Litosféra – stavba Zeme, litosférické dosky, horniny a pohyb kontinentov

Litosféra – stavba Zeme, litosférické dosky, horniny a pohyb kontinentov

Litosféra je pevný vonkajší obal Zeme, ktorý zahŕňa zemskú kôru a najvrchnejšiu časť zemského plášťa. Nie je súvislá, ale rozdelená na jednotlivé litosférické dosky, ktoré sa neustále pohybujú. Ich pohyb ovplyvňuje podobu zemského povrchu a súvisí so vznikom pohorí, sopiek, zemetrasení, oceánskych priehlbín či nových oceánov.

V nasledujúcich poznámkach sa pozrieme na stavbu Zeme, zloženie a členenie litosféry, druhy hornín, pohyb litosférických dosiek a geomorfologické procesy, ktoré formujú povrch našej planéty.

Základné pojmy – litosféra

litosféra	stavba Zeme	zemská kôra
rozdelenie litosféry	zloženie litosféru	astenosféra
litosférické dosky	dôsledky pohybov dosiek	geomorfologické procesy

Stavba zemského telesa

Planétu Zem tvoria viaceré sústredené obaly, ktoré majú určité charakteristické chemické zloženie a fyzikálne vlastnosti.

• obaly sú navzájom zoskupené do troch hlavných geosfér usporiadaných podľa hustoty,
• sú navzájom oddelené plochami nespojitosti.

Geológia – jej objektom štúdia je litosféra.

Litogeografia – študuje zemskú kôru (vrchná časť litosféry) – zameriava sa na jej priestorové rozloženie, vzťahy k ostatným zložkám krajiny a význam hornín v krajine.

Schéma usporiadania jednotlivých sfér Zeme

Stavba Zeme
Geosféra	Magnetosféra	Exosféra
Atmosféra	Ionosféra	Termosféra
Mezosféra	Hydrosféra	Stratosféra
Biosféra	Troposféra	Pedosféra
Litosféra	Zemská kôra	Pevninská kôra
Oceánska kôra	Vrchný plášť	Najvrchnejší plášť
Zemský plášť	Astenosféra	Hranica vrchný-spodný plášť
Spodný plášť	Vonkajšie jadro	Zemské jadro
Vnútorné jadro

Stavba Zeme

Zem tvorí zemské jadro, zemský plášť a zemská kôra.

1. Zemská kôra (SIAL)

Zemská kôra je „najtenšia vrstva“ – obal Zeme (najvrchnejšia časť Zeme), oddelená od zemského plášťa tzv. Mohorovičičovou plochou diskontinuity (nespojitosti) v hĺbke 35 km.

• tvoria ju utuhnuté, pevné horniny a spolu s vrchnou časťou zemského plášťa po astenosféru (100 – 200 km) sa označuje ako litosféra,
• delí sa na pevninskú a oceánsku litosféru.

Litosféra

Pevninská litosféra – je základom pevnín.

• dosahuje hrúbku 150–250 km (zemská kôra do 50 km),
• tvoria ju vrstvy žulová, čadičová a peridotitová, ktoré väčšinou pokrývajú usadené horniny.

Oceánska litosféra – tvorí dno oceánov a morí.

• je tenšia (zemská kôra do 7 km) a mladšia ako pevninská,
• jej základom je čadičová vrstva, pokrývajú ju sedimenty – pod čadičovou vrstvou sú vyvreté a premenené horniny,
• v oceánskej litosfére chýba žulová vrstva.

2. Zemský plášť (SIMA)

Zemský plášť je od zemského jadra oddelený plochami diskontinuity v hĺbke 2 900 km, jeho hustota je 3,3 – 5,7 g.cm^-3.

• skladá sa prevažne zo Mg-Fe-Al silikátov a má pomerne zložitú stavbu,
• v hĺbkach od 100 do 200 km sa nachádza plastická zóna – astenosféra, po ktorej sa „pohybujú“ jednotlivé kryhy zemskej kôry – litosférické dosky.

Astenosféra – vrstva roztavených hornín zemského plášťa.

• je plastická,
• nachádza sa pod zemskou kôrou.

astenosféra

3. Zemské jadro (NIFE)

Zemské jadro predstavuje najvnútornejšiu časť zemského telesa s hustotou 9,4 – 15 g.cm^-3.

• tvorí ho predovšetkým železo (90 %) a nikel (8 %),
• predpokladá sa, že vonkajšia časť jadra je v kvapalnom (viskónznom) stave a len vnútorné tzv. „jadierko“ je tuhé.

litosféra

Stavba zemskej kôry

1. Kontinentálna kôra

Kontinentálna kôra s priemernou hrúbku 30 – 40 km buduje kontinenty, pobrežné šelfy a kontinentálne svahy v oceánoch.

