Kad stojite na tlu, čini vam se vrlo tvrdim i stabilnim pod nogama. Sve planine koje vidite izgledaju čvrsto i nepromjenjivo. Istina je, međutim, da su se oblici Zemlje mijenjali i pomicali mnogo puta tijekom milijuna godina. Ti se oblici reljefa nalaze na onome što se definira kao tektonske ploče.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Definicija tektonskih ploča za djecu uključuje razmišljanje o Zemljinoj kori kao o velikim pločama koje se kreću preko tekućeg plašta. Planine nastaju, a potresi se tresu na granicama tektonskih ploča, gdje se novi oblici reljefa podižu i spuštaju.
Što je definicija tektonske ploče?
Da biste definirali tektonske ploče, najbolje je započeti s opisom Zemljinih komponenata. Zemlja ima tri sloja: koru, plašt i jezgru. Kora je Zemljina površina, gdje ljudi žive. Ovo je tvrda podloga po kojoj svakodnevno hodate. Tanak je sloj, tanji ispod oceana i deblji na mjestima gdje postoje planinski lanci, poput Himalaje. Kora služi kao izolacija za središte Zemlje. Neposredno ispod kore, plašt je čvrst. Čvrsti dio plašta u kombinaciji s korom čini ono što se naziva litosfera, koja je stjenovita. No što se više spuštate u Zemlju, plašt se topi i ima vrlo vruću stijenu koja se može plijesniti i protezati bez lomljenja. Taj dio plašta naziva se astenosfera.
Najbolji način za definiranje tektonskih ploča je taj što su oni dijelovi litosfere koji se raspadaju u goleme kamene ploče ili kore. Postoji nekoliko zaista velikih ploča i nekoliko manjih ploča. Neke od glavnih ploča uključuju afričke, antarktičke i sjevernoameričke ploče. Tektonske ploče u osnovi plutaju na astenosferi ili otopljenom plaštu. Iako je čudno razmišljati o tome, vi zapravo plutate na ovim pločama koje se nazivaju tektonske ploče. A ispod plašta, Zemljina jezgra je vrlo gusta. Njegov vanjski sloj je tekući, a unutarnji sloj jezgre čvrst. Ova se jezgra sastoji od željeza i nikla, izuzetno je tvrda i gusta.
Prva osoba koja je teoretizirala postojanje tektonskih ploča bio je njemački geofizičar Alfred Wegener 1912. godine. Primijetio je da oblici zapadne Afrike i istočne Južne Amerike izgledaju kao da se mogu slagati poput zagonetke. Prikazivanje globusa koji prikazuje ova dva kontinenta i kako se uklapaju izvrstan je način za demonstraciju tektonike ploča za djecu. Wegener je smatrao da su se kontinenti jednom morali spojiti i nekako razdvojiti tijekom mnogih milijuna godina. Nazvao je ovaj superkontinent Pangea, a ideju o kretanju kontinenata nazvao je "kontinentalnim zanosom". Wegener je otkrio da su paleontolozi pronašli podudarne fosilne zapise i u Južnoj Americi i u Afrika. To je ojačalo njegovu teoriju. Pronađeni su i drugi fosili koji se podudaraju s obalama Madagaskara i Indije, kao i Europe i Sjeverne Amerike. Pronađene vrste biljaka i životinja nisu mogle putovati preko ogromnih oceana. Neki fosilni primjeri uključuju kopnenog gmizavca Cynognathus iz Južne Afrike i Južne Amerike, kao i biljku Glossopteris na Antarktiku, u Indiji i Australiji.
Još jedan trag bili su dokazi o drevnim ledenjacima u stijenama u Indiji, Africi, Australiji i Južnoj Americi. Zapravo, znanstvenici zvani paleoklimatolozi sada znaju da su ove prugaste stijene dokazale da su ledenjaci postojali na tim kontinentima prije otprilike 300 milijuna godina. Sjeverna Amerika, za razliku od toga, u to doba nije bila pokrivena ledenjacima. Wegener svojom tadašnjom tehnologijom nije mogao u potpunosti objasniti kako djeluje kontinentalni zanos. Kasnije, 1929., Arthur Holmes sugerirao je da je plašt prošao toplinsku konvekciju. Ako ste ikada vidjeli lonac s vodom kako vrije, možete vidjeti kako izgleda konvekcija: vrućina uzrokuje da vruća tekućina naraste na površinu. Jednom na površini, tekućina se širi, hladi i tone natrag. Ovo je dobra vizualizacija tektonike ploča za djecu i pokazuje kako djeluje konvekcija plašta. Holmes je mislio da toplinska konvekcija u plaštu uzrokuje grijanje i hlađenje koji mogu stvoriti kontinente, a zauzvrat ih ponovno razgrađuju.
Desetljećima kasnije, istraživanje dna oceana otkrilo je oceanske grebene, geomagnetske anomalije, masivne oceanske rovove, rasjede i otočne lukove koji su, čini se, podržavali Holmesove ideje. Harry Hess i Robert Deitz tada su pretpostavili da se događa širenje morskog dna, produžetak onoga što je Holmes pretpostavio. Širenje morskog dna značilo je da su se dna oceana širila od središta i tonula na rubovima te su obnovljena. Nizozemski geodet Felix Vening Meinesz otkrio je nešto prilično zanimljivo u vezi s oceanom: gravitacijsko polje Zemlje nije bilo toliko jako u najdubljim dijelovima mora. Stoga je ovo područje male gustoće opisao kao spušteno na plašt konvekcijskim strujama. Radioaktivnost u plaštu uzrokuje toplinu koja dovodi do konvekcije, a time i kretanje ploče.
Od čega su izrađene tektonske ploče?
Tektonske ploče su slomljeni komadi izrađeni od Zemljine kore ili litosfere. Drugi naziv za njih su tanjiri s korom. Kontinentalna kora je manje gusta, a oceanska je gušća. Te krute ploče mogu se kretati u različitim smjerovima, neprestano se pomičući. Oni čine "dijelove slagalice" Zemlje koji se međusobno uklapaju u kopnene mase. Oni su ogromni, stjenoviti i krhki dijelovi Zemljine površine koji se kreću zbog konvekcijskih struja u Zemljinom plaštu.
Toplinu konvekcije generiraju radioaktivni elementi uran, kalij i torij, duboko u katranskom, fluidnom omotaču, u astenosferi. Ovo je područje s nevjerojatnim pritiskom i toplinom. Konvekcija uzrokuje potisak srednjookeanskih grebena i oceanskog dna prema gore, a u lavi i gejzirima možete vidjeti dokaze uzavrelog plašta. Kako se magma nadima, kreće se u suprotnim smjerovima, a to razdvaja morsko dno. Tada se pojavljuju pukotine, izlazi više magme i stvara se nova zemlja. Srednjookeanski grebeni sami čine najveće geološke značajke Zemlje. Oni prelaze nekoliko tisuća kilometara i povezuju oceanske bazene. Znanstvenici su zabilježili postupno širenje morskog dna u Atlantskom oceanu, Kalifornijskom zaljevu i Crvenom moru. Polako se širenje morskog dna nastavlja, gurajući tektonske ploče. Na kraju će se greben pomaknuti prema kontinentalnoj ploči i zaroniti ispod nje u ono što se naziva zona subdukcije. Ovaj se ciklus ponavlja milijunima godina.
Što je granica ploče?
Granice ploča su granice tektonskih ploča. Kako se tektonske ploče pomiču i kreću, oni prave planinske lance i mijenjaju zemlju u blizini granica ploča. Tri različite vrste granica ploča pomažu u daljnjem definiranju tektonskih ploča.
Divergentne granice ploča opisuju scenarij u kojem se dvije tektonske ploče razdvajaju jedna od druge. Te su granice često nestabilne, uz erupcije lave i gejzire duž ovih pukotina. Magma prodire prema gore i učvršćuje se, stvarajući novu koru na rubovima ploča. Magma postaje vrsta stijene zvane bazalt, koja se nalazi ispod dna oceana; ovo se naziva i oceanskom korom. Divergentne granice ploča stoga su izvor nove kore. Primjer divergentne granice ploče na zemlji je upečatljiva značajka koja se u Africi naziva Velika dolina rascjepa. U dalekoj budućnosti kontinent će se ovdje vjerojatno razdvojiti.
Znanstvenici definiraju granice tektonskih ploča koje se spajaju kao konvergentne granice. Možete vidjeti dokaze o konvergentnim granicama u nekim planinskim lancima, posebno nazubljenim lancima. Oni tako izgledaju zbog stvarnog sudara tektonskih ploča, koje izvijaju Zemlju. To je način na koji su nastale planine Himalaje; indijska ploča se konvergirala s euroazijskom pločom. Tako su nastale i mnogo starije Apalačke planine prije mnogo milijuna godina. Stjenovite planine u Sjevernoj Americi mlađi su primjer planina nastalih na konvergentnim granicama. Vulkani se često mogu naći u konvergentnim granicama. U nekim slučajevima, ove sudarljive ploče prisiljavaju oceansku koru do plašta. Otopit će se i ponovno se dignuti kao magma kroz ploču s kojom se sudarila. Granit je vrsta stijene koja nastaje od ovog sudara.
Treća vrsta granice ploče naziva se granica transformirane ploče. To se područje događa kada dvije ploče klize jedna pored druge. Ispod ovih granica često postoje linije rasjeda; ponekad mogu postojati oceanski kanjoni. Ove vrste granica ploča nemaju magmu. Na granicama ploče transformacije ne stvara se i ne razgrađuje nova kora. Iako granice transformatorskih ploča ne daju nove planine ili oceane, na njima se povremeno potresa.
Što rade ploče tijekom potresa?
Granice tektonskih ploča također se ponekad nazivaju linijama rasjeda. Linije rasjeda zloglasne su kao i zemljotresi i vulkani. Na tim se granicama događa velika količina geoloških aktivnosti.
Na divergentnim granicama ploča, ploče se odmiču jedna od druge i često je prisutna lava. Područje na kojem ove ploče pucaju podložno je potresima. Na konvergentnim granicama potresi se događaju kad se tektonske ploče međusobno sudare, primjerice kada dođe do subdukcije i kada jedna kopnena masa zaroni pod drugu. Potresi se javljaju i kad tektonske ploče klize jedna uz drugu na granicama transformiranih ploča. Dok ploče to čine, one stvaraju veliku količinu napetosti i trenja. Ovo je najčešće mjesto za potres u Kaliforniji. Te "zone klizanja udara" mogu dovesti do plitkih potresa, ali mogu i povremeno stvoriti snažne potrese. Kvar San Andreasa glavni je primjer takve greške.
Takozvani "Vatreni prsten" u slivu Tihog oceana područje je aktivnog kretanja tektonskih ploča. Kao takvi, čitav ovaj "prsten" događaju se brojni vulkani i potresi.
Havajski otoci nisu dio "Vatrenog prstena". Oni su dio onoga što se naziva "žarišnom točkom", gdje se magma podigla od plašta do kore. Magma izbija kao lava i stvara štitaste vulkane u obliku kupole. Sam otok Havaji ogroman je štitasti vulkan, koji se uglavnom nalazi ispod površine oceana. Kad uključite dio koji je ispod površine oceana, ova je planina puno viša od Mount Everesta! Žarišta su dom potresa i erupcija, ali s vremenom će se tektonske ploče na kojima se nalaze pomaknuti i svi vulkani će izumrijeti. Mali otoci zvani atoli zapravo su drevni vulkani s žarišta koja su se s vremenom srušila.
Iako su potresi sami po sebi kratkoročni i snažni događaji, oni su samo dio kratkog kretanja tektonskih ploča tijekom mnogih milijuna godina. Dugoročno kretanje cijelih kontinenata zapanjujuće je za razmišljanje. Znanstvenici iz fosilnih zapisa i iz magnetskih pruga na stijenama na dnu oceana znaju da su se kontinenti pomaknuli, a Zemljino magnetsko polje preokrenulo. Zapravo, snimci kamena pokazuju da se magnetsko polje mijenjalo više puta, svakih nekoliko stotina tisuća godina. Datiranje ovih magnetskih stijena dna oceana pomaže znanstvenicima da shvate kako se dna oceana kreću s vremenom.
Nakon mnogo milijuna godina, kontinenti će izgledati vrlo različito u odnosu na položaj danas. Velika je sigurnost oko Zemlje da će se ona i dalje podvrgavati promjenama. Saznanje više o tome kako funkcionira tektonika ploča samo će dodati vaše razumijevanje ove dinamične Zemlje.