Co to jest tektonika płyt?

Tektonika płyt to badanie, w jaki sposób skorupa ziemska jest kształtowana przez siły geologiczne. Opiera się na zrozumieniu, że skorupa jest podzielona na duże kawałki lub talerze, które osadzają się na stopionej magmie znajdującej się pod powierzchnią. Prądy we wnętrzu powodują ruch płyt, co powoduje wiele różnych zdarzeń geologicznych, w tym trzęsienia ziemi oraz powstawanie gór i wulkanów. Zrozumienie, w jaki sposób płyty poruszają się i wchodzą w interakcje, jest głównym celem tektoniki płyt.

Skorupa Ziemi

Choć może się wydawać, że skorupa Ziemi jest jedną solidną skorupą, tektonika płyt twierdzi, że jest ona rozbita na kilka dużych kawałków. Kawałki te nazywane są płytami tektonicznymi i mają średnio około 80 mil grubości. Pod płytami znajduje się częściowo stopiona warstwa jądra Ziemi, zwana płaszczem. Płaszcz jest w ciągłym ruchu, napędzany przez ciepło z wewnętrznego jądra Ziemi; działa jak przenośnik taśmowy, który powoli przesuwa płyty unoszące się nad nimi.

Według tektoniki płyt istnieje 14 płyt głównych:

• Pacific Plate
• Płyta Juan de Fuca
• Płyta Ameryki Północnej
• Płyta Ameryki Południowej
• Talerz Karaibski
• Talerz Cocos
• Płyta Nazca
• Płyta Scotia
• Płyta Antarktydy
• Płyta afrykańska
• Talerz Arabski
• Płyta Eurazjatycka
• Talerz indyjsko-australijski
• Talerz Filipiński

Płytki poruszają się z prędkością około 1 do 3 cali (2,5 do 7,5 cm) rocznie. Gdy się poruszają, na ich granicach narastają presje, tworząc różnego rodzaju zdarzenia geologiczne: skorupa jest tworzona, niszczona lub kruszona; występują trzęsienia ziemi; podnoszą się pasma górskie; a kontynenty kurczą się i rosną.

Strefy subdukcji i strefy rozbieżne

Kiedy cienka płyta oceaniczna zbiegnie się z grubszą płytą kontynentalną lub zostanie do niej wciśnięta, płyta oceaniczna zostanie zepchnięta w dół, pod płytą kontynentalną. Nazywa się to strefą subdukcji i zwykle jest oznaczone głębokim wykopem. Gdy krawędź płyty oceanicznej wsuwa się w miękki, stopiony płaszcz, ciągnie ona resztę płyty. Ten proces jest nazywany ciągnięciem płyty.

Ponieważ skorupa jest konsumowana w strefach subdukcji, powstaje w strefach rozbieżnych. W tych strefach płyty odsuwają się od siebie. Najlepszym przykładem jest grzbiet środkowoatlantycki, który leży w połowie drogi między wschodnim wybrzeżem Stanów Zjednoczonych i Afryki i wyznacza granice płyt północnoamerykańskich i afrykańskich. Materiał wulkaniczny stale wylewa się z dna morskiego w miejscu płyt rozrzucających, tworząc nową skorupę morską, gdy stara skorupa przesuwa się na zewnątrz.

Góry, trzęsienia ziemi i wulkany

Kiedy dwie płyty kontynentalne zbiegają się, tworzą pasma górskie. Dzieje się tak, gdy płytki kompresują się i pchają skórkę w górę, podobnie jak fałdy w kocu. Najwyższe pasmo górskie na Ziemi, Himalaje, powstało, gdy płyta indyjsko-australijska zderzyła się z płytą euroazjatycką. W rzeczywistości płyta indyjsko-australijska nadal przesuwa się na północ, a góry wciąż rosną.

Zamiast zderzać się, niektóre płyty ocierają się o siebie. Ponieważ skały na krawędziach płyt nie mogą ślizgać się płynnie obok siebie, bardzo wolny ruch powoduje stopniowe narastanie tarcia, aż płyty „ślizgają się”, powodując trzęsienie ziemi. Awaria San Andreas w Kalifornii jest doskonałym przykładem tego poślizgu; Płyty Pacyfiku i Ameryki Północnej przesuwają się obok siebie w pobliżu tego obszaru, powodując słynne trzęsienia ziemi w Kalifornii. Siła i długość tych trzęsień ziemi są związane z tym, jak strefa zwarcia jest deformowana przez ruch płyty.

„Pierścień ognia” to ciąg aktywnych wulkanów - w tym Mt. St. Helens, Mt. Fuji, Mt. Pinatubo i inne - położone wokół obwodu Oceanu Spokojnego. Gdy porusza się w kierunku północno-zachodnim, Płyta Pacyfiku ociera się o otaczające płyty. Tarcie to powoduje, że stopiona magma jest wyrzucana wzdłuż zewnętrznych krawędzi płyty, powodując wiele wulkanów w tym obszarze.

dryf kontynentalny

Prekursorem tektoniki płyt była teoria dryfu kontynentalnego, wysunięta w 1912 r. Przez niemieckiego naukowca Alfreda Lothara Wegenera. Wegner zauważył, że wybrzeża Afryki i Ameryki Południowej były dziwnie podobne, jakby pasowały do ​​siebie. Znalazł również zapisy paleontologiczne, które ujawniły wspólne skamieliny przybrzeżne. Te i inne dane skłoniły Wegenera do postawienia hipotezy, że wszystkie kontynenty zostały kiedyś przyłączone do superkontynentu, który nazwał Pangeą, co po grecku znaczy „wszystkie ziemie”.

Zgodnie z teoriami Wegenera Pangea zaczął powoli rozpadać się 200 milionów lat temu, najpierw na dwie wielkie masy lądowe, które nazwał Gondwanaland i Laurasia, a później na kontynenty, które dziś można zobaczyć. Wyjaśniało to sprzeczne zapisy geologiczne, takie jak złoża lodowcowe na ziemiach, które obecnie są pustyniami, lub pozostałości tropikalnych roślin znalezionych na Antarktydzie. Jednak dopiero po opracowaniu teorii, w jaki sposób kontynenty mogą się poruszać, tektonika płyt stała się opłacalną nauką.