CÁC MẢNG KIẾN ​​TẠO: LÝ THUYẾT, LOẠI HÌNH, CHUYỂN ĐỘNG, HỆ QUẢ - MÔN ĐỊA LÝ - 2025

Các mảng kiến ​​tạo hoặc thạch quyển là các khối hoặc mảnh vỡ mà thạch quyển được phân chia, chúng chuyển động kéo theo lớp phủ của trái đất. Những mảng này đã được hình thành từ lớp phủ và tái tích hợp vào nó trong một quá trình liên tục kể từ 3 tỷ năm qua.

Từ lý thuyết của Wegener (trôi dạt lục địa) và Hess (mở rộng đáy đại dương), lý thuyết về kiến ​​tạo mảng đã được củng cố. Lý thuyết này giả định sự tồn tại của hai loại mảng kiến ​​tạo cơ bản là đại dương và lục địa.

Các mảng kiến ​​tạo chính. Nguồn: USGS - Phiên bản tiếng Tây Ban Nha Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Thạch quyển có hàng chục mảng kiến ​​tạo có độ lớn khác nhau và 8 mảng lớn nhất là: Á-Âu, Phi, Úc, Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Nazca, Thái Bình Dương và Nam Cực. Các mảng này di chuyển nhờ động lực của lớp phủ và thạch quyển, nhờ các dòng đối lưu tạo ra bởi thông lượng nhiệt.

Sức căng của dòng chảy lớp phủ kéo theo lớp vỏ cứng, lớp vỏ này bị nứt và tách ra tạo thành các mảng. Khi các mảng đại dương tách rời nhau, magma (bazan nóng chảy) trồi lên bề mặt và một đáy đại dương mới hình thành.

Lý thuyết mảng

Nguồn gốc của lý thuyết mảng

Lý thuyết ban đầu nảy sinh với đề xuất của Alfred Wegener vào năm 1915 về sự trôi dạt lục địa. Wegener công nhận rằng tất cả các lục địa đã được thống nhất và sau đó bị phân mảnh, tách rời và va chạm.

Wegener rút ra kết luận của mình bằng cách nghiên cứu địa chất và đường viền của các lục địa, cũng như dữ liệu về sự phân bố các hóa thạch của động và thực vật. Ví dụ, khi so sánh rìa phía đông của Nam Mỹ với rìa phía tây của châu Phi, người ta nhận thấy rằng chúng khớp với nhau như hai mảnh ghép.

Sau đó, vào năm 1960, Harry Hess đề xuất lý thuyết về sự mở rộng của đáy đại dương, đưa ra lời giải thích về cơ chế kiến ​​tạo mảng. Sau đó, lý thuyết này được củng cố với công trình của John Tuzo Wilson về sự mở rộng của đáy đại dương và những đề xuất của Jason Morgan vào năm 1963 về sự tồn tại của lông vũ.

Bằng chứng tích lũy về thành phần và động lực của vỏ và lớp phủ Trái đất, lý thuyết về kiến ​​tạo mảng đã được củng cố.

Hình dạng của Trái đất

Trái đất có nguồn gốc là một phần của hệ mặt trời trong một quá trình ngưng tụ của bụi vũ trụ quay do lực hút của lực hấp dẫn. Khối bụi này phải chịu nhiệt độ cao và khi nó nguội đi, mật độ và trọng lực của nó tăng lên.

Quá trình này đã tạo cho nó hình dạng tròn hiện tại, phồng lên ở Xích đạo và dẹt ở các cực (hình cầu hình cầu).

Lớp

Lực hấp dẫn xác định rằng các vật liệu dày đặc nhất hướng vào tâm và ít đặc nhất hướng ra bên ngoài. Sự nguội lạnh của geoid này từ ngoài vào trong, đã xác định cấu trúc trong các lớp đồng tâm phân biệt.

Lớp bên ngoài cứng lại khi nguội đi 4,4 tỷ năm trước, tạo thành một lớp vỏ tương đối mỏng (5-70 km) bao gồm các silicat được gọi là lớp vỏ. Mật độ của vỏ lục địa nhỏ hơn mật độ của vỏ đại dương.

