Määritelmä tektoniset levyt lapsille

Kun seisot maassa, se näyttää erittäin kovalta ja vakaalta jalkojesi alla. Kaikki näkemäsi vuoret näyttävät kiinteiltä ja muuttumattomilta. Totuus on kuitenkin, että maapallon muodot ovat muuttuneet ja liikkuneet monta kertaa miljoonien vuosien aikana. Nämä maaston muodot asuvat tektonisiksi levyiksi määritellyillä pinnoilla.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Lasten tektonisten levyjen määritelmässä ajatellaan maankuorta suurina laatoina, jotka liikkuvat nestemäisen vaipan yli. Vuoria muodostuu ja maanjäristykset ravistelevat tektonisten levyjen rajoilla, missä uudet maamerkit nousevat ja putoavat.

Tektonisten levyjen määrittelemiseksi on parasta aloittaa kuvaamalla maapallon komponentit. Maapallolla on kolme kerrosta: kuori, vaippa ja ydin. Kuori on maan pinta, jolla ihmiset elävät. Tämä on kova pinta, jota kävelet joka päivä. Se on ohut kerros, ohuempi valtameren alla ja paksumpi paikoissa, joissa on vuorijonoja, kuten Himalaja. Kuori toimii eristeenä maapallon keskellä. Aivan kuoren alla vaippa on kiinteä. Vaipan kiinteä osa yhdessä kuoren kanssa muodostaa niin kutsutun litosfäärin, joka on kivinen. Mutta mitä syvemmälle maahan olet menossa, vaippa sulaa ja siinä on erittäin kuuma kivi, joka voi muotoutua ja venyttää rikkoutumatta. Tätä vaipan osaa kutsutaan astenosfääriksi.

Paras tapa määritellä tektoniset levyt on, että ne ovat litosfäärin osia, jotka hajoavat valtaviksi kalliolevyiksi tai kuorilevyiksi. On olemassa muutama todella iso levy ja useita pienempiä levyjä. Jotkut tärkeimmistä levyistä sisältävät Afrikan, Etelämantereen ja Pohjois-Amerikan levyt. Tektoniset levyt kelluvat periaatteessa astenosfäärillä eli sulalla vaipalla. Vaikka ajatteleminen on outoa, kellut itse asiassa näillä laatoilla, joita kutsutaan tektonileveiksi. Ja vaipan alla maan ydin on hyvin tiheä. Sen ulkokerros on nestemäinen ja ytimen sisäkerros kiinteä. Tämä ydin koostuu raudasta ja nikkelistä, ja se on erittäin kova ja tiheä.

Ensimmäinen henkilö, joka teorioi tektonisten levyjen olemassaolon, oli saksalainen geofyysikko Alfred Wegener vuonna 1912. Hän huomasi, että Länsi-Afrikan ja Itä-Etelä-Amerikan muodot näyttivät ikään kuin ne sopisivat yhteen kuin palapeli. Maapallon näyttäminen, joka näyttää nämä kaksi maanosaa ja kuinka ne sopivat, on loistava tapa osoittaa levytektoniaa lapsille. Wegener ajatteli, että maanosien on pitänyt olla kerran liittyneitä toisiinsa ja jotenkin siirtyneet erilleen monien miljoonien vuosien ajan. Hän nimesi tämän superkontinentin Pangeaksi, ja kutsui ajatusta maanosien liikkumisesta "mannerjännitteeksi". Wegener huomasi, että paleontologit olivat löytäneet vastaavia fossiilitietueita sekä Etelä-Amerikasta että Afrikka. Tämä vahvisti hänen teoriansa. Muita fossiileja löydettiin Madagaskarin ja Intian sekä Euroopan ja Pohjois-Amerikan rannikoilta. Löydetyt kasvit ja eläimet eivät olisi voineet matkustaa valtavien valtamerien poikki. Joitakin fossiilisia esimerkkejä ovat maa-matelija, Cynognathus, Etelä-Afrikassa ja Etelä-Amerikassa sekä kasvi, Glossopteris, Etelämantereella, Intiassa ja Australiassa.

Toinen vihje oli todiste muinaisista jäätiköistä Intian, Afrikan, Australian ja Etelä-Amerikan kallioissa. Itse asiassa tutkijat, joita kutsutaan paleoklimatologeiksi, tietävät nyt, että nämä juovikkaat kivet osoittivat, että jäätiköt olivat olemassa näillä mantereilla noin 300 miljoonaa vuotta sitten. Pohjois-Amerikka sitä vastoin ei ollut tuolloin jäätiköiden peitossa. Wegener ei voinut tekniikallaan tuolloin selittää täysin, miten mannermainen ajelehtiminen toimi. Myöhemmin, vuonna 1929, Arthur Holmes ehdotti, että vaipalle tehtiin lämpökonvektio. Jos olet koskaan nähnyt vesipannun kiehuvan, näet kuinka konvektio näyttää: lämpö saa kuuman nesteen nousemaan pintaan. Kerran pinnalla neste leviää, jäähtyy ja uppoaa takaisin. Tämä on hyvä visualisointi levytektoniikasta lapsille ja osoittaa, kuinka vaipan konvektio toimii. Holmes ajatteli, että vaipan lämpökonvektio aiheutti lämmitys- ja jäähdytysmalleja, jotka voisivat aiheuttaa mantereita, ja puolestaan ​​hajottaa ne uudelleen.

Vuosikymmeniä myöhemmin merenpohjan tutkimus paljasti valtameren harjanteita, geomagneettisia poikkeavuuksia, massiivisia valtamerien kaivoksia, vikoja ja saarikaaria, jotka näyttivät tukevan Holmesin ideoita. Harry Hess ja Robert Deitz teorioivat, että merenpohjaa leviää, mikä on jatkoa Holmesin arvailemalle. Merenpohjan leviäminen tarkoitti sitä, että merenpohjat levittivät keskustasta ja upposivat reunoiltaan ja uudistuivat. Hollantilainen geodesisti Felix Vening Meinesz löysi merestä jotain mielenkiintoista: Maan painovoimakenttä ei ollut yhtä vahva meren syvimmissä osissa. Siksi hän kuvaili tätä matalatiheyksistä aluetta vetävän alas konvektiovirroilla. Vaipan radioaktiivisuus aiheuttaa lämmön, joka johtaa konvektioon, ja siten levyn liikkeen.

Tektoniset levyt ovat katkenneita kappaleita, jotka on valmistettu maankuoresta tai litosfääristä. Toinen nimi heille on kuorilevyt. Mannerkuori on vähemmän tiheää ja valtameren kuori tiheämpää. Nämä jäykät levyt voivat liikkua eri suuntiin, siirtymällä jatkuvasti. Ne muodostavat maapallon "palapalat", jotka sopivat yhteen maamassoina. Ne ovat valtavia, kivisiä ja hauraita osia maapallon pinnasta, jotka liikkuvat maapallon vaipan konvektiovirtausten vuoksi.

Konvektiolämpö syntyy radioaktiivisista elementeistä uraanista, kaliumista ja toriumista, syvältä tervamaisessa nestemäisessä vaipassa astenosfäärissä. Tämä on alue, jolla on uskomaton paine ja lämpö. Konvektio aiheuttaa nousun keskellä valtameren harjanteita ja merenpohjaa, ja voit nähdä lämmitetyn vaipan todisteita laavassa ja geysirissä. Kun magma nousee ylöspäin, se liikkuu vastakkaisiin suuntiin, ja tämä vetää erilleen merenpohjan. Sitten ilmestyy halkeamia, lisää magmaa syntyy ja uusi maa muodostuu. Pelkästään valtameren keskiosat muodostavat maapallon suurimmat geologiset piirteet. Ne kulkevat useita tuhansia maileja pitkin ja yhdistävät valtamerialtaita. Tutkijat ovat todenneet merenpohjan asteittaisen leviämisen Atlantin valtamerellä, Kalifornianlahdella ja Punaisella merellä. Merenpohjan hidas leviäminen jatkuu ja työntää tektoniset levyt erilleen. Lopulta harjanne liikkuu kohti mannerlaattaa ja sukeltaa sen alle ns. Subduktiovyöhykkeeksi. Tämä sykli toistuu miljoonien vuosien ajan.

Levyn rajat ovat tektonisten levyjen rajat. Kun tektoniset levyt muuttuvat ja liikkuvat, ne tekevät vuorijonoja ja muuttavat maata lähellä levyrajoja. Kolme erityyppistä levyrajaa auttaa määrittämään tektoniset levyt edelleen.

Eri levyjen rajat kuvaavat skenaariota, jossa kaksi tektonista levyä liikkuu erillään toisistaan. Nämä rajat ovat usein epävakaita, ja näiden halkeamien varrella on laavaa ja geysirejä. Magma imeytyy ylöspäin ja jähmettyy muodostaen uuden kuoren levyjen reunoille. Magmasta tulee eräänlainen kallio nimeltä basaltti, joka löytyy valtameren pohjan alapuolelta; tätä kutsutaan myös valtameren kuoreksi. Eri levyjen rajat ovat siis uuden kuoren lähde. Esimerkki maan toisistaan ​​poikkeavasta levyrajasta on silmiinpistävä piirre, jota kutsutaan Suureksi Rift Valley Afrikassa. Kaukaisessa tulevaisuudessa maanosa todennäköisesti hajoaa täällä.

Tutkijat määrittelevät tektonisten levyjen rajat, jotka yhdistyvät toisiinsa konvergentteina rajoina. Joissakin vuoristoketjuissa, erityisesti rosoisissa alueissa, on todisteita yhtenevistä rajoista. He näyttävät tuolta tektonisten levyjen todellisen törmäyksen takia, joka taipuu maata. Tämä on tapa, jolla Himalajan vuoret muodostuivat; intialainen levy lähentyi Euraasian levyä. Näin muodostuivat myös paljon vanhemmat Appalakkien vuoret miljoonia vuosia sitten. Kalliovuoret Pohjois-Amerikassa ovat nuorempi esimerkki vuorista, jotka muodostuvat lähentyville rajoille. Tulivuoria löytyy usein lähentyvistä rajoista. Joissakin tapauksissa nämä törmäävät levyt pakottavat valtameren kuoren vaippaan. Se sulaa ja nousee taas magmana törmätyn levyn läpi. Graniitti on sellainen kivi, joka muodostuu tästä törmäyksestä.

Kolmannen tyyppistä levyrajaa kutsutaan muunnoslevyrajaksi. Tämä alue tapahtuu, kun kaksi levyä liukuu toistensa ohi. Näiden rajojen alla on usein vikaviivoja; joskus voi olla valtamerikanjoneita. Tällaisilla levyrajoilla ei ole magmaa. Muunnoslevyn rajoilla ei ole uutta kuorta syntymässä tai hajoamassa. Vaikka muunnoslevyn rajat eivät tuota uusia vuoria tai valtameriä, ne ovat satunnaisten maanjäristysten paikka.

Tektonisten levyjen rajoja kutsutaan joskus myös rikkoviivoiksi. Vikaviivat ovat surullisia maanjäristysten ja tulivuorien sijaintina. Näillä rajoilla tapahtuu paljon geologista toimintaa.

Eri levyjen rajoilla levyt siirtyvät poispäin toisistaan, ja laavaa on usein läsnä. Alue, jolla nämä levyt aiheuttavat halkeamia, on herkkä järistyksiä. Yhtenäisillä rajoilla maanjäristyksiä tapahtuu, kun tektoniset levyt törmäävät yhteen, esimerkiksi kun tapahtuu subduktiota ja yksi maapinta sukeltaa toisen alle. Maanjäristyksiä esiintyy myös, kun tektoniset levyt liukuvat rinnakkain muunnoslevyn rajoilla. Kun levyt tekevät tämän, ne aiheuttavat suuren määrän jännitystä ja kitkaa. Tämä on Kalifornian maanjäristysten yleisin paikka. Nämä "lakkovyöhykkeet" voivat johtaa mataliin maanjäristyksiin, mutta ne voivat myös aiheuttaa satunnaisesti voimakkaita maanjäristyksiä. San Andreasin vika on erinomainen esimerkki tällaisesta virheestä.

Niin kutsuttu ”tulirengas” Tyynen valtameren altaalla on aktiivisen tektonisen levyn liikkumisen alue. Sellaisena lukuisat tulivuoret ja maanjäristykset tapahtuvat tämän "renkaan" varrella.

Havaijin saaret eivät ole osa ”Tulirengasta”. Ne ovat osa sitä, mitä kutsutaan "kuumaksi paikaksi", jossa magma on noussut vaipasta kuoreksi. Magma puhkeaa laavana ja tekee kupolin muotoisia kilvetulivuoria. Itse Havaijin saari on valtava kilvetulivuori, josta suuri osa sijaitsee merenpinnan alapuolella. Kun sisällytät osuuden, joka on valtameren pinnan alla, tämä vuori on paljon korkeampi kuin Mount Everest! Kuumissa paikoissa asuu maanjäristyksiä ja purkauksia, mutta lopulta niiden tekoniset levyt liikkuvat ja kaikki tulivuoret sammuvat. Atolleiksi kutsutut pienet saaret ovat itse asiassa muinaisia ​​tulivuoria kuumista pisteistä, jotka romahtivat ajan myötä.

Vaikka maanjäristykset ovat itsessään lyhytaikaisia ​​ja voimakkaita tapahtumia, ne ovat vain osa lyhyttä tektonisten levyjen liikettä monien miljoonien vuosien ajan. Koko maanosan pitkäaikainen liike on hämmästyttävää ajatella. Tutkijat tietävät fossiilisten tietueiden ja valtameren pohjan kivien magneettiraitojen perusteella, että maanosat ovat liikkuneet, ja maapallon magneettikenttä on kääntynyt päinvastaiseksi. Itse asiassa kivilevy osoittaa, että magneettikenttä on vaihtanut useita kertoja muutaman sadan tuhannen vuoden välein. Näiden magneettisten merenpohjan kivien dating auttaa tutkijoita ymmärtämään, kuinka merenpohjat liikkuvat ajan myötä.

Monien miljoonien vuosien päästä mantereet näyttävät sijainniltaan todennäköisesti hyvin erilaisilta kuin nykyään. Suuri varmuus maapallosta on, että se muuttuu edelleen. Oppiminen lisää levytektonikan toiminnasta lisää vain ymmärrystäsi tästä dynaamisesta maapallosta.