Ko stojiš na tleh, se ti zdi zelo trdo in stabilno pod nogami. Vse gore, ki jih vidite, so videti trdne in nespremenljive. Resnica pa je, da so se zemeljske oblike zemljišč v milijonih let večkrat spremenile in premikale. Te oblike zemlje se nahajajo na tako imenovanih tektonskih ploščah.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Opredelitev tektonskih plošč za otroke vključuje razmišljanje o zemeljski skorji kot o velikih ploščah, ki se premikajo po tekočem plašču. Gore nastajajo in potresi se tresejo na mejah tektonskih plošč, kjer se nove oblike tal dvigajo in spuščajo.
Kaj je definicija tektonske plošče?
Za določitev tektonskih plošč je najbolje začeti z opisom komponent Zemlje. Zemlja ima tri plasti: skorjo, plašč in jedro. Skorja je zemeljsko površje, kjer živijo ljudje. To je trda podlaga, po kateri hodite vsak dan. Je tanka plast, tanjša pod oceanom in debelejša na mestih, kjer so gorske verige, kot je Himalaja. Skorja služi kot izolacija za središče Zemlje. Tik pod skorjo je plašč trden. Trden del plašča v kombinaciji s skorjo tvori tako imenovano litosfero, ki je kamnita. Toda bolj ko se spustite v zemljo, se plašč stali in ima zelo vročo skalo, ki se lahko plesni in razteza, ne da bi se zlomila. Ta del plašča se imenuje astenosfera.
Najboljši način za opredelitev tektonskih plošč je, da so to deli litosfere, ki se razdelijo v ogromne skalne plošče ali skorjne plošče. Obstaja nekaj res velikih plošč in več manjših plošč. Nekatere glavne plošče vključujejo afriške, antarktične in severnoameriške plošče. Tektonske plošče v bistvu plavajo po astenosferi ali staljenem plašču. Čeprav je čudno razmišljati o tem, v resnici plavate na teh ploščah, imenovanih tektonske plošče. In pod plaščem je Zemljino jedro zelo gosto. Njegova zunanja plast je tekoča, notranja plast jedra pa je trdna. To jedro je sestavljeno iz železa in niklja, je izjemno trdo in gosto.
Prvi, ki je teoretiziral obstoj tektonskih plošč, je bil leta 1912 nemški geofizik Alfred Wegener. Opazil je, da so oblike zahodne Afrike in vzhodne Južne Amerike videti tako, kot da se lahko ujemajo kot sestavljanka. Prikaz globusa, ki prikazuje ta dva kontinenta in kako se prilegata, je odličen način za prikaz tektonike plošč za otroke. Wegener je menil, da so se celine nekoč morale združiti in se nekako razmakniti v mnogih milijonih let. To supercelino je poimenoval Pangea, zamisel o premikanju celin pa je imenoval "kontinentalni znesek". Wegener je nadalje odkril, da so paleontologi našli ustrezne fosilne zapise tako v Južni Ameriki kot v Afriko. To je okrepilo njegovo teorijo. Ugotovljeni so bili tudi drugi fosili, ki se ujemajo z obalami Madagaskarja in Indije ter Evrope in Severne Amerike. Najdene vrste rastlin in živali ne bi mogle potovati čez ogromne oceane. Nekateri primeri fosilov vključujejo kopenskega plazilca Cynognathus v Južni Afriki in Južni Ameriki ter rastlino Glossopteris na Antarktiki, v Indiji in Avstraliji.
Drugi namig so bili dokazi o starodavnih ledenikih v skalah v Indiji, Afriki, Avstraliji in Južni Ameriki. Pravzaprav znanstveniki, imenovani paleoklimatologi, zdaj vedo, da so te progaste kamnine dokazale, da so na teh celinah obstajali ledeniki pred približno 300 milijoni leti. Nasprotno pa Severna Amerika takrat ni bila prekrita z ledeniki. Wegener s svojo takratno tehnologijo ni mogel v celoti razložiti, kako deluje kontinentalni znesek. Kasneje, leta 1929, je Arthur Holmes predlagal, da je bil plašč podvržen toplotni konvekciji. Če ste že kdaj videli lonec z vodo vreti, lahko vidite, kako izgleda konvekcija: toplota povzroči, da vroča tekočina naraste na površje. Ko je tekočina na površini, se razširi, ohladi in spet potone. To je dobra vizualizacija tektonike plošč za otroke in prikazuje, kako deluje konvekcija plašča. Holmes je menil, da toplotna konvekcija v plašču povzroči ogrevalne in hladilne vzorce, ki bi lahko povzročili celine, in jih nato spet razgradi.
Nekaj desetletij kasneje so raziskave oceanskega dna razkrile oceanske grebene, geomagnetne anomalije, masivne oceanske jarke, prelome in otočne loke, za katere se je zdelo, da podpirajo Holmesove ideje. Harry Hess in Robert Deitz sta nato domnevala, da prihaja do širjenja morskega dna, kar je podaljšek tega, kar je Holmes uganil. Širjenje morskega dna je pomenilo, da so se dna oceana razširila iz središča in se na robovih pogrezala ter obnovila. Nizozemski geodist Felix Vening Meinesz je ugotovil nekaj precej zanimivega glede oceana: gravitacijsko polje Zemlje ni bilo tako močno v najglobljih delih morja. Zato je to območje nizke gostote opisal kot povlečeno do plašča s konvekcijskimi tokovi. Radioaktivnost v plašču povzroča toploto, ki vodi do konvekcije, in s tem gibanje plošče.
Iz česa so narejene tektonske plošče?
Tektonske plošče so lomljeni kosi iz zemeljske skorje ali litosfere. Drugo ime zanje so skorjaste plošče. Kontinentalna skorja je manj gosta, oceanska skorja pa gostejša. Te toge plošče se lahko premikajo v različne smeri in se nenehno premikajo. Sestavljajo "koščke sestavljanke" Zemlje, ki se prilegajo kot kopenske mase. So ogromni, kamniti in krhki deli zemeljske površine, ki se premikajo zaradi konvekcijskih tokov v zemeljskem plašču.
Konvekcijsko toploto ustvarjajo radioaktivni elementi uran, kalij in torij, globoko v katranskem, tekočem plašču v astenosferi. To je območje z neverjetnim pritiskom in toploto. Konvekcija povzroči potisk srednjeokeanskih grebenov in oceanskega dna navzgor, v lavi in gejzirjih pa lahko vidite segrete plašče. Ko se magma nabrekne, se premika v nasprotnih smereh in to ločuje morsko dno. Nato se pojavijo razpoke, pojavi se več magme in nastane nova zemlja. Srednjeokeanski grebeni sestavljajo največje zemeljske geološke značilnosti. Pretečejo nekaj tisoč kilometrov in povezujejo oceanske bazene. Znanstveniki so zabeležili postopno širjenje morskega dna v Atlantskem oceanu, Kalifornijskem zalivu in Rdečem morju. Nadaljuje se počasno širjenje morskega dna, ki tektonske plošče potiska narazen. Sčasoma se greben premakne proti celinski plošči in se pod njo potopi v tako imenovanem subdukcijskem območju. Ta cikel se ponavlja skozi milijone let.
Kaj je meja plošče?
Meje plošč so meje tektonskih plošč. Ko se tektonske plošče premikajo in premikajo, naredijo gorske verige in spremenijo zemljišče blizu meja plošč. Tri različne vrste meja plošč pomagajo pri nadaljnjem določanju tektonskih plošč.
Divergentne meje plošč opisujejo scenarij, v katerem se dve tektonski plošči ločita med seboj. Te meje so pogosto spremenljive, ob teh razpokah izbruhnejo lava in gejzirji. Magma pronica navzgor in se strdi in na robovih plošč naredi novo skorjo. Magma postane nekakšna kamnina, imenovana bazalt, ki jo najdemo pod dnom oceana; temu pravimo tudi oceanska skorja. Meje različnih plošč so torej vir nove skorje. Primer na kopnem divergentne meje plošč je presenetljiva značilnost, imenovana Velika Rift Valley v Afriki. V daljni prihodnosti se bo celina tu verjetno razdelila.
Znanstveniki definirajo meje tektonskih plošč, ki se med seboj povezujejo, kot konvergentne meje. V nekaterih gorskih verigah, zlasti razgibanih verigah, lahko vidite dokaze o konvergentnih mejah. Tako izgledajo zaradi dejanskega trka tektonskih plošč, ki upogibajo Zemljo. Tako so nastale himalajske gore; indijska plošča se je zbližala z evrazijsko ploščo. Tako so se oblikovale tudi veliko starejše Apalaške gore pred mnogimi milijoni let. Skalnate gore v Severni Ameriki so mlajši primer gora, ki nastanejo na konvergentnih mejah. Vulkane pogosto najdemo v konvergentnih mejah. V nekaterih primerih te trčne plošče silijo oceansko skorjo navzdol do plašča. Stopila se bo in se spet dvigala kot magma skozi ploščo, v katero je trčila. Granit je vrsta kamnine, ki nastane zaradi tega trka.
Tretja vrsta meje plošče se imenuje meja transformirane plošče. To območje se zgodi, ko dve plošči zdrsneta drug mimo drugega. Pod temi mejami so pogosto napake; včasih obstajajo oceanski kanjoni. Tovrstne meje plošč nimajo magme. Na mejah transformatorskih plošč ni ustvarjene ali razbite nove skorje. Meje preoblikovalnih plošč sicer ne prinašajo novih gora ali oceanov, so pa kraj občasnih potresov.
Kaj naredijo plošče med potresom?
Meje tektonskih plošč včasih imenujemo tudi prelomne črte. Linije prelomov so zloglasne, saj se nahajajo kraji potresov in vulkanov. Na teh mejah se zgodi veliko geološke dejavnosti.
Na divergentnih mejah plošč se plošče odmaknejo druga od druge in pogosto je prisotna lava. Območje, kjer te plošče razpočijo, je dovzetno za potrese. Na konvergentnih mejah se potresi zgodijo, ko tektonske plošče trčijo skupaj, na primer, ko pride do subdukcije in kopanje ene kopne pod drugo. Potresi se pojavijo tudi, ko tektonske plošče drsijo ena ob drugo na mejah transformatorskih plošč. Ko plošče to počnejo, ustvarjajo veliko napetost in trenje. To je najpogostejše mesto potresov v Kaliforniji. Ta "območja zdrsa stavk" lahko vodijo do plitvega potresa, lahko pa povzročijo tudi občasno močne potrese. Napaka San Andreas je odličen primer takšne napake.
Tako imenovani "ognjeni obroč" v porečju Tihega oceana je območje aktivnega gibanja tektonskih plošč. Kot taki se po vsem tem "obroču" pojavljajo številni vulkani in potresi.
Havajski otoki niso del ognjenega obroča. So del tako imenovane "vroče točke", kjer se je magma dvignila od plašča do skorje. Magma izbruhne kot lava in naredi ščitaste vulkane v obliki kupole. Sam otok Havaji je ogromen ščitni vulkan, ki je večinoma pod površjem oceana. Če vključite del, ki je pod površjem oceana, je ta gora veliko višja od Mount Everesta! Vroče točke so dom potresov in izbruhov, vendar se bodo sčasoma tektonske plošče, na katerih so, premaknile in vulkani izumrli. Mali otoki, imenovani atoli, so pravzaprav starodavni vulkani z žarišč, ki so se sčasoma porušili.
Čeprav so potresi kratkoročni in močni dogodki sami, so le del kratkega gibanja tektonskih plošč v mnogih milijonih let. Dolgoročno gibanje celih celin je osupljivo razmišljati. Znanstveniki iz fosilnih zapisov in magnetnih trakov na kamninah na dnu oceana vedo, da so se celine premikale, magnetno polje Zemlje pa se je obrnilo. Dejansko zapis kamnin kaže, da se je magnetno polje večkrat preklopilo, vsakih nekaj sto tisoč let. Datiranje teh magnetnih kamnitih oceanov pomaga znanstvenikom razumeti, kako se oceanska dna sčasoma premikajo.
Čez milijone let bodo celine verjetno videti zelo drugačno glede na lokacijo kot danes. Velika gotovost glede Zemlje je, da se bo še naprej spreminjala. Če boste izvedeli več o delovanju tektonike plošč, boste le še bolje razumeli to dinamično Zemljo.