Mannerlaattojen ajelehtiminen — Wegenerin teoria ja laattatektoniikka
Tutustu Mannerlaattojen ajelehtimiseen: Wegenerin uraauurtava teoria ja laattatektoniikka selitettynä helposti — maankuoren liikkeet, todisteet ja vaikutukset.
Mannermaan ajelehtiminen on historiallinen, tieteellinen teoria. Abraham Ortelius esitti teorian ensimmäisen kerran vuonna 1596. Saksalainen geologi ja meteorologi Alfred Wegener kehitti sen täysin vuonna 1915.
Teorian mukaan maankuoren osat liikkuvat hitaasti tiheämmän nestemäisen vaipan päällä. Teoria on nyt sisällytetty laajempaan laattatektoniikan teoriaan.
Tausta ja Wegenerin ehdotus
Alfred Wegener esitti ajatuksen mannerlaattojen liikkeestä kirjassaan "Die Entstehung der Kontinente und Ozeane" (1915). Hän huomasi, että mantereen rannikkokaaret sopivat toisiinsa kuin palapelin palat (erityisesti Etelä-Amerikan ja Afrikan kohdalla) ja että samankaltaisia fossiileja, kivilajeja ja jään peittämisen jälkiä oli eri mantereilla, joita oli aiemmin yhdistänyt yhteinen suurmanner, myöhemmin nimetty Pangeaksi.
Todisteet Wegenerin ajattelulle
- Rannikkojen yhteensopivuus: mantereiden reunat näyttävät sopivan yhteen, mikä viittaa aiempaan yhteyteen.
- Fossiilit ja eliöyhtäläisyydet: samankaltaisia fossiileja löytyy Etelä-Amerikasta, Afrikasta, Intiasta ja Australiasta, vaikka nykyiset meret erottavat nämä alueet.
- Geologinen ajoitus ja kivilajit: yhtenevät vuorijonot ja kivilajit eri mantereilla tukevat yhteistä historiallista kehitystä.
- Paleoklimatologiset havainnot: merkit laajoista jäätiköitymisjaksoista paikoissa, joissa nykyinen ilmasto ei olisi jäätiköitymisen mahdollistanut.
Miksi teoriaa ensin epäiltiin
Vaikka todisteita oli paljon, Wegenerin teoriaa kritisoitiin voimakkaasti, koska hän ei pystynyt esittämään uskottavaa fysikaalista mekanismia, joka selittäisi, miten koko manner voisi liikkua. Wegener ehdotti muun muassa maanpyörähdykseen ja vuorovesivoimiin liittyviä selityksiä, joita pidettiin riittämättöminä.
Laattatektoniikan synty ja mekanismi
1920–1960-luvuilla jatkuva merialueiden kartoittaminen ja uudet havainnot johtivat Wegenerin ajattelun laajentumiseen laattatektoniikaksi. Keskeisiä löydöksiä olivat:
- Merenpohjan ikärakenteet: havaittiin nuoria keskiselänteitä (mid-ocean ridges) ja iältään kasvavaa merenpohjaa niiden molemmin puolin.
- Magnetiset raidat: merenpohjassa mitatut vuorottuvat magneettiset raidat osoittivat, että merenpohja syntyy ja myöhemmin "levittäytyy" keskiselänteillä (Vine–Matthews–Morley -hypoteesi).
- Subduktiovyöhykkeet: syviä kuriileja ja maankuoren uppoamisalueita havaittiin alueilla, joissa merellinen kuori painuu vaipan alle.
- Seismologia ja tomografia: maanjäristysten jakautuminen ja seismiset kuormat näyttävät laattarajat ja vaipan virtaukset.
Nykynäkemyksen mukaan mannerlaatat ovat jäykkiä osuuksia maankuoresta ja ylimmästä vaipasta (litosfääri), jotka liikkuvat suhteessa toisiinsa vaipan konvektiovirtauksien, merenpohjan levittämisen ja subduktion kautta. Liikkeet ovat hitaita: tyypillisesti muutamia senttimetrejä vuodessa (esim. 2–10 cm/vuosi).
Laattatektoniikan perusmuodot ja niiden vaikutukset
- Erkanemisvyöhykkeet (divergent): laatat erkanevat toisistaan, syntyy uutta merenpohjaa keskiselänteillä ja laavapurkauksia.
- Kohtaamisvyöhykkeet (convergent): laatat törmäävät; raskas merellinen kuori voi upota (subduktio) ja aiheuttaa syvänmereisiä uurteita, tulivuoriketjuja ja voimakkaita maanjäristyksiä. Jos kaksi mannerta kohtaa, syntyy vuorijonoja kuten Himalaja.
- Sivuttaisliukuvat vyöhykkeet (transform): laatat liukuvat toisiaan vasten vaakasuunnassa, mikä voi tuottaa voimakkaita maanjäristyksiä, esimerkkinä San Andreasin siirros.
Seuraukset ja nykyaikainen todentaminen
Laattatektoniikka selittää monia maantieteellisiä ja geologisia ilmiöitä: maanjäristykset, tulivuoritoiminnan, vuorijonojen muodostumisen, merenpohjan levittymisen ja ilmaston pitkän aikavälin muutokset. Nykyisin laattojen liikettä mitataan suoraan GPS:llä ja satelliittihavaintojen avulla, mikä vahvistaa liikkeet senttimetritarkkuudella.