Člení sa na:

• vrchnú – sedimentárnu vrstvu (usadené horniny),
• strednú – granitovú vrstvu (magmatické a metamorfované horniny),
• spodnú – čadičovú (bazaltovú vrstvu).

2. Oceánska kôra

Oceánska kôra má mocnosť od 5 do 12 km, nachádza sa pod oceánmi a tvorí ju len vrchná – sedimentárna vrstva, ktorá leží priamo na spodnej čadičovej vrstva.

1) kontinentálna kôra

2) oceánska kôra

3) astenosféra

Chemické zloženie zemskej kôry

Z chemického hľadiska delíme prvky v zemskej kôre na makroelementy a mikroelementy.

Makroelementy – sú prvky zastúpené v zemskej kôre viac ako jedným klarkom, t. j. viac ako hmotnostným percentom.

Povahu makroelementov má len osem chemických prvkov, tvoria 97,85 % horninovej časti zemskej kôry (do hĺbky 16 km). Najčastejšími minerálmi sú zlúčeniny prvkov (O₂ – kyslík, Si – kremík, Al – hliník) – kremičitany a hlinitokremičitany. Tieto minerály sa podieľajú na stavbe zemskej kôry až 75 %. Oxidy tvoria 17 %, z toho kremeň 12 %, vápence 2 %, ...

Mikroelementy – H – vodík 0,88 %, Ti – titán 0,58, Cl – chlór 0,19 % ....

Horninové zloženie zemskej kôry

Zemská kôra je budovaná horninami.

Horniny sú neživé prírodniny zložené z viacerých minerálov, napr. žula (granit) je zložená z kremeňa, živcov a sľúd.

Horniny rozdeľujem podľa pôvodu a spôsobu vzniku na:

1. magmatické (vyvreté) – magmatity,
2. sedimentárne (usadené) – sedimenty,
3. metamorfované (premenené) – metamorfity.

Na stavbe zemskej kôry sa podieľajú magmatické horniny asi 95 % a sedimentárne horniny 5 % (metamorfované horniny sú priradené k horninám, z ktorých vznikli).

Magmatické horniny

MAGMATICKÉ HORNINY – vznikajú kryštalizáciou kremičitanovej taveniny s obsahom plynov a pár – magmy alebo lávy v rôznych častiach zemskej kôry.

Rozdeľujeme ich:

• podľa miesta vzniku – na hlbinné (intruzívne), žilné (podpovrchové) a výlevné (efúzne),
• podľa veku – na mladšie (neovulkanity) a staršie (paleovulkanity),
• podľa chemického a mineralogického zloženia:
  • kyslé (žula, ryolit – nad 65 % SiO₂),
  • neutrálne (diorit, andezit – 52 – 65 % SiO₂),
  • bázické (gabro, čadič – 42 – 52 % SiO₂),
  • ultrabázické (peridotit pod 42 % SiO₂).

Sedimentárne horniny

SEDIMENTÁRNE HORNINY – vznikajú usadením rozpadnutých a rozložených pôvodných starších hornín (vyvretých, premenených, usadených).

Proces vzniku usadených hornín:

1. zvetrávanie – rozpad a rozklad hornín (mechanické, chemické a biologické),
2. transport – premiestňovanie a triedenie úlomkov,
3. sedimentácia unášaných úlomkov (štrk, piesok, hlina, spraš), vyzrážanie z vodných roztokov (travertín, dolomit),
4. diagenéza – spevňovanie sedimentov (pieskovce, zlepence).

Mechanické a chemické rozrušovanie hornín sa nazýva zvetrávanie.

Mechanické zvetrávanie – rozpad hornín vplyvom striedanie teploty, účinkom mrazu, rastom kryštálov, ale aj činnosťou organizmov.

Chemické zvetrávanie – horniny sa pôsobením vody a vzduch rozkladajú a menia zvetraliny iného chemického zloženia a vlastností ako pôvodné horniny.

Podľa spôsobu vzniku a povahy materiálu ich delíme na:

• úlomkovité (klasické),
• spevnené (zlepenec, pieskovec, kremenec, ílovec),
• nespevnené (štrk, piesok, hlina, spraš, íl),
• chemické (travertín, krieda, bauxit),
• biogénne (vápenec, dolomit, rašelina, uhlie).

