Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Mi a meghatározása egy tektonikus lemeznek?
- Miből készülnek a tektonikus lemezek?
- Mi az a lemezhatár?
- Mit csinálnak a lemezek egy földrengés során?
A földön állva nagyon keménynek és stabilnak látszik a lábad alatt. Bármelyik hegy, amelyet látsz, szilárd és változatlan. Az igazság azonban az, hogy a Föld talajformái több millió év alatt változtak és mozogtak. Ezek a terepformák a tektonikus lemezeknek felelnek meg.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A gyerekeknek szánt tektonikus lemezek meghatározása magában foglalja a földkéregnek a nagy táblákként való gondolkodását, amelyek folyékony köpeny felett mozognak. Hegyek formálódnak, és a földrengések a tektonikus lemezek határain remegnek, ahol az új talajformák emelkednek és esnek.
Mi a meghatározása egy tektonikus lemeznek?
A tektonikus lemezek meghatározásához a legjobb, ha a Föld alkotóelemeinek leírásával kezdjük. A Földnek három rétege van: a kéreg, a köpeny és a mag. A kéreg a Föld felszíne, ahol az emberek élnek. Ez a kemény felület, amelyet minden nap sétálsz. Ez egy vékony réteg, az óceán alatt vékonyabb és vastagabb olyan helyeken, ahol hegyláncok vannak, például a Himalája. A kéreg a Föld központjának szigetelésére szolgál. A kéreg alatt a köpeny szilárd. A köpeny szilárd része és a kéreg együttesen alkotja az úgynevezett litoszféra, amely sziklás. De minél tovább halad a földbe, a köpeny megolvad és nagyon forró kőzettel rendelkezik, amely megformálódhat és nyújtható megszakítás nélkül. A köpenynek ezt a részét asztenoszférának hívják.
A tektonikus lemezek meghatározásának legjobb módja az, hogy a litoszféra olyan részei, amelyek hatalmas kőlapokra vagy kéreglemezekre szakadnak. Van néhány igazán nagy lemez és néhány kisebb lemez. A fő lemezek közé tartozik az afrikai, az antarktiszi és az észak-amerikai lemezek. A tektonikus lemezek alapvetően az asztenoszférán vagy az olvadt köpenyön úsznak. Bár furcsán gondolkodni, valójában ezen a tektonikus lemezeknek nevezett táblákon úszol. És a köpeny alatt a Föld magja nagyon sűrű. Külső rétege folyékony, a mag belső rétege szilárd. Ez a mag vasból és nikkelből áll, rendkívül kemény és sűrű.
Az első ember, aki 1912-ben elméletezte a tektonikus lemezek létezését, a német geofizikus, Alfred Wegener. Megfigyelte, hogy Nyugat-Afrika és Kelet-Dél-Amerika alakjai úgy néznek ki, mintha puzzle-ként lennének egymáshoz illeszkedők. A két kontinenst és ezek illeszkedését megmutató földgömb bemutatása nagyszerű módja annak, hogy megmutassák a gyerekeknek a lemeztektonikát. Wegener úgy gondolta, hogy a kontinenseket egyszer össze kellett kapcsolniuk, és sok millió év alatt valahogy elváltak. Ezt a szuperkontinentális Pangea-t nevezte, és a kontinensek mozgalmának „kontinentális sodródásnak” nevezte. Wegener rájött, hogy a paleontológusok megfelelő fosszilis rekordokat találtak mind Dél-Amerikában, mind Afrikában. Ez megerősítette az elméletét. Más kövületeket találtak Madagaszkár és India partjain, valamint Európán és Észak-Amerikán. A talált növény- és állatfajok nem haladhattak át hatalmas óceánokon. Néhány fosszilis példához tartozik a Cynognathus földi hüllő Dél-Afrikában és Dél-Amerikában, valamint egy növény, a Glossopteris az Antarktiszon, Indiában és Ausztráliában.
Egy másik nyom volt az ősi gleccserek bizonyítéka Indiában, Afrikában, Ausztráliában és Dél-Amerikában a sziklákban. Valójában a paleoklimatológusoknak nevezett tudósok ma már tudják, hogy ezek a sávos kőzetek bizonyították, hogy a gleccserek körülbelül 300 millió évvel ezelőtt léteztek ezen a kontinenseken. Ezzel szemben Észak-Amerika akkoriban nem volt takarva a gleccserekkel. Wegener az akkori technológiájával nem tudta teljes mértékben megmagyarázni, hogyan működik a kontinentális sodródás. Később, 1929-ben, Arthur Holmes javasolta, hogy a köpeny hőkonvekcióban részesüljön. Ha valaha is láttál egy forralt vizet, láthatja, hogy néz ki a konvekció: a hő miatt a forró folyadék felfelé emelkedik. A felületre kerülve a folyadék elterjed, lehűl és visszamerül. Ez a lemeztektonika jó megjelenítése a gyerekek számára és megmutatja, hogyan működik a köpeny konvekciója. Holmes úgy gondolta, hogy a köpeny hőkonvekciója olyan fűtési és hűtési mintákat vált ki, amelyek földrészekre vezethetnek, és viszont újra lebontják őket.
