Merepõhja levik (plaattetektoonika): uue ookeanikoori teke ja liikumine
Merepõhja levik ja plaattetektoonika: uue ookeanikoori teke, liikumine, levikuharjad ja kiirused — kuidas ookeanipõhi kannab mandreid kaasa.
Merepõhja levimine toimub ookeani põhjas, kui tektoonilised plaadid liiguvad üksteisest lahku. Merepõhi liigub ja kannab kontinente endaga kaasa. Ookeanide keskel asuvatel harjadel tekib uus ookeanikoor. Merepõhja levikuharjade liikumapanevaks jõuks on pigem tektooniliste plaatide tõmme kui magma surve, kuigi levikuharjadel on tavaliselt märkimisväärne magma aktiivsus.
Kesk-Atlandi harjal (ja teistes kohtades) tõuseb materjal ülemisest mantlist läbi ookeaniplaatide vaheliste lõhede. See moodustab uut maakooret, kui plaadid teineteisest eemale liiguvad. Seejärel liigub uus koorik aeglaselt seljandikust eemale. Merepõhja levimine aitab selgitada mandrite triivimist plaattetektoonikas. Ookeani kraavides libiseb merepõhja koorik alla ja mandrikoore alla.
Kuidas protsess täpselt käib
Mantlist tõusnud kuum kivim (partially molten peridotite) koguneb seljandiku keskjoone lähedale, kus rõhu vähenemine põhjustab dekompressioon sulamist. Tekkinud magma tõuseb ja suubub ookeaniveasse või koguneb lühemaid ajavahemikke altpoolt – sellest tekib peamiselt basaltist koosnev uus ookeanikoor (tüüpiline paksus ~5–10 km). Uus koorik moodustub pidevalt seljandiku keskosas ning liigutatakse hiljem kaugemale, mistõttu ookeani kooriku vanus suureneb seljandikust eemale liikudes.
Leviku liigid ja nende tunnused
- Kiired seljandikud (>9 cm/aastas): näiteks Ida-Patsifiku seljandik. Neile on iseloomulikud kitsad, kõrgemad seljandiku ülaosad (axial high) ja tugev magmaeritus – keskjoon võib olla suunatud laavamere või laavajoonega.
- Keskmise kiirusega seljandikud (4–9 cm/aastas): neil on vahelduvad tunnused, vahel sügavam keskorg kui väga kiiretel seljandikel.
- Aeglase levikuga seljandikud (<4 cm/aastas): sageli iseloomustab neid sügavam axiaalne võlv või org (axial valley), killustatud laavaväljad ja ulatuslik transformtõkestus.
Lisaks on levikuharjadel palju seotud struktuure:
- Transformnihked ja pragudel põhinevad murdelõigud, mis lõikavad harja päripidi ja võimaldavad erinevatel lõikudel liikuda eri kiirustel;
- Hüdrotermilised ventilaatorid (nn mustad suitsutajad), kus kuum vesi väljub ja toetab ainulaadseid keemilise toimega ökosüsteeme;
- Magnetilised triibud merepõhjas — sümmeetrilised magneetikaanomaaliad seljandiku mõlemal poolel, mis salvestavad Maa magnetvälja pöördemustrite ajalugu.
Tõukejõud ja geofüüsikalised tõendid
Protsessi põhijõudude hulka kuuluvad:
- Slab pull (langusjoonest tekkiv plaatide tõmme), mis on üldiselt üks tähtsamaid plaadiliikumist põhjustavaid jõude;
- Ridge push ehk seljandiku suhteline kõrgus, mis surub plaatide kaugepoolseid osi eemale;
- Ülemise mantli konvektsioon, mis aitab materjali ringi liigutada ja soodustab ülalt alla ja alt üles liikumisi.
Olulisus ja tagajärjed
Merepõhja levimine on keskne osa kaasaegsest plaattetektoonika mudelist ja seletab, kuidas mandrid triivivad ja järjestikku kohtuvad. Ookeani koorik on suhteliselt noor võrreldes mandri koorikuga — vanim ookeaniline koorik on tavaliselt alla ~200 miljoni aasta —, sest vana koorik ringlusse imendub kraavides (ala, kus toimub aluspinna allakukkumine ehk subduktsioon).
Praktilised tagajärjed:
- Merepõhja levik määrab ookeani geokeemilise ringluse ja mõjutab vulkaanilist aktiivsust rannikualadel;
- Subduktsioonitsoonides tekkivad maavärinad ja vulkaanid on tihedalt seotud ookeanilise kooriku allasukoga;
- Hüdrotermilised süsteemid seljandikel on elupaigaks unikaalsetele organismidele ja allikaks mineraalidest rikastele sadestustele.
Varasemad teooriad (nt Alfred Wegeneri teooria) mandrite triivimise kohta eeldasid, et mandrid "kündsid" läbi ookeani. Kaasaegne mõistmine on, et ookeani põhi ise liigub ja kannab mandreid endaga kaasa, kui ta laieneb ookeani keskosa harjalt. Tänapäeval on see aktsepteeritud. Nähtus on põhjustatud konvektsioonist nõrgas ülemises mantlis ehk astenosfääris. GPS- ja magnetandmed, kombineerituna geoloogiliste uuringutega, kinnitavad seda dünaamilist protsessi.
