HAVBUNNSPREDNING: TEKNOLOGISKE NYVINNINGER HAR MULIGGJORT

Presentasjon om: "HAVBUNNSPREDNING: TEKNOLOGISKE NYVINNINGER HAR MULIGGJORT"— Utskrift av presentasjonen:

1 HAVBUNNSPREDNING: TEKNOLOGISKE NYVINNINGER HAR MULIGGJORT
EN DETALJERT KARTLEGGING AV VERDENSHAVENES HAVBUNNSTOPOGRAFI (batymetri), OPPBYGGING, STRUKTUR OG GEOFYSISKE EGENSKAPER OPPDAGELSEN SOM VISER AT VERDENSHAVENES LITOSFÆRE BLIR GENERERT VED MAGMATISK OG TEKTONISK AKTIVITET LANGS MIDT-OCEAN RYGGENE ER ET AV DE MEST SENTRALE ELEMENTENE INNEN PLATETEKTONIKKEN. MIDTOCEAN RYGGENE HAR EN SAMLET LENGDE PÅ MER ENN KM; SOM VI SENERE SKAL SE UTGJØR DE ET FORMIDABLET KRAFTVERK MED STOR BETYDNING FOR PLATETEKTONIKKENS ENERGIBUDSJETT.

2 HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA:
MIDTHAVSRYGGENE HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: TOPOGRAFI brede (flere1000 km) topografiske rygger med smale sentrale rifter. BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning 3. HØY VARMESTRØM 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene

3 D = a√t + d0 t: er havbunnens alder i millioner år;
TOPOGRAFIEN knyttet til midthavsryggene gir, sammen med tyngdefeltsmålinger viktig informasjon om de prosessene som fører til deres dannelse. Topografien er et resultat av termal ekspansjon som resulterer i lavere tetthet (). Masseunderskudd pr volumenhet blir isostatisk kompensert med økt topografi (midthavsryggen ”flyter” høyt). Empiriske måling/beregninger viser at havdypet (D) er: D = a√t + d0 t: er havbunnens alder i millioner år; d0: er havdypet ved spredningsryggen (≈ 2.5 km) a: er en konstant = 0.336

4 t - alder; havdypet- d0≈ 2.5 km); konstant- a = 0.336
HAVDYP: D = a√t + d0 t - alder; havdypet- d0≈ 2.5 km); konstant- a = 0.336 Hva er havdypet over 16 millioner år gammel havbunn? D = 0.336√ km = 3.8 km Diagrammer som viser utviklingen av havdyp med alder ut fra en spredingsrygg. Empirske studier viser at innsynkingen følger en annen kurve D = ,2e-t/62,8 når havbunnen blir eldre enn 70 myr. For t < 70 mill år --> D = a√t + d0 For t > 70 mill år --> D = ,2e-t/62,8 Havdyp Alder

5 Observasjonen viser altså at bredden av en midthavsrygg er proposjonal
med spredningshastigheten, illustrert i figuren under: (NB skala: h/v = 1/60) Spredningssenteret utgjøres av en rift-dal avgrenset av normalforkastninger. Riften er ofte skarpt definert som en smal (10-30km) sone. Skorpen er på sitt tynneste over en slik rift, i modeller blir astenosfæren ofte sagt å gå helt til overflaten. Ettersom skorpetykkelse øker vekk fra riften kompenseres dette isostatisk og skorpen heves i rift- skuldrene.

6 HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA:
MIDTHAVSRYGGENE HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: TOPOGRAFI brede (flere1000 km) topografiske rygger med smale sentrale rifter. BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) 3. HØY VARMESTRØM 3. HØY VARMESTRØM 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene

7 HØY VARMESTRØM Q = 473 t -1/2 der t= alder Det er en meget vanskelig
oppgave å måle varmestrøm nøyaktig! Varmestrøm måles i heat-flow-units som er milliwatt pr kvadratmeter. En forenklet formel for varmestrøm (Q) opgis som: Q = 473 t -1/2 der t= alder

