Mannerliikunnot

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Wegenerin kirjassaan käyttämä kuva

Mannerliikunnot tarkoittavat mantereiden liikkumista toisiinsa nähden laattatektoniikan vaikutuksesta. Teoriaa, jonka mukaan mantereet ovat ajautuneet vuosimiljoonien kuluessa maan sisällä tapahtuvien magmavirtausten (laavavirtausten) takia, pidettiin mullistavana 1900 -luvun alkupuolella, ja se herätti alussa vastustusta. Nykyään mannerliikuntateoriaa pidetään todistettuna.

Teorian mannerliikunnoista esitti Alfred Wegener vuonna 1915 kirjassaan Die Entstehung der Kontinente und Ozeane (Mannerten ja valtamerten alkuperä). Teorian mukaan Etelä-Amerikka ja Afrikka olisivat olleet joskus liittyneinä toisiinsa ja myöhemmin erkaantuneet. Idea perustui alun perin huomioon Etelä-Amerikan ja Afrikan mantereen vastakkaisten rannikkoviivojen samankaltaisuudesta kartalla. Wegener ei ollut ensimmäinen, joka oli huomannut tämän, mutta hän oli ensimmäinen, joka esitti myös paleontologisia, paleotopografisia ja paleoklimatologisia todisteita teorialleen.

Laattatektoniikka[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kolmentyyppisiä laattojen rajoja
Pääartikkeli: Laattatektoniikka

Mannerliikunnot selitetään laattatektoniikka -teorialla: maan kiinteä kuori koostuu litosfäärilaatoista, jotka kelluvat jähmeästä, sitkaasta materiaalista koostuvassa astenosfäärissä. Jähmeän astenosfäärin hitaat virtaukset saavat litosfäärilaatat liikkeeseen.

Mannerliikuntojen voimanlähteenä on maan sisustaa lämmittävä radioaktiivinen hajoaminen. Lämpöä muuttavat liike-energiaksi lämpötilaeroista johtuvat konvektiovirrat, joista on esitetty yksikerrosteoria ja kaksikerrosteoria, joiden ero on siinä, millainen epäjatkuvuuskerros on 670 km syvyydessä.[1] 1990-luvulle asti ajateltiin että liikkeen pääasiallinen syy on konvektio keskiselänteiden kohdalla, missä syntyvä uusi kuori työntää laattoja erilleen. Myöhemmin on annettu yhä tärkeämpi rooli saumakohdille, joissa reunat painuvat toisensa alle ja vetävät laattaa kohti saumaa.[2]

Laatat voivat liikkua toisistaan poispäin, toisiaan kohti tai sivuttain toisiinsa nähden.[3]

Erkaantumisvyöhykkeellä laatat liikkuvat toisistaan poispäin ja syntyy uutta maankuorta. Tyypillisiä erkaantumisvyöhykkeitä ovat valtamerten keskiselänteet. Itä-Afrikan hautavajoamajärjestelmän Afrikan mantereen osassa on maalla sijaitseva erkaantumisvyöhyke.[3]

Subduktiovyöhykkeellä (alityöntövyöhyke) mereinen laattaa painuu toisen laatan alle. Subduktiovyöhykkeellä voi hyvinkin syvällä tapahtua maanjäristyksiä ennen kuin merellinen laatta sulaa magmaksi.

Kahden mantereisen laatan törmätessä kevyet mantereiset kivilajit nousevat usein mieluummin ylös- kuin alaspäin. Himalajan vuoristo on seurausta Intian laatan jatkuvasta työntymisestä Euraasian laatan reunan alle ja Euraasian laatan nousemisesta tämän takia.[3]

Laatat, jotka eivät liiku toisiaan kohti tai pois, voivat liukua eri suuntiin tai samaan suuntaan eri nopeuksilla. Laattojen epätasaiset reunat voivat juuttuvat toisiinsa. Näiden jumiutumien pusertuessa irti toisistaan syntyy sivuuttamisvyöhykkeellä maanjäristyksiä, esimerkkinä San Andreasin transformisiirros.[3]

Mannerten liikkeen mittaaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Muinaisia mannerliikuntoja on saatu selville tutkimalla eri alueiden vuosimiljoonien takaista magnetismia, paleomagnetismia. Mannerliikuntoja on pystytty mittaamaan myös tarkoilla nykyisillä paikannusmenetelmillä.[3]

