GiRİŞ. ÜMumi geodinamiKA. Yerin təKİNİ petrofiZİKİ VƏ geokiMYƏVİ XÜsusiYYƏTLƏRİ


Konvektiv cərəyanların xətti dislokasiya sürüncəkliyi mexanizmi



Yüklə 443,02 Kb.
səhifə3/5
tarix11.10.2017
ölçüsü443,02 Kb.
#4209
1   2   3   4   5

Konvektiv cərəyanların xətti dislokasiya sürüncəkliyi mexanizmi

Xətti dislokasiya kristallik şəbəkədə atomlar düzümünün pozulması deməkdir. Dislokasiyanı bir yaxud bir neçə atom yəni tam olmayam atom sırası(düzümü) təşkil edə bilər. Başqa sözlə xətti dislokasiya kristallik strukturda atom yaxud ionların düzümünün ideal şəbəkədəki həndəsi düzümündən fərqlənən xətti sahələrinə deyilir. Yaxud kristalın həndəsi quruluşunun müəyyən bir xətt boyunca pozulmasıdır. Pozulma xətti düz olmaya da bilər. Dislokasiyaların müxtəlif forma və mürəkkəbliyinə baxmayaraq, onların hamsını iki əsas növə : kənar və yivvari dislokasiyaların ayırmaq mümkündür.

Kənar və yivvari dislokasiyalar əslində kristallik quruluşun müəyyən xətti sahəsində atom yaxud ionların yarımçıq düzümünün artıq olması yaxud çatışmaması deməkdir. Dislokasiyalar sürüşmə Bürgers vektoru ilə səciyyələnirlər, yəni qapanirlar. Göründüyü kimi hər iki dislokasiya kristallik strukturda yaranan xətti defekdir. Kristallik şəbəkədə atom və ionların birləşdirən xəttə Bürgers konturu deyilir.

Kənar dislokasiyaya yivvari dislokasiyadan yalnız sürüşmə yəni Bürgers vektorunun dislokasiyaya nisbətən tutduğu vəziyyətnən fərqlənir. Dislokasiyaya məruz qalmamış Bürgers kontur qapalı dislokasiyaya məruz məruz qalmış Bürgers konturu ilə açıq olur və onun qapanması üçün Bürgers yəni sürüşmə vektorunu kontura əlavə etmək lazım gəlir.

Kənar dislokasiyada Bürgers konturu dislokasiyaya perpendikulyar olan Bürgers vektoru ilə qapanır. Yivvari dislokasiyada isə Bürgers konturu atom səthinə paralel olan Bürgers vektoru ilə qapanır, lakin əgər Bürgers konturu davam edilərsə o ikinci halqanı yaratmış olacaq. Bürgers vektorunun Bürgers konturu ilə yenidən qapanıb davam edilməsi yivvari xəttin alınmasına səbəb olur. Nəticədə bu yivvari xəttin hər halqası yanaşı yəni üst-üstə yerləşən atomlar səthini birləşdirmiş olur. Dislokasiya sürüncəkliyini realizə edən əsasən iki prosesdir.

Dislokasiya üçün sürünmə prosesi tam olmayan atom düzümünün uzanması(dartınması) yaxud qısalması(sıxılması) ilə bürgers konturunun Bürgers vektoru ilə qapanması deməkdir.

Dislokasiya sürüncəkliyin bütün növləri termik fəal proseslərdir. Belə sürüncəklikdən alınan reologiya (axıcılıq) T ilə düz P ilə tərs mütənasibdir.
Yerin mantiyasında konvektiv hərəkətlər
Mantiyada konvektiv hərəkətlərin varlığı tədqiqatçılar arasında mübahisələr doğurur. Geoloq ve geofiziklər bu məsələyə daha böyük diqqət yetirirlər, çünki litosfer plitələrin hərəkətinin ən mümkün olan mexanizmi mantiyada baş verən konvektiv hərəkətlərdir.Onların varlığı ən inandırıcı yolla yerin artıq daxili istilik enerjisinin yer sethinə gətirilməsini, mantiyanın indiki kimyəvi homogenliyini və yer səthinə yaxın bütün tektonik prosesləri izah edir. Lakin konvektiv hərəkətlərin səbəbləri hələlik kifayət qədər əsaslandırılmamışdır. Misal üçün, konveksiyanın sırf istilik yaxud kimyəvi-sıxlıq mübadiləsi yolu ilə baş verməsi mantiya cərəyanlarının hansı mexanizmi tərəfindən idarə olunması (diffuziya yaxud dislokasiya sürüncəkliyi) konveksiyanın reologiyaya necə təsir etməsi və s. Hərçənd hesab edilir ki, gərginlik 10-1MPa olduqda mantiyada dislokasiya sürüncəkliyi və gərginliyin 10-2Mpa-dan çox-çox az olduğu hallarda isə diffuziya sürüncəkliyi üstünlük təşkil edir.

++O yaxud 2 4Fe +

c:\users\vaqifchik\desktop\lazim\sekil ders\mantle currents.jpg

Konveksiyanın növləri.

İstilik və kimyəvi-sıxlıq Konveksiyaları.

c:\users\vaqifchik\desktop\lazim\sekil ders\mantle_convection.jpg

Konveksiya özüllüplastik yaxud maye maddənin qravitasiya fərqi,yəni qravitasiya tarazlığının pozulması hesabına hərəkət deməkdir.Mantiyada konveksiyanın iki yolla baş verə bilməsi təsəvvür edilir.

