Litosfäär (0)

LITOSFÄÄR
Maa siseehitus (42-45)
Maa kivimiline koor on 5-80 km paksune ning jaguneb kaheks erineva vanuse ja tekkeviisiga osaks – ookeaniliseks ja mandriliseks maakooreks . Ookeaniline maakoor moodustab maailmamere põhja ning koosneb kivimitest , mis on tekkinud astenosfääri kivimite ülessulamisel moodustunud vedeliku- basaltse magma - tardumisel . Ookeanilise maakoore kivimitel lasuvad süvamere setted . Mandriline maakoor moodustab mandreid ning koosneb mitmesugustest tard -, sette- ja moondekivimitest. Kuni 2900 km sügavuseni laiub kivimeteoriitide sarnastest kivimitest koosnev vahevöö. Selle ülaosas on mõnesaja km paksune plastiline astenosfäär. Maakoort koos astenosfääri peale jääva vahevöö osaga nimetatakse litosfääriks. Nikkelraua koostisega Maa tuum paikneb 2900-6378 km sügavusel ning jaguneb vedelaks välis- ja tahkeks sisetuumaks.
Litosfäärielemendid, mineraalid ja kivimid
Litosfääri all mõistetakse planeedi pindmist kivimkesta, mis hõlmab maakoort ja astenosfääri pealmist vahevööd.
Mineraal on looduslik tahke lihtaine või keemiline ühend, mis esineb iseloomuliku kuju ja kindla struktuuriga. Tänapäevaks on maalt leitud ligi 3600 eri liiki mineraale. Mineraalid tekivad looduses aine tahkestumisel ehk kristalliseerumise käigus nii gaasidest kui vedelikest.
Kivim on mineraalide tugevalt kokku tsementeerunud kogum, mis looduses esineb kihi, tardunud laavavoolu või mõnd teist tüüpi kivimikehana. Kivimid jagatakse tekkeviisi järgi kolme suurde rühma: tard- ehk magma-, moonde- ja settekivimid . Tardkivimid tekivad Maa süvakoore ja vahevöö kivimite ülessulamisel tekkinud tulivedelast magmast kristalliseerumisel. Osa magmakivimeid – süvakivimid, tarduvad maakoores mitmesuguse suuruse ja kujuga lasunditena. Vulkaanilised ehk purskekivimid tekivad aga maapinnal vulkaanide kaudu välja voolanud laavast. Settekivimite teke algab maapinnal murenenud kivimitest pärit pudeda kruusa , liiva, savi jt setete kuhjumisega. Kivimiks saab sete alles kivistudes - mineraalterade üksteisega tugeva liitumise protsessis. Maakoores, kõrgenenud rõhu ja temperatuuri tingimustes kristalliseeruvad settekivimid ja ka paljud tardkivimid ümber uuteks mineraalide koosluseks – moondekivimiteks. Majanduslikku huvi pakkuvaid, metalle või nende ühendeid sisaldavaid kivimeid ja mineraale nimetatakse maakideks.
Litosfääri laamtektoonika (46-50)
Litosfäär liigendub mitmesuguse suurusega plaatideks ehk laamadeks , mis triivivad erineva kiirusega.
Ookeanilaamade lahknemine
Kõikides ookeanides kulgeb paljudest paralleelsetest lõhedest tükeldatud võimas mäestikuahelike süsteem, ookeani keskahelik . See ongi koht, kus vahevöö sügavusest ülesliikuva tulikuuma ainese tõusuvoolused põhjustavad ookeanilise maakoore rebenemist ja laamade teineteisest eemaldumist. Siit algab keskahelikust lähtuv ookeanilaamade külgsuunaline lahknemine. Lõhesid mööda tungib maakoorde magma, tardub seal ja tekivad ookeanilist maakoort moodustavad kivimid. Tasapisi kerkivad neist veealused vulkaanilised mäeahelikud.
Aktiivsed ookeaniääred
Ookeanilise laama vahevöösse vajumine algab süviku tekkega ookeani ääres. Vahevöösse vajuva laama kivimid sulavad osaliselt üles ja tekkinud magmast moodustub süviku kõrvale ookeani põhjale vulkaanide rida – vulkaaniline saarkaar . Kui ookeaniline laam „ upub “ vahevöösse vastumandri serva, siis tekib mandri äärde vulkaaniline mäestik. Ookeanilise laama vahevöösse vajumist tähistavad maavärinate kolded .
Mandrite triiv
Ka mandrilised alad teevad läbi ulatuslikke horisontaalsuunalisi triive, kusjuures triivide
suunad ei ole päris juhuslikud. Pika geoloogilise aja jooksul triivides liituvad mandrilised laamad üksteisega hiid - ehk superkontinendiks.
Kuidas toimub mandriliste laamade lõhkumine?
