Microsoft Word geofizalapism ea 13. doc



Yüklə 85,97 Kb.
Pdf görüntüsü
tarix11.04.2018
ölçüsü85,97 Kb.
#37356


13. előadás: Geotektonika 

13-1 


13. előadás: Geotektonika 

A Föld mai állapota évmilliárdokig tartó fejlődési folyamat eredménye, melynek során 

óceánok, kontinensek, hegységek születtek és pusztultak el. A Föld dinamikai folyamatai 

napjainkban sem szűntek meg, a földkéreg és a Föld belső részei jelenleg is szüntelen 

mozgásban vannak. Erről tanúskodnak a napjainkban is gyakori földrengések és 

vulkánkitörések. 

A következőkben a Föld azon globális tektonikai mozgásaival foglalkozunk, amelyek 

a geológiai korok alatt kialakították a Földünk mai arculatát: a kontinenseket, az 

óceánokat, a hatalmas hegységrendszereket és a különféle földtani képződményeket 

− és 


amelyek napjainkban is döntő szerepet játszanak a Föld életében. Először röviden a 

kontinensek vándorlásával és az óceáni medencék tágulásával foglalkozunk, majd a 

lemeztektonika elméletét tekintjük át. 

A kontinensek vándorlása 

Francis B

ACON

 angol filozófus már 1620-ban felhívta a figyelmet Afrika és Dél-



Amerika partvonalainak hasonlóságára, később Alexander H

UMBOLDT


 is foglalkozott a 

kérdéssel. Ugyanebből kiindulva a XX. század elején Alfred W

EGENER

 fejében fordult 



meg a gondolat, hogy a jelenlegi kontinensek egyetlen ősi "szuperkontinens" széttöredezett 

darabjai, melyek a földtörténeti idők során vándoroltak ma ismert helyükre. Hipotézisét 

igyekezett tudományos érvekkel is alátámasztani.  

W

EGENER



 az Atlanti-óceán két partját alkotó kontinensek partvonalainak 

hasonlóságából arra a következtetésre jutott, hogy a kontinensek valamikor egyetlen 

hatalmas  őskontinenst: az ún. PANGEA-t alkották amely a földtörténeti idők folyamán 

feldarabolódott és az egyes részek elvándoroltak egymástól. Elképzelésének igazolására 

különböző bizonyítékokat keresett. Igen érdekes az érvelése, amely a földfelszín 

különböző magasságainak gyakorisági előfordulásával kapcsolatos. Az 1. ábrán a 

tengerszint feletti magasságok és a tengerszint alatti mélységek területi eloszlását mutatjuk 

be. A görbe úgy készült, hogy a Föld legmagasabb csúcsa és a legmélyebb pontja közötti 

szintkülönbséget 50 m-es közökre osztották, és meghatározták, hogy az egyes közökben 

előforduló magasságoknak mekkora az összterülete. Jól látható, hogy a teljes földfelszín 

kb. 510 millió 

2

km

-nyi területének legnagyobb részét az óceáni medencék és az ún. 

kontinentális platformok teszik ki. 

Ha ezekből az adatokból, vagyis a kontinentális területek és a vízzel borított területek 

együttes adataiból megszerkesztjük a magasságok gyakorisági görbéjét: az ún. 



hipszometrikus görbét, akkor olyan görbét kapunk, amelynek két maximuma van (2. ábra). 

A kapott eredmény geofizikai szempontból azért rendkívül érdekes, mert azt mutatja, hogy 

a Földön a magasságok eloszlása nem véletlenszerű, hanem valamilyen törvényszerűséget 

követ. A magasságok két jellegzetes érték: a kontinentális területek átlagos  +100 m-es 

magassága és az óceáni medencék 



4800 m körüli átlagos mélysége körül statisztikus 

szórást mutatnak. Az összehasonlítás kedvéért a 2 ábrán feltüntettük azt az esetet is, 

amikor a Földön a magasságok eloszlása véletlenszerű lenne. Ebben az esetben a 

tetszőleges magasságokra emelkedő kontinensekre és a tetszőleges mélységű óceánokra a 

magasságok gyakorisági görbéje egyetlen maximummal rendelkező Gauss-görbe volna, 

melynek 



2440 m-nél 

− vagyis a szilárd földfelszín átlagos magasságában lenne a 

maximuma. W

EGENER

 a kettős maximummal rendelkező görbét úgy értelmezte, hogy a 



földkéreg két részből áll: a kontinenseket felépítő felső részét könnyebb kőzetek (pl. 


Óravázlat a Geofizikai alapismeretek előadásaihoz 

13-2 


gránit); az alsó 

− egyben az óceánok fenekét felépítő  − részét pedig nagyobb sűrűségű 

kőzetek (pl. bazalt, gabbró, peridotit) alkotják. 