Évtizedekkel később az óceánfenék kutatása során az óceáni gerincek, a geomágneses rendellenességek, a hatalmas óceáni árkok, a hibák és a szigeti ívek támaszkodtak a Holmes elképzeléseire. Harry Hess és Robert Deitz aztán elmélete szerint a tengerfenék terjedése történt, ami kiterjesztése annak, amit Holmes kitalált. A tengerfenék terjedése azt jelentette, hogy az óceánfenék szétszóródott a központból, süllyedt a szélekre, és regenerálódott. Felix Vening Meinesz, a holland geodézist talált valami nagyon érdekes dolgot az óceánról: A Föld gravitációs tere nem volt olyan erős a tenger legmélyebb részein. Ezért azt írta le, hogy ezt az alacsony sűrűségű területet a konvekciós áramok a köpeny felé húzzák. A köpenyben levő radioaktivitás okozza a hőt, amely a konvekcióhoz vezet, és ezáltal a lemez mozgását.
Miből készülnek a tektonikus lemezek?
A tektonikus lemezek a föld kéregéből vagy litoszférából készült törött darabok. Másik név a kéreg lemezek. A kontinentális kéreg kevésbé sűrű, az óceáni kéreg pedig sűrűbb. Ezek a merev lemezek különböző irányokba mozoghatnak, folyamatosan elmozdulva. Ezek alkotják a Föld „puzzle-darabjait”, amelyek egymáshoz illeszkednek. Óriási, sziklás és törékeny részei a Föld felületének, amelyek a Föld köpenyében lévő konvekciós áramok miatt mozognak.
A konvekciós hőt az urán, kálium és tórium radioaktív elemek állítják elő, a tar-szerű folyadékköpeny mélyén, az asztenoszférában. Ez egy olyan terület, ahol hihetetlen nyomás és hő van. A konvekció a közép-óceáni gerincek és az óceán fenekének felfelé történő nyomását okozza, és láva és gejzírekben láthatjuk a fűtött köpenyt. Amint a magma feláll, ellentétes irányba mozog, és ez leválasztja a tengerfenéket. Ezután repedések jelennek meg, több magma lép fel és új föld alakul ki. A közép-óceáni gerincek önmagukban képezik a Föld legnagyobb geológiai tulajdonságait. Több ezer mérföld hosszúak, és összekötik az óceán medencéit. A tudósok rögzítették a tengerfenék fokozatos terjedését az Atlanti-óceánon, a Kaliforniai-öbölben és a Vörös-tengeren. A tengerfenék lassú terjedése folytatódik, és a tektonikus lemezeket széthúzza. Végül egy gerinc egy kontinentális tányér felé mozog, és alatta belemerül a szubdukciós zónába. Ez a ciklus több millió év alatt megismétlődik.
Mi az a lemezhatár?
A lemezek határai a tektonikus lemezek határai. Ahogy a tektonikus lemezek eltolódnak és mozognak, hegyláncokat készítenek, és megváltoztatják a földet a lemezek határainál. A tektonikus lemezeket három különféle típusú lemezhatár határozza meg.
Az eltérő lemezhatárok azt a forgatókönyvet írják le, amelyben két tektonikus lemez elmozdul egymástól. Ezek a határok gyakran ingatagok, lávakitörésekkel és gejzírekkel ezen szakadékok mentén. A Magma felfelé szivárog és megszilárdul, és új kéreg alakul ki a lemezek szélein. A magma egyfajta szikla, melynek neve bazalt, mely az óceán fenekén található; ezt óceáni kéregnek is nevezik. Az eltérő lemezhatárok tehát új kéreg forrása. Az eltérő tányérhatár szárazföldi példája az afrikai Nagy Rift-völgy nevű feltűnő tulajdonság. A távoli jövőben valószínűleg a kontinens szétválni fog itt.
