Når du står på jorden, virker det meget hårdt og stabilt under dine fødder. Alle bjerge, du ser, ser solide og uforanderlige ud. Sandheden er dog, at Jordens landformer har ændret sig og bevæget sig mange gange over millioner af år. Disse landskabsformer ligger på hvad der er defineret som tektoniske plader.
TL; DR (for lang; Læste ikke)
Definitionen af tektoniske plader til børn involverer at tænke på jordskorpen som store plader, der bevæger sig over en flydende kappe. Bjerge dannes og jordskælv ryster ved tektoniske pladegrænser, hvor nye landformer stiger og falder.
Hvad er definitionen af en tektonisk plade?
For at definere tektoniske plader er det bedst at starte med en beskrivelse af Jordens komponenter. Jorden har tre lag: Skorpen, kappen og kernen. Skorpen er jordens overflade, hvor mennesker bor. Dette er den hårde overflade, du går på hver dag. Det er et tyndt lag, tyndere under havet og tykkere på pletter, hvor der er bjergkæder, som Himalaya. Skorpen fungerer som isolering for midten af jorden. Lige under skorpen er kappen solid. Den faste del af kappen kombineret med skorpen udgør det, der kaldes litosfæren, som er stenet. Men jo længere ned på jorden du går, bliver kappen smeltet og har meget varm sten, der kan forme og strække sig uden at gå i stykker. Den del af kappen kaldes asthenosfæren.
Den bedste måde at definere tektoniske plader på er, at de er dele af litosfæren, der opdeles i store stenplader eller skorpeplader. Der er et par rigtig store plader og flere mindre plader. Nogle af de største plader inkluderer de afrikanske, antarktiske og nordamerikanske plader. Tektoniske plader flyder dybest set på asthenosfæren eller smeltet kappe. Selvom det er underligt at tænke over, svæver du faktisk på disse plader kaldet tektoniske plader. Og under kappen er jordens kerne meget tæt. Dens ydre lag er flydende, og det indre lag af kernen er solidt. Denne kerne består af jern og nikkel, og den er ekstremt hård og tæt.
Den første person, der teoretiserede, at der eksisterede tektoniske plader, var den tyske geofysiker Alfred Wegener, i 1912. Han bemærkede, at figurerne i det vestlige Afrika og det østlige Sydamerika så ud som om de kunne passe sammen som et puslespil. At vise en klode, der viser disse to kontinenter, og hvordan de passer, er en fantastisk måde at demonstrere pladetektonik for børn på. Wegener mente, at kontinenterne en gang skulle være blevet samlet, og på en eller anden måde flyttede fra hinanden i mange millioner år. Han kaldte dette superkontinent Pangea, og han kaldte ideen om at kontinentene skulle bevæge sig som "kontinentaldrift." Wegener fortsatte med at opdage, at paleontologer havde fundet matchende fossile optegnelser i både Sydamerika og Afrika. Dette styrket hans teori. Andre fossiler blev fundet, der matchede kysterne i Madagaskar og Indien samt Europa og Nordamerika. De fundne slags planter og dyr kunne ikke have rejst over store oceaner. Nogle fossile eksempler inkluderer et landkræft, Cynognathus, i Sydafrika og Sydamerika, samt en plante, Glossopteris, i Antarktis, Indien og Australien.
En anden anelse var tegn på gamle gletsjere i klipperne i Indien, Afrika, Australien og Sydamerika. Faktisk ved forskere, der kaldes paleoklimatologer, nu, at disse stribede klipper beviste, at gletsjere eksisterede over disse kontinenter for omkring 300 millioner år siden. Nordamerika var derimod ikke dækket af gletschere på det tidspunkt. Wegener kunne ikke med sin teknologi på det tidspunkt forklare fuldt ud, hvordan kontinentaldrift fungerede. Senere, i 1929, foreslog Arthur Holmes, at kappen gennemgik termisk konvektion. Hvis du nogensinde har set en kande med vand koge, kan du se, hvordan konvektion ser ud: varme får den varme væske til at stige til overfladen. En gang på overfladen spredes væsken, afkøles og synker ned igen. Dette er en god visualisering af pladetektonik til børn og viser, hvordan konvektion af kappen fungerer. Holmes mente, at termisk konvektion i kappen forårsagede opvarmnings- og afkølingsmønstre, der kunne give anledning til kontinenter, og til gengæld nedbryde dem igen.