 

 



1. ábra:  A földfelszín magasságainak területi eloszlása 

 

 



7.4 ábra:  A hipszometrikus görbe 

A két különböző  sűrűségű alsó és felső kéregrész között izosztatikus (úszási) 

egyensúlyi állapot van. W

EGENER


 tehát a Föld felszíni formáinak magassági eloszlásából a 

földkéreg izosztatikus egyensúlyára, az izosztatikus egyensúly fennállásából 

− vagyis az 

úszás tényéből 

− pedig az elúszásra következtetett. Valójában azonban nem ilyen egyszerű 

a szétúszás magyarázata. Ahhoz, hogy a kontinensek szétdarabolódása és vándorlása 

bekövetkezzék, igen komoly erőhatásokra van szükség. 



13. előadás: Geotektonika 

13-3 


A geológiai és a paleoklimatológiai vizsgálatok eredményei 

Az utóbbi időkben a különböző kontinenseken számos olyan kutatófúrást mélyítettek, 

amelyek több ezer méter vastag rétegsorokat harántoltak át és igen gazdag ismeretanyaggal 

egészítették ki a felszíni földtani kutatások eredményeit. Dél-Amerika, Afrika, India, 

Ausztrália, sőt újabban az Antarktisz bizonyos részein sikerült teljesen hasonló geológiai 

rétegsorokat kimutatni a devon és a tiász közötti időszakból 

− pontosabban a 200-400 

millió évvel ezelőtti időkből. Ezek a rétegsorok annyira jellegzetesek, hogy "Gondwana-

rétegsoroknak" nevezik őket.  

A különböző földtani, kőzettani és paleontológiai megfigyelések eredményeiből 

többek között következtetni lehet valamely terület földtörténeti, múltbeli éghajlatára. Így 

pl. a sóképződés száraz sivatagi éghajlatra, a korallok elterjedése egyenlítő környéki 

területekre, vagy pl. a kőszén elterjedése egykori meleg, nedves éghajlatra utal. Számunkra 

azonban most a tillitek előfordulása lényeges, mivel ez egyértelműen a régi időszakok 

hideg sarkvidéki klímájára, eljegesedett területekre jellemző. A Gondwana-rétegsorok 

jellegzetes tillit rétegei arra utalnak, hogy a karbon és a perm időszakban Dél-Amerikában, 

Afrika, India és Ausztrália déli részén, valamint az Antarktiszon hatalmas eljegesedés volt. 

A  3. ábrán csillagokkal jelöltük a permokarbon eljegesedések területeit a különböző 

kontinenseken. Ugyanakkor az északi félteke kontinensein biztosan meleg, páradús klíma 

uralkodott, hiszen ekkor keletkeztek a hatalmas karbon időszaki kőszéntelepek. 

 

3. ábra:  A permokarbon eljegesedés nyomai a különböző kontinenseken 

D

U



  T

OIT


 dél-afrikai geológus szerint a permokarbon eljegesedés 3. ábrán látható 

szabálytalan területi eloszlása kétféleképpen magyarázható: a Földön a különböző 

éghajlatú területek eloszlása vagy a földrajzi szélesség függvénye és a kontinensek 

vándorolnak; vagy a kontinensek állandó helyzetben vannak és a különböző éghajlatú 

területek eloszlása független a földrajzi szélességtől. Mivel a tapasztalat szerint a Földön a 

különböző éghajlatú területek eloszlása a földrajzi szélesség függvénye és tekintélyes 

vastagságú jégtakaró csak a sarkkörökön belül képződhet, ezért csak az első lehetőséget 

választhatjuk. D

U

  T


OIT

 szerint a karbon időszakban a kontinensek a 4. ábrán látható 

formában helyezkedtek el és csak utána vándoroltak a ma ismert helyzetükbe. Ezzel a 

kontinens rekonstrukcióval világosan megérthető a karbon jégkorszak 3. ábrán látható 

különös területi eloszlása.  



Óravázlat a Geofizikai alapismeretek előadásaihoz 

13-4 


Ma már számos további geológiai bizonyíték is a rendelkezésünkre áll, ezek 

részletezésétől azonban eltekintünk. 

 

4. ábra:  A permokarbon eljegesedés magyarázata D

U

 T

OIT

 szerint 

A BULLARD-féle kontinens rekonstrukció 

Mivel a tengerek vízszintje a földtörténeti idők alatt különböző okok miatt változik, 

emiatt jelentősen megváltozhat a kontinensek partvonalainak alakja is. Ha tehát a 

kontinensek ilyen módon értelmezett széleit 

− vagyis magukat a partvonalakat − toljuk 

egymás mellé, akkor még abban az esetben sem kaphatunk tökéletes illeszkedést, ha a 

kontinensek valóban egyetlen tömbből származnak. 

