Όταν στέκεστε στο έδαφος, φαίνεται πολύ σκληρό και σταθερό κάτω από τα πόδια σας. Τα βουνά που βλέπετε φαίνονται συμπαγή και αμετάβλητα. Η αλήθεια, ωστόσο, είναι ότι οι γεωμορφές της Γης έχουν αλλάξει και μετακινηθεί πολλές φορές εδώ και εκατομμύρια χρόνια. Αυτές οι μορφές εδάφους βρίσκονται σε αυτά που ορίζονται ως τεκτονικές πλάκες.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ο ορισμός των τεκτονικών πλακών για τα παιδιά περιλαμβάνει τη σκέψη του φλοιού της Γης ως μεγάλων πλακών που κινούνται πάνω από ένα υγρό μανδύα. Τα βουνά σχηματίζονται και οι σεισμοί ανακινούνται στα όρια των τεκτονικών πλακών, όπου νέες μορφές γης ανεβαίνουν και πέφτουν.
Ποιος είναι ο ορισμός της τεκτονικής πλάκας;
Για να ορίσετε τεκτονικές πλάκες, είναι καλύτερο να ξεκινήσετε με μια περιγραφή των συστατικών της Γης. Η Γη έχει τρία στρώματα: τον φλοιό, τον μανδύα και τον πυρήνα. Ο φλοιός είναι η επιφάνεια της Γης, όπου ζουν οι άνθρωποι. Αυτή είναι η σκληρή επιφάνεια που περπατάτε κάθε μέρα. Είναι ένα λεπτό στρώμα, λεπτότερο κάτω από τον ωκεανό και παχύτερο σε σημεία όπου υπάρχουν οροσειρές, όπως τα Ιμαλάια. Ο φλοιός χρησιμεύει ως μόνωση για το κέντρο της Γης. Ακριβώς κάτω από την κρούστα, ο μανδύας είναι συμπαγής. Το συμπαγές μέρος του μανδύα σε συνδυασμό με το φλοιό συνθέτουν αυτό που ονομάζεται λιθόσφαιρα, η οποία είναι βραχώδης. Όμως όσο πιο κάτω πηγαίνετε στη Γη, ο μανδύας λιώνει και έχει πολύ καυτό βράχο που μπορεί να χυθεί και να τεντωθεί χωρίς να σπάσει. Αυτό το μέρος του μανδύα ονομάζεται ασθενόσφαιρα.
Ο καλύτερος τρόπος για να ορίσετε τις τεκτονικές πλάκες είναι ότι είναι μέρη της λιθόσφαιρας που χωρίζονται σε τεράστιες πλάκες βράχου ή πλάκες με κρούστα. Υπάρχουν μερικές πολύ μεγάλες πλάκες και πολλές μικρότερες πλάκες. Μερικές από τις κύριες πινακίδες περιλαμβάνουν τις αφρικανικές, την Ανταρκτική και τη Βόρεια Αμερική. Οι τεκτονικές πλάκες βασικά επιπλέουν στην ασθενόσφαιρα ή σε λιωμένο μανδύα. Αν και είναι περίεργο να σκεφτείτε, στην πραγματικότητα επιπλέετε σε αυτές τις πλάκες που ονομάζονται τεκτονικές πλάκες. Και κάτω από το μανδύα, ο πυρήνας της Γης είναι πολύ πυκνός. Το εξωτερικό στρώμα του είναι υγρό και το εσωτερικό στρώμα του πυρήνα είναι στερεό. Αυτός ο πυρήνας αποτελείται από σίδηρο και νικέλιο, και είναι εξαιρετικά σκληρός και πυκνός.