Các lớp của Trái đất. Nguồn: Vectorized và dịch từ bản tiếng Anh bởi Jeremy Kemp. Dựa trên các yếu tố của hình minh họa của USGS. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / Miền công cộng

Dưới lớp vỏ có một lớp nhớt dài khoảng 2.855 km được gọi là lớp phủ và cuối cùng là lõi sợi đốt được hình thành chủ yếu bằng sắt. Lõi này, có đường kính khoảng 3.481 km, được chia thành hai lớp, lõi bên trong bằng sắt và niken rắn và lõi chất lỏng bên ngoài.

Tính chất cơ học của các lớp và lực thúc đẩy kiến ​​tạo mảng

Theo quan điểm của cơ học kiến ​​tạo mảng, các lớp liên quan nhất là lớp vỏ và lớp phủ.

Lớp vỏ cứng mặc dù có một số độ dẻo và cùng với lớp trên của lớp phủ, nó tạo thành thạch quyển. Nó được chia thành các mảnh hoặc mảng có kích thước khác nhau, được gọi là mảng kiến ​​tạo.

Vũ trụ

Lần lượt lớp áo được tạo thành từ hai lớp khác nhau, lớp trên và lớp dưới. Lớp phủ trên ít nhớt hơn nhưng lỏng hơn, trong khi lớp dưới (chịu áp suất và nhiệt độ cao hơn) nhớt hơn.

Lớp trên của lớp phủ được gọi là tầng thiên và đóng một vai trò quan trọng do tiếp xúc trực tiếp với thạch quyển. Khí quyển gây ra sự chuyển động của các mảng kiến ​​tạo, tức là trôi dạt lục địa và tạo ra đáy đại dương mới trong các rặng núi.

Mặt khác, nó tạo ra các điểm nóng hoặc các khu vực tích tụ magma dưới lớp vỏ do các lông của lớp phủ. Đây là những kênh magma thẳng đứng đi từ khí quyển đến lớp vỏ.

Các yếu tố quá trình và lực

Mật độ của các vật chất tạo nên hành tinh và lực hấp dẫn quyết định sự sắp xếp trong các lớp. Áp suất và nhiệt độ ngày càng tăng bên trong Trái đất xác định các đặc tính cơ học của các lớp này, tức là độ cứng hoặc tính lưu động của chúng.

Mặt khác, các lực thúc đẩy chuyển động của các vật chất bên trong Trái đất là thông lượng nhiệt và lực hấp dẫn. Cụ thể, truyền nhiệt đối lưu là chìa khóa để hiểu chuyển động kiến ​​tạo mảng.

Sự đối lưu được biểu hiện bằng sự lưu thông của vật chất lớp phủ, nơi các lớp bên dưới ấm hơn dâng lên và thay thế các lớp bên trên lạnh hơn, chúng đi xuống. Các lớp tăng lên mất nhiệt, trong khi các lớp giảm xuống làm tăng nhiệt độ của chúng, do đó thúc đẩy chu trình.

Rặng núi đại dương

Ở một số khu vực nhất định của đại dương sâu, có các dãy núi lửa là những khu vực xảy ra sự vỡ các mảng. Những vết đứt gãy này được tạo ra bởi các ứng suất tạo ra bởi sự chuyển động của thạch quyển do khí quyển đẩy.

Dòng chảy của lớp phủ nhớt tạo áp lực cho lớp vỏ cứng và phân tách các mảng kiến ​​tạo. Ở những khu vực này, được gọi là các rặng giữa đại dương, bazan nóng chảy tăng lên do áp suất bên trong và nổi lên qua lớp vỏ tạo thành một đáy đại dương mới.

Các loại mảng kiến ​​tạo

Các mảng kiến ​​tạo về cơ bản có hai loại, đại dương và lục địa, do đó tạo ra ba khả năng về ranh giới hội tụ giữa các mảng. Đây là sự hội tụ của mảng lục địa chống lại một đại dương, một đại dương chống lại đại dương khác, và một lục địa đối với lục địa khác.

