4.6 Jordens utvikling og platetektonikk

Jordens utvikling og platetektonikk

Hvorfor skjelver jorden enkelte steder? Hvordan dannes vulkaner? Hvorfor finnes det fjellkjeder midt i kontinenter?

Svarene ligger i platetektonikk – en av de viktigste teoriene i geologi som forklarer hvordan jordens overflate er i konstant bevegelse.

I dette kapitlet lærer du:
- Hvordan jorden er bygget opp innvendig
- Hva platetektonikk er og hvordan plater beveger seg
- Ulike typer plategrenser og hva som skjer der
- Hvordan jordskjelv og vulkaner oppstår
- Jordens geologiske historie og kontinentaldrift
- Norges geologi og hvordan våre fjellkjeder ble dannet

Jordens oppbygning

Jorden er ikke solid hele veien gjennom. Den er bygget opp i lag som en løk.

Jordens lag (fra innsiden og ut)

1. Indre kjerne
- Solid metall (jern og nikkel)
- Ekstremt høy temperatur: ca. 5000-6000°C
- Radius: ca. 1200 km
- Solid til tross for høy temperatur på grunn av ekstremt høyt trykk

2. Ytre kjerne
- Flytende metall (jern og nikkel)
- Temperatur: 4000-5000°C
- Tykkelse: ca. 2300 km
- Bevegelsen i den ytre kjernen skaper jordens magnetfelt

3. Kappen (mantel)
- Består av fast, men varmt fjell
- Kan flyte sakte over tid (plastisk)
- Temperatur: 1000-3700°C
- Tykkelse: ca. 2900 km
- Her skjer de sakte bevegelsene som driver platetektonikk

4. Skorpen (litosfæren)
- Tynt ytre lag av fast fjell
- Havskorpe: 5-10 km tykk, består av basalt (tung)
- Kontinentalskorpe: 30-70 km tykk, består av granitt (lettere)
- Det er dette laget vi bor på!

Litosfæren og astenosfæren

Litosfæren:
- Skorpen + øverste del av kappen
- Fast og sprø
- Delt i store plater som kan bevege seg

Astenosfæren:
- Lag i kappen rett under litosfæren
- Delvis smeltet, plastisk
- Platene "flyter" på dette laget

Platetektonikk

Jordens litosfære (skorpen og øverste del av kappen) er ikke ett sammenhengende lag. Den er delt opp i store plater som kan bevege seg.

Hva er platetektonikk?

Platetektonikk er teorien om at jordens litosfære er delt i store plater som beveger seg sakte på den plastiske astenosfæren under.

Viktige fakta om plater

- Det finnes ca. 7-8 store plater og mange mindre
- Platene beveger seg 1-10 cm per år (omtrent like fort som neglene dine vokser)
- Platene kan være både havbunn og kontinenter
- Platene beveger seg fordi varme fra jordens indre skaper konveksjonsstrømmer i kappen

Konveksjonsstrømmer

Varme fra jordens kjerne varmer opp fjellet i kappen. Varmt fjell stiger opp, avkjøles, og synker ned igjen – akkurat som kokende vann i en kjele.

Disse strømmene "drar" med seg platene over jordoverflaten.

Hovedplater

Store plater:
- Stillehavsplata (Stillehavet)
- Nordamerikanske plata (Nord-Amerika)
- Eurasiske plata (Europa og Asia)
- Afrikanske plata (Afrika)
- Antarktiske plata (Antarktis)
- Indoaustralske plata (India og Australia)
- Søramerikanske plata (Sør-Amerika)

Norge ligger på den Eurasiske plata.

Plategrenser

Det meste av geologisk aktivitet (jordskjelv, vulkaner, fjellkjeder) skjer ved plategrenser – der platene møtes.

Det finnes tre typer plategrenser:

1. Divergerende plategrenser (sprekkesoner)

Hva skjer: Platene beveger seg fra hverandre.

Resultat:
- Ny havbunn dannes når magma stiger opp fra kappen
- Dannes midthavsrygger (f.eks. Midt-Atlanterhavsryggen)
- Island ligger på Midt-Atlanterhavsryggen

Eksempel:
- Midt-Atlanterhavsryggen (mellom Eurasiske og Nordamerikanske plata)
- Øst-Afrikanske gravsonen (Afrika deler seg)

Jordskjelv: Små til moderate
Vulkaner: Ja, langs hele ryggen

2. Konvergerende plategrenser (kollisjonsoner)

Hva skjer: Platene beveger seg mot hverandre.

