Šírenie morského dna: definícia a mechanizmus tvorby oceánskej kôry
Objavte mechanizmus šírenia morského dna: vznik novej oceánskej kôry na stredooceánskych hrebeňoch, pohyb tektonických platní a rýchlosti šírenia.
Šíreniu morského dna dochádza na dne oceánov, keď sa tektonické dosky od seba vzďaľujú. Pri tomto procese sa na stredooceánskych hrebeňoch tvorí nová oceánska kôra, ktorá sa po vytvorení pomaly vzďaľuje od hrebeňa a „nesie“ so sebou kontinenty. Hybnou silou šírenia je kombinácia síl v zemskom vnútri — dnes sa za rozhodujúci považuje skôr ťah dosiek (tzv. slab pull) než priamy tlak magmy — hoci na hrebeňoch býva výrazná magmatická aktivita.
Mechanizmus tvorby oceánskej kôry
Na miestach, ako je stredoatlantický hrebeň, stúpa materiál z vrchného plášťa pozdĺž zlomov medzi oceánskymi doskami. Pri znižovaní tlaku pri stúpajúcom plášťovom materiáli dochádza k čiastočnému roztaveniu hornín a vzniku magmy bohaté na bazalty a gabro, ktoré formujú novú oceánsku kôru. Magma vyplňuje riftovú zónu, časť vytečie na povrch ako láva (napr. v podobe vankúšových láv), iná časť stuhne v hlbšej časti a vytvorí intruzívne horniny.
Tento proces sa deje pozdĺž osi hrebeňa a je sprevádzaný zlomami a transformnými poruchami, ktoré oddeľujú posuny medzi segmentmi hrebeňa. Tvar a topografia hrebeňa závisia od rýchlosti šírenia: pomaly sa šíriace hrebeňe majú často výrazné axiálne údolie a strmé svahy, kým rýchle hrebene majú hladšie, menej členité výšky.
Dôkazy šírenia morského dna
Existuje viacero nezávislých dôkazov podporujúcich proces šírenia morského dna:
- Magnetické pásy: Pri tuhnutí bazaltov zaznamenáva láva orientáciu Z‑eme magnetického poľa. Preto sa po oboch stranách hrebeňa vytvárajú symetrické magnetické „pásy“ s obdobiami reverzie, čo umožnilo datovať rýchlosť šírenia (Vine–Matthews–Morley hypotéza).
- Vek kôry: Oceánska kôra je najmladšia pozdĺž hrebeňa a postupne starne smerom k pobrežiam; najstaršie oceánske dno má len niekoľko stoviek miliónov rokov (na rozdiel od kontinentálnej kôry, ktorá môže byť oveľa staršia).
- Seizmická aktivita a vulkanizmus: Zemetrasenia sú sústredené pozdĺž hrebeňov a v oceánskych priekopách, čo ukazuje na aktívne pohyby platní a recykláciu kôry.
Rýchlosti šírenia a typy hrebeňov
Rýchlosť šírenia sa líši miestami a určuje morfológiu hrebeňa:
- Rýchle šírenie: viac ako 9 cm/rok (napr. East Pacific Rise) — široké, vyvýšené a relatívne hladké hrebeňové systémy.
- Stredne rýchlé: 4–9 cm/rok — kombinované znaky oboch typov.
- Pomalé šírenie: menej ako 4 cm/rok (napr. časti stredoatlantického hrebeňa) — výrazné axiálne údolia, segmentovaná štruktúra.
Úloha v platňovej tektonike a recyklácia kôry
Šírenie morského dna vysvetľuje pozorovanie kontinentálneho pohybu a tvorí súčasť moderného modelu tektoniky platní. Skoršie teórie (napr. Alfreda Wegenera) o kontinentálnom drifte hovorili o tom, že kontinenty sa "prepadávajú" cez oceán. Moderný model tvrdí, že oceánske dno sa samo rozširuje zo stredooceánskeho hrebeňa a pritom pohybuje kontinentami (kontinentálny drift, kontinenty, ktoré sú tak viac pasívnymi účastníkmi pohybu). Tento jav je sprievodným efektom konvekciou v slabom vrchnom plášti, tzv. astenosfére, a ťahovými silami vznikajúcimi v subdukčných zónach.
V oceánskych priekopách sa oceánska kôra znova zaraďuje do plášťa v procese subdukcie, čím sa kôra recykluje. Tým sa udržuje relatívne mladý vek oceánskej kôry v geologickom meradle.
Hydrotermálne systémy, biosféra a ekonomický význam
Pri hrebeňoch vznikajú hydrotermálne pramene (tzv. „black smokers“), kde horúca, mineralmi obohatená voda vyvierajúca z trhlín podporuje unikátne ekosystémy založené na chemosyntéze. Tieto oblasti sú dôležité pre štúdium extrémofilov, počiatkov života a aj pre potenciálne zdroje kovov (napr. sulfidy s vysokým obsahom medi, zinku či niklu).
Zhrnutie
Šírenie morského dna je základný proces v rámci tektoniky platní, pri ktorom sa na stredooceánskych hrebeňoch neustále tvorí nová oceánska kôra z materiálu stúpajúceho z vrchného plášťa. Procesy ako magnetické pásy, veková postupnosť kôry, seizmicita a prítomnosť hydrotermálnych systémov poskytujú silné dôkazy pre tento mechanizmus. Oceánska kôra sa následne recykluje v oceánskych priekopách, čím sa udržiava dynamická rovnováha zemského povrchu.