 

5. ábra:  A B



ULLARD

-féle kontinens rekonstrukció 


13. előadás: Geotektonika 

13-5 


Célszerű tehát nem a partszegélyeket, hanem a kontinensek valódi széleit, az ún. selfek 

vonalát illeszteni. Ez pedig az a rész, ahol a sekélytengeri részek átmennek a mély óceáni 

területekbe 

− vagyis az 1. ábrán látható kontinentális lejtő területe. Ennek megfelelően 

B

ULLARD


 és munkatársai a kontinenseket úgy igyekeztek egymás mellé helyezni, hogy a 

területeik közötti hézagok és átfedések a lehető legkisebbek legyenek. Ezt a minimum-

feladatot a legkisebb négyzetek módszerét felhasználva 

− a lehetőségek igen nagy száma 

miatt 

− számítógéppel oldották meg. Az így elkészített kontinens rekonstrukciót az 5. 



ábrán mutatjuk be. A kontinensekhez tartozó sekélytengeri részeket pontozott területek 

mutatják; az illesztésnél adódó átfedéseket feketével, a fennmaradó hézagokat pedig 

fehérrel jelöltük. Mivel az egymás mellé helyezett kontinensek közötti rések és átfedések 

meglehetősen kicsik, ezért valójában igen jó illeszkedés adódott. 

Érdekes megfigyelni, hogy melyek azok a helyek, ahol viszonylag rosszabb az 

illeszkedés. Pl. Afrika és Dél-Amerika esetében a legnagyobb átfedések éppen a Niger és a 

Kongó torkolatánál adódnak, ahol a folyók által szállított hatalmas mennyiségű hordalék 

évmilliók alatt utólagosan módosította az afrikai kontinens eredeti szegélyvonalát. 



Paleomágneses bizonyítékok 

A korábbiakban már láttuk, hogy ha valamely vulkáni eredetű  kőzetből mintákat 

veszünk és meghatározzuk ezen kőzetminták eredeti fekvését, valamint a 

mágnesezettségük irányát, akkor meg tudjuk mondani, hogy milyen volt a kőzet 

keletkezésekor a földi mágneses tér iránya és a mágneses pólusok hol helyezkedtek el. 

Elsőként Angliában és Észak-Európában végeztek ilyen vizsgálatokat és arra a 

meglepő eredményre jutottak, hogy a kőzetminták mágnesezettségének iránya nem 

állandó, hanem amint visszafelé haladunk a földtörténeti múltba, a mágneses irányok 

fokozatosan a vízszintes irányhoz közelednek, majd el is érik ezt. A jelenséget 

kétféleképpen értelmezhetjük: vagy a mágneses pólus vándorolt úgy, hogy egykor Anglia 

és Észak-Európa területére esett a mágneses egyenlítő vidéke; vagy pedig maguk a kőzetek 

− tehát a kontinensek − vándoroltak el, amelyek egykor a mágneses egyenlítő vidékén 

voltak. Mivel a Föld mágneses tere és a Föld tengelykörüli forgása között kapcsolat van (a 

Föld mágneses tengelye mindig a forgástengely közelében kell legyen, és ezt jelentősen 

nem hagyhatja el) ezért a mágneses pólus nem vándorolhatott el számottevően, így a 

kontinenseknek kellett elmozdulniuk. 

A további részletes paleomágneses vizsgálatok során még az is kiderült, hogy a 

különböző kontinensek kőzetei alapján más-más mágneses pólusvándorlási görbék 

adódnak. A különböző kontinensekre adódó pólusvándorlási görbék a földtörténeti múltba 

visszafelé haladva a 6. ábrán látható módon egyre jobban széttartanak. Ugyanakkor 

azonban tudjuk, hogy Földünk mágneses tere dipólusos szerkezetű, ezért csak egyetlen 

mágneses északi és déli pólusa van, aminek a Föld felszínén csak egyetlen nyomvonala 

lehet. Ezért a 6. ábrán látható különböző pólusvándorlási görbék csak azzal 

magyarázhatók, hogy a kontinensek ma nem azon a helyen vannak, mint ahol a vizsgált 

kőzeteik keletkeztek. 

Így az időben visszafelé haladva, egyre jobban széttartó és közel azonos alakú 

mágneses pólusvándorlási görbék csak a kontinensek vándorlásával magyarázhatók. Ennél 

azonban jóval többet is mondhatunk; mivel az egyetlen pólusvándorlási görbe 

követelménye alapján meg tudjuk határozni az egyes kontinensek relatív helyzetét is a 

földtörténeti múlt különböző időpontjaiban. Ezzel minden eddiginél pontosabb és 

megbízhatóbb kontinens rekonstrukciót tudunk elkészíteni, sőt azt is pontosan meg tudjuk 



Óravázlat a Geofizikai alapismeretek előadásaihoz 

13-6 


mondani, hogy a kontinensek mikor váltak szét egymástól és milyen útvonalon jutottak a 

jelenlegi helyzetükbe. 

