Википедија

Srednjookeanski greben

Srednjookeanski greben je podvodni planinski lanac, formiran efektom tektonike ploča. Izdizanje okeanskog dna događa se kada se konvekcijske struje u omotaču uzdižu pod okeansku koru i stvore magmu na mestu gde se nalazi divergentna granica između dve litosferne ploče. Srednjookeanski grebeni su povezani i čine globalni sistem srednjookeanskih grebena, koji su deo svakog okeana, što ih čini najdužim planinskim lancem na svetu. Neprekinuti planinski lanac je dug oko 65.000 km, a totalna dužina ovog sistema je 80.000 km.

Srednjookeanski greben
Okeanska kora se formira na mestu grebena, dok se litosferna ploča subdukuje nazad u astenosferu na mestu rovova.

Globalni sistem

uredi
 
Rasprostranjenost srednjeokeanskih grebena u svetu

Srednjookeanski grebeni sveta su povezani i formiraju Okeanski greben, jedinstveni globalni sistem srednjeokeanskih grebena koji je deo svakog okeana, što ga čini najdužim planinskim vencem na svetu. Neprekidni planinski lanac je dugačak 65.000 km (40.400 mi) (nekoliko puta duži od Anda, najdužeg kontinentalnog planinskog lanca), a ukupna dužina sistema okeanskih grebena je 80.000 km (49.700 mi).[1]

Opis

uredi

Srednjookeanski grebeni su geološki aktivni jer nova magma konstantno izbija na okeansko dno, u koru na i u blizini rascepa (riftova) duž osa grebena. Kristalizovana magma gradi novu koru, uslovno rečeno od bazalta i gabra.

Stene koji čine koru ispod okeanskog dna su najmlađe na osi grebena, a starost im raste udaljavanjem od spomenute ose. Nova bazaltna magma izbija na i u blizini ose grebena zbog dekompresijskog topljenja Zemljinog omotača ispod te ose.

Okeanska kora izgrađena je od stena koje su mnogo mlađe nego sama Zemlja — kora u okeanskim basenima nije starija od 200 miliona godina, zato što je u neprestanom procesu „obnavljanja“ na srednjookeanskim grebenima. Okeanska dubina raste udaljavanjem od srednjookeanskog grebena, a najveće dubine su u okeanskim rovovima. Kako se okeanska kora udaljava od ose grebena, peridotiti u kori se hlade i postaju sve krući. Kora i relativno kruti peridotiti ispod te kore čine okeansku litosferu.

Morfologija

uredi

U centru širenja na srednjeokeanskom grebenu, dubina morskog dna je približno 2.600 m (8.500 ft).[2][3] Na bokovima grebena, dubina morskog dna (ili visina lokacije na srednjeokeanskom grebenu iznad osnovnog nivoa) je u korelaciji sa njegovom starošću (starošću litosfere gde se meri dubina). Odnos dubine i starosti može se modelovati hlađenjem ploče litosfere[4][5] ili poluprostora plašta.[6] Dobra aproksimacija je da je dubina morskog dna na lokaciji na širem srednjeokeanskom grebenu proporcionalna kvadratnom korenu starosti morskog dna.[6] Ukupan oblik grebena je rezultat Pratove izostazije: blizu ose grebena, nalazi se vrući omotač male gustine koji podržava okeansku koru. Kako se okeanska ploča hladi, dalje od ose grebena, litosfera okeanskog omotača (hladniji, gušći deo omotača koji zajedno sa korom čini okeanske ploče) se zgušnjava, a gustina se povećava. Tako je starije morsko dno podvučeno gušćim materijalom i dublje je.[4][5]

Stopa širenja je brzina kojom se okeanski basen širi usled širenja morskog dna. Stope se mogu izračunati mapiranjem morskih magnetnih anomalija koje obuhvataju srednjeokeanske grebene. Kako se kristalizovani bazalt ekstrudiran na osi grebena hladi ispod Kirijevih tačaka odgovarajućih oksida gvožđa-titanijuma, u tim oksidima se beleže pravci magnetnog polja paralelni sa magnetnim poljem Zemlje. Orijentacije polja sačuvane u okeanskoj kori sadrže zapis pravaca Zemljinog magnetnog polja sa vremenom. Pošto je polje imalo obrnute pravce u poznatim intervalima tokom svoje istorije, obrazac geomagnetnih preokreta u okeanskoj kori može se koristiti kao indikator starosti; s obzirom na starost kore i udaljenost od ose grebena, mogu se izračunati brzine širenja.[2][3][7][8]

