Κεφάλαιο 3 ΚΥΡΙΑ ΤΕΚΤΟΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΓΗΣ

Transcript

1 19 Κεφάλαιο 3 ΚΥΡΙΑ ΤΕΚΤΟΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΓΗΣ Τα κύρια τεκτονικά χαρακτηριστικά της λιθόσφαιρας που περιγράφονται στο κεφάλαιο αυτό είναι εξαιρετικής σηµασίας, καθώς οι δοµές που παρουσιάζουν µας παρέχουν τις πληροφορίες για να κατανοήσουµε τις µεγάλης-κλίµακας δυναµικές διεργασίες που γίνονται στον γήϊνο φλοιό και πώς αυτές εξελίσσονται µε το χρόνο. Παρόλο που οι ωκεανοί καταλαµβάνουν το µεγαλύτερο τµήµα της επιφάνειας της γης ο ωκεάνιος φλοιός είναι σηµαντικά νεότερος από τον ηπειρωτικό φλοιό. Για αυτό το λόγο ο ωκεάνιος φλοιός είναι πιο απλός από πλευράς εξέλιξης µια και αντικατοπτρίζει µόνο τα πιο σύγχρονα τεκτονικά γεγονότα στη εξέλιξη του γήϊνου φλοιού. 3.1 ΩΚΕΑΝΙΟΣ ΦΛΟΙΟΣ Χαρακτηριστικά του ωκεάνιου φλοιού Οι αχανείς εκτάσεις στον πυθµένα των ωκεανών είναι σχεδόν οριζόντιες. Ο ωκεάνιος φλοιός κάτω από αυτές τις περιοχές είναι χαρακτηριστικά οµοιόµορφος τόσο σε πάχος όσο και σε σύσταση. Το πάχος του κυµαίνεται από 3-10 χλµ., µε µέση τιµή τα 5 χλµ., πράγµα που δείχνει πόσο λεπτός είναι σε σύγκριση µε τον ηπειρωτικό φλοιό ο οποίος έχει µέση τιµή πάχους τα 35 χλµ. Ο ωκεάνιος φλοιός αποτελείται κυρίως από πυριγενή πετρώµατα βασαλτικής σύστασης. Αυτές οι επίπεδες περιοχές του ωκεάνιου πυθµένα περιλαµβάνουν τις ωκεάνιες ράχεις και τις αβυσσικές πεδιάδες. ιάσπαρτες σε όλο των ωκεάνιο φλοιό βρίσκονται επίσης περιοχές µε ανώµαλα παχύ φλοιό, συστήµατα νησιωτικών τόξων-διαύλων και ασεισµικές ράχες σχετικά παχύτερου φλοιού (Εικόνα 3.1). Βαρυτικές µετρήσεις στους ωκεανούς έδειξαν ότι η βαρυτοµετρική ανωµαλία ελεύθερης επιφάνειας είναι σχεδόν µηδέν πράγµα που δείχνει ότι το µεγαλύτερο τµήµα του ωκεάνιου φλοιού βρίσκεται σε ισοστατική ισορροπία και οι διαφορές του υψοµέτρου αντικατοπτρίζουν διαφορές στην πυκνότητα ή το πάχος του υποκείµενου φλοιού ή µανδύα. Ένα µοντέλο στρωµάτωσης του ωκεάνιου φλοιού βασίστηκε στις ταχύτητες των P-σεισµικών κυµάτων. Η λιθολογική ερµηνεία των στρωµάτων αυτών βασίστηκε είτε σε άµεση δειγµατοληψία του ωκεάνιου φλοιού είτε από συσχέτιση µε λιθολογικές ενότητες στην επιφάνεια της γης που έχουν ερµηνευτεί ως παλαιός ωκεάνιος φλοιός. Το ανώτερο στρώµα, στρώµα 1, έχει ταχύτητες Vp 3 έως 5 χλµ/λ και περιλαµβάνει µη συνεκτικά ιζήµατα πελαγικής, ηµιπελαγικής ή τουρβιδιτικής προέλευσης. Το στρώµα 2 έχει τιµές ταχυτήτων 5-6χλµ/λ και περιλαµβάνει κυρίως υποθαλάσσια εκρηξιγενή και υποηφαιστειακά πετρώµατα βασαλτικής σύστασης. Το στρώµα 3 έχει ταχύτητες χλµ/λ και θεωρείται ότι περιλαµβάνει βασικά-υπερβασικά πλουτώνια πετρώµατα ή και σερπεντινιωµένους περιδοτίτες Χαρακτηριστικά των περιθωρίων και του εσωτερικού των ωκεάνιων πλακών Τα περιθώρια των πλακών σε περιοχές απόκλισης είναι περιοχές µε υψηλή τοπογραφία, χαρακτηριστικές στο εσωτερικό των ωκεάνιων λεκανών (µε εξαίρεση τον ανατολικό Ειρηνικό και τον βορειοδυτικό Ινδικό ωκεανό). Αυτές οι µεσο-ωκεάνιες ράχες αποτελούν µια συνεχή τοπογραφική ανύψωση η οποία έχει µήκος χλµ, ύψος περίπου 2.5 χλµ σε σχέση µε

2 20 Εικ. 3.1 Χάρτης που δείχνει τα κυριότερα χαρακτηριστικά των ωκεανών: ράχες (ridges), ρήγµατα µετασχηµατισµού (transform faults), ρηξιγενείς ζώνες (fracture zones), ωκεάνιες πλατφόρµες,(oceanic plateaus) ασεισµικές ράχεις (aseismic ridges) και νησιωτικά ή ηπειρωτικά ηφαιστειακά τόξα.(island or continental arc-trench systems), (Uyeda 1978; Bally 1980) τις αβυσσικές πεδιάδες και εύρος από 1 έως 3 χλµ. Οι δοµές που εµφανίζονται κυρίως στις µεσο-ωκεάνιες ράχες είναι τα ενεργά κανονικά ρήγµατα όπως αποκαλύπτεται από την µορφολογία και την επίλυση των εστιακών µηχανισµών των σεισµών (Εικ. 3.2). Τα ρήγµατα αυτά είναι συµβατά µε διαστολή του φλοιού κάθετα στη διεύθυνση της ράχης και παράλληλη µε τη σχετική κίνηση των πλακών. Ρήγµατα µετασχηµατισµού είναι τα σεισµικώς ενεργά τµήµατα των ρηξιγενών ζωνών-µεγάλα γραµµικά συστήµατα διάρρηξης µέσα στον ωκεάνιο φλοιό. Χαρακτηρίζονται από εµφανές χαρακτηριστικό τοπογραφικό ανάγλυφο, τύπου ράχης-τάφρου, και µεγάλης κλίσης των κανονικών ρηγµάτων. Παρόλο που τυπικά είναι µικρού πλάτους δοµές κάποια ρήγµατα µετασχηµατισµού φτάνουν και τα 100 χλµ σε πλάτος. Η ανάλυση σεισµών κατά µήκος των ενεργών αυτών ζωνών έδειξε κίνηση οριζόντιας µετατόπισης µε χαρακτηριστική φορά κίνησης αντίθετη από την φαινοµενική µετατόπιση της αξονικής περιοχής της ράχης.