Mảng đại dương

Chúng được hình thành bởi lớp vỏ đại dương (dày đặc hơn lớp vỏ lục địa) và được tạo thành từ sắt và magie silicat (đá mafic). Lớp vỏ của các mảng này mỏng hơn (trung bình 7 km) so với lớp vỏ lục địa và luôn được bao phủ bởi nước biển.

Đĩa lục địa

Vỏ lục địa được tạo thành từ các silicat natri, kali và nhôm (đá felsic), có mật độ thấp hơn so với vỏ đại dương. Nó là một mảng có lớp vỏ dày hơn, dày tới 70 km trong các dãy núi.

Nó thực sự là một mảng hỗn hợp, trong đó mặc dù lớp vỏ lục địa chiếm ưu thế, nhưng cũng có phần đại dương.

Các mảng kiến ​​tạo của thế giới

Bản đồ ranh giới kiến ​​tạo mảng. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Theo truyền thống, có 7 mảng kiến ​​tạo lớn được công nhận, đó là Á-Âu, Phi, Úc, Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Thái Bình Dương và Nam Cực. Tương tự như vậy, có những mảng trung gian như Nazca, Philippines, Coco và Caribbean và những mảng rất nhỏ khác.

Một số kích thước nhỏ là của Anatolia và Aegean và chỉ ở phía tây Thái Bình Dương có hơn 20 mảng kiến ​​tạo nhỏ.

- Bo mạch chính

• Tấm Châu Phi
• Mảng Nam Cực
• Đĩa Ả Rập
• Dừa tấm
• Juan de Fuca mảng bám
• Tấm Nazca
• Mảng Caribe
• Mảng Thái Bình Dương
• Tấm Á Âu
• Tấm Philippine
• Đĩa Ấn-Úc
• Đĩa Bắc Mỹ
• Huy hiệu Scotia
• Nam Mỹ mảng
• Đĩa Úc

Một số điều quan trọng nhất được mô tả dưới đây:

Tấm Á Âu

Mảng kiến ​​tạo này bao gồm châu Âu, gần như toàn bộ châu Á, một phần của Bắc Đại Tây Dương và Bắc Cực. Châu Á không bao gồm Hindustan, Đông Nam Á và Viễn Đông Siberia, Mông Cổ và Trung Quốc.

Nó là một mảng kiến ​​tạo lục địa chủ yếu với các giới hạn phân kỳ trên sườn Đại Tây Dương ở phía tây. Trong khi ở phía nam, nó thể hiện ranh giới hội tụ với các mảng châu Phi, Ả Rập và Ấn Độ, và ở phía đông với các mảng lục địa nhỏ khác nhau.

Tấm Châu Phi

Vùng này bao phủ phía đông Đại Tây Dương và gần như toàn bộ lục địa châu Phi, ngoại trừ dải phía đông của nó, tương ứng với các mảng Ả Rập và Somali. Các giới hạn của mảng này phân kỳ trong suốt chu vi của nó, ngoại trừ phần tiếp xúc của nó với mảng Á-Âu là hội tụ.

Đĩa Úc

Mảng kiến ​​tạo Australia bao gồm Australia, New Zealand và một phần của Tây Nam Thái Bình Dương. Mảng Úc cho thấy các giới hạn phân kỳ ở phía nam và phía tây, trong khi ở phía bắc và phía đông các giới hạn của nó là hội tụ.

Đĩa Bắc Mỹ

Nó bao gồm toàn bộ tiểu lục địa Bắc Mỹ cho đến bán đảo Yucatan, Greenland, một phần của Iceland, các khu vực phía tây Bắc Đại Tây Dương và Bắc Cực. Giới hạn của mảng này phân kỳ từ sườn Đại Tây Dương về phía đông và hội tụ ở Thái Bình Dương.

Trên bờ biển Thái Bình Dương, nó tương tác với hai mảng nhỏ có ranh giới biến đổi (Coco và Juan de Fuca).