    

 

6. ábra:  Mágneses pólusvándorlási görbék a különböző kontinensekre 



Igen jó példa erre Afrika és Dél-Amerika esete. A 6. ábrán látható, hogy a két 

kontinensre két különböző pólusvándorlási görbe adódik. Ahogyan időben közeledünk a 

földtörténeti jelenkor felé, a két görbe fokozatosan egyre közelebb kerül egymáshoz és 

végül a jelenkori vulkáni kőzetek vizsgálata alapján azonos pólus adódik 

− amely 

természetesen azonos a mostani mágneses pólussal. Ha a két kontinenst a B

ULLARD

-féle 


rekonstrukciónak megfelelően egymás mellé toljuk, akkor a kontinensek vándorlásának 

legmeggyőzőbb bizonyítékát kapjuk: ugyanis így a mezozoikum előtti időkre a két 

kontinens pólusvándorlási görbéje a meghatározás pontosságán belül egybeesik, majd a 

mezozoikumtól a görbék két részre válnak és a jelenkor felé haladva egyre inkább 

eltávolodnak egymástól. Ebből egyértelműen megállapítható, hogy Afrika és Dél-Amerika 

a mezozoikum elején, kb. 200 millió évvel ezelőtt vált szét egymástól. A két kontinens 

pólusvándorlási görbéjének a perm és a jelenkor közötti időpontokra történő 

egybeejtésével az is meghatározható, hogy Afrika és Dél-Amerika milyen útvonalon jutott 

a jelenlegi helyzetbe. 

− A vizsgálat természetesen valamennyi kontinensre egyaránt 

alkalmazható. 

Az óceáni medencék tágulása 

Az óceánok fenekének domborzatát nagy vonalakban már régebben ismerték, azonban 

a részletes feltérképezésük csak az 1950-es években kezdődött meg H

EEZEN


 amerikai 

geofizikus vezetésével. Ezekben az időkben tárult teljes részletességgel a kutatók szeme 

elé az óceánok mélyén a 7. ábrán látható hatalmas méretű, egymáshoz kapcsolódó 

hátságrendszer, amely végighalad az Atlanti-, az Indiai-, és a Csendes-óceánon, valamint 

az Északi-Jeges-tenger alatt. Ez a Közép-óceáni 

− a továbbiakban röviden óceáni − 

hátságrendszernek nevezett, mintegy  60000 km hosszúságú, több száz km széles és az 

óceáni medencék  4800 m-es átlagos fenékmélysége fölé  1000-3000 m-rel kiemelkedő 

óriási, összefüggő szerkezet általában az óceánok középvonala mentén a partvonalakkal 

csaknem párhuzamosan halad. A hátságrendszer vonulatait számos, rá merőleges törés, ún. 

transzform vetődés szabdalja 200-2000 km hosszúságú darabokra. A térképezés során 

felfedezték, hogy a hátságok gerincvonalában vékony, mély hasadékszerű völgy található. 

Később megállapították, hogy ezen középponti hasadékvölgy mentén igen sok sekélyfészkű 



13. előadás: Geotektonika 

13-7 


földrengés keletkezik és tengeralatti vulkánok működnek. (A 8. ábrán, a Közép-Atlanti-

hátság kinagyított képén jól kivehető a középponti hasadékvölgy és az említett transzform 

törések. ) 

 

7. ábra:  Az óceánok fenekén végighúzódó világméretű hátságrendszer 

 

8. ábra:  A Közép-Atlanti-hátság 



Óravázlat a Geofizikai alapismeretek előadásaihoz 

13-8 


A tengeri mágneses mérések eredményei 

Röviddel az 1960-as évek előtt erősen megnövekedett az érdeklődés az óceánok iránt. 

Ennek egyik következménye volt az óceánok felszínén elvégzett hatalmas mennyiségű 

mágneses mérés, amelynek alapján ezekről a területekről igen részletes mágneses 

anomália-térképek készültek. 

1961-ben a S

CRIPPS

 Oceanográfiai Intézet kutatói felfedezték, hogy Észak-Amerika 



nyugati partjainál addig ismeretlen, erősen elnyúló, a partvonalakkal párhuzamosan futó 

mágneses anomáliasáv-rendszer húzódik; de semmiféle olyan szabályos geológiai 

szerkezetet nem sikerült találni, mely létrehozhatta volna ezeket. Az ilyenféle mágneses 

hatóknak (mágneses kőzettesteknek) az eredete néhány évig teljesen titokzatos maradt. 

 

9. ábra:  Mágneses anomáliák változása Izland környékén 

 

 



10. ábra:  Mágneses anomáliák a Csendes-óceáni-hátság egyik 

szelvényében 


13. előadás: Geotektonika 

13-9 


Közben más kutatók egészen hasonló mágneses anomáliasáv-rendszereket találtak az 

óceáni hátságok területén, ahol az anomália-térképek a hátságok gerincvonala feletti több 

száz  km szélességű övben meglepő szabályosságot mutattak: a pozitív és a negatív 

mágneses anomáliák egymást szabályosan váltogatva, igen hosszú sávokban jelentkeztek. 

