Platentektoniek en personen Dit Dynamic Earth, USGS

Platentektoniek en personen Dit Dynamic Earth, USGS oude moerassen gemaakt

In de loop geologische tijd, plaatbewegingen in overleg met andere geologische processen, zoals glaciale en stroom erosie, zijn enkele van de meest prachtige landschap van de natuur gecreëerd. De Himalaya, de Zwitserse Alpen, en de Andes zijn een aantal spectaculaire voorbeelden. Toch hevige aardbevingen in verband met platentektoniek hebben veroorzaakt verschrikkelijke rampen – zoals de magnitude-7.7 aardbeving in de Chinese provincie Hebei in 1976 trof en doodde maar liefst 800.000 mensen.

Natuurlijke gevaren

De meeste aardbevingen en vulkaanuitbarstingen niet willekeurig toeslaan, maar komen op specifieke gebieden, zoals langs plaatranden. Een van die gebieden is de omstandig-Pacific Ring van Vuur, waar de Pacifische plaat voldoet aan vele omliggende platen. De Ring van Vuur is de meest seismisch en vulkanisch actieve zone in de wereld.


aardbevingen

Omdat veel grote bevolkingscentra bevinden zich in de buurt van actieve fout zones, zoals de San Andreas, hebben miljoenen mensen de persoonlijke en economische schade geleden als gevolg van de verwoestende aardbevingen, en nog meer hebben ervaren aardbeving bewegingen. Niet verrassend, sommige mensen geloven dat, wanneer de "Grote" hits, California zal plotseling "afbreken" en "vallen in de Stille Oceaan," of dat de Aarde zal "openstellen" langs de fout en "slikken" mensen, auto’s en huizen. Dergelijke opvattingen hebben geen wetenschappelijke basis dan ook. Hoewel de grond slippen algemeen vindt plaats in een grote aardbeving, zal de Aarde niet open te stellen. Noch zal Californië vallen in de zee, omdat de fout zone strekt zich slechts ongeveer 15 km diep, dat is slechts ongeveer een kwart van de dikte van de continentale korst. Bovendien, Californië bestaat uit continentale korst, waarvan de relatief lage dichtheid houdt het rijden hoog, als een ijsberg boven de oceaan.

Luchtfoto, naar het noorden in de richting van San Francisco, van Crystal Springs Reservoir, waarin het San Andreas fout zone volgt. (Foto door Robert E. Wallace, USGS).

Net als alle transformeren plaatgrenzen, de San Andreas is een strike-slip fout, beweging langs die dominant horizontaal. Met name de San Andreas fout zone scheidt de Pacific en Noord-Amerikaanse platen, die langzaam worden vermalen langs elkaar heen in een ruwweg noord-zuid richting. The Pacific Plate (westelijke kant van de fout) beweegt horizontaal in noordelijke richting ten opzichte van de Noord-Amerikaanse plaat (oostelijke kant van de fout). Bewijs van de zijwaartse verschuiving van deze twee uitgestrekte vindt langs de breukzone, zoals blijkt uit de verschillen in topografie, geologische structuren, en soms vegetatie van het terrein van de ene kant van de fout naar de andere. Bijvoorbeeld, de San Andreas loopt direct langs Crystal Springs Reservoir op het schiereiland San Francisco. Topografisch, dit reservoir vult een lange, rechte, smalle dal, dat werd gevormd door erosie van de rotsen gemakkelijk erodeerbare gepureerde in de fout zone.

Beweging langs de San Andreas kan zich voordoen in een plotselinge schokken of in een langzame, regelmatige beweging riep kruipen. Storing segmenten die actief kruipen ervaring vele kleine tot matige aardbevingen die weinig of geen schade. Deze sluipende segmenten worden van elkaar gescheiden door segmenten van de zeldzame aardbeving activiteit (de zogenaamde seismische hiaten ), Gebieden die in de fout zone zitten vast of vergrendeld. Locked segmenten van de storing op te slaan een enorme hoeveelheid energie die kan bouwen voor decennia of zelfs eeuwen, alvorens te worden losgelaten in verwoestende aardbevingen. Bijvoorbeeld, de Grote Aardbeving van San Francisco (8.3-magnitude) in 1906 gescheurd langs een eerder gesloten 430 km-lange segment van de San Andreas, die zich uitstrekt van Cape Men-docino ten zuiden van San Juan Bautista.