(εικ. 3.3) Εικ. 3.2 Σχηµατικό µπλοκ διάγραµµα που δείχνει τα κύρια χαρακτηριστικά µιας µεσο-ωκεάνιας ράχης σε αποκλίνοντα περιθώρια πλακών Σε περιθώρια σύγκλισης πλακών εµφανίζονται αλυσίδες ηφαιστειακών νήσων τα οποία συνοδεύονται από µια παράλληλη διάταξη διαύλων, οι οποίες είναι και τα βαθύτερα τµήµατα των ωκεανών. Οι ωκεάνιες δίαυλοι σχετίζονται κυρίως µε αρνητικές βαρυτικές ανωµαλίες Bouguer, δείχνοντας έτσι µια χαρακτηριστική έλλειψηαδυναµία µάζας κάτω από τον πυθµένα (Εικ. 3.4) Καθώς αποµακρυνόµαστε τώρα από τα περιθώρια των πλακών, οι περιοχές µε το µεγαλύτερο βάθος στους

3 21 ωκεανούς είναι περιοχές µε σχεδόν επίπεδο ωκεάνιο πυθµένα και ονοµάζονται αβυσσικές πεδιάδες (abyssal plains). Αυτές οι περιοχές αποτελούνται από ωκεάνιο φλοιό που καλύπτεται από πελαγικά και τουρβιδιτικά ιζήµατα. Οι εκτεταµένες ανυψωµένες σε σχέση µε τον υπόλοιπο ωκεάνιο πυθµένα περιοχές ονοµάζονται ωκεάνια οροπέδια (plateau) και έχουν πιθανά ποικίλη προέλευση. Κάποια από αυτά είναι ηπειρωτικής προέλευσης, ενώ κάποια άλλα είναι υπολείµµατα ενός ανενεργού ηφαιστειακού τόξου. Φτάνουν σε έκταση από µερικές εκατοντάδες σε µερικές χιλιάδες τετραγωνικά χιλιόµετρα και σε ύψος από 1-4 χλµ. πάνω από τον ωκεάνιο πυθµένα. Εικ. 3.3 Σχηµατικό µπλοκ διάγραµµα που δείχνει ένα ρήγµα µετασχηµατισµού να µετατοπίζει µια µεσοωκεάνια ράχη. Ένα άλλο χαρακτηριστικό του ωκεάνιου πυθµένα είναι οι ασεισµικές ράχες. Αυτές είναι γραµµικής διεύθυνσης ράχες που χαρακτηρίζονται από µεγάλο υψόµετρο, ανώµαλα παχύ ωκεάνιο φλοιό και έλλειψη σεισµικής δραστηριότητας. Στις πιο πολλές περιπτώσεις αντιπροσωπεύουν γραµµικές ράχες αποτελούµενες από αλυσίδες ηφαιστείων βασαλτικής σύστασης, όπως στην περίπτωση της αλυσίδας ηφαιστείων Hawai-Emperor. Εικ. 3.4 Σχηµατικό µπλοκ διάγραµµα που δείχνει τα κύρια χαρακτηριστικά σε ένα ενδο-ωκεάνιο περιθώριο σύγκλισης πλακών, ή µια ζώνη καταβύθισης. Η µια πλάκα καταβυθίζεται κάτω από την άλλη κατά µήκος µιας περιθωριακής ζώνης ανάστροφων ρηγµάτων. Μερική τήξη του φλοιού που καταβυθίζεται παράγει θύλακες µάγµατος το οποίο και ανερχόµενο σχηµατίζει ηφαίστεια. 3.2 ΟΜΗ ΤΟΥ ΗΠΕΙΡΩΤΙΚΟΥ ΦΛΟΙΟΥ Ο ηπειρωτικός φλοιός είναι παχύτερος και µε µικρότερη πυκνότητα από τον ωκεάνιο φλοιό, παρουσιάζει µικρότερες ταχύτητες των σεισµικών κυµάτων και έχει πιο πολύπλοκη δοµή λόγω του ότι είναι παλαιότερος και έχει υποστεί περισσότερα τεκτονικά γεγονότα. Εικ. 3.5 Γενικευµένο τρισδιάστατο διάγραµµα της Βόρειας Αµερικανικής ηπείρου που δείχνει τη διακύµανση του πάχους του ηπειρωτικού φλοιού. Το µέσο πάχος του ηπειρωτικού φλοιού είναι περίπου 35 χλµ. Υπάρχει βέβαια σηµαντική απόκλιση από την τιµή αυτή ανάλογα µε την θέση που βρίσκεται ο φλοιός σε σχέση µε το τεκτονικό περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται. Ο φλοιός είναι παχύτερος κάτω από τις οροσειρές και λεπτότερος στις περιοχές ζωνών διάνοιξης, όπως το Basin and Range Province, στις προκάµβριες ασπίδες και στις περιθωριακές λεκάνες.(εικ. 3.5). Εικ. 3.6 Ένα γενικευµένο µοντέλο της σύστασης του ηπειρωτικού φλοιού. Εµφανίσεις των πετρωµάτων του ηπειρωτικού φλοιού δείχνουν ότι διαδικασίες όπως η ρηγµάτωση, η πτύχωση, η µεταµόρφωση και η διείσδυση πλουτωνιτών χαρακτηρίζουν την ορογενετική διαδικασία. Υψηλά µεταµορφωµένα πετρώµατα του κατώτερου φλοιού µπορούν να εκτείθονται στην επιφάνεια σε περιοχές µε εκτεταµένη διάβρωση. Αυτά τα πετρώµατα παρουσιάζουν πολύπλοκες δοµές, όπως διάφορες φάσης πτύχωσης και επαναπτύχωσης όπως συµβαίνει στους ορίζοντες πυροξενικών γρανουλιτών και γρανιτικών γνευσίων στη Γροιλανδία. Τέτοιες δοµές και παραµορφώσεις είναι σύνηθες φαινόµενο σε πολλές Προκάµβριες ασπίδες καθώς και στις έντονα διαβρωµένες κεντρικές ζώνες των