Geodeettiset nykymenetelmät, kuten GPS-paikannus, pitkäkanta-interferometria (VLBI) ja Satelliitti-laser, mahdollistavat geodeettisten havaintoasemien tarkan paikannuksen maailmanlaajuisessa vertausjärjestelmässä. Saavutettava tarkkuus on cm-luokkaa. Näiden mittausten avulla, joita on tehty jo 1970-luvulta saakka, on mannerten liike voitu havaita varsin tarkasti. Saadut eri mannerlaattojen keskinäiset liikenopeudet ja -radat sopivat erinomaisesti yhteen paleomagnetismin tutkimuksesta saatujen tietojen kanssa.[3]

Mannerlaatat ja niiden liikkeet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Laattatektoniikkakartta
Punaiset mutkittelevat viivat ovat keskiselänteiden keskikohtia, laattojen rajoja. Punaiset pisteet ovat tulivuoria. Siniset rintamat ovat laattojen painumisalueita, subduktioita. Mustat suorat viivat esim. keskiselänteillä ovat siirroksia. Oranssit ovat hautavajoamia.

Maapallolla on nykyisin kuusi suurta laattaa: Tyynenmeren, Euraasian, Antarktiksen, Indo-Australian, Amerikan ja Afrikan laatat.[4] Intia ja Arabia ja Etelä- ja Pohjois-Amerikka lasketaan joskus eri laatoiksi. Näiden lisäksi on kuusi melko suurta laattaa (Arabia, Filippiinienmeri, Juan de Fuca, Karibia, Kookossaaret, Nazca) sekä 38 pienempää laattaa.[5]

Mannerlaattojen liike on nopeinta Pääsiäissaarten lähellä, noin 15 cm vuodessa, ja hitainta Arktisessa selänteessä, alle 2,5 cm vuodessa.[3]

Teorian historiaa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Antonio Snider Pellegrinin 1800-luvulla esittämä ajatus Atlantin avautumisesta.

Abraham Ortelius huomasi jo vuonna 1596, miten Etelä-Amerikan itärannikko ja Afrikan länsirannikko sopivat toisiinsa kuin palapelin palat, ja arveli niiden revenneen toisistaan maanjäristysten ja tulvien takia. 1700-luvulle asti uskottiin yleisesti, että maapallon muodot muuttuivat rajujen raamatullisten tapahtumien kuten vedenpaisumusten kautta.[6]

Saksalainen meteorologi ja geofyysikko Alfred Wegener esitti 1912 mannerliikuntoteoriansa[6] Saksan geologien liitolle. Hän väitti, että kaikki mantereet olisivat syntyneet yhden suurmantereen, Pangean hajottua. Täydellisemmin Wegener esitteli teoriaansa vuonna 1915 julkistamassaan kirjassa, jonka nimi oli Die Entstehung der Kontinente und Ozeane, suomeksi Mannerten ja valtamerten alkuperä.

Teorian saamasta laajasta vastustuksesta huolimatta jotkut geologit tukivat Wegenerin ajatusta. Eräs Wegernerin ajatusten varhaisia tukijoita oli eteläafrikkalainen geologi Alexander du Toit, joka toi 1930-luvulla ajatuksen kahdesta alkumantereesta, Lauraasiasta ja Gondwanasta. Myöhemmin todettiinkin, että Pangea hajosi ensin Lauraasiaksi ja Gondwanaksi.[6]

Myös brittiläinen geologi Arthur Holmes tuki Wegenerin ajatuksia. Hän esitti aivan oikein 1928, että Maan vaipan virtaukset olisivat mantereita siirtelevä voima. Hänen mielestään mantereet liikkuivat syvemmällä olevien virtausten takia, mikä on aivan oikein. Wegenerin ajatuksia tuki kivikerrostumien sekä muinaisten eläimistöjen ja kasvistojen samankaltaisuus suunnilleen samoilla leveysasteilla esimerkiksi Etelä-Amerikassa ja Afrikassa. Eräs näistä oli permikautinen Glossopteris-kasvillisuus.