Το πρώτο άτομο που θεωρούσε ότι υπήρχαν τεκτονικές πλάκες ήταν ο Γερμανός γεωφυσικός Alfred Wegener, το 1912. Παρατήρησε ότι τα σχήματα της δυτικής Αφρικής και της ανατολικής Νότιας Αμερικής έμοιαζαν να ταιριάζουν σαν παζλ. Η εμφάνιση μιας σφαίρας που δείχνει αυτές τις δύο ηπείρους και τον τρόπο με τον οποίο ταιριάζουν είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να επιδείξετε τεκτονική πλάκας για παιδιά. Ο Wegener πίστευε ότι οι ηπείροι πρέπει κάποτε να ενώθηκαν, και κάπως απομακρύνθηκαν για πολλά εκατομμύρια χρόνια. Ονόμασε αυτή την υπερήπειρο Pangea και κάλεσε την ιδέα των ηπείρων να κινούνται «ηπειρωτική μετατόπιση». Ο Wegener συνέχισε να ανακαλύπτει ότι οι παλαιοντολόγοι είχαν βρει αντίστοιχα απολιθωμένα αρχεία τόσο στη Νότια Αμερική όσο και στο Αφρική. Αυτό ενίσχυσε τη θεωρία του. Άλλα απολιθώματα βρέθηκαν να ταιριάζουν στις ακτές της Μαδαγασκάρης και της Ινδίας, καθώς και στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική. Τα είδη φυτών και ζώων που βρέθηκαν δεν θα μπορούσαν να ταξιδέψουν σε τεράστιους ωκεανούς. Μερικά ορυκτά παραδείγματα περιλαμβάνουν ένα ερπετό εδάφους, το Cynognathus, στη Νότια Αφρική και τη Νότια Αμερική, καθώς και ένα φυτό, το Glossopteris, στην Ανταρκτική, την Ινδία και την Αυστραλία.
Μια άλλη ένδειξη ήταν στοιχεία αρχαίων παγετώνων στους βράχους στην Ινδία, την Αφρική, την Αυστραλία και τη Νότια Αμερική. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες που ονομάζονται παλαιοκλιματολόγοι γνωρίζουν τώρα ότι αυτά τα ραβδωτά πετρώματα απέδειξαν ότι οι παγετώνες υπήρχαν σε αυτές τις ηπείρους πριν από περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια. Αντίθετα, η Βόρεια Αμερική δεν καλύπτεται από παγετώνες εκείνη την εποχή. Ο Wegener δεν μπορούσε, με την τεχνολογία του εκείνη τη στιγμή, να εξηγήσει πλήρως τον τρόπο λειτουργίας της ηπειρωτικής μετατόπισης. Αργότερα, το 1929, ο Arthur Holmes πρότεινε ότι ο μανδύας υποβλήθηκε σε θερμική μεταφορά. Εάν έχετε δει ποτέ μια κατσαρόλα να βράζει νερό, μπορείτε να δείτε πώς μοιάζει η μεταφορά: η θερμότητα προκαλεί την αύξηση του ζεστού υγρού στην επιφάνεια. Μόλις φτάσει στην επιφάνεια, το υγρό απλώνεται, ψύχεται και βυθίζεται πίσω. Αυτή είναι μια καλή απεικόνιση της τεκτονικής πλάκας για παιδιά και δείχνει πώς λειτουργεί η μεταφορά του μανδύα. Ο Χολμς πίστευε ότι η θερμική μεταφορά στο μανδύα προκάλεσε μοτίβα θέρμανσης και ψύξης που θα μπορούσαν να προκαλέσουν ηπείρους και με τη σειρά τους να τα καταστρέψουν ξανά.
Δεκαετίες αργότερα, η έρευνα του πυθμένα του ωκεανού αποκάλυψε ωκεάνιες κορυφογραμμές, γεωμαγνητικές ανωμαλίες, τεράστιες τάφρους στον ωκεανό, βλάβες και τόξα του νησιού που φάνηκε να υποστηρίζουν τις ιδέες του Χολμς. Ο Χάρι Έσς και ο Ρόμπερτ Ντειτς θεωρούσαν τότε ότι συνέβαινε η εξάπλωση του βυθού, μια επέκταση αυτού που είχε μαντέψει ο Χολμς. Η εξάπλωση του πυθμένα της θάλασσας σήμαινε ότι τα δάπεδα του ωκεανού απλώθηκαν από το κέντρο και βυθίστηκαν στις άκρες και αναγεννήθηκαν. Ο Ολλανδός γεωδαιστής Felix Vening Meinesz βρήκε κάτι αρκετά ενδιαφέρον για τον ωκεανό: Το βαρυτικό πεδίο της Γης δεν ήταν τόσο δυνατό στα βαθύτερα σημεία της θάλασσας. Ως εκ τούτου, περιέγραψε αυτή την περιοχή χαμηλής πυκνότητας ως προς το μανδύα από ρεύματα μεταφοράς. Η ραδιενέργεια στο μανδύα προκαλεί τη θερμότητα που οδηγεί στη μεταφορά, και επομένως την κίνηση της πλάκας.
