Wenn du auf dem Boden stehst, wirkt er unter deinen Füßen sehr hart und stabil. Alle Berge, die Sie sehen, sehen solide und unveränderlich aus. Die Wahrheit ist jedoch, dass sich die Landschaftsformen der Erde über Millionen von Jahren viele Male verändert und bewegt haben. Diese Landformen befinden sich auf sogenannten tektonischen Platten.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Definition von tektonischen Platten für Kinder beinhaltet, sich die Erdkruste als große Platten vorzustellen, die sich über einen flüssigen Mantel bewegen. An den Grenzen der tektonischen Platten bilden sich Berge und Erdbeben erschüttern, wo neue Landformen entstehen und fallen.
Was ist die Definition einer tektonischen Platte?
Um tektonische Platten zu definieren, beginnen Sie am besten mit einer Beschreibung der Bestandteile der Erde. Die Erde hat drei Schichten: Die Kruste, den Mantel und den Kern. Die Kruste ist die Erdoberfläche, auf der Menschen leben. Dies ist die harte Oberfläche, auf der Sie jeden Tag gehen. Es ist eine dünne Schicht, dünner unter dem Ozean und dicker an Stellen, an denen es Bergketten wie dem Himalaya gibt. Die Kruste dient als Isolierung für den Erdmittelpunkt. Direkt unter der Kruste ist der Mantel fest. Der feste Teil des Mantels bildet zusammen mit der Kruste die sogenannte Lithosphäre, die felsig ist. Aber je weiter man in die Erde hineingeht, wird der Mantel geschmolzen und hat sehr heißes Gestein, das sich formen und dehnen kann, ohne zu brechen. Dieser Teil des Mantels wird Asthenosphäre genannt.
Der beste Weg, um tektonische Platten zu definieren, besteht darin, dass sie Teile der Lithosphäre sind, die in riesige Gesteinsplatten oder Krustenplatten aufbrechen. Es gibt ein paar wirklich große Teller und mehrere kleinere Teller. Zu den wichtigsten Platten gehören die afrikanische, die antarktische und die nordamerikanische Platte. Tektonische Platten schwimmen im Grunde auf der Asthenosphäre oder dem geschmolzenen Mantel. Obwohl es seltsam ist, darüber nachzudenken, schweben Sie tatsächlich auf diesen Platten, die als tektonische Platten bezeichnet werden. Und unter dem Mantel ist der Erdkern sehr dicht. Seine äußere Schicht ist flüssig und die innere Schicht des Kerns ist fest. Dieser Kern besteht aus Eisen und Nickel und ist extrem hart und dicht.
Die erste Person, die die Existenz von tektonischen Platten theoretisierte, war 1912 der deutsche Geophysiker Alfred Wegener. Er bemerkte, dass die Umrisse des westlichen Afrikas und des östlichen Südamerikas aussahen, als könnten sie wie ein Puzzle zusammenpassen. Einen Globus zu zeigen, der diese beiden Kontinente und ihre Zusammenfügung zeigt, ist eine großartige Möglichkeit, die Plattentektonik für Kinder zu demonstrieren. Wegener dachte, dass die Kontinente einst zusammengefügt und über viele Millionen Jahre hinweg irgendwie auseinandergerückt sein müssen. Er nannte diesen Superkontinent Pangaea, und er nannte die Idee, dass sich die Kontinente bewegen, „Kontinentaldrift“. Wegener stellte dann fest, dass Paläontologen übereinstimmende Fossilienfunde sowohl in Südamerika als auch in gefunden hatten Afrika. Dies untermauerte seine Theorie. Andere Fossilien wurden gefunden, die den Küsten von Madagaskar und Indien sowie Europa und Nordamerika entsprechen. Die gefundenen Pflanzen- und Tierarten konnten nicht über riesige Ozeane gereist sein. Einige fossile Beispiele sind ein Landreptil, Cynognathus, in Südafrika und Südamerika, sowie eine Pflanze, Glossopteris, in der Antarktis, Indien und Australien.
Ein weiterer Hinweis waren Hinweise auf uralte Gletscher in den Felsen in Indien, Afrika, Australien und Südamerika. Tatsächlich wissen Wissenschaftler, die Paläoklimatologen genannt werden, jetzt, dass diese geriffelten Gesteine bewiesen, dass vor etwa 300 Millionen Jahren Gletscher über diesen Kontinenten existierten. Nordamerika hingegen war zu dieser Zeit noch nicht von Gletschern bedeckt. Wegener konnte mit seiner damaligen Technologie nicht vollständig erklären, wie die Kontinentaldrift funktioniert. Später, im Jahr 1929, schlug Arthur Holmes vor, dass der Mantel einer thermischen Konvektion unterzogen wurde. Wenn Sie schon einmal einen Topf mit Wasser kochen gesehen haben, können Sie sehen, wie Konvektion aussieht: Durch Hitze steigt die heiße Flüssigkeit an die Oberfläche. An der Oberfläche verteilt sich die Flüssigkeit, kühlt ab und sinkt wieder nach unten. Dies ist eine gute Visualisierung der Plattentektonik für Kinder und zeigt, wie die Konvektion des Mantels funktioniert. Holmes dachte, dass die thermische Konvektion im Mantel Erwärmungs- und Abkühlungsmuster verursacht, die Kontinente entstehen lassen und diese wiederum wieder aufbrechen können.
