13. Geologie Generala - Prezentare 13 - Tectonica Globala

TECTONICA GLOBALĂ

Prezentarea 13

Ce este tectonica globală?

I. Deriva continentală1. Paleomagnetismul2. Topografia fundurilor oceanice3. Expansiunii fundurilor oceanice

II. Teoria plăcilor tectonice

III. Aplicabilitatea teoriilor tectonicii globale

Ce este tectonica globală?

“Ceea ce este uimitor la tectonica globală nu este

numai capacitatea de a da explicaţii în multe domenii ale ştiinţelor despre Pământ, ci de a face ca toate să fie coerente între ele, să fie izvorâte din aceleaşi propoziţii, puţine şi simple. Ea se dovedeşte a fi o

ştiinţă unificatoare şi unică. Cu ea, cei ce au în sarcină ştiinţifică globul terestru, geologii şi geofizicienii, au reuşit să găsească ceea ce fizicienii caută de mult, o teorie unitară a câmpului. Aici este vorba de câmpul

terestru, devenit inteligibil şi explicabil la scară generală – globală - dar şi la aceea a subansamblurilor”

Marcian Bleahu (1983)

II. TEORIA DERIVEI CONTINENTALE. TEORIA DERIVEI CONTINENTALE

1. TITANII

- Sir Francis Bacon (1620)

- Nicolae Steno (1669) – principiul superpozitiei stratelor,

principiul orizontalitatii initiale, principiul continuitatii laterale;- Scoala nepunista – Abraham Werner (1750-1817)

- Scoala pluonista – James Hutton (1726-1797) - principiul

uniformismului (legile naturale sunt invariabile in timp);

- Charles Lyell (1797-1849) – principiul actualismului- Robert Hooke (1769-1832) si William Smith (1769-1839) –

principiul succesiunii fosilelor;

- Georges Leopold Cuvier (1812) – teoria catastrofistă;

- Ch. Darwin – teoria evoluţiei speciilor- Milutin Milanckovici – ciclurile climatice

- Aldfred Wegener – Deriva continentală

2. 2. PREMERGĂTORIIPREMERGĂTORII

�� Au Au fostfost unite cunite câândvandva continentelecontinentele?? -- IatIatăă o o îîntrebarentrebare care a care a frfrăămmâântatntat majoritateamajoritatea exploratorilorexploratorilor din din epocaepoca marilormarilordescoperiridescoperiri geograficegeografice, , ceeaceea cece face face ideeaideea deriveideriveicontinentalecontinentale foartefoarte vecheveche::

-- Francis Bacon (1620) Francis Bacon (1620) –– îîn n ““NovanumNovanum OrganumOrganum”” –– remarcaremarca paralelismulparalelismulţţăărmurilorrmurilor AmericiiAmericii de de SudSud cu cu celecele ale ale AfriciiAfricii ;;

-- Francois Francois PlacetPlacet –– a a sugeratsugerat ccăă LumeaLumea VecheVeche şşi i LumeaLumea nounouăă au au fostfost separate separate dupdupăă PotopPotop;;

-- TheodorTheodor LilienthalLilienthal (1756) (1756) –– folosestefoloseste argumenteargumente biblicebiblice pentrupentru a a justificajustificaexistenexistenţţa a unuiunui singursingur uscatuscat primitivprimitiv. . AtlanticulAtlanticul arar reprezentareprezenta valeavalea unui unui fluviuluifluviului uriauriaşş pestepeste care a ccare a căăllăătorittorit arcaarca luilui NoeNoe;;

-- Antonio SniderAntonio Snider--PelligriniPelligrini (1858) (1858) –– îîn n lucrarealucrarea ““CreaCreaţţiaia şşi i misterelemisterele eieidezvdezvăăluiteluite”” a a descrisdescris complementaritateacomplementaritatea ţţăărmurilorrmurilor continentelorcontinentelor din din juruljurulAtlanticuluiAtlanticului şşi i îîntocmentocmeşştete şşi prima i prima schischiţţăă îîn n acestacest senssens;;