Det finnes to typer:

a) Subduksjon (nedføring)

Når en havskorpeplata møter en kontinentalskorpeplata:
- Den tyngre havskorpen dyttes under kontinentalskorpen
- Smelter og skaper magma
- Magmaen stiger opp og danner vulkaner
- Skaper dype havgraver

Eksempel:
- Andesfjellene i Sør-Amerika (Nasca-plata under Søramerikanske plata)
- Ringregionen rundt Stillehavet ("Ring of Fire")

Jordskjelv: Kraftige
Vulkaner: Ja, eksplosive

b) Kollisjon (sammenstøt)

Når to kontinentalplater møtes:
- Ingen plater kan dyttes under (for lette)
- Fjellet krølles opp og danner fjellkjeder
- Ingen vulkaner (ingen smelt)

Eksempel:
- Himalaya (Indiske plata kolliderer med Eurasiske plata)
- Alpene i Europa
- Den kaledonske fjellkjeden (Norges fjellkjede, dannet for 400 millioner år siden)

Jordskjelv: Kraftige
Vulkaner: Nei

3. Transforme plategrenser (skyvesoner)

Hva skjer: Platene glir langs hverandre (sideveis bevegelse).

Resultat:
- Enorme spenninger bygger seg opp
- Når platene "slipper", oppstår kraftige jordskjelv
- Ingen vulkaner

Eksempel:
- San Andreas-forkastningen i California
- Stillehavsplata glir forbi Nordamerikanske plata

Jordskjelv: Kraftige
Vulkaner: Nei

Jordskjelv

Jordskjelv er rystelser i jordskorpen forårsaket av plutselig frigjøring av oppbygd spenning.

Hvordan oppstår jordskjelv?

1. Spenning bygger seg opp:
- Tektoniske plater beveger seg
- Platene setter seg fast mot hverandre
- Spenning bygger seg opp over tid (år, tiår, århundrer)

2. Platene slipper:
- Når spenningen blir for stor, "slipper" platene plutselig
- Fjell beveger seg flere meter på sekunder
- Energien frigis som seismiske bølger

3. Bølgene sprer seg:
- Seismiske bølger sprer seg gjennom jordskorpen
- Vi kjenner dem som jordskjelv

Hvor oppstår jordskjelv?

Jordskjelv oppstår nesten alltid ved plategrenser:
- Konvergerende grenser (subduksjon/kollisjon) – kraftigste jordskjelv
- Transforme grenser (glir langs hverandre) – kraftige jordskjelv
- Divergerende grenser (midthavsrygger) – svakere jordskjelv

Viktig: Norge har sjelden store jordskjelv fordi vi ligger midt på en plata, langt fra plategrenser.

Måling av jordskjelv

Seismograf: Instrument som måler jordskjelvbølger

Richterskalaen: Måler jordskjelvets styrke (magnitude)
- Skala fra 1 til 10 (logaritmisk)
- Magnitude 5: Merkbart, liten skade
- Magnitude 7: Stort jordskjelv, store skader
- Magnitude 9+: Ekstremt kraftig, katastrofale skader

Episenter: Punktet på jordoverflaten rett over der jordskjelvet startet

Hyposenter: Punktet inne i jordskorpen der jordskjelvet startet

Tsunamier

Store jordskjelv under havet kan skape tsunamier – gigantiske bølger.

Hvordan oppstår tsunamier:
1. Jordskjelv under havet løfter havbunnen
2. Enorme mengder vann forskyves
3. Bølger sprer seg utover
4. På dypt vann: bølgene er lave (< 1 m), men raske (800 km/t)
5. Når de treffer land: bølgene blir høye (10-30+ meter)

Eksempel: Jordskjelvet i Indiahavet 2004 skapte tsunamier som drepte over 230 000 mennesker.

Vulkaner

Vulkaner er åpninger i jordskorpen der magma (smeltet fjell) kommer opp fra jordens indre.

Hvordan oppstår vulkaner?

Vulkaner oppstår der magma kan stige opp:

1. Ved subduksjon (konvergerende grenser):
- Havskorpe dyttes ned i kappen
- Høy temperatur og trykk smelter fjellet
- Magmaen stiger opp og danner vulkaner
- Eksempel: Andesfjellene, Ring of Fire

2. Ved divergerende grenser:
- Platene drar fra hverandre
- Magma stiger opp og fyller sprekken
- Danner midthavsrygger
- Eksempel: Island, Midt-Atlanterhavsryggen

3. Ved "hot spots" (varme plumer):
- Varme plumer stiger opp fra dyp i kappen
- Borer hull i plata over
- Danner vulkaner midt på en plata
- Eksempel: Hawaii, Yellowstone