Yhteenveto
Mannerlaattojen ajelehtiminen oli Wegenerin esittämä alkuidea, jonka todisteet olivat vahvoja mutta mekanismi epäselvä. Myöhempi laattatektoniikan kehitys yhdisti Wegenerin havainnot ja tarjosi toimivan fysikaalisen selityksen: litosfäärilaattojen liike johtuu vaipan virtauksista, seafloor spreadingistä ja subduktiosta. Tämä teoria on nykyisen geotieteellisen ymmärryksen perusta ja selittää maapallon dynaamisen pinnanmuodostuksen.
Ensimmäinen tunnettu kuva Atlantin valtameren avautumisesta, Antonio Snider-Pellegrini, 1858.
Fossiiliset löydöt viittaavat siihen, että nykyisin erillään olevat mantereet olivat aikoinaan yhdessä: ks. Pangaea
Todisteet
Teorian tueksi löydettiin samoja mineraaleja ja fossiileja Länsi-Euroopasta ja Pohjois-Amerikan itäosista. Samanlaisia fossiileja on myös Afrikan länsirannikolla ja Etelä-Amerikan itäosassa. Näiden maanosien muodot sopivat lähes yhteen. Teoria oli uskottava (uskottava), mutta ei tunnettu mekanismia, joka olisi ohjannut näitä suuria liikkeitä. Tämä ongelma ratkaistiin myöhemmin laattatektoniikan avulla.
Tulivuoritoiminnan, vuorten muodostumisen (orogenian) ja maanjäristysten malli selittyy mannerlaattojen ajautumisella. Teoriaa tukee se, että samanlaiset kivet ovat kaukana toisistaan.
Esimerkkejä (niitä on satoja):
- Glossopteris-saniaisen fossiileja on löydetty Australian, Etelä-Amerikan, Etelämantereen, Intian, Afrikan ja Madagaskarin kivistä. Nämä kaikki olivat yhdessä superkontinentti Gondwanassa sen jälkeen, kun maailmanlaajuinen manner Pangaian hajottua.
- Pöytävuori Hyvän toivon niemimaalla Etelä-Afrikassa ja Rio de Janeiron eteläpuolella sijaitsevat vuoret ovat samanlaisia kiviä. Tämä vastaa Afrikan ja Etelä-Amerikan sovittamista yhteen Pangaiassa.
- Pohjois-Irlannissa sijaitseva Giant's Causeway ja Skotlannin Sisä-Hebrideillä Staffalla sijaitseva Fingalin luola ovat samoja kalliomuodostelmia.
Mekanismi
Maanosien liikkumista ohjaava peruskoneisto on lämpö, joka liikkuu maan vaipasta kuoren läpi ja ulos planeetalta. Tämä aiheuttaa konvektiota ja mannerlaattojen liikkumista.
Erityisesti kahdella tapahtumalla on valtava merkitys:
- Uuden maankuoren muodostuminen esimerkiksi Keski-Atlantin harjun kaltaisissa paikoissa.
- Kuoren irtoaminen subduktiolla (siirtymällä alle) laattojen törmäyskohdissa.
Alaviite
- ↑ USGS This dynamic Earth [1]
- ↑ Lämpö johtuu maapallon hitaasta jäähtymisestä sen varhaisesta korkeasta lämpötilasta ja maapallon radioaktiivisten isotooppien hajoamisesta vapautuvasta lämmöstä. Katso keskustelu kohdasta Maapallon ikä.
| Viranomaisvalvonta: Kansalliskirjastot |
|
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on mannerlaattojen ajautuminen?
A: Mannermaan ajelehtiminen on historiallinen, tieteellinen teoria, jossa ehdotetaan, että maankuoren osat liikkuvat hitaasti tiheämmän nestemäisen vaipan päällä.
K: Kuka ehdotti teoriaa mannerten ajautumisesta?
V: Abraham Ortelius ehdotti teoriaa ensimmäisen kerran vuonna 1596, ja saksalainen geologi ja meteorologi Alfred Wegener kehitti sen täysin vuonna 1915.
K: Miten mannerlaattojen ajautuminen toimii?
V: Teorian mukaan maankuoren osat liikkuvat hitaasti tiheämmän nestemäisen vaipan päällä.
K: Onko mannerlaattojen ajautuminen osa laattatektoniikkaa?
V: Kyllä, teoria on nyt sisällytetty laajempaan laattatektoniikan teoriaan.
K: Milloin Abraham Ortelius esitti ajatuksensa mannerlaattojen ajautumisesta?
V: Abraham Ortelius esitti ajatuksensa mannerlaattojen ajautumisesta vuonna 1596.
K: Kuka kehitti mannerlaattojen ajelehtimista täydellisen version?
V: Täydellisen version kehitti saksalainen geologi ja meteorologi Alfred Wegener vuonna 1915.
Kysymys: Kuinka kauan mannerlaattojen ajelehtiminen on hyväksytty vakiintuneeksi tieteelliseksi käsitteeksi?
V: Mannerlainen ajelehtiminen on hyväksytty vakiintuneeksi tieteelliseksi käsitteeksi vuodesta 1915 lähtien, jolloin Alfred Wegener kehitti sen täydellisen version.
Etsiä