Adiabatik proses-fiziki cismin ki,bu zaman o nə istilik verir,nə də alır.Misal üçün qazın sürətlə sıxılması(xarici təsir nəticəsində)qaz qısa zaman ərzində ətraf cisimlərə əhəmiyyətli miqdarda istilik ötürə bilmir.

1.Temperaturun dəyişməsi nəticəsində istilik konveksiyası.

2.Sıxlıq qravitasiya tarazlığının pozulması nəticəsində kimyəvi-sıxlıq konveksiyası.
Məlumdur ki,hər hansı bir mühitdə kimyəvi-sıxlıq tarazlığının pozulması nəticəsində az sıxlığa malik olan maddə yuxarı,çox sıxlığa malik olan maddə isə aşağıya doğru hərəkət edəcək.Bu proses istilik və qravitasiya enerjilərinin ayrılmasına və nəticədə istiliyin də daşınmasına səbəb olur.Əgər mantiyada sıxlıqlar fərqi eyni sürətlə yaranıb və yox olursa,bu zaman konveksiya davamlı şəkil alır.Lakin bu növ konveksiya ideal yaxud Nyuton mayesində baş verən istilik konveksiyası üçün səciyyəvidir.(Nyuton mayesi xarici təsirdən asılı olmayaraq,(T,P,gərginlik və s.)özlülüyünü sabit saxlayan yaxud istənilən zəif gərginliklərdə qalıq(plastik)deformasiyaya məruz qalan)mayeyə deyilir.)Əksər süxurlar uzun müddət yük altında olduqda yeni mantiya şəraitində özlərini Nyuton mayeləri kimi aparırlar.Nəticədə istilik və P-in təsirindən,qeyd olunduğu kimi,nisbətən az sıxlığa malik maddə Yer qabığına doğru qalxır,Yer qabığına yaxın zonada T-un azalması nəticəsində maddənin sıxlığı artır və o yenidən nüvəyə doğru enir.Beləliklə,nüvə sərhəddindən mantiya maddəsinin astenosferə və ordan da aşağıya doğru hərəkəti baş verir.Lakin mantiya şəraitində bu proses istilik mexanizmi ilə yox-mantiya maddəsinin kimyəvi-sıxlıq differensiallaşması yolu ilə baş verir.Nəticədə yüksək sıxlıqlı dəmir oksidli Yer nüvəsi və qalıq silikat tərkibli Yer qabığı qatı yaranır.

Əslində mantiyada yaxud onun ayrı-ayrı hissələrində baş verən konveksiya istilik konveksiyasına nisbətən daha mürəkkəb prosesdir.Misal üçün mantiya Nyuton mayesindən daha mürəkkəb reoloji xüsusiyyətlərə malik ola bilər: istilik mənbələri mantiyanın müxtəlif hissələrində yerləşə bilərlər: nəhayət,konvektiv cərəyanların formasına litosfer plitələrin hərəkəti də təsir göstərə bilər.

Digər tərəfdən Y.V.Artyuskov(1979) və O.Q.Soroxtin(1979) isbat ediblər ki,alt mantiyada təmiz istilik konveksiyası qeyri- mümkündür. O.O.Soroxtin belə hesab edir ki,Yerin üçtəbəqəli modelində (Yer qabığı,mantiya,nüvə) alt-orta mantiyanın mövcud fiziki parametrləri ilə,alt mantiyada təmiz istilik konveksiyası yalnız reallıqdan uzaq olan T-lar fərqində baş verə bilər,yəni istiliyin adiabatik paylanma prinsipindən ən azı 26000C-dən artıq olduqda.İstiliyin adiabatik paylanmadan belə yüksək olan T-lar fərqi mantiyada fəaliyyətdə olan qeyri- real çox güclü istilik mənbələri tərəfindən yaradıla bilər,çünki istilik konveksiyası həmişə istiliyin mühitdə adiabatik proses esasında tarazlanmasına gətirib çıxarır.Bu da mantiya şəraitində istilik konvektiv cərəyanlarının sönməsinə səbəb ola bilər.Əslində mantiyada güclü konvektiv cərəyanların varlığı sübut edilmişdir,lakin istilik konveksiyası yolu ilə yox,mantiya maddəsinin kimyəvi-sıxlıq differensiallaşması mexanizmi yolu ilə

Sonuncunun nəticəsində yüksək sıxlıqlı nikelli və dəmir oksidli(Fe2O)Yer nüvəsi və qalıq silikat tərkibli sferik Yer qabığı formalaşır.

Bu zaman alt ve orta mantiyada əsasən şaquli (qalxma ve enmə) hərəkətlər baş verir.Konvektiv hüceyrələri qapayan üfüqi hərəkətlər isə astenosferdə və D’’qatında yaranır.Bu da onunla əlaqədardır ki,Yer təkində maddənin ümumi miqdarı sabit qaldığından,yəni mühit qapalı olduğundan konvektiv cərəyanları qapayan onların üfüqi qolları olmalıdır.

Kimyəvi-sıxlıq konveksiyasının intensivliyi mühitin özlülüyü və sıxlıq qradientindən asılıdır və sonuncunun mövcud qiymətində kimyəvi-sıxlıq konveksiyası son mümkün olan sürətlə inkişaf edəcək.Lakin mantiyanən özlülüyü( )kifayət qədər yüksək olduqda və nüvə səthində yaranan sıxlıq qradienti ( ) az olduqda,konveksiya sürəti çox aşağı ola bilər.