Typer vulkaner

Skjoldvulkaner:
- Flate, brede vulkaner
- Tynnflytende lava
- Rolige utbrudd
- Eksempel: Hawaii, Island

Stratovulkaner (keglevulkaner):
- Høye, bratte vulkaner
- Tykkflytende lava
- Eksplosive utbrudd
- Eksempel: Mount Fuji (Japan), Vesuvius (Italia)

Vulkanske produkter

Lava: Magma som har kommet opp på overflaten

Aske: Små partikler av pulverisert fjell

Gasser: Vanndamp, CO₂, svovelforbindelser

Pyroklastiske strømmer: Blandinger av het gass og aske som raser nedover fjellsiden (ekstremt farlige)

Farer ved vulkaner

- Lavastrømmer (ødelegger alt i veien)
- Askefall (begrav bygninger, ødelegger avlinger)
- Pyroklastiske strømmer (ekstremt dødelige)
- Giftgasser
- Tsunamier (hvis vulkanen er under vann)
- Klimaendringer (store utbrudd kan kjøle ned klimaet)

Jordens historie og kontinentaldrift

Kontinentaldrift

I 1912 foreslo den tyske vitenskapsmannen Alfred Wegener at kontinentene en gang hadde vært samlet i ett superkontinent.

Pangea:
- For 200-300 millioner år siden var alle kontinenter samlet i ett superkontinent kalt Pangea
- "Pangea" betyr "hele jorden"
- Omringet av ett stort hav (Panthalassa)

Kontinentaldrift:
- Pangea begynte å splitte opp for ca. 200 millioner år siden
- Kontinentene har sakte drevet fra hverandre
- Atlanterhavet har åpnet seg mellom Europa/Afrika og Amerika
- India har kollidert med Asia og dannet Himalaya

Bevis for kontinentaldrift

1. Kontinentene passer sammen:
- Sør-Amerikas østkyst passer med Afrikas vestkyst
- Som biter i et puslespill

2. Fossiler:
- Identiske fossiler av landdyr funnet på forskjellige kontinenter
- Eksempel: Mesosaurus (ferskvannsdyr) funnet i både Sør-Amerika og Afrika
- Kunne ikke ha svømt over havet!

3. Fjellkjeder:
- Gamle fjellkjeder i Europa matcher med fjellkjeder i Nord-Amerika
- Samme alder, samme bergarter

4. Istider:
- Spor etter samme istid funnet på kontinenter som nå ligger langt fra hverandre

5. Havbunnens alder:
- Havbunnen er yngst ved midthavsryggene
- Blir eldre jo lenger unna man kommer
- Beviser at ny havbunn dannes kontinuerlig

Jordens geologiske tidsskala

Prekambrium (før 541 millioner år siden):
- Jorden dannes (4,6 milliarder år siden)
- Første liv oppstår (3,5 milliarder år siden)

Paleozoikum (541-252 millioner år siden):
- Livet eksploderer i artsmangfold
- Pangea dannes

Mesozoikum (252-66 millioner år siden):
- Dinosaurenes tidsalder
- Pangea splitter opp

Kenozoikum (66 millioner år siden – nå):
- Pattedyrenes tidsalder
- Kontinentene drifter til sine nåværende posisjoner
- Mennesket oppstår (ca. 300 000 år siden)

Norges geologi

Norge har en spennende geologisk historie som strekker seg over hundrevis av millioner av år.

Den kaledonske fjellkjeden

For ca. 400 millioner år siden (i silurtiden/devontiden) kolliderte to kontinentale plater:
- Baltika (dagens Skandinavia)
- Laurentia (dagens Nord-Amerika og Grønland)

Hva skjedde:
1. De to kontinentene kolliderte
2. Fjell krøllet seg opp og dannet den kaledonske fjellkjeden
3. Like høye som Himalaya i dag!
4. Dette er Norges hovedfjellkjede

I dag:
- Fjellene har erodert i 400 millioner år
- Mye lavere enn før (men fortsatt imponerende)
- Fjellet vi ser er "røttene" av den gamle fjellkjeden

Istider og landheving

Istider (siste 2,6 millioner år):
- Norge ble dekket av is flere ganger
- Isen var opptil 3 km tykk
- Isen gravde ut fjorder og daler

Landheving (siste 10 000 år):
- Da isen smeltet, "spratt" landet opp
- Norge hever seg fortsatt (opptil 1 cm/år)
- Gamle strandlinjer ligger nå høyt oppe på fjellet
- Små jordskjelv forårsaket av landheving

