Laamtektoonika

Juba iidsetest aegadest pandi tähele, et kivimiline maakoor ei ole sugugi paigal, vaid suuremal või vähemal määral kerkimise-vajumise liikumises. Sellest rääkisid nii mägedest leitavad merepõhja organismide kivistised kui ka vee alla vajunud maismaa osad.

Mõõdunud sajandi kuuekümnendail-seitsmekümnendail tõestati, et lisaks maakoore kerkimisele ja vajumisele on ta ka pidevas horisontaalses liikumises. Selle tagajärjel on tänapäeva mandrid kord lähenenud, kord kaugenenud, liitunud ja lähenenud. Tuleb välja, et sellised geoloogilised protsessid nagu maavärinad, vulkanism ja intensiivsed maakoore deformatsioonid tükeldavad Maa pinda mitte niivõrd mandrilise ja ookeanilise koorega aladeks kui maakoorest hoopis suurema paksusega plokkideks – litosfääri plaatideks ehk laamadeks. Oma pindalalt võivad laamad olla väga erinevad: hiiglaslikest Euraasia ja Vaikse ookeani plaatidest kuni pisikeste Kookose, Anatoolia ja veel väiksemate laamadeni välja. Lisaks vertikaalsetele kõikuvatele liikumistele teevad laamad miljonite aastate vältel läbi ka ulatuslikke külgsuunalisi triive kiirusega mõni cm kuni 20 cm aastas (joonis 1).

Saksa klimatoloog Alfred Wegener esitas juba 20. sajandi algul oma kuulsa hüpoteesi hiidmandri Pangea eksisteerimise ja selle lagunemisele järgnenud mandrite triivi kohta, mis langes aga geofüüsikute hävitava kriitika alla, kuna eeldas mandrite triivimist ookeanilisel koorel Maa ja Kuu vaheliste loodete jõu toimel.

Laamtektoonika järgi, erinevalt Wegeneri hüpoteesist, ei triivi mitte lihtsalt mandrilise koore plokid ookeanilisel koorel, vaid litosfääri (nii ookeanilise kui mandrilise) plokid (laamad) astenosfääril.

Tänapäeval võib väita, et Maa on oma olemuselt looduslik “soojusmasin”, mille gravitatsiooniväljas suurema tihedusega ainemassid liiguvad planeedi tsentri, väiksema tihedusega massid aga maapinna suunas. Maapõue sügavuse suurenedes mineraalide tihenemisega kaasnevad eksotermilised protsessid koos elementide radioaktiivse lagunemise soojuse ja välistuumast tõusva süvasoojusvooga tekitavad vahevöös kivimmassi viskoosset voolamist ja ülessulamise koldeid, mis hakkavad liikuma üles, maapinna suunas, nagu seda teeb kuum vesi tulele asetatud teekannus. Laamtektoonika seisukoha järgi ringleb kivimaines vahevöös selliste soojuslike “konvektsioonvoolustena”. Siit ka laamtektoonikale antud naljatlev iseloomustus: “teekannu filosoofia.” Laamade edasiviivaks jõuks ongi vahevööst lähtuvad soojuslikud konvektsioonivoolud. Ookeanilised litosfääri laamad tekivad ookeanide keskahelike all astenosfäärist tõusvast basaltsest magmast ja kuni 200 miljonit aastat väldanud triivi järel hakkavad ookeani äärtel jahtununa ja paksenenuna sukelduma vahevöösse (subduktsioon) (joonis 2). Sukeldumispiirkondades tekib kivimite ülessulamise protsessis mandriline litosfäär, mis ei tee läbi vahevöösse vajumist. Sellega on seletatav, miks maa kivimiline ajalugu on talletatud mandrilise litosfääri kivimites.

Kõikides ookeanides kulgevad võimsad mäestikuahelike süsteemid, mida nimetatakse ookeani keskahelikeks ehk ookeani riftivöönditeks. Seal toimub vahevöö sügavusest ülesliikuva tulikuuma ainese põhjustatud ookeanilise maakoore külgsuunaline lahknemine (spreeding). Kuna ookeanide riftivööndites kasvab maakoort pidevalt juurde, siis peab teda kuskil samapalju ka hävima. Ookeanilise laama vahevöösse vajumine algab süviku tekkega ookeani ääres. Seal sukeldub ookeaniline maakoor teise laama alla ja sulab vahevöös uuesti magmaks.

Kergem magma voolab vulkaanide kaudu maapinnale või tardub maakoore lõhedes graniitse koostisega kivimiks. Nii tekib ookeanisüvikute vööndis pidevalt mandrilist maakoort juurde, samal ajal kui ookeaniline, basaltne maakoor on pidevas ringkäigus.

Ookeanide laienemise ja kitsenemise, avanemise ja sulgumise käigus on pidevas liikumises ka mandrid, mis samuti kas kaugenevad või lähenevad, lagunevad või liituvad. Mandrite rännuteede kujutamisel erinevatel ajastutel tekivad paleogeograafilised kaardid, millel võib jälgida mandrite ja ookeanide asendi muutusi (joonis 3).

Joonis 1. Peamiste maakoorelaamade tänapäevane paiknemine ja triivimise suunad.

Joonis 2. Laamade triiv

Joonis 3. Paleogeograafilised kaardid näitavad mandrite triivi ja kontinentide asendeid eri ajastutel

Islandil võib näha, kuidas laienevas maakoores tekivad lõhed. Siin kulgeb
Ameerika ja Euraasia laama vaheline süvalõhang (foto U. Uri).