Jahrzehnte später ergab die Erforschung des Meeresbodens ozeanische Rücken, geomagnetische Anomalien, massive Meeresgräben, Verwerfungen und Inselbögen, die Holmes’ Ideen zu unterstützen schienen. Harry Hess und Robert Deitz stellten dann die Theorie auf, dass sich der Meeresboden ausbreitete, eine Erweiterung dessen, was Holmes vermutet hatte. Meeresbodenspreizung bedeutete, dass sich der Meeresboden von der Mitte aus ausbreitete und an den Rändern absank und regenerierte. Der niederländische Geodät Felix Vening Meinesz fand etwas Interessantes über den Ozean: Das Gravitationsfeld der Erde war in den tiefsten Teilen des Meeres nicht so stark. Er beschrieb daher diesen Bereich geringer Dichte als durch Konvektionsströme bis zum Mantel heruntergezogen. Die Radioaktivität im Mantel verursacht die Wärme, die zur Konvektion und damit zur Plattenbewegung führt.
Woraus bestehen tektonische Platten?
Tektonische Platten sind Bruchstücke aus der Erdkruste oder Lithosphäre. Ein anderer Name für sie ist Krustenplatten. Die kontinentale Kruste ist weniger dicht und die ozeanische Kruste ist dichter. Diese starren Platten können sich in verschiedene Richtungen bewegen und sich ständig verschieben. Sie bilden die „Puzzleteile“ der Erde, die zu Landmassen zusammenpassen. Sie sind riesige, felsige und spröde Teile der Erdoberfläche, die sich aufgrund von Konvektionsströmungen im Erdmantel bewegen.
Die Konvektionswärme wird durch die radioaktiven Elemente Uran, Kalium und Thorium tief im teerartigen, flüssigen Mantel, in der Asthenosphäre, erzeugt. Dies ist ein Gebiet mit unglaublichem Druck und Hitze. Die Konvektion verursacht einen Aufwärtsschub der mittelozeanischen Rücken und des Meeresbodens, und Sie können den erhitzten Mantel in Lava und Geysiren sehen. Wenn das Magma aufsteigt, bewegt es sich in entgegengesetzte Richtungen, was den Meeresboden auseinanderzieht. Dann entstehen Risse, mehr Magma tritt auf und neues Land entsteht. Allein die mittelozeanischen Rücken bilden die größten geologischen Merkmale der Erde. Sie sind mehrere tausend Kilometer lang und verbinden Meeresbecken. Wissenschaftler haben die allmähliche Ausbreitung des Meeresbodens im Atlantischen Ozean, im Golf von Kalifornien und im Roten Meer aufgezeichnet. Die langsame Ausbreitung des Meeresbodens setzt sich fort und drückt die tektonischen Platten auseinander. Schließlich bewegt sich ein Kamm in Richtung einer Kontinentalplatte und taucht darunter in der sogenannten Subduktionszone ein. Dieser Zyklus wiederholt sich über Millionen von Jahren.
Was ist eine Plattengrenze?
Plattengrenzen sind die Grenzen tektonischer Platten. Wenn sich tektonische Platten verschieben und bewegen, bilden sie Gebirgszüge und verändern das Land in der Nähe der Plattengrenzen. Drei verschiedene Arten von Plattengrenzen helfen, tektonische Platten weiter zu definieren.
Divergente Plattengrenzen beschreiben das Szenario, in dem sich zwei tektonische Platten voneinander entfernen. Diese Grenzen sind oft flüchtig, mit Lavaausbrüchen und Geysiren entlang dieser Risse. Magma sickert nach oben und verfestigt sich, wodurch eine neue Kruste an den Rändern der Teller entsteht. Das Magma wird zu einer Art Gestein namens Basalt, das sich unter dem Meeresboden befindet; dies wird auch als ozeanische Kruste bezeichnet. Divergierende Plattengrenzen sind daher eine Quelle neuer Kruste. Ein Beispiel für eine divergente Plattengrenze an Land ist das markante Merkmal namens Great Rift Valley in Afrika. In ferner Zukunft wird sich der Kontinent hier wahrscheinlich aufspalten.
