2007-06-05
Faktablad
Plattektonik
Den gren av geovetenskaperna som behandlar jordplattornas rörelser kallas plattektonik.
Redan på 1500 talet påpekades av Abraham
Ortelius att Sydamerikas och Afrikas
atlantkuster passade ihop som två pusselbitar.
Länge saknades dock fysikaliska bevis som
kunde förklara dessa tidiga hypoteser. Stor
skepsis rådde lång tid eftersom forskarna inte
kunde föra fram en fungerande mekanism
bakom kontinenternas rörelse i förhållande till
varandra. Den mest kända förespråkaren för
kontinentaldriften var Alfred Wegener som
1912 presenterade sin teori, bl.a. baserat på
fossilfynd på de olika kontinenterna som
visade att de en gång måste ha hängt ihop.
Inte förrän 1961 presenterades en modell av Robert Dietz och Harry Hess som förklarade mekanismerna
bakom kontinenternas förflyttning. De kallade denna process för ”oceanbottenspridning”, som innebär att
oceanbotten nybildas längs bergsryggar i oceanerna genom att lava väller upp i sprickor och stelnar.
Spridningen medför att kontinenterna rör sig i förhållande till varandra. Gammal oceanbottenskorpa
försvinner ner i s.k. subduktionszoner och smälter i närheten till övre manteln (astenosfären).
Under
1960-talet
utvecklades
också
mätteknik som gjorde det möjligt att mäta
paleomagnetismen på bergarter. Genom att
studera bergarternas magnetiseringsriktning
kan man göra närmare bestämningar om
plattornas
rörelse
(paleomagnetism).
Bergartsmaterialet som förs upp i
spridningszonerna innehåller en viss mängd
magnetiska mineral, som kan jämföras med
små kompassnålar. När bergartsmaterialet
förs upp från manteln är det flytande och
”kompassnålarna” rörliga, vid avkylningen
och stelnandet ställer kompassnålarna in sig
enligt det aktuella jordmagnetiska fältet.
Genom att mäta magnetiseringsriktningen i
dagens bergarter kan man konstatera s.k.
polvandringskurvor, och även studera hur
kontinenterna rört sig. Resultaten från
mätningar av sedimentberggrund i oceanerna
visade på en tydlig stråkvis förändring av
magnetismen som återspeglade skiftena i
jordens magnetfält från nord till syd. Dessa
stråk kan ses som parallella stråk på båda
sidorna om de mittoceaniska ryggarna.
Faktablad
Abraham Ortelius (1527-1598). Belgisk kartograf. Känd för den första moderna atlasen. Insåg tidigt
att kontinenterna kan ha varit sammanfogade men senare drivit isär (kontinentaldrift).
Grundläggande princip
Den bakomliggande mekanismen till
kontinentaldriften ligger i litosfärens och
astenosfärens
olika
mekaniska
egenskaper. Litosfären är relativt stelare
och svalare än den mer plastiska och
varma
underliggande
astenosfären.
Grundläggande förutsättning är också det
faktum att litosfären är uppdelad i ett
antal plattor som ”flyter” på den
vätskeliknande astenosfären.
Hela
förloppet
styrs
av
konvektionsströmmar
i
manteln.
Massrörelser av varm magma uppåt och
avkyld kall magma neråt orsakar
konvektionsceller
med
cirkulerande
material
i
mantelns
yttre
del.
Konvektionsströmmarna i manteln orsakar
dragspänningar i litosfären som gör att
plattorna rör sig. Dessutom sker en
neråtdragande kraft i anslutning till subduktionszonerna där oceanisk jordskorpa dras ner i manteln. Denna
sistnämnda kraft anses av många forskare som den starkaste drivkraften till konvektionsströmningar i övre
delen av manteln.
Gravitationskrafter är också verksamma i förloppet genom att de mittoceanisk ryggarna ligger högre upp än
subduktionszonerna. Det leder till en påtvingad kraft att förflytta material till samma nivå, dvs. plattrörelse,
samtidigt pålagras
nytt material utmed
spridningsryggarna.
Det är dock inte
överallt som det
finns
subduktionszoner i
anslutning
till
plattgränser
och
ändå
rör
sig
plattorna,
ex
Nordamerikanska
och
Afrikanska
plattorna: Det är
därför inte entydigt
vilken
betydelse
olika
fysikaliska
processer i jorden
inre
har
för
plattornas rörelse.
Källa: USGS
Faktablad
De större plattorna omfattar den Afrikanska plattan, Antarktiska plattan, Australiska plattan, Eurasiska
plattan, Nordamerikanska plattan, Sydamerikanska plattan och Stilla havsplattan. Förutom dessa större finns
det den Indiska plattan, Arabiska plattan, Karibiska plattan, Scotiaplattan, Cocosplattan och Filippinska
plattan som utgör mindre enheter insprängda mellan de större. Plattorna består av två typer av litosfär,
kontinental och oceanisk. T.ex. består den Afrikanska plattan, av dels den egentliga afrikanska kontinenten,
dels de angränsande havsbottnarna i sydöstra Atlanten och västra stilla havet. De båda typerna av litosfär
har olika sammansättning, tjocklek och densitet, den oceanska är tunnare och har högre densitet.
Till följd av detta ligger oceanska delarna i allmänhet under havsytan och de kontinentala delarna ovanför.
Längs mittoceaniska ryggar finns djupgående sprickor där det hela tiden fylls på nytt material i form av lava
som bildar basaltisk oceanbottenskorpa.
Det finns tre typer av plattgränser, karaktäriserade av hur plattorna rör sig i förhållande till varandra. De
olika typerna av gränser är förknippade med olika typer av fenomen vid jordytan.
De olika typerna är:
• Transforma gränser, där plattorna glider längs varandra.
• Divergerande gränser, där plattorna rör sig från varandra.
• Kollisionsgränser, där plattorna kolliderar.
Faktablad
En transform gräns kallas ofta för konservativ eftersom där inte sker någon förbrukning eller påbyggnad av
bergmassan. Däremot kan dessa gränser orsaka tydliga ytligt synbara effekter. San Andreas förkastningen i
Kalifornien är ett sådant exempel. Här glider Stilla Havsplattan och Nordamerikanska plattan längs varandra
vilket leder till att regionen är utsatt för frekventa jordbävningar.
De divergerande plattgränserna kalls ofta för
konstruktiva eftersom det hela tiden påförs
nytt bergmaterial från smält magma underifrån. Typiska divergerande gränser utgörs av
de mittoceaniska ryggarna. Ett annat exempel
är den Östafrikanska Riften som utgör en
divergerande gräns inne på en kontinent.
Konvergerande plattgränser kan vara av olika
slag. När en tyngre oceanisk platta kolliderar
med en kontinental platta med lägre densitet
trycks den tyngre plattan ner under den lättare.
Det bildas en typisk subduktionszon som i ytan
motsvaras av en djupgrav. När de nertryckta
delarna av den oceaniska plattan kommit
tillräckligt djupt ner leder det till partiell uppsmältning och bildningen av ytliga magmor
med stort gasinnehåll. Vulkanism är därför
starkt knutet till denna typ av destruktiv
plattgräns. Ett exempel är Anderna, dvs. hela
Sydamerikas västkust där flera aktiva vulkaner
finns tillföljd av att Nazcaplattan trycks ner
under den Sydamerikanska plattan.
När två kontinentala plattor med likvärdig
densitet kolliderar resulterar det till att berggrunden trycks ihop och höjs. Bergskedjor
bildas utmed plattgränsen. Ett typiskt exempel
är Himalaya som bildas genom att den Indiska
plattan kolliderar med den Euroasiatiska.
När två oceaniska plattor kolliderar bildas en
öbåge med vulkaner till följd av att den ena
plattan trycks ner under den andra. Japan är ett
exempel på vulkanisk öbåge i denna typ av
plattgräns.