Ehtimal edilir ki, istilik konveksiyasi yalnız 900-1000 km dərinliyə kimi baş verir. Belə konveksiyada konvektiv hüceyrələrin üfüqi hissələrinin ölçüləri konveksiya baş verən qatın qalınlığına uyğun olmalıdır. Lakin məlum olan əsas litoster plitələrin ütüqi ölçüləri 5000-10000 km-ə çatır. Deməli onların altında bir neçə konvektiv hüceyrə olmalı idi. Belə oldugu halda qonşu hüceyrələrdə əks tərəfə istiqamətlənmiş axınlar əslində onların üzərində yerləşən litosfer plitələrinin üfuqi hərəkətini sıfıra endirərdilər. Lakin əgər ehtimal etsək ki, konveksiya daha qlobal xususiyyət daşıyır və Yerin bütün mantiyasını əhatə edir, onda həmin ziddiyət əslində aradan götürülur. Digər tərəfdən artıq seysmik və seysmoloji üsullar vasitəsilə müəyyən edilib ki, alt mantiya özü də statik deyil və plitələrin dinamikası ilə əlaqədardır. Məlumdur ki, Vadatti-Zavantski-Benyof zonası altında 700-1400 km dərinlikdə lokal anomal yüksək seysmik sürətlər zonaları mövcuddur. Çox ehtimal ki, onlar həmin dərinliklərə qədər mantiyaya batan litosfer plitələrin soyutma effekti ilə əlaqədardır. Bu hadisə öz növbəsində islilik konveksiyasına uyğun olmayan bir prosesdir.

İstilik konveksiyasını mantiyanın bütün qalınlığı boyu kəskin məhdudlaşdıran amillərdən biri də dərinliyə getdikcə alt mantiyanın özlülüyünün 1023-1026 P qədər kəskin artmasıdır (O.Q.Soxorotinə göro 1025-P qədər). Mantiyanın üst və alt səthi zonalarını nəzərdən keçirdikdə görürük ki, yüksək özlülüyü ilə səciyyələnən litosferi (1026 P) elastikı cisim kimi qəbul etmək olar. Onun daxilində konvektiv cərəyanlar qeyri mümkündür. Litosferin altında nisbətən az özlülüyə malik (0,4-1019-21 P) qalınlığı 100 km-dən az olmayan astenosfer qatı yatır.Mantiyanın daban D" qatında mantiya maddəsinin özlülüyü yenə azalır, özü də bir neçə ədəd.

Beləliklə, yerin konvektiv cərəyanlan baş verən geosferin hidrodinamiki xüsusiyyəti belədir ki, onun ən özüllü hissəsi orta və alt mantiya qatlarıdır. Onlar altdan və üstdən daha az özlülüyə malik D və astenosfcr qatlarıyla əhatələnmişdır. Nəticədə mantiyanın daha böyük özlülüyə malik hissəsində şaquli, nisbətən az özüllü astenosfer və D” qatlarında isə konveksiya hüceyrələrini qapayan üfüqi cərəyanların baş verməsi mümkündür

Astenosferin geodinamiki səciyyələndirilməsi
Y.V.Artyuşkova görə dünya okeanı altında astenosfer daha geniş inkişaf edib nəinki qitələr altında. Bu da okean plitəsi altında mantiyanın daha yüksək temperatura malik olması ilə bağlıdır. O, təyin edıb ki, temperaturlar fərqi 100-200 olduqda, dünya okeanı altında astenosferin özlülüyü bır neçə ədəd aşağı olacaq (1019-1020 P) .Digər tərəfdən astenosferin qalınlığı yatma dərinliyi də sabit deyil və о qitələr altında 45-250 km dərinliklərdə yatır, hətta O.Q.Soroxtinə görə bəzən о yoxa çıxır və qitə litosferinin dabanı yerin mezosferinə batır. Dünva okeanı altında astenosfer 7-100 km dərinlik intervalında yerləşir, rift vadilərində isə о bilavasitə okean dibinə yaxınlaşır. Astenosferin tərkibi 85 % çətin əriyən peridotit dənəciklərindən və 15% isə onların aralarındakı boşluqları dolduran daha yüngül əriyən alyumo-silikatlardan (bazaltlardan) ibarətdir.Astenosferin reoloji xüsusiyyətləri (özüllü mayeyə bənzəri) onun üzərində yerləşən və sülb halında olan litosfer plitələrin geostatik yükünün tənzimlənməsini təmin edir. Əslində litosfer plitələr Arximed qanunu əsasında astenosferüzərində okeanda aysberqlər kimi üzürlər.

Astenosferdə az miqdarda maye fazanın olması mütəxəssislərin əksəriyyətində şübhə oyatmır. Lakin astenosferin bütöv bir geosfer olması tədqiqatçılar arasında mübahisə doğurur. Əksər tədqiqatçıların nəzərincə astenosfer yer daxilində nəhəng astenolinzalardan ibarətdir.Astenolinzalar ilk növbədə orta okeanik dağlar silsiləsi (OODC), qitə riftləri və yer səthinin bəzi başqa tektonik fəal zonaları altında yerləşirlər.

Heterogen astenosfer mühitin sadə mikromodelini aşağıdakı üç komponentdən (fazadan) ibarət təsəvvür etmək olar.