-- J. H. Pepper (1861) J. H. Pepper (1861) –– folosefoloseşştete informainformaţţiiileile luilui Snider Snider pentrupentru a a explicaexplicaprezenprezenţţa a plantelorplantelor fosilefosile din din depoziteledepozitele carboniferecarbonifere din din EuropaEuropa sisi America de America de NordNord;;

Reconstrucţia lui Snider - Pelligrini din 1858, care ulterior a fost folosităde Pepper in 1861 pentru a explica similitudinea fosilelor carbonifereaflate în depozitele litologice de o parte şi alta a Atlanticului

(Sursa: http://www.wikipedia.org/)

AALFRED WEGENER (1922, 1924, 1929, 1930)LFRED WEGENER (1922, 1924, 1929, 1930)

OPONENTISir Henry Jeffreys (The Earth, 1959) – afirma ca

“Teoria derivei este cantitativ insuficienta si calitativinaplicabila”

(Gl – depozite glaciare; Gy – gips;S – roci saline; C – carbuni;D – deserturi; punctat zone desertice)

DOVEZI

1. Morfologice – uscaturile au terminaţiile răsucite în sens inversdeplasării continentelor (Ţara de Foc, Florida, Insulele Japoneze);

2. Geologice – asemănările litostratigrafice şi structurale dintrecele două părţi ale Atlanticului(Scutul Brazilian – Scutul African, Formaţiunea de Karoo, etc);

3. Paleontologice – similitudine în repartiţia statistică a faunelorpretriasice şi neconcordanţe în repartiţia celor posttriasice;

4. Paleoclimatice – tilitelepermiene, flora carboniferă, flora cuGlossopteris, depozitele saline

1. MORFOLOGIA USCATULUI

A. LITOSTRATIGRAFIA

TERENURILOR

DIN PARTEA

SUD-ESTICĂ A

AMERICII DE SUD

ŞI SUD-VESTICĂ

A AFRICII

2. GEOLOGIATERENURILORTRANSOCEANICE

C. COINCIDENŢA LIMITELOR ŢĂRMURILOR MĂRII SILURIENE

TRASATE PE BAZA EXTINDERII DEPOZITELOR MARINE

- POZIŢIA ARIEI SURSĂ PENTRU

FORMAŢIUNEA DE RORAIMA

B. Continuitatea catenelor orogenicecaledonice și hercinice în terenurileEuropene și americane

(după D.H și M.P. Tarling, 1978)

3. DOVEZI PALEONTOLOGICE

(Din Bleahu, 1983)

- DISTRIBUŢIA TILITELOR (DEPOZITE GLACIARE)PRECAMBRIENE PE GLOB

3. DOVEZI PALEOCLIMATICE

(www.palaeos.com)

Migraţia polului sud stabilită pe baza poziţiei depozitelorglaciare corelată cu vârsta acestora

(www.palaeos.com)

REVOLUREVOLUŢŢIA DERIVEI CONTINENTALEIA DERIVEI CONTINENTALE

1. Paleomagnetismul

-Busola a fost descoperită în China, la începutul erei noastre;

- W. Gilbert (1600) vorbeşte pentru prima dată de câmpulmagnetic terestru, asimilând globul terestru cu un magnet uriaşşi construieşte Terrella (glob terestru în miniatură) ;

- Gelibrand (1634) descoperă că declinaţia magnetică a Londreivariază regulat, fenomen denumit ulterior variaţie seculară;

- Polul nord magnetic migrează spre vest, cu 0,18 0, ceea cepresupune că o rotaţie completă are loc la 2000 ani;

-Hărţile cu izolinii de egală valoare a variaţiei seculare senumesc hărţi izoporice.

