Πώς σχηματίζονται τα βουνά;

Βουνά είναι μερικές από τις πιο εντυπωσιακές φυσικές κατασκευές στη γη. Ωστόσο, πώς σχηματίζονται αυτές οι ογκώδεις κορυφογραμμές στον φλοιό της Γης ? Η διαδικασία που δημιουργεί τα βουνά είναι η μεγάλης κλίμακας κίνηση των τεκτονικών πλακών της Γης ή του φλοιού της γης.

Αυτή η κίνηση μπορεί να χωριστεί σε διαφορετικές διαδικασίες, όπως ηφαιστειακή δραστηριότητα, αναδίπλωση και ρήγμα. Ας ρίξουμε μια ματιά στον τρόπο με τον οποίο συνεργάζονται αυτές οι διαφορετικές διαδικασίες για τη δημιουργία οροσειρών.

Κατανόηση της Τεκτονικής Πλακών

Επειδή ο σχηματισμός των βουνών βασίζεται στο φαινόμενο της τεκτονικής πλακών, για να κατανοήσουμε καλύτερα πώς σχηματίζονται τα βουνά, ας αφιερώσουμε λίγο χρόνο για να κατανοήσουμε την έννοια της τεκτονικής πλακών.

Η θεωρία της τεκτονικής πλακών περιγράφει πώς το εξωτερικό κέλυφος της Γης χωρίζεται σε πολλές διαφορετικές πλάκες, ογκώδη τμήματα του φλοιού που γλιστρούν πάνω από τον μανδύα της Γης, την περιοχή που βρίσκεται πάνω από τον πυρήνα της Γης. Ο μανδύας της Γης είναι πιο μαλακός και πιο εύπλαστος από τον σκληρό εξωτερικό φλοιό της Γης. Ο φλοιός της Γης είναι μέρος της λιθόσφαιρας, που περιλαμβάνει το εξωτερικό τμήμα του μανδύα. Η λιθόσφαιρα έχει πάχος περίπου 100 km ή 60 μίλια και κάτω από αυτήν βρίσκεται η ασθενόσφαιρα. Οι εύπλαστες ιδιότητες της ασθενόσφαιρας είναι αυτές που επιτρέπουν στη λιθόσφαιρα να γλιστρήσει γύρω από την κορυφή της.

Η πλειονότητα της επιφάνειας της Γης βρίσκεται σε εννέα μεγάλες ηπειρωτικές πλάκες, οι οποίες ονομάζονται από τις μορφές εδάφους που βρίσκονται στην κορυφή τους. Αυτές οι κύριες πλάκες είναι η πλάκα της Ανταρκτικής, η πλάκα της Νότιας Αμερικής, η ινδική πλάκα, η αυστραλιανή πλάκα, η ινδοαυστραλιανή πλάκα, η αφρικανική πλάκα, η ευρασιατική πλάκα, η πλάκα του Ειρηνικού και η πλάκα της Βόρειας Αμερικής. Η πλάκα του Ειρηνικού είναι η μεγαλύτερη από όλες τις πλάκες, με έκταση περίπου 103.000.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα ή 39.760.000 μίλια². Εκτός από τις εννέα κύριες πλάκες, πολλές μικρότερες πλάκες μπορούν επίσης να βρεθούν σε όλο τον κόσμο. Παραδείγματα αυτών των μικρότερων πιάτων περιλαμβάνουν το Scotia Plate και το Caribbean Plate.

Η κύρια αιτία της τεκτονικής πλακών είναι η μεταφορά που συμβαίνει στον μανδύα της Γης. Το ζεστό υλικό ανεβαίνει από τον πυρήνα προς την επιφάνεια της Γης, και καθώς συμβαίνει αυτό το ψυχρότερο υλικό μέσα στον μανδύα βυθίζεται. Αυτή η διαδικασία μεταφοράς προκαλεί δύο διαφορετικά φαινόμενα, την καθοδική βύθιση του υλικού στις ζώνες καταβύθισης και την εξάπλωση της γης σε κορυφογραμμές του μέσου ωκεανού. Οι μεδοκειακές κορυφογραμμές είναι τα κενά που εμφανίζονται μεταξύ των τεκτονικών πλακών. Τα κενά στις πλάκες επιτρέπουν στο μάγμα μέσα στη Γη να χυθεί και να φτάσει στην επιφάνεια, γεγονός που δημιουργεί νέο ωκεάνιο φλοιό και μετατοπίζει τον παλιό φλοιό, σπρώχνοντας τις πλάκες μακριά. Εν τω μεταξύ, οι ζώνες βύθισης είναι εκεί όπου οι τεκτονικές πλάκες συναντώνται μεταξύ τους. Στις ζώνες καταβύθισης, η μία τεκτονική πλάκα βυθίζεται κάτω από την άλλη πλάκα και απορροφάται ξανά στον μανδύα.

Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι ορίων πλακών. Οι ζώνες βύθισης, που αναφέρονται επίσης ως συγκλίνοντα περιθώρια, είναι ένα από αυτά τα τρία όρια. Οι άλλοι δύο τύποι ορίων είναι τα περιθώρια μετασχηματισμού και τα αποκλίνοντα περιθώρια. Τα αποκλίνοντα περιθώρια είναι εκεί όπου δύο πλάκες απλώνονται η μία από την άλλη, κάτι που συμβαίνει είτε σε ηπειρωτικές ζώνες ρήγματος είτε σε κορυφογραμμές που απλώνονται στον πυθμένα της θάλασσας. Εν τω μεταξύ, τα περιθώρια μετασχηματισμού είναι εκεί όπου οι πλάκες γλιστρούν η μία δίπλα από την άλλη, με ένα διάσημο παράδειγμα είναι το ρήγμα του Σαν Αντρέας που βρέθηκε στην Καλιφόρνια, όπου η πλάκα του Ειρηνικού και η πλάκα της Βόρειας Αμερικής γλιστρούν η μία δίπλα στην άλλη με οριζόντια κίνηση.

Αυτή η διαδικασία ηπειρωτικής κίνησης μέσω της τεκτονικής πλακών ήταν υπεύθυνη για τη δημιουργία μιας τεράστιας υπερηπείρου που ονομάζεται Παγγαία πριν από περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια. Αυτό το διάστημα. Η Νότια Αμερική, η Βόρεια Αμερική, η Ευρώπη και η Αφρική ωθήθηκαν η μία εναντίον της άλλης, καταλαμβάνοντας έναν πολύ κοντινό χώρο. Καθώς η Παγγαία διαλύθηκε, οι ήπειροι παρασύρθηκαν για εκατομμύρια χρόνια στις σημερινές τους θέσεις. Το γεγονός ότι οι άκρες των ηπείρων μπορούν να τοποθετηθούν μαζί σαν μέρος ενός παζλ ήταν ένας από τους πρώτους υπαινιγμούς ότι οι ήπειροι της Γης κινήθηκαν και δεν ήταν ακίνητες.

Όταν οι τεκτονικές πλάκες συγκρούονται μεταξύ τους, μπορούν να σχηματίσουν οροσειρές. Πιστεύεται ότι τα βουνά των Ιμαλαΐων δημιουργήθηκαν πριν από περίπου 55 εκατομμύρια χρόνια, όταν οι ήπειροι της Ασίας και της Ινδίας αναγκάστηκαν να ενωθούν από την τεκτονική πλάκα.

Σχηματισμός Βουνού

Γενικά, τα βουνά μπορούν να σχηματιστούν με έναν από τους τρεις διαφορετικούς τρόπους. Τα ρήγματα στη Γη / πτυχώσεις στη Γη και η ηφαιστειακή δραστηριότητα μπορούν όλα να οδηγήσουν στη δημιουργία βουνών. Όλες αυτές οι διαφορετικές διεργασίες εκδηλώνονται ως αποτέλεσμα της τεκτονικής πλακών, όπου η κίνηση της ύλης αναγκάζει τα πετρώματα στην επιφάνεια προς τα πάνω, με αποτέλεσμα μια περιοχή γης σε μεγαλύτερο υψόμετρο από τη γύρω περιοχή. Για εκατομμύρια χρόνια, αυτές οι ορεινές περιοχές θα διαβρωθούν από στοιχεία όπως η βαρύτητα, η βροχή, ο πάγος και ο άνεμος. Αυτό φθείρει τις ορεινές επιφάνειες και το αποτέλεσμα είναι ότι οι βράχοι που βρίσκονται στην επιφάνεια του βουνού είναι συνήθως νεότεροι από τα τμήματα της Γης που βρίσκονται βαθύτερα στο βουνό.