1. Müntəzam yerləşən sərt və çətin əriyən kubik formada olan peridotit dənəcikləri.

2. Həmin dənəciklərin üzlərini bürüyən yüngül əriyən özüllü deformasiyaya malik maddə.

3. Kubik dənəcıklərin tilləri üzrə maye kapilyarlar şəbəkəsi yaradan maye bazaltdan ibarət ərinti fəzası. Lobkovskiyə görə (1983) astenosfer maddəsinin özlülüyü a orta və alt mantiya maddəsinin özlülüyündən bir neçə ədəd aşağı olduqda (ηa ηman) konvektiv cərəyanların baş verməsi üçün əlverişli şərait yaranmış olur. Bu zaman mantiyada qapalı hüceyrə yaradan üfüqi cərayanların çox hissəsi nisbətən nazik astenosfer qatından, yəni okean plitələri altında yerləşən astenosfer qatından keçəcək. Belə halda okean plitələri altında astenosfer maddəsi özlülüyünün mantiya maddəsi özlülüyünə olan nisbəti (ηa / ηman) və astenosfer qatının qalınlığı nə qədər az olarsa, onun daxilində baş verən üfüqi cərəyanların intensivliyi (sürəti) bir o qədər çox (yüksək) olar.

Konveksiya prosesində astenosfer cərəyanlarının sürətləri ildə bir neçə 10 sm-ə çata bilər (O.Q Soroxtin, 1973, 1974, 1979).

Qitələr altında astenosfer qatı yoxa çıxdığından litosferin dabanının əslində orta mantiyaya batdığı zonalarda özlülüyün bütün mantiya boyu daha müntəzəm paylanması baş verməlidir.Bu səbəbdən də konvektiv cərəyanların üfüqi hissələri əksər hallarda alt mantiyada da yaranacaqdır. Lakin bu zaman üfüqi cərəyanların şaquli kəsimi çox enli olduğundan onların sürəti əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq. Görünür, qitə plitələrinin və onlarla bağlı olan okean plitələrinin üfüqi hərəkət sürətlərinin aşağı olması məhz bununla izah olunur.


Mantiyada konvektiv hərəkətlərin geoloji nəticələri

Əvvəllər qeyd edildiyi kimi O.Q.Soroxtinə görə yer daxilində sıxlıqlar fərqi D" qatında mantiya və nüvə arasında baş verən heterogen proseslər-kimyəvi sıxlıq mübadiləsi nəticəsində alınmış,nisbətən yüngülləşmiş mantiya maddəsi yuxarıya doğru qalxaraq və tədricən tərkibini bərpa edib soyuyaraq ağırlaşıb yenidən aşağıya doğru enərək konvektiv axının davam etməsinə səbəb olacaq.Nəticədə nüvənin inkişafı,yəni nüvənin artması prosesi də davam edəcək.Bu prosesdə ən çox ehtimal olunan reaksiyalar bunlardır


++O yaxud 2 4Fe +
Fe2O3-Fe2O+O2 nəticəsində iki-və birvalentli dəmir oksidi nüvəyə əlavə olunur,Mg, Si, Al, Ca oksidləri ilə isə mantiyanın dabanı zənginləşir. Beləliklə, mantiyanın aşağı hissəsində, nisbətən az sıxlığa malik sahələr yaranır,yəni həmin mühitdə kimyəvi-sıxlıq mübadiləsi yolu ilə qravitasiya tarazlığı pozulmuş olacaq.

Bu yolla alınmış kiçik sıxlığa malik maddələr mantiyanın dabanından yuxarıya doğru hərəkət etməyə başlayırlar və nəticədə konvektiv cərayan davamlı şəkil almış olur.Yuxarida qeyd edildiyi kimi,yüngülləşmiş maddələr yuxarıya qalxdığı zaman mübadilədə iştirak etməmiş mantiya maddəsinə qarışaraq nüvə maddəsi ilə zənginləşir və Yer qabığına yaxın zonada isə soyuyub ağırlaşaraq , yenidən nüvəyə doğru hərəkət edirlər.Lakin mantiyada özlülüklər və sıxlıqlar fərqi yüksək olduğundan bu prosesin gedişatı daha mürəkkəbdir və enerji cəhətdən belə prosesin varlığı, yəni mantiya boyu konveksiyanın varlığı bütün Yer qabığında əks olunur. Mantiyanı üstdən və altdan hüdudlandıran astenosfer və D" qatları ilə orta və alt mantiya arasında özlülüklər yə sıxlıqlar fərqi böyük olduğundan mantiyada konvektiv hüceyrələr maksimum enli olmalıdırlar.Belə olduğu halda Yerin inkişafı prosesində konveksiyanın bir yaxud iki hüceyrəli struktura malik olması daha realdır.Baxmayaraq ki, nisbətən qısa müddətlərdə konveksiyanın daha mürəkkəb konfiqurasiyalarında olması inkar edilmir Hal-hazırda mantiyada iki hüceyrəli konveksiya mövcuddur. Hazırki rift zonalarının vəziyyətinə və litosfer plitələrin aralanma istiqamətlərinə görə, qalxan cərəyanların mərkəzləri Şimali Atlantikada, Şərqi Afrikada, Hind okeanında və başqa yerlərdə, enən cərəyanların isə əsasən Sakit okeanın Qərb və Şərq kənarlarında, litosfer plitələrin üstəgəlmə zonalarında yerləşirlər.

