Uzziniet par plātņu tektonikas vēsturi un principiem

(Grafika no Getty Images)

Plātņu tektonika ir zinātniska teorija, kas mēģina izskaidrot Zemes litosfēras kustības, kas ir veidojušas ainavas iezīmes, kuras mēs šodien redzam visā pasaulē. Pēc definīcijas vārds “plāksne” ģeoloģiskajā izpratnē nozīmē lielu cieta iežu plāksni. “Tektonika” ir daļa no grieķu saknes, kas nozīmē “būvēt”, un kopā šie termini definē, kā Zemes virsma ir veidota no kustīgām plāksnēm.

Pati plākšņu tektonikas teorija saka, ka Zemes litosfēru veido atsevišķas plāksnes, kas ir sadalītas vairāk nekā duci lielos un mazos cieto iežu gabaliņos. Šīs sadrumstalotās plāksnes atrodas blakus viena otrai virs Zemes vairāk šķidruma apakšējā apvalka lai izveidotu dažāda veida plātņu robežas, kas miljoniem gadu ir veidojušas Zemes ainavu.

Kontinentālā dreifēšanas teorija

Plātņu tektonika izauga no teorijas, kuru 20. gadsimta sākumā pirmo reizi izstrādāja meteorologs Alfrēds Vēgeners . 1912. gadā Vegeners pamanīja, ka Dienvidamerikas austrumu piekrastes un Āfrikas rietumu krasta piekrastes līnijas, šķiet, sader kopā kā mozaīka.

Turpmāka zemeslodes izpēte atklāja, ka visi Zemes kontinenti kaut kā sader kopā, un Vēgeners ierosināja ideju, ka visi kontinenti vienā reizē bija savienoti vienā superkontinentā, ko sauca. Brīnums . Viņš uzskatīja, ka kontinenti pamazām sāka attālināties apmēram pirms 300 miljoniem gadu - šī bija viņa teorija, kas kļuva pazīstama kā kontinentu novirze.

Galvenā Vēgenera sākotnējās teorijas problēma bija tā, ka viņš nebija pārliecināts par to, kā kontinenti attālinājās viens no otra. Veicot pētījumus, lai atrastu kontinentālās novirzes mehānismu, Vegeners saskārās ar fosiliem pierādījumiem, kas atbalstīja viņa sākotnējo Pangaea teoriju. Turklāt viņam radās idejas par to, kā pasaules kalnu grēdu veidošanā darbojās kontinentālais dreifs. Vegeners apgalvoja, ka Zemes kontinentu priekšējās malas, pārvietojoties, sadūrās viena ar otru, izraisot zeme sagrūšanu un kalnu grēdas. Viņš kā piemēru izmantoja Indijas pārcelšanos uz Āzijas kontinentu, lai izveidotu Himalajus.

Galu galā Vēgeners nāca klajā ar ideju, kas kā kontinentālās novirzes mehānismu minēja Zemes rotāciju un tās centrbēdzes spēku virzienā uz ekvatoru. Viņš teica, ka Pangea sākās Dienvidpolā un Zemes rotācijas rezultātā tā sabruka, nosūtot kontinentus uz ekvatoru. Zinātnieku aprindās šo ideju noraidīja, un arī viņa teorija par kontinentālo novirzi tika noraidīta.

Termiskās konvekcijas teorija

1929. gadā britu ģeologs Artūrs Holmss ieviesa termiskās konvekcijas teoriju, lai izskaidrotu Zemes kontinentu kustību. Viņš teica, ka, vielu karsējot, tās blīvums samazinās un paaugstinās, līdz tā pietiekami atdziest, lai atkal nogrimtu. Saskaņā ar Holmsa teikto, tieši šis Zemes apvalka sildīšanas un dzesēšanas cikls izraisīja kontinentu pārvietošanos. Šī ideja tolaik ieguva ļoti maz uzmanības.

