Ruchy górotwórcze i deformacje tektoniczne

Cele:
Uczeń:

- zna czynniki wewnętrzne modelujące powierzchnię Ziemi;
- potrafi wymienić nazwy orogenez od czasu ery paleozoicznej i przyporządkowuje im po kilka pasm górskich;
- rozumie przyczynę ruchów lądotwórczych i izostatycznych i wskazuje na mapie miejsca ich występowania.
- wymienia podstawowe rodzaje gór i przedstawia różnice występujące między nimi;
- zna podstawowe struktury tektoniczne i wyróżnia ich cechy charakterystyczne;
- rozumie różnicę między dyslokacją, a deformacją.

Treści przedstawiane na lekcji:
W wyniku ruchów płyt tektonicznych i ich wzajemnej kolizji, dochodzi do wypiętrzania materiału skalnego. Stąd materiał skał osadowych znajduje się np. w szczytowej części Himalajów, ale też buduje Karpaty Zewnętrzne. W przeszłości te miejsca były głęboko pod wodą. Między płytą azjatycką, a indoaustralijską było kiedyś morze i na północ od trzonu krystalicznego Tatr była głęboka na 6000 m geosynklina.
W ciągu trwania życia człowieka trudno zauważyć jakiekolwiek zmiany, ale przyjmując znacznie dłuższy przedział czasowy można odtworzyć zmiany, które dokonywały się dzięki czynnikom działającym z wnętrza Ziemi.
Czynniki wewnętrzne kształtujące powierzchnię Ziemi, to:
- ruchy lądotwórcze;
- ruchy górotwórcze;
- zjawiska wulkaniczne i plutoniczne;
- trzęsienia Ziemi;
- ruchy izostatyczne.
Są one związane z przemieszczaniem się magmy pod litosferą, naprężeniami związanymi ze strefami zrostu, oraz zmianami właściwości materii na granicy litosfery i astenosfery.

Ruchy lądotwórcze nie są gwałtowne i polegają na
- wznoszeniu się fragmentów skorupy ziemskiej, a tym samym wycofywaniu wody morskiej z danego obszaru (ruchy epejrogeniczne);
- obniżaniu się fragmentów skorupy ziemskiej i często zalewaniu obszaru obniżanego przez morze (ruchy talasogeniczne).
Występują w różnych miejscach na Ziemi, np. w Polsce nad Zatoką Gdańską teren się obniża, a we Włoszech nad Zatoką Neapolitańską teren się wznosi.

Ruchy górotwórcze (orogenezy) występują najintensywniej na granicach płyt tektonicznych ale też tam, gdzie dochodzi do wydostania się magmy na powierzchnię Ziemi. Obecnie jest jeszcze faworyzowana koncepcja terranów, czyli elementów płyt tektonicznych, które w wyniku kolizji zostały włączone w skład górotworu i przesunięte na znaczne odległości. W następstwie powstają góry. Czas występowania ruchów górotwórczych jest określany na podstawie tabeli stratygraficznej.
Młode góry, które wciąż powstają, są zaliczane do orogenezy alpejskiej, która rozpoczęła się pod koniec mezozoiku. Charakteryzują się budową fałdową.
Starsze góry tworzyły się w paleozoiku. Wtedy miały miejsce dwie orogenezy: kaledońska, trwająca od początku tej ery do dewonu i hercyńska – od końca dewonu do początku ery mezozoicznej. Ich budowa jest zrębowa. Sztywne warstwy pękają i przesuwają się wzdłuż uskoku, np. Sudety względem Przedgórza Sudeckiego.
Szczególnym rodzajem są góry wulkaniczne, które tworzą się w wyniku wypływu lawy i wyrzucania materiałów piroklastycznych na powierzchnię Ziemi.
Górą wulkaniczną jest najwyższa góra świata - Mauna Kea, która od podstawy, głęboko pod oceanem, ma ponad 10 tysięcy metrów.

Ruchy izostatyczne nie są kształtowane wyłącznie przez wnętrze Ziemi. Aby wystąpiły, często musi najpierw oddziaływać jakiś czynnik zewnętrzny. W epoce zlodowacenia ilość opadów śniegu była większa niż jego topienie, co doprowadziło w niektórych miejscach na Ziemi do powstania kilkukilometrowej grubości pokrywy lodu.
Obecnie Półwysep Skandynawski podlega ruchom izostatycznym, ponieważ na skutek ocieplenia pokrywa lądolodu uległą wytopieniu. Zmniejszenie obciążenia tego fragmentu skorupy ziemskiej powoduje dźwiganie lądu wciśniętego wcześniej w astenosferę.