E sávok hossztengelyei egymással és az óceáni hátság gerincvonalával párhuzamosak, sőt 

az egész mágneses anomáliatér a hátság gerincvonalára szimmetrikus. Ezt szemlélteti a 9. 



ábra, amelyen a Közép-Atlanti-hátság egy Izlandhoz közeli része feletti mágneses 

anomáliák láthatók (feketével a pozitív, fehérrel a negatív anomáliákat jelöltük). Ugyanezt 

a feltűnő szimmetriát láthatjuk a 10. ábra felső részén, a Csendes-óceáni-hátság gerincére 

merőleges egyik szelvényben. A szimmetria kihangsúlyozása céljából a felső görbe alatt 

(amely mérési eredmény) feltüntettük ugyanennek a görbének a hátság gerincére 

vonatkozó tükörképét is. 

A földmágneses anomáliák ilyen mértékű szabályos eloszlása nem lehet a véletlen 

műve, tehát mindenképpen magyarázatot követel. A magyarázatot 1963-ban V

INE

 és 


M

ATTHEWS


, a Cambridge-i Egyetem kutatói adták meg. Magyarázatuk a mágneses 

térfordulások jelenségére épült. Elképzelésük szerint az óceáni hátságok gerincvonala 

mentén olvadt állapotú kőzetanyag áramlik a mélyből felfelé, mely a felszínre érve vagy a 

felszín közelében lehűl és az aktuális mágneses térnek megfelelően felmágneseződik, 

miközben mindkét oldalról hozzánő a régi óceáni fenék anyagához (11. ábra). A 

folyamatos feláramlás következtében az óceáni hátságok gerince mentén állandóan új 

óceáni fenékanyag képződik, amely a régebbi kőzeteket a hátság gerincvonalától jobbra és 

balra széttolja. Ahogyan a korábban felszínre jutott kőzetanyag a hátságok gerincvonalára 

szimmetrikusan széttolódik, váltakozóan normál és fordított mágnesezettségű  kőzetsávok 

alakulnak ki, annak megfelelően, hogy milyen polaritású volt a földmágneses tér az egyes 

kőzetrészek keletkezésének időpontjában. Az óceánok felszínén végzett magnetométeres 

mérésekkel ezeknek a normál és fordított mágnesezettségű  kőzettesteknek megfelelő 

mágneses tér mérhető, azaz ennek megfelelően jönnek létre az óceáni hátságok 

gerincvonalával párhuzamos és erre szimmetrikus pozitív illetve negatív mágneses 

anomáliasávok. 

 

11. ábra:  A mágneses anomáliasávok magyarázata 




Óravázlat a Geofizikai alapismeretek előadásaihoz 

13-10 


A Vine-Matthews-hipotézis igazolása 

A Vine-Matthews-hipotézist nagymértékben alátámasztotta, hogy az időközben egyre 

gyarapodó tengeri mágneses mérések során az óceáni hátságok valamennyi szelvényében 

teljesen hasonló, szabályos mágneses anomáliasáv rendszereket találtak. Ha az egyes 

szelvényekben a Vine-Matthews-hipotézisnek megfelelő váltakozó mágnesezettségű 

kőzetmodelleket veszünk fel, akkor az ezekre számított mágneses anomáliák jól 

megegyeznek a valóságban mért anomáliákkal. Jó példa látható erre a 10. ábrán. Az ábra 

alján felvett néhány km-es vastagságú óceáni fenéklemezen fehérrel a jelenlegi mágneses 

térnek megfelelő "normál" mágnesezettségű, feketével pedig a fordított mágnesezettségű 

kőzethasábokat jelöltük. A modell felett látható a felvett mágneses hatókra kiszámított 

"elméleti" görbe, amely szinte tökéletesen megegyezik a valóságban mért és az ábra felső 

részén látható görbével. 

A főleg mágneses anomáliák alapján levezetett hátságmodell jó összhangban van más 

geofizikai mérések eredményeivel is. 

 

12. ábra:  A földrengések kipattanási helyei 

A legszembetűnőbb 

− szinte matematikai szigorúságú − bizonyítékot az óceáni 

hátságok mentén keletkező gyakori földrengések epicentrumainak eloszlása szolgáltatta. 