Līdz 20. gadsimta 60. gadiem Holmsa ideja sāka iegūt lielāku uzticamību, jo zinātnieki palielināja izpratni par okeāna dibenu, izmantojot kartēšanu, atklāja okeāna vidusdaļas grēdas un uzzināja vairāk par tās vecumu. 1961. un 1962. gadā zinātnieki ierosināja mantijas konvekcijas izraisītu jūras dibena izplatīšanās procesu, lai izskaidrotu Zemes kontinentu kustību un plātņu tektoniku.

Plākšņu tektonikas principi mūsdienās

Zinātniekiem mūsdienās ir labāka izpratne par tektonisko plākšņu uzbūvi, to kustības virzītājspēkiem un veidiem, kā tie mijiedarbojas savā starpā. Pati tektoniskā plāksne tiek definēta kā stingrs Zemes litosfēras segments, kas pārvietojas atsevišķi no apkārtējiem.

Zemes tektonisko plātņu kustībai ir trīs galvenie virzītājspēki. Tie ir mantijas konvekcija, gravitācija un Zemes rotācija.

Mantijas konvekcija

Mantijas konvekcija ir visplašāk pētītā tektonisko plākšņu kustības metode, un tā ir ļoti līdzīga Holmsa 1929. gadā izstrādātajai teorijai. Zemes augšējā apvalkā ir lielas izkausēta materiāla konvekcijas strāvas. Tā kā šīs straumes pārraida enerģiju uz Zemes astenosfēru (Zemes apakšējā apvalka šķidro daļu zem litosfēras), jauns litosfēras materiāls tiek virzīts uz augšu zemes garozas virzienā. Pierādījumi par to ir redzami okeāna vidus grēdās, kur jaunāka zeme tiek izspiesta caur grēdu, liekot vecākajai zemei ​​pārvietoties un prom no grēdas, tādējādi pārvietojot tektoniskās plāksnes.

Gravitācija un Zemes rotācija

Gravitācija ir sekundārs dzinējspēks Zemes tektonisko plākšņu kustībai. Okeāna vidus grēdās augstums ir augstāks par apkārtējo okeāna dibenu. Tā kā konvekcijas straumes Zemē izraisa jauna litosfēras materiāla pacelšanos un izplatīšanos no grēdas, gravitācija liek vecākajam materiālam nogrimt okeāna dibena virzienā un veicina plākšņu kustību. Zemes rotācija ir pēdējais Zemes plākšņu kustības mehānisms, taču tas ir niecīgs, salīdzinot ar mantijas konvekciju un gravitāciju.

Plātņu robežu veidošanās

Kad Zemes tektoniskās plāksnes pārvietojas, tās mijiedarbojas vairākos dažādos veidos un veido dažāda veida plātņu robežas. Atšķirīgas robežas ir vieta, kur plāksnes attālinās viena no otras un veidojas jauna garoza. Okeāna vidus grēdas ir atšķirīgu robežu piemērs. Konverģences robežas ir vietas, kur plāksnes saduras viena ar otru un izraisa vienas plāksnes subdukciju zem otras. Transformācijas robežas ir pēdējais plākšņu robežu veids, un šajās vietās jauna garoza neveidojas un neviena netiek iznīcināta. Tā vietā plāksnes horizontāli slīd viena otrai garām. Neatkarīgi no robežas veida, Zemes tektonisko plākšņu kustība ir būtiska, veidojot dažādas ainavas iezīmes, kuras mēs šodien redzam visā pasaulē.

Ir septiņas galvenās tektoniskās plāksnes (Ziemeļamerika, Dienvidamerika, Eirāzija, Āfrika, IndoAustrālija, Klusais okeāns un Antarktīda), kā arī daudzas mazākas mikroplātnes, piemēram, Huana de Fukas plāksne netālu no Vašingtonas štata ASV.

Lai uzzinātu vairāk par plātņu tektoniku, apmeklējiet USGS vietni Šī dinamiskā zeme: stāsts par plātņu tektoniku .