Jarðflekar

Höfundur: Anna Steinunn Hólmarsdóttir

Hér er Wikibók sem fjallar um jarðfleka og er efnið hugsað fyrir unglingastig. Markmið með efninu er að nemendur geri sér grein fyrir uppbyggingu jarðarinnar og samspili jarðskorpunnar, eldgosa og jarðskálfta.

Inngangur

Jörðin er mjög spennandi viðfangsefni fyrir alla aldurshópa. Það er margt sem hægt er að skoða og rannsaka nánar hvort sem það er sólkerfið sem tilheyrir jörðinni, samspili lífvera og jarðarinnar eða uppbyggingu jarðarinnar.

Landrekskenningin

Alfred Wegener

Árið 1912 kynnti þýskur veðurfræðingur Alfred Wegener fyrstur kenningu um landrek. Þremur árum síðar eða 1915 var Landrekskenning Wegeners sett fram í bókinni Myndun meginlanda og úthafa. Hann hélt því fram að öll meginlönd gætu flust úr stað með því að fljóta. Wegener taldi að meginlöndin hafi verið ein heild, þ.e. Pangea (al-álfa) sem hafi brotnað upp og brotin flust úr stað. Hann taldi með þessu að hann gæti útskýrt ásæðuna fyrir því af hverju löndin pössuðu vel saman. Um 1930 töldu jarðeðlisfræðingar að það væri ekki til nægilega stór kraftur sem gæti flutt heimsálfurnar úr stað og tókst þeim þar með að afsanna þann hluta kenningar Wegeners. En árið 1964 var landrekskenningin endurvakin og var þá nefnd botnskriðskenning og var þá gerð athugun á gerð hafsbotnsins. Í ljós kom að á hafsbotni leyndust langir fjallgarðar sem risu í um 2000-4000 m yfir hafsbotninn. Árið 1968 kom fram flekakenningin, en samkvæmt henni skiptist jarðskorpan í jarðfleka sem eru á reiki um yfirborð jarðar og eru flekarnir knúnir af hita frá möttlinum. Á úthafshryggjum á hafsbotni jarðarinnar rekur þessa fleka í sundur og til þess að það myndist ekki gap í jarðskorpunni fyllir bergkvika bilið og myndar á ný úthafsskorpu.

Jörðin

Innri gerð jarðar

Jörðin er flóknara fyrirbæri en við höfum gert okkur grein fyrir og verður stikklað á stóru um jörðina. Hún er þriðja reikistjarnan frá sólu en fimmta stærsta reikistjarna sólkerfisins. Þykkur lofthjúpur umlykur jörðina sem er að mestu úr nitri og súrefni. Á jörðinni hafa miljónir lífvera viðveru, hvort sem það eru plöntur eða dýr. Jörðin snýst um möndul sinn heilan hring á sólarhring en hún snýst einnig umhverfis sólu, sem tekur hana heilt ár. Jörðinni er skipt upp í nokkur lög, þ.e.a.s. innri kjarna, ytri kjarna, möttul og jarðskorpu. Innan möttulsins er 100 km þykkt lag sem kallast deighvel en ofan á deighvelinu flýtur u.þ.b 100 km þykkir jarðflekar. Ysta lag jarðflekanna hefur tvær misþykkar jarðskorpur, meginlandsskorpu og hafsbotnsskorpu. Jarðskorpan er að stærstum hluta byggð upp af 8 frumefnum eða u.þ.b. 98,5%, súrefni (45,6%), kísil (27,7%), áli (8,1%), járni (5,0%) ásamt kalsíum, natríum, kalíum og magnesíum en þau finnast í minna magni.

Jarðflekar

Jarðflekarnir sem eru um 100 km á þykkt innihalda jarðskorpuna ásamt efsta hluta möttulsins. Yfirborð jarðarinnar skiptist upp í 6 stóra jarðskorpufleka ásamt nokkra minni. Stærstu flekar jarðarinnar eru Evrasíufleki, Ameríkufleki, Afríkufleki, Kyrrahafsfleki, Suðurskautsfleki og Indlands-Ástralíufleki. Á mörkum þessara jarðskorpufleka birtast innri öfl, til dæmis með eldgosum og jarðskjálftum. Samkvæmt tilraun sem var gerð á árunum 1955-1965 kom fram að flestir jarðskjálftar ásamt mestallri eldvirkni jarðar var á mjóum beltum, þ.e. flekamörkum. Í berginu við mjóu beltin eða flekamörkin byggist upp spenna þegar flekamörkin hnikast til og jörðin losar sig við þennan varma hvort sem það er á meginlandi eða á hafsbotni. Flekamörkin skiptist í þrjá flokka, flekaskil, flekamót og sniðgeng flekamörk eða þverbrotabelti.

Flekaskil

Flekaskil koma fram þar sem flekarnir gliðna í sundur, eldvirkni er í sprungunum og bergkvika kemur upp um sprungurnar, sem hafa myndast á skilunum. Þegar bergkvikan storknar kemur hún sem viðbót beggja vegna við flekana. Á hafsbotni myndast miðhafshryggir, til dæmis Atlantshafshryggurinn, og þar sem flekarnir gliðna í sundur þá myndast djúpir sigdalir. Á Íslandi má finna marga staði þar sem hægt er að sjá og jafnvel skoða flekaskil sem eru á þurru landi.

