Ülemine settekiht on lai alt arenenud, kuid reeglinaon vähe jõudu. Järgmine kiht, graniit-gneiss, on maksimaalse paksusega. Kolmas kiht, bas alt, koosneb moondekivimitest.
Ookeaniline maakoor on esindatud kahe kihiga - sette- ja bas altkihiga, selle paksus on 5-20 km.
Subkontinentaalne maakoor, nagu ka mandriline, koosneb kolmest kihist. Erinevus seisneb selles, et graniidi-gneissi kihi paksus subkontinentaalses maakoores on palju väiksem. Seda tüüpi maakoort leidub mandri piiril ookeaniga, aktiivse vulkanismi piirkonnas.
Subokeaaniline maakoor on lähedal ookeanile. Erinevus seisneb selles, et settekihi paksus võib ulatuda 25 km-ni. Seda tüüpi maakoor piirdub sügavale maakoore sügavale (sisemerele).
litosfääriplaat
Litosfääri plaadid on suured maakoore plokid, mis on osa litosfäärist. Plaadid on võimelised liikuma üksteise suhtes mööda vahevöö ülemist osa – astenosfääri. Laame eraldavad üksteisest süvamerekraavid, ookeani keskharjad ja mäestikusüsteemid. Litosfääriplaatide iseloomulik tunnus on see, et nad suudavad pikka aega säilitada jäikust, kuju ja struktuuri.
Maa tektoonika viitab sellele, et litosfääri plaadid on pidevas liikumises. Aja jooksul muudavad nad oma kontuuri – võivad lõheneda või kokku kasvada. Praeguseks on tuvastatud 14 suurt litosfääri plaati.
Litosfääri plaatide tektoonika
Maa välimust kujundav protsess on otseselt seotud litosfääri tektoonikagataldrikud. Maailma tektoonika viitab sellele, et toimub liikumine mitte mandrite, vaid litosfääri plaatide vahel. Omavahel kokku põrkudes moodustavad nad mäeahelikud või sügavad ookeani lohud. Maavärinad ja vulkaanipursked on litosfääri plaatide liikumise tagajärg. Aktiivne geoloogiline tegevus piirdub peamiselt nende formatsioonide servadega.
Litosfääri plaatide liikumist on salvestanud satelliidid, kuid selle protsessi olemus ja mehhanism on endiselt mõistatus.
Ookeani tektoonika
Ookeanides on setete hävimise ja kuhjumise protsessid aeglased, mistõttu tektoonilised liikumised kajastuvad reljeefis hästi. Põhjareljeef on keerulise dissekteeritud struktuuriga. Eristatakse maakoore vertikaalsete liikumiste tulemusena tekkinud tektoonseid struktuure ja horisontaalsete liikumiste tõttu tekkinud struktuure.
Ookeani põhja struktuurid hõlmavad selliseid pinnavorme nagu kuristiktasandikud, ookeanibasseinid ja ookeani keskahelikud. Vesikondade vööndis on reeglina rahulik tektooniline olukord, ookeani keskaheliku vööndis aga maakoore tektooniline aktiivsus.
Ookeani tektoonika hõlmab ka selliseid struktuure nagu süvamerekraavid, ookeanimäed ja gijotid.
Põhjustab plaatide liigutamist
Geoloogiline liikumapanev jõud on maailma tektoonika. Plaatide liikumise peamiseks põhjuseks on vahevöö konvektsioon, mille tekitavad vahevöös esinevad termilised gravitatsioonivoolud. See on tingitudtemperatuuride erinevus maapinna ja maa keskpunkti vahel. Sees kivimid kuumutatakse, need laienevad ja tihedus väheneb. Kerged fraktsioonid hakkavad hõljuma ning nende asemele vajuvad külmad ja rasked massid. Soojusülekande protsess on pidev.
Plaatide liikumist mõjutavad mitmed muud tegurid. Näiteks on astenosfäär tõusvate voogude tsoonides kõrgendatud ja vajumise tsoonides langetatud. Seega moodustub kaldtasapind ja toimub litosfääriplaadi "gravitatsiooniline" libisemise protsess. Mõju avaldavad ka subduktsioonitsoonid, kus külm ja raske ookeaniline maakoor tõmmatakse kuuma mandri alla.
Astenosfääri paksus mandrite all on palju väiksem ja viskoossus suurem kui ookeanide all. Mandrite iidsete osade all astenosfäär praktiliselt puudub, nii et nendes kohtades nad ei liigu ja jäävad paigale. Ja kuna litosfääri plaat sisaldab nii mandri- kui ka ookeaniosasid, takistab iidse mandriosa olemasolu plaadi liikumist. Puht alt ookeaniliste plaatide liikumine on kiirem kui segatud ja veelgi enam mandril.
Mehhanisme, mis panevad plaadid liikuma, on palju, need võib tinglikult jagada kahte rühma:
- Mehhanismid, mis hakkavad mantlivoolu toimel liikuma.
- Plaatide servadele jõudude rakendamisega seotud mehhanismid.
Liikuvate jõudude protsesside kogum peegeldab kogu geodünaamilist protsessi, mis hõlmab kõiki Maa kihte.
Arhitektuur ja tektoonika
Tektoonika ei ole ainult puht alt geoloogiline teadus, mis on seotud Maa sisikonnas toimuvate protsessidega. Seda kasutatakse ka igapäevaelus. Eelkõige kasutatakse tektoonikat mis tahes ehitiste arhitektuuris ja ehitamisel, olgu need siis hooned, sillad või maa-alused ehitised. Siin hakkavad mängu mehaanika seadused. Sel juhul viitab tektoonika konstruktsiooni tugevuse ja stabiilsuse astmele antud konkreetses piirkonnas.
Litosfääri plaatide teooria ei selgita plaatide liikumise ja süvaprotsesside vahelist seost. Vajame teooriat, mis selgitaks mitte ainult litosfääri plaatide ehitust ja liikumist, vaid ka Maa sees toimuvaid protsesse. Sellise teooria väljatöötamist seostatakse selliste spetsialistide ühendamisega nagu geoloogid, geofüüsikud, geograafid, füüsikud, matemaatikud, keemikud ja paljud teised.