Årtier senere afslørede forskning i havbunden oceaniske kamme, geomagnetiske anomalier, massive havgrave, fejl og øbuer, der syntes at understøtte Holmes 'ideer. Harry Hess og Robert Deitz teoretiserede derefter, at havbunden spredte sig, en forlængelse af hvad Holmes havde gættet. Havbundspredning betød, at havbunden spredte sig fra midten og sank i kanterne og blev regenereret. Den hollandske geodesist Felix Vening Meinesz fandt noget ganske interessant ved havet: Jordens tyngdefelt var ikke så stærk i de dybeste dele af havet. Han beskrev derfor dette område med lav densitet som trukket ned til kappen af konvektionsstrømme. Radioaktiviteten i kappen forårsager varmen, der fører til konvektionen, og derfor pladens bevægelse.
Hvad er tektoniske plader lavet af?
Tektoniske plader er brudte stykker lavet af jordskorpen eller litosfæren. Et andet navn for dem er skorpeplader. Kontinental skorpe er mindre tæt, og oceanisk skorpe er tættere. Disse stive plader kan bevæge sig i forskellige retninger og skifte konstant. De udgør jordens "puslespil", der passer sammen som landmasser. De er enorme, stenede og skøre dele af jordens overflade, der bevæger sig på grund af konvektionsstrømme i jordens kappe.
Konvektionsvarmen genereres af de radioaktive grundstoffer uran, kalium og thorium, dybt inde i den tjærelignende, flydende kappe i asthenosfæren. Dette er et område med utroligt tryk og varme. Konvektionen forårsager et opadgående skub af mid-oceaniske højderygge og havbund, og du kan se det opvarmede kappebevis i lava og gejsere. Når magmaen vokser op, bevæger den sig i modsatte retninger, og dette trækker havbunden fra hinanden. Derefter vises revner, mere magma opstår, og nyt land dannes. Midt-oceaniske højder udgør alene Jordens største geologiske træk. De løber flere tusinder af miles lange og forbinder havbassiner. Forskere har registreret den gradvise spredning af havbunden i Atlanterhavet, Californien og Det Røde Hav. Den langsomme spredning af havbunden fortsætter og skubber tektoniske plader fra hinanden. Til sidst bevæger en højderyg sig mod en kontinentale plade og dykker under den i det, der kaldes subduktionszone. Denne cyklus gentages over millioner af år.
Hvad er en pladegrænse?
Pladegrænser er grænserne for tektoniske plader. Når tektoniske plader skifter og bevæger sig, skaber de bjergkæder og ændrer landet nær pladegrænser. Tre forskellige typer pladegrænser hjælper med at definere tektoniske plader yderligere.
Divergerende pladegrænser beskriver scenariet, hvor to tektoniske plader bevæger sig fra hinanden. Disse grænser er ofte ustabile med lavaudbrud og gejsere langs disse splittelser. Magma siver opad og størkner og skaber ny skorpe på pladenes kanter. Magmaen bliver en slags klippe kaldet basalt, som findes under havbunden; dette kaldes også oceanisk skorpe. Divergerende pladegrænser er derfor en kilde til ny skorpe. Et eksempel på land med en divergerende pladegrænse er det slående træk kaldet Great Rift Valley i Afrika. I den fjerne fremtid vil kontinentet sandsynligvis splittes her.