Nii ookeanides kui mandritel võib leida vulkaane , mis tähistavad süvavahevööst pärit kuumade kivimite ülessulamiskollete tõusukoti Maa pinnal – nn kuumi täppe. Kuumad täpid paiknevad vahevöös laamade piiridest sõltumatult ega tee kaasa laamatriive. Kui kuuma täpi kohalt triivib üle suhteliselt väikese paksusega ookeanilaama , siis tekib kuum täpp pika aja jooksul sellele kohale vulkaanide aheliku, kusjuures tekkinud vulkaanid on erineva vanusega. Kui kuum täpp paikneb aga paksu ja rakselt läbitava mandrilise laama all, siis tekitab see maakoorelaama võlvkerke ja sulatab üles ka mandrilise maakoore kivimeid. Võlvkerke laes tekitavad venituspingeid ideaaljuhul kolmeharulise rebendi – kontinentaalse rifti . rebendeid mööda tõusevad üles ka kuuma täpiga seotud magmad. Nii tekibki pangasmäestiku reljeefiga ja vulkaanidega kontinentaalne rift . Mandrilist laama suudab rebestada kas väga suur soojusenergiaga vahevöö ülessulamiskolle või mitme kolde kooslus . Alates kuumast täpist ja kontinentaalsest riftistumisest kuni ookeanilise rifti tekkeni – toimubki mandriliste laamade lõhkumine ja ookeaninõgude moodustumine. Viimased teevad läbi laienemise ja ahenemise ning sulguvad lõpuks oma mandriliste äärte triivitulemusena. Erinevalt ookeanilisest litosfäärist ei vaju mandrilise koorega laamaosad (tänu oma kivimite väikesele tihedusele ) vahevöösse.
Vulkaanid (51-54)
Vulkaan kujutab endast maakoorde tekkinud lõõri, lõhet või nende süsteemi, mida mööda magma, purustatud kivimid ja gaaside massid paiskuvad maapinnale. Oma seisundilt võivad vulkaanid olla kas kustunud- inimajaloo vältel mitte pursanud , suikuvad – ajutise purskerahu seisundis olevad, või aktiivsed- pidevalt või mõne aasta vahega tegutsevad. Vulkaane leidub eelkõige litosfääri laamade piirialadel- massiliselt on neid ookeanide keskahelikes ja laamade ookeanipõhja vahevöösse vajumise vööndeis (Islandi ja Vaikse ookeani „tulerõnga“ vulkaanid). Vulkaanid võivad esineda ka laamade sisealadel nii kuuma täpi kui kontinentaalse rifti piirkonnas (Vaikse ookeani Havai saarestiku ja Ida-Aafrika vulkaanid).
Magma omaduste mõju vulkaani kujule ja purskeprotsessile
Vulkaane toidavad magmakolded, mis tekivad eri kivimite ülessulamisel ja on erineva ränisisaldusega. Vulkaani kuju, ehitus ja purskeprotsessi iseloom on tihedalt seotud teda toitva magma omadusega . Kilpvulkaanid tekivad räni- ning gaasidevaesest väikese viskoossusega basaltsest magmast. See on hästi liikuv magma, mis voolab suhteliselt rahulikult maapinnale, valgub pikkade laavavooludena laiali ja „ehitab“ lameda vulkaanikoonuse. Sageli murrab magma end maapinnale ka pealõõrist hargnevaid lõhesid mööda. Kõik ookeanide vulkaanid on kilpvulkaanid. Tuntuim on vulkaan Mauna Loa.
Kihtvulkaanid koosnevad ränist ja gaasidest rikastunud ning märgatavalt suurema viskoossusega, vaevaliselt voolavast andesiitsest ja eriti graniitsest magmast. Laavavoolud on lühikesed ja harvad või puuduvad üldse. Laava tardub sageli klaasja, massiliselt eralduvate gaasimullide tõttu väga tühikuterikka kivimi pimsina. Selline magma tardub sageli juba vulkaani lõõris, moodustades seal nn laavakorke, mille alla kuhjuvad järjest suureneva rõhu all kuumad gaasid. Kriitilise rõhupiiri ületamise korral toimub plahvatuslik vulkaanipurse , mille käigus vulkaanikoonused purunevad ja õhku paiskuvad suured gaasipilved ning purustatud kivimitükkide, tuha ja laavatilkade segu. Sellise materjali mahasadamisel moodustuvad paakunud kivimmassi- tuffi kihid.
Tugevate pursete käigus võib vulkaani lõõri toitva magmakolde lagi sisse vajuda, mille tagajärjel tekib mitme kilomeetrise läbimõõduga langatuslik hiidkraater – kaldeera. Võib tekkida ka plahvatuslikul vulkaanipurskel mäetipu laialipaiskumise tagajärjel.
