Kai atsistoji ant žemės, po kojomis atrodo labai sunku ir stabilu. Visi matomi kalnai atrodo tvirti ir nepakitę. Tačiau tiesa ta, kad Žemės reljefas per milijonus metų daug kartų keitėsi ir judėjo. Šios reljefo formos yra tektoninėse plokštėse.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Tektoninių plokščių apibrėžimas vaikams apima Žemės plutos mąstymą kaip dideles plokštes, kurios juda per skystą mantiją. Kalnai susidaro, o žemės drebėjimai dreba tektoninių plokščių ribose, kur kyla ir krinta naujos žemės formos.
Koks yra tektoninės plokštės apibrėžimas?
Norėdami apibrėžti tektonines plokštes, geriausia pradėti nuo Žemės komponentų aprašymo. Žemė turi tris sluoksnius: pluta, mantija ir šerdis. Pluta yra Žemės paviršius, kuriame gyvena žmonės. Tai kieta danga, kuria vaikštote kiekvieną dieną. Tai yra plonas sluoksnis, plonesnis po vandenynu ir storesnis vietose, kur yra kalnų grandinės, pavyzdžiui, Himalajuose. Pluta tarnauja kaip izoliacija Žemės centrui. Tik po pluta mantija yra tvirta. Kieta mantijos dalis kartu su pluta sudaro vadinamąją uolų litosferą. Bet kuo toliau žemėje, žemėje, mantija ištirpsta ir turi labai karštą uolieną, kuri gali supelėti ir išsitiesti nesulauždama. Ta mantijos dalis vadinama astenosfera.
Geriausias būdas apibrėžti tektonines plokštes yra tai, kad tai yra litosferos dalys, kurios skyla į didžiules uolienų plokšteles arba pluta. Yra kelios tikrai didelės plokštės ir kelios mažesnės lėkštės. Kai kurios pagrindinės plokštės yra Afrikos, Antarkties ir Šiaurės Amerikos plokštės. Tektoninės plokštės iš esmės plūduriuoja ant astenosferos arba išlydytos mantijos. Nors apie tai galvoti keista, jūs iš tikrųjų plaukiate šiomis plokštėmis, vadinamomis tektoninėmis plokštėmis. O po mantija Žemės šerdis yra labai tanki. Jo išorinis sluoksnis yra skystas, o vidinis šerdies sluoksnis yra vientisas. Ši šerdis susideda iš geležies ir nikelio, be to, ji yra labai kieta ir tanki.
Pirmasis tektoninių plokščių egzistavimo teorija buvo vokiečių geofizikas Alfredas Wegeneris, 1912 m. Jis pastebėjo, kad Vakarų Afrikos ir rytų Pietų Amerikos formos atrodė taip, lyg jos galėtų derėti kaip galvosūkis. Žemės rutulys, parodantis šiuos du žemynus ir kaip jie tinka, yra puikus būdas pademonstruoti plokščių tektoniką vaikams. Wegeneris manė, kad žemynai kažkada turėjo būti sujungti ir per daugelį milijonų metų kažkaip išsiskyrę. Šį superkontinentą jis pavadino Pangea, o žemynų judėjimo idėją pavadino „žemyno dreifu“. Wegeneris išsiaiškino, kad paleontologai rado atitinkamus iškastinius įrašus tiek Pietų Amerikoje, tiek Afrika. Tai patvirtino jo teoriją. Kitos fosilijos rasta Madagaskaro ir Indijos, taip pat Europos ir Šiaurės Amerikos pakrantėse. Rasti augalų ir gyvūnų tipai negalėjo keliauti per didžiulius vandenynus. Kai kurie iškastiniai pavyzdžiai yra žemės roplys Cynognathus Pietų Afrikoje ir Pietų Amerikoje, taip pat augalas Glossopteris Antarktidoje, Indijoje ir Australijoje.
Kitas užuomina buvo įrodymai apie senovinius ledynus Indijos, Afrikos, Australijos ir Pietų Amerikos uolose. Iš tikrųjų paleoklimatologais vadinami mokslininkai dabar žino, kad šios ruožinės uolos įrodė, kad ledynai tuose žemynuose egzistavo maždaug prieš 300 milijonų metų. Šiaurės Amerika, priešingai, tuo metu nebuvo apaugusi ledynais. Wegeneris tuo metu savo technologijomis negalėjo iki galo paaiškinti, kaip veikia žemyno dreifas. Vėliau, 1929 m., Arthuras Holmesas pasiūlė šilumai konvekciją. Jei kada nors matėte, kad puodas su vandeniu verda, galite pamatyti, kaip atrodo konvekcija: dėl karščio skysčio pakyla į paviršių. Patekęs į paviršių, skystis plinta, atvėsta ir nugrimzta atgal. Tai yra gera plokščių tektonikos vizualizacija vaikams ir parodo, kaip veikia mantijos konvekcija. Holmsas manė, kad šiluminė konvekcija mantijoje sukelia šildymo ir aušinimo modelius, galinčius sukelti žemynus, ir savo ruožtu juos vėl sugriauti.
Po kelių dešimtmečių vandenyno dugno tyrimai atskleidė vandenyno kalvagūbrius, geomagnetines anomalijas, didžiulius vandenyno griovius, trūkumus ir salų lankus, kurie, atrodo, palaikė Holmeso idėjas. Tada Harry Hessas ir Robertas Deitzas teigė, kad vyksta jūros dugno plitimas - tai pratęsia tai, ką spėjo Holmesas. Paplitęs jūros dugnas reiškė, kad vandenyno dugnai išsiskleidė iš centro, nuskendo kraštuose ir buvo regeneruoti. Olandijos geodezininkas Felixas Veningas Meineszas rado kažką gana įdomaus vandenyne: Žemės gravitacijos laukas nebuvo toks stiprus giliausiose jūros vietose. Todėl jis apibūdino šią mažo tankio sritį kaip konvekcinių srovių traukiamą žemyn į mantiją. Mantijoje esantis radioaktyvumas sukelia šilumą, kuri veda į konvekciją, taigi ir plokštės judėjimą.
Iš ko pagamintos tektoninės plokštės?
Tektoninės plokštės yra sulaužytos dalys, pagamintos iš Žemės plutos ar litosferos. Kitas jų pavadinimas yra pluta. Žemyninė pluta yra mažiau tanki, o vandenyno pluta tankesnė. Šios standžios plokštės gali judėti įvairiomis kryptimis, nuolat slinkdamos. Jie sudaro "galvosūkių gabalėlius" Žemėje, kurie tinka kaip sausumos masės. Jie yra milžiniškos, akmenuotos ir trapios Žemės paviršiaus dalys, kurios juda dėl konvekcinių srovių Žemės mantijoje.
Konvekcinę šilumą astenosferoje gamina deguonies pavidalo skystoje mantijoje esantys urano, kalio ir torio radioaktyvieji elementai. Tai neįtikėtino slėgio ir karščio sritis. Dėl konvekcijos kyla aukštyn vidurio vandenynų kalnagūbriai ir vandenyno dugnas, o jūs galite pamatyti įkaitusius mantijos įrodymus lavoje ir geizeriuose. Kai magma pakyla, ji juda priešingomis kryptimis, ir tai ištraukia jūros dugną. Tada atsiranda įtrūkimų, atsiranda daugiau magmos ir susidaro nauja žemė. Vien vandenyno vidurio keteros sudaro didžiausias Žemės geologines ypatybes. Jie eina kelis tūkstančius mylių ilgio ir jungia vandenynų baseinus. Mokslininkai užfiksavo laipsnišką jūros dugno plitimą Atlanto vandenyne, Kalifornijos įlankoje ir Raudonojoje jūroje. Lėtas jūros dugno plitimas tęsiasi, stumdamas tektonines plokštes. Galų gale kraigas pasislinks link žemyninės plokštės ir ners po ja vadinamojoje subdukcijos zonoje. Šis ciklas kartojasi milijonus metų.
Kas yra plokštės riba?
Plokščių ribos yra tektoninių plokščių ribos. Kai tektoninės plokštės slenka ir juda, jos sukuria kalnų grandines ir keičia žemę šalia plokščių ribų. Trys skirtingi plokščių ribų tipai padeda toliau apibrėžti tektonines plokštes.
Skirtingos plokščių ribos apibūdina scenarijų, kai dvi tektoninės plokštės juda viena nuo kitos. Šios ribos dažnai būna nepastovios, palei šiuos plyšius yra lavos išsiveržimai ir geizeriai. Magma įsiskverbia į viršų ir sustingsta, padarydama naują plutelę ant plokščių kraštų. Magma tampa savotiška uola, vadinama bazaltu, esančia po vandenyno dugnu; tai dar vadinama vandenyno pluta. Todėl skirtingos plokščių ribos yra naujos plutos šaltinis. Skirtingos plokščių ribos pavyzdys žemėje yra ryškus bruožas, vadinamas Didžiuoju plyšio slėniu Afrikoje. Tolimoje ateityje žemynas čia greičiausiai išsiskirs.
Mokslininkai apibrėžia tektoninių plokščių ribas, kurios susijungia kaip suartinančios ribos. Galite pamatyti kai kurių kalnų grandinių, ypač dantytų ruožų, konvergencinių ribų įrodymus. Jie taip atrodo dėl faktinio tektoninių plokščių susidūrimo, sulenkiančio Žemę. Tokiu būdu susiformavo Himalajų kalnai; Indijos plokštė suartėjo su Eurazijos plokšte. Taip prieš daugelį milijonų metų susiformavo gerokai senesni Apalačių kalnai. Šiaurės Amerikoje esantys Uoliniai kalnai yra jaunesnis kalnų, susiformavusių ties konverguojančiomis ribomis, pavyzdys. Vulkanus dažnai galima rasti konverguojančiose ribose. Kai kuriais atvejais šios susidūrusios plokštės priverčia vandenyno plutą nusileisti iki mantijos. Jis ištirps ir vėl pakils kaip magma per plokštę, su kuria susidūrė. Granitas yra tokia uola, kuri susidaro dėl šio susidūrimo.
Trečioji plokštės ribos rūšis vadinama transformacijos plokštės riba. Ši sritis atsiranda, kai dvi plokštės slenka viena pro kitą. Dažnai po šiomis ribomis yra lūžio linijos; kartais gali būti vandenyno kanjonai. Tokio tipo plokščių ribose nėra magmos. Transformuojančių plokščių ribose nėra sukurta ar suskaidyta nauja pluta. Nors transformavimo plokščių ribos neduoda naujų kalnų ar vandenynų, jos kartais būna žemės drebėjimai.
Ką plokštės veikia per žemės drebėjimą?
Tektoninių plokščių ribos taip pat kartais vadinamos lūžio linijomis. Gedimo linijos yra liūdnai pagarsėjusios kaip žemės drebėjimų ir ugnikalnių vieta. Šiose ribose vyksta daug geologinės veiklos.
Esant skirtingoms plokščių riboms, plokštės tolsta viena nuo kitos, o lavos dažnai būna. Teritorija, kurioje šios plokštės daro plyšį, yra jautri žemės drebėjimams. Prie konvergencinių ribų žemės drebėjimai įvyksta, kai tektoninės plokštės susiduria kartu, pavyzdžiui, kai įvyksta subdukcija ir viena sausuma neria po kita. Žemės drebėjimai įvyksta ir tada, kai tektoninės plokštės slenka viena šalia kitos transformacijos plokščių ribose. Kai plokštės tai daro, jos sukuria daug įtampos ir trinties. Tai yra labiausiai paplitusi Kalifornijos žemės drebėjimų vieta. Šios „smūgio-slydimo zonos“ gali sukelti negilius žemės drebėjimus, tačiau kartais gali sukelti ir galingus žemės drebėjimus. San Andreaso gedimas yra puikus tokios gedimo pavyzdys.
Vadinamasis „ugnies žiedas“ Ramiojo vandenyno baseine yra aktyvaus tektoninių plokščių judėjimo sritis. Visame šiame „žiede“ įvyksta daugybė ugnikalnių ir žemės drebėjimų.
Havajų salos nėra „Ugnies žiedo“ dalis. Jie yra dalis vadinamosios „karštosios vietos“, kur magma pakilo nuo mantijos iki plutos. Magma išsiveržia kaip lava ir sukuria kupolo formos skydinius ugnikalnius. Pati Havajų sala yra didžiulis skydinis ugnikalnis, kurio didžioji dalis yra žemiau vandenyno paviršiaus. Įtraukus dalį, esančią po vandenyno paviršiumi, šis kalnas yra daug aukštesnis nei Everesto kalnas! Karštose vietose vyksta žemės drebėjimai ir išsiveržimai, tačiau galų gale tektoninės plokštės, ant kurių jie yra, judės ir visi ugnikalniai išnyks. Mažosios salos, vadinamos atolais, iš tikrųjų yra senoviniai ugnikalniai iš karštų vietų, kurie laikui bėgant sugriuvo.
Nors patys žemės drebėjimai yra trumpalaikiai ir galingi įvykiai, jie yra tik dalis trumpo tektoninių plokščių judėjimo per daugelį milijonų metų. Ilgalaikis ištisų žemynų judėjimas pribloškia mintis. Mokslininkai iš iškastinių duomenų ir iš vandenyno dugne esančių uolų magnetinių juostų žino, kad žemynai pajudėjo, o Žemės magnetinis laukas pasikeitė. Tiesą sakant, roko įrašas rodo, kad magnetinis laukas pasikeitė kelis kartus, kas kelis šimtus tūkstančių metų. Pažintys su šiomis magnetinėmis vandenyno dugno uolomis padeda mokslininkams suprasti, kaip vandenyno dugnas laikui bėgant juda.
Po daugelio milijonų metų žemynai greičiausiai atrodys visai kitaip nei šiandien. Didelis tikrumas apie Žemę yra tas, kad ji ir toliau keisis. Sužinoję daugiau apie plokštelinės tektonikos veikimą, jūs tik suprasite šią dinamišką Žemę.