Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Jaka jest definicja płyty tektonicznej?
- Z czego wykonane są płyty tektoniczne?
- Co to jest granica płyty?
- Co robią płyty podczas trzęsienia ziemi?
Kiedy stoisz na ziemi, pod stopami wydaje się bardzo twarda i stabilna. Wszystkie góry, które widzisz, wyglądają na solidne i niezmienne. Prawda jest jednak taka, że ukształtowanie terenu na Ziemi zmieniało się i przemieszczało wiele razy w ciągu milionów lat. Te formy terenu znajdują się na tak zwanych płytach tektonicznych.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Definicja płyt tektonicznych dla dzieci obejmuje myślenie o skorupie ziemskiej jako o dużych płytach poruszających się nad płynnym płaszczem. Formują się góry i trzęsienia ziemi trzęsą się na granicach płyt tektonicznych, gdzie nowe formy terenu wznoszą się i opadają.
Jaka jest definicja płyty tektonicznej?
Aby zdefiniować płyty tektoniczne, najlepiej zacząć od opisu elementów Ziemi. Ziemia ma trzy warstwy: skorupę, płaszcz i rdzeń. Skorupa to powierzchnia Ziemi, na której żyją ludzie. To jest twarda powierzchnia, po której codziennie chodzisz. Jest to cienka warstwa, cieńsza pod oceanem i grubsza w miejscach, w których występują pasma górskie, takie jak Himalaje. Skorupa służy jako izolacja centrum Ziemi. Tuż pod skórą płaszcz jest solidny. Stała część płaszcza w połączeniu ze skórką tworzy tak zwaną litosferę, która jest skalista. Ale im dalej w głąb Ziemi, płaszcz staje się stopiony i ma bardzo gorącą skałę, która może formować się i rozciągać bez pękania. Ta część płaszcza nazywa się astenosferą.
Najlepszym sposobem zdefiniowania płyt tektonicznych jest to, że są to części litosfery, które rozpadają się na ogromne płyty skalne lub płyty skorupy ziemskiej. Jest kilka naprawdę dużych talerzy i kilka mniejszych talerzy. Niektóre z głównych płyt obejmują płyty afrykańskie, antarktyczne i północnoamerykańskie. Płyty tektoniczne w zasadzie unoszą się na astenosferze lub stopionym płaszczu. Chociaż myślenie o tym jest dziwne, w rzeczywistości unoszą się na płytach zwanych płytami tektonicznymi. A pod płaszczem jądro Ziemi jest bardzo gęste. Jego zewnętrzna warstwa jest płynna, a wewnętrzna warstwa rdzenia jest stała. Rdzeń ten składa się z żelaza i niklu i jest niezwykle twardy i gęsty.
Pierwszą osobą, która wysnuła teorię o istnieniu płyt tektonicznych, był niemiecki geofizyk Alfred Wegener w 1912 roku. Zauważył, że kształty zachodniej Afryki i wschodniej Ameryki Południowej wyglądały tak, jakby pasowały do siebie jak puzzle. Wyświetlanie kuli ziemskiej pokazującej te dwa kontynenty i ich dopasowanie to świetny sposób na zademonstrowanie tektoniki płyt dla dzieci. Wegener pomyślał, że kontynenty kiedyś musiały zostać połączone, i jakoś rozdzieliły się przez wiele milionów lat. Nazwał tego superkontynentem Pangeą, a ideę kontynentów zmienił na „dryf kontynentalny”. Wegener odkrył, że paleontolodzy znaleźli pasujące zapisy kopalne w Ameryce Południowej i Afryce. To wzmocniło jego teorię. Znaleziono inne skamieliny pasujące do wybrzeży Madagaskaru i Indii, a także Europy i Ameryki Północnej. Znalezione rodzaje roślin i zwierząt nie mogły podróżować przez ogromne oceany. Niektóre przykłady kopalne obejmują gada lądowe, Cynognathus, w Afryce Południowej i Ameryce Południowej, a także roślinę Glossopteris na Antarktydzie, Indiach i Australii.
Kolejną wskazówką były dowody na istnienie lodowców w skałach w Indiach, Afryce, Australii i Ameryce Południowej. W rzeczywistości naukowcy zwani paleoklimatologami wiedzą teraz, że te prążkowane skały udowodniły, że lodowce istniały na tych kontynentach około 300 milionów lat temu. Natomiast Ameryka Północna nie była wówczas pokryta lodowcami. Wegener nie był w stanie w tym czasie wyjaśnić w pełni, jak działał dryf kontynentalny. Później, w 1929 roku, Arthur Holmes zasugerował, że płaszcz przeszedł konwekcję termiczną. Jeśli kiedykolwiek widziałeś kocioł z wodą, możesz zobaczyć, jak wygląda konwekcja: ciepło powoduje, że gorący płyn unosi się na powierzchnię. Po dotarciu na powierzchnię ciecz rozprzestrzenia się, chłodzi i opada z powrotem. To dobra wizualizacja płytowej tektoniki dla dzieci i pokazuje, jak działa konwekcja płaszcza. Holmes pomyślał, że konwekcja termiczna w płaszczu powoduje wzorce ogrzewania i chłodzenia, które mogą doprowadzić do powstania kontynentów, a te z kolei ponownie je rozkładają.