Ένας από τους κύριους τρόπους που δημιουργούνται τα βουνά είναι μέσω της ηφαιστειακής δραστηριότητας. Όπως συζητήθηκε προηγουμένως, η επιφάνεια της Γης αποτελείται από τεκτονικές πλάκες, επτά τεράστιες πλάκες στη λιθόσφαιρα που κινούνται σχετικά αργά, της τάξης από μηδέν έως 100 mm το χρόνο. Μπορούν να διαιρεθούν (να τραβηχτούν το ένα από το άλλο), να συγκλίνουν (να συντρίψουν και να διπλωθούν το ένα πάνω στο άλλο) ή να μεταμορφωθούν (γλιστρούν το ένα από το άλλο). Οι περιοχές όπου ο φλοιός μιας ωκεάνιας πλάκας βυθίζεται κάτω από μια άλλη πλάκα αναφέρονται ως ζώνες βύθισης. Οι περιοχές που βρίσκονται κατά μήκος των ορίων των πλακών επιτρέπουν στο μάγμα να ανέβει στην επιφάνεια, και ως αποτέλεσμα, δημιουργούν ηφαίστεια. Αυτά τα ηφαίστεια ωθούν προς τα πάνω από την επιφάνεια της Γης, σχηματίζοντας βουνά καθώς το κάνουν.

Τα περισσότερα από τα ηφαίστεια στη Γη βρίσκονται σε μια περιοχή που αναφέρεται ως «Δαχτυλίδι της Φωτιάς», μια ομάδα ηφαιστειακών εστιών σε σχήμα πετάλου που περικυκλώνουν τον Ειρηνικό Ωκεανό. Μια άλλη περιοχή γεμάτη ηφαίστεια μπορεί να βρεθεί να τρέχει από τη Μεσόγειο Θάλασσα και σε όλη την Ασία, εν τέλει ενώνεται με την ηφαιστειακή ζώνη του Ειρηνικού κοντά στην Ινδονησία. Τα ηφαιστειακά βουνά τείνουν να είναι ηφαίστεια ασπίδας, όπως το Mauna Loa στη Χαβάη, και ηφαίστεια στρωμάτων ή σύνθετοι κώνοι (και όχι κώνοι στάχτης), όπως το όρος Φούτζι ή ο Βεζούβιος. Το καθοριστικό χαρακτηριστικό των θωρακισμένων ηφαιστείων είναι ότι έχουν μάλλον ήπια κλίση, χάρη στο χαμηλό ιξώδες των εκπομπών τους, οι οποίες αποτελούνται κυρίως από βασάλτη. Το χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το Mauna Loa, το οποίο έχει πολύ ρηχό βαθμό μεταξύ 4 και 6°. Αντίθετα, τα ηφαίστεια στρωμάτων ή τα σύνθετα ηφαίστεια συνήθως καταλήγουν σε βουνά με πολύ πιο απότομες βαθμίδες, κάπου μεταξύ 33° και 40°. Το υλικό που αποτελείται από αυτά τα βουνά είναι πολύ πιο παχύρρευστο από το υλικό που εκπέμπεται από τα ηφαίστεια ασπίδας και οι εκρήξεις τους είναι συνήθως πολύ πιο βίαιες. Τα Mount Rainier και Mount Hood είναι παραδείγματα αυτών των ηφαιστείων.

