Когато стоите на земята, изглежда много твърдо и стабилно под краката ви. Всички планини, които виждате, изглеждат солидни и неизменни. Истината обаче е, че земните форми на земята се променят и се движат многократно в продължение на милиони години. Тези форми на релефа се намират на това, което се определя като тектонски плочи.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Определението за тектонски плочи за деца включва мисленето за земната кора като големи плочи, които се движат над течна мантия. Планините се формират и земетресенията се разклащат по границите на тектонските плочи, където се издигат и падат нови форми на земя.
Какво е определението за тектонска плоча?
За да определите тектонски плочи, най-добре е да започнете с описание на земните компоненти. Земята има три слоя: кора, мантия и ядро. Кората е земната повърхност, където живеят хората. Това е твърдата повърхност, по която ходите всеки ден. Това е тънък слой, по-тънък под океана и по-дебел на места, където има планински вериги, като Хималаите. Кората служи като изолация за центъра на Земята. Точно под кората мантията е твърда. Твърдата част на мантията, комбинирана с кората, съставлява това, което се нарича литосфера, която е скалиста. Но колкото по-надолу навлизате в Земята, мантията се разтопява и има много гореща скала, която може да мухлясва и да се разтяга, без да се чупи. Тази част от мантията се нарича астеносфера.
Най-добрият начин да се определят тектонските плочи е, че те са части от литосферата, които се разпадат на огромни скални плочи или плочи от кора. Има няколко наистина големи плочи и няколко по-малки плочи. Някои от основните плочи включват африканските, антарктическите и северноамериканските плочи. Тектонските плочи основно плават върху астеносферата или разтопената мантия. Макар да е странно да се мисли, вие всъщност плавате върху тези плочи, наречени тектонични плочи. А под мантията ядрото на Земята е много плътно. Външният му слой е течен, а вътрешният слой на сърцевината е твърд. Тази сърцевина се състои от желязо и никел и е изключително твърда и плътна.
Първият човек, който теоретизира, че съществуват тектонски плочи, е германският геофизик Алфред Вегенер през 1912 г. Той забеляза, че формите на Западна Африка и Източна Южна Америка изглеждат така, сякаш могат да се съчетаят като пъзел. Показването на глобус, който показва тези два континента и как се вписват, е чудесен начин да се демонстрира тектоника на плочите за деца. Вегенер смяташе, че някога континентите трябва да са били обединени и някак си са се раздалечили в продължение на много милиони години. Той нарече този суперконтинент Пангея и нарече идеята за движещите се континенти „континентален дрейф“. Вегенер откри, че палеонтолозите са открили съвпадащи изкопаеми записи както в Южна Америка, така и в Африка. Това затвърди теорията му. Открити са и други вкаменелости, съвпадащи с бреговете на Мадагаскар и Индия, както и Европа и Северна Америка. Откритите видове растения и животни не биха могли да пътуват през огромни океани. Някои примери за вкаменелости включват сухоземно влечуго, Cynognathus, в Южна Африка и Южна Америка, както и растение, Glossopteris, в Антарктида, Индия и Австралия.
Друга улика е доказателство за древни ледници в скалите в Индия, Африка, Австралия и Южна Америка. Всъщност учените, наречени палеоклиматолози, вече знаят, че тези набраздени скали са доказали, че над тези континенти са съществували ледници преди около 300 милиона години. За разлика от това Северна Америка по това време не е била покрита с ледници. По това време Вегенер не можеше да обясни напълно как работи континенталният дрейф. По-късно, през 1929 г., Артър Холмс предполага, че мантията е подложена на термична конвекция. Ако някога сте виждали тенджера с вода да кипи, можете да видите как изглежда конвекцията: топлината кара горещата течност да се издигне на повърхността. Попадайки на повърхността, течността се разпространява, охлажда и потъва обратно. Това е добра визуализация на тектониката на плочите за деца и показва как работи конвекцията на мантията. Холмс смяташе, че термичната конвекция в мантията причинява модели на нагряване и охлаждане, които могат да доведат до континенти, и от своя страна отново ги разграждат.
Десетилетия по-късно изследванията на океанското дъно разкриват океански хребети, геомагнитни аномалии, масивни океански окопи, разломи и островни дъги, които изглежда подкрепят идеите на Холмс. Тогава Хари Хес и Робърт Дейц предположиха, че се случва разпространение на морското дъно, продължение на това, което Холмс е предположил. Разпространението на морското дъно означава, че океанските дъна се разстилат от центъра и потъват по краищата и се регенерират. Холандският геодезист Феликс Венинг Майнес откри нещо доста интересно за океана: Гравитационното поле на Земята не беше толкова силно в най-дълбоките части на морето. Следователно той описва тази зона с ниска плътност като изтеглена до мантията чрез конвекционни токове. Радиоактивността в мантията причинява топлината, която води до конвекцията и следователно движението на плочата.
От какво са направени тектонските плочи?
Тектонските плочи са счупени парчета, направени от земната кора или литосфера. Друго име за тях са плочи от кора. Континенталната кора е по-малко плътна, а океанската кора е по-плътна. Тези твърди плочи могат да се движат в различни посоки, като се преместват постоянно. Те съставят „парчетата пъзели“ на Земята, които се вписват заедно като земни маси. Те са огромни, скалисти и чупливи части от земната повърхност, които се движат поради конвекционни течения в земната мантия.
