Kiến tạo mảng
Kiến tạo mảng là lý thuyết thống nhất của địa chất học, mô tả lớp vỏ ngoài cứng của Trái Đất như một bức tranh ghép gồm các mảng chuyển động mà sự tương tác của chúng tạo ra núi, mở rộng đại dương, và gây ra động đất cùng hoạt động núi lửa.
Definition
Kiến tạo mảng là lý thuyết cho rằng thạch quyển được chia thành một số lượng nhỏ các mảng cứng chuyển động tương đối với nhau trên lớp quyển mềm yếu hơn, dễ uốn dẻo, với hầu hết hoạt động địa chất tập trung dọc theo các ranh giới mảng.
Scope
Lĩnh vực này bao gồm các mảng thạch quyển và chuyển động tương đối của chúng, các bằng chứng đã thiết lập lý thuyết (sự khớp nối lục địa, cổ từ trường, sự giãn nở đáy biển), ba loại ranh giới mảng, các lực thúc đẩy chuyển động của mảng, và sự hình thành và tan rã của các lục địa trong dài hạn. Nó tập trung vào động học và động lực học của các mảng hơn là vật lý bên trong của Trái Đất sâu, vốn thuộc về địa vật lý.
Sub-topics
Core questions
- Có bao nhiêu mảng thạch quyển, và chúng di chuyển nhanh như thế nào so với nhau?
- Những bằng chứng nào chứng minh rằng các lục địa di chuyển và các đại dương mở rộng?
- Những lực nào thúc đẩy và cản trở chuyển động của mảng?
- Cấu hình mảng thay đổi như thế nào qua hàng trăm triệu năm?
Key theories
- Kiến tạo mảng (kiến tạo toàn cầu mới)
- Thạch quyển của Trái Đất hoạt động như một tập hợp các mảng cứng mà chuyển động tương đối của chúng trên một hình cầu được mô tả bằng các phép quay quanh các cực Euler; biến dạng và địa chấn tập trung ở các rìa mảng trong khi các phần bên trong mảng vẫn không bị biến dạng đáng kể.
- Đứt gãy chuyển dạng
- Wilson đã xác định các đứt gãy chuyển dạng là một loại ranh giới mảng riêng biệt liên kết các sống núi và rãnh giãn nở, điều hòa các đoạn sống núi bị dịch chuyển và dự đoán chiều chuyển động sau này được xác nhận bởi các nghiên cứu động đất.
Mechanisms
Các mảng hình thành tại các sống núi giữa đại dương nơi thạch quyển đại dương mới được tạo ra, nguội đi và dày lên khi chúng già đi, và được tái chế vào lớp phủ tại các đới hút chìm. Chuyển động của chúng chủ yếu được điều khiển bởi lực kéo mảng tại các rìa hút chìm và lực đẩy sống núi tại các trung tâm giãn nở, với lực cản đáy từ dòng chảy lớp phủ hoạt động như một yếu tố thúc đẩy hoặc cản trở tùy thuộc vào chế độ dòng chảy.
Clinical relevance
Kiến tạo mảng là nền tảng cho việc đánh giá nguy cơ địa chấn và núi lửa, dự đoán nơi động đất và phun trào tập trung, và logic thăm dò cho nhiều mỏ khoáng sản và hydrocarbon mà sự phân bố của chúng theo dõi các ranh giới mảng trong quá khứ.
History
Ý tưởng rằng các lục địa di chuyển đã được Alfred Wegener đề xuất vào năm 1912 nhưng bị bác bỏ vì thiếu cơ chế. Những tiến bộ giữa thế kỷ XX trong cổ từ trường, lập bản đồ đáy đại dương, và việc phát hiện ra sự đối xứng dải từ đã dẫn Harry Hess đề xuất sự giãn nở đáy biển. Từ năm 1965 đến 1968, Wilson, McKenzie và Parker, Morgan, và Le Pichon đã chính thức hóa mô hình mảng cứng, hoàn thành cuộc cách mạng kiến tạo mảng.
Debates
- Vai trò tương đối của lực kéo mảng so với lực đẩy sống núi và lực cản đáy
- Sự phân chia các lực điều khiển mảng giữa lực kéo mảng, lực đẩy sống núi và lực cản lớp phủ vẫn còn đang tranh cãi, với hầu hết các phân tích ủng hộ lực kéo mảng là chủ đạo nhưng không đồng ý về sự đóng góp của đối lưu lớp phủ tích cực.
Key figures
- Alfred Wegener
- Harry Hess
- J. Tuzo Wilson
- Dan McKenzie
- W. Jason Morgan
- Xavier Le Pichon
Related topics
Seminal works
- wilson1965
- mckenzieparker1967
- morgan1968
Frequently asked questions
- Sự khác biệt giữa trôi dạt lục địa và kiến tạo mảng là gì?
- Trôi dạt lục địa là tuyên bố ban đầu của Wegener rằng các lục địa di chuyển nhưng thiếu cơ chế. Kiến tạo mảng là lý thuyết hiện đại giải thích cách thức: các mảng thạch quyển cứng mang cả lục địa và đáy đại dương di chuyển trên quyển mềm, được tạo ra tại các sống núi và bị tiêu thụ tại các rãnh.
- Các mảng kiến tạo di chuyển nhanh như thế nào?
- Các mảng di chuyển với tốc độ khoảng một đến mười centimet mỗi năm, tương đương với tốc độ mọc của móng tay người, với các mảng đại dương giãn nở nhanh di chuyển nhanh hơn các mảng lục địa chậm.