Kilkadziesiąt lat później badania dna oceanu ujawniły grzbiety oceaniczne, anomalie geomagnetyczne, ogromne okopy oceaniczne, uskoki i łuki wyspowe, które zdawały się wspierać idee Holmesa. Harry Hess i Robert Deitz wysunęli teorię, że dochodzi do rozprzestrzeniania się dna morskiego, co jest przedłużeniem tego, co Holmes odgadł. Rozprzestrzenianie się dna morskiego oznaczało, że dna oceanów rozprzestrzeniły się ze środka i zatonąły na krawędziach, i zostały zregenerowane. Holenderski geodeta Felix Vening Meinesz odkrył coś całkiem interesującego w oceanie: Ziemskie pole grawitacyjne nie było tak silne w najgłębszych częściach morza. Dlatego opisał ten obszar o niskiej gęstości jako ściągany na płaszcz przez prądy konwekcyjne. Radioaktywność w płaszczu powoduje ciepło, które prowadzi do konwekcji, a zatem ruch płyty.
Z czego wykonane są płyty tektoniczne?
Płyty tektoniczne to połamane kawałki wykonane ze skorupy ziemskiej lub litosfery. Inną nazwą dla nich są talerze Crustal. Skorupa kontynentalna jest mniej gęsta, a skorupa oceaniczna jest gęstsza. Te sztywne płyty mogą się poruszać w różnych kierunkach, ciągle się zmieniając. Tworzą „układanki” Ziemi, które pasują do siebie jak lądowe masy. Są to ogromne, skaliste i kruche części powierzchni Ziemi, które poruszają się pod wpływem prądów konwekcyjnych w płaszczu Ziemi.
Ciepło konwekcyjne jest wytwarzane przez pierwiastki radioaktywne: uran, potas i tor, głęboko w smolistym, płynnym płaszczu, w astenosferze. To obszar o niewiarygodnej presji i cieple. Konwekcja powoduje wypychanie grzbietów oceanicznych i dna oceanu w górę, a podgrzewane płaszczowe ślady można zobaczyć w lawie i gejzerach. Gdy magma się podnosi, porusza się w przeciwnych kierunkach, a to rozrywa dno morskie. Potem pojawiają się pęknięcia, pojawia się więcej magmy i powstaje nowa ziemia. Same grzbiety oceaniczne stanowią największe cechy geologiczne Ziemi. Mają kilka tysięcy mil długości i łączą baseny oceaniczne. Naukowcy odnotowali stopniowe rozprzestrzenianie się dna morskiego na Oceanie Atlantyckim, Zatoce Kalifornijskiej i Morzu Czerwonym. Powolne rozprzestrzenianie się dna morskiego trwa, rozsuwając płyty tektoniczne. W końcu grzbiet przesunie się w kierunku płyty kontynentalnej i zanurkuje pod nią w strefie zwanej strefą subdukcji. Ten cykl powtarza się przez miliony lat.
Co to jest granica płyty?
Granice płyt to granice płyt tektonicznych. Gdy płyty tektoniczne przesuwają się i przemieszczają, tworzą pasma górskie i zmieniają ziemię w pobliżu granic płyt. Trzy różne rodzaje granic płyt pomagają w dalszym definiowaniu płyt tektonicznych.
Rozbieżne granice płyt opisują scenariusz, w którym dwie płyty tektoniczne odsuwają się od siebie. Granice te są często niestabilne, z erupcjami lawy i gejzerami wzdłuż tych szczelin. Magma przesiąka w górę i zestala się, tworząc nową skórkę na krawędziach talerzy. Magma staje się rodzajem skały zwanej bazaltem, która znajduje się pod dnem oceanu; nazywa się to również skorupą oceaniczną. Rozbieżne granice płyt są zatem źródłem nowej skorupy. Przykładem na ziemi rozbieżnej granicy płyt jest uderzająca cecha zwana Wielką Rift Valley w Afryce. W odległej przyszłości kontynent prawdopodobnie się tutaj podzieli.