4 22 ορογενετικών ζωνών του Φανεροζωικού. Είναι λογικό να αναφέρεται έτσι ότι τέτοιου είδους πετρώµατα βρίσκονται σε ολόκληρο τον κατώτερο φλοιό. Στην Εικόνα 3.6 φαίνεται ένα πετρολογικό και σεισµικό µοντέλο, όχι απαραίτητα αντιπροσωπευτικό, για τον ηπειρωτικό φλοιό. Κάτω από το ιζηµατογενές επικάλυµµα τα ανώτερα στρώµατα του φλοιού αποτελούνται κυρίως από µεταιζηµατογενή και µεταηφαιστειακά πετρώµατα όπου διεισδύονται κατά θέσεις από γρανιτικά σώµατα.. Στα ενδιάµεσα τµήµατα του φλοιού εµφανίζονται εκτεταµένοι όγκοι µιγµατιτών, τα οποία είναι πυριτικά πετρώµατα τα οποία σχηµατίζονται από µερική τήξη κατά τη διάρκεια της µεταµόρφωσης. Τα κατώτερα τµήµατα του φλοιού αποτελούνται από έντονα πτυχωµένα µεταµορφωµένα πετρώµατα γρανουλιτικής 1 φάσεως µεταµόρφωσης τα οποία διεισδύονται από βασικά, πυριτικά πλουτώνια σώµατα. Γενικά όσο µεγαλώνει το βάθος του φλοιού µεγαλώνουν και οι σεισµικές ταχύτητες των σεισµικών κυµάτων. µεταµόρφωσης γνεύσιοι σχηµατίζουν το µεγαλύτερο µέρος των Αρχαϊκών περιοχών και αποτελούνται κυρίως από χαλαζιακούς, αστριούχους γνεύσιους προερχόµενους από τη µεταµόρφωση λευκοκρατικών µαγµατικών πετρωµάτων αλλά περιλαµβάνουν επίσης και µεταιζηµατογενή πετρώµατα όπως χαλαζίτες, ηφαιστίτες, και ασβεστολίθους. Παραµορφωµένα βασικά και υπερβασικά συµπλέγµατα πετρωµάτων συµπληρώνουν τις γνευσιακές περιοχές. 3.3 ΠΡΟΚΑΜΒΡΙΕΣ ΑΣΠΙ ΕΣ Σε όλες σχεδόν τις ηπείρους εµφανίζονται στην επιφάνεια εκτεταµένες περιοχές Προκάµβριων πετρωµάτων (600 εκ χρ<). Οι περιοχές αυτές συνήθως σχηµατίζουν τοπογραφικά ανυψωµένες καµπυλωµένες περιοχές σε σχέση µε τα περιβάλλοντα τοπογραφικά χαµηλά (lowlands) παίρνοντας έτσι και το όνοµά τους (ασπίδεςshields). Οι Προκάµβριες ασπίδες διαιρούνται σε Αρχαικές (παλαιότερες από 2500 Μα) και Προτεροζωικές (από 2500 Μα έως 550 Μα) πλατφόρµες ανάλογα µε την ηλικία των πετρωµάτων. Οι περιοχές Αρχαϊκών πετρωµάτων εµφανίζουν ενδείξεις µεγαλύτερης φλοιϊκής αστάθειας ή κινητικότητας σε σχέση µε τις περιοχές του Προτεροζωικού Αρχαϊκές πλατφόρµες ( δισεκ.χρ.) Χωρίζονται ανάλογα µε το µεταµορφικό βαθµό σε Υψηλού βαθµού γνευσιακές περιοχές, µε αµφιβολιτικής ή γρανουλιτικής φάσεις µεταµόρφωσης, και ζώνες πρασινιτών (πρασινοσχ/κης ή και χαµηλότερου βαθµού φάσεις µεταµόρφωσης). Και οι δυο περιοχές διεισδύονται χαρακτηριστικά από νεότερες γρανιτικές διεισδύσεις (π.χ. Kalahari region, Εικ. 3.7). Οι υψηλού βαθµού Εικ. 3.7 Χάρτης τµήµατος του κρατώνα Kalahari, Ν. Αφρική. Τυπικές εµφανίσεις του Αρχαικού µε τη συσχέτιση γνευσιακών ζωνών, γρανιτικών διεισδύσεων και πρασινιτών (από Jackson 1984) Τρία τεκτονικά και δοµικά χαρακτηριστικά είναι κοινά σε όλες τις Αρχαϊκές πλατφόρµες. Α) τα πιο πολλά πετρώµατα που τις αποτελούν είναι έντονα παραµορφωµένα, και εµφανίζουν περισσότερες από µια φάσης πτύχωσης. 1 η γρανουλιτική φάση µεταµόρφωσης χαρακτηρίζεται από την παραγένεση γρανάτης+πυρόξενος+άστριος και σηµατοδοτεί συνθήκες µεταµόρφωσης (650 0 C και 500MPa)

5 23 Τα πιο εµφανή δοµικά χαρακτηριστικά είναι οι όρθιες πτυχές. Λιγότερο εµφανή είναι οι επαναπτυχωµένες ζώνες µε χαµηλής κλίσης ρήγµατα και κατακεκλιµένες πτυχές. Β) οι επαφές µεταξύ των ζωνών των πρασινιτών µε των γνευσίων είναι πολύπλοκες. Σε πολλές περιοχές οι επαφές είναι επαναδραστηριοποιηµένες ζώνες διατµητικής ολίσθησης κρύβοντας έτσι την αρχική σχέση µεταξύ των ζωνών. Σε άλλες περιοχές οι πρασινίτες αποτίθενται πάνω σε ένα παλαιότερο γνευσιακό υπόβαθρο. Σε άλλες όµως περιοχές γνευσιακά γρανιτικά πετρώµατα διεισδύουν τα πετρώµατα των ζωνών των πρασινιτών. Γ) οι ιζηµατογενείς τύποι πετρωµάτων είναι κυρίως δυο ακολουθίες: είτε ανώριµα ηφαιστειακής προέλευσης ιζήµατα τα οποία είναι χαρακτηριστικά των ζωνών των πρασινιτών και τµηµάτων των γνευσιακών ζωνών, ή χαλαζιτικοί-ασβεστιτικοί-σιδηρούχοι σχηµατισµοί που σχετίζονται µε πολύ-παραµορφωµένα βασικά-υπερβασικά στρωµένα πυριγενή συστήµατα, και εµφανίζονται µόνο στις γνευσιακές ζώνες. Η εµφάνιση όλων αυτών των χαρακτηριστικών σε όλες τις περιοχές στον κόσµο όπου εµφανίζονται Αρχαϊκές πλατφόρµες µας δείχνει ότι όµοιες ιζηµατογενείς και τεκτονικές συνθήκες επικρατούσαν στη γη στη διάρκεια του Αρχαϊκού αιώνα και ότι αυτές οι συνθήκες διέφεραν σηµαντικά από αυτές στη διάρκεια του Φανεροζωικού. Πιο συγκεκριµένα, η εκτεταµένη µεταµόρφωση και η παρουσία