Mantiya maddəsi konveksiya prosesində onun qalxan qolundan astenosfer vasitəsilə tədricən enən qoluna keçəcək və nəticədə enən qolda zaman keçdikcə mantiya maddəsinin sıxlığı azalacaq.Bu zaman kütlə mübadiləsinin ən zəif sürətə malik durğunluq zonalarında, yəni konvektiv hüceyrələrin mərkəz hissələrində, maddənin sıxlığı az dəyişəcək və nəticədə orada durğunluq zonası yaranacaq.Eləki mantiyanın orta sıxlığı durğunluq zonası maddəsinin sıxlığından aşağı həddə enir, durğunluq zonasının maddəsi enməyə başlayaraq, ümumi kütlə mübadiləsi prosesinə cəlb olunacaq.Nəticədə enən qollar tədricən əvvəlki durğunluq zonaların yerinə keçəcəklər və bu zonaların altında yeni enən qolların nüvəyə batan kökləri (yəni mantiya çıxıntıları) yaranacaq.ƏwəIki enən qolların yerində isə qalxan qollar yaranmış olacaq.Bu zaman enən cərəyan əvvəlki və yeni yaranmış qalxan qollar arasında yerləşən halqavari zonaya keçmiş olacaq.Nəticədə mantiyada ikihüceyrəli konvektiv struktur yaranacaq.İkihüceyrəli konvektiv struktur ilə əlaqədar,ikinci qalxan qolun yaranması Yerin geosferlərində ümumi kütlə mübadiləsinin artmasına (sürətlənməsinə) səbəb olur, bu isə Yer qabığında tektonik fəallığın artmasına gətirib çıxarır.

Konveksiyanın iki hüceyrəli quruluşu da davamlı deyil, çünki onun da təkamülü tədricən durğunluq zonaları maddəsinin kütlə mübadiləsinə cəlb olunması ilə nəticələndiyindən qalxan qolların en kəsiminin kiçilməsinə səbəb olur.Bu səbəbdən növbəti mərhələdə mantiyada konvektiv kütlə mübadiləsi nisbətən kəskin olaraq zəifləyəcək.Bu isə öz növbəsində Yer qabığında tektonik fəallığın da zəifləməsinə gətirib çıxaracaq.

Konvektiv hüceyrənin quruluşunun növbəti dəyişməsi 4-6 konvektiv (ya tektonik) dövrdən sonra baş verır Mantiyada konvektiv strukturun dəyişməsi hökmən litosfer plitələrin hərəkət planının dəyişməsinə gətirib çıxarır.Yer səthində tektonik fəal zonaların vəziyyətinin ümumi mənzərəsi dəyişir.Əvvəl mövcud olan rift zonalan sönür və onların yerində stabil (davamlı, daimi) struktur formalar, yaxud bir qayda olaraq konvektiv cərəyanların enən qolları üzərində yerləşən geosinklinal zonalar yaranır.Əvvəlki geosinklinal zonalar da quruluş cəhətdən dəyişikliyə məruz qalırlar: Onların bir hissəsi inkişafda və hətta genişlənməkdə davam edir, bir hissəsi isə konvektiv cərəyanların struktur planı dəyişdikdən sonra əksinə olaraq tam sönürlər və onların yerində inkişaf istiqamətinə görə onların əksi olan rift mənşəli strukturlar inkişaf edə bilər.Buradan belə nəticə çıxarmaq olar ki, Yer səthində dövrü inkişaf edən tektonik proseslər mantiyada baş verən konveksiyanın dövrlülüyü ilə bilavasitə əlaqədardır.

Konvektiv cərəyanların hərəkət xürətinin təyini böyük əhəmiyyət kəsb edir.Hesab olunur ki, O.Q.Soroxtinə görə konvektiv cərəyanların sürətləri litosfer plitələrin hərəkət sürətlərinə yaxın olmalıdır.Konvektiv cərəyanların astenosferdəki üfüqi istiqamətdə olan hissələri üçün bir hüceyrəli sistemdə sürət 70 sm /il-ə, iki hüceyrəIidə isə 40-50 sm/il-ə çata bilər. Cərəyanlann saquli hissələrində isə orta mantiyada sürət 6-7,5 sm/il, alt mantivada 3-3,5 sm/il-ə bərabərdir.Rift və dərinlik novları yaradan litosfer plitələrin aralanma və üstəgəlmə (subduksiya) zonaları ümumi halda konvektiv hüceyrələrin münasib olaraq qalxan və enən qollarına uyğun gəlirlər. Qitələrin bölünmələri və birləşmələri halları konveksiyanın bir hüceyrəli strukturdan iki hüceyrəli və əksinə keçməsi halları ilə izah oluna bilər Konvektıv hüceyrələrin quruluşlarının belə dəyişmələri ilə Yerin tarixində superqitələrin — pangeyaların olduğu dövrlər uyğun gəlir : Panageyalar 2500; 1700; 1000; 200 mln. illər əvvəl mövcud idilər (interval 700-800 mln.ildir). Bu dövrlər konveksiyanın bir hüceyrəli quruluşuna uyğun gəlir.Bura Yerin inkişafının ən ilk mərhələsində olan bir hüceyrəli quruluşa malik konveksiyanı əlavə etmək lazımdır.Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi müasir dövr isə konveksiyanın iki hüceyrəli quruluşuna uyğun gəlir.