Nam Mỹ mảng

Nó bao gồm tiểu lục địa cùng tên và có các giới hạn phân kỳ từ sườn Đại Tây Dương. Trong khi ở phía tây nó cho thấy giới hạn hội tụ với mảng Nazca, ở phía tây nam với Nam Cực và ở phía bắc nó tương tác với mảng Caribe.

Mảng Thái Bình Dương

Nó là một mảng đại dương có ranh giới phân kỳ từ sườn Thái Bình Dương ngăn cách nó với mảng Nazca. Mặt khác, ở phía bắc và phía tây nó có giới hạn hội tụ với các mảng Bắc Mỹ, Á-Âu, Phi Luật Tân và Ôxtrâylia.

Mảng Nam Cực

Mảng kiến ​​tạo này bao gồm toàn bộ thềm lục địa Nam Cực và đại dương cùng tên, với các giới hạn phân kỳ trên chu vi của nó.

Tấm Nazca

Nó bao gồm một mảng đại dương ăn sâu vào bờ biển phía tây của mảng Nam Mỹ (hội tụ). Trong khi nó phân kỳ về phía bắc với mảng Coco và về phía nam với Nam Cực.

Mặt khác, về phía tây, nó tách khỏi mảng Thái Bình Dương từ sườn núi của nó và sự va chạm của nó với mảng Nam Mỹ đã tạo ra dãy núi Andes.

- Tấm phụ

• Tấm amuria
• Apulian hoặc Adriatic Plate
• Đĩa đầu chim hoặc Doberai
• Đĩa Ả Rập
• Tấm Altiplano
• Tấm Anatolian
• Cơm tấm
• Tấm North Bismarck
• South Bismarck Plate
• Đĩa chiloé
• Futuna Plate
• Đĩa của Gorda
• Juan Fernández tấm bảng
• Tấm Kermadec
• Manus Plate
• Maoke đĩa
• Đĩa Nubian
• Tấm Okhotsk
• Đĩa Okinawa
• Đĩa Panama
• Đĩa lễ phục sinh
• Tấm bánh sandwich
• Tấm Shetland
• Tấm Timor
• Đĩa Tonga
• Tấm thăm dò
• Plaque of the Carolinas
• Đĩa Mariana
• Plate of the New Hebrides
• Mảng phía bắc Andes

Các chuyển động kiến ​​tạo mảng

Các mảng kiến ​​tạo hoặc các mảnh phân tách của thạch quyển di chuyển được vận chuyển bởi chuyển động của khí quyển. Dòng đối lưu làm cho chất nhớt của lớp áo chuyển động, tạo thành các ô tuần hoàn.

- "Băng chuyền"

Vật liệu của lớp phủ ở lớp trên (khối cầu) giảm xuống ở nhiệt độ thấp hơn, đẩy vật chất nóng bên dưới. Vật chất nóng hơn này ít đặc hơn và bốc lên, dịch chuyển vật chất và làm cho vật chất chuyển động theo chiều ngang, cho đến khi nguội dần rồi lại hạ xuống.

Chuyển động trong thạch quyển. Nguồn: USGS / Miền công cộng

Dòng chảy nhớt này từ lớp phủ kéo theo các mảng kiến ​​tạo được hình thành từ vật chất rắn (thạch quyển).

Đáy đại dương mới

Khi các mảng kiến ​​tạo di chuyển, magma (bazan nóng chảy) từ trong lớp phủ nổi lên tại các điểm phân tách. Bazan nổi lên này tạo ra một đáy đại dương mới, đẩy lớp nền cũ theo chiều ngang và lớp vỏ mở rộng.

Subduction

Khi đáy đại dương mở rộng, nó va chạm với các khối lục địa. Vì đáy này dày đặc hơn thềm lục địa, nó chìm xuống dưới (hút chìm), vì vậy nó tan chảy và tạo thành một phần của lớp phủ một lần nữa.

Bằng cách này, vật chất tuân theo chu trình do đối lưu và các mảng kiến ​​tạo trôi dạt trên bề mặt hành tinh.