υπερβασικών µαγµατικών πετρωµάτων υποδηλώνουν σηµαντικότερα υψηλές θερµοκρασίες στη διάρκεια του αιώνα αυτού. Η πετρολογική ανάλυση τέτοιων υπερβασικών µαγµατικών πετρωµάτων υποδηλώνει ότι προήλθαν από περίπου 50% τήξη του µανδύα σε θερµοκρασίες περίπου C. Θεωρητικοί υπολογισµοί του θερµικού δυναµικού της γης θεωρούν ότι η γεωθερµική βαθµίδα ήταν περίπου διπλάσια ή τριπλάσια της σηµερινής Περιοχές του Προτεροζωικού ( Μα) Οι περιοχές του Προτεροζωικού εµφανίζουν τόσο δοµικές επαρχίες µε ελάχιστη παραµόρφωση (σταθερές ζώνες) όσο και έντονα παραµορφωµένες κινητές ζώνες, σε αντίθεση µε την έκδηλη παρουσία της τεκτονικής κινητικότητας στα πετρώµατα του Αρχαϊκού. Οι περιοχές του φλοιού οι οποίες είναι τεκτονικά σταθερές ονοµάζονται κρατώνες και εµφανίζονται για πρώτη φορά στον Προτεροζωικό. Στις περιοχές αυτές εκτεταµένες αποθέσεις ασθενώς παραµορφωµένων, αµεταµόρφωτων ιζηµάτων βρίσκονται πάνω από ένα διαβρωµένο, έντονα παραµορφωµένο και µεταµορφωµένο Αρχαϊκό υπόβαθρο. Τα κρατωνικά ιζήµατα παρέχουν αποδείξεις σχετικά σταθερών τεκτονικά περιβαλλόντων. Ώριµα ιζήµατα όπως οι χαλαζίτες και τα χαλαζιακά κροκαλοπαγή εµφανίζονται συχνά σε εκτεταµένες στρωµατογραφικές ενότητες. Οι χαλαζίτες βρίσκονται σε ενδιαστρώσεις µε σιδηρούχους σχηµατισµούς που περιλαµβάνουν πλούσια σε σίδηρο οξείδια, Fe-ανθρακικά πετρώµατα, και σιδηρούχα πυριτικά πετρώµατα. Περιέχουν επίσης και πολλά κοιτάσµατα χρυσού και ουρανίου όπως και τα περισσότερα σιδηρούχα κοιτάσµατα του κόσµου. Οι παραµορφωµένες ζώνες του Προτεροζωικού είναι κυρίως δυο γενικών τύπων: οι πρώτες είναι πολύπαραµορφωµένες περιοχές πλούσιες σε ηφαιστειακά πετρώµατα, που θυµίζουν περιοχές του Αρχαϊκού, όπως επίσης και πολλές ορογενετικές ζώνες του Φανεροζωικού µε έντονη ηφαιστειότητα. Οι δεύτερες είναι παχιές ιζηµατογενής ακολουθίες που αποτέθηκαν σε γραµµικές λεκάνες, κυρίως κατά µήκος παλαιών ηπειρωτικών περιθωρίων, και που µετέπειτα παραµορφώθηκαν σε γραµµικές ζώνες πτυχών και επωθήσεων, όµοιες µε αυτές του Φανεροζωικού. Από πλευράς πλουτωνισµού χαρακτηριστικές για την περίοδο αυτή είναι οι διεισδύσεις υπό µορφή σµηνών φλεβών, βασαλτικής κυρίως σύστασης. Ένας αριθµός τέτοιων συστηµάτων φλεβών σχετίζονται µε εκτεταµένα βασικά-υπερβασικά στρωσιγενή πυριγενή συστήµατα, όπως του Muskox και Bird River στον Καναδά, του Stillwater στις Ηνωµένες Πολιτείες και του Bushveld στην Νότια Αφρική. Τα συστήµατα αυτά αποτελούνται από απαραµόρφωτες µάζες στρωµένων µαγµατικών πετρωµάτων που καταλαµβάνουν εκτάσεις εκατοντάδων έως δεκάδων χιλιάδων τετραγωνικών χιλιοµέτρων. Ένα άλλο χαρακτηριστικό σύστηµα µαγµατικών- µεταµορφωµένων πετρωµάτων που έκανε την εµφάνιση του στον Ανώτερο Προτεροζωικό αιώνα ( Μa

6 24 BP) είναι οι µεγάλες διεισδύσεις ανορθοσιτών. Σε κάποιες περιπτώσεις τα πετρώµατα αυτά είναι ξεκάθαρα µαγµατικής προέλευσης, Σε άλλες περιπτώσεις όµως είναι τόσο έντονη η παραµόρφωση και η ανακρυστάλλωση που έχουν αλλοιωθεί σηµαντικά οι αρχικές δοµές, έτσι ώστε η προέλευσή τους να θεωρείται αµφίβολη. Πολλές περιοχές του Προτεροζωικού εµφανίζουν µια σειρά από γραµµικές τάφρους γεµάτες µε ιζήµατα που ονοµάζονται αυλακογενή. Η διεύθυνση των αυλακογενών σχηµατίζει µεγάλη γωνία µε την διεύθυνση των γειτονικών ορογενετικών ζωνών. Τα ιζήµατα είναι γενικά απαραµόρφωτα ή ελαφρά πτυχωµένα µε άξονες πτυχών παράλληλους µε την γενική διεύθυνση της τάφρου. Συνοψίζοντας µπορούµε να πούµε ότι η ύπαρξη απαραµόρφωτων ακολουθιών ιζηµάτων υποδηλώνει την ύπαρξη µεγάλων σταθερών τµηµάτων του ηπειρωτικού φλοιού. Τα σµήνη φλεβών καθώς και οι γραµµικές ιζηµατογενής λεκάνες, όπως τα αυλακογενή, υποδεικνύουν την ύπαρξη διαστολής θραυσιγενούς τύπου. Σύµφωνα µε αυτά η τεκτονική του Προτεροζωικού µοιάζει περισσότερο µε αυτή του Φανεροζωικού. 