Stope širenja se kreću od približno 10-200 mm/god.[2][3] Grebeni koji se sporo šire, kao što je Srednjoatlantski greben, proširili su se mnogo manje (pokazujući strmiji profil) od bržih grebena kao što je Istočnopacifički uspon (blag profil) za isto vreme i hlađenje i posledično batimetrijsko produbljivanje.[2] Grebeni koji se sporo šire (manje od 40 mm/god) uglavnom imaju velike riftne doline, ponekad široke i do 10–20 km (6,2–12,4 mi), i veoma neravni teren na grebenu koji može imati reljef do 1.000 m (3.300 ft).[2][3][9][10] Nasuprot tome, grebeni koji se brzo šire (veći od 90 mm/god) kao što je istočnopacifički uspon nemaju riftne doline. Brzina širenja Severnoatlantskog okeana je ~ 255 mm/god, dok je u regionu Pacifika 80–145 /god.[11] Najviša poznata stopa je preko 200 mm/god u miocenu na Istočnopacifičkom usponu.[12] Grebeni koji se šire brzinom <20 mm/god nazivaju se grebenima ultrasporog širenja[3][13] (npr. greben Gakel u Arktičkom okeanu i Jugozapadni indijski greben).

Centar za širenje ili osa se obično povezuje sa rasedom transformacije koji je orijentisan pod pravim uglom u odnosu na osu. Bokovi srednjeokeanskih grebena su na mnogim mestima obeleženi neaktivnim ožiljcima transformacionih raseda koji se nazivaju zonama preloma. Pri većim brzinama rasipanja ose često prikazuju preklapajuće centre širenja kojima nedostaju greške povezivanja transformacije.[2][14] Dubina ose se menja na sistematski način sa manjim dubinama između odstupanja, kao što su transformacioni rasedi i preklapajući centri širenja koji dele osu na segmente. Jedna hipoteza za različite dubine duž ose su varijacije u snabdevanju magmom u centru širenja.[2] Ultraspori grebeni koji se šire formiraju i magmatske i amagmatske (trenutno nemaju vulkansku aktivnost) segmente grebena bez transformacionih raseda.[13]

Vulkanizam

uredi
 
Starost okeanske kore. Crvena je najnovija, a plava je najstarija.

Srednjookeanski grebeni pokazuju aktivni vulkanizam i seizmičnost.[3] Okeanska kora je u stalnom stanju „obnavljanja“ na srednjeokeanskim grebenima kroz procese širenja morskog dna i tektonike ploča. Nova magma stalno izbija na dno okeana i upada u postojeću okeansku koru na i blizu pukotina duž osovina grebena. Stene koje čine koru ispod morskog dna su najmlađe duž ose grebena i stare sa povećanjem udaljenosti od te ose. Nova magma bazaltnog sastava se pojavljuje na i blizu ose zbog dekompresijskog topljenja u donjem Zemljinom omotaču.[15] Izentropski uzlazni čvrsti materijal omotača prelazi temperaturu solidusa i topi se. Kristalizovana magma formira novu koru bazalta poznatu kao MORB za bazalt srednjeg okeanskog grebena, i gabro ispod njega u donjoj okeanskoj kori.[16] Bazalt srednjeg okeanskog grebena je toleitski bazalt i ima malo nekompatibilnih elemenata.[17][18] Hidrotermalni otvori napajani magmatskom i vulkanskom toplotom su uobičajena karakteristika centra širenja okeana.[19][20] Karakteristika izdignutih grebena je njihova relativno visoka vrednost toplotnog toka, koja se kreće od 1 μcal/cm² s do oko 10 μcal/cm² s.[21] (Mikrokalorije po centimetru kvadratnom u sekundi)

Većina kore u okeanskim basenima stara je manje od 200 miliona godina,[22][23] što je mnogo mlađe od starosti Zemlje od 4,54 milijarde godina. Ova činjenica odražava proces reciklaže litosfere u Zemljin omotač tokom subdukcije. Kako se okeanska kora i litosfera udaljavaju od ose grebena, peridotit u donjoj litosferi plašta se hladi i postaje čvršći. Kora i relativno krut peridotit ispod nje čine okeansku litosferu, koja se nalazi iznad manje krute i viskozne astenosfere.[3]

Proces nastanka

uredi

Dva procesa, potiskivanje od grebena i povlačenje ploče, smatraju se odgovornim za širenje opaženo na srednjookeanskim grebenima, ali ipak postoji nesigurnost koji od njih je dominantan. Potiskivanje od grebena javlja se tamo gde težina grebena potiskuje ostatak tektonske ploče od grebena, često prema zoni subdukcije. U zoni subdukcije do izražaja dolazi povlačenje ploče. Naime težina tektonske ploče koja se subdukuje pod naležuću ploču povlači za sobom ostatak ploče.