Vuonna 1947 seismologit huomasivat Atlantin pohjan sedimenttikerroksen olevan huomattavan ohut. 1950-luvulla useat tutkimusryhmät löysivät Atlantin keski­selänteen.[7]

1950-luvulta alkaen monet tutkijat tutkivat merenpohjan leviämistä ja maan magneetti­kentän napaisuuden käännöksiä. Kun todettiin saman magnetismin alueiden olevan Atlantin keskiselänteen suuntaisia samanikäisiä vyöhykkeitä, merenpohjan leviämiselle oli saatu vahvistus.[8] Muun muassa merenpohjan iänmäärityksillä ja lasermittauksillakin on todettu Atlantin leveneminen. Seismologit löysivät merenpohjan viereisten vuorijonojen alla olevat maanjäristysvyöhykkeet, jotka on tulkittavissa mannerten alle painuviksi merenpohjalaatoiksi.

Kanadalainen geofyysikko John Tuzo Wilson esitteli laattatektonisen teoriansa vuonna 1965.[4]

Mantereita Maan historiassa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Noin 1 000–750 miljoonaa vuotta sitten oli maapallolla jättiläismanner Rodinia. Se hajosi useaan osaan, ja osista syntyi 300–180 miljoonaa vuotta sitten uusi jättiläismanner, Pangaia.[9] Näiden kahden välissä saattoi olla kolmannenkin jättiläismantereen, Pannotian aika.[10]

Pangaia muutti maapallon ilmaston kylmäksi ilmastoksi laajoine aavikkoineen ja ainakin paikallisine monsuunipiirteineen. Pangaia (Pangae) hajosi vuosimiljoonien kuluessa Lauraasiaksi ja Gondwanamaaksi, jotka olivat olemassa dinosaurusten aikaan mesotsooisella maailmankaudella.

Lauraasia käsitti Pohjois-Amerikan ja suurimman osan Euraasiaa, Gondwanamaa vuorostaan Afrikan, Etelä-Amerikan, Intian, Australian ja Etelä­manteren. Gondwanan ja Lauraasian välissä oli Tethysmeri, nykyisen Välimeren edeltäjä. Nämä kaksi suurmannerta hajosivat nykyisiksi mantereiksi viimeistään kenotsooisen maailmankauden keskivaiheille mennessä.[9]

Viimeisen sadan miljoonan vuoden kuluessa on tapahtunut mm. Amerikan ja Euroopan ajautuminen irti toisistaan, Intian törmääminen Aasiaan ja Antarktiksen vaeltaminen Etelänavalle.

Nykyinen maapallon kartta alkoi muotoutua keno­tsooisella kaudella viimeisen 60 miljoonan vuoden kuluessa.

Yhdysvaltalaisen professori John Rogersin mukaan ensimmäinen manner syntyi 3 miljardia vuotta sitten, ja hän on antanut sille nimen Ur. Tämän jälkeen syntyivät Arctica ja sitten Baltica ja Atlantia puolen miljardin vuoden välein. N'iden kolmen liittymisestä Antarktikaan synyi Nena, ja sen ja Urin liittyessä muodostui sitten Rodinia.[11] Näin vanhoista mantereista on muitakin teorioita.[10]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Rob Butler: Mantle convection 2001. School of Earth Sciences, University of Leeds. Viitattu 7.11.2012.
  2. Some unasnwered questions This Dynamic Earth. 24.5.2012. USGS. Viitattu 7.11.2012. (englanniksi)
  3. a b c d e f g Understanding Plate Motions This Dynamic Earth. 24.5.2012. USGS. Viitattu 7.11.2012. (englanniksi)
  4. a b Ari Brozinski: Laattatektoniikka geologia.fi. Viitattu 6.11.2012.
  5. Peter Bird: An updated digital model of plate boundaries 2003. Viitattu 7.11.2012.
  6. a b c Historical Perspective This Dynamic Earth. 24.5.2012. USGS. Viitattu 7.11.2012. (englanniksi)
  7. Developing the Theory USGS. Viitattu 22.2.2013.
  8. Magnetic striping and polar reversals Dynamic Earth. USGS. Viitattu 21.2.2013.
  9. a b Historical perspective USGS. Viitattu 7.11.2012.
  10. a b A history of supercontinents on planet Earth IO9. Viitattu 7.11.2012.
  11. In the beginning, there was Ur Endeavors. 1997. Viitattu 7.11.2012.