8 HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA:
MIDTHAVSRYGGENE HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: MIDTHAVSRYGGENE HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: TOPOGRAFI brede (flere1000 km) topografiske rygger med smale sentrale rifter. TOPOGRAFI brede (flere1000 km) topografiske rygger med smale sentrale rifter. BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) 3. HØY VARMESTRØM 3. HØY VARMESTRØM 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene

9 NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter)
Free air: Gf = Gobs - Gh Bouger: Gb = Gobs - dGb + dGter

10 HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA:
MIDTHAVSRYGGENE HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: MIDTHAVSRYGGENE HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: TOPOGRAFI brede (flere1000 km) topografiske rygger med smale sentrale rifter. TOPOGRAFI brede (flere1000 km) topografiske rygger med smale sentrale rifter. BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) 3. HØY VARMESTRØM 3. HØY VARMESTRØM 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene

11 SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv)
Jordskjelv siste uken i august 2001  styrke 4 til 5 jordskjelv langs rygg på mindre en 10 km dyp  transform jordskjelv på mindre en 10 km dyp

12 Jordskjelv langs den Midt-Atlantiske rygg nær Azorene

13 HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA:
MIDTHAVSRYGGENE HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: MIDTHAVSRYGGENE HAR FØLGENDE KARAKTERISTIKA: TOPOGRAFI brede (flere1000 km) topografiske rygger med smale sentrale rifter. TOPOGRAFI brede (flere1000 km) topografiske rygger med smale sentrale rifter. BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) BASALT VULKANISME med tholeittisk sammensetning (MORB- mid ocean ridge basalt kommer tilbake til dannelse) 3. HØY VARMESTRØM 3. HØY VARMESTRØM 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) 4. NEGATIV TYNGDEANOMALI (smelter) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) SEISMISK AKTIVITET (hovdsakelig grunne jordskjelv) 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene 6. MAGNETISKE ANOMALIER orientert parallelt med ryggene

14 MAGNETISKE ANOMALIER Vi vet at jorden fungerer som en magnetisk dipol, med magnetisk nord og sydpol. Magnetfeltet varierer noe i både intensitet og orientering, men over tid ser det ut for at magnetfeltets poler faller statisktisk sammen med jordens rotasjonspoler, dvs geografisk nord og sørpol. Magnetfeltet er verikalt ved nord og sørpol; horisontalt ved ekvator!

15 Reversjoner av magnetfeltet gir periodevis
normal (som nåtid) og reversert magnetisering Ved havbunns- spredning vil den nydannede skorpen fungere som en magnet-tape der den skiftende magnetiseringen bevares i form av intensitetsvariasjoner

16 Reversjoner av magnetfeltet gir periodevis
normal (som nåtid) og reversert magnetisering Tilsvarende reversjoner kan finnes på land i vulkanske eller sedimentære bergarter. Da kan reversjonene kalibreres mot stratigrafi og absolutte dateringer; vi får magnetostratigrafi , er en dateringsmetode dersom anomaliene kan identifiseres.

17 Figuren til høyre viser teoretisk hvordan
anomaliene i reversjonsmønsteret vil se ut i en spredningrygg der tilførsel av nytt magmatisk materiale skjer i en sone som varierer i bredde fra 0 til 10 km. Selv med en relativt bred vulkansk sone vil et identifiserbart magnetisk anomali- mønster kunne identifiseres. De magnetiske anomaliene er blant de beste bevis for havbunnspredning, der er svært vanskelig å forklare dannenlsen på en annen måte, og det er ingen annen kjent fysiokjemisk prosess enn reversjon av magnetfeltet som kan forklare polaritetsendring.

18 Før vi forlater spredningsryggene i denne omgang bør vi minne
om hvordan de er oppbygget. De geologiske prosessene ved spredningsryggen gir havbunns- litosfæren en systematisk lagdelt oppbygning bestående av lava (topp), gangkompleks, gabbro, lagdelt gabbro, lagdelt ultramafitt og mantel tektonitt (bunn). Vi kommer tilbake til dette tema ifm. geokjemi og fjellkjededannelse.