Plaken tektonika

Plaka ezberdinak erakusten dituen mapa

Plaken tektonika Lurraren funtzionamendua azaltzeko XX. mendean Alfred Wegenerrek sorturiko teoria da. Teoria honetan Kontinenteen jitoa azaltzen da eta Geologian onarpen handiena duen azalpena da.

Teoriaren historia

Plaka tektoniken teoriaren jatorrian beste bi teoria aurki daitezke: kontinenteen jitoaren teoria alde batetik eta lurrazal ozeanikoaren hedapenarena bestetik.

Lehenengo Teoria Alfred Wegenerrek proposatu zuen XX. mendearen hasieran eta horrekin kontinenteen kosten artean zeuden antzekotasunak azaldu nahi zituen. Bere teoria Pangea izeneko superkontinente baten antzineko existentzia zen, Permiarrean banandu zena gaur egungo egoerara iritsi arte. Teoria hau alde batera utzi zen eta jendeak ez zuen begi onez hartu ez zelako azaltzen zeintzuk indarrek hartzen zuten parte mugimendu hauek sortzeko.

XX. mendearen erdialdean lurrazal ozeanikoa hedatzen ari zela proposatu zuten, erdi-ozeanoko gandorraren ikerketa geologiko eta geofisiko ugari zirela eta. Ikerketa hauek sonarraren asmakizunarekin egin ziren, Bigarren Mundu Gerraren ostean.

Plaken tektonika, beraz, aurretik izandako bi teoria hauek hartu eta Geologian ematen diren hainbat prozesuren (ia guztien) azalpena ematen zuen Teoria izan zen. 1950 eta 60ko hamarkaden artean sortu zen teoria da. Alfred Wegenerrek oinarri sendoak jarri bazituen ere teoria hau kolektiboa da eta hainbat diziplina ezberdinetako kideen hartu zuten parte: Tuzo Wilson eta Walter Pitman geologoak, Harry Hess eta Alan Cox geofisikoek eta Linn Sykes, Hiroo Kanamori eta Maurice Ewing sismologoek bestek beste ekarpen handiak egin zituzten.

Oinarriak

Litosfera eta astenosferaren eskema.
1- Lurrazal kontinentala
2- Lurrazal ozeanikoa
3- Goi mantua

Lurraren barnealdea geruza ezberdinetan sailkatua dago, euren portaera fisikoari erreparatuta. Lurraren kanpoaldean dagoen atala bi geruza ezberdinetan sailkatzen dugu: litosfera eta astenosfera. Ezberdintasun hau diferentzia mekanikoetan eta beroaren transmisio ereduan oinarrituta dago. Litosfera hotzagoa eta zurrunagoa da eta astenosfera beroagoa eta ahulagoa mekanikoki. Litosferaren bero trasmisioa kondukzioz egiten da, astenosferan konbekzioz egiten da eta horregatik tenperatura gradiante ia-ia adiabatiko bat du. Sailkapen hau mekanikoa da eta ez da nahastu behar Nukleo, mantu eta lurrazala kontzekptuekin. Litosferak lurrazala eta goi mantuaren zati bat hartzen ditu bere baitan. Mantuaren zati bera momentu batean litosfera izan daiteke eta beste garai geologiko batean astenosfera, bere tenperatura, presio eta zizaila deformazioa kontutan hartuta. Oinarria, beraz, litosferaren existentziak ematen digu. Litosfera hainbat plakatan zatituta dago eta biskoelastikoa den astenosferaren gainean igerian dago. Plaka hauek beti daude mugimenduan eta geldoenak milimetro batzuk mugitzen dira urtean (azazkalen hazte abiadura) eta azkarrenak 15 zentimetro mugitzen dira urtean (gutxi gora behera gizakion ilea hazten den abiadura).

Plaka hauek gutxi gora behera 100 kmko lodiera dute. Euren barnealdean mantu litosferikoa da eta kanpoaldean bi motako lurrazala dute: lurrazal ozeanikoa, batez ere silizio eta magnesioz osaturikoa eta lurrazal kontinentala, batez ere silizio eta aluminioz osatua. Ozeanikoak 5 km. inguruko lodiera izan ohi du eta kontinentalak bataz-beste 50 km.