Kaart van de San Andreas en een paar van de andere fouten in Californië, segmenten van die tonen verschillend gedrag: vergrendeld of kruipende (zie tekst). (Vereenvoudigd van USGS Professional Paper 1515.)

De spanningen die zich ophopen langs een vergrendeld segment van de fout en het plotseling vrijkomen kan worden gevisualiseerd door een stok buigen tot het breekt. De stick wordt vrij gemakkelijk buigen, tot op zekere hoogte, totdat de spanning te groot en het vastklikt. De trillingen voelde toen de stick breekt vertegenwoordigen de plotseling vrijkomen van de opgeslagen-up energie. Ook de seismische trillingen geproduceerd wanneer de grond plotseling scheurt uitstralen naar buiten door het binnenste van de aarde vanuit de breuk punt, de zogenaamde aardbeving focus. De geografische punt direct boven de focus wordt de epicentrum. In een grote aardbeving, kan de energie die vrijkomt van het epicentrum schade veroorzaken honderden tot duizenden kilometers.

Een dramatische foto van paarden gedood door vallend puin tijdens de Grote Aardbeving van San Francisco van 1906, toen een gesloten segment van de San Andreas schuld plotseling slingerde, waardoor een verwoestende magnitude-8.3 aardbeving. (Foto door Edith Irvine, met dank aan de Brigham Young University Library, Provo, Utah.)

De magnitude-7.1 Loma Prieta aardbeving van oktober 1989 heeft plaatsgevonden langs een segment van de San Andreas Fault die op slot was sinds de Grote 1906 San Francisco aardbeving. Hoewel de aardbeving focus (ongeveer 80 km ten zuiden van San Francisco) werd gecentreerd in een dunbevolkt deel van de Santa Cruz Mountains, de aardbeving nog steeds veroorzaakt 62 doden en bijna $ 6000000000 schade. Na de aardbeving Loma Prieta, blijft de fout afgesloten van Pt. Arena, waar het in Californië van de oceaan, zuiden door San Francisco en het schiereiland ten westen van San Francisco Bay, waardoor de dreiging van een potentieel verwoestende aardbeving die zich in een veel dichter bevolkt gebied poseren.

De minder bekende Hayward Fault loopt ten oosten van San Francisco Bay, kan echter een potentiële bedreiging zo groot als, of misschien zelfs groter dan, de San Andreas opleveren. Vanuit de televisie schermen van de schade veroorzaakt door de 7.2-magnitude aardbeving die Kobe, Japan januari 1995 trof, op 16, Bay Area bewoners zagen de mogelijke verwoesting die kunnen optreden als er een vergelijkbare omvang aardbeving waren om te staken langs de Hayward Fault. Dit komt omdat de Hayward en Nojima fout dat de aardbeving Kobe geproduceerde lijken veel op verschillende manieren. Niet alleen zijn ze van hetzelfde type (strike-slip), zijn ze ook ongeveer dezelfde lengte (60­p;80 km) en de beide gesneden door dichtbevolkte stedelijke gebieden, met vele gebouwen, snelwegen, en andere structuren gebouwd op een onstabiele baai storten.

Links: Kruipend langs de Calaveras storing is de keermuur gebogen en offset de stoep langs 5th Street in Hollister, Californië (ongeveer 75 km ten zuidoosten van San Jose). Rechts: Close-up van de verschuiving van de opstand. (Foto’s door W. Jacquelyne Kious.)

We weten in het algemeen hoe de meeste aardbevingen voorkomen, maar we kunnen voorspellen wanneer ze zal toeslaan? Deze vraag heeft uitgedaagd en gefrustreerd wetenschappers bestuderen waarschijnlijk voorlopers tot matig en grote aardbevingen. Sinds het begin van de jaren 1980, geologen en seismologen hebben intensief bestuderen van een segment van de San Andreas in de buurt van het stadje Parkfield, gelegen op ongeveer halverwege tussen San Francisco en Los Angeles, om te proberen om de fysische en chemische veranderingen die zou kunnen plaatsvinden op te sporen – zowel boven als onder de grond – voor een aardbeving stakingen. De USGS en staat en lokale instanties hebben Parkfield en het omliggende platteland met seismografen, kruip meter, stress meter, en andere grond-motion meetapparatuur bedekt.

Ground-motion meetsysteem [40 k]

De Parkfield segment heeft ervaren aardbevingen meten magnitude 6,0 ongeveer elke 22 jaar gemiddeld sinds 1881. Tijdens de twee meest recente aardbevingen (1934, 1966), hetzelfde gedeelte van de fout gleed uit en het bedrag van de ontsporing was ongeveer hetzelfde. In 1983, dit bewijsmateriaal, in aanvulling op de eerder vastgelegde geschiedenis van aardbevingen, leidde de USGS te voorspellen dat er een 95 procent kans op een 6,0 aardbeving opvallend Parkfield vóór 1993. Maar de verwachte aardbeving van magnitude 6.0 of hoger werd niet bewaarheid . De Parkfield experiment is verder te gaan, en zijn primaire doelstellingen blijven ongewijzigd: een korte termijn voorspelling te geven; controleren en geofysische en geochemische effecten hiervan vóór, tijdens en na de verwachte aardbeving; en om effectieve communicatie tussen wetenschappers, nood-beheer ambtenaren, en het publiek te ontwikkelen in reactie op de aardbeving gevaren.

Terwijl de wetenschappers zijn het bestuderen en identificeren van mogelijke voorlopers die leidt tot de volgende aardbeving Parkfield, maar ook kijken naar deze zelfde voorlopers te zien of ze kan worden voorkomen langs andere segmenten van de storing. Studies uit het verleden aardbevingen, samen met de gegevens en de ervaring opgedaan met de Parkfield experiment, zijn gebruikt door geoscientists om de waarschijnlijkheid van grote aardbevingen die zich langs de gehele San Andreas Fault-systeem te schatten. In 1988, de USGS geïdentificeerd zes segmenten van de San Andreas als meest waarschijnlijk door een magnitude 6.5 of grotere aardbeving in de komende dertig jaar (1988-2018) worden getroffen. De Loma Prieta aardbeving in 1989 deed zich langs één van deze zes segmenten. De Parkfield experiment en andere studies van de USGS uitgevoerd als onderdeel van de National Earthquake Gevaren Reduction Program hebben geleid tot een toename van de officiële en publieke bewustzijn van de onvermijdelijkheid van de toekomstige aardbevingen in Californië. Bijgevolg hebben de bewoners en staat en lokale ambtenaren meer ijverig in de planning te worden en de voorbereiding voor de volgende grote aardbeving.

Vulkanische uitbarstingen

Net als bij aardbevingen, is vulkanische activiteit gekoppeld aan platentektonische processen. Het grootste deel van de wereld actief boven zee vulkanen liggen in de buurt van convergente plaatranden waarbij subductie plaatsvindt, met name rond de Stille Oceaan. Echter, veel meer vulkanisme – het produceren van ongeveer driekwart van alle lava uitbrak op aarde – vindt plaats ongezien onder de oceaan, meestal langs de oceanische verspreiden centra, zoals de Oost-Pacifische Rug Mid-Atlantische Rug en.

Subductie-zone vulkanen zoals Mount St. Helens (in de staat Washington) en Mount Pinatubo (Luzon, Filippijnen), worden genoemd samengestelde kegels en typisch uitbarsten met explosieve kracht, omdat de magma te stijf om gemakkelijke ontsnapping van vulkanische gassen mogelijk te maken. Als gevolg daarvan enorme inwendige drukken mounten als de gevangen gassen uit te breiden tijdens het opstijgen, voordat de opgehoopte druk plotseling wordt losgelaten in een gewelddadige uitbarsting. Een dergelijke explosieve proces kan worden vergeleken met het zetten van uw duim over een geopende fles van een koolzuurhoudende drank, krachtig schudden, en vervolgens snel verwijderen van de duim. De schudbeweging scheidt de gassen uit de vloeistof belletjes, waardoor de inwendige druk. Quick release van de duim kunnen de gassen en vloeistoffen te ontspringen met explosieve snelheid en kracht.

In 1991, twee vulkanen op de westelijke rand van de Filipijnse plaat geproduceerd grote uitbarstingen. Op 15 juni, Mount Pinatubo uitgespuwd as 40 km in de lucht en produceerde enorme ash stromen (ook wel pyroclastische stromen ) En modderstromen die een groot gebied rond de vulkaan verwoest. Pinatubo, gelegen op 90 km van Manilla, was slapende al 600 jaar voordat de uitbarsting 1991, die geldt als een van de grootste uitbarstingen in deze eeuw. Ook in 1991, Japan Unzen vulkaan, gelegen op het eiland Kyushu ongeveer 40 km ten oosten van Nagasaki, ontwaakt uit zijn 200-jaar sluimering van een nieuwe lava koepel op de top te produceren. Beginnend in juni, herhaalde instortingen van deze werkzame koepel gegenereerd destructieve as stromen die de hellingen met een snelheid zo hoog als 200 km per uur naar beneden geveegd. Unzen is een van de meer dan 75 actieve vulkanen in Japan; zijn uitbarsting in 1792 doodde meer dan 15.000 mensen – de ergste vulkanische ramp in de geschiedenis van het land.

Mount Pinatubo plume [85 k]

Terwijl de Unzen uitbarstingen hebben veroorzaakt doden en aanzienlijke plaatselijke schade, de impact van de juni 1991 uitbarsting van Mount Pinatubo was mondiaal. Iets koeler dan normaal temperaturen wereldwijd geregistreerd en de schitterende zonsondergangen en zonsopkomsten zijn toegeschreven aan deze uitbarsting die fijne as en gassen hoog in de stratosfeer gestuurd, de vorming van een grote vulkanische wolk dreef over de hele wereld. Zwaveldioxide (SO2) in deze wolk – ongeveer 22 miljoen ton – gecombineerd met water druppeltjes zwavelzuur vormen, blokkeren van bepaalde van het zonlicht tot bij de aarde en daardoor koeltemperaturen in bepaalde gebieden met maar liefst 0,5 &# 176; C. Een uitbarsting van de grootte van de Mount Pinatubo kunnen hebben voor de weer voor een paar jaar. Een soortgelijk verschijnsel deed zich voor in april 1815 met de catastrofale uitbarsting van de Tambora vulkaan in Indonesië, de meest krachtige uitbarsting in de geschiedenis. vulkanische wolk Tambora’s verlaagde de temperatuur wereldwijd met maar liefst 3 &# 176; C. Zelfs een jaar na de uitbarsting, het grootste deel van het noordelijk halfrond ervaren fors koelere temperaturen tijdens de zomermaanden. In een deel van Europa en in Noord-Amerika, 1816 stond bekend als "het jaar zonder zomer."

Afgezien van de mogelijk van invloed klimaat, vulkanische wolken van explosieve uitbarstingen vormen ook een gevaar voor de veiligheid van de luchtvaart. Gedurende de afgelopen twee decennia hebben meer dan 60 vliegtuigen, voornamelijk commerciële straalvliegtuigen, is beschadigd door in-flight ontmoetingen met vulkanische as. Sommige van deze ontmoetingen hebben geresulteerd in het vermogensverlies van alle motoren, noodzakelijk noodlandingen. Gelukkig, tot op heden geen crashes zijn gebeurd worden-oorzaak van straalvliegtuigen vliegen in vulkanische as.

Schematische weergave van de onderste twee lagen van de atmosfeer: de troposfeer en de stratosfeer. De tropopauze – de grens tussen deze twee lagen – varieert in hoogte 8-18 km (onderbroken witte lijnen), afhankelijk van de aarde breedtegraad en het seizoen van het jaar. De top van Mt. Everest (inzet foto) en de hoogten vaak gevlogen door commerciële straalvliegtuigen worden gegeven ter referentie. (Foto door David G. Howell, USGS).

Sinds het jaar 1600 na Christus, hebben bijna 300.000 mensen gedood door vulkaanuitbarstingen. De meeste sterfgevallen werden veroorzaakt door pyroclastische stromen en modderstromen, dodelijke gevaren die vaak gepaard gaan met explosieve uitbarstingen van subductie-zone vulkanen. Pyroclastische stromen, ook wel nuées ardentes ("gloeiende wolken" in het Frans), zijn snel bewegende, lawine-achtige, de grond knuffelen gloeiende mengsels van hete vulkanische puin, as, en gassen die bij snelheden kunnen reizen van meer dan 150 km per uur. Ongeveer 30.000 mensen werden gedood door pyroclastische stromen tijdens de 1902 uitbarsting van de Mont Pelée op het eiland Martinique in het Caribisch gebied. In maart-april 1982 drie explosieve uitbarstingen van El Chichón vulkaan in de staat Chiapas, het zuidoosten van Mexico, veroorzaakt de ergste vulkanische ramp in de geschiedenis van dat land. Dorpen binnen 8 km van de vulkaan werden vernietigd door pyroclastische stromen, het doden van meer dan 2.000 mensen.

Modderstromen (ook wel puinstromen of lahars, een Indonesische term voor vulkanische modderstromen) zijn mengsels van vulkanisch puin en water. Het water komt meestal uit twee bronnen: regen en het smelten van sneeuw en ijs door hete vulkanische puin. Afhankelijk van de hoeveelheid water tot vulkanisch materiaal, kan modderstromen variëren van soupy overstromingen dikke stromen die de consistentie van natte cement hebben. Zoals modderstromen vegen langs de steile kanten van samengestelde vulkanen, ze hebben de kracht en snelheid te vlakken of te begraven alles wat op hun pad. Hete as en pyroclastische stromen van de uitbarsting van de vulkaan Nevado del Ruiz in Colombia, Zuid-Amerika, gesmolten sneeuw en ijs boven op de 5.390 m hoge Andes-piek; de daaropvolgende modderstromen begraven de stad Armero, het doden van 25.000 mensen.

Armero, Colombia [88 k]

Uitbarstingen van Hawaiian en de meeste andere mid-plate vulkanen verschillen sterk van die van composiet kegels. Mauna Loa en Kilauea, op het eiland Hawaii, staan ​​bekend als schild vulkanen, omdat ze lijken op de grote, ronde vorm van het schild een oude krijger. Schild vulkanen hebben de neiging om niet-explosief uitbarsten, voornamelijk uit te gieten enorme hoeveelheden vloeistof lava. Hawaiian-type uitbarstingen zijn zelden levensbedreigend, omdat de lava voorschotten langzaam genoeg om een ​​veilige evacuatie van de mensen toe te staan, maar grote lavastromen kan aanzienlijke economische schade veroorzaken door het vernietigen van eigendom en landbouwgronden. Bijvoorbeeld, lava uit de voortdurende uitbarsting van Kilauea, die begon in januari 1983, heeft meer dan 200 structuren vernietigd, begraven kilometer aan snelwegen, en verstoorde het dagelijkse leven van de plaatselijke bewoners. Omdat Hawaiiaanse vulkanen vaak uitbarsten en vormen weinig gevaar voor de mens, ze bieden een ideale natuurlijk laboratorium vulkanische verschijnselen veilig te studeren op korte afstand. De USGS Hawaiian Volcano Observatory, op de rand van de Kilauea, was een van de ’s werelds eerste moderne vulkaan observatoria, in het begin van deze eeuw opgericht.

Wahaula Visitor Center, Hawaï [40 k]

In de geschreven geschiedenis, explosieve uitbarstingen in subductie-zone (convergent-grens) vulkanen hebben het grootste gevaar voor de beschavingen gesteld. Maar wetenschappers hebben geschat dat ongeveer driekwart van het materiaal uitbrak op aarde elk jaar zijn oorsprong bij de verspreiding van mid-oceanische ruggen. Er is echter geen diepe onderzeese uitbarsting nog waargenomen "leven" door wetenschappers. Omdat de grote waterdiepte in de weg gemakkelijke observatie, zijn er weinig gedetailleerde studies gemaakt van de vele mogelijke uitbarsting plaatsen langs de enorme lengte (50.000 km) van de wereldwijde mid-oceanische bergrug systeem. Onlangs echter, herhaalde onderzoeken van specifieke plaatsen langs de Juan de Fuca nok, voor de kust van de Oregon en Washington, hebben in kaart gebracht deposito’s van verse lava, die ergens tussen de enquêtes moeten zijn uitgebarsten. In juni 1993, seismische signalen doorgaans geassocieerd met onderzeese uitbarsting – genoemd T-fasen – – werden gedetecteerd langs een deel van het verspreidorgaan Juan de Fuca Ridge en geïnterpreteerd als veroorzaakt door eruptieve activiteit.

IJsland, waar de Mid-Atlantische Rug is blootgesteld op het land, is een ander verhaal. Het is gemakkelijk om te zien vele IJslandse vulkanen uitbarsten niet-explosief uit spleet ventilatieopeningen, op vergelijkbare wijze als typische Hawaïaanse uitbarstingen; anderen, zoals Hekla Volcano, uitbarsten explosief. (Na de katastrofisch uitbarsting Hekla in 1104, werd in de christelijke wereld gedacht te worden van de "Mond naar de hel.") De volumineuze, maar meestal niet-explosief, uitbarsting op Lakagígar (Laki), IJsland, in 1783, heeft geleid tot een van ’s werelds grootste vulkanische rampen. Ongeveer 9.000 mensen – bijna 20% van de bevolking van het land op het moment – stierven van de honger na de uitbarsting, omdat hun vee uit grazen op gras besmet met fluor-rijke gassen uitgestoten tijdens deze acht maanden durende uitbarsting waren omgekomen.

tsunami’s

Grote aardbevingen die zich langs subductiezones zijn bijzonder gevaarlijk, omdat ze tsunami’s kan leiden (uit het Japanse woord tsunami betekenis "haven wave") En vormen een potentieel gevaar voor de kustgemeenschappen en eilanden die de Stille Oceaan stip. Tsunami’s worden vaak ten onrechte genoemd "vloedgolven" terwijl in feite, ze hebben niets te maken met getijdenwerking. Integendeel, tsunami’s zijn seismische golven van de zee als gevolg van aardbevingen, onderzeeër aardverschuivingen, en, zelden, door uitbarstingen van het eiland vulkanen. Tijdens een grote aardbeving, kan de zeebodem bewegen door verscheidene meters en een enorme hoeveelheid water plotseling in beweging, klotsen heen en weer gedurende enkele uren. Het resultaat is een reeks golven die race over de oceaan met een snelheid van meer dan 800 km per uur, vergelijkbaar met die van de commerciële straalvliegtuigen. De energie en dynamiek van deze transoceanische golven kunnen ze duizenden kilometers van hun oorsprong duren voordat slaande in verafgelegen eilanden of kustgebieden.

Een gigantische golf overspoelt de pier in Hilo, Hawaii, tijdens de 1946 tsunami, waarbij 159 mensen omkwamen. De pijl wijst naar een man die weg werd geveegd seconden later. (Geretoucheerd fotohoffelijkheid van NOAA / EDIS.)

Om iemand op een schip in de open oceaan, zou de passage van een tsunami golf nauwelijks verheffen het wateroppervlak. Echter, wanneer zij tot ondieper water in de buurt van de kustlijn en "accenten bodem," de tsunami golven toeneemt in hoogte, stapelen zich op in een enorme muur van water. Als een tsunami komt bij de kust, het water vlak voor de kust vaak terugtrekt gedurende enkele minuten – lang genoeg voor iemand te worden gelokt naar blootgestelde schelpen, vis, enz. Verzamelen – voordat plotseling haasten terug naar land met angstaanjagende snelheid en hoogte.

De 1883 uitbarsting van de Krakatau vulkaan, gelegen in de Straat Soenda tussen de eilanden Sumatra en Java, Indonesië, biedt een uitstekend voorbeeld van een-uitbarsting veroorzaakte tsunami. Een reeks van tsunami weggespoeld 165 kustdorpen op Java en Sumatra, het doden van 36.000 mensen. De grotere tsunami werden opgenomen door getijmeters zo ver weg als de zuidelijke kust van het Arabische schiereiland, meer dan 7000 km van Krakatau!

Reistijden voor tsunami’s [55 k]

Vanwege het verleden killer tsunami’s, die honderden doden op het eiland van Hawaï hebben veroorzaakt en elders, de International Tsunami Information Center werd opgericht in 1965. Dit centrum geeft tsunami waarschuwingen op basis van de aardbeving en wave-hoogte-informatie verzameld van seismische en getij-gauge stations gelegen rond de Stille Oceaan bekken en op Hawaii.

Natuurlijke bronnen

Veel van de natuurlijke hulpbronnen van de aarde van energie, mineralen, en bodem zijn geconcentreerd in de buurt van heden of verleden plaatgrenzen. De besteding van deze direct beschikbare middelen menselijke beschavingen opgelopen, zowel nu als in het verleden.

vruchtbare gronden

Vulkanen duidelijk kan veroorzaken veel schade en vernietiging, maar op de lange termijn maar ook de mensen hebben geprofiteerd. Meer dan duizenden tot miljoenen jaren, hebben de fysische afbraak en chemische verwering van vulkanische rotsen een aantal van de meest vruchtbare bodems op aarde gevormd. In tropische, regenachtige gebieden, zoals de wind (noordoostelijke) kant van het eiland van Hawaï, de vorming van vruchtbare grond en de groei van weelderige vegetatie na een uitbarsting kan net zo snel zijn als een paar honderd jaar. Enkele van de vroegste beschavingen (bijvoorbeeld de Griekse, Etruskische en Romeinse) vestigden zich op de rijke, vruchtbare vulkanische bodems in het Middellandse-Egeïsche regio. Sommige van de beste rijst groeiende regio’s van Indonesië zijn in de schaduw van actieve vulkanen. Ook veel prime agrarische regio’s in het westen van de Verenigde Staten hebben vruchtbare bodem geheel of grotendeels van vulkanische oorsprong.

ertsafzettingen

De meeste metaalhoudende mineralen gedolven in de wereld, zoals koper, goud, zilver, lood en zink worden geassocieerd met magma gevonden diep in de wortels van vulkanen boven subductiezones gelegen. Rising magma niet altijd de oppervlakte te bereiken op uitbarsten; in plaats daarvan kan het langzaam afkoelen en uitharden onder de vulkaan aan een breed scala van kristallijne gesteenten (over het algemeen genoemd vormen plutonische of graniet rotsen). Sommige van de beste voorbeelden van dergelijke diepgewortelde granietrotsen, later blootgesteld door erosie, zijn prachtig weergegeven in Yosemite National Park in Californië. Ertsafzettingen vormen vaak rond het magma lichamen die vulkanen voeden omdat er een klaar levering van warmte, die beweegt convectief en circuleert-erts dragende vloeistoffen. De metalen, oorspronkelijk verspreid in kleine hoeveelheden in magma of omgevende gesteenten, raken geconcentreerd door circulerende hete vloeistoffen en kunnen opnieuw afgezet onder gunstige temperatuur- en drukomstandigheden, rijke minerale aderen vormen.

De actieve vulkanische openingen langs de verspreiding van mid-oceanische ruggen te creëren ideale omstandigheden voor het verkeer van vocht rijk aan mineralen en ertsen depositie. Water zo heet als 380 &# 176; C gutst uit geothermische bronnen langs de verspreiding centra. Het water is tijdens het verkeer verwarmd door contact met de hete vulkanische rotsen vormen de nok. Diepzee warmwaterbronnen met een overvloed aan donker gekleurde ertsmineralen (sulfiden) van ijzer, koper, zink, nikkel en andere metalen worden genoemd "black smokers." In zeldzame gevallen worden dergelijke deep-sea ertsafzettingen later blootgesteld in de overblijfselen van de oude oceanische korst die zijn afgeschraapt en links ("strandde") Op de top van de continentale korst tijdens de afgelopen subductie processen. De Troodos massief op het eiland Cyprus is misschien wel het meest bekende voorbeeld van een dergelijke oude oceanische korst. Cyprus was een belangrijke bron van koper in de oude wereld, en de Romeinen noemden de koper "Cyprian metal"; het Latijnse woord voor koper is Cyprium.

Fossiele brandstoffen

Olie en aardgas zijn de producten van de diep begraven en afbraak van geaccumuleerde organisch materiaal in de geologische bassins die bergketens gevormd door platentektonische processen flankeren. Warmte en druk op diepte transformeren afgebroken organisch materiaal in kleine gasbellen en vloeibare petroleum, die vervolgens migreren door de poriën en grotere openingen in de omringende stenen en in een reservoirs, meestal binnen 5 km van het aardoppervlak. Steenkool is ook een product van de gecumuleerde ontleed plantenresten, later begraven en verdicht onder bovenliggende sedimenten. De meeste kolen ontstaan ​​als turf in oude moerassen vele miljoenen jaren geleden, in verband met de drooglegging en overstromingen van landmassa’s veroorzaakt door veranderingen in de zeespiegel met betrekking tot platentektoniek en andere geologische processen gemaakt. Bijvoorbeeld, de Appalachian steenkoollagen gevormd ongeveer 300 miljoen jaar geleden in een laaggelegen bekken die afwisselend werd overstroomd en afgevoerd.

Half Dome, Yosemite National Park [148 k]

Geothermische energie

Geothermische energie kan worden aangewend uit natuurlijke warmte van de aarde in verband met actieve vulkanen of geologisch jonge actieve vulkanen nog steeds af te geven warmte op diepte. Stoom van een hoge temperatuur geothermische vloeistoffen kunnen worden gebruikt om de turbines te rijden en het genereren van elektriciteit, terwijl lagere temperatuur vloeistoffen zorgen voor warm water voor ruimte-verwarming, warmte voor de kassen en industrieel gebruik, en warme of warme bronnen in het resort kuuroorden. Bijvoorbeeld, aardwarmte verwarmt meer dan 70 procent van de woningen in IJsland en de geisers geothermische veld in noordelijk Californië produceert voldoende elektriciteit om de macht eisen van San Francisco te voldoen. Naast het feit dat een energiebron, een aantal geo-thermale water bevatten ook zwavel, goud, zilver en kwik dat kan worden teruggewonnen als een bijproduct van de productie van energie.

Geothermische motor, de geisers [60 k]

Een enorme uitdaging

Als de wereldbevolking toeneemt en meer landen geïndustrialiseerde geworden, zal de wereld de vraag naar minerale hulpbronnen en energie blijven groeien. Omdat mensen zijn met behulp van natuurlijke hulpbronnen voor millennia, het merendeel van de makkelijk te vinden mineralen, fossiele brandstoffen, en geothermische bronnen zijn al getapt. Door noodzaak, heeft de wereld de focus wendde zich tot de meer afgelegen en ontoegankelijke regio’s van de wereld, zoals de oceaanbodem, de polaire continenten, en de middelen die dieper in de aardkorst liggen. Het vinden en deze middelen te ontwikkelen, zonder schade aan het milieu zal een enorme uitdaging in de komende decennia. Een betere kennis van de relatie tussen platentektoniek en natuurlijke hulpbronnen is essentieel om deze uitdaging.

Boer ploegen een weelderige rijstveld in Midden-Java, Indonesië; Sundoro vulkaan weefgetouwen in de achtergrond. De meest gewaardeerde rijstbouwgebieden hebben vruchtbare bodems gevormd uit de afbraak van de jonge vulkanische afzettingen. (Foto door Robert I. Tilling, USGS).

De voordelen van de platentektoniek op lange termijn zou moeten dienen als een constante herinnering aan ons dat de planeet Aarde neemt een unieke niche in ons zonnestelsel. Waardering van het concept van de platentektoniek en de gevolgen daarvan heeft het idee dat de aarde is een geïntegreerd geheel, en niet een willekeurige verzameling van geïsoleerde delen versterkt. De wereldwijde inspanning om beter te begrijpen dit revolutionair concept heeft geholpen om de aarde-wetenschappen gemeenschap te verenigen en de verbanden tussen de verschillende wetenschappelijke disciplines onderstrepen. Zoals we in de 21e eeuw, toen eindige hulpbronnen van de aarde verder zal worden gespannen door de groei van de bevolking explosief, moet aardwetenschappers streven naar een beter begrip van onze dynamische planeet. We moeten meer vindingrijk in de vruchten te plukken van de platentektoniek op lange termijn te worden, terwijl het omgaan met de korte termijn nadelige gevolgen, zoals aardbevingen en vulkaanuitbarstingen.

USGS Homepage

Top van deze pagina

URL: http://pubs.usgs.gov/publications/text/tectonics.html
Laatst bijgewerkt op: 05.05.99
Contact: bhanks@usgs.gov

Bron: pubs.usgs.gov

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

tien − 4 =