Mid-ocean harjanne

Keskimmäisen valtameren harjanteiden kulku maailmankartalla
Fyysinen maailmankartalla lukien helpotus valtameren lattiat mukaan Heezen ja Tharp käsin piirtämä Heinrich C. Berann (1977). Välimeren harjanteiden kulku näkyy selvästi siitä.

Keskiselänne ( engl. Mid-Oceanic Ridge , lyhennettynä MOR ) on tulivuoren aktiivinen vuorijono on syvänmeren , ulottuu saumaa pitkin kahden erilaiset (eriäviä) litosfäärin levyt ulottuu. Luo jatkuvasti uutta tämän vuorijonon valtameren kuoren keskiakselille , tämä prosessi on merenpohjan leviämistä (Seafloor Spreading). Harjanteet kulkevat kaikkien valtamerialtaiden läpi. Suurin osa tästä järjestelmästä on Atlantin keskiosa , jolla Atlantin valtameri onkasvaa vuosittain kahdella senttimetrillä. Lukuisten muunnoshäiriöiden takia koko selkäjärjestelmä on jaettu yksittäisiin segmentteihin.

Subduktiovyöhykkeiden ja kuumien pisteiden lisäksi keskimmäiset valtameren harjanteet kuuluvat magmaattisen toiminnan keskuksiin maan päällä. Yksi tämän magmatismin ilmentymä on ns. Mustat tupakoitsijat .

Kuoren muodostuminen

Valtameren keskiharja ( petrologiset prosessit)
Valtameren keskiharja (kemialliset prosessit)

Lithospheric levyt, joita voidaan pitää jäykkinä, “kelluvat” kovalla sublithosfäärisen maan vaipalla , joka kohoaa hitaasti laajenemisvyöhykkeen alla vaipan konvektion aikana . Nousun aikana paine ja siten sulamispiste putoavat siten, että vaippakallion komponentit, joiden sulamispisteet ovat matalimmat, nesteytyvät (ns. Osittainen sulaminen ). Tämä alkaa syvyydellä 10-70 km, riippuen vesipitoisuus vaipan ja riittoisuus . Nestemäinen osa nousee halkeamissa ja kalliohuokosissa ja muodostaa magmakammion suhteellisen matalalla syvyydellä selän alla.

Oceanic kuori koostuu kolmesta kerroksesta, joilla on samanlainen, perus koostumus. Yläkerros koostuu basaatista , joka tuli esiin laavasta , joka tunkeutui magmakammiosta merenpohjaan ja jähmettyä siellä nopeasti. Tyynylaava on siis tyypillistä tälle kerrokselle . Keskikerros koostuu kiinteytetystä magmasta, joka ei päässyt merenpohjaan, mutta kiteytyi suhteellisen nopeasti kanavien muodossa . Vastaava ganggikivi on hyvin samanlainen kuin merenpohjan basaltti. Molempia kutsutaan keskellä valtameren harjanteen basalttia (MORB lyhyesti) johtuen erityisestä geokemiallisesta allekirjoituksesta, joka on vain keskellä valtameren harjanteita olevilla basalttisilla kivillä . Alempi kerros koostuu syvästä kivigabroosta , jonka mineraalikoostumus on identtinen MORB: n kanssa. Se edustaa magmakammion hitaasti jäähdytettyä ja kiteytynyttä sulaa. Kuoren alapuolella yhdistyy ultramamaattinen litosfäärinen vaippa. Merimaisessa litosfäärissä ylempi osa koostuu pääosin Harzburgitesta , vaippakivestä , joka jää MOR-magman sulamisen jälkeen.