Drugi proces za koji se pretpostavlja da doprinosi nastanku nove okeanske kore na srednjookeanskim grebenima jesu kovekciona kretanja mantla. Međutim, mnoga su istraživanja pokazala da je gornji Zemljin omotač (astenosfera) previše plastičan (fleksibilan) da bi generisao dovoljno trenje za odguravanje tektonske ploče. Verovatnije je da izdizanje omotača (plašta), koje uzrokuje formiranje magme ispod srednjookeanskih grebena, uključuje samo omotač iznad dubine od 400 km, kako je zaključeno iz seizmičke tomografije i iz istraživanja seizmičkog diskontinuiteta negde na dubini od 400 km. Relativno plitke dubine na kojima dolazi do izdizanja omotača ispod grebena su više u skladu s procesom „povlačenja ploče“.

Brzina kojom na srednjookeanskom grebenu nastaje novi materijal poznata je na osnovu brzine širenja, a meri se u mm/god. Uobičajena podela brzina širenja jeste brza, umerena i spora, čije vrednosti su generalno veće od 100 mm/god, oko 60 mm/god, i manje od 20 mm/god. Brzina širenja severnog Atlantika je 10 mm/god, dok u Pacifiku te vrednosti dostižu vrednosti od 40—60 mm/god.

Sistemi srednjookeanskih grebena formiraju novu okeansku koru. Kako se kristalizovani bazalt istisnut na osi grebena hladi ispod Kirijeve tačke koja odgovara gvožđe-titanijumskim oksidima, u njima je sačuvan smer magnetskog polja paralelan Zemljinom magnetskom polju. Uzorak magnetskih pomeranja u okeanskoj kori može se koristiti kao pokazatelj starosti jer je magnetsko polje Zemlje menjalo smer u nepravilnim intervalima tokom geološke prošlosti. Na isti način, uzorak pomeranja zajedno sa merenjem starosti kore koristi se kao pomoć u određivanju istorije Zemljinog magnetskog polja.