Norges bergarter

Grunnfjell (prekambriske bergarter):
- Blant de eldste bergartene på jorda (1-3 milliarder år gamle)
- Finnes i indre Østlandet og Nord-Norge

Kaledonske bergarter:
- Dannet under fjellkjededannelsen for 400 millioner år siden
- Dominerer på Vestlandet og i fjellområder

Oslofeltet:
- Geologisk graben (nedsunket felt) i Oslo-området
- Rike forekomster av larvikitt, rombeporfyr, permbergarter
- Vulkansk aktivitet for 250-300 millioner år siden

Norske ressurser

Olje og gass:
- Dannet fra plankton som levde for 100-200 millioner år siden
- Lagret i sedimentære bergarter i Nordsjøen

Malmer:
- Kobber, nikkel, jern
- Dannet i forbindelse med geologiske prosesser

Byggestein:
- Granitt, gneis, larvikitt
- Brukes til bygninger og monumenter

Oppsummering

Viktige begreper

Jordens oppbygning:
- Kjerne: Indre (solid metall) og ytre (flytende metall)
- Kappe: Fast, men plastisk fjell (konveksjonsstrømmer)
- Skorpe: Tynt ytre lag (havskorpe og kontinentalskorpe)
- Litosfæren: Skorpe + øverste del av kappen (delt i plater)
- Astenosfæren: Plastisk lag som platene "flyter" på

Platetektonikk:
- Teorien om at jordens litosfære er delt i plater som beveger seg
- Drevet av konveksjonsstrømmer i kappen
- Platene beveger seg 1-10 cm per år

Plategrenser:
- Divergerende: Platene drar fra hverandre → midthavsrygger, ny havbunn
- Konvergerende: Platene beveger seg mot hverandre → subduksjon/kollisjon
- Transforme: Platene glir langs hverandre → jordskjelv

Jordskjelv:
- Rystelser forårsaket av plutselig frigjøring av spenning
- Oppstår nesten alltid ved plategrenser
- Måles med seismografer og Richterskalaen

Vulkaner:
- Åpninger der magma kommer opp fra jordens indre
- Oppstår ved subduksjon, divergerende grenser, og hot spots
- Typer: Skjildvulkaner (rolige) og stratovulkaner (eksplosive)

Kontinentaldrift:
- Teorien om at kontinentene beveger seg (Alfred Wegener)
- Pangea: Superkontinent for 200-300 millioner år siden
- Bevis: Fossiler, fjellkjeder, havbunnens alder

Norges geologi:
- Den kaledonske fjellkjeden (400 millioner år gammel)
- Istider og landheving
- Rike forekomster av olje, gass, malmer

Nøkkelpunkter

1. Jorden er delt i lag – kjerne, kappe, skorpe
2. Litosfæren er delt i plater som beveger seg sakte på astenosfæren
3. Konveksjonsstrømmer i kappen driver platebevegelsene
4. Plategrenser er geologisk aktive – jordskjelv, vulkaner, fjellkjeder
5. Divergerende grenser → ny havbunn dannes, midthavsrygger
6. Konvergerende grenser → subduksjon (vulkaner) eller kollisjon (fjellkjeder)
7. Jordskjelv oppstår ved plategrenser når spenning frigis plutselig
8. Vulkaner oppstår der magma kan stige opp (subduksjon, divergerende, hot spots)
9. Pangea → kontinentene var samlet for 200-300 millioner år siden
10. Norges fjellkjede ble dannet ved kollisjon for 400 millioner år siden

Viktige sammenhenger

Energiflyt:
Varme fra jordens kjerne → konveksjonsstrømmer i kappen → platebevegelser → jordskjelv/vulkaner/fjellkjeder

Plategrenser og geologi:
- Divergerende → ny skorpe (midthavsrygger, Island)
- Subduksjon → vulkaner, havgraver (Andes, Ring of Fire)
- Kollisjon → fjellkjeder (Himalaya, kaledonske fjellkjeden)
- Transforme → jordskjelv (San Andreas-forkastningen)

Tidsperspektiv:
- Platebevegelser: 1-10 cm/år
- Over millioner av år: tusenvis av kilometer
- Kontinenter drifter, fjellkjeder dannes og eroderer

Neste steg

Nå som du forstår jordens dynamikk, er du klar til å:
- Utforske hvordan geologiske prosesser påvirker mennesker
- Forstå naturkatastrofer (jordskjelv, tsunamier, vulkanutbrudd)
- Lære om jordens ressurser (mineraler, olje, gass)
- Diskutere geologiens betydning for samfunnet