Meren puolivälissä sijaitsevien harjanteiden nuori kuori näyttää monia rakoja ja halkeamia. Lisäksi se on edelleen erittäin kuuma tietyllä etäisyydellä merenpohjasta, etenkin magmakammion läheisyydessä. Merivesi, joka tunkeutuu syvälle rakoihin, lämmitetään 400–500 ° C: seen siten, että tapahtuu hydroterminen kierto (katso myös valtameren pohjan metamorfoosi ). Vesi liuottaa kemialliset yhdisteet kivestä. Kun se tulee esiin merenpohjaan, vesi jäähtyy äkkiä, jolloin kemiallisten yhdisteiden saostua muodossa hienojen hiukkasten sulfidisten malmimineraalien ( ” musta tupakoitsija ”) ja on talletettu kuten malmin lietettä läheisyydessä uloskäyntikohdat. Kuten talletukset, joka syntyi kauempana geologiset ohi ja on nyt löytyy mantereella seurauksena vuori muodostumista , muodostavat ns tulivuoren-exhalative talletukset . Esimerkki tästä on Kyproksen kuparimalmi, jota on louhittu muinaisista ajoista lähtien.

Joissakin paikoissa keski-valtameren harjanteet nousevat niin pitkälle, että ne lävistävät veden pinnan ja muodostavat valtamerisaaria. Esimerkkejä ovat Azorit ja Ascension- saari Atlantilla. Erityistapaus on Islanti , joka on epätavallisen suuri valtamerisaarelle . MOR-tulivuoren ja kuuman pisteen tulivuoren yhdistelmän oletetaan olevan syynä korkeaan magmaattiseen aktiivisuuteen siellä. Lisäksi ainakin saaren kaakkoisosa näyttää olevan Grönlannin vanhan mannerkuoren alla.

ominaisuudet

Valtameren keskiosilla on erityisiä ominaisuuksia leviämisnopeudesta riippuen. Siksi erotetaan selät, joilla on korkea (> 65 mm / vuosi, erinomainen esimerkki: itäisen Tyynenmeren selkä ), selkä matalalla (<65 mm / vuosi, erinomainen esimerkki: Keski-Atlantin selkä ) ja selkä, jolla on erittäin matala (<20 mm / vuosi) levitysmäärä . Nopeasti leviävät harjanteet , hitaasti leviävät harjanteet ja erittäin hitaasti leviävät harjanteet ).

Tällä hetkellä Gakkel Ridge että Jäämeri pidetään harjun alimpaan tunnettuun riittoisuus (välillä 6 ja 13 mm vuodessa).

Epäjatkuvuudet

Eteläisen Tyynenmeren korkeusmalli. Ympyrä merkitsee siirtymistä itäiseltä Tyynenmeren alueelta Tyynenmeren ja Etelämantereen harjanteelle yli 1000 km.

Keski-valtameren harjanteet on yleensä jaettu harjanteen pitkittäisakseliin nähden poikittain kulkevilla aktiivisilla muunnosvikoilla suureen määrään toisistaan ​​poikkeavia segmenttejä, joista jokaisella on tasainen leviämisnopeus. Siten MOR: lla ei ole pelkästään toisistaan ​​poikkeavia levyrajoja pitkin pitkittäisakselia, vaan myös konservatiivisia levyrajoja pitkin pitkittäisakselia. Äärimmäisissä tapauksissa nämä muunnososat voivat olla yli 1000 kilometriä pitkiä, esimerkiksi Tyynenmeren eteläosassa. Muunnosvikojen määrä riippuu selkänojan leviämisnopeudesta: se on suurempi selillä, joilla on alempi levitysnopeus. Keski-Atlantin harjanteen muutosviat ovat vain noin 50 kilometrin päässä toisistaan, kun taas Itäisen Tyynenmeren harjanteella ne ovat useita satoja kilometrejä.

Ns. Päällekkäiset levityskeskukset (lyhennettynä OSC) tunnetaan myös nopeasti kasvavasta itäisen Tyynenmeren harjanteesta . Nämä ovat takasegmenttejä, jotka on siirretty toisistaan ​​muutamalla kilometrillä selän pituusakselin poikki ja joiden päät menevät päällekkäin selän pitkittäisakselin kanssa. Oletetaan, että OSC on alkanut normaaleista muunnossiirtymistä siinä, että leviävät harjanteet etenevät rajoittavan muunnoshäiriön ulkopuolella. Mikrolevyt voivat lopulta nousta kahden päällekkäisen pään väliseltä alueelta. Esimerkkejä tällaisista levyistä ovat pääsiäislevy ja Juan Fernandez -levy Itäisen Tyynenmeren harjanteella.