Amint a 7.  és a 8. ábrán is láthattuk; az óceáni hátságok gerince nem folytonos vonal, 

hanem törések és vetődések által mintegy 200-2000 km hosszúságú szakaszokra tagolt 

lépcsős futású szerkezet: Ezek a törések olyan pontokat kötnek össze, amelyek egykor 

egymás mellett voltak. A törések egyébként pontosan jelentkeznek a mágneses 

anomáliasávokban is, mivel ezek szorosan követik a hátság szétszabdalt gerincét. Mivel a 

hátságok elvetődött gerince felett mindig a jelenlegi normális mágnesezettségű kőzeteknek 

megfelelő anomáliasáv található, tőle szimmetrikusan két oldalra pedig a váltakozó előjelű 

sávok, ez arra utal, hogy a szétszabdalt hátsággerincek ma is "élnek", azaz folyamatosan 

termelik az új óceáni fenékanyagot. Ekkor viszont 

− mivel a hátságok gerincvonala mentén 

mindenütt anyag áramlik szét 

− az elvetődött gerincrészek (a 12. ábra jobb oldalán látható  



A  és  B  pont) között az óceáni fenékanyag egymással ellentétes irányban mozog. Ez az 

elmozdulás azonban nem folyamatos, hanem a jelzett  A  és  B  pont között a kőzetekben 

először rugalmas energia halmozódik fel, majd amikor ez eléri a kőzetek törési 

szilárdságát, az anyag a vetődési sík mentén eltörik, hirtelen elmozdulás lép fel és a 

rugalmas energia földrengéshullámok formájában szétterjed. A 12. ábra jobb oldalán 

világosan látszik, hogy az óceáni hátságok elvetődött gerincrészeit összekötő törési 




13. előadás: Geotektonika 

13-11 


zónákban relatív elmozdulás kizárólag az  A  és a  B  pont között lép fel, ezen pontokon 

kívül a kőzettestek már együtt mozognak; tehát a törési zóna mentén földrengések is csak 

kizárólag itt keletkezhetnek. Ezt a típusú törést transzform törésnek nevezzük. 

Ha most az eddigiektől függetlenül, csupán a morfológia alapján gondolkodnánk, a 

törésvonalat látva a geológiában már jó1 ismert egyszerű harántvetődést gyanítanánk és 

− 

feltételezve, hogy a vetődési folyamat még ma is tart 



− bizonyára arra a megállapításra 

jutnánk, hogy a törési zónának teljes hosszában szeizmikus aktivitást kell mutatnia. (Ezt az 

esetet a 12. ábra bal oldalán láthatjuk, ahol a szeizmikus aktivitás területét keresztekkel 

jelöltük. 

Az egyszerű harántvetődés és az óceánfenék széttolódását bizonyító transzform 

vetődés tehát szeizmológiai vizsgálatokkal pontosan elkülöníthető. Mivel az óceáni 

hátságok mentén a földrengések epicentrumainak eloszlása teljesen egyértelműen a 

vetődések transzform jellegét igazolják, ez tehát nem egyéb, mint a spreading (az 

óceánfenék szétterjedés) bizonyítása. Ugyancsak a széttolódást bizonyítja óceáni hátságok 

mentén kipattanó földrengések fészekmechanizmusa. 

Megállapíthatjuk tehát, hogy a világ óceánjain áthaladó hatalmas méretű 

hátságrendszer Földünknek az a különös helyszíne, ahol a földkéreg állandóan születőben 

van. A felszínre ömlő és szétterjedő kéreg alatti olvadt kőzetanyag eredményezi az 

óceánok alatti ismert bazaltvulkánosságot és hozza létre a mágneses anomáliasávokat. 

Ugyancsak ez magyarázza a hátságok magas hőáramát és a rendszerint pozitív gravitációs 

Faye-anomáliákat, valamint a negatív Bouguer-anomáliákat. A hátságrendszer mentén 

keletkező földrengéseket pedig a szétszakadó és a transzform vetődések vonalán 

elmozduló 

− közben egymással súrlódó − kőzettestek okozzák. 

A globális tektonika (lemeztektonika) elmélete 

Az 1960-as évek derekán a földtudományokkal foglalkozó szakemberek bizonyítva 

láttak két különböző vándorlási elméletet: a kontinensek vándorlását és az óceáni 

medencék széttolódását. Tisztázatlan volt azonban, hogyan kapcsolódik egymáshoz e két 

mozgásrendszer, illetve van-e egyáltalán kapcsolat az óceánfenék széttolódása és a 

kontinensek vándorlása között. Ezekben az időkben a szakemberek érezték, hogy 

hamarosan nagy felfedezés fog bekövetkezni. Ez a felfedezés az 1960-as évek végén 

született meg, amikor a két mozgásrendszert sikerült egységbe hozni és létrejött a szintézis, 

amelyet lemeztektonikának nevezünk. A lemeztektonika elmélete szerint az óceáni 

medencék és a kontinensek nem külön vándorolnak, hanem olyan nagy egységek (ún. 

litoszféralemezek) mozognak, amelye általában óceáni és kontinentális területeket egyaránt 

magukban foglalnak. A lemeztektonika alapvetően ú utakat nyitott a földtudományokban, 

jelenleg a legátfogóbb és legjelentősebb geotektonikai elmélet, amely alkalmas arra, hogy 

megmagyarázza a földtudományok alapproblémáit. 



A lemeztektonika alaptételei 

A lemeztektonika elmélete szerint a Földünk felszíne hat nagy és több kisebb, kb. 60-

120  km vastagságú litoszféralemezre osztható. Ugyanazon litoszféralemezek általában 

kontinentális és óceáni területeket egyaránt magukban foglalhatnak. Ezek a közel 

merevnek tekinthető lemezek egymáshoz viszonyítva mozognak. Közöttük három 

különböző mozgásforma lehetséges: két lemez vagy távolodik egymástól, vagy szembe 

mozog egymással, vagy elcsúszik egymás mellett. Ezt a 13. ábrán látható modell 

szemlélteti. 




Óravázlat a Geofizikai alapismeretek előadásaihoz 

13-12 


Az egymástól távolodó lemezszegélyek mentén a litoszféralemezek alatt levő 

asztenoszférából állandóan új kőzetanyag tör a felszínre és nô hozzá a lemezszegélyekhez. 

Ezek az akkréciós (növekedő) lemezszegélyek. Ilyenek az óceáni hátságok és valószínűleg 

ilyen a most kialakuló Kelet-Afrikai-árok, a Vörös-tenger és a Bajkál tó vidéke. 

A második mozgásforma esetében két lemez szembe mozog egymással. Attól függően, 

hogy milyen típusú lemezek ütköznek, két alapeset lehetséges. Amikor kontinentális lemez 

ütközik óceáni lemezzel, akkor az óceáni lemez a kontinentális terület alá bukik, lehatol 

több száz km mélységbe, majd feloszlik az asztenoszféra anyagában. Ha azonban két 

kontinentális lemez ütközik, akkor ennél lényegesen bonyolultabb kép alakul ki, mivel 

egyik lemez sem tud a másik alá hatolni. Ekkor olyan zóna jön létre, ahol a kőzetek 

összenyomódnak, meggyűrődnek, összetöredeznek, hatalmas alá- és fölétolódások 

alakulnak ki. Az egymással szembe mozgó lemezek határai a konszumációs 



lemezszegélyek, illetve az alátolódó lemezek esetében más néven a szubdukciós zónák

Ezeken a területeken találhatók a mélytengeri árkok, ezekkel párhuzamosan helyezkednek 

el az aktív szeizmikus és vulkáni övek és itt találhatók az orogén (hegységképződési) övek 

is. Ilyen területek pl. a Csendes-óceánt szegélyező cirkumpacifikus öv és az Alp-

Himalájai-Melanéziai övezet. 

 

13. ábra:  A litoszféralemezek mozgásformái 

A harmadik mozgásforma két lemez között a közeledés vagy a távolodás nélküli 

horizontális elcsúszás, a transzform vetődés. A leghíresebb példa erre a kaliforniai Szent-

András-törésvonal és a törökországi Anatóliai-vetődés. 

A különféle lemezszegélyek és mozgásformák vázlatos képe a 13. ábrán látható; ahol 



A  az akkréciós lemezszegélyeket,  S  a szubdukciós zónákat és  T  a transzform 

vetődéseket jelöli. 

Az egyes litoszféralemezek belső részei tektonikai szempontból nyugodt területek, a 

tektonikai aktivitás zónái a lemezek szétszakadó, az egymással szembe mozgó és az 

egymás mellett elcsúszó szegélyei. A Föld kérge és a felső köpenyének egy része 

összefüggő és együttmozgó részt alkot, amelyet litoszféralemezeknek nevezünk. A lemez 

elnevezést részben a merevségük, részben pedig az indokolja, hogy ezek vízszintes 

kiterjedése legalább tízszerese, de több esetben néhány százszorosa a vastagságuknak. A 

litoszféralemezek alatt levő több száz km vastag és igen kis merevségű övet 

asztenoszférának hívjuk, míg a földköpeny fennmaradó részét, amely ismét nagyobb 

merevséggel rendelkezik és a tektonikai folyamatokban már nem vesz részt, mezoszférának 

szokás nevezni. 



13. előadás: Geotektonika 

13-13 


A lemezhatárok megállapítása 

A litoszféralemezek határainak megállapítása az esetek jelentős részében egyszerű 

feladat, mivel ezek bizonyos felszíni formák alapján is felismerhetők. Lemezhatárok 

vannak pl. az "élő" óceáni hátságok, a mélytengeri árkok és a transzform törések mentén. 