Ísland

Ameríkufleki á Þingvöllum

Flekaskil og gosbelti á Íslandi

Á Íslandi eru flekaskil mjög aðgengileg og liggja þau þvert yfir landið frá Reykjanestá norður í Öxarfjörð. Einn vinsælasti staður til þess að sjá flekaskil á þurru landi eru Þingvellir en einnig er hægt að sjá flekaskil vel á Reykjanesi. Á Þingvöllum hefur sigdalur myndast á milli Almannagjár og Hrafnagjár og hefur dalurinn sigið um 40 m á síðustu 9000 árum. Ísland hefur fleiri sérkenni sem má rekja til flekaskilanna, til dæmis mikið af sprungum og gjám, mikinn jarðvarma til dæmis í Kröflu, Öskju og Hengli, eldgos í löngum sprungum en væga jarðskjálfta sem skipta tugum á hverjum sólarhring sem við finnum ekki fyrir.

Flekamót

Við flekamót mætast tveir flekar, þar sem annar lútir fyrir hinum og sveigir undir hann og „eyðist“. Djúpálir myndast þegar hafsbotn eyðist en hafsbotninn sveigir u.þ.b. í 45° niður á við og fer undir hafsbotninn eða meginlandið sem kemur á móti honum. Mikilir jarðskjálftar verða á flekamótum á hafsbotni ásamt hættulegum eldgosum. Þrjár tegundir flekamóta eru til, hafsbotn mætir hafsbotni, hafsbotn mætir meginlandi og meginland mætir meginlandi.

Hafsbotn mætir hafsbotni; þar myndast djúpálar og hafsbotninn sem hefur svegt 45° niður á við eyðist upp þegar komið er niður í möttulinn og samlagast honum að hluta til. Mikil eldvirkni er á þessum svæðum og eyjabogar myndast, sem er röð eldfjallaeyja. Kúileyjar í Norður-Kyrrahafi eru dæmi um eyjaboga.
Hafsbotn mætir meginlandi; hafsbotninn lútir fyrir meginlandinu og treðst undir meginlandinu í djúpál. Á svæðum þar sem hafsbotn mætir meginlandi er einnig mikil eldvirkni og fellingafjöll með eldfjöllum myndast.
Meginland mætir meginlandi; hvorugur flekanna sveigir undir hinn, heldur myndast óregluleg hrúga, fellingafjöll, þar sem begið leggst í fellingar. Þegar fellingafjöllin myndast er lítil sem engin eldvirkni en harðir jarðskálftar eru á þessum svæðum. Himalayafjöllin í Asíu þar sem Indland rekur til norðurs er dæmi um flekamót þar sem meginland mætir meginlandi.

Sniðgeng flekamörk eða þverbrotabelti

Engin eyðing eða myndun bergs á sér stað við sniðgeng flekamörk. Tveir flekar nuddast saman á hliðunum og við það koma frekar harðir jarðskjálftar. Aðaleinkenni miðhafshryggjanna er hryggjarstykkin sem myndast við sniðgengu flekamörkin, en flekamörkin búta miðhafshryggina niður og við það kemur hliðrun víða fram á miðhafshryggjunum. San Andreas sprungan í Bandaríkjunum er dæmi um sýnileg sniðgeng flekamörk en þau koma fram á fleiri stöðum á meinglöndunum.

Krossapróf

Heimildir

Jóhann Ísak Pétursson og Jón Gauti Jónsson. (2003). Jarðargæði: Jarðfræði NÁT113. Reykjavík: Iðnmennt-IDNÚ.

Sigurður Steinþórsson. (2000, 8. ágúst). Hvað er átt við með landrekskenningunni og hver eru rökin fyrir henni? Vísindavefurinn. Sótt þann 14.02.2019 af http://visindavefur.is/svar.php?id=749.

Sævar Helgi Bragason (2010). Jörðin. Stjörnufræðivefurinn. Sótt þann 15.02.2019 af http://www.stjornufraedi.is/jordin.

Gagnlegir tenglar og viðbótarefni

Heitur reitur undir Íslandi
Jarðskorpuflekar
Jarðskorpuflekar á Þingvöllum
Sólkerfið
Um jörðina á Wikipedia

	Tveir flekar nuddast saman
	Harðir jarðskjálftar
	Land rís upp
	Eldvirkni á sprungum

	Sigdalur myndast þegar meginlandið treðst undir hafsbotninum
	Djúpálar myndast þegar hafsbotninn treðst undir meginlandinu
	Djúpálar myndast þegar meginlandið treðst undir hafsbotninum
	Ekkert að ofan er rétt

	Wegener hóf mótmæli gegn jarðeðlisfræðingum
	Wegener taldi að ein stór heimsálfa hafi rifnað í tvennt í stórum jarðskjálfta
	Jarðeðlisfræðingar töldu að svo stór kraftur væri til sem gæti flutt heimsálfurnar úr stað
	Wegener taldi að allur hafsbotninn væri að gliðna í sundur

	Mildir jarðskjálftar og sigdalir
	Miðhafshryggir bútast niður við sniðgengum flekamörkum
	Harðir jarðskjálftar og mikið um eldgos
	Hafsbotninn eyðist jafnt og þétt

	Flekar rekast saman og þar sem hvorugur sveigir undir hinn ofan í möttulinn þá hrúgast þeir upp sem eyjabogi
	Hafsbotn sem nuddast saman við annan hafsbotn, við brotnar af þeim og þá hrúgast þeir upp með tímanum og mynda eyjaboga
	Hafsbotn sem treðst undir annan hafsbotn er afleiðing mikillar eldvirkni og það hleðst upp eyjabogi
	Ekkert að ofan er rétt