Конвекционната топлина се генерира от радиоактивните елементи уран, калий и торий, дълбоко в катранената, течна мантия, в астеносферата. Това е район с невероятен натиск и топлина. Конвекцията предизвиква изтласкване нагоре на средноокеанските хребети и океанското дъно и можете да видите нагрятите мантия в лава и гейзери. Докато магмата набъбва, тя се движи в противоположни посоки и това отделя морското дъно. Тогава се появяват пукнатини, излиза повече магма и се образува нова земя. Средноокеанските хребети съставляват най-големите геоложки характеристики на Земята. Те се движат по няколко хиляди мили и свързват океански басейни. Учените са регистрирали постепенно разпространение на морското дъно в Атлантическия океан, Калифорнийския залив и Червено море. Бавното разпространение на морското дъно продължава, отблъсквайки тектонски плочи. В крайна сметка хребетът ще се придвижи към континентална плоча и ще се потопи под нея в така наречената зона на субдукция. Този цикъл се повтаря в продължение на милиони години.
Какво е граница на плоча?
Границите на плочите са границите на тектонските плочи. Докато тектонските плочи се изместват и движат, те правят планински вериги и променят земята в близост до границите на плочите. Три различни типа граници на плочите помагат да се определят допълнително тектонските плочи.
Различните граници на плочите описват сценария, при който две тектонски плочи се отдалечават една от друга. Тези граници често са летливи, с изригвания на лава и гейзери по тези разломи. Магмата се просмуква нагоре и се втвърдява, образувайки нова кора по краищата на плочите. Магмата се превръща в вид скала, наречена базалт, която се намира под океанското дъно; това се нарича още океанска кора. Следователно различните граници на плочите са източник на нова кора. Пример за суша на разминаващи се граници на плочата е поразителната черта, наречена Голямата рифтова долина в Африка. В далечното бъдеще континентът вероятно ще се раздели тук.
Учените определят границите на тектонските плочи, които се съединяват като конвергентни граници. Можете да видите доказателства за конвергентни граници в някои планински вериги, особено назъбени вериги. Те изглеждат по този начин поради действителния сблъсък на тектонски плочи, извиващи Земята. Това е начинът, по който са се образували Хималайските планини; индийската плоча се сближи с евразийската плоча. Така се формираха и много по-старите Апалачи преди много милиони години. Скалистите планини в Северна Америка са по-млад пример за планини, образувани на сближаващи се граници. Вулканите често могат да бъдат намерени в конвергентни граници. В някои случаи тези сблъскващи се плочи притискат океанската кора до мантията. Той ще се стопи и ще се издигне отново като магма през плочата, с която се е сблъскал. Гранитът е вид скала, която се образува от този сблъсък.
Третият вид граница на плочата се нарича трансформираща граница на плочата. Тази област възниква, когато две плочи се плъзгат една по друга. Често под тези граници има линии на разломи; понякога може да има океански каньони. Тези видове граници на плочи нямат магма. Няма нови кори, които се създават или разбиват на границите на трансформиращата плоча. Докато границите на трансформираните плочи не дават нови планини или океани, те са мястото на случайни земетресения.
Какво правят плочите по време на земетресение?
Границите на тектонските плочи също се наричат понякога разломни линии. Линиите на разломи са скандални като местоположението на земетресения и вулкани. На тези граници се случва голяма част от геоложката дейност.
При разминаващи се граници на плочите плочите се отдалечават една от друга и често присъства лава. Районът, в който тези плочи правят разлом, е податлив на земетресения. При сближаващи се граници земетресенията се случват, когато тектонските плочи се сблъскат, например когато настъпи субдукция и една суша се потопи под друга. Земетресенията също се случват, когато тектонските плочи се плъзгат една до друга на границите на трансформиращите се плочи. Докато плочите правят това, те генерират голямо количество напрежение и триене. Това е най-често срещаното място за земетресения в Калифорния. Тези "зони на приплъзване на удари" могат да доведат до плитки земетресения, но също така могат да предизвикат от време на време мощни земетресения. Разломът на Сан Андреас е отличен пример за такава грешка.
Така нареченият „Огнен пръстен“ в басейна на Тихия океан е зона на активно движение на тектонични плочи. Като такива, множество вулкани и земетресения се случват по целия този „пръстен“.
Хавайските острови не са част от „Огнения пръстен“. Те са част от така нареченото „горещо място“, където магмата се е издигнала от мантията до кората. Магмата изригва като лава и прави щитовидни вулкани с форма на купол. Самият остров Хавай е огромен щит вулкан, голяма част от който се намира под повърхността на океана. Когато включите частта, която е под повърхността на океана, тази планина е много по-висока от връх Еверест! Горещите точки са дом на земетресения и изригвания, но в крайна сметка тектонските плочи, на които се намират, ще се преместят и всички вулкани ще изчезнат. Малките острови, наречени атоли, всъщност са древни вулкани от горещи точки, които се срутиха с течение на времето.
Докато самите земетресения са краткосрочни и мощни събития, те са само част от кратко движение на тектонски плочи в продължение на много милиони години. Дългосрочното движение на цели континенти е потресаващо да се мисли. Учените знаят от вкаменелостите и от магнитните ивици върху скали на океанското дъно, че континентите са се преместили и магнитното поле на Земята се е обърнало. Всъщност скалните записи показват, че магнитното поле се е превключвало няколко пъти на всеки няколкостотин хиляди години. Датирането на тези магнитни скали на дъното на океана помага на учените да разберат как океанските дъна се движат с течение на времето.
След много милиони години континентите вероятно ще изглеждат много по-различно по местоположение, отколкото днес. Голямата сигурност за Земята е, че тя ще продължи да претърпява промени. Научаването на повече за това как работи тектониката на плочите само ще допринесе за разбирането ви за тази динамична Земя.