DISPUNEREA LINIILORCÂMPULUI MAGNETICCONFORM MODELULUIIDEALIZAT AL FORMEIPĂMÂNTULUI

FORMA CÂMPULUI MAGNETICTERESTRU ACTUAL

RELAŢIA ÎNTRE ÎNCLINAŢIA MAGNETICĂ ŞIPOLARITATEA CÂMPULUI MAGNETIC

- E. C. Bullard (şcoala de la Londra) şi S. K. Runcorn (şcoala de

la Newcastle) cercetează magnetismul remanent (capacitatea rocilor de a fixa câmpul magnetic fosil)

(www.palaeos.com)

MIGRAŢIA POLILORTRASATĂ PE BAZADETERMINĂRIIPOLARITĂŢIICÎMPULUI REMANENTDIN ROCI

ROCILE PRELEVATEAU FOST ÎNCADRATEÎN PREALABIL ÎN SCARACRONOSTRATIGRAFICĂ,PE BAZA VÂRSTELORTERENURILOR ANALIZATE

EMISFERA NORDICĂ

(după D.H și M.P. Tarling, 1978)

COINCIDENŢA

MORFOLOGIEI

TRASEULUI

SUD-AMERICAN

CU CEL

AFRICAN

EMISFERA SUDICĂ

(după D.H și M.P. Tarling, 1978)

SUPRAPUNEREATRASEELORPOLILORMAGNETICIŞI BAZEITALUZURILORCONTINENTALE,PRINDEPLASAREAPLĂCILORTECTONICECONFORMDERIVEICONTINENTALE

(după D.H și M.P. Tarling, 1978)

22.. Topografia fundurilor oceaniceTopografia fundurilor oceanice

- Până în 1920 morfologia fundului oceanic se trasa cu ajutorulfirului cu plumb;- Primele măsurători sistematice s-au făcut cu ocazia expediţei

ştiinţifice realizate cu nava Challanger (1872-1876), într-ocroazieră de peste 111000 km, când se pune în evidenţă dorsala

medio-atlantică;- Urmează o serie de expediţii care au ca rezultat:

- descoperirea rifturilor şi dorsalele medio-oceanice;- descoperirea foselor; Groapa Challanger (Mariane) a fost

explorată cu batiscaful Trieste, care în 1960 atinge11034 m; - zonele de fractură transversale pe rift;

- munţii de tip guyot (Henri Hess, 1946);- structura fundurilor oceanice;

- caracteristicele geofizice ale oceanelor: seismicitatea,câmpul gravitaţional, câmpul magnetic, fluxul termic.

(Sursa: http://www.wikipedia.org/)

Deformareamaximă ascoarţei

(Sursa: http://www.wikipedia.org/)

Raportulîntre scoarţeleoceanice şicontinentale şilitosferă

(www.palaeos.com)

Date

gravimetrice

(după D.H și M.P. Tarling, 1978)

Date de flux termic

(după D.H și M.P. Tarling, 1978)

33.. TTeoriaeoria expansiuniiexpansiunii fundurilorfundurilor oceaniceoceanice-- HHenrienri HHessess şşii RRobertobert S. DS. Dietzietz (1960)(1960) --

(Univ. Princeton; Lab. Naval de la San Diego)(Univ. Princeton; Lab. Naval de la San Diego)

J. Joly (1928) – rolul radioactivităţii în formarea catenelormontane;

O. Ampfferer si D. Griggs (1939) – curenţii de convecţie;

Arthur Holmes (1945) – celulele de convecţie;

E. C. Bullard si S. K. Runcorn (1950) – paleomagnetismul;

Maurice Ewing, Bruce C. Hezen, Henri Menard, et al. -topografia fundurilor oceanice (s-au luat în calcul: seismicitatea, câmpul gravitaţional, fluxul caloric, câmpulmagnetic, etc.)

CurentiiCurentii de de convectieconvectie sisi celulelecelulele de de convectieconvectie((O. O. AmpffererAmpfferer sisi D. Griggs, 1939; Arthur Holmes, 1945)D. Griggs, 1939; Arthur Holmes, 1945)

Zone de consum

Zone de expansiune (acretie) şi zonele de consum

(Sursa: http://palaeos.com)

DETERMINAREA VITEZEI DE DESCHIDERE A OCEANELOR

DETERMINAREAVITEZEI DEDEPLASARE APLĂCILORTECTONICE.