Plaken artek elkarteei plaka muga deitzen zaie. Plaken arteko muga hauek gertaera geologikoei loturik daude, hala nola sumendi, lurrikara eta mendilerroei. Munduan dauden sumendi aktibo gehienak plaken arteko mugan daude, Pazifikoko Su Eraztuna famatuena delarik. Muga hauek behean azaltzen dira sakonkiago.

Orokorrean plaka batek bai geruza ozeanikoa bai eta geruza kontinentala du. Adibidez, Afrikar plakak biak ditu, kontinentala kontinente osoan eta ozeanikoa Ozeano Atlantikoa eta Indiako Ozeanoan. Bi lurrazal moten arteko ezberdintasuna euren dentsitatean oinarritzen da. Lurrazal ozeanikoa dentsoagoa da silizio gutxiago duelako. Arroka mafikoak dituela esaten da. Kontinentalak silizio gehiago du eta horregatik feltsiko deritzo. Hau dela eta lurrazal kontinentala altuago egoten da ozeanikoa baino (ikusi isostasia fenomeno honen azalpenerako).

Muga motak

Muga motak adierazten dituen eskema

Teoria honetan litosferak astenosferaren gainean igeri egiten du. Litosfera zatitua agertzen da plaka tektonikoetan. Plaka hauen arteko mugimenduak hiru motatakoak izan daitezke:

• Muga dibergenteak: bi plaka bata bestearekiko urruntzen direnean eta beraz lurrazal berria sortzen denean gertatzen da.
• Muga konbergenteak: bi plaka bata bestearekiko elkartzen direnean eta beraz bata bestearen azpitik sartu edo talka egiten dute.
• Muga tranformatzaileak: bi plaka ezberdinek batak-bestearekiko duten mugimendu erlatiboa ezkerrantz edo eskuinerantz denean.

Muga digergenteak

Sakontzeko, irakurri: «Muga dibergente»

Ozeano erdiko gandorraren zabalpenaren eskema

Eurasia eta Amerika batzen dituen zubia Islandian

Muga dibergentetan bi plakak bata bestearengandik bereizten dira eta euren artean lurrazal berria sortzen da azpian dagoen magmaren solidifikazioaz. Plaken arteko muga dibergenteen sorrera puntu hirukoitzetan puntu bero (hotspot) bati loturik egon ohi direla uste da. Puntu hauetan astenosfera beroa igotzen da zelula konbektibo handien ondorioz eta honek mugimendu zinetiko bat sortzen du, litosfera apurtuz.

Muga mota hauek ugariak dira eta ozeano erdiko gandorra osatzen dute adibidez Ozeano Atlantikoan edo Ozeano Barearen Ekialdean. Afrikako Rift Haran Handia ere mota honetakoa da. Muga dibergenteak faila zona masiboak sortzen dituzte, zabaltzea euren artean ez baita uniformea. Hori dela eta lekuetan non zabalkuntza handiagoa den beste batean baino faila transformakor bat sortzen da euren artean. Hauetan sortzen dira, batez ere, ozeanoetan gertatzen diren lurrikarak. Itsaso hondoko mapa bat hartuko bagenu estruktura karratu bat ikusten da, ardatz nagusi batekiko perpendikularrak diren lerroekin, hau zabalketa gune nagusia eta faila trasnformakorrak dira. Plaken arteko mugetatik geroz eta urrunago joan, orduan eta hotzagoa izango da plaka eta sakonera handiagoa egongo da, kontrakzioagatik eta subsidentziagatik.

Ozeano erdiko gandorretan aurkitu zen teoria frogatzeko ebidentziarik handienetarikoa, itsasoak handitzen zeudela frogatzen baitzen. Airetik egindako ikerketa geomagnetikoek egitura arraro bat erakutsi zuten, magnetismoa aldatzen zela ikusten baitzen, baina modu simetriko batean. Egitura hau erregularregia zen kasualitate bat izateko eta horregatik magnetismoan ematen diren aldaketak denboran zehar sortuak egon behar zirela argi zegoen. Alde bakoitzean zegoen arrokaren adina aztertuta teoria konprobatu zen.

Muga konbergenteak

Sakontzeko, irakurri: «Muga konbergente»

Kontinente-kontinente

Ozeano-kontinente

Ozeano-ozeano

Bi plakek elkarrekin talka egiten dutenean muga konbergente bat dugu. Muga hauetan plaka bat bestearen azpitik sartzen da, mantuan deseginez. Muga mota honek mendilerroak sortzen ditu eta sumendien sorrerarekin harremanetan dago. Bi plakek talka egiten duten gunearen subdukzio zonalde deritzo. Hor sedimentua pilatzen doa eta akrezio prismak sortzen dira.

