Orogenees – mägede teke, tektoonilised protsessid ja näited

Orogenees – kuidas tekivad mäed: tektoonilised protsessid, konvergents, delamineerimine ja dünaamiline topograafia ning selged näited (Alpid, Himaalaja, Andid, Hawaii).

Orogeensus ehk mägede kujunemise protsess toimub peamiselt kahe või enama tektoonilise plaadi kokkupuutel. Orogenees hõlmab mitut omavahel seotud geoloogilist protsessi — plaaditektoonikat, koore voltimist ja murdumist, metamorfismi, magmatismi, litosfääri paksenemist ning hilisemat erosiooni ja isostaasireaktsioone — mida koos nimetatakse orogeneesiks. Tulemusena tekivad kõrgmäestikud, mäeahelikud ja kohaliku või piirkondliku skaalaga kõrgustikud.

Kuidas orogenees töötab

Orogeenseid protsesse juhib peamiselt plaatide liikumine ja nendevaheline jõududevahekord. Peamised mehhanismid on:

• Subduktsioon ja allavool: ookeaniplaat sukeldub mandriplatsi alla, tekitades koore paksenemist, vulkaanilist tegevust ja mäeahelikke. Näide: Andid Lõuna-Ameerikas, kus ookeaniplaat sukeldub Peruu-Chile konvergentvööndis.
• Mandrite kokkupõrge: kaks mandriplatti põrkudes voltivad ja murdavad maakooru, põhjustades tugevat koore paksenemist ja kõrguvate mäestike tekkimist ning sellega seotud metamorfseid ja tektoonilisi struktuure. Näited: Alpid ja Himaalaja.
• Akrektsioon ja terrääni lisandumine: mere- või saareriigid, liivakivid ja kõdunenud setted võivad lisanduda mandriplatsi servale, paksendades koort ja aidates kaasa mäestike tekkimisele.
• Magmatism: vulkaaniline ja intrusiivne magmatism paistab läbi paksenenud koore, põhjustades täiendavat tõusu, metamorfismi ja keemilist ümberkorraldust.
• Isostaasia ja erosioon: mägede tekkimisele järgneb kiire erosioon, mis eemaldab korgi massi; vastuseks litosfäär tõuseb (isostaas), mis omakorda mõjutab pikemaajalist reljeefi arengut.

Tüübid, põhjused ja näited

Sageli on orogeneesi peamiseks põhjuseks konvergentsed piirid ehk plaatide lähendamised. Konvergentsete protsesside erinevad alaliigid annavad erinevat tüüpi mäeahelikke:

• Kui mandriosa liigub üle ookeaniplaadi (mitte-kokkupõrke), tekib tihti pikk vulkaaniline mäeahelik ja ukseala subduktsioonitsoon — näiteks Andid Lõuna-Ameerikas, kus Peruu-Chile kaar on tingitud Nazca plaadi sukeldumisest Lõuna-Ameerika plaadi alla.
• Kus kaks mandriplatti lähenevad ja otseselt põrkuvad, tekivad väga kõrged voldilised mäestikud ja intensiivne kokkusurutud tektoonika — näiteks Alpid Euroopas ja Himaalaja, mis on tekkinud India ning Euraasia plaatide kokkupõrkest.

Teine, harvemini esinev põhjus on see, kui plaat liigub üle kuuma koha maakera mantlis (ingl. keeles hotspot). Kuuma mantli tulv või ploom tekitab lokaalset sulamist ja vulkanismi, mis võib moodustada maasaarte või vulkaanilisi kettasid. Näiteid:

• Hawaii saarte kett — tekkinud Vaikse ookeani laava-augu (hotspot) mõjul, kui Vaikse ookeaniplaat liigub üle kuuma täpi.
• Yellowstone'i rahvuspark — kuumalaik mantlis, mis on loonud laiaulatuslikke laavavälju ja iseloomulikku mäestikku Põhja-Ameerikas.

On olemas ka kolmas protsess, mida nimetatakse delamineerimiseks. Siin "tilgub" või eraldub raskem, ebastabiilne osa litosfääri alumisest osast (sobivalt jahenenud ja raskenenud materjal) mantlisse, mis vähendab ülejäänud litosfääri keskmist tihedust — see võib põhjustada kiiret ujuvtõusu ja mäestikualade pinnatemperatuuri ning reljeefi muutusi. Näide: Sierra Nevada Californias, kus delamineerimine on üks võimalik mehhanism, miks piirkond on kiiresti tõusnud ja vulkaanism mõjutanud.

Divergentsed alad ja dünaamiline topograafia

Kuigi orogeneesi seostatakse tavaliselt kokkupõrgetega, võivad mäestikud tekkida ka piirkondades, kus plaadid lahknevad, kui nende all olev kuum mantli osakond tekitab soojuslikku ujuvust ja ülespoole suunatud jõude. Sellist termilist ujuvust nimetatakse dünaamiliseks topograafiaks: mantli ülesvool võib „nõtkuda“ koore ja tõsta selle ümber asuvaid osi. Näited ja piirkonnad: ookeani keskosa harjad ja Ida-Aafrika lõhe (viimane on mitmekesine: nii lõhepõhine uppumine kui ka kuumlaikede mõjud võivad tekitada lokaalseid kõrgustikke ja vulkaanilist aktiivsust).

Ajaskaala, mõju ja nähtavad tunnused

• Orogeensed protsessid toimuvad tavaliselt geoloogilisel ajaskaalal — miljonite kuni sadade miljonite aastate jooksul —, kuid mõningad nähtavad muutused (kihite keerdumine, maavärinad, vulkaaniline purse) võivad olla palju kiiremategi.
• Orogenees loob tugevaid füüsilisi ja ökoloogilisi barjääre, mõjutab kliimat (nt kõrgmäestikud põhjustavad orografilist sadestumist) ning juhib setete saatust ja ressursi kontsentratsiooni (metallid, mineraalid).
• Mäestike tekkimisega kaasnevad sageli tugevad maavärinad, hilisem erosioon ja orograafiline modifikatsioon — mäestik ei ole staatiline, vaid pidevas tasakaalustamises isostaasi, erosiooni ja tektoonika vahel.

Kokkuvõte

Orogenees on kompleksne ja mitmetahuline protsess, kus osalevad plaatide liikumine, subduktsioon, kokkupõrge, magmatism, delamineerimine ja mantli dünaamika. Selle tulemuseks on erineva tekkemehhanismiga mäeahelikud — alates Andidest ja Alpidest kuni kuumplaatidest tekkivate Hawaii saarte kettideni või Yellowstone'i tüüpi kõrgendusteni. Mõistmine, kuidas need protsessid omavahel suhestuvad, aitab paremini lahti seletada Maa pinnavormide, maavärinate ja vulkaanilise tegevuse tekkepõhjuseid ning nende mõju maailmapiirkondadele.

Küsimused ja vastused

K: Mis on orogeneesia?

K: Millised on mõned orogeneesi levinumad põhjused?

K: Kas orogeneesiga on seotud veel üks protsess?

K: Kas on näiteid delaminatsiooni kohta?

K: Kas peale orogeneesi võivad mäed tekkida ka muul viisil?

K: Milline piir toob sageli kaasa orogeenide tekkimise?

Otsing