- Trôi dạt lục địa

Sự chuyển động của lớp phủ gây ra bởi sự đối lưu và của các mảng kiến ​​tạo của thạch quyển, gây ra sự trôi dạt lục địa. Đây là sự dịch chuyển tương đối của các lục địa so với nhau.

Kể từ nguồn gốc của các mảng kiến ​​tạo cách đây khoảng 3 tỷ năm, chúng đã hợp nhất và phân chia vào nhiều thời điểm khác nhau. Sự hợp lưu lớn cuối cùng của hầu hết các khối lục địa xảy ra cách đây 300 triệu năm với sự hình thành của siêu lục địa Pangea.

Sau đó, khi các chuyển động tiếp tục, Pangea lại phân mảnh hình thành các lục địa hiện tại, các lục địa này tiếp tục di chuyển.

Các loại ranh giới giữa các tấm

Các mảng kiến ​​tạo tiếp xúc với nhau tạo thành ba loại giới hạn cơ bản phụ thuộc vào chuyển động tương đối của chúng. Khi hai tấm va chạm vào nhau, nó được coi là một ranh giới hội tụ hoặc triệt tiêu, có thể là trực giao (va chạm trực diện) hoặc xiên.

Mặt khác, khi các mảng di chuyển ra xa nhau, nó được gọi là giới hạn phân kỳ hoặc giới hạn cấu tạo, đó là trường hợp của các gờ đại dương. Một ví dụ về ranh giới phân kỳ là sự phân tách của các mảng Nam Mỹ và Châu Phi khỏi sườn Đại Tây Dương.

Trong khi đó khi hai tấm cọ xát sang một bên chuyển động ngược chiều dọc theo một lỗi biến đổi, nó được gọi là biên biến đổi. Ở California, một trường hợp chuyển đổi ranh giới xảy ra giữa các mảng Bắc Mỹ và Thái Bình Dương, tạo thành đứt gãy San Andrés.

Sự trồi lên của dãy Himalaya là do sự va chạm của mảng Ấn Độ với mảng Á-Âu là ranh giới hội tụ trực giao. Trong trường hợp này, nó là nơi hội tụ của hai mảng lục địa, do đó xảy ra hiện tượng obduction (sự hợp nhất của hai khối lục địa làm tăng độ nổi).

Hướng di chuyển

Do chuyển động quay của trái đất, các mảng kiến ​​tạo di chuyển bằng cách quay quanh một trục tưởng tượng. Chuyển động này ngụ ý rằng hai tấm va chạm thay đổi góc của chúng, đi từ giới hạn hội tụ hoàn toàn (trực giao) sang giới hạn xiên.

Sau đó, chúng sẽ chuyển động ngang theo các hướng ngược nhau (giới hạn biến đổi) và cuối cùng chúng sẽ giả định một chuyển động phân kỳ, tách rời nhau.

Tôc độ di chuyển

Các hướng chuyển động được mô tả được nhận biết trong khoảng thời gian hàng triệu năm vì quy mô của sự trôi dạt lục địa được đo bằng milimét mỗi năm. Đó là lý do tại sao ở quy mô con người, không dễ dàng hiểu được ý tưởng về sự dịch chuyển của các mảng kiến ​​tạo.

Ví dụ, mảng châu Phi va chạm với mảng Á-Âu tạo thành dãy núi Betic trên bán đảo Iberia, với tốc độ 5 mm / năm. Trong khi tốc độ tối đa được ghi lại là sự dịch chuyển được tạo ra ở sườn núi phía đông Thái Bình Dương, là 15 mm / năm.

Hệ quả của chuyển động

Sự chuyển động của các mảng kiến ​​tạo giải phóng năng lượng từ bên trong hành tinh ở ranh giới mảng về mặt cơ học (động đất) và nhiệt (núi lửa). Đổi lại, sự dịch chuyển, chấn động và ma sát sẽ hình thành sự giảm nhẹ của đất liền và đại dương.

- Hoạt động núi lửa

Thông lượng nhiệt của lớp phủ và sự lưu thông của nó bằng cách đối lưu đẩy magma hoặc bazan nóng chảy về phía bề mặt gây ra các vụ phun trào núi lửa. Những thứ này lại gây ra thảm họa bằng cách trục xuất dung nham, khí và các hạt gây ô nhiễm môi trường.