Šírenie na stredooceánskom hrebeni
Schéma oceánskeho hrebeňa
Svetová distribúcia stredooceánskych hrebeňov: celkový obraz.
Vek oceánskej kôry: najmladšia (červená) je pozdĺž centier šírenia
Stredooceánsky hrebeň
Stredooceánsky hrebeň je podmorský horský systém. Skladá sa z horských reťazcov, pozdĺž ktorých sa tiahne riftové údolie, ktoré vzniklo v dôsledku tektonických platní. Stredooceánsky hrebeň označuje hranicu medzi dvoma tektonickými doskami, ktoré sa od seba vzďaľujú. Stredooceánsky hrebeň je tvorený divergentnou hranicou.
Stredooceánske chrbty na svete sú prepojené a tvoria jeden globálny systém stredooceánskych chrbtov, ktorý je súčasťou každého oceánu. Systém stredooceánskych hrebeňov je najdlhším pohorím na svete. Toto súvislé pohorie je dlhé 65 000 km (40 400 míľ). Je niekoľkokrát dlhšie ako Andy, najdlhšie kontinentálne pohorie. Celková dĺžka systému oceánskych hrebeňov je 80 000 km (49 700 míľ).
Ako to funguje
Stredooceánske hrebene sú geologicky aktívne a na dno oceánov a do kôry sa neustále dostáva nová magma, a to v zlomoch pozdĺž osí hrebeňov a v ich blízkosti. Kryštalizovaná magma vytvára novú kôru z čadiča a gabra.
Horniny, ktoré tvoria kôru pod morským dnom, sú najmladšie v osi hrebeňa a starnú s rastúcou vzdialenosťou od tejto osi. Nová magma s bazaltovým zložením vzniká na osi a v jej blízkosti v dôsledku dekompresného topenia v základnom zemskom plášti.
Oceánska kôra je tvorená horninami oveľa mladšími ako samotná Zem: oceánska kôra v oceánskych panvách je všade staršia ako 200 miliónov rokov. Kôra sa na oceánskych hrebeňoch neustále "obnovuje". Smerom od stredného oceánskeho hrebeňa sa hĺbka oceánov postupne zväčšuje; najväčšie hĺbky sú v oceánskych priekopách. Ako sa oceánska kôra vzďaľuje od osi hrebeňa, peridotit v základnom plášti sa ochladzuje a stáva sa tuhším. Kôra a relatívne tuhý peridotit pod ňou tvoria oceánsku litosféru.
Pomaly sa šíriace hrebene, ako je napríklad Stredoatlantický hreben, majú veľké, široké zlomové údolia, niekedy až 10-20 km široké, a veľmi členitý terén na hrebeni. Naopak, rýchlo sa šíriace hrebene, ako je Východotichomorský hrebeň, sú úzke, ostré zárezy obklopené všeobecne plochým reliéfom, ktorý sa zvažuje smerom od hrebeňa na vzdialenosť mnohých stoviek kilometrov.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to šírenie morského dna?
Odpoveď: Šírenie morského dna je proces, ktorý prebieha na dne oceánu, kde sa tektonické dosky od seba vzďaľujú. Pri ich pohybe sa vytvára nová oceánska kôra a s ňou sa prenášajú kontinenty.
Otázka: Čo spôsobuje šírenie morského dna?
Odpoveď: Hybnou silou pre šírenie hrebeňov morského dna je skôr ťah tektonických dosiek než tlak magmy, hoci na hrebeňoch šírenia je zvyčajne značná aktivita magmy. Okrem toho k tomuto javu prispieva aj konvekcia v slabom hornom plášti alebo astenosfére.
Otázka: Kde dochádza k šíreniu morského dna?
Odpoveď: K šíreniu morského dna dochádza najmä na hrebeňoch uprostred oceánov a v priekopách v blízkosti kontinentálnej kôry.
Otázka: Ako rýchlo prebieha šírenie morského dna?
Odpoveď: Rýchlosť šírenia morského dna sa líši v závislosti od typu hrebeňa, na ktorom prebieha; rýchle hrebene majú rýchlosť viac ako 9 cm/rok, stredné hrebene majú rýchlosť medzi 4 - 9 cm/rok a pomaly sa šíriace hrebene majú rýchlosť menšiu ako 4 cm/rok.
Otázka: Ako šírenie morského dna vysvetľuje kontinentálny drift?
Odpoveď: Šírenie morského dna pomáha vysvetliť kontinentálny drift v tektonike dosiek tým, že ukazuje, že keď sa oceánske dno vzďaľuje od stredooceánskeho hrebeňa, pri svojom rozširovaní so sebou nesie kontinenty. Táto moderná myšlienka nahradila skoršie teórie (napr. teóriu Alfreda Wegenera), ktoré predpokladali, že kontinenty sa namiesto toho "prepadávajú" oceánom.
Otázka: Aká bola teória Alfreda Wegenera o kontinentálnom drifte?
Odpoveď: Alfred Wegener mal teóriu o kontinentálnom drifte, podľa ktorej sa kontinenty "prepadávali" oceánom namiesto toho, aby boli nesené pohybujúcim sa oceánskym dnom, ako to predpokladajú dnešné moderné teórie.
Prehľadať