3.4 ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΟΥ ΦΑΝΕΡΟΖΩΙΚΟΥ Καθώς αναλύουµε περιοχές του Φανεροζωικού (Κάµβριο και νεότερα) τα διαθέσιµα στοιχεία αυξάνουν σηµαντικά και έτσι µπορούµε να έχουµε µια πιο λεπτοµερή εικόνα των δοµικών χαρακτηριστικών των νεότερων στρωµάτων του φλοιού σε σχέση µε την Προκάµβρια περίοδο. Στο υποκεφάλαιο αυτό αναλύονται περιληπτικά τα χαρακτηριστικά της ηπειρωτικής πλατφόρµας, των ορογενετικών ζωνών, των ηπειρωτικών ζωνών διάνοιξης και του ηπειρωτικού περιθωρίου Ηπειρωτικές πλατφόρµες Όλες οι ήπειροι περιέχουν περιοχές στο εσωτερικό τους µε χαρακτηριστικά χαµηλό ανάγλυφο και κρατωνικές πλατφόρµες όπου µια σχετικά λεπτή ακολουθία ιζηµάτων κείτεται πάνω από Προκάµβρια συνήθως πετρώµατα ως προέκταση των ασπίδων (Εικ. 3.8). Με µικρές εξαιρέσεις αυτές οι ιζηµατογενείς αποθέσεις είναι οριζόντιες ή ελαφρά κλίνουσες και συνίστανται από λιθολογικές ενότητες που είναι συνεχείς και αδιατάρακτες για τεράστιες αποστάσεις, µεγαλύτερες ακόµα και από την έκταση των ίδιων των ασπίδων. Συνήθως αποτελούν οικονοµικά σηµαντικές περιοχές µια και σε αυτές συγκεντρώνονται σηµαντικά κοιτάσµατα γαιανθράκων, πετρελαίου και άλλων ορυκτών κοιτασµάτων. Οι ιζηµατογενείς ακολουθίες στις πλατφόρµες ξεκινούν συνήθως µε αποθέσεις του Μέσου Καµβρίου ή και νεότερης ηλικίας. Πετρώµατα του Κατώτερου Καµβρίου βρίσκονται κυρίως στα όρια της ηπειρωτικής πλατφόρµας. Σχεδόν σε όλες τις περιοχές και κυρίως στη Βόρεια Αµερικανική πλατφόρµα, η επαφή µε τα υποκείµενα Προκάµβρια πετρώµατα της ασπίδας είναι µια εµφανής ασυµφωνία, γνωστή ως η «µεγάλη ασυµφωνία», η οποία σηµατοδοτεί µια θαλάσσια επίκλυση στο εσωτερικό του ηπειρωτικού φλοιού σε παγκόσµια κλίµακα. Σε πολλές περιοχές η ασυµφωνία αυτή αντιπροσωπεύει ένα χρονικό- στρωµατογραφικό κενό µερικών δεκάδων έως εκατοντάδων εκατ. χρόνων. Τα περισσότερα ιζήµατα της πλατφόρµας είναι θαλάσσια. Την κυριότερη εξαίρεση αποτελούν οι ακολουθίες πλατφόρµας στο µεγαλύτερο τµήµα της Gondwana. *Gondwana: η µεγαήπειρος που περιλάµβανε την Ινδία, Αφρική, Αυστραλία και Ανταρκτική. Το όνοµα χρησιµοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Αυστριακό γεωλόγο E. Suess, από µια περιοχή της Ινδίας που σηµαίνει η χώρα των Gonds.

7 25 Εικ. 3.8 Η κατανοµή των κρατωνικών λεκανών στην επιφάνεια της γης. Τ.Α.=υπερ-ηπειρωτική αψίδα, Ι=λεκάνη του Illinois, M=λεκάνη του Michigan, W=λεκάνη του Williston ( υτ. Καναδάς), Ι.Ο.Β.=Ορογενετική ζώνη Innuitian, COB=Ορογενετική ζώνη Κορδιλλέρας, AOB=Ορογενετική ζώνη των Αππαλαχίων. Τα θαλάσσια ιζήµατα αντιπροσωπεύουν µεγάλες περιόδους απόσυρσης και επίκλυσης της θάλασσας καθ όλη τη διάρκεια του Φανεροζωικού. Το κύριο δοµικό χαρακτηριστικό στις ηπειρωτικές πλατφόρµες είναι η ύπαρξη κρατωνικών βυθισµάτωνσυγκλίσεων που διαχωρίζονται µεταξύ τους από περιοχές ανύψωσης µε µορφή δόµων ή αψίδων (Εικ. 3.8). Πολλές από αυτές τις δοµές αντιπροσωπεύουν κατακόρυφες κινήσεις της λιθόσφαιρας που διαρκούν από δεκάδες έως εκατοντάδες εκατ. χρόνια. Οι αψίδες αυτές λειτουργούν ως πηγή τροφοδοσίας ιζηµάτων στη διάρκεια κάποιων στρωµατογραφικών διαστηµάτων και καλύπτονται µε λεπτές ακολουθίες σε άλλες περιόδους. Η Βόρεια Αµερική παρουσιάζει πληθώρα τέτοιων δοµών όπως οι συγκλίσεις του Michigan και του Illinois που βρίσκονται σε συνεχή βύθιση σε όλη τη διάρκεια του Παλαιοζωικού. Σε περιόδους όπου το επίπεδο της θάλασσας ήταν ψηλά στις λεκάνες αυτές αποτίθεται ιζήµατα βαθειάς θάλασσας, ενώ αντίστοιχα σε περιόδους απόσυρσης της θάλασσας αποτίθεται εβαποριτικά ιζήµατα. Στη σύγκλιση του Michigan επί της Καναδικής ασπίδας πιστοποιήθηκε µια κατά τόπους χρονική

8 26 Εικ. 3.9 Χάρτης της γης που δείχνει τα διαφορετικού τύπου σύγχρονα ηπειρωτικά περιθώρια (Bally et al. 1979). µετατόπιση του άξονα µέγιστης βύθισης για διαφορετικές χρονο-στρωµατογραφικές ενότητες. Αυτό αντικατοπτρίζεται στις ισοπαχείς των αποθέσεων που περιέχει η λεκάνη αυτή (Εικ. 3.10). Εικ Η σχεδόν κυκλική γεωµετρία της λεκάνης του Michigan Ορογενετικές ζώνες Οι ορογενετικές ζώνες είναι ένα από τα πιο σηµαντικά τεκτονικά χαρακτηριστικά των ηπείρων και αποτελούν τα τελευταία 100 χρόνια το στόχο ερευνητικής δραστηριότητας της τεκτονικής γεωλογίας. Οι ζώνες αυτές σχηµατίζονται από παχιές ακολουθίες ιζηµάτων ρηχής φάσης (ψαµµίτες, ασβεστόλιθοι και σχίστες) που αποτίθεται επί του ηπειρωτικού φλοιού και ωκεάνιες αποθέσεις που χαρακτηρίζονται από τουρβιδιτικά ιζήµατα βαθιάς θάλασσας και πελαγικά ιζήµατα, συχνά µε παρεµβολές ηφαιστειακών και ηφαιστειο-ιζηµατογενών ιζηµάτων. Οι ορογενετικές ζώνες έχουν παραµορφωθεί έντονα και µεταµορφωθεί σε διάφορους βαθµούς µεταµόρφωσης ενώ παράλληλα διεισδύονται από πλουτώνια πετρώµατα, γρανιτικής σύστασης κυρίως. οµικά, οι περισσότερες ορογενετικές ζώνες παρουσιάζουν µια φαινοµενική αµφίπλευρη συµµετρία η οποία διακρίνεται από µια γραµµική κεντρική περιοχή αποτελούµενη από µεγάλου πάχους έντονα παραµορφωµένα και µεταµορφωµένα ιζήµατα ή/και ηφαιστειακά πετρώµατα που συνορεύουν και από τις δυο πλευρές από απαραµόρφωτες περιοχές, είτε ηπειρωτικές