SE IA ÎN CALCULINTENSITATEACÂMPULUIMAGNETIC:

- VALORILE MARI

CORESPUNDZONELE DE

POLARITATENORMALĂ;

- VALORILE MICI

CORESPUNDZONELOR DE

POLARITATEINVERSĂ

(după D.H șiM.P. Tarling, 1978)

DISPUNEREA SIMETRICĂ A ROCILOR CU VÂRSTE DIFERITE, DE LA CELE MAI TINERE ÎN ZONA RIFTULUI LA CELE VECHI SPRE FOSELE OCEANICE

(Sursa: http://palaeos.com)

RITMUL DE DESCHIDERE A OCEANELOR ESTIMAT PE BAZA LĂŢIMII ZONELOR DE POLARITATE ŞI VÂRSTA ROCILOR CARE ALCĂTUIESC TERENURILE

Riftul şi dorsalamedio-atlantică

(Montgomery, 2000)

IIII.. TeoriaTeoria plplăăcilorcilor tectonicetectonice1. John 1. John TuzoTuzo Wilson (1962) Wilson (1962) –– stabilestabileşştete limitelelimitele tectotecto--structuralestructurale ale plale plăăcilorcilor: :

rifturirifturi, plane de , plane de subducsubducţţieie şşi i faliifalii transformantetransformante;;

2. McKenzie 2. McKenzie sisi Parker (1967) Parker (1967) –– introduce introduce termenultermenul de de placplacăă tectonictectonicăă pentrupentrublocurileblocurile litosfericelitosferice delimitate de delimitate de rifturirifturi, plane de , plane de subducsubducţţieie şşi i faliifaliitransformantetransformante;;

3. Bryan 3. Bryan IsaksIsaks, , JaksJaks Oliver Oliver sisi Lynn R. Sykes (1968) Lynn R. Sykes (1968) –– definescdefinesc nonoţţiuneaiunea de de litosferlitosferăă şşi i stabilescstabilesc leglegăăturileturile dintredintre seismeseisme şşi i marginilemarginile de de placplacăă;;

4. Mason 4. Mason –– descriedescrie mimişşcareacarea calotelorcalotelor sfericesferice îîn n funcfuncţţieie de de poliipolii eulerienieulerieni;;

5. Xavier Le 5. Xavier Le PichonPichon (1972) (1972) –– elaboreazelaboreazăă prima prima descrieredescriere globalglobalăă a a dinamiciidinamiciiplplăăcilorcilor tectonicetectonice pepe bazabaza unuiunui calculcalcul geometric geometric pepe o o sfersferăă

Limitele plăcilor tectonice

Plăcile tectonice majore şi tipurile de subduncţiea. pl. cont. – pl. cont.; b. pl. oc. – pl. cont.; c. pl. oc. – pl. oc.

(Sursa: http://www.wikipedia.org/)

Sistemul actual de placi tectonice(sursa: jan.ucc.nau.edu)

AplicabilitateaAplicabilitatea teoriilor tectonicii globaleteoriilor tectonicii globale

-- reprezintreprezintăă o o revolurevoluţţieie îîn n şştiintiinţţeleele geologicegeologice similarsimilarăă cu cu evoluevoluţţionismulionismul îîn n şştiintiinţţeleele biologicebiologice --

ExplicExplicăă::

1. 1. DeschidereaDeschiderea şşi i îînchidereanchiderea bazinelorbazinelor oceaniceoceanice;;2. 2. FormareaFormarea catenelorcatenelor orogeniceorogenice;;3. 3. SeismicitateaSeismicitatea globuluiglobului;;3. 3. ProceseleProcesele magmaticemagmatice;;4. 4. ProceseleProcesele sedimentaresedimentare;;5. 5. ProceseleProcesele metamorficemetamorfice;;6. 6. DistribuDistribuţţiaia resurselorresurselor mineraleminerale;;7. 7. EvoluEvoluţţiaia paleogeograficpaleogeograficăă a a GlobuluiGlobului;;8. 8. CircuitulCircuitul geologic.geologic.9. 9. ContribuieContribuie fundamental la fundamental la stabilireastabilirea ciclicitciclicităăţţilorilor

naturalenaturale

(Sursa: http://palaeos.com)