Vulkaanipurskega kaasnevad nähtused
Väga laastavad võivad olla ka vulkaanilised mudavoolud - tekivad vulkaani tipus silmapilkselt sulavate lume ja liustike vete segunemisel vulkaanilise materjaliga . Aktiivse vulkaani sisemuses liikuva magma poolt tekitatud maavärinad ei ole iseenesest katastroofilised, küll aga põhjustavad nad nõlvadel oleva pinnase liikumisi, varinguid jne. vulkaani aktiivsus ei lõpe selle purskeprotsessi vaibudes , võib kunagi uuesti pursata.
Maavärinad (55-58)
Maavärinad on maapinna vibratsioon ja nihked , mis tekivad maapõue kivimites kuhjunud elastsete pingete lahendumise protsessis koos kivimite rebenemisega. Koht maapõues, kust algab kivimite rebestumine – maavärina murrang, kannab nimetust maavärina kolle. Vahetult kolde kohal maapinnal olevat paika nimetatakse aga maavärina keskmeks. Murrangu tekkega kivimitest vabanevad elastsed pinged levivad maavärina koldest eemale seismiliste lainetena. Eristatakse keha- ja pinnalaineid. ..Kehalainete seas eristatakse kiiremaid P-laineid ehk pikilaineid, mis levivad keskkonda liikumise suunas kokkusuruvate ja väljavenitavate impulssidena , ning aeglasemaid S-laineid ehk ristilaineid, mis levivad keskkonna liikumisega risti deformeerivate impulssidena.
..Ka pinnalaineid on kahte liiki. Rayleigh’ lained panevad maapinna lainetama vertikaalsuunaliselt nagu merepinna . Love’i lained võngutavad maapinda horisontaalselt, risti laine levikusuunaga. Just pinnalaind tekivad maavärinate purustusi.
Maavärinate tugevuse mõõtmine
Maavärinate iseloomulikke parameetreid – asukohta , kolde sügavust, maavärina intensiivsust, maapõue rõhkude suundi – hinnatakse seismograafi abil. Maavärin on purustav , sellisel juhul esineb maapinna märgatav lainetuslik vibratsioon ning murrangutest tingitud maapinna nihked võivad ulatuda kümne ja isegi enama meetrini. Nõlvadel leiavad aset maalibisemised. Järvedes ja teistes suletud veekogudes tekivad kuni mitmemeetrise amplituudiga veetaseme tõusud-langused. Rannalähedase merepõhja vertikaalsuunalistel nihetel moodustuvad maa poole tormavad hiidlained- tsunamid.
Eri tüüpi laamapiiridel tekivad erineva koldesügavusega maavärinad. Suhteliselt maapinnalähedased, aga ka kuni kümnete kilomeetrite sügavuse koldega maavärinad tekivad ka mandrite põrkumise ning kuuma täpi ja kontinentaalse rifti piirkondades. Viimastes loob maavärinad sageli magmakollete lagede sissevajumine.
Nõlvaprotsessid (58-60)
Maapinna tasandumisel on oluliseks teguriks Maa külgetõmbejõud ehk gravitatsioon . Kõiki kivimmaterjali liikumisi nõlval raskejõu mõjul nim nõlvaprotsessideks. Toimuvad erineva kiirusega, sõltuvalt nõlva kaldest ja materjalist ehk geoloogilisest ehitusest, ning nende tagajärjeks on nõlva kuju muutumine. Väga kiired protsessid on varisemine ja libisemine.
Varisemise korral langevad, hüplevad või veerevad kivimiosakesed vabalt nõlva jalami suunas. Väga kiire protsess eelkõige mäestikupiirkonnas. Eelduseks on intensiivne murenemine ja suur nõlvakalle.
Libisemise korral liiguvad terved settekehad või kivimiplokid mööda kindlat lihkepinda nii, et settekehas või kivimplokis endas erilisi muutusi ei toimu. Libisemise tagajärjel toimuvad maalihked . Varisemisi ja maalihkeid esineb sagedasti mäestikupiirkondades ja seismiselt aktiivsetes piirkondades.
Aeglasemad nõlvaprotsessid on pinnase voolamine ja nihkumine . Voolamine leiab kõige sagedamini aset just niiskusega küllastunud pinnases voolamine on väga levinud igikeltsa piirkonnas, kus sulaperioodil niiskusega küllastunud maapinna ülemine, sulanud osa hakkab kergesti voolama veel külmunud pinnasel. Voolamise tagajärjel muutuvad nõlvad astmeliseks.
Nihkumine on nõlvaprotsessidest kõige aeglasem ja selle toimumiseks ei piisa ainult gravitatsioonijõust. Aineosakeste liikumahakkamiseks on vaja kõrvalisi jõude, milleks võib olla näiteks pinnase korduv külmumine ja sulamine . Niisugust protsessi silmaga jälgida ei saa, me näeme vaid selle tagajärgi. Kõige selgemini avalduvad nihkumise tagajärjed nõlva alumises osas, kuhu kuhjuvad peeneteralised setted. Nõlvale rajatud ehitised võivad pika aja jooksul toimuva nihke tagajärjel viltu vajuda või puruneda.