A kevésbé egyértelmű esetekben a lemezhatárokat a Föld tektonikusan aktív zónái 

jelölik ki, ezért a Föld szeizmicitás térképe a lemezhatárok megállapításához 

nélkülözhetetlen. Bizonyos esetekben azonban a szeizmicitás térképek sem adnak biztos 

segítséget a lemezhatárok meghatározásához. Az Alp-Himalájai öv nagy részén pl. a 

földrengések több száz km szélességű sávban pattannak ki, ezért itt a lemezhatárok 

helyének pontos meghatározása igen nehéz feladat. Bizonytalan lemezhatárok más 

helyeken is előfordulnak; a későbbiekben ezekkel még részletesebben foglalkozunk. 

A litoszféralemezek mozaikja 

Ma még nincs véglegesen lezárva az a kérdés, hogy pontosan hány litoszféralemez 

található a Földön, mivel egyrészt bizonyos lemezhatárok pontos megállapítása még nem 

történt meg, másrészt a válasz attól is függ, hogy a lemezek legkisebb méretének és a 

lemezhatárok menti legkisebb elmozdulásoknak mely értékét fogadjuk el. Így az 

alapkérdés inkább az, hogy mekkora azon litoszféralemezek minimális száma, melyek 

kielégítően meghatározzák a globális tektonikai modellt. L

E

  P



ICHON

 1968-ban hat 

lemezből álló modellt alkalmazott és meghatározta az egyes lemezek közötti relatív 

sebességeket. A hat legnagyobb lemez: az Amerikai-, az Eurázsiai-, az Afrikai-, az Indiai-

Ausztráliai-, az Antarktiszi-, és a Pacifikus-lemez. Később ezt a modellt további több mint 

30 kisebb/nagyobb lemez, illetve tábla figyelembevételével finomították. A felsorolt 

lemezek elhelyezkedése és a lemezhatárok a 14. ábrán láthatók. 

 

14. ábra:  A nagyobb litoszféralemezek és egymáshoz viszonyított 



mozgási sebességük 

Ma már geodéziai mérésekkel a különböző lemezhatárok mentén bárhol 

meghatározható a lemezek egymáshoz viszonyított mozgási sebessége. A 14. ábrán a 

nagyobb litoszféralemezek legjellegzetesebb egymáshoz viszonyított mozgási 




Óravázlat a Geofizikai alapismeretek előadásaihoz 

13-14 


sebességértékeit is feltüntettük cm/év dimenzióban, (a pozitív értékek távolodást, a negatív 

értékek közeledést jelentenek). Látható, hogy a legnagyobb elmozdulások a Pacifikus-, és 

az Indiai-Ausztráliai-lemez határai mentén tapasztalhatók. 

A Föld felszíni formáinak kialakulása 

A földtudományokban régóta létezik néhány megoldásra váró alapprobléma. Ezek 

közül leginkább az a folyamat vár magyarázatra, amely a Föld felszínét kialakította és 

állandóan megújítja. Ezzel kapcsolatosan felmerül néhány igen fontos részletkérdés is, pl.: 

a nagy lánchegységek kialakulása, az óceáni medencék feltűnően fiatal kora, az 

ősmaradványok és a különböző  kőzetek területi eloszlása stb. A lemeztektonika 

segítségével a földtudományok alapkérdéseinek nagy részére kielégítő magyarázat adható, 

ezek közül most csak egyetlen kérdéssel nagy lánchegységek képződésével foglalkozunk. 

Érdekes, hogy a lánchegységek kőzeteinek nagy részét alkotó tengeri üledékek hogyan 

kerülnek több száz, sőt több ezer méter magasságra. Képzeljük el azt az esetet, amikor 

szárazföldi kőzetlemez alá olyan óceáni litoszféralemez tolódik, amely óceáni és 

kontinentális területet egyaránt tartalmaz. Az óceáni lemez a kontinentális talapzat 

közelében nagy mennyiségű olyan tengeri üledéket hordoz, amely a nyílt óceánon 

képződött és közvetlenül a bázisos, ultrabázisos óceáni kéreganyagra rakódott le. Amikor a 

szubdukciós zónában már az összes óceáni kőzetlemez alátolódott és a kontinentális 

területek ütköznek, akkor érdekes jelenségek történnek. Az összeütközési zónában 

bizonyos kőzetek, amelyek az óceánok mélyén terültek el (tehát a mélytengeri üledékek és 

az ún. párnás bazaltok) összetorlódnak és akár több ezer métert elérő magasságba 

gyűrődhetnek fel. Ha ehhez hozzávesszük az ütközés helyén kialakuló nagy nyomás-, és 

magas hőmérséklet-értékeket, akkor könnyen megérthetjük, hogy ebben a zónában miért 

jönnek létre kőzetátalakulások, hogyan fejlődnek ki a lánchegységek jellegzetes kőzetei. 

A lemezek összetartó mozgását az ütközéseknél fellépő ellenálló erők előbb-utóbb 

megállítják. Valószínű, hogy a lemezek relatív mozgásának periodikus megváltozásában 

legfőbb ok a kontinensek összeütközése. 



Yüklə 85,97 Kb.

Dostları ilə paylaş:




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

    Ana səhifə