Konvektiv cərəyanların quruluşunun müntəzəm olaraq dəyişməsini nəzərə alsaq, Yerin geoloji tarixində müxtəlif quruluşa malik konveksiyaların sayı 10-a bərabər olacaq.Lakin biz bilirik ki, Yerin tarixində 22 tektono-maqmatik dövr mövcuddur.Çox ehtimal ki, belə uyğunsuzluq onunla əlaqədardır ki, konvektiv dövrlər Yerin ümumi tektono-maqmatik fəallığının dəyişkənliyini əks etdirirlər. Tektonik dövrlər isə adətən maqmatik proseslərin və tektonik hərəkətlərin regional nişanələi əsasında seçilirlər.Bu nişanələr isə konvektiv cərəyanlann quruiuşlannın dəyişməsi dövründə də yarana bilər,ələlxsus əgər quruluşun dəyişməsi ləng gedirsə.


MANTİYANIN TOPOQRAFİYASININ BƏZİ XÜSUSİYYƏTLƏRİ

Hal – hazırda konvektiv cərəyanları fikrinə əksinə olaraq mantiya şırnaqları haqda mülahizə geniş yayılmışdır. T.Vilson və C.Morqanın fikrincə üst mantiyada sabit və qırğın obyektlər mövcuddur. Bunlar qızğın nöqtələt adlanır. Bu nöqtələrin mövcudluğunu izah etmək üçün mantiya maddəsinin şırnaq cərəyanı mexanizmi təklif edilir. Ehtimal olunur ki, bu şırnaqlar alt mantiyadan qalxırlar və Yerin üst geosferinə yüksək miqdarda istilik enerjisi gətirirlər. Mantiyanın relyesində qaynar nöqtələr dərinlik mantiya materialının miqdarından asılı olaraq iri qabarmalar şəklində ifadə olunurlar. Litosfer plitəsi qaynar nöqtənin üstündən keçdiyi zaman o öz qalınlığı boyu bütövlüklə yandırılaraq desilir və nəticədə maqmatik vulkan mərkəzləri ( dağ silsilələri ) yaranır. Beləliklə, həmin dağ silsilələri litosfer plitələrin qızğın nöqtələr üzərindən keçmələrinin nişanələridir.

Sonunculara misal olaraq Sakit okeanda Havaya, İmperator, Markiz və.s Atlantik okeanda Kanar ; Hind okeanında Kərgələn dağ silsilələrini göstərmək olar. Qitə daxilində belə hallarda, yəni bazalt vulanizmi özünü biruzə verməsinə misal kimi Afrikada Tibesti yaylasını göstərmək olar.

L.A.Savositə görə (1977, 1979 ) qaynar nöqtələr müntəzəm surətdə qalxan və enən konvektiv cərəyanlar arası məsafənin ortasında, yəni durğunluğu ilə səciyyələnən konvektiv hücetrənin mərkəz hissəsində yaranmalıdırlar. Qaynar nöqtələrin həmin zonada yaranması orada istilik axımının artması ilə izah olunur. Sonuncuya səbəb isə astenosferin en kəsiyinin azalması ilə bağlı konvektiv cərəyanların sürətinin artmasıdır.

Mantiyanın topoqrafiyası mantiya diapirlərinin təsiri altında yaranan çıxıntılarla da mürəkkəbləşə bilər. Mantiya diapirləri ada qövslərinin arxasında, yəni qitəyə baxan tərəfindən formalaşırlar. Onların yaranmasına səbəb VZB zənasında litosfer plitələrinin qarşılıqlı sürtünməsi ilə bağlı mantiya maddəsinin qızdırılmasıdır. Özüllü maye halında olan mantiya diapirlərini təşkil edən maddə asanlıqla deformasiyaya və hidrəstatikdən fərqlənən gərginliklərin təsiri nəticəsində yuxarıya doğru litosferin altına sıxışdırıla bilər.

Subduksiya zonasının dərinlik novları, akkresiya prizmaları, ada qövsləri və başqa struktur elementləri ilə yanaşı mühüm struktur elementlərindən biri də ada qövsləri ilə qitə arasında formalaşan kənar hövzələrdir. Belə hövzələrin yaranmasına səbəb mantiya diapirinin fəaliyyətidir. Kənar hövzələr anomal xüsusiyyət daşıyan aşagıdakı geoloji-geofiziki amillər kompleksi ilə səciyyələnirlər:

( VZB –Vadattiv Zavaritski Benyof zonası )


  • Kənar hövzə dibinin hipsometrik cəhətdən okean dibindən nisbətən yüksəkdə yerləşməsi.

  • Hövzə dibinə yüksək dərinlik istilik axımının olması.

  • Yüksək qravitasiya anomaliyasına malik olması.

Yapon, Fillipin, Oxot və başqa qitə kənarı dənizlərin formalaşması münasib ada qövslərinin arxasında mantiya diapirinin qalxması zamanı üzərindəki plitə dartılma gərginliklərinin yaranması ilə bağlıdır.

Pekkemi və Falviyə görə (1971) qitə kənarı dəniz hövzələri okean plitəsinin qitə plitəsi altındakı mantiyaya batan qolunun altından çıxan astenosfer cərəyanlarının təzyiqi altında subduksiya zonasının qitə plitəsi kənarından aralanması nəticəsində yaranırlar. Lakin məlum olduğu kimi iri və qədim qitə massivləri altında astenosfer qatı demək olar ki, soyuyaraq fiziki cəhətdən tədricən kristallaşaraq tamamilə yoxa çıxır. Bu səbəbdən də onların altında ada qövsünü qitə kənarından aralaya bilən böyük və güclü astenosfer cərəyanları ola bilməz.

O.Q.Soroxtinə görə (1979 ) astonesferdə ada qövsü və qitə kənarı altında cəhətlənmiş, törəmə (təkrar ) konveksiya yarana bilər. Sonuncuya səbəb astonosfer qatına batan okean plitəsi ətrafında olan astenosfer maddəsinin özüllü sürtünmə sayəsində enən cərəyana cəlb edilməsidir.Okean plitəsinin mantiyaya batma sürəti mantiya maddəsinin Qolitsin qatında ( orta mantiyada) enmə sürətindən nisbətən böyük olduğundan cəhətlənmiş astenosfer cərəyanları litosfer plitəsinin daban zonasında plitənin hərəkət istiqamətindən kənara çıxacaqlar.

Kariqə görə (1974 ) QKD-rin ( Yapon, Fillipin və.s ) yaranması mantiya diapirlərinin qalxdıqları zaman onlarınada qövslərinin arxasında ( qitə tərəfində ) qitə qabiğının ( yaxud litosferin ) dabanına təsiri nəticəsində yaranan dartılma gərginliklərin hesabına formalaşırlar.



FƏRDİ GEODİNAMİKA

LİTOSFERİN GEODİNAMİKASI ÜMÜMİ HAL

Yer qabığı və Üst mantiya əsasən seysmik kəşfiyyat üsulları ilə öyrənilir. Müasir geoloji ш geofiziki məlumatlara görə qitələrin və okean qabığının stabil hissələri altında astenosferin üst hissəsində, yəni sülb Yer qabığı ilə «maye» astenosfer arası məkanda, yəni təmas zonasmda, həqiqi temparatur astenosfedəkindən nisbətən az olacaq. Yer qabığı və nisbətən az dərinlikdə yerləşən Üst mantiyanın(astenosferin) tavana yaxın hissəsi soyuduğuna görə astenosfer maddəsi kristallaşaraq nəticədə uzunmüddətli möhkəmlik əldə etmiş elastiki-kristallik cismin xassələrinə malik olacaqdır. Bununla bağlı Yerin üst (xarici) bərk halında olan yüksək möhkəmlik və elastikliyə malik sferası litosfer adlanan geosfer kimi ayrılır.Litosferin dabanı üst mantiya maddəsinin solidus temperaturu səthinin vəziyyəti ilə təyin edilir.

Müasir geoloji - geofiziki məlumatlara görə Yer qabığı astenosfer qatının üzərində elə bil ki, üzməkdədir.

Beləliklə, Yerin üst yəni xarici qatı mexaniki xassələrinə görə altda yatan plastik təbəqədən kəskin fərqlənir.Bununla əlaqədar yüksək möhkəmlik və elastikliyə malik olan Yerin üst sülb qabığı və ondan Moxo səthi ilə ayrılmış üst mantiyanınkristallaşmış üst bərk hissəsinə birlikdə litosfer deyilir.

Litosfer qitələrdə daha qalındır nəinki dünya okeanının altında.Bu onunla izah olunur ki, о öz yaranma vaxtından bəri n109 il ərzində soyuyub 200-250 km dərinliyə kimi kristallaşmışdır.Okean litosferi isə cəmi 1,0=1,5108il yaşa malik olduğundan о yalnız 60-70 km dərinliyə kimi kristallaşa bilmişdir.
c:\users\vaqifchik\appdata\local\temp\finereader11.00\media\image1.jpeg


Litosfer plitələrinin sxemi.

1 - Litosfer plitələrinin sərhəddi; 2 - Yarğınlarıntransformasiyasi və plitələrinsürüşmə sərhəddi; 3 - Litosferin çöksahəsində plitələrin sarhəddi;

4 – Materik daxili seysmik zonalar; kontiental riflərə uyğun hissələr



Litosferin Plitələrə bölünməsi
c:\users\vaqifchik\desktop\lazim\sekil ders\geodinamika\plite 1 1.jpg

Müasir geoloji və geofiziki məlumatlara görə Yerin litosferi bütöv bir geosfer yox, bir neçə bloklara bölünmüşdür. Bu plitələrin sərhədləri böyük seysmik fəallığa malikdir.

Lö Pişon (1968) litosferdə altı iri plitə ayırmışdır.Bunlara Afrika, Avrasiya, Amerika, Sakit okean, Hindistan və Antraktida plitaləri aiddıriar. Daha sonrakı tədqiqatlar göstırdi ki, plitələrin sayı çoxdur və Morqan yuxanda adı çəkilənlərlə bərabər Naska, Kokos ( Cənubi Amerikanın qərbində ) plitələrini və eləcə də Kiçik Antil və Skotiya adalar qövsQ ilə hüdüdlanmış plitələri, Filipin və Ərəbistan plitələrini ayırmışdır.

Görünür, plitələrin о cümladən mikroplitələrin də həqiqi sayı daha çoxdur. Tədqiqatçılar bir sıra mikroplitələri Sakit okeanınqəbində, Kiçik Asiyada (Anadolu plitəsi), Şərqi Afrikada, Aralıq dənizində və dünyanın başqa rayonlarında da ayırmışdılar. Plitələr arasında 3 növ sərhəd seçilir.

