15. Litosfäärilaattojen liikkeet ja poimuvuoristojen synty

Litosfääri koostuu osista

Maa­pal­lon kiin­te­äs­tä ki­ves­tä koos­tu­va pin­ta­osa, lito­sfää­ri ei ole yh­te­näi­nen ker­ros, vaan on ja­kau­tu­nut kah­dek­saan isoon ja lu­kui­siin pie­nem­piin osiin: lito­sfää­ri­laat­toi­hin. Jo­kai­seen isoon laat­taan kuu­luu me­ren­poh­jaa, mut­ta yk­si­kään ei koos­tu pel­käs­tään man­te­rees­ta, jo­ten näi­tä laat­to­ja ei ole mie­le­käs­tä kut­sua man­ner­laa­toik­si.

Laat­to­jen ole­mas­sa­olon voi hel­poi­ten ha­vai­ta nii­den sau­ma­koh­dis­sa, jois­sa laa­tat voi­vat joko ero­ta toi­sis­taan, liik­kua toi­si­aan koh­ti tai han­ga­ta toi­si­aan. Jo­kai­nen laat­ta liik­kuu kui­ten­kin vää­jää­mät­tö­mäs­ti tiet­tyyn suun­taan ei­vät­kä laa­tat kos­kaan tör­mäi­le toi­siin­sa edes­ta­kai­sin.

Litosfäärilaattojen liikkuminen ja sen syyt

Lito­sfää­ri­laat­to­jen lii­ke voi­daan ny­ky­ään mi­ta­ta sa­tel­lii­teis­ta kä­sin GPS-pai­kan­nuk­seen pe­rus­tu­vil­la me­ne­tel­mil­lä. Liik­keen no­peus vaih­te­lee laa­tas­ta riip­pu­en. Hi­taim­min liik­ku­vien laat­to­jen no­peus vas­taa sor­men kyn­sien kas­vua ol­len 1 cm vuo­des­sa ja no­peim­min liik­ku­vien hius­ten kas­vua, 16 cm vuo­des­sa. 1900-lu­vun alku­puo­lel­la, kun ym­mär­ret­tiin, että man­te­reet ei­vät pysy pai­koil­laan vaan liik­ku­vat hi­taas­ti, aja­tel­tiin en­sin vir­heel­li­ses­ti, että man­te­reet liik­kui­si­vat eril­li­si­nä kap­pa­lei­na me­ris­sä. Ny­ky­ään tie­de­tään, että kaik­ki man­te­reet si­jait­se­vat lito­sfää­ri­laa­toil­la, joi­hin kuu­luu myös me­ren­poh­jaa, esi­mer­kik­si Af­ri­kan laat­taan nel­jäs­osa At­lan­tin poh­jas­ta. Af­ri­kan er­ka­ne­mi­nen Ete­lä-Ame­ri­kas­ta se­lit­tyy­kin niin, että nii­den vä­liin, osak­si mo­lem­pia laat­to­ja, on kym­me­nien mil­joo­nien vuo­sien ku­lu­es­sa syn­ty­nyt su­las­ta ki­ves­tä At­lan­tin le­vey­den ver­ran uut­ta me­ren­poh­jaa.

Maan vai­pan ylä­o­sas­sa, as­te­no­sfää­ris­sä ta­pah­tu­vat pro­ses­sit, jot­ka lii­kut­ta­vat laat­to­ja, ei­vät ole vie­lä ai­van tar­kas­ti sel­vil­lä, vaan geo­fyy­si­kot tut­ki­vat nii­tä ak­tii­vi­ses­ti. Joka ta­pauk­ses­sa kiin­te­ät laa­tat voi­vat liik­kua al­laan ole­van as­te­no­sfää­rin pääl­lä hie­man ku­ten kaar­na­lai­vat ve­den pin­nal­la, kos­ka as­te­no­sfää­ri ei ole täy­sin kiin­te­äs­sä olo­muo­dos­sa ja siel­lä ta­pah­tuu läm­pö­tila- ja ti­heys­e­rois­ta joh­tu­via kivi­mas­san vir­tauk­sia. Kuu­man yti­men läm­mit­tä­mä ke­vy­em­pi mas­sa nou­see koh­ti kuor­ta ja vii­leä ti­he­äm­pi pai­nuu koh­ti ydin­tä. Pys­ty­suun­tais­ten konvektiovirtausten vä­liin si­joit­tuu myös vaa­ka­suo­ria vir­tauk­sia, jot­ka vai­kut­ta­vat laat­to­jen liik­kei­siin.