A tudósok a tektonikus lemezhatárokat, amelyek összekapcsolódnak, konvergens határokként határozzák meg. Néhány hegyláncban, különösen az egyenetlen hegyláncokban, láthatók a konvergáló határok bizonyítékai. Úgy néznek ki, hogy a tektonikus lemezek valóban ütköznek, és a föld becsapódik. Ilyen módon alakultak ki a Himalája hegység; az indiai lemez konvergált az eurázsiai lemezzel. Így alakultak ki a sokkal régebbi Appalache-hegység több millió évvel ezelőtt. Az Észak-Amerika Sziklás-hegység fiatalabb példája a konvergáló határokon kialakult hegyeknek. A vulkánok gyakran találhatók egymáshoz hasonló határok között. Bizonyos esetekben ezek az ütköző lemezek az óceáni kéregből a köpenybe kerülnek. Megolvad és újra megemelkedik, miközben magma áthalad azon a lemezen, amelybe ütközött. A gránit az a fajta kőzet, amely ebből az ütközésből alakul ki.
A harmadik típusú tányérhatárot transzformációs lemezhatárnak nevezzük. Ez a terület akkor fordul elő, amikor két lemez elcsúszik egymás felett. Ezen határok alatt gyakran vannak hibasávok; néha lehetnek óceán kanyonok. Az ilyen típusú lemezhatároknak nincs magma jelenléte. A transzformációs lemez határain nem alakul ki új kéreg. Noha a transzformációs tányér határok nem hoznak létre új hegyeket vagy óceánokat, azok alkalmankénti földrengések helyszínei.
Mit csinálnak a lemezek egy földrengés során?
A tektonikus lemezek határait néha hibavonalaknak is nevezik. A hibavonalak hírhedtek, mint a földrengések és a vulkánok helye. Nagyon sok geológiai tevékenység történik ezeken a határokon.
Az eltérő tányérhatáron a tányérok elmozdulnak egymástól, és gyakran láva van jelen. A terület, ahol ezek a tányérok felszakadnak, hajlamos arengésekre. A konvergens határokon földrengések fordulnak elő, amikor a tektonikus lemezek összeütköznek, például amikor szubdukció történik, és az egyik földesúr merül a másik alá. Földrengések akkor is előfordulnak, amikor a tektonikus lemezek egymás mellett csúsznak a transzformációs lemez határain. Ahogy a lemezek ezt teszik, nagyfeszültséget és súrlódást generálnak. Ez a kaliforniai földrengések leggyakoribb helyszíne. Ezek a "sztrájk-zónák" sekély földrengésekhez vezethetnek, de alkalmanként erős földrengéseket is okozhatnak. A San Andreas hiba az ilyen hiba kiváló példája.
Az úgynevezett „Tűzgyűrű” a Csendes-óceán medencében egy aktív tektonikus lemezmozgás területe. Mint ilyen, számos vulkán és földrengés következik be ezen "gyűrű" mentén.
A Hawaii-szigetek nem része a „Tűzgyűrűnek”. Ezek részét képezik az úgynevezett „forró pontnak”, ahol a magma a köpenyről a kéregre emelkedett. A magma lávaként kitör, és kupola alakú pajzsvulkánokká alakul. Maga a Hawaii-sziget egy hatalmas pajzsvulkán, amelynek nagy része az óceán felszíne alatt helyezkedik el. Ha belefoglaljuk azt a részt, amely az óceánok felszíne alatt van, akkor ez a hegy sokkal magasabb, mint az Everest-hegy! A forró pontok földrengések és kitörések ad otthont, de végül a rajtuk lévő tektonikus lemezek mozognak, és minden vulkán kihalt. Az atollnak nevezett kis szigetek valójában ősi vulkánok, amelyek az idő múlásával összeomlott forró pontokból származnak.
Noha a földrengések maguk is rövid távú és hatalmas események, ezek csak a tektonikus lemezek rövid millió mozgásának részét képezik, sok millió év alatt. Az egész kontinens hosszú távú mozgása megdöbbentő, hogy gondolkozzunk. A tudósok a fosszilis nyilvántartásból és az óceánfenék szikláin található mágneses csíkokból tudják, hogy a kontinensek megmozdultak, és a Föld mágneses mezője megfordult. Valójában a sziklanyilvántartás azt mutatja, hogy a mágneses mező többször váltott, néhány százezer év alatt. Ezekkel a mágneses óceánfenék-kőzetekkel való ragaszkodás segít a tudósoknak megérteni, hogy az óceánfenék hogyan mozognak az idő múlásával.
Több millió évvel ezentúl a kontinensek helyzete valószínűleg nagyon másképp fog kinézni, mint manapság. A Föld iránti nagy bizonyosság az, hogy továbbra is változáson megy keresztül. Ha megismerheti a lemeztektonika működését, ez csak tovább növeli ennek a dinamikus Földnek a megértését.