Laamtektoonika

Allikas: Vikipeedia
Suurimad laamad ja nende nimed

Laamtektoonika (lad k tectonicus, kr k τεκτονικός, ehitusega seotud) [1] on üldtunnustatud teaduslik teooria ja õpetus, mille järgi koosneb Maa litosfäär suurtest tektoonilistest laamadest, mis on aeglaselt liikunud umbes 3,4 miljardit aastat.[2] Laamtektoonika teooriat hakati aktsepteerima 1960. aastate lõpus, kui tõestati ookeanipõhja laienemine.

Maa litosfäär, mis koosneb jäigast maakoorest ja ülemisest vahevööst, jaguneb seitsmeks või kaheksaks suureks laamaks ja paljudeks väiksemateks laamadeks. Laamade piirialadel esinevad maavärinad, vulkaaniline tegevus, mägede kerkimine ja riftivööndid. Laamade suhteline liikumine on tavaliselt vahemikus null kuni 10 cm aastas.[3]

Alfred Wegener

Maa väliskihid jaotatakse mehaaniliste omaduste ja soojusülekande viisi järgi litosfääriks ja astenosfääriks.[4] Litosfäär on jahedam ja jäigem, samas kui astenosfäär on kuumem ja voolavam. Soojusülekande osas kaotab litosfäär soojust juhtivuse teel, samas kui astenosfäär kannab soojust üle ka konvektsiooni teel.

Laamtektoonika põhiprintsiibi järgi kulgevad litosfääri maakoores olevad laamad vedelikutaolisel (viskoossel) astenosfääril. Laamade liikumine ulatub tüüpiliselt 10–40 mm aastas (Atlandi ookeani keskahelik), kuni umbes 160 mm aastas (Nazca laam).[3][5]

Avastamise ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Teooria rajajaks peetakse Alfred Wegeneri, kes 1912. aastal kirjeldas mandrite triivi.[6] Oma 1915. aasta raamatus „Mandrite ja ookeanide teke“ täiendas ta oma mandrite triivi teooriat.[7] Wegener oletas, et kunagi moodustasid tänapäevased mandrid ühtse maismaamassiivi, mis hakkas lagunema.[8] Ideed toetas Lõuna-Ameerika idaosa ja Aafrika lääneosa rannikute omavaheline geomeetriline sobivus kaartidel ning samasugused kivimid kummalgi rannikul. Lisaks oli leitud samade organismide fossiile kummalgi mandril.

Mandrite triivi teooriat pikalt ei tunnistatud. 1941. aastal avaldas Otto Ampferer artikli „Thoughts on the Motion Picture of the Atlantic Region“, kus ta kirjeldas spreedingut ja subduktsiooni.[9] Edasised teooritat toetavad leiud saadi paleomagneetiliste uuringute käigus. Keith Runcorn ja Warren Carey avaldasid sõltumatult üksteisest leiud, mille järgi on näha, et mandrid on magnetilise põhjapooluse suhtes liikunud.[10][11] 1950. aastate lõpus ja 1960. aastate alguses avaldati mitmed tööd, milles uuriti ookeani keskahelikke. Nendes leiti, et ookeanide keskahelike läheduses on maakoor noorem kui ookeanide servades. Lisaks uuriti ka kivimite magnetiseerumist ookeanilistes maakoortes, mis toetas veelgi maakoore liikumise teooriaid.[12][13]

Kõik need leiud kinnistasid teooriat ning laamtektoonika teooria defineeriti 1967. aastaks. Laamtektoonika teooria tunnistamine oli geoloogias revolutsiooniline.[14]

Laamade piiritlemine ja kunagise liikumise määramine[muuda | muuda lähteteksti]

Praeguste laamade piirid on määratud seismilise aktiivsuse järgi.[15] Kunagi eksisteerinud laamade piire saab määrata erinevate tunnuste järgi, nt ofioliitide esinemise ja kivimite jääkmagnetiseerumise järgi.[15][16]

Laamade liikumine algas u 3 kuni 3,8 miljardit aastat tagasi.[17][18] Laamade varasemate liikumiste määramiseks on võimalik kasutada erinevaid meetodeid. Mandrite omavahelisel geomeetrilisel sobivusel, näiteks Aafrika lääneosa ja Lõuna-Ameerika idaosa vahel, on endiselt laamade rekonstrueerimises oluline osa. Jääkmagnetiseerumise mustrid kivimites annavad usaldusväärse info laamade suhteliste liikumiste kohta.[19] Täiendavat infot saab uurides settekivimitüüpide levikut, fossiilseid säilmeid ja orogeensete vööndite asukohti.[20][21]