Plaken arteko talka hauek kontinente-kontinente artean izan daitezke, zeintzuetan mendilerro bat sortuko den (Himalaya); ozeano-ozeano izan daiteke eta horietan arku-uharteak sortzen dira (Japonia); edo ozeano-kontinente izan daitezke eta hauetan fosa bat eta mendilerro bat sortzen da (Andeak).

Beherantz doan plakak dituen likido eta gasek inguruan dauden arroken urtze puntua jaisten du eta horrela urtzen dira, magma sortuz. Magma honen dentsitatea inguruko arrokena baino txikiagoa denez pixkanaka-pixkanaka joango da gorantz eta sumendi kateak sortzen dira. Berarekin batera itsasoan zegoen arroka zati bat zenez uraz gain gas ugari igoko dira gorantz eta labaren eztandak askoz leherkorragoak dira. Mota honetako sumendi lerroak oso ugariak dira Pazifikoaren inguruan. Nazca plaka Hego Amerikaren azpian sartzean Andeetako sumendiak sortzen ditu. Ipar Amerikan Cascade mendilerroa sortzen da. Ozeano Bare osoan zehar Pazifikoko Su Eraztuna moduan ezagutzen den sumendi zirkulua osatzen da.

Bi plaka kontinentalek talka egiten dutenean bi plakek jasatzen dituzte konpresio indarrak eta beraz bata bestearen azpian sartu edo bata bestearen gainetik doa. Toles ugari gertatzen dira eta mendilerro estentsiboak sortzen dira. Kasurik ezagunena Himalaiatan gertatzen da, non Tibeteko goi-ordokia azpian dagoen plakak sorturiko altxaketa den.

Bi plaka ozeanikok talka egiten dutenean arku-uharteak sortzen dira, Japonia eta Aleutiar uharteak bezala. Plaka bat bestearen azpian sartzerakoan forma ganbila duten lerroak sortzen dira, puntu bakoitza sumendi bat edo irla bat delarik.

Azkenik aipatu behar da plaken arteko talka ez dela beti buruz-burukoa, baizik eta batek iparralderanzko mugimendua balu besteak hego-ekialderako mugimendua izan lezake. Honek faila sistema konplexuagoa sortzen ditu.

Muga transformatzaileak

Sakontzeko, irakurri: «Muga transformatzaile»

John Tuzo Wilsonek onartu zuen bezala, frikzioa dela eta plaka ezin dira bata bestearen ondotik ezer gertatu gabe igaro. Benetan gertatzen dnea estresa bi plaken alboetan metatzen dela da eta bi plaketan indar honek arrokek duten euste gaitasuna baino handiagoa denean energia askatzen da. Askatze hori bat-batekoa izan daiteke edo denboran zehar, arroken erreologiaren arabera. Behe lurrazaleko eta mantuko arrokek modu gradualean metatzen dute deformazioa, baina hauskorra den litosferaren goikaldea hauste da eta energia modu instantaneoan askatzen da. Askatze honen ondorioz lurrikarak sortzen dira, muga mota honetan ohikoa den fenomenoa.

Honen adibide on bat San Andres Faila da, Ipar Amerikako mendebaldeko kostaldean. Bertako faila sistema muga transformatzaile bat da, non Pazifikoko plaka eta Ipar Amerikako plaka bata bestearekiko alboz mugitzen diren (Pazifikoa iparmendeblderantz Ipar Amerikaren arabera). Beste adibide batzuk Anatoliako Faila edo Zeelanda Berriko Faila Alpinoa dira. Kaliforniako kostaren aurrean Mendocino haustura ere mota honetakoa da.

Plaken mugimendua sortzen duten indar nagusiak

Plaken mugimendua astenosferaren ahultasun erlatiboa dela eta gertatzen da. Mantuak duen beroaren disipazioa da ezagutzen den plaken mugimenduaren hasierako indarra.