Skały przemieszczone wskutek ruchów skorupy ziemskiej ulegają deformacji i tworzą określone struktury tektoniczne.
O ich rodzaju decyduje ułożenie skał i warstw skalnych. Warstwy skalne tworzą się podczas osadzania, czyli akumulacji materiału skalnego. Akumulacja następuje wtedy, gdy siła transportowa słabnie. Napędem do transportu skał są wody płynące i wiatr. Im niższy bieg rzeki, tym większa akumulacja materiału.
Skały osadowe występują w postaci warstw ograniczonych od góry stropem, a od dołu spągiem. Każda warstwa charakteryzuje się określoną grubością (miąższością).
Gdy warstwy skalne leżą kolejno na sobie, a ich stropy i zarazem spągi są prawie równoległe, niczym nie zaburzone, to są przykładem warstwowania zgodnego. Powstaje wtedy platforma, czyli starokrystaliczne, głębsze podłoże przykryte warstwami skał osadowych, ułożonych niemal poziomo (np. Platforma Wschodnioeuropejska).
Jeśli to podłoże platform wyłania się miejscami spod pokrywy skał osadowych, to taka struktura nosi nazwę tarczy (np. tarcza bałtycka).
Taki niczym nie zakłócony obszar akumulacji materiału skalnego, może być nieznacznie pochylony w jedną stronę. Wtedy taka struktura nosi miano monokliny (Monoklina Przedsudecka).
Jeśli warstwy skalne zapadają się centrycznie ku środkowi to powstaje niecka (np. Basen Paryski lub Niecka Nidziańska.
Jeżeli jednak powstałe wcześniej warstwy skalne zostały zaburzone, to powstają inne struktury tektoniczne. Są one więc wynikiem dyslokacji, czyli zmiany pierwotnego ułożenia warstw skalnych np. wzdłuż strefy pęknięcia, lub deformacji, czyli zmiany kształtu lub nawet objętości struktury skalnej.
W efekcie deformacji powstają ciągłe struktury tektoniczne, np. fałdy. Fałdy (faliste ułożenie warstw skalnych) powstają w wyniku jednostronnego lub dwustronnego nacisku bocznego.
Fałdy składają się z następujących elementów:
- antykliny – wypukłej, wzniesionej części fałdu;
- skrzydła;
- synkliny – wklęsłej, obniżonej części fałdu.
Jeśli nacisk na fałdowane powierzchnie jest bardzo duży, może nawet dojść do oderwania ich od podłoża i przesunięcia na znaczne odległości. W czasie przemieszczania dochodzi do kolejnych sfałdowań i spękań, których wynikiem jest powstanie ostatecznej formy fałdu z wytartym skrzydłem dolnym - płaszczowiny (np. w Tatrach).
Wyróżnia się następujące stadia rozwoju fałdu: prosty, pochyły, obalony, płaszczowina.
W efekcie dyslokacji powstają uskoki, czyli przesunięcia warstw skalnych wzdłuż powierzchni pęknięcia. Po pęknięciu skał na ogół dochodzi do przesunięcia warstw skalnych w poziomie (uskoki przesuwcze: poprzeczny, przekątny), a następnie względem siebie, w kierunku zbliżonym do pionowego (uskoki zrzutowe: normalny, pionowy, odwrócony).
Na dużych powierzchniach często można spotkać wiele uskoków, które razem tworzą zręby (wyniesienia części skorupy ziemskiej ograniczone uskokami – Wogezy) i rowy tektoniczne (wielkie tektoniczne zapadliska ograniczone uskokami – Rów Wschodnioafrykański, Zapadlisko Przedkarpackie).

Zadania i polecenia:
Minimum:
1. Wymień czynniki wewnętrzne kształtujące powierzchnię Ziemi.
2. Nazwij znane Ci rodzaje gór.
3. Wymień nazwy orogenez, który miały miejsce na Ziemi od początku paleozoiku.
4. Omów stadia rozwoju płaszczowiny.
5. Wymień i przedstaw na rysunku podstawowe struktury tektoniczne.
6. Podaj przykłady i wyjaśnij, czym różnią się ciągłe struktury tektoniczne od nieciągłych.
Na lepszą ocenę:
1. Wskaż na mapie po kilka przykładów gór formowanych w czasie orogenezy określonej przez nauczyciela.
2. Wskaż na mapie miejsca, gdzie występują określone struktury tektoniczne.

Zapis lekcji:
1. Czynniki wewnętrzne kształtujące powierzchnię Ziemi.
2. Rodzaje gór.
3. Charakterystyka struktur tektonicznych.