Forskere definerer tektoniske pladegrænser, der går sammen som konvergerende grænser. Du kan se tegn på konvergerende grænser i nogle bjergkæder, især takkede områder. De ser sådan ud på grund af den faktiske kollision mellem tektoniske plader, der spænder jorden. Dette er den måde hvorpå Himalaya-bjergene dannede sig; den indiske plade konvergerede med den eurasiske plade. Dette var også, hvordan de meget ældre Appalachian Mountains dannede sig for mange millioner år siden. Rocky Mountains i Nordamerika er et yngre eksempel på bjerge dannet ved sammenfaldende grænser. Vulkaner kan ofte findes i sammenfaldende grænser. I nogle tilfælde tvinger disse kolliderende plader oceanisk skorpe ned til kappen. Det smelter og stiger igen som magma gennem pladen, det kolliderede med. Granit er den slags sten, der dannes fra denne kollision.
Den tredje slags pladegrænse kaldes en transformpladegrænse. Dette område opstår, når to plader glider forbi hinanden. Ofte er der fejllinjer under disse grænser; nogle gange kan der være havkløfter. Disse former for pladegrænser har ikke magma til stede. Der skabes eller nedbrydes ingen ny skorpe ved transformeringspladegrænser. Mens transformationspladegrænser ikke giver nye bjerge eller have, er de stedet for lejlighedsvise jordskælv.
Hvad gør plader under et jordskælv?
De tektoniske pladers grænser kaldes også undertiden fejllinjer. Fejllinjer er berygtede som placeringen af jordskælv og vulkaner. En hel del geologisk aktivitet sker ved disse grænser.
Ved divergerende pladegrænser bevæger pladerne sig fra hinanden, og lava er ofte til stede. Området, hvor disse plader brister, er modtageligt for jordskælv. Ved konvergerende grænser opstår jordskælv, når de tektoniske plader kolliderer sammen, f.eks. Når der forekommer subduktion, og en landmasse dykker under en anden. Jordskælv opstår også, når tektoniske plader glider langs hinanden ved transformeringspladegrænser. Når pladerne gør dette, genererer de en stor mængde spænding og friktion. Dette er den mest almindelige placering for Californiens jordskælv. Disse "strejke-slip zoner" kan føre til lave jordskælv, men de kan også producere lejlighedsvis kraftige jordskælv. San Andreas-fejlen er et godt eksempel på en sådan fejl.
Den såkaldte "Ring of Fire" i Stillehavets bassin er et område med aktiv tektonisk pladebevægelse. Som sådan forekommer adskillige vulkaner og jordskælv langs denne "ring".
De hawaiiske øer er ikke en del af "Ring of Fire". De er en del af det, der kaldes et "hot spot", hvor magma er steget fra kappen til skorpen. Magmaen bryder ud som lava og danner kuppelformede skjoldvulkaner. Selve øen Hawaii er en enorm skjoldvulkan, hvoraf meget ligger under havoverfladen. Når du inkluderer den del, der er under havets overflade, er dette bjerg meget højere end Mount Everest! Hotspots er hjemsted for jordskælv og udbrud, men til sidst vil de tektoniske plader, de er på, bevæge sig, og vulkaner vil udryddes. De små øer kaldet atoller er faktisk gamle vulkaner fra hot spots, der kollapsede over tid.
Mens jordskælv i sig selv er kortsigtede og stærke begivenheder, er de kun en del af en kort bevægelse af tektoniske plader gennem mange millioner år. Den langsigtede bevægelse af hele kontinenter er svimlende at tænke over. Forskere ved fra fossilregistreringen og fra de magnetiske striber på klipper på havbunden, at kontinenter har bevæget sig, og Jordens magnetfelt er vendt. Faktisk viser rockrekorden, at magnetfeltet har skiftet flere gange hvert par hundrede tusind år. Datering af disse magnetiske havbundbund hjælper forskere med at forstå, hvordan havbundene bevæger sig over tid.
Mange millioner år frem fra vil kontinentene sandsynligvis se meget anderledes ud, end de gør i dag. Den store sikkerhed om Jorden er, at den vil fortsætte med at gennemgå ændringer. At lære mere om, hvordan pladetektonik fungerer, vil kun øge din forståelse af denne dynamiske jord.