Vidi još

uredi

Reference

uredi
  1. ^ „What is the longest mountain range on earth?”. Ocean Facts. NOAA. Pristupljeno 17. 10. 2014. 
  2. ^ a b v g d đ e Macdonald, Ken C. (2019), „Mid-Ocean Ridge Tectonics, Volcanism, and Geomorphology”, Encyclopedia of Ocean Sciences (na jeziku: engleski), Elsevier, str. 405—419, ISBN 9780128130827, doi:10.1016/b978-0-12-409548-9.11065-6 
  3. ^ a b v g d đ e Searle, Roger, 1944– (2013-09-19). Mid-ocean ridges. New York. ISBN 9781107017528. OCLC 842323181. 
  4. ^ a b Sclater, John G.; Anderson, Roger N.; Bell, M. Lee (1971-11-10). „Elevation of ridges and evolution of the central eastern Pacific”. Journal of Geophysical Research. 76 (32): 7888—7915. Bibcode:1971JGR....76.7888S. ISSN 2156-2202. doi:10.1029/jb076i032p07888. 
  5. ^ a b Parsons, Barry; Sclater, John G. (1977-02-10). „An analysis of the variation of ocean floor bathymetry and heat flow with age”. Journal of Geophysical Research. 82 (5): 803—827. Bibcode:1977JGR....82..803P. ISSN 2156-2202. doi:10.1029/jb082i005p00803. 
  6. ^ a b Davis, E.E; Lister, C. R. B. (1974). „Fundamentals of Ridge Crest Topography”. Earth and Planetary Science Letters. 21 (4): 405—413. Bibcode:1974E&PSL..21..405D. doi:10.1016/0012-821X(74)90180-0. 
  7. ^ Vine, F. J.; Matthews, D. H. (1963). „Magnetic Anomalies Over Oceanic Ridges”. Nature (na jeziku: engleski). 199 (4897): 947—949. Bibcode:1963Natur.199..947V. ISSN 0028-0836. S2CID 4296143. doi:10.1038/199947a0. 
  8. ^ Vine, F. J. (1966-12-16). „Spreading of the Ocean Floor: New Evidence”. Science (na jeziku: engleski). 154 (3755): 1405—1415. Bibcode:1966Sci...154.1405V. ISSN 0036-8075. PMID 17821553. S2CID 44362406. doi:10.1126/science.154.3755.1405. 
  9. ^ Macdonald, Ken C. (1977). „Near-bottom magnetic anomalies, asymmetric spreading, oblique spreading, and tectonics of the Mid-Atlantic Ridge near lat 37°N”. Geological Society of America Bulletin (na jeziku: engleski). 88 (4): 541. Bibcode:1977GSAB...88..541M. ISSN 0016-7606. doi:10.1130/0016-7606(1977)88<541:NMAASO>2.0.CO;2. 
  10. ^ Macdonald, K. C. (1982). „Mid-Ocean Ridges: Fine Scale Tectonic, Volcanic and Hydrothermal Processes Within the Plate Boundary Zone”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 10 (1): 155—190. Bibcode:1982AREPS..10..155M. doi:10.1146/annurev.ea.10.050182.001103. 
  11. ^ Argus, Donald F.; Gordon, Richard G.; DeMets, Charles (2010-04-01). „Geologically current plate motions”. Geophysical Journal International (na jeziku: engleski). 181 (1): 1—80. Bibcode:2010GeoJI.181....1D. ISSN 0956-540X. doi:10.1111/j.1365-246X.2009.04491.x  . 
  12. ^ Wilson, Douglas S. (1996). „Fastest known spreading on the Miocene Cocos-Pacific Plate Boundary”. Geophysical Research Letters (na jeziku: engleski). 23 (21): 3003—3006. Bibcode:1996GeoRL..23.3003W. ISSN 1944-8007. doi:10.1029/96GL02893. 
  13. ^ a b Dick, Henry J. B.; Lin, Jian; Schouten, Hans (novembar 2003). „An ultraslow-spreading class of ocean ridge”. Nature. 426 (6965): 405—412. Bibcode:2003Natur.426..405D. ISSN 1476-4687. PMID 14647373. S2CID 4376557. doi:10.1038/nature02128. 
  14. ^ Macdonald, Ken C.; Fox, P. J. (1983). „Overlapping spreading centres: new accretion geometry on the East Pacific Rise”. Nature. 302 (5903): 55—58. Bibcode:1983Natur.302...55M. ISSN 1476-4687. S2CID 4358534. doi:10.1038/302055a0. 
  15. ^ Wilson, Marjorie (1993). Igneous petrogenesis. London: Chapman & Hall. ISBN 978-0-412-53310-5. 
  16. ^ Michael, Peter; Cheadle, Michael (20. 2. 2009). „Making a Crust”. Science. 323 (5917): 1017—18. PMID 19229024. S2CID 43281390. doi:10.1126/science.1169556. 
  17. ^ Hyndman, Donald W. (1985). Petrology of igneous and metamorphic rocks (2nd izd.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-031658-4. 
  18. ^ Blatt, Harvey; Robert Tracy (1996). Petrology (2nd izd.). Freeman. ISBN 978-0-7167-2438-4. 
  19. ^ Spiess, F. N.; Macdonald, K. C.; Atwater, T.; Ballard, R.; Carranza, A.; Cordoba, D.; Cox, C.; Garcia, V. M. D.; Francheteau, J. (1980-03-28). „East Pacific Rise: Hot Springs and Geophysical Experiments”. Science (na jeziku: engleski). 207 (4438): 1421—1433. Bibcode:1980Sci...207.1421S. ISSN 0036-8075. PMID 17779602. S2CID 28363398. doi:10.1126/science.207.4438.1421. 
  20. ^ Martin, William; Baross, John; Kelley, Deborah; Russell, Michael J. (2008-11-01). „Hydrothermal vents and the origin of life”. Nature Reviews Microbiology. 6 (11): 805—814. ISSN 1740-1526. PMID 18820700. S2CID 1709272. doi:10.1038/nrmicro1991. 
  21. ^ Hekinian, R., ur. (1982-01-01), „Chapter 2 The World's Oceanic Ridge System”, Elsevier Oceanography Series, Petrology of the Ocean Floor (na jeziku: engleski), Elsevier, 33, str. 51—139, ISBN 9780444419675, doi:10.1016/S0422-9894(08)70944-9, Pristupljeno 2020-10-27 
  22. ^ Larson, R.L., W.C. Pitman, X. Golovchenko, S.D. Cande, JF. Dewey, W.F. Haxby, and J.L. La Brecque, Bedrock Geology of the World, W.H. Freeman, New York, 1985.
  23. ^ Müller, R. Dietmar; Roest, Walter R.; Royer, Jean-Yves; Gahagan, Lisa M.; Sclater, John G. (1997-02-10). „Digital isochrons of the world's ocean floor”. Journal of Geophysical Research: Solid Earth (na jeziku: engleski). 102 (B2): 3211—3214. Bibcode:1997JGR...102.3211M. doi:10.1029/96JB01781  . 

Literatura

uredi

Spoljašnje veze

uredi
 
Srednjookeanski greben na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wiki.x.io/w/index.php?title=Средњоокеански_гребен&oldid=27924786”