Τι είναι οι τεκτονικές πλάκες;
Οι τεκτονικές πλάκες είναι σπασμένα κομμάτια φτιαγμένα από τον φλοιό της Γης ή λιθόσφαιρα. Ένα άλλο όνομα για αυτούς είναι οι πλάκες κρούστας. Ο ηπειρωτικός φλοιός είναι λιγότερο πυκνός και ο ωκεανός φλοιός είναι πυκνότερος. Αυτές οι άκαμπτες πλάκες μπορούν να κινηθούν σε διαφορετικές κατευθύνσεις, αλλάζοντας συνεχώς. Αποτελούν τα «κομμάτια του γρίφου» της Γης που ταιριάζουν μαζί ως ξηρά. Είναι τεράστια, βραχώδη και εύθραυστα τμήματα της επιφάνειας της Γης που κινούνται λόγω ρεύματος μεταφοράς στο μανδύα της Γης.
Η θερμότητα μεταφοράς δημιουργείται από τα ραδιενεργά στοιχεία ουράνιο, κάλιο και θόριο, βαθιά στον πίσσα, ρευστό μανδύα, στην αστενόσφαιρα. Αυτή είναι μια περιοχή με απίστευτη πίεση και θερμότητα. Η μεταφορά προκαλεί μια ανοδική ώθηση των μεσαίων ωκεανών κορυφογραμμών και του πυθμένα του ωκεανού, και μπορείτε να δείτε τα θερμαινόμενα μανδύα ενδείξεις σε λάβα και θερμοσίφωνα Καθώς το μάγμα ανεβαίνει, κινείται σε αντίθετες κατευθύνσεις, και αυτό διασπά τον πυθμένα της θάλασσας. Στη συνέχεια εμφανίζονται ρωγμές, αναδύεται περισσότερο μάγμα και σχηματίζεται νέα γη. Οι μεσαίες ωκεάνιες κορυφογραμμές αποτελούν μόνο τα μεγαλύτερα γεωλογικά χαρακτηριστικά της Γης. Έχουν μήκος χιλιάδων μιλίων και συνδέουν τις λεκάνες των ωκεανών. Οι επιστήμονες έχουν καταγράψει τη σταδιακή εξάπλωση του πυθμένα της θάλασσας στον Ατλαντικό Ωκεανό, τον Κόλπο της Καλιφόρνιας και την Ερυθρά Θάλασσα. Η αργή εξάπλωση του πυθμένα της θάλασσας συνεχίζεται, σπρώχνοντας τις τεκτονικές πλάκες. Τελικά μια κορυφογραμμή θα κινηθεί προς μια ηπειρωτική πλάκα και θα βουτήξει κάτω από αυτήν σε αυτό που ονομάζεται ζώνη υποαγωγής. Αυτός ο κύκλος επαναλαμβάνεται για εκατομμύρια χρόνια.
Τι είναι ένα όριο πλακών;
Τα όρια των πλακών είναι τα όρια των τεκτονικών πλακών. Καθώς οι τεκτονικές πλάκες μετατοπίζονται και κινούνται, κάνουν οροσειρές και αλλάζουν τη γη κοντά στα όρια των πλακών. Τρεις διαφορετικοί τύποι ορίων πλάκας βοηθούν στον περαιτέρω καθορισμό των τεκτονικών πλακών.
Τα αποκλίνουσες οριακές πλάκες περιγράφουν το σενάριο στο οποίο δύο τεκτονικές πλάκες κινούνται μεταξύ τους. Αυτά τα όρια είναι συχνά πτητικά, με εκρήξεις λάβας και θερμοπίδακες κατά μήκος αυτών των ρήξεων. Η Magma διαπερνά προς τα πάνω και στερεοποιείται, δημιουργώντας νέα κρούστα στις άκρες των πλακών. Το μάγμα γίνεται ένα είδος βράχου που ονομάζεται βασάλτης, που βρίσκεται κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. αυτό ονομάζεται επίσης ωκεάνιος φλοιός. Επομένως, τα διαφορετικά όρια πλάκας αποτελούν πηγή νέας κρούστας. Ένα παράδειγμα στη γη ενός διαφορετικού ορίου πλάκας είναι το εντυπωσιακό χαρακτηριστικό που ονομάζεται Great Rift Valley στην Αφρική. Στο μακρινό μέλλον, η ήπειρος πιθανότατα θα χωριστεί εδώ.
Οι επιστήμονες ορίζουν τα όρια των τεκτονικών πλακών που ενώνονται ως συγκλίνοντα όρια. Μπορείτε να δείτε ενδείξεις συγκλίνοντων ορίων σε ορισμένες αλυσίδες βουνών, ιδιαίτερα σε ακανόνιστες περιοχές. Μοιάζουν έτσι λόγω της πραγματικής σύγκρουσης τεκτονικών πλακών, λυγίζοντας τη Γη. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο σχηματίστηκαν τα βουνά των Ιμαλαΐων. η ινδική πλάκα συγκλίνει με την ευρασιατική πλάκα. Αυτός ήταν και ο τρόπος με τον οποίο τα πολύ παλαιότερα Απαλάχια Όρη σχηματίστηκαν πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια. Τα Βραχώδη Όρη στη Βόρεια Αμερική είναι ένα νεότερο παράδειγμα βουνών που σχηματίζονται σε συγκλίνουσες περιοχές. Τα ηφαίστεια βρίσκονται συχνά σε συγκλίνουσες οριακές τιμές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτές οι συγκρουόμενες πλάκες αναγκάζουν τον ωκεανό φλοιό μέχρι το μανδύα. Θα λιώσει και θα ανέβει ξανά ως μάγμα μέσα από την πλάκα με την οποία συγκρούστηκε. Ο γρανίτης είναι το είδος του βράχου που σχηματίζεται από αυτήν τη σύγκρουση.
Το τρίτο είδος ορίου πλάκας ονομάζεται όριο πλάκας μετασχηματισμού. Αυτή η περιοχή εμφανίζεται όταν δύο πλάκες γλιστρούν μεταξύ τους. Συχνά, υπάρχουν γραμμές σφάλματος κάτω από αυτά τα όρια. μερικές φορές μπορεί να υπάρχουν ωκεάνια φαράγγια. Αυτά τα είδη ορίων πλάκας δεν έχουν μάγμα. Δεν δημιουργείται ούτε καταστρέφεται νέα κρούστα στα όρια της πλάκας μετασχηματισμού. Ενώ τα όρια της πλάκας μετασχηματισμού δεν αποδίδουν νέα βουνά ή ωκεανούς, είναι ο τόπος περιστασιακών σεισμών.
Τι κάνουν οι πλάκες κατά τη διάρκεια σεισμού;
Τα όρια των τεκτονικών πλακών ονομάζονται επίσης μερικές φορές γραμμές βλάβης. Οι γραμμές βλάβης είναι διαβόητες ως η θέση των σεισμών και των ηφαιστείων. Πολλά γεωλογικά αποτελέσματα συμβαίνουν σε αυτά τα όρια.
Σε αποκλίνουσες οριακές πλάκες, οι πλάκες απομακρύνονται η μία από την άλλη και συχνά υπάρχει λάβα. Η περιοχή όπου αυτές οι πλάκες κάνουν ρήξη είναι ευαίσθητη σε σεισμούς. Σε συγκλίνουσες οριακές τιμές, οι σεισμοί συμβαίνουν όταν οι τεκτονικές πλάκες συγκρούονται μεταξύ τους, όπως όταν συμβαίνει υποαγωγή και μια χερσαία μάζα βουτά κάτω από μια άλλη. Σεισμοί συμβαίνουν επίσης όταν οι τεκτονικές πλάκες γλιστρούν το ένα δίπλα στο άλλο σε όρια μετασχηματισμού πλακών. Καθώς το κάνουν αυτό, δημιουργούν μεγάλη ένταση και τριβή. Αυτή είναι η πιο κοινή τοποθεσία για τους σεισμούς της Καλιφόρνια. Αυτές οι "ζώνες αντιολισθητικής" μπορεί να οδηγήσουν σε ρητούς σεισμούς, αλλά μπορούν επίσης να παράγουν περιστασιακά ισχυρούς σεισμούς. Το San Andreas Fault είναι ένα πρωταρχικό παράδειγμα ενός τέτοιου σφάλματος.
Το λεγόμενο "Ring of Fire" στη λεκάνη του Ειρηνικού Ωκεανού είναι ένας τομέας ενεργής κίνησης τεκτονικών πλακών. Ως εκ τούτου, πολλά ηφαίστεια και σεισμοί εμφανίζονται σε όλο αυτό το «δακτύλιο».
Τα νησιά της Χαβάης δεν αποτελούν μέρος του "Ring of Fire". Είναι μέρος αυτού που ονομάζεται «καυτό σημείο», όπου το μάγμα έχει ανέβει από το μανδύα στο φλοιό. Το μάγμα εκρήγνυται ως λάβα και δημιουργεί ηφαίστεια ασπίδας σε σχήμα θόλου. Το ίδιο το νησί της Χαβάης είναι ένα τεράστιο ηφαίστειο ασπίδας, μεγάλο μέρος του οποίου βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού. Όταν συμπεριλαμβάνετε το τμήμα που βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού, αυτό το βουνό είναι πολύ ψηλότερο από το όρος Έβερεστ! Τα καυτά σημεία φιλοξενούν σεισμούς και εκρήξεις, αλλά τελικά οι τεκτονικές πλάκες στις οποίες βρίσκονται θα κινηθούν και τυχόν ηφαίστεια θα εξαφανιστούν. Τα μικρά νησιά που ονομάζονται ατόλες είναι πραγματικά αρχαία ηφαίστεια από καυτά σημεία που κατέρρευσαν με την πάροδο του χρόνου.
Ενώ οι σεισμοί είναι βραχυπρόθεσμα και ισχυρά γεγονότα, αποτελούν μόνο μέρος μιας σύντομης κίνησης τεκτονικών πλακών για πολλά εκατομμύρια χρόνια. Η μακροπρόθεσμη μετακίνηση ολόκληρων ηπείρων είναι εντυπωσιακή. Οι επιστήμονες γνωρίζουν από τα απολιθώματα και από τις μαγνητικές λωρίδες σε βράχους στον πυθμένα του ωκεανού που έχουν κινηθεί οι ηπείροι και το μαγνητικό πεδίο της Γης έχει αντιστραφεί. Στην πραγματικότητα, το ρεκόρ δείχνει ότι το μαγνητικό πεδίο έχει αλλάξει πολλές φορές, κάθε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Η χρονολόγηση αυτών των μαγνητικών βράχων του ωκεανού βοηθά τους επιστήμονες να καταλάβουν πώς κινούνται τα πατώματα του ωκεανού με την πάροδο του χρόνου.
Πολλά εκατομμύρια χρόνια από τώρα, οι ηπείροι πιθανότατα θα φαίνονται πολύ διαφορετικές στην τοποθεσία από ό, τι σήμερα. Η μεγάλη βεβαιότητα για τη Γη είναι ότι θα συνεχίσει να υφίσταται αλλαγές. Η εκμάθηση περισσότερων για το πώς λειτουργούν οι τεκτονικές πλάκες θα προσθέσει μόνο στην κατανόησή σας για αυτήν τη δυναμική Γη.