9 27 είτε ωκεάνιες. Σύγχρονες έρευνες ωστόσο δείχνουν ότι η συµµετρία αυτή είναι πιο πολύ φαινοµενική µια και στις περισσότερες περιπτώσεις οι δοµές εκατέρωθεν της κεντρικής ζώνης του ορογενούς είναι διαφορετικής ηλικίας. Η εφαρµογή της θεωρίας των λιθοσφαιρικών πλακών άλλαξε τον τρόπο µε τον οποίο προσεγγίζουµε τη δηµιουργία των ορογενετικών ζωνών. Σήµερα πιστεύουµε ότι οι ορογενετικές ζώνες σχηµατίζονται σε συγκλίνοντα περιθώρια είτε ως αποτέλεσµα της µακροχρόνιας σύγκλισης δυο λιθοσφαιρικών πλακών είτε λόγω σύγκρουσης δυο µικροηπείρων στο τελικό στάδιο της σύγκλισης (π.χ. ηπειρωτικού φλοιού-νησιωτικού τόξου ή ηπειρωτικού µε ηπειρωτικό φλοιό). ιαφορετικοί τύποι ορογενετικών ζωνών σχηµατίζονται ανάλογα µε τη φύση και τα χαρακτηριστικά των συγκρουόµενων τεµαχών και ανάλογα µε ποια πλάκα καταβυθίζεται κάτω από την άλλη. Έτσι εξετάζοντας την τεκτονική ιστορία µιας νέας ορογενετικής ζώνης αναλύουµε τη σχέση µεταξύ των ορογενετικών δοµών και της κινηµατικής των τεκτονικών πλακών Ηπειρωτικές ζώνες διάνοιξης (Continental Rifts) Τα ενεργά ηπειρωτικά rift διακρίνονται από πληθώρα κανονικών ρηγµάτων, σεισµών ρηχού βάθους και έντονο τοπογραφικό ανάγλυφο. Χαρακτηριστικά παραδείγµατα αποτελούν οι γνωστές σε όλο τον κόσµο περιοχές Basin and Range Province στη Β -Αµερική και η rift ζώνη της Ανατολικής Αφρικής στις οποίες θα αναφερθούµε αναλυτικότερα παρακάτω. Σε τέτοιες περιοχές ο ηπειρωτικός φλοιός υπέστη έντονη διαστολή. Σε κάποιες περιπτώσεις η διαστολή αυτή µπορεί να προηγείται χρονικά της κατάτµησης των µεγαηπείρων και του σχηµατισµού των ωκεάνιων λεκανών. Τέτοια παλαιά rift παρουσιάζουν συγκρίσιµες δοµές µε τα σύγχρονα rift αλλά σπάνια εµφανίζουν σεισµική δραστηριότητα Σύγχρονα Ηπειρωτικά περιθώρια Τα όρια των σύγχρονων ηπείρων καθορίζονται από την σχετικά απότοµη µεταβολή από τον ηπειρωτικό στον ωκεάνιο φλοιό, η οποία για πολλά χρόνια ήταν δύσκολο να αναλυθεί µε λεπτοµέρεια µε τις κοινές γεωφυσικές διασκοπήσεις. Μόνο τελευταία έγινε δυνατό να ξεπεράσουν οι γεωφυσικές διασκοπήσεις τα µεγάλου πάχους ιζήµατα των ηπειρωτικών περιθωρίων µε τις τεχνικές της σεισµικής ανάκλασης και να δώσουν ικανοποιητικές εικόνες-τοµογραφίες της µετάβασης από τον ηπειρωτικό στον ωκεάνιο φλοιό. Έτσι έχουν αναγνωριστεί τέσσερις τύποι ηπειρωτικών περιθωρίων κυρίως βάση του τεκτονικού καθεστώτος που επικρατεί: α) παθητικά ή Ατλαντικού τύπου, β) συγκλίνοντα ή τύπου Άνδεων, γ) συντηρητικά ή µετασχηµατισµού (τύπου Καλιφόρνιας), και δ) ενεργητικά περιθώρια (back-arc) ή Ιαπωνικού τύπου (Εικ.3.9) Παθητικά ηπειρωτικά περιθώρια ή Ατλαντικού τύπου (Εικ. 3.11) συναντιόνται και στις δυο πλευρές του Ατλαντικού ωκεανού, στον Ινδικό, Αρκτικό ωκεανό καθώς και γύρω από την Ανταρκτική. Ξεκινούν να σχηµατίζονται σε περιοχές απόκλισης των λιθοσφαιρικών πλακών αλλά όσο η διάνοιξη συνεχίζεται και ο ωκεάνιος φλοιός διευρύνεται, καταλήγουν σε θέση κοντά στο µέσο της πλάκας (Εικ. 3.9). Τα παθητικά περιθώρια περιλαµβάνουν ηπειρωτικό πρόποδα και υφαλοκρηπίδα ποικίλου πλάτους που καλύπτονται από ιζηµατογενής ακολουθίες µεγάλου πάχους (10-15 χλµ.). Τα ιζήµατα είναι κυρίως κλαστικά ή βιογενή ιζήµατα ρηχής θάλασσας. Κατά µήκος αρκετών περιθωρίων αναπτύσσεται µια εξωτερική ράχη κάτω από την παχιά ιζηµατογενή ακολουθία στην περιοχή όπου ο ηπειρωτικός πρόποδας περνά σε µεγαλύτερες κλίσεις πλησιάζοντας την ωκεάνια λεκάνη. Τα κανονικά ρήγµατα, συµπεριλαµβανοµένων και των συνιζηµατογενών, είναι τα κυριότερα τεκτονικά χαρακτηριστικά που αναγνωρίζονται στα ιζήµατα των παθητικών περιθωρίων. Εικ Παθητικό ηπειρωτικό περιθώριο ή Ατλαντικού τύπου ηπειρωτικό περιθώριο.

10 28 Τα συγκλίνοντα περιθώρια ή περιθώρια τύπου Άνδεων (Εικ. 3.12) βρίσκονται όπου έχουµε καταστροφή µιας πλάκας κάτω από µια άλλη. Παρουσιάζουν µια απότοµη αλλαγή του τοπογραφικού αναγλύφου από την βαθιά ωκεάνια δίαυλο στη πλευρά του ωκεανού στις ψηλές κορυφές των οροσειρών στη πλευρά της ηπείρου σε µια απόσταση χλµ. από την ακτή. Η ηπειρωτική κρηπίδα είναι είτε στενή ή ανύπαρκτη. Οι οροσειρές κατά µήκος των περιθωρίων αυτών χαρακτηρίζονται από µια αλυσίδα ενεργών ηφαιστείων κυρίως ανδεσιτικής σύστασης. Η ενεργός παραµόρφωση κοντά στην ωκεάνια δίαυλο δηµιουργεί χαµηλής κλίσης επωθητικά συστήµατα και µεγάλης κλίσης κανονικά ρήγµατα κοντά στην ηφαιστειακή αλυσίδα και ανάλογα κανονικά ή ανάστροφα ρήγµατα στην περιοχή µεταξύ ηφαιστειακού τόξου και ηπείρου. Εικ Συγκλίνον ηπειρωτικό περιθώριο ή τύπου Άνδεων ηπειρωτικό περιθώριο. Τα συντηρητικά περιθώρια ή µετασχηµατισµού (τύπου Καλιφόρνιας) (Εικ. 3.9) χαρακτηρίζονται επίσης από απότοµη τοπογραφική αλλαγή µεταξύ ωκεανού και ηπείρου, ενεργά ρήγµατα οριζόντιας µετατόπισης, ασθενά διαµορφωµένη κρηπίδα και πολλές βαθιές ιζηµατογενείς λεκάνες. Τα ενεργητικά περιθώρια (Back-arc ή Ιαπωνικού τύπου) (Εικ. 3.13) αποτελούνται από ένα παθητικό περιθώριο Ατλαντικού τύπου που διαχωρίζεται από ένα ενεργό νησιωτικό τόξο µε µια στενή περιοχή ωκεάνιου φλοιού. Η θάλασσα της Ιαπωνίας είναι µια στενή ωκεάνια λεκάνη που βρίσκεται µεταξύ του παθητικού περιθωρίου της ανατολικής ακτής της Ασίας και του ενεργού Ιαπωνικού νησιωτικού τόξου. Τόσο τα παθητικά όσο και τα ενεργητικά περιθώρια αυτού του σύνθετου περιθωρίου έχουν τα χαρακτηριστικά που περιγράφηκαν και προηγούµενα Εικ Ενεργητικό περιθώριο, τύπου Ιαπωνίας. Θερµές κηλίδες ( Hotspots ): έσµες µανδυακών αναβρυσµάτων Η πλειονότητα των σεισµών και των ηφαιστειακών εκρήξεων εκδηλώνεται κοντά στα περιθώρια των τεκτονικών πλακών, υπάρχουν όµως και κάποιες εξαιρέσεις. Για παράδειγµα, τα νησιά της Χαβάης (Εικ. 3.14) τα οποία είναι ηφαιστειακής προέλευσης έχουν σχηµατιστεί στο µέσο του Ειρηνικού ωκεανού και σε απόσταση µεγαλύτερη των χλµ. από το πλησιέστερο περιθώριο πλακών. Πως µπορούν τα νησιά της Χαβάης καθώς και άλλα ηφαίστεια τα οποία σχηµατίζονται στο εσωτερικό των πλακών να ταιριάξουν στο γενικότερο πλαίσιο της θεωρίας των τεκτονικών πλακών? Εικ Κίνηση της πλάκας του Ειρηνικού πάνω από τη θερµή κηλίδα της Χαβάης.