topografia

Valtameren keskiharjojen topografia vaihtelee leviämisnopeuden mukaan. Suurella nopeudella ne ovat tasaisia ​​ja melko tasaisen muotoisia. Pienemmällä nopeudella harjanteet ovat jyrkkiä, halkeamia, ja harjanteen pitkittäisakselia pitkin kulkee muutaman kilometrin syvä riftlaakso , ns. Keskiosa . Satoja hyvin pieniä, usein vain noin 60 metrin korkeita merenrantoja on havaittu 800 kilometriä pitkällä osalla Keski-Atlantin harjanteen keskikaivannosta . Selän kaksi sivua ovat usein eri korkeuksia. Hyvin alhaisilla levitysnopeuksilla, kuten Gakkelin harjulla, ei enää ole suuria muutoshäiriöitä, ja tietyllä harjanteella ei todellakaan ole magmaattista aktiivisuutta. Ilmeisesti mikään basaltti-magma ei ole sulanut ylemmästä vaipasta ja muodostanut nuoria merenpohjia. Sen sijaan valtameren pohja muodostuu peridotiitista , joka näyttää nousevan ylemmästä vaipasta kiinteässä tilassa ( amagmaattinen leviäminen ). Jotain vastaavaa havaittiin Intian lounaisosassa .

Mid-ocean-harjanteet syvänmeren elinympäristönä

Selkärangattomat ( Kiwa- suvun valkoiset taskuravut ja etanat) Itä-Scotia Ridgen ( Scotia-levyn itäraja) mustavalkoisilla tupakoitsijoilla Lounais-Atlantilla.

Magmaattinen aktiivisuus keskellä valtameren harjanteita on syy hydrotermisiin syvänmeren lähteisiin, mukaan lukien ns. Mustavalkoiset tupakoitsijat . Ne syntyvät merivedestä, joka tunkeutuu rakojen läpi maankuoren kallioon, joka on edelleen erittäin kuumana syvemmällä, lämpenee siellä reilusti yli sata astetta ja nousee sitten uudelleen merenpohjaan.

Joissakin jäähdytin lähteistä, mutta lämpö tulee pääasiassa eksoterminen käynnissä Serpentinization ja oliviini mereen lattiaan kiviä (ks Lost City ).

Tässä suhteellisen kuumassa, mutta kevyessä ympäristössä kemosynteesi ( kemotrofia ), ts . Orgaanisten aineiden muodostuminen, jossa energianlähteenä on eksergoninen kemiallinen konversio , esimerkiksi metaani- ja rikkivetyhapetus , on ravintoketjun perusta eikä fotosynteesi, niin lähellä meren pintaa ja maalla, jossa auringonvalo on energialähde.

Yksi hypoteesi maan elämän alkuperästä olettaa jopa, että maan historian ensimmäiset ekosysteemit sijaitsivat hydrotermisissä lähteissä ja että elämä levisi sieltä.

tutkimusta

Mittausmenetelmillä, kuten seismisillä ja geomagneettisilla , harjanne voidaan tutkia syvälle.

Niin sanottu sulamiskoe (Mantle Sähkömagneettinen diagnostisten Experiment) aloitettiin on idässä Tyynenmeren Ridge 1995, joka tutki itäisen Tyynenmeren Ridge välillä Tyynenmeren Plate ja Nazcalaatta . Epäsymmetrinen alue satoja kilometrejä osittain nestemäisen kiven kanssa löydettiin jopa 200 km: n syvyydestä. Tyynenmeren levyn alapuolella, jonka nopeus on yli kaksi kertaa niin suuri kuin Nazca-levy, suurempaa aluetta, jonka leveys oli 250 km, verrattiin vain 100 km: iin itäisen levyn alapuolelle. Nopeus, jolla levyt liikkuvat toisistaan, 14,5 cm vuodessa, oli 10,1 cm vuodessa Tyynellämerellä ja 4,5 cm vuodessa Nazca-levyllä.