Lurraren barnean egindako bi eta hiru dimentsioko irudietan (tomografia sismikoa erabilita) mantuaren dentsitatea horizontalean aldakorra dela erakusten dute. Dentsitate aldaketa horiek materialek, mineralek edo tenperaturak sor dezake. Manutaren konbekzioak plaken mugimenduan duen eragina gaur egun ere eztabaidan dagoen gaia da, eta geodinamikako aztergairik garrantzitsuenetarikoa. Moduren batean, edo bestean, energia hau plaketara igarotzen da eta euren mugimendua sortzen du. Basikoki bi indarrek eragiten dute orduan: frikzioa eta grabitatea.

Frikzioa

Bi frikzio indar mota daude. Lehenengoan astenosfera eta litosferaren arteko mugimenduan frikzioa gertatzen da. Bigarrenean subdukzioan dagoen plaka batean goi eta beheko aldean gertatzen da.

Grabitatea

Irristaketa grabitazionala

Plaken mugimendua ozeano-erdiko gandorrek duten altuera handiagoa dela eta mugitzen dira. Litosfera ozeanikoa gandor hauetan sortzen ari denez mantuko material beroa pixkanaka-pixkanaka hozten doa eta bere lodiera galduz. Litosfera hau, beraz, dentsoagoa izango da eta horregatik isostasia jasango du mantuan barneratuz. Emaitza gandorretik urruntzen goazen heinean inklinazioa handitzen joango dela izango da.

Slab-pull

Plaken mugimendua dentsoagoak eta hotzagoak diren plaken hondoratzearen pisuarekin gertatzen da. Mantuan konbekzioa gertatzen da eta materialek ozeanoetan nonbait gora egitea konbekzio horren parte da. Hala ere ez da uste konbekzio horrek bakarrik plakak mugiarazi ahal dituenik, frikzioa handia izango bailitzateke. Hau dela eta slab-pull metodoak mugimendu handiena sortzen duela uste da.

Plaka batzuk, Ipar Amerikar plaka, Afrikar plaka edo Antarktikako plaka kasu, ez dute inon ere subdukziorik, baina hala ere mugimenduan daude. Hau dela eta oraindik-orain inbestigazio handia dago mugimenduaren jatorriaren inguruan.

Kanpo indarrak

2006ko urtarrila-otsailan “Geological Society of America Bulletin”ean argitaratutako artikulu batean ilargiaren mareen eraginez lurreko plaken mendebalderako mugimendua azaltzen zen. Lurra ekialderantz mugitzen denez ilargiarekiko honen grabitateak Lurraren lurrazala mendebalderantz mugitzen zuela argudiatzen zuten. Azalpen honekin ere Artizarra eta Martitzek ilargirik ez dutenez zergatik ez duten plaken tektonikarik azaldu nahi da. [1] Argudio hau lehen aldiz Alfred Wegener berak eman zuen teoria lehen aldiz azaltzerakoan.

Mekanismo bakoitzaren garrantzi erlatiboa

GPS bitartez NASAk eginiko plaken mugimenduaren mapa. Bektoreek mugimenduaren indarra eta norantza azaltzen dute.

Plaken mugimendu erreala indar guztien batura bat izan beharko luke. Hala ere ez dago oso argi zein indarrek eragiten duen indartsuen.

Plaka bakoitzaren ezaugarri geodinamikoek bakoitzak zein gradutan eragiten duen aldatzen dute. Erabiltzen den metodoetako bat plaka bakoitzaren mugimendu erlatiboa kalkulatzea da, eta ondoren plaka horren gainean eragiten duten indarrak zeintzuk diren ondorioztatzea.

Ateratako ondorioetako bat subdukzioa duten plakek duten mugimendu erlatiboa besteena baino askoz handiagoa dela da. Adibide moduan jarri daiteke Pazifikoko plakak duen subdukzio kopuru handia izan daitekela plaka honek duen mugimendu azkarraren eragilea.

Plaka nagusiak

Sakontzeko, irakurri: «Plaka tektonikoen zerrenda» eta «Pangea»

• Afrikar plaka.
• Antarktikar plaka.
• Australiar plaka
• Eurasiar plaka
• Ipar Amerikar plaka (Ipar Amerika eta Siberia hartzen ditu baitan)
• Hego Amerikar plaka
• Pazifiko plaka
• Horrez gain txikiagoak baina garrantzitsuak diren plakak:
  • Indiar plaka
  • Arabiar plaka
  • Scotia plaka
  • Karibear plaka
  • Nazca plaka

Kanpo loturak

• (Ingelesez) Irudia, filmeak eta informazio gehiago

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Plaken tektonika