Teiste taevakehade laamtektoonika[muuda | muuda lähteteksti]

Oletatakse, et teistel Maa-tüüpi planeetidel võib esineda nähtusi, millele saaks rakendada laamtektoonika teooriat, eriti, kui nende mass on võrdlemisi suur. Maa tektooniline aktiivsus võib olla tingitud suurest vee hulgast planeedil.[22]

Päikesesüsteemis on Maale kõige sarnasem Veenus, kuid sellel pole tektoonilist aktiivsust täheldatud, mis on arvatavasti tingitud vee puudumisest planeedi pinnal.[23]

1990ndatel arvati, et Marsi kaks maakoore tüüpi on tekkinud tektooniliste protsesside tagajärjel [24], kuid tänaseks on leitud, et maakoort on mõjutanud kas upwelling (ek kerge) planeedi sisemistes kihtides või kokkupõrge teise taevakehaga.[25][26]

Jupiteri kuul Europal leiti tõendeid laamtektoonika esinemisest (subduktsioon), kuid arvatakse, et sealsed tektoonilised mehhanismid võivad Maa omadest erineda.[27] Samuti täheldati tektoonilist aktiivsust Saturni kuul Titanil.[28]

Laamtektoonika olemasolu planeedil tähendab, et planeedil võivad olla elu tekkeks ja arenguks sobilikud tingimused.[29] Nii elu tekkeks kui ka laamtektoonika toimimiseks on oluline vee rohke olemasolu.

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. The shorter Oxford English dictionary on historical principles. 2: Marl - Z and addenda (3. ed., completely reset with etymologies, rev. ... and with rev. addenda, Repr trükk). Oxford: Clarendon Pr. 1992. ISBN 978-0-19-861126-4.
  2. Sobolev, Alexander V.; Asafov, Evgeny V.; Gurenko, Andrey A.; Arndt, Nicholas T.; Batanova, Valentina G.; Portnyagin, Maxim V.; Garbe-Schönberg, Dieter; Wilson, Allan H.; Byerly, Gary R. (juuli 2019). "Deep hydrous mantle reservoir provides evidence for crustal recycling before 3.3 billion years ago". Nature (inglise). 571 (7766): 555–559. DOI:10.1038/s41586-019-1399-5. ISSN 0028-0836.
  3. 3,0 3,1 Read, Herbert Harold; Watson, Janet (1962). Introduction to Geology (inglise). New York: Halstead Press. ISBN 978-0-470-71165-1.
  4. Skinner, Brian J.; Porter, Stephen C. (1987). Physical geology. New York Chichester Brisbane [etc.]: J. Wiley & sons. ISBN 978-0-471-05668-3.
  5. Hancock, Paul L.; Skinner, Brian J., toim-d (2000). The Oxford companion to the earth (1. publ trükk). Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-854039-7.
  6. Jacoby, Wolfgang R. (1981). "Modern concepts of Earth dynamics anticipated by Alfred Wegener in 1912". Geology (inglise). 9 (1): 25. DOI:10.1130/0091-7613(1981)9<25:MCOEDA>2.0.CO;2. ISSN 0091-7613.
  7. Wegener, Alfred (2005). Die Entstehung der Kontinente und Ozeane. Berlin: Gebrüder Borntraeger Verlagsbuchhandlung. ISBN 978-3-443-01056-0.
  8. "Alfred Wegener". earthobservatory.nasa.gov (inglise). 8. veebruar 2001. Vaadatud 28. mail 2023.
  9. Dullo, Wolf-Christian; Pfaffl, Fritz A. (november 2019). "The theory of undercurrent from the Austrian alpine geologist Otto Ampferer (1875–1947): first conceptual ideas on the way to plate tectonics". Canadian Journal of Earth Sciences (inglise). 56 (11): 1095–1100. DOI:10.1139/cjes-2018-0157. ISSN 0008-4077.
  10. "Palaeomagnetic comparisons between Europe and North America". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences (inglise). 258 (1088): 1–11. 28. oktoober 1965. DOI:10.1098/rsta.1965.0016. ISSN 0080-4614.
  11. Carey, W.C., 1956, A tectonic approach to Continental Drift: in Continental Drift, A Symposium, University of Tasmania
  12. Korgen, Ben (1995). "A Voice from the Past: John Lyman and the Plate Tectonics Story". Oceanography. 8 (1): 19–20. DOI:10.5670/oceanog.1995.29.
  13. Spiess, Fred; Kuperman, William (2003). "The Marine Physical Laboratory at Scripps". Oceanography. 16 (3): 45–54. DOI:10.5670/oceanog.2003.30.
  14. Casadevall, Arturo; Fang, Ferric C. (1. märts 2016). "Revolutionary Science". mBio. 7 (2): e00158. DOI:10.1128/mBio.00158-16. ISSN 2150-7511. PMC 4810483. PMID 26933052.
  15. 15,0 15,1 Condie, Kent C. (1997). Plate tectonics and crustal evolution (4th ed trükk). Oxford Boston: Butterworth Heinemann. ISBN 978-0-7506-3386-4.
  16. Lliboutry, Louis Antonin; Lliboutry, Louis Antonin (2000). Quantitative geophysics and geology. Springer-Praxis books in geophysical sciences. London Berlin Heidelberg: Springer. ISBN 978-1-85233-115-3.
  17. Van Kranendonk, Martin J. (22. juuli 2011). "Geochemistry. Onset of plate tectonics". Science (New York, N.Y.). 333 (6041): 413–414. DOI:10.1126/science.1208766. ISSN 1095-9203. PMID 21778389.
  18. Drabon, Nadja; Byerly, Benjamin L.; Byerly, Gary R.; Wooden, Joseph L.; Wiedenbeck, Michael; Valley, John W.; Kitajima, Kouki; Bauer, Ann M.; Lowe, Donald R. (aprill 2022). "Destabilization of Long‐Lived Hadean Protocrust and the Onset of Pervasive Hydrous Melting at 3.8 Ga". AGU Advances (inglise). 3 (2). DOI:10.1029/2021AV000520. ISSN 2576-604X.
  19. Torsvik, T. H. (1. jaanuar 2005), Selley, Richard C.; Cocks, L. Robin M.; Plimer, Ian R. (toim-d), "PALAEOMAGNETISM", Encyclopedia of Geology (inglise), Oxford: Elsevier, lk-d 147–156, DOI:10.1016/b0-12-369396-9/00106-4, ISBN 978-0-12-369396-9, vaadatud 28. mail 2023
  20. Kearey, Philip; Klepeis, Keith A.; Vine, Frederick J. (2009). Global tectonics (3rd ed trükk). Chichester, West Sussex: Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-0777-8.
  21. Gorokhovich, Yuri; Learning, Lumen. "Continental Drift: founding block of the Plate Tectonics Theory" (inglise). {{ajakirjaviide}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  22. Valencia, Diana; O'Connell, Richard J.; Sasselov, Dimitar D. (20. november 2007). "Inevitability of Plate Tectonics on Super-Earths". The Astrophysical Journal (inglise). 670 (1): L45–L48. DOI:10.1086/524012. ISSN 0004-637X.
  23. Kasting, James F. (juuni 1988). "Runaway and moist greenhouse atmospheres and the evolution of Earth and Venus". Icarus (inglise). 74 (3): 472–494. DOI:10.1016/0019-1035(88)90116-9.
  24. Sleep, Norman H. (1994). "Martian plate tectonics". Journal of Geophysical Research (inglise). 99 (E3): 5639. DOI:10.1029/94JE00216. ISSN 0148-0227.
  25. Zhong, Shijie; Zuber, Maria T (juuni 2001). "Degree-1 mantle convection and the crustal dichotomy on Mars". Earth and Planetary Science Letters (inglise). 189 (1–2): 75–84. DOI:10.1016/S0012-821X(01)00345-4.
  26. Andrews-Hanna, Jeffrey C.; Zuber, Maria T.; Banerdt, W. Bruce (26. juuni 2008). "The Borealis basin and the origin of the martian crustal dichotomy". Nature. 453 (7199): 1212–1215. DOI:10.1038/nature07011. ISSN 1476-4687. PMID 18580944.
  27. "Scientists Find Evidence of 'Diving' Tectonic Plates on Europa". NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) (Ameerika inglise). Vaadatud 28. mail 2023.
  28. Soderblom, Laurence A.; Tomasko, Martin G.; Archinal, Brent A.; Becker, Tammy L.; Bushroe, Michael W.; Cook, Debbie A.; Doose, Lyn R.; Galuszka, Donna M.; Hare, Trent M.; Howington-Kraus, Elpitha; Karkoschka, Erich; Kirk, Randolph L.; Lunine, Jonathan I.; McFarlane, Elisabeth A.; Redding, Bonnie L. (november 2007). "Topography and geomorphology of the Huygens landing site on Titan". Planetary and Space Science (inglise). 55 (13): 2015–2024. DOI:10.1016/j.pss.2007.04.015.
  29. Stern, Robert J. (juuli 2016). "Is plate tectonics needed to evolve technological species on exoplanets?". Geoscience Frontiers (inglise). 7 (4): 573–580. DOI:10.1016/j.gsf.2015.12.002.

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]