Kad jūs stāvat uz zemes, tas šķiet ļoti grūti un stabili zem kājām. Visi redzamie kalni izskatās cieti un nemainīgi. Tomēr patiesība ir tāda, ka Zemes zemes formas miljoniem gadu laikā ir daudzkārt mainījušās un pārvietojušās. Šīs reljefa formas atrodas uz tektoniskajām plāksnēm.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Bērnu tektonisko plākšņu definīcija ietver domu par Zemes garozu kā lielām plātnēm, kas pārvietojas pa šķidru apvalku. Kalni veidojas, un zemestrīces satricina pie tektonisko plākšņu robežām, kur paceļas un krīt jaunas zemes formas.
Kāda ir tektoniskās plāksnes definīcija?
Lai noteiktu tektoniskās plāksnes, vislabāk ir sākt ar Zemes sastāvdaļu aprakstu. Zemei ir trīs slāņi: garoza, apvalks un kodols. Garoza ir Zemes virsma, kur dzīvo cilvēki. Šī ir cietā virsma, pa kuru staigājat katru dienu. Tas ir plāns slānis, plānāks zem okeāna un biezāks vietās, kur ir kalnu grēdas, piemēram, Himalajos. Garoza kalpo kā izolācija Zemes centram. Tieši zem garozas apvalks ir ciets. Cietā apvalka daļa kopā ar garozu veido tā saukto litosfēru, kas ir akmeņaina. Bet, jo tālāk jūs ejat zemē uz zemes, apvalks kļūst izkusis, un tajā ir ļoti karsta klints, kas var sapelēt un izstiepties, nesalūstot. To mantijas daļu sauc par astenosfēru.
Labākais veids, kā definēt tektoniskās plāksnes, ir tas, ka tās ir litosfēras daļas, kas sadalās milzīgās klinšu plāksnēs vai garozas plāksnēs. Ir dažas patiešām lielas plāksnes un vairākas mazākas plāksnes. Dažas no galvenajām plāksnēm ietver Āfrikas, Antarktikas un Ziemeļamerikas plāksnes. Tektoniskās plāksnes pamatā peld uz astenosfēras jeb izkusušas mantijas. Lai arī par to ir dīvaini domāt, jūs faktiski peldat uz šīm plāksnēm, kuras sauc par tektoniskām plāksnēm. Un zem apvalka Zemes kodols ir ļoti blīvs. Tās ārējais slānis ir šķidrs, un kodola iekšējais slānis ir ciets. Šis kodols sastāv no dzelzs un niķeļa, un tas ir ārkārtīgi ciets un blīvs.
Pirmā tektonisko plākšņu pastāvēšanas teorija bija vācu ģeofiziķis Alfrēds Vegeners 1912. gadā. Viņš pamanīja, ka Āfrikas rietumu un Dienvidamerikas austrumu formas izskatās tā, it kā tās varētu savienoties kā mīkla. Globusa parādīšana, kas parāda šos divus kontinentus un to atbilstību, ir lielisks veids, kā demonstrēt plākšņu tektoniku bērniem. Vegenera domāja, ka kontinentiem savulaik jābūt apvienotiem un daudzu miljonu gadu garumā kaut kā nošķirtiem. Viņš nosauca šo superkontinentu par Pangeju, un ideju par kontinentiem, kas pārvietojas, viņš nosauca par “kontinentālo dreifu”. Vegeneris turpināja atklāt, ka paleontologi ir atraduši atbilstošus fosilos ierakstus gan Dienvidamerikā, gan Dienvidamerikā Āfrika. Tas apstiprināja viņa teoriju. Citas fosilijas tika atrastas Madagaskaras un Indijas, kā arī Eiropas un Ziemeļamerikas krastos. Atrastie augu un dzīvnieku veidi nevarēja ceļot pa milzīgiem okeāniem. Daži fosilie piemēri ietver zemes rāpuļus Cynognathus Dienvidāfrikā un Dienvidamerikā, kā arī augu Glossopteris Antarktīdā, Indijā un Austrālijā.
Vēl viena norāde bija liecība par senajiem ledājiem Indijas, Āfrikas, Austrālijas un Dienvidamerikas klintīs. Patiesībā zinātnieki, kurus sauc par paleoklimatologiem, tagad zina, ka šie strīpainie ieži pierādīja, ka ledāji šajos kontinentos pastāvēja aptuveni pirms 300 miljoniem gadu. Turpretī Ziemeļamerika tajā laikā nebija pārklāta ar ledājiem. Vegeners ar savām tehnoloģijām tajā laikā nevarēja pilnībā izskaidrot, kā darbojās kontinentālais drifts. Vēlāk, 1929. gadā, Artūrs Holmss ieteica, ka mantijai veic termisko konvekciju. Ja esat kādreiz redzējis, kā ūdens katls vārās, jūs varat redzēt, kā izskatās konvekcija: karstums liek karstajam šķidrumam pacelties uz virsmu. Nokļūstot uz virsmas, šķidrums izplatās, atdziest un atkal nogrimst. Šī ir laba plāksnes tektonikas vizualizācija bērniem un parāda, kā darbojas apvalka konvekcija. Holmss domāja, ka termiskā konvekcija apvalkā izraisīja apkures un dzesēšanas modeļus, kas varētu radīt kontinentus, un savukārt tos atkal nojauktu.
Pēc gadu desmitiem okeāna dibena izpēte atklāja okeāna grēdas, ģeomagnētiskās anomālijas, masveida okeāna tranšejas, defektus un salu lokus, kas, šķiet, atbalstīja Holmsa idejas. Tad Harijs Hess un Roberts Deitcs izvirzīja teoriju, ka notiek jūras dibena izplatīšanās, kas ir turpinājums tam, ko Holmss bija uzminējis. Jūras dibena izplatīšanās nozīmēja, ka okeāna dibeni izplatījās no centra un nogrima malās un tika atjaunoti. Holandiešu ģeodēzists Fēlikss Venings Meiness atrada okeānā kaut ko diezgan interesantu: Zemes gravitācijas lauks nebija tik spēcīgs jūras dziļākajās daļās. Tāpēc viņš raksturoja šo zema blīvuma zonu kā konvekcijas strāvu novilktu līdz mantijai. Radioaktivitāte apvalkā izraisa siltumu, kas noved pie konvekcijas, un līdz ar to plāksnes kustību.
No kā izgatavotas tektoniskās plāksnes?
Tektoniskās plāksnes ir sadalīti gabali, kas izgatavoti no Zemes garozas vai litosfēras. Vēl viens viņu nosaukums ir garozas plāksnes. Kontinentālā garoza ir mazāk blīva, un okeāna garoza ir blīvāka. Šīs stingrās plāksnes var pārvietoties dažādos virzienos, nepārtraukti pārvietojoties. Tie veido Zemes “mīklu gabalus”, kas der kopā kā zemes masas. Tās ir milzīgas, akmeņainas un trauslas Zemes virsmas daļas, kas pārvietojas Zemes apvalka konvekcijas strāvu dēļ.
Konvekcijas siltumu astenosfērā rada radioaktīvie elementi urāns, kālijs un torijs, dziļi tarveidīgā, šķidruma apvalkā. Šī ir teritorija ar neticamu spiedienu un karstumu. Konvekcija izraisa okeāna vidu grēdu un okeāna dibena augšupejošu virzību, un jūs varat redzēt apsildāmās mantijas liecības lavas un geizeros. Kad magma aug, tā pārvietojas pretējos virzienos, un tas izvelk jūras dibenu. Tad parādās plaisas, parādās vairāk magmas un veidojas jauna zeme. Tikai okeāna vidusdaļas izciļņi veido Zemes lielākās ģeoloģiskās iezīmes. Viņi skrien vairākus tūkstošus jūdžu garumā un savieno okeāna baseinus. Zinātnieki ir reģistrējuši pakāpenisku jūras dibena izplatīšanos Atlantijas okeānā, Kalifornijas līcī un Sarkanajā jūrā. Lēna jūras dibena izplatīšanās turpinās, spiežot tektoniskās plāksnes. Galu galā grēda virzīsies uz kontinentālās plāksnes pusi un nirs zem tās tā sauktajā subdukcijas zonā. Šis cikls atkārtojas miljoniem gadu.
Kas ir plāksnes robeža?
Plākšņu robežas ir tektonisko plākšņu robežas. Tektoniskajām plāksnēm mainoties un pārvietojoties, tās veido kalnu grēdas un maina zemi pie plākšņu robežām. Trīs dažādi plākšņu robežu veidi palīdz tālāk definēt tektoniskās plātnes.
Atšķirīgas plākšņu robežas apraksta scenāriju, kurā divas tektoniskās plātnes pārvietojas viena no otras. Šīs robežas bieži ir nepastāvīgas, un gar šīm plaisām ir lavas izvirdumi un geizeri. Magma iesūcas uz augšu un nostiprinās, radot jaunu garozu uz plākšņu malām. Magma kļūst par sava veida akmeni, ko sauc par bazaltu, kas atrodas zem okeāna dibena; to sauc arī par okeāna garozu. Tāpēc atšķirīgās plākšņu robežas ir jaunas garozas avots. Piemērs uz atšķirīgas plāksnes robežas uz zemes ir pārsteidzošā iezīme, ko sauc par Lielo Rifta ieleju Āfrikā. Tālā nākotnē kontinents šeit, iespējams, sadalīsies.
Zinātnieki nosaka tektonisko plākšņu robežas, kas savienojas kopā kā konverģences robežas. Dažās kalnu ķēdēs, it īpaši robainos diapazonos, var redzēt pierādījumus par konverģējošām robežām. Viņi izskatās šādi, pateicoties faktiskajai tektonisko plākšņu sadursmei, kas saliek Zemi. Tādā veidā izveidojās Himalaju kalni; Indijas plāksne saplūda ar Eirāzijas plāksni. Tā pirms daudziem miljoniem gadu izveidojās arī daudz vecākie Apalaču kalni. Ziemeļamerikas klinšainie kalni ir jaunāks kalnu piemērs, kas veidojas pie saplūstošām robežām. Vulkānus bieži var atrast konverģences robežās. Dažos gadījumos šīs sadursmes plāksnes piespiež okeāna garozu līdz mantijai. Tas izkusīs un atkal celsies kā magma caur plāksni, ar kuru tā sadūrās. Granīts ir tāda veida klints, kas veidojas no šīs sadursmes.
Trešo plāksnes robežu veidu sauc par transformācijas plāksnes robežu. Šī zona rodas, kad divas plāksnes slīd garām viena otrai. Bieži vien zem šīm robežām ir vainas līnijas; dažreiz var būt okeāna kanjoni. Šāda veida plākšņu robežām nav magmas. Pie transformācijas plākšņu robežām netiek izveidota vai sadalīta jauna garoza. Lai gan transformācijas plākšņu robežas nedod jaunus kalnus vai okeānus, tie ir gadījuma rakstura zemestrīču vieta.
Ko plāksnes dara zemestrīces laikā?
Tektonisko plākšņu robežas dažreiz sauc arī par lūzuma līnijām. Bojājuma līnijas ir draņķīgas kā zemestrīču un vulkānu atrašanās vieta. Pie šīm robežām notiek ļoti daudz ģeoloģisko aktivitāšu.
Pie atšķirīgām plākšņu robežām plāksnes attālinās viena no otras, un lava bieži ir klāt. Vieta, kur šīs plāksnes rada plaisu, ir jutīga pret zemestrīcēm. Pie konverģējošām robežām zemestrīces notiek, kad tektoniskās plāksnes saduras kopā, piemēram, kad notiek subdukcija un viena sauszeme nirst zem citas. Zemestrīces notiek arī tad, kad tektoniskās plāksnes slīd blakus viena otrai pie transformācijas plākšņu robežām. Tā kā plāksnes to dara, tās rada lielu spriedzi un berzi. Šī ir visizplatītākā Kalifornijas zemestrīču vieta. Šīs "streika-slīdēšanas zonas" var izraisīt seklas zemestrīces, bet reizēm tās var izraisīt arī spēcīgas zemestrīces. San Andreasas vaina ir izcils šādas kļūdas piemērs.
Tā sauktais “Uguns gredzens” Klusā okeāna baseinā ir aktīvas tektonisko plākšņu kustības zona. Tā visa šī “gredzena” laikā notiek daudzi vulkāni un zemestrīces.
Havaju salas nav “Uguns gredzena” daļa. Tās ir daļa no tā sauktās “karstās vietas”, kur magma ir pacēlusies no mantijas līdz garozai. Magma izceļas kā lava un veido kupola formas vairogvulkānus. Pati Havaju sala ir milzīgs vairoga vulkāns, no kura liela daļa atrodas zem okeāna virsmas. Ietverot daļu, kas atrodas zem okeāna virsmas, šis kalns ir daudz augstāks nekā Everesta kalns! Karstajos punktos notiek zemestrīces un izvirdumi, taču galu galā tektoniskās plāksnes, uz kurām tie atrodas, pārvietosies, un visi vulkāni izzudīs. Mazās salas, ko sauc par atoliem, patiesībā ir senie vulkāni no karstajiem punktiem, kas laika gaitā sabruka.
Kaut arī zemestrīces ir īstermiņa un spēcīgi notikumi, tās ir tikai daļa no īsas tektonisko plākšņu kustības daudzu miljonu gadu garumā. Par visu kontinentu ilgtermiņa kustību ir pārsteidzoši domāt. Pēc fosilā ieraksta un no okeāna magnētisko joslu magnētiskajām svītrām zinātnieki zina, ka kontinenti ir pārvietojušies, un Zemes magnētiskais lauks ir mainījies. Patiesībā klinšu ieraksts parāda, ka magnētiskais lauks ir pārslēdzies vairākas reizes, ik pēc dažiem simtiem tūkstošiem gadu. Iepazīšanās ar šiem magnētiskajiem okeāna dibena akmeņiem palīdz zinātniekiem saprast, kā okeāna dibeni laika gaitā pārvietojas.
Pēc daudziem miljoniem gadu kontinenti savā atrašanās vietā, visticamāk, izskatīsies pavisam savādāk nekā šodien. Liela pārliecība par Zemi ir tā, ka tajā turpinās notikt izmaiņas. Uzzinot vairāk par to, kā darbojas plāksnes tektonika, jūs tikai papildināsiet izpratni par šo dinamisko Zemi.