Vòm đảo núi lửa và vòm núi lửa lục địa

Sự hội tụ của hai mảng đại dương có thể tạo ra các chuỗi núi lửa mà khi xuất hiện, bắt nguồn từ các vòm đảo. Tại sự hội tụ của một mảng đại dương với một mảng lục địa, các cung núi lửa lục địa được hình thành, chẳng hạn như vành đai núi lửa xuyên Mexico.

- Hoạt động địa chấn

Sự va chạm của các mảng kiến ​​tạo và đặc biệt là các giới hạn biến đổi, gây ra các chuyển động địa chấn hoặc động đất. Một số trong số chúng có cường độ lớn và ảnh hưởng tiêu cực đến con người, phá hủy cơ sở hạ tầng và gây ra cái chết của con người.

Đứt gãy San Andrés (Hoa Kỳ). Nguồn: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg

Trong số những hậu quả của những hiện tượng này là sóng thủy triều hoặc sóng thần, khi địa chấn xảy ra trong đại dương.

- Cứu trợ Trái đất

Sự chuyển động và tương tác của các mảng kiến ​​tạo với nhau, mô hình hóa vùng đất và đáy đại dương. Các dãy núi lục địa lớn, chẳng hạn như Andes và Appalachians, là sản phẩm của sự hội tụ của các mảng kiến ​​tạo trong quá trình hút chìm và của các mảng kiến ​​tạo của dãy Himalaya do quá trình xói mòn.

Đổi lại, do cân bằng đẳng áp hoặc cân bằng hấp dẫn, khi một khu vực tăng lên, khu vực khác được hình thành như một điểm lõm hoặc đồng bằng. Các quá trình thảm khốc, chẳng hạn như đứt gãy, uốn nếp và những quá trình khác, là do chuyển động của các mảng kiến ​​tạo.

- Thời tiết

Sự phân bố của các khối lục địa có ảnh hưởng đến chế độ các dòng biển và khí hậu thế giới. Các khối lục địa lớn do sự hội tụ của các mảng tạo thành nội thất lục địa khô hơn, ảnh hưởng đến chu trình nước.

Tương tự như vậy, độ cao vùng núi được tạo ra bởi quá trình hút chìm và hút ẩm ảnh hưởng đến chế độ gió và sự phân bố lượng mưa.

Người giới thiệu

1. Alfaro, P., Alonso-Chaves, FM, Fernández, C. và Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Kiến tạo mảng, một lý thuyết tích hợp về cách hành tinh hoạt động. Cơ sở khái niệm và giáo huấn. Giảng dạy Khoa học Trái đất.
2. Engel, AEJ và Engel, CG (1964). Thành phần của đá bazan từ rãnh giữa Đại Tây Dương. Khoa học.
3. Fox, PJ và Gallo, DG (1984). Mô hình kiến ​​tạo cho ranh giới mảng sườn núi-biến đổi-sườn núi: Hàm ý đối với cấu trúc của thạch quyển đại dương. Vật lý học.
4. Pineda, V. (2004). Chương 7: Hình thái đáy đại dương và đặc điểm đường bờ biển. Trong: Werlinger, C (Ed.). Sinh học biển và Hải dương học: Các khái niệm và quá trình. Tập I.
5. Rodríguez, M. (2004). Chương 6: Kiến tạo mảng. Trong: Werlinger, C (Ed.). Sinh học biển và Hải dương học: Các khái niệm và quá trình. Tập I.
6. Romanowicz, B. (2009). Độ dày của các mảng kiến ​​tạo. Khoa học.
7. Searle, RC và Laughton, AS (1977). Các nghiên cứu sonar về Đèo giữa Đại Tây Dương và Đới đứt gãy Kurchatov. Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý.
8. Sudiro, P. (2014). Thuyết mở rộng Trái đất và sự chuyển đổi của nó từ giả thuyết khoa học sang niềm tin giả khoa học. Lịch sử Khoa học không gian địa lý.