Płyta litosferyczna

Płyta litosferyczna (ang. plate), według teorii tektoniki płyt jest to sztywny element litosfery ziemskiej, który przemieszcza się z prędkością do kilku centymetrów na rok po powierzchni plastycznej astenosfery, co odbywa się w wyniku ruchów konwekcyjnych strumieni gorącej materii w płaszczu Ziemi.

Choć teoria tektoniki płyt została stworzona w latach sześćdziesiąty XX wieku, teoria dryfu kontynentalnego została wprowadzona już na początku XX wieku przez Alfreda Wegenera, który zauważył podobieństwo zarysów kontynentów a następnie udokumentował za pomocą rozprzestrzenienia skamieniałości fakt, że pierwotnie razem tworzyły one jeden superkontynent Pangeę. Jego praca została opublikowana w 1915 roku w książce "Narodziny kontynentów i oceanów" (Die Entstehung der Kontinente und Ozeane). Termin "płyta" został po raz pierwszy zastosowany w 1965 roku przez T. Wilsona (autora cyklu Wilsona). Nad teorią pracowało wielu naukowców (m.in. E. Bullard, H.H. Hesse, D. McKenzie). Hipoteza sztywnych płyt została zaprezentowana w 1967 roku na American Geophysical Union przez J. Morgana, natomiast rok później X. Le Pichon opisał sześć głównych płyt.

Istnieje sześć wielkich płyt (euroazjatycka, afrykańska, indo-australijska, pacyficzna, amerykańska i antarktyczna) oraz wiele mniejszych (Nazca, arabska, egejska, turecka, irańska, filipińska, Bismarck, Salomona, Fidżi, karaibska, Gorda). Płyty litosferyczne składają się ze skorupy oceanicznej, w której często "zatopione" są fragmenty skorupy kontynentalnej, określane jako kratony. Krawędzie kratonów mogą znajdować się na krawędzi płyt litosferycznych tworząc aktywne krawędzie kontynentów (subdukcja lub kolizja na granicach konwergentnych). Gdy skorupa kontynentalna znajduje się wewnątrz płyty, tworzy z nią krawędzie pasywne.

Skorupa kontynentalna ma mniejszą gęstość od bazaltowej skorupy oceanicznej i dlatego to skorupa oceaniczna jest najczęściej podsuwana pod kontynentalną (subdukcja). W strefie subdukcji, osady zgarnięte przez krawędź górnej płyty z dolnej płyty tworzą pryzmy akrecyjne. W przeciwnym przypadku (obdukcji) skorupa oceaniczna jest nasuwana na oceaniczną, co jest bardzo rzadkie i prowadzi do powstawania kompleksów ofiolitowych w obrębie skorupy kontynentalnej. Skorupa oceaniczna jest aktywnie tworzona w strefie grzbietów oceanicznych (granice dywergentne) związanych z procesami ryftowymi. Najstarsza nawiercona skorupa oceaniczna jest wieku jurajskiego. Granica konserwatywna wiąże się z uskokami transformacyjnymi i ruchem przesuwczym dwóch płyt względem siebie. Cykle otwierania i zamykania się oceanów wyjaśnia cykl Wilsona. Według teorii płyt zarówno strefy ryftowe, krawędzie aktywne, jak i pasywne są związane z powstawaniem ważnych basenów sedymentacyjnych.

Przeciwnicy teorii płyt wskazują jednak na brak stref subdukcji wokół Afryki, Antarktydy i Oceanu Atlantyckiego (przy powszechności stref ryftowych), brak wyraźnych struktur kompresyjnych w rowach oceanicznych (obecność normalnych uskoków), brak kompresji na obszarze basenów załukowych (oddalanie się łuków wyspowych przy wschodniej Azji od kontynentu, patrz Aktualności 01-12-2011), brak pryzm akrecyjnych w niektórych rowach oceanicznych, tensyjny charakter i młodą skorupę oceaniczną mórz wewnętrznych związanych ze strefą kolizyjną (Morze Czarne, Kaspijskie, Śródziemne). Teoria tektoniki płyt także wyjaśnia jedynie procesy geotektoniczne przebiegających od górnego prekambru. Deformacje zapisane w starszych skałach miały charakter blokowy i epejrogeniczny (Cwojdziński 1989). Porównaj teorię ekspansji Ziemi.

Literatura

Cwojdziński, S. 1989. Dokąd zmierza geotektonika, Nauka dla wszystkich 249, Osolineum
Dadlez, R., Jaroszewski, W. 1994. Tektonika. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
Gohau, G., Carozzi, A.V., Carozzi, M. 1990. A History of Geology, Rutgers University Press
Whitmeyer, S.J., Fichter, L.S., Pyle, E.J. 2007. New directions in Wilson Cycle concepts: Supercontinent and Tectonic Rock Cycles, Geosphere 3, 511–526