Tä­män­het­ki­sen kä­si­tyk­sen mu­kaan tär­kein te­ki­jä, joka lii­kut­taa useim­pia lito­sfää­ri­laat­to­ja, on pai­no­voi­ma, joka ve­tää laat­to­jen ali­työn­tö­vyö­hyk­keel­lä toi­sen laa­tan alle pai­nu­vaa laa­tan reu­naa alas­päin kuu­maan as­te­no­sfää­riin, min­kä pe­räs­sä koko laat­ta liik­kuu. Laa­tan vas­tak­kai­sel­la reu­nal­la val­ta­mer­ten kes­ki­se­län­teil­lä, mis­sä su­las­ta ki­ves­tä syn­tyy uut­ta me­ren­poh­jaa, uusi kuo­ri ikään kuin hie­man työn­tää van­haa edel­lään. Maan pyö­ri­mi­seen ak­se­lin­sa ym­pä­ri sekä Kuun ja Au­rin­gon veto­voi­miin liit­ty­vien voi­mien ole­te­taan myös pie­nel­tä osal­taan vai­kut­ta­van lito­sfää­ri­laat­to­jen liik­kee­seen.  Kaik­kien laat­to­jen, esi­mer­kik­si Af­ri­kan ja Eur­aa­si­an reu­noil­la ei ta­pah­du lito­sfää­rin va­jo­a­mis­ta as­te­no­sfää­riin, jo­ten nii­den mui­ta hi­taam­man liik­keen se­lit­tä­vät muut mai­ni­tut te­ki­jät.

Litosfäärilaattojen törmäys- ja alityöntövyöhykkeet

Kos­ka kaik­ki lito­sfää­ri­laa­tat jat­ka­vat vää­jää­mät­tö­mäs­ti lii­ket­tään omiin suun­tiin­sa, nii­den raja­koh­dis­sa ta­pah­tuu laat­to­jen kes­ki­näi­sen liik­ku­mi­sen ai­heut­ta­mia sisä­syn­tyi­siä eli en­do­gee­ni­siä il­mi­öi­tä.

Jos laa­tat liik­ku­vat toi­si­aan koh­ti, me­ren­poh­ja­na ole­van laa­tan reu­na pai­nuu vie­rei­sen laa­tan man­te­rei­sen reu­nan alle, kos­ka me­ren­poh­ja on man­ner­ta ti­he­äm­pi ja ohu­em­pi. Täl­lais­ta raja­pin­taa kut­su­taan ali­työn­tö­vyö­hyk­keek­si ja nii­tä esiin­tyy esi­mer­kik­si Ete­lä-Ame­ri­kan län­si­ran­ni­kol­la ja Aa­si­an itä­ran­ni­kol­la. Kos­ka ali­työn­tö­vyö­hyk­kees­sä me­rei­nen laat­ta va­jo­aa astenofääriin, syn­tyy raja­koh­taan usein rot­ko me­ren poh­jaan eli sy­vän­me­ren hau­ta. Maa­il­man sy­vin me­ren koh­ta, Tyy­nen val­ta­me­ren Aa­si­an­puo­lei­sen ran­ni­kon tun­tu­mas­sa si­jait­se­va Ma­ri­aa­nien hau­ta on syn­ty­nyt näin.

Kos­ka laa­tat liik­ku­vat toi­si­aan koh­ti, pyr­kii kivi­ai­nes as­te­no­sfää­riin pai­nu­mi­sen li­säk­si raja­koh­dan vie­res­sä poi­mut­tu­maan ylös­päin. Näin me­ren­poh­jaan ki­vet­ty­neis­tä ker­ros­tu­mis­ta syn­tyy ali­työn­tö­vyö­hyk­keen yh­tey­teen poi­mu­vuo­ris­to, esi­mer­kik­si An­dit.

Myös kah­den sa­man­pak­sui­sen man­te­rei­sen laa­tan reu­nan tör­mä­tes­sä syn­tyy poi­mu­vuo­ris­to, jos­ta hy­vä­nä esi­merk­ki­nä on In­ti­an ja Eur­aa­si­an laa­tan tör­mä­tes­sä syn­ty­nyt maa­il­man kor­kein vuo­ris­to, Hi­ma­la­ja. Kaik­ki maa­il­man kor­keim­mat vuo­ris­tot ovat poi­mu­vuo­ris­to­ja.

Laat­to­jen ali­työn­tö– ja tör­mäys­vyö­hyk­keil­lä esiin­tyy run­saas­ti voi­mak­kai­ta­kin maan­jä­ris­tyk­siä sekä tuli­pe­räi­syyt­tä, joi­ta kä­si­tel­lään tar­kem­min lu­vus­sa 17.

Litosfäärilaattojen erkanemisvyöhykkeet

Val­ta­mer­ten kes­ki­o­sis­sa, eri­tyi­ses­ti At­lan­tin kes­kel­lä lito­sfää­ri­laa­tat er­ka­ne­vat toi­sis­taan kes­ki­se­län­teek­si kut­su­tul­la har­jan­teel­la, jon­ka kes­kel­le syn­tyy pie­ni hal­ke­a­ma. Täs­tä hal­ke­a­mas­ta pur­kaan­tuu ajoit­tain hi­taas­ti ja rau­hal­li­ses­ti su­laa ki­veä muo­dos­ta­en uut­ta me­ren­poh­jaa.

Er­ka­ne­mis­vyö­hyk­keil­lä maan­jä­ris­tyk­set ovat pie­niä ja tuli­vuo­ren­pur­kauk­set rau­hal­li­sia. Pai­koi­tel­len esiin­tyy laat­to­jen er­ka­ne­mis­vyö­hyk­kei­tä myös man­te­reel­la, ku­ten Itä-Af­ri­kan hau­ta­va­jo­a­man alu­eel­la.

Litosfäärilaattojen hankaussaumat

Kol­mas mah­dol­li­suus, mi­ten liik­ku­vat laa­tat voi­vat olla vuo­ro­vai­ku­tuk­ses­sa kes­ke­nään on han­kaus­sau­ma, jos­sa laa­tat yleen­sä liik­ku­vat sa­maan suun­taan, mut­ta niin pal­jon eri no­peuk­sil­la, että ne liik­ku­vat toi­siin­sa näh­den si­vut­tain.

Mer­kit­tä­vin täl­lai­nen han­kaus­sau­ma on San Andreasin siir­ros Ka­li­for­ni­as­sa, mis­sä laa­tat usein ta­ker­tu­vat toi­siin­sa, ke­rää­vät jän­ni­tys­tä ja sit­ten lii­kah­ta­vat no­pe­as­ti maan­jä­ris­tyk­se­nä.

Han­kaus­sau­moi­hin ei muis­ta sau­ma­tyy­peis­tä poi­ke­ten lii­ty tuli­pe­räi­syyt­tä.

IRIS-oh­jel­man tuot­ta­mia ani­maa­ti­o­ta (eng­lan­nik­si)

Kuva 15.4. Kah­den me­rei­sen laa­tan ali­työn­tö­vyö­hy­ke.

Kuva 15.5. Me­rei­sen ja man­te­rei­sen laa­tan ali­työn­tö­vyö­hy­ke.

Kuva 15.6. Kah­den man­te­rei­sen laa­tan tör­mäys­vyö­hy­ke.

Kuva 15.7. San Andreasin siir­ros.

Kuva 15.1.Vuo­ren poi­mut­tu­mi­nen on pai­koin sel­väs­ti näh­tä­vis­sä.

Kuva 15.2. Lito­sfää­ri­laa­tat ja nii­den lii­ke­suun­nat.

Kuva 15.3. Ame­ri­kan ja Eur­aa­si­an laat­to­jen er­ka­ne­mis­sau­maa Is­lan­nis­sa Thingvellirissä.