11 Κεφ. 3-Κύρια Τεκτονικά Χαρακτηριστικά της Γης 29 Εικ Τα κυριότερα hot spot στην επιφάνεια της γης Το 1963 ο J. Tuzo Wilson, ο Καναδός γεωφυσικός που πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Ο Wilson ανακάλυψε τα ρήγµατα µετασχηµατισµού (transfer faults) πρότεινε ότι µε την συνεχιζόµενη κίνηση της πλάκας το είχε µια εξαιρετική ιδέα η οποία και έγινε γνωστή σε όλο ηφαιστειακό αυτό νησί µεταφέρεται µακριά από τη θερµή τον κόσµο ως η θεωρία των θερµών κηλίδων (hotspot κηλίδα αποκόβοντας έτσι την τροφοδοσία του από το theory). Ο Wilson παρατήρησε ότι σε συγκεκριµένες µαγµατικό θάλαµο µε αποτέλεσµα το σταµάτηµα της περιοχές, η ηφαιστειακή δραστηριότητας. Την ίδια στιγµή που ένα ηφαιστειότητα ήταν ενεργή για πολύ µεγάλες χρονικές τέτοιο ηφαιστειακό κέντρο καθίσταται ανενεργό ένα νέο περιόδους. Αυτό υπέθεσε, ότι µπορεί να συµβαίνει αν πάνω από τη θερµή κηλίδα σχηµατίζεται και ο κύκλος υπάρχουν µικρές, εξαιρετικά θερµές και για µεγάλη αυτός επαναλαµβάνεται συνεχώς (Εικ. 3.16). Αποτέλεσµα χρονική περίοδο, περιοχές κάτω από τις πλάκες που θα αυτής της συνεχιζόµενης διαδικασίας για εκατοµµύρια µπορούσαν να παρέχουν τοπικά υψηλή θερµική ενέργεια χρόνια είναι η εµφάνιση µεγάλους µήκους ηφαιστειακών (thermal plumes) ώστε να διατηρείται συνεχή ηφαιστειακή αλυσίδων στον πυθµένα του Ειρηνικού ωκεανού. όπως και στα νησιά της Χαβάης, δραστηριότητα.(εικ. 3.15). Ειδικότερα, ο Wilson υπέθεσε ότι η χαρακτηριστική γραµµική διάταξη τόσο των νησιών της Χαβάης όσο και της αλυσίδας υποθαλάσσιων ηφαιστείων του Emperor (seamount chain) ήταν αποτέλεσµα της κίνησης της πλάκας του Ειρηνικού πάνω από µια µεγάλου βάθους, σταθερής θερµής κηλίδας του µανδύα η οποία και βρίσκεται κάτω από την σηµερινή θέση της νήσου Χαβάης. Εικ Μοντέλο δηµιουργίας της ηφαιστειακής αλυσίδας της Χαβάης και σχετική ηλικία των ηφαιστείων. Η θερµότητα από την θερµή κηλίδα παρήγαγε µια έντονη πηγή µάγµατος από την µερική τήξη της εφιππεύουσας πλάκας του Ειρηνικού. Το µάγµα, που είναι ελαφρύτερο από το περιβάλλον πέτρωµα, ανέρχεται µέσα από το µανδύα και το φλοιό και εκρήγνυται στο θαλάσσιο πυθµένα, ηφαίστειο. σχηµατίζοντας Με την ένα ενεργό πάροδο υποθαλάσσιο του χρόνου επαναλαµβανόµενες εκρήξεις αυξάνουν το µέγεθος του τόσο σε ύψος όσο και πλευρικά µέχρι που αυτό αναδύεται Σύµφωνα µε τη θεωρία του Wilson, τα ηφαίστεια της αλυσίδας της Χαβάης πρέπει να γίνονται προοδευτικά παλαιότερα και πιο διαβρωµένα όσο αποµακρυνόµαστε από τη θέση της θερµής κηλίδας. Τα παλαιότερα ηφαιστειακά πετρώµατα στο βορειοδυτικότερο νησί της αλυσίδας Kauai, έχουν ηλικία περίπου 5.5 εκ χρόνια και είναι έντονα διαβρωµένα.(εικ. 3.16)

12 30 Συγκριτικά, στο νησί της Χαβάης, το νοτιοανατολικότερο της ηφαιστειακής αλυσίδας και το οποίο πιθανά βρίσκεται ακόµα πάνω από τη θερµή κηλίδα, τα παλαιότερα ηφαιστειακά πετρώµατα έχουν ηλικία µικρότερη από 0.7 εκ. χρόνια και νέα ηφαιστειακά πετρώµατα σχηµατίζονται ακόµα και σήµερα. Τα τελευταία 10 εκ. χρόνια περισσότερα από 100 hotspots ήταν ενεργά κάτω από το φλοιό της γης. Τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται κάτω από τα εσωτερικά τµήµατα των πλακών (π.χ, της Αφρικανικής πλάκας), άλλα κάποια από αυτά βρίσκονται κοντά σε αποκλίνοντα περιθώρια πλακών. Κάποια συγκεντρώνονται κοντά στις µεσο-ωκεάνιες ράχες όπως συµβαίνει στην Ισλανδία, στις Αζόρες και στα νησιά Galapagos. (Εικ. 3.15). Κάποια από αυτά βρίσκονται στο εσωτερικό της Βόρειας Αµερικανικής πλάκας. Το πιο γνωστό είναι το hotspot που βρίσκεται κάτω από τον ηπειρωτικό φλοιό στην περιοχή του Εθνικού Πάρκου του Yellowstone στο βορειοδυτικό Wyoming. Εκεί βρίσκονται πολλές καλδέρες (από την κατάρρευση των κρατήρων που συνοδεύουν τις εκρήξεις) οι οποίες σχηµατίστηκαν από τρεις γιγαντιαίες εκρήξεις στη διάρκεια των δυο τελευταίων εκ. χρόνων, µε την τελευταία έκρηξη να τοποθετείται πριν από χρόνια. Αποθέσεις ηφαιστειακής τέφρας από αυτές τις ισχυρές εκρήξεις έχουν χαρτογραφηθεί πολύ µακριά όπως στην Iowa, στο Missouri, στο Texas ακόµα µέχρι και το βόρειο Mexico. Ένας µεγάλος µαγµατικός θάλαµος, ο οποίος καλύπτεται από ένα υδροθερµικό σύστηµα (ζώνη πεπιεσµένου ατµού και ζεστού νερού, υπάρχει ακόµα κάτω από την καλδέρα. Σύγχρονες έρευνες στην περιοχή δείχνουν ότι τµήµατα του Yellowstone ανυψώνονται και βυθίζονται µε ρυθµούς έως 1 εκ. το χρόνο, δείχνοντας έτσι ότι η περιοχή βρίσκεται ακόµα σε αστάθεια. Πάντως, αυτές οι µετρούµενες κινήσεις της επιφάνειας που πιθανά οφείλονται σε αλλαγές της υδροθερµικής πίεσης του συστήµατος, δεν δείχνουν απαραίτητα µια αναβίωση της ηφαιστειακής δραστηριότητας στην περιοχή. Γενικά η ύπαρξη των θερµών κηλίδων αµφισβητείται ακόµα και σήµερα και νέες θεωρίες για τη δηµιουργία αυτών έχουν προταθεί, µε πιο κινητικά µοντέλα σε σχέση µε τη στατική αρχική θεώρηση του (Εικ. 3.17) Εικ Το στατικό (µανδυακή δέσµη) και το κινητικό µοντέλο «προελαύνουσας ρωγµής-κηλίδων» για την ερµηνεία των θερµών κηλίδων.