3.3 Divergerende plategrenser

Der jorden revner og vokser

Når to tektoniske plater beveger seg fra hverandre, snakker vi om en divergerende plategrense. Det høres dramatisk ut -- og det er det. Her revner jordens overflate, og i sprekken stiger varm mantel opp, smelter delvis, og magma trenger opp og størkner til helt ny skorpe. Jordens overflate utvides, selv om kloden ikke vokser; det balanseres av at skorpe forsvinner ned i mantelen andre steder.

Det finnes tre typer plategrenser totalt, og det er greit å ha oversikten klar. Ved divergerende grenser beveger platene seg fra hverandre -- temaet her. Ved konvergerende grenser beveger de seg mot hverandre. Og ved transform grenser glir de sidelengs forbi hverandre. To eksempler på divergerende grenser er midthavsrygger ute i havene og kontinentale rifter på land.

Den lengste fjellkjeden du aldri har sett

Det lengste fjellsystemet på jorden er over 65 000 km langt -- men det ligger nesten helt skjult under havet. Det er systemet av midthavsrygger, og de markerer divergerende grenser mellom oseaniske plater.

En midthavsrygg har flere karakteristiske trekk. Langs toppen løper en sentral rift, en dal der platene trekkes fra hverandre. Det er livlig vulkansk aktivitet der basaltisk lava strømmer ut og danner ny havbunn, og grunne jordskjelv fra strekkbevegelsene i skorpen. Varmestrømningen er høy fordi varm mantel ligger nær overflaten, og langs ryggen finner vi hydrotermale skorsteiner -- «black smokers» der oppvarmet sjøvann strømmer ut.

Eksemplene er kjente. Den midtatlantiske ryggen deler Atlanterhavet og går rett gjennom Island. Den østpasifiske ryggen har den raskeste spredningen, opptil 15 cm i året. Island er faktisk det eneste stedet der en midthavsrygg stikker opp over havet, og fungerer som et vindu til prosessene: aktiv vulkanisme som Hekla, synlige sprengsprekker ved Thingvellir, og geotermisk energi fra varmen i bakken.

Havbunnens båndopptak

I 1962 foreslo Harry Hess teorien om havbunnspredning -- at ny havbunn dannes ved midthavsrygger og sprer seg til begge sider. Prosessen går slik: varm mantel stiger opp under ryggen, trykkavlastningen får den til å smelte delvis, magma trenger opp gjennom sprekker og størkner til basalt på havbunnen. Ny magma skyver den eldre skorpen til siden, og etter hvert som skorpen kjøles ned, synker den gradvis dypere mens den beveger seg bort fra ryggen.

Men hva beviser dette? Det mest overbevisende beviset er de magnetiske stripene på havbunnen. Jordens magnetfelt skifter retning med ujevne mellomrom, i såkalte magnetfeltomvendinger. Når basalt størkner, «fryses» den gjeldende magnetiske retningen fast i bergarten. Resultatet er symmetriske striper med vekslende normal og reversert magnetisering på begge sider av ryggen -- som et båndopptak av magnetfeltets historie.

La oss tolke et slikt mønster. Anta at vi finner symmetriske magnetiske striper rundt en midthavsrygg: de nærmest ryggen viser normal magnetisering (som i dag), de neste viser reversert. Symmetrien viser at havbunnen dannes ved ryggen og sprer seg likt til begge sider. Normal magnetisering nærmest ryggen betyr at denne delen ble dannet i en periode med dagens magnetfeltretning. Reversert magnetisering i neste stripe viser at den delen ble dannet da feltet pekte motsatt vei. Stripemønsteret blir dermed en tidslinje vi kan datere mot kjente omvendinger og bruke til å beregne spredningshastigheten.

Dette forklarer også havbunnens alder: yngst og grunnest ved ryggen (0--1 millioner år, 2--3 km dyp), eldst og dypest ved kontinentene (opptil 200 millioner år, 5--6 km dyp). Havbunnen synker med alderen fordi den kjøles ned, blir tettere og synker dypere ned i astenosfæren.

Når et kontinent sprekker opp

Divergerende krefter virker ikke bare i havene. Når de drar i et kontinent, kan landet begynne å sprekke -- en kontinental rift.

Det beste eksempelet på en aktiv rift er den østafrikanske riften, som strekker seg fra Etiopia til Mosambik. Den kjennes på en langstrakt dalsenkning (en graben), aktiv vulkanisme som Kilimanjaro og Mount Kenya, store innsjøer som Victoria, Tanganyika og Malawi, jordskjelv og en stadig tynnere skorpe. Om noen titalls millioner år kan det østlige Afrika rive seg løs og bli en øy, mens et nytt hav åpner seg mellom.

Et senere stadium ser vi i Rødehavet, der Afrika og Den arabiske halvøy allerede har drevet fra hverandre. En midthavsrygg har dannet seg i midten, og ny oseanisk skorpe lages. Om noen hundre millioner år kan Rødehavet bli like bredt som Atlanterhavet.

Dette mønsteret beskrev geologen J. Tuzo Wilson i det vi kaller Wilson-syklusen -- hvordan hav åpner og lukker seg over hundrevis av millioner år. Den begynner med et rift-stadium (østafrikansk rift), går videre til et ungt hav (Rødehavet), et modent hav (Atlanterhavet), så et synkende hav når subduksjon starter, deretter kollisjon der kontinentene møtes og danner en fjellkjede, før en ny rift kan starte syklusen på nytt.

Oppsummering

Ved divergerende plategrenser beveger platene seg fra hverandre, og ny skorpe dannes når magma stiger opp og størkner. I havene gir dette midthavsrygger -- jordens lengste fjellsystem -- med sentral rift, vulkanisme og grunne jordskjelv. Island er et unikt vindu til disse prosessene.

Harry Hess' teori om havbunnspredning bekreftes av de magnetiske stripene, som registrerer magnetfeltets omvendinger symmetrisk på begge sider av ryggen og forklarer hvorfor havbunnen blir eldre mot kontinentene. På land gir divergens kontinentale rifter som den østafrikanske riften og Rødehavet -- tidlige stadier i Wilson-syklusen, der hav åpner og lukker seg over hundrevis av millioner år.