1. Divergent yaxud konstruktiv sərhədlər (spredinq yaxud rift zonaları).

2. Plitələrin toqquşması və ya üstəgəlməsi ilə səciyyələnən konvergent yaxud destruktiv sərhədlər (subduksiya zonaları).

3. Plitələrin üfüqi yerdəyişmələrinə səbəb olan sərhədlər-transform qırılmalar. Litosfer plitələrin qarşılıqlı hərəkəti baş veran sərhədlər eyni zamanda fəal dərin fokuslu zəlzələlər zonalandır. Divergent (konstruktiv) sarhədlər dayaz fokuslu (20 km dərinliyə kimi) zəlzələlər ocağıdır.

Toqquşma - konvergent yaxud subduksiya zonalarıisə dərin fokuslu (ocaqlarının yerləşmə dərinliyi 700 km qədər çatan) zəlzələlər ocağıdır. Lakin ən şiddətli dayazocaqlı və 100 km dərinliyə qədər ocaqları yerləşən zəlzələlərdir.Bir qayda olaraq bu zəlzələləri sıxılma və üfuqi yerdəyişmə deformasiyaları yaradırlar.

Okeanplitələrinin morfoloji cəhətdən divergent sərhədləri Orta Okeanik Dağlar Silsiləsinin suayrıcı xətti zonasından keçən rift zonalarıiləuyğun gəlır. Rift zonaları bütün Yer kürəsini əhatə edirlər və onların ümumi uzunluğu 70-75 min km-dir.Morfoloji cəhətdən bunlar Yer qabığında yaranmış nəhəng dərələr şəklində yarıqlardır. Rift zonaları üfuqi yerdəyişmə təbiətli transform qınlmalarla parçalandlandan, (Vilson 1965) uzanmalar fasiləli xüsusıyyət daşıyır. Transform qırılmalar rift zonalarına həmişə təxminən perpendikulyar olurlar.Bir qayda olaraq rifflərin bu hissələri üçün üfıiqü yerdəyişmə ilə əlaqədar oİaraq, nisbətən güclü, başqa hissələrinə, yəni rift zonalarının özlərinə isə, daha zəif zəlzələlər səciyyəvidir.

Adələn transform qırılmalar üzrə üfeqi yerdəyişmə ilk 10 km-lərdəu artıq olmur.Lakin bəzi hallarda üfüqü yerdəyişmə daha böyük ola bilər.Misal üçün. Şımali Amerikanın qərb sahili boyu Kaliforniyada təxminən 1000 km-rə qədər uzanan San-Andreas fəal transform qınlmanın Təbaşirdən indiyə kimi üfuqü yerdəyişməsinin üföqiampiütudıı 500 km-ə çatsın.. Sakit okeanın dibində elə transform qırılmalar var ki, (Mendosino, Klarion, Klipperton və s.) onların üfüqü yerdəyişməsi 1000 km-dən çoxdur. Lakin bunlar artıq sönmüş fəaliyyətsiz qınlmalardır.

Konvergent, altasürüşmə, subduksiya yaxud destruktiv sərhəd iki cür olur:

Plitələrin altasürüşmə (subduksiya) zonalarından keçən Sakit okean tiplı sərhədlər boyu dərin su novları ada qövsləri və qitə kənarı dənizlər inkişaf etmiş olur. Qitələrin And tipli fəal sərhədləriуalnız dərin olması ilə səciyyələnirlər. Qitələrdə konvergen sərhədlərə qitədaxili Aralıq dəniz yaxud Alp - Himalay dağ qırışıqlıq qurşağı tipli zonalar uyğun gəlir. Lö Pişona görə divergent və konvergent sərhədlərin ümnmi uzunluğu 100000 km-dən artıqdır, onun cəmi 10% qitələrə, 90 % isə Dünya okeanına məxsusdur ; 60000 km-dən artığını divergent, 40000 km-ni isə konvergent sərhədlər təşkil edir.

Bır qayda olaraq plitələrin sərhədlərində intensiv maqmatizm baş verir. Rift zonalarıüzrə plitələrin aralanması bazalt tərkibli maqmanın okean dibinə böyük miqdarda çıxarılması ilə müşaiət edilir. Bu da okean qabığının birinci , yəni alt qatının yaranmasma səbəb olur. Subduksiya zonalarında is bazatt tipli maqmatizm qalmaq şərti ilə, əsasən karbonatlı qələvi maqmatizmdən əlavə qitə qabığma səciyyəvi olan turş tərkibli maqmatizm də baş verir. Bilavasitə okean plitələrində orta və turş tərkibli maqmatizm özünü heç yerdə biruzə verməmişdir.Plitələrin uducu, yəni subduksiya sərhədlərini göstərən vulkan qurşaqlarına misal kimi Sakit okeanın ada qövslərinin andezit əyalətlərini - «YANAR HALQASINI» göstəmək olar.

Müasir litosfer plitələrin sərhədlərindən başqa Dünya okeamnm dibində qədim plitələrin də sərhədlərini göstərən strukturları ayırmaq mümkündür. Buna misal olaraqHind okeanında Şərqi Hindistan və Qrenlandiya ilə Şimal arasında uzanan Labrador dağlar silsiləsini göstərmək olar.



Yüklə 443,02 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə