Jūros dugno plitimas vyksta vandenyno dugne judant tektoninėms plokštėms. Jūros dugnas juda ir kartu su savimi neša žemynus: keterose vandenynų viduryje susidaro nauja vandenynų pluta. Jūros dugno plitimą skatinanti jėga yra tektoninių plokščių trauka, o ne magmos slėgis, nors plitimo keterose magmos aktyvumas dažnai būna didelis ir formuoja naujus uolienų vienetus.

Kaip vyksta plitimas (mechanizmas)

Plitimo keterose medžiaga iš viršutinės mantijos kyla per lūžius tarp vandenynų plokščių. Vidurio Atlanto keteroje (ir kitose vietose) šiltas pusiau lydytas mantijos kamštis kyla link paviršiaus, iš dalies išeina kaip magma ir užpildo spragas tarp besiskiriančių plokščių. Kai plokštės tolsta viena nuo kitos, ši medžiaga suformuoja naują plutą – bazaltinį dangą, kuris lėtai tolsta nuo keteros į abi puses.

Šio proceso variklis yra konvekciniai judesiai silpnoje viršutinėje mantijoje, arba astenosferoje, bei plokščių tarpusavio jėgos. Ankstesnėse teorijose (pvz., Alfredo Wegenerio) apie žemynų dreifą buvo teigiama, kad žemynai "plukdomi" per vandenyną. Pagal šiuolaikinę idėją vandenyno dugnas pats juda ir neša žemynus kartu su savimi, nes plečiasi nuo vandenyno vidurio keteros. Šį reiškinį sukelia konvekcija silpnoje viršutinėje mantijoje.

Struktūra ir uolienos

Plitimo zonoje susidaro tipiška uolienų seka: ant paviršiaus — bazaltinės lavos (dažnai pillow tipo), po jomis — „sheeted dikes“ (vertikalios magmos injekcijos), toliau gilesnėje zonoje — gabrro plutonas, o dar giliau — mantijos peridotitai. Tokia seka dažnai vadinama ophiolite komplektu, kai vandenyno plutą vėliau iškelia arba įrėmina kontinentinė tektonika.

Hidroterminiai procesai ir gyvybė

Plitimo keterų regionuose dažnai susidaro hidroterminiai šaltiniai (juodieji kaminai), kurių karšti, mineralais prisotinti vandenys palaiko unikalius chemosintetinius ekosistemas. Šie kaminai reiškia intensyvų cheminį ir šilumos mainą tarp mantijos/magmos ir jūros vandens.

Įrodymai, patvirtinantys jūros dugno plitimą

  • Magnetinės juostos: sunešioje plutoje registruojami periodiniai Žemės magnetinio lauko reversijos, kurios sudaro simetriškas magnetinių anomalijų juostas abipus keteros.
  • Amžių pasiskirstymas: vandenyno plutos amžius didėja tolstant nuo keteros — jauniausia pluta yra prie vidurio keteros.
  • Šilumos srautas: didesnis šilumos srautas ir magminių procesų aktyvumas ties keteromis, mažėja toliau nuo jų.
  • Žemės drebėjimų išsidėstymas: seismiškumas sutelktas plokščių ribose — keterose, transformuojančiose ir subdukcijos zonomis.
  • GPS ir palydoviniai matavimai: tiesiogiai matomas plokščių judėjimas ir plitimo greičiai.

Plitimo greitis ir jo reikšmė

Plitimo greitis lemia keteros morfologiją ir magminę veiklą. Dažniausiai skiriamos trys kategorijos:

  • Greitos keteros: > 9 cm per metus. Pavyzdys – East Pacific Rise. Tokios keteros būna plačios, su aiškiai išreikšta ašine kalnagūbrio forma ir intensyvia magmatine veikla.
  • Vidutinio greičio keteros: 4–9 cm per metus. Tokios keteros turi mišrius bruožus tarp greitųjų ir lėtųjų.
  • Lėtai plintančios keteros: < 4 cm per metus. Pavyzdys – Vidurio Atlanto keteroje. Jos dažnai turi gilias vidines riftines slėnijas ir ryškesnę blokinę topografiją.

Greitas plitimas dažnai sukelia daugiau skystos magmos ir lygesnį dugną, o lėtas – didesnį plyšių, kalnelių ir riftinių slėnių išvystymą. Nustatant greitį naudojami GPS duomenys, palydoviniai matavimai ir magnetinių juostų analizė.

Subdukcija ir plutos perdirbimas

Plitimas yra tik viena tektoninės plokštės gyvavimo dalis. Vandenynų įdubose jūros dugno pluta slenka žemyn ir po žemynine pluta, taip ji grįžta į mantiją per subdukcijos zonas. Šis plutos „perdirbimas“ užbaigia grandinę, leidžiančią ilgainiui išlaikyti plokščių kinematiką ir paaiškinti kontinentų dreifą bei žemyno formų pokyčius plokščių tektonikoje.

Santrauka

Jūros dugno plitimas yra pagrindinis mechanizmas, kuriuo susidaro nauja vandenyno pluta ir kuriuo paaiškinamas kontinentų dreifas plokščių tektonikoje. Jį lemia mantijos konvekcija, plokščių trauka ir susiję magminiai procesai. Plitimo greitis ir geologiniai procesai ties keteromis formuoja vandenynų dugno morfologiją, magminių uolienų sudėtį ir net unikalius jūrų ekosistemų tipus.