Naukowcy definiują granice płyt tektonicznych, które łączą się ze sobą, jako zbieżne granice. Widać dowody zbieżnych granic w niektórych łańcuchach górskich, szczególnie w poszarpanych pasmach. Wyglądają w ten sposób z powodu faktycznego zderzenia płyt tektonicznych, które wyboczą Ziemię. W ten sposób powstały Himalaje; płyta indyjska zbiegła się z płytą euroazjatycką. Tak też powstały wiele starszych Appalachów wiele milionów lat temu. Góry Skaliste w Ameryce Północnej są młodszym przykładem gór powstających na zbieżnych granicach. Wulkany często można znaleźć w zbieżnych granicach. W niektórych przypadkach zderzające się płyty zmuszają skorupę oceaniczną do płaszcza. Stopi się i wzniesie ponownie, gdy magma przez płytkę, z którą zderzyła się. Granit jest rodzajem skały, która powstaje w wyniku tego zderzenia.
Trzeci rodzaj granicy płyty nazywany jest granicą płyty transformacji. Ten obszar występuje, gdy dwie płyty przesuwają się obok siebie. Często pod tymi granicami znajdują się linie uskoku; czasami mogą być kaniony oceaniczne. Tego rodzaju granice płyt nie mają magmy. Żadna nowa skorupa nie jest tworzona ani rozkładana na granicach płyt transformacji. Podczas gdy granice płyt transformacyjnych nie dają nowych gór ani oceanów, są one miejscem sporadycznych trzęsień ziemi.
Co robią płyty podczas trzęsienia ziemi?
Granice płyt tektonicznych są czasami nazywane liniami uskoków. Linie uskoków są niesławne jak lokalizacja trzęsień ziemi i wulkanów. Na tych granicach dzieje się dużo aktywności geologicznej.
Na rozbieżnych granicach płyt talerze oddalają się od siebie i często występuje lawa. Obszar, w którym te płyty tworzą szczelinę, jest podatny na trzęsienia. Na zbieżnych granicach trzęsienia ziemi występują, gdy płyty tektoniczne zderzają się ze sobą, na przykład gdy dochodzi do subdukcji i jedna ziemia nurkuje pod drugą. Trzęsienia ziemi występują również, gdy płyty tektoniczne przesuwają się obok siebie na granicach płyt transformacyjnych. Gdy płyty to robią, wytwarzają duże napięcie i tarcie. Jest to najczęstsza lokalizacja trzęsień ziemi w Kalifornii. Te „strefy uderzenia i poślizgu” mogą prowadzić do płytkich trzęsień ziemi, ale mogą także powodować czasami potężne trzęsienia ziemi. Awaria San Andreas jest doskonałym przykładem takiej winy.
Tak zwany „Pierścień ognia” w basenie Oceanu Spokojnego jest obszarem aktywnego ruchu płyty tektonicznej. W związku z tym wzdłuż tego „pierścienia” występują liczne wulkany i trzęsienia ziemi.
Wyspy Hawajskie nie są częścią „Pierścienia ognia”. Są częścią tak zwanego „gorącego miejsca”, w którym magma wznosi się z płaszcza do skorupy. Magma wybucha jak lawa i tworzy wulkaniczne tarcze w kształcie kopuły. Wyspa Hawaje to ogromny wulkan tarczowy, którego znaczna część znajduje się pod powierzchnią oceanu. Po uwzględnieniu części znajdującej się pod powierzchnią oceanów ta góra jest znacznie wyższa niż Mount Everest! W gorących punktach występują trzęsienia ziemi i erupcje, ale ostatecznie płyty tektoniczne, na których się znajdują, poruszają się i wygasają wszelkie wulkany. Małe wyspy zwane atolami są tak naprawdę starożytnymi wulkanami z gorących punktów, które z czasem zawaliły się.
Chociaż trzęsienia ziemi same w sobie są krótkotrwałymi i potężnymi wydarzeniami, stanowią one jedynie część krótkiego ruchu płyt tektonicznych na przestrzeni wielu milionów lat. Myślenie o długoterminowym ruchu całych kontynentów jest oszałamiające. Naukowcy wiedzą z zapisu kopalnego i pasków magnetycznych na skałach dna oceanu, że kontynenty się poruszyły, a pole magnetyczne Ziemi się odwróciło. W rzeczywistości zapis skalny pokazuje, że pole magnetyczne zmieniało się wiele razy, co kilkaset tysięcy lat. Datowanie tych magnetycznych skał dna oceanu pomaga naukowcom zrozumieć, w jaki sposób dna oceanu poruszają się w czasie.
Za wiele milionów lat kontynenty prawdopodobnie będą wyglądać zupełnie inaczej pod względem lokalizacji niż obecnie. Wielka pewność co do Ziemi polega na tym, że będzie ona nadal ulegać zmianom. Dowiedz się więcej o tym, jak działają tektoniki płyt, tylko zwiększy twoje zrozumienie tej dynamicznej Ziemi.