Wissenschaftler definieren tektonische Plattengrenzen, die sich als konvergente Grenzen verbinden. Sie können in einigen Gebirgsketten, insbesondere in zerklüfteten Bereichen, Hinweise auf konvergente Grenzen sehen. Sie sehen so aus, weil die tektonischen Platten tatsächlich zusammenstoßen und die Erde einknicken. Auf diese Weise entstanden die Himalaya-Berge; die indische Platte konvergierte mit der eurasischen Platte. So entstanden vor vielen Millionen Jahren auch die viel älteren Appalachen. Die Rocky Mountains in Nordamerika sind ein jüngeres Beispiel für Berge, die an konvergenten Grenzen gebildet werden. Vulkane sind oft in konvergenten Grenzen zu finden. In einigen Fällen drücken diese kollidierenden Platten die ozeanische Kruste auf den Mantel. Es wird schmelzen und als Magma durch die Platte, mit der es kollidierte, wieder aufsteigen. Granit ist die Art von Gestein, die sich bei dieser Kollision bildet.
Die dritte Art von Plattengrenze wird als Transformationsplattengrenze bezeichnet. Dieser Bereich entsteht, wenn zwei Platten aneinander vorbeigleiten. Unter diesen Grenzen gibt es oft Bruchlinien; manchmal kann es Ozeanschluchten geben. Bei solchen Plattengrenzen ist kein Magma vorhanden. An den Grenzen der Transformationsplatte wird keine neue Kruste erzeugt oder abgebaut. Während die Grenzen der Transformationsplatten keine neuen Berge oder Ozeane hervorbringen, sind sie der Ort gelegentlicher Erdbeben.
Was machen Platten bei einem Erdbeben?
Die Grenzen der tektonischen Platten werden manchmal auch als Bruchlinien bezeichnet. Verwerfungslinien sind als Ort von Erdbeben und Vulkanen berüchtigt. An diesen Grenzen findet eine große geologische Aktivität statt.
An divergenten Plattengrenzen entfernen sich die Platten voneinander, und oft ist Lava vorhanden. Der Bereich, in dem diese Platten einen Riss bilden, ist anfällig für Beben. An konvergenten Grenzen treten Erdbeben auf, wenn die tektonischen Platten zusammenstoßen, beispielsweise wenn eine Subduktion auftritt und eine Landmasse unter eine andere taucht. Erdbeben treten auch auf, wenn tektonische Platten an den Grenzen der Transformationsplatten nebeneinander gleiten. Dabei erzeugen die Platten eine große Spannung und Reibung. Dies ist der häufigste Ort für Erdbeben in Kalifornien. Diese „Strike-Slip-Zonen“ können zu flachen Erdbeben führen, sie können aber auch gelegentlich starke Erdbeben erzeugen. Die San-Andreas-Verwerfung ist ein Paradebeispiel für eine solche Verwerfung.
Der sogenannte „Ring of Fire“ im Becken des Pazifischen Ozeans ist ein Gebiet aktiver tektonischer Plattenbewegungen. Daher treten entlang dieses „Rings“ zahlreiche Vulkane und Erdbeben auf.
Die Hawaii-Inseln sind nicht Teil des „Ring of Fire“. Sie sind Teil eines sogenannten „Hot Spots“, an dem Magma vom Mantel zur Kruste aufgestiegen ist. Das Magma bricht als Lava aus und bildet kuppelförmige Schildvulkane. Die Insel Hawaii selbst ist ein riesiger Schildvulkan, von dem ein Großteil unter der Meeresoberfläche liegt. Wenn man den Teil unter der Meeresoberfläche mit einbezieht, ist dieser Berg viel höher als der Mount Everest! Hot Spots sind die Heimat von Erdbeben und Eruptionen, aber irgendwann werden sich die tektonischen Platten, auf denen sie sich befinden, bewegen und alle Vulkane werden erlöschen. Die kleinen Inseln, die Atolle genannt werden, sind eigentlich uralte Vulkane aus Hot Spots, die im Laufe der Zeit zusammengebrochen sind.
Obwohl Erdbeben selbst kurzfristige und starke Ereignisse sind, sind sie nur ein Teil einer kurzen Bewegung der tektonischen Platten über viele Millionen Jahre. Die langfristige Bewegung ganzer Kontinente ist atemberaubend. Wissenschaftler wissen aus dem Fossilienbestand und aus den Magnetstreifen auf Gesteinen am Meeresboden, dass sich Kontinente bewegt haben und sich das Erdmagnetfeld umgekehrt hat. Tatsächlich zeigt die Gesteinsaufzeichnung, dass das Magnetfeld alle paar hunderttausend Jahre mehrmals gewechselt hat. Die Datierung dieser magnetischen Meeresbodengesteine hilft Wissenschaftlern zu verstehen, wie sich der Meeresboden im Laufe der Zeit bewegt.
In vielen Millionen Jahren werden die Kontinente wahrscheinlich ganz anders aussehen als heute. Die große Gewissheit der Erde ist, dass sie sich weiter verändern wird. Wenn Sie mehr darüber erfahren, wie die Plattentektonik funktioniert, können Sie diese dynamische Erde nur besser verstehen.