Katso myös

kirjallisuus

  • Roger Searle: Keski-meren reunat. Cambridge University Press. Cambridge (UK) 2013, ISBN 978-1-107-01752-8
  • Wolfgang Frisch, Martin Meschede: Levytektoniikka. Maanosa muutos ja vuorenmuodostus. 5. päivitetty painos. Primus Verlag, Darmstadt 2013, ISBN 978-3-86312-366-6

turvota

  1. ^ Trond H. Torsvik, Hans EF Amundsen, Reidar G. Trønnes, Pavel V. Doubrovine, Carmen Gaina, Nick J. Kusznir, Bernhard Steinberger, Fernando Corfu, Lewis D. Ashwal, William L. Griffin, Stephanie C. Jamtveit: Mannermainen kuori Islannin kaakkoisosassa. Yhdysvaltojen kansallisen tiedeakatemian julkaisut. Nide 112, nro 15, 2015, E1818 - E1827, doi: 10.1073 / pnas.1423099112 .
  2. ^ Philip Kearey, Keith A.Klepeis, Frederick J.Vine: Globaali tektoniikka. 3. painos, Wiley-Blackwell, Chichester 2009, ISBN 978-1-4051-0777-8 , s. 122 ja sitä seuraavat.
  3. ↑ Kesäkuu Korenaga, Richard N.Hei: Viimeisin kaksintaistelujen levinneisyyshistoria nopeimmin levinneessä keskuksessa, Itä-Tyynenmeren nousussa, 26 ° -32 ° S. Journal of Geophysical Research: Kiinteä maa. Volyymi 101, nro B8, 1996, 18023-18041, doi: 10.1029 / 96JB00176 .
  4. ^ Richard N. Hei: Riftien ja mikrolevyjen levittäminen keskellä valtameren harjanteita. Julkaisussa Richard C. Selley, L. Robin M. Cocks, Ian R. Plimer: Encyclopedia of Geology. Vuosikerta 5. Academic Press (Elsevier), Amsterdam et ai. 2005, s. 396-405, ISBN 0-12-636385-4 .
  5. ^ Searle: Keski-valtameren harjanteet. 2013 (ks. Kirjallisuus ), s. 87 ja sitä seuraavat.
  6. ↑ Deborah K.Smith, Johnson R.Cann: Satoja pieniä tulivuoria Keski-Atlantin harjanteen keskilaaksoon 24-30 ° N.Luonto . Voi. 348, 1990, 152-155, doi: 10.1038 / 348152a0 .
  7. ↑ Deborah K.Smith, Johnson R.Cann: Merenalaisen tulivuoren rooli maankuoren rakentamisessa Keski-Atlantilla Ridge (24 ° -30 ° N). Journal of Geophysical Research: Kiinteä maa. Vuosikerta 97, nro B2, 1992, 1645-1658, doi: 10.1029 / 91JB02507 .
  8. Hyppää ylös ↑ PJ Michael, CH Langmuir, HJB Dick, JE Snow, SL Goldstein, DW Graham, K.Lehnert, G.Kurras, W.Jokat, R.Mühe, HN Edmonds: Magmaattisen ja amagmaattisen merenpohjan sukupolvi ultraohkealla leviämisellä Gakkelin harjanne, Pohjoinen jäämeri. Luonto. Vuosikerta 423, 956-961, doi: 10.1038 / nature01704 .
  9. ↑ Mathilde Cannat, Daniel Sauter, Véronique Mendel, Etienne Ruellan, Kyoko Okino, Javier Escartin, Violaine Combier, Mohamad Baala: Merenpohjanmuodostustavat sulan köyhällä, ultraäänivirtauksella leviävällä harjalla. Geologia. Nide 34, nro 7, 1992, 605-608, doi: 10.1130 / G22486.1 .
  10. ^ Koko osa Martin Martinin jälkeen: Hydrotermiset lähteet ja elämän alkuperä. Kaikella on alku, evoluutio mukaan lukien. Biologia meidän aikanamme. Vuosikerta 39, nro 3 (erikoisnumeron evoluutiotutkimus), 2009, 166–174, doi: 10.1002 / biuz.200910391 .
  11. ↑ MELT-kokeen tulokset , whoi.edu
  12. ↑ Iso MELT , whoi.edu

nettilinkit

Commons : Mid-Ocean Ridge  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja