När du står på marken verkar det väldigt hårt och stabilt under dina fötter. Alla berg du ser ser solida och oföränderliga ut. Sanningen är dock att jordens landformer har förändrats och rört sig många gånger över miljoner år. Dessa landformer finns på vad som definieras som tektoniska plattor.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Definitionen av tektoniska plattor för barn innebär att man tänker på jordskorpan som stora plattor som rör sig över en flytande mantel. Berg bildas och jordbävningar skakar vid tektoniska plattgränser, där nya landformer stiger och faller.
Vad är definitionen av en tektonisk platta?
För att definiera tektoniska plattor är det bäst att börja med en beskrivning av jordens komponenter. Jorden har tre lager: skorpan, manteln och kärnan. Skorpan är jordens yta, där människor bor. Det här är den hårda ytan du går på varje dag. Det är ett tunt lager, tunnare under havet och tjockare på fläckar där det finns bergskedjor, som Himalaya. Skorpan fungerar som isolering för jordens centrum. Precis under skorpan är manteln fast. Den fasta delen av manteln i kombination med skorpan utgör det som kallas litosfären, som är stenig. Men ju längre ner i jorden du går, blir manteln smält och har mycket het sten som kan forma och sträcka sig utan att gå sönder. Den delen av manteln kallas astenosfären.
Det bästa sättet att definiera tektoniska plattor är att de är delar av litosfären som bryts upp i stora bergplattor eller jordskorpor. Det finns några riktigt stora tallrikar och flera mindre tallrikar. Några av de största plattorna inkluderar de afrikanska, antarktiska och nordamerikanska plattorna. Tektoniska plattor flyter i princip på astenosfären eller smält mantel. Även om det är konstigt att tänka på, flyter du faktiskt på dessa plattor som kallas tektoniska plattor. Och under manteln är jordens kärna mycket tät. Dess yttre skikt är flytande och det inre skiktet i kärnan är fast. Denna kärna består av järn och nickel, och den är extremt hård och tät.
Den första personen som teoretiserade att det fanns tektoniska plattor var den tyska geofysikern Alfred Wegener 1912. Han märkte att formerna i västra Afrika och östra Sydamerika såg ut som om de kunde passa ihop som ett pussel. Att visa en jordglob som visar dessa två kontinenter och hur de passar är ett utmärkt sätt att visa plåtektonik för barn. Wegener trodde att kontinenterna en gång måste ha förenats och på något sätt flyttat ifrån varandra under många miljoner år. Han kallade denna superkontinent Pangaea, och han kallade idén om att kontinenterna skulle flytta "kontinentaldrift." Wegener upptäckte vidare att paleontologer hade hittat matchande fossila register i både Sydamerika och Afrika. Detta förstärkte hans teori. Andra fossiler hittades som matchade Madagaskars och Indiens kuster, liksom Europa och Nordamerika. De typer av växter och djur som hittades kunde inte ha rest över stora hav. Några fossila exempel inkluderar en land reptil, Cynognathus, i Sydafrika och Sydamerika, samt en växt, Glossopteris, i Antarktis, Indien och Australien.
En annan ledtråd var bevis på forntida glaciärer i klipporna i Indien, Afrika, Australien och Sydamerika. Faktum är att forskare som kallas paleoklimatologer nu vet att dessa strimmiga stenar bevisade att glaciärer fanns över dessa kontinenter för ungefär 300 miljoner år sedan. Nordamerika var däremot inte täckt av glaciärer vid den tiden. Wegener kunde inte med sin teknik på den tiden förklara fullständigt hur kontinentaldrift fungerade. Senare, 1929, föreslog Arthur Holmes att manteln genomgick termisk konvektion. Om du någonsin har sett en kruka med vatten koka kan du se hur konvektion ser ut: värme får den heta vätskan att stiga upp till ytan. En gång på ytan sprids vätskan, svalnar och sjunker ner igen. Detta är en bra visualisering av plåtektonik för barn och visar hur konvektion av manteln fungerar. Holmes trodde att termisk konvektion i manteln orsakade uppvärmnings- och kylmönster som kunde ge upphov till kontinenter och i sin tur bryta ner dem igen.
Årtionden senare avslöjade forskning på havsbotten havsryggar, geomagnetiska anomalier, massiva havsgravar, fel och öbågar som tycktes stödja Holmes idéer. Harry Hess och Robert Deitz teoretiserade sedan att havsbottnen spreds, en förlängning av vad Holmes hade gissat. Havsbottenspridning innebar att havsbotten spred sig från mitten och sjönk i kanterna och regenererades. Den holländska geodesisten Felix Vening Meinesz tyckte något ganska intressant med havet: Jordens gravitationsfält var inte lika starkt i de djupaste delarna av havet. Han beskrev därför detta område med låg densitet som dras ner till manteln av konvektionsströmmar. Radioaktiviteten i manteln orsakar värmen som leder till konvektionen och därmed plattrörelsen.
Vad är tektoniska plattor gjorda av?
Tektoniska plattor är brutna bitar gjorda av jordskorpan eller litosfären. Ett annat namn för dem är jordskorpor. Kontinental skorpa är mindre tät och oceanisk skorpa är tätare. Dessa styva plattor kan röra sig i olika riktningar och skiftas ständigt. De utgör jordens "pusselbitar" som passar ihop som landmassor. De är enorma, steniga och spröda delar av jordytan som rör sig på grund av konvektionsströmmar i jordens mantel.
Konvektionsvärmen genereras av de radioaktiva elementen uran, kalium och torium, djupt i tjärliknande, flytande mantel, i astenosfären. Detta är ett område med otroligt tryck och värme. Konvektionen orsakar en uppåtskjutning av mid-oceaniska åsar och havsbotten, och du kan se de uppvärmda mantelbevisen i lava och gejsrar. När magma sväller, rör sig den i motsatta riktningar och detta drar isär havsbotten. Då uppstår sprickor, mer magma dyker upp och nytt land bildas. Enbart de mid-oceaniska åsarna utgör jordens största geologiska egenskaper. De springer flera tusen mil långa och förbinder havsbassänger. Forskare har registrerat den gradvisa spridningen av havsbotten i Atlanten, Kaliforniens golf och Röda havet. Den långsamma spridningen av havsbotten fortsätter och skjuter isär tektoniska plattor. Så småningom kommer en ås att röra sig mot en kontinentalplatta och dyka under den i det som kallas subduktionszon. Denna cykel upprepas över miljoner år.
Vad är en tallriksgräns?
Plattgränser är gränserna för tektoniska plattor. När tektoniska plattor skiftar och rör sig skapar de bergskedjor och ändrar marken nära plattgränserna. Tre olika typer av plattgränser hjälper till att definiera tektoniska plattor ytterligare.
Divergerande plattgränser beskriver scenariot där två tektoniska plattor rör sig från varandra. Dessa gränser är ofta flyktiga, med lavautbrott och gejsrar längs dessa sprickor. Magma sipprar uppåt och stelnar och skapar ny skorpa på plattornas kanter. Magma blir en slags sten som kallas basalt, som finns under havsbotten. detta kallas också oceanisk skorpa. Avvikande plattgränser är därför en källa till ny skorpa. Ett exempel på land av en avvikande plattgräns är den slående egenskapen kallad Great Rift Valley i Afrika. I en avlägsen framtid kommer kontinenten sannolikt att splittras här.
Forskare definierar tektoniska plattgränser som går samman som konvergerande gränser. Du kan se bevis på konvergerande gränser i vissa bergskedjor, särskilt ojämna områden. De ser ut på det sättet på grund av den faktiska kollisionen mellan tektoniska plattor, som spänner jorden. Detta är hur Himalaya-bergen bildades; den indiska plattan konvergerade med den eurasiska plattan. Detta var också hur de mycket äldre Appalachian Mountains bildades för många miljoner år sedan. Rocky Mountains i Nordamerika är ett yngre exempel på berg som bildas vid konvergerande gränser. Vulkaner finns ofta i konvergerande gränser. I vissa fall tvingar dessa kolliderande plattor havskorpan ner till manteln. Det kommer att smälta och stiga igen när magma genom plattan det kolliderade med. Granit är den typ av sten som bildas från denna kollision.
Den tredje typen av plattgräns kallas en transformplattgräns. Detta område uppstår när två plattor glider förbi varandra. Ofta finns det fellinjer under dessa gränser; ibland kan det finnas havskanjoner. Dessa typer av plattgränser har inte magma närvarande. Det finns ingen ny skorpa som skapas eller bryts ner vid omvandlingsplattans gränser. Medan omvandlingsplattans gränser inte ger nya berg eller hav, är de platsen för tillfälliga jordbävningar.
Vad gör tallrikar under en jordbävning?
De tektoniska plattornas gränser kallas också ibland felrader. Fellinjer är ökända som platsen för jordbävningar och vulkaner. Mycket geologisk aktivitet händer vid dessa gränser.
Vid avvikande plattgränser rör sig plattorna från varandra och lava är ofta närvarande. Området där dessa plattor gör en rift är mottagligt för jordbävningar. Vid konvergerande gränser uppstår jordbävningar när de tektoniska plattorna kolliderar tillsammans, till exempel när subduktion sker och en landmassa dyker under en annan. Jordbävningar uppstår också när tektoniska plattor glider längs varandra vid transformationsplattans gränser. När plattorna gör detta genererar de en stor mängd spänning och friktion. Detta är den vanligaste platsen för Kaliforniens jordbävningar. Dessa "strejkar" kan leda till grunda jordbävningar, men de kan också producera ibland kraftiga jordbävningar. San Andreas-felet är ett utmärkt exempel på ett sådant fel.
Den så kallade “Ring of Fire” i Stillahavsområdet är ett område med aktiv tektonisk plattrörelse. Som sådan förekommer många vulkaner och jordbävningar längs denna "ring".
Hawaiiöarna är inte en del av ”Fire of Fire”. De är en del av det som kallas en "hot spot", där magma har stigit från manteln till skorpan. Magma bryter ut som lava och gör kupolformade sköldvulkaner. Själva ön Hawaii är en enorm sköldvulkan, varav mycket ligger under havsytan. När du tar med den del som ligger under havets yta är detta berg mycket högre än Mount Everest! Hotspots är hem för jordbävningar och utbrott, men så småningom kommer de tektoniska plattorna de är på och alla vulkaner kommer att utrotas. De små öarna som kallas atoller är faktiskt gamla vulkaner från heta fläckar som kollapsade över tiden.
Medan jordbävningar är kortsiktiga och kraftfulla händelser i sig, är de bara en del av en kort rörelse av tektoniska plattor under många miljoner år. Den långsiktiga rörelsen för hela kontinenter är svimlande att tänka på. Forskare vet från fossilregistret och från magnetband på stenar på havsbotten att kontinenter har rört sig, och jordens magnetfält har vänt. Faktum är att bergskivan visar att magnetfältet har bytt flera gånger, några hundra tusen år. Att datera dessa magnetiska havsbottenstenar hjälper forskare att förstå hur havsbotten rör sig över tiden.
Om många miljoner år framöver kommer kontinenterna sannolikt att se väldigt annorlunda ut än de gör idag. Den stora säkerheten om jorden är att den kommer att fortsätta att genomgå förändringar. Att lära dig mer om hur plåtektonik fungerar kommer bara att öka din förståelse för denna dynamiska jord.