Kui soovite, võin lisada näiteid tuntud levikuharjadest (nt Kesk-Atlandi seljandik, Ida-Patsifiku seljandik) ja võrrelda nende kiirusi ning korrelatsiooni geoloogiliste tunnustega.
Laiendamine ookeani keskosas asuvas harjalaiendis
Ookeanilise harja skeem
Ookeani keskosa harjade ülemaailmne levik: suur pilt.
Ookeanilise maakoore vanus: noorim (punane) on piki levikukeskusi.
Ookeani keskosa harju
Ookeani keskosa harju on veealune mäesüsteem. See koosneb mäeahelatest, mille selgroogu mööda kulgeb tektoonilise plaaditehnika poolt moodustatud lõhe. Ookeani keskosa harju tähistab kahe üksteisest lahku liikuva tektoonilise plaadi vahelist piiri. Ookeani keskosa harja moodustab divergentne piir.
Maailma ookeani keskosa harjad on omavahel seotud ja moodustavad ühtse ülemaailmse ookeani keskosa harjade süsteemi, mis on osa igast ookeanist. Ookeani keskosa harude süsteem on maailma pikim mäestik. Pideva mäestiku pikkus on 65 000 km (40 400 mi). See on mitu korda pikem kui Andid, mis on pikim mandri mäestik. Ookeaniliste harjade süsteemi kogupikkus on 80 000 km (49 700 mi).
Kuidas see toimib
Ookeani keskosa harjad on geoloogiliselt aktiivsed, sest harjade telgedel ja nende läheduses on pidevalt uus magma, mis tungib ookeanipõhja ja kooresse. Kristalliseerunud magma moodustab uue basalt- ja gabbrokoore.
Merepõhja all olevad kivimid on kõige nooremad harja telje juures ja vananevad sellest teljest kaugenedes. Telje juures ja selle läheduses tekib uus basaltkoostisega magma, mis on tekkinud maapinna aluspõhja mantli dekompressioonisulamise tõttu.
Ookeaniline koor koosneb kivimitest, mis on palju nooremad kui Maa ise: ookeanikoor on ookeanide basseinides kõikjal alla 200 miljoni aasta vana. Ookeanide harjadel on maakoor pidevas "uuenemises". Ookeani keskosa harjalt eemaldudes suureneb ookeani sügavus järk-järgult; suurim sügavus on ookeanikraavides. Kui ookeanikoor eemaldub harja teljest, jahtub ja muutub selle all olev mantel peridotiit ja muutub jäigemaks. Koorik ja selle all olev suhteliselt jäik peridotiit moodustavad ookeanilise litosfääri.
Aeglaselt levivatel harjadel, nagu Kesk-Atlandi harjal, on suured ja laiad lõhevallid, mis mõnikord on 10-20 km laiad ja harja harjalõikudel on väga kare maastik. Seevastu kiirelt levivad harjad, nagu Ida-Taimere tõus, on kitsad, teravad sisselõiked, mida ümbritseb üldiselt tasane pinnamood, mis kaldub harjalt ära mitmete sadade kilomeetrite ulatuses.
Küsimused ja vastused
K: Mis on merepõhja levimine?
V: Merepõhja levimine on protsess, mis toimub ookeani põhjas, kus tektoonilised plaadid liiguvad üksteisest lahku. Nende liikumisel tekib uus ookeanikoor ja mandrid kanduvad sellega kaasa.
K: Mis põhjustab merepõhja levikut?
V: Merepõhja laialivalgumisharjade liikumapanevaks jõuks on pigem tektooniliste plaatide tõmbumine kui magma surve, kuigi laialivalgumisharjadel on tavaliselt märkimisväärne magma aktiivsus. Lisaks sellele aitab sellele nähtusele kaasa ka konvektsioon nõrgas ülemises mantlis või astenosfääris.
K: Kus toimub merepõhja levimine?
V: Merepõhja levimine toimub peamiselt ookeanide keskel asuvatel harjadel ja kraavidel mandrikoore lähedal.
K: Kui kiiresti toimub merepõhja levimine?
V: Merepõhja leviku kiirus sõltub sellest, millisel harjal see toimub; kiirete harjade kiirus on üle 9 cm aastas, keskmiste harjade kiirus jääb vahemikku 4-9 cm aastas ja aeglase leviku harjade kiirus on alla 4 cm aastas.
K: Kuidas seletab merepõhja levikut mandri triivimine?
V: Merepõhja levik aitab selgitada mandrite triivimist plaattetektoonikas, näidates, et kui ookeanipõhi liigub ookeani keskmisest harjast eemale, kannab ta laienedes endaga kaasa mandreid. See kaasaegne idee asendas varasemad teooriad (nt Alfred Wegeneri teooria), mille kohaselt mandrid "kündsid" hoopis läbi ookeani.
K: Milline oli Alfred Wegeneri teooria mandrite triivimise kohta?
V: Alfred Wegeneri teooria mandrite triivimise kohta oli, et mandrid "kündsid" läbi ookeani, selle asemel, et neid kandis liikuv ookeanipõhi, nagu tänapäevased teooriad näitavad.
Otsige