Metamorfované horniny

METAMORFOVANÉ HORNINY – vznikajú premenou vyvretých a usadených hornín v hĺbkach zemskej kôry (vysoká teplota a tlak – mramor).

Litosféra a jej členenie

Zemská kôra spolu s vrchnou časťou zemského plášťa tvoria litosféru (po astenosféru – 100 až 200 km).

• jej priestorové rozčlenenie a vzťah k ostatným zložkám krajiny a význam hornín v krajine študuje litogeografia.

Geológia – jej objektom štúdia je litosféra.

Litosféra nie je celistvá, je rozlámaná a rozdelená na pevné litosférické dosky (platne), ktoré sa pohybujú (vzďaľujú, približujú, podsúvajú, zrážajú, nasúvajú, kĺžu popri sebe) po astenosfére (plastická vrstva) a môžu meniť svoju polohu.

• litosférické dosky sa pohybujú rýchlosťou 1 až 5 cm, maximálne 14 cm za rok,
• hybnou silou pohybu sú pravdepodobne tepelné rozdiely v astenosfére,
• prehriate masy s menšou hustotou stúpajú a chladnejšie, ťažšie, klesajú.

Hlavné litosférické dosky sú: americká, euroázijská, africká, indoaustrálska, tichooceánska, antarktická, Nazca.

Litosférické dosky

Dôsledky pohybu litosférických dosiek

Dôsledkom pohybu litosférických dosiek je premena oceánskeho dna a pohyb pevnín (kontinentov).

• vznikajú pásmové pohoria – zrážaním dvoch litosférických dosiek (Himaláje, Alpy),
• sopky – pri ponáraní litosférickej dosky v priekope pod susednú dosku (Kurilský, Japonský ostrovný oblúk),
• zlomy (zlom San Andreas v Kalifornii), zemetrasenia – kĺzaním dvoch dosiek vedľa seba,
• zárodky budúcich oceánov (Adenský záliv a Červené more) ...

Litosférické dosky od seba oddeľujú:

• transformné zlomy,
• pásmové pohoria,
• oceánske priekopy,
• pevninské rifty (tektonické trhliny, pukliny v zemskej kôre),
• rifty v oceánskych chrbtoch.

subdukcia – podsúvanie litosférických dosiek

Pohyby litosférických dosiek, zlomy

Reliéf oceánskeho dna a pohyb litosférických dosiek

Vznik pevnín a oceánov

Vznik pevnín a oceánov vysvetlil Nemec Wegener – Wegenerova teória kontinentálneho driftu (posuvu, vychýlenia).

Pohyb kontinentov súvisí so zložitými procesmi vzniku pevninskej oceánske kôry – ich pôsobením vznikol v prahorách veľký pevninský celok.

→ pôvodne jeden prakontinent Pangea obklopoval svetový praoceán Panthalassa s jediným morom Tethys, ktoré hlboko prenikalo do prapevniny.

→ koncom prvohôr (v perme asi pred 250 mil. rokmi) sa rozdelila na dve časti:

1. A. na severe – Laurázia (Severná Amerika, Európa a Ázia),
2. B. na juhu – Gondwana (Južná Amerika, India, Afrika, Austrália a Antarktída).

→ časti boli oddelené morom Tethys, oceán Panthalassa → ďalšie posuny → vznik dnešných svetadielov.

• Indie – presun k severnej časti → vznik Himalájí,
• kontinenty sa stále pohybujú:

→ pravdepodobne – Afrika takmer zničí Stredozemné more,

– Austrálie – posun na sever,

– Kalifornia sa oddelí od Ameriky.

• fosílne (vyhynuté) rastliny – na rôznych svetadieloch.

Svetadiely

1. Ázia (44,5 mil. km²)
2. Afrika (30,5 mil. km²)
3. Amerika (42 mil. km²)
4. Antarktída (13 mil. km²)
5. Európa (10,5 mil. km²)
6. Austrália a Oceánia (8,5 mil. km²)

Kontinenty

1. Eurázia
2. Severná Amerika
3. Južná Amerika
4. Antarktída
5. Afrika
6. Austrália a Oceánia

Vznik pevnín a oceánov

Panthalassa (praoceán) Tethys (more)

• pred 237 mil. rokmi
• pred 152 mil. rokmi
• súčasnosť
• o 50 mil. rokov

Fosílne nálezy na kontinentoch.

Geomorfologické procesy

Sú procesy, ktoré sa podieľajú na vytváraní a premenách povrchu Zeme. Rozdeľujú sa na vnútorné a vonkajšie. Ich činnosťou vznikajú všetky formy georeliéfu.