Ο δεύτερος τύπος βουνού είναι ένα πτυσσόμενο βουνό. Αυτά τα βουνά σχηματίζονται σε σημεία βύθισης όταν οι τεκτονικές πλάκες συγκρούονται μεταξύ τους. Αυτές οι περιοχές διπλώνουν προς τα πάνω χάρη στην ισχυρή δύναμη που δημιουργείται από τη σύγκρουση των δύο πλακών μεταξύ τους. Αυτό είναι ιδιαίτερα πιθανό να συμβεί όταν υπάρχει ένα μηχανικά αδύναμο στρώμα στην περιοχή της σύγκρουσης, όπως ένα στρώμα άλατος. Οι ορεινές περιοχές που σχηματίζονται με αυτόν τον τρόπο τείνουν να είναι μεγαλύτερες από ό,τι είναι πλατιές. Παραδείγματα αυτών των περιοχών είναι τα όρη Jura και η οροσειρά των Αππαλαχίων. Η σύγκρουση των τεκτονικών πλακών μπορεί επίσης να δημιουργήσει ορεινούς πρόποδες σε περιοχές που γειτνιάζουν με αυτό, που αναφέρονται ως ζώνη αναδίπλωσης και ώθησης. Αυτές οι περιοχές δημιουργούνται καθώς η παραμόρφωση που συμβαίνει καθώς η σύγκρουση διαδίδεται προς τα έξω. Οι Άλπεις είναι ένα παράδειγμα ζώνης αναδίπλωσης και ώθησης.

Τα βουνά μπλοκ είναι ορεινές περιοχές που έχουν πιο συνεχόμενο περίγραμμα από τις αναδιπλούμενες ορεινές περιοχές. Το προφίλ της οροσειράς μοιάζει με μπλοκ ή πλάκα. Αυτή η οροσειρά εμφανίζεται όταν ένα ρήγμα, μια πλάκα γης που περιβάλλει ένα ρήγμα, διασπάται χάρη στις δυνάμεις τάνυσης που εμφανίζονται καθώς κινούνται οι πλάκες. Εάν οι δυνάμεις τάνυσης είναι αρκετές για να χωρίσουν μια πλάκα, ένα κεντρικό μπλοκ θα πέσει προς τα κάτω σε σχέση με τα γειτονικά τεμάχια γείωσης. Εάν αυτό συμβεί πολλές φορές σε μια περιοχή, το τοπίο μπορεί να έχει μια γούρνα ακολουθούμενη από ένα υψηλότερο τετράγωνο που ακολουθείται από μια άλλη γούρνα, δημιουργώντας μια οροσειρά μπλοκ. Ένα παράδειγμα τέτοιου φαινομένου είναι τα βουνά της Σιέρα Νεβάδα. Η αποκόλληση στην οροσειρά της Σιέρα Νεβάδα δημιούργησε ένα μπλοκ της Γης που έχει περίπου 80 km πλάτος και 650 km μήκος. Ένα άλλο παράδειγμα βουνών μπλοκ είναι η οροσειρά Ρίλα που βρίσκεται στη Βουλγαρία.

Ενώ οι παραπάνω μηχανισμοί είναι ο κύριος τρόπος δημιουργίας των βουνών, ένας άλλος τύπος βουνού, που αναφέρεται ως υπολειμματικά βουνά, μπορεί να δημιουργηθεί ως αποτέλεσμα της διάβρωσης. Εάν υπάρχει μια υπερυψωμένη χερσαία περιοχή και τμήματα της έχουν φθαρεί λόγω της διάβρωσης, αφήνοντας πίσω μια απότομη κλίση, αυτό θα ήταν ένα υπολειμματικό βουνό. Είναι σαν το βουνό να έχει λαξευθεί από μια μεγαλύτερη υπερυψωμένη ξηρά από διάβρωση. Παραδείγματα τέτοιων βουνών περιλαμβάνουν την Ανατολική Ροδόπη (Βουλγαρία), τα Highlands της Σκωτίας (Σκωτία) και τη Snowdonia (στην Ουαλία).

Δεν είναι απολύτως σαφές ποιοι είναι οι μηχανισμοί που ευθύνονται για τη δημιουργία υψηλών παθητικών ηπειρωτικών σειρών. Περιοχές όπως η Μεγάλη Διαχωριστική Οροσειρά της Αυστραλίας, τα Βραζιλιάνικα υψίπεδα και τα Σκανδιναβικά Όρη θα μπορούσαν να έχουν δημιουργηθεί λόγω πίεσης στη λιθόσφαιρα της Γης σε σημεία σχετικά μακριά από αυτά, αν και οι μηχανισμοί που τις δημιούργησαν είναι πιθανώς οι ίδιοι με τα βουνά ανύψωσης.