У геологов есть объяснение - научная теория - того, как ведет себя поверхность Земли, называемая тектоникой плит. Тектоника означает крупномасштабную структуру. Итак, «тектоника плит» говорит о том, что крупномасштабная структура внешней оболочки Земли представляет собой набор плит. (см. карту)
Тектонические плиты
Тектонические плиты не совсем соответствуют континентам и океанам на поверхности Земли. Например, плита Северной Америки простирается от западного побережья США и Канады до середины Атлантического океана. И Тихоокеанская плита включает в себя кусок Калифорнии, а также большую часть Тихого океана (см. список табличек). Это потому, что континенты и океанические бассейны являются частью земной коры. Но пластины сделаны из относительно холодной и твердой породы, и это распространяется глубже, чем кора в верхнюю мантию. Часть Земли, из которой состоят плиты, называется литосферой. В среднем его толщина составляет около 100 километров, но это сильно зависит от места. (видеть О литосфере)
Литосфера представляет собой сплошную скалу, жесткую и жесткую, как сталь. Под ним находится более мягкий и горячий слой твердой породы, называемый астеносферой («es-THEEN-osphere»), который простирается до глубины около 220 километров. Потому что при раскаленных температурах скала астеносферы слаба («астено» означает слабый в научном греческом). Он не может противостоять медленному стрессу и изгибается пластично, как кусок турецкой ириски. По сути, литосфера плавает на астеносфере, хотя обе они сплошные породы.
Движения плит
Плиты постоянно меняют положение, медленно перемещаясь по астеносфере. «Медленно» означает, что ногти растут медленнее, не более нескольких сантиметров в год. Мы можем измерить их перемещения непосредственно с помощью GPS и других методов измерения на больших расстояниях (геодезических), и геологические данные показывают, что в прошлом они двигались таким же образом. На протяжении многих миллионов лет континенты путешествовали по всему миру. (видеть Измерение движения плиты)
Плиты движутся относительно друг друга тремя способами: они движутся вместе (сходятся), они раздвигаются (расходятся) или движутся мимо друг друга. Поэтому обычно говорят, что пластины имеют три типа ребер или границ: сходящиеся, расходящиеся и трансформируемые.
- В конвергенции, когда передний край пластины встречает другую пластину, один из них поворачивается вниз. Это движение вниз называется субдукцией. Субдуцированные пластины движутся вниз и через астеносферу и постепенно исчезают. (видеть О конвергентных зонах)
- Плиты расходятся в вулканических зонах океанических бассейнов, срединно-океанических хребтов. Это длинные, огромные трещины, где лава поднимается снизу и замерзает литосфера. Две стороны трещины постоянно раздвигаются, и таким образом пластины получают новый материал. Североатлантический остров Исландии является ярким примером дивергентной зоны над уровнем моря. (видеть О расходящихся зонах)
- То, где пластины движутся мимо друг друга, называется границей преобразования. Они не так распространены, как две другие границы. Сан-Андреас вина Калифорнии - известный пример. (видеть О трансформациях)
- Точки, где сходятся края трех пластин, называются тройными соединениями. Они движутся по поверхности Земли в ответ на различные движения трех пластин. (видеть Тройные соединения)
Базовая карикатура на картах использует только эти три типа границ. Однако многие границы плит - это не острые линии, а скорее диффузные зоны. Они составляют около 15 процентов от общего количества в мире и появляются в более реалистичные карты. Диффузные границы в Соединенных Штатах включают большую часть Аляски и провинцию Бассейна и Диапазона в западных штатах. Большая часть Китая и весь Иран также являются диффузными пограничными зонами.
Что объясняет тектоника плит
Тектоника плит отвечает на многие основные геологические вопросы:
- На трех различных типах границы движение плит создает отличительные виды разломов землетрясений. (видеть Типы неисправностей в двух словах)
- Большинство крупных горных хребтов связаны с конвергенцией плит, что отвечает давней загадке. (см. Гора Проблема)
- Ископаемые данные свидетельствуют о том, что когда-то континенты были связаны, которые сегодня очень далеки; где когда-то мы объяснили это взлет и падение сухопутных мостовСегодня мы знаем, что движения плит ответственны.
- Морское дно мира геологически молодо, потому что старая океаническая кора исчезает в результате субдукции. (видеть О субдукции)
- Большинство вулканов в мире связаны с субдукцией. (см. О дуговом вулканизме)
Тектоника плит также позволяет нам задавать и отвечать на новые вопросы:
- Мы можем строить карты географии мира в геологическом прошлом - палеогеографические карты - и моделировать древний климат.
- Мы можем изучить, как массовые вымирания связаны с последствиями тектоника плит такой как вулканизм. (видеть Вымирание: о судьбе видов)
- Мы можем исследовать, как взаимодействия плит повлияли на геологическую историю конкретного региона.
Тектонические вопросы
Геологи изучают несколько основных вопросов о самой тектонике плит:
- Что движет тарелки?
- Что создает вулканы в «горячих точках», таких как Гавайи, которые находятся вне зон субдукции? (видеть Альтернатива Горячей точки)
- Насколько жестки пластины и насколько точны их границы?
- Когда началась тектоника плит и как?
- Как тектоника плит связана с мантией Земли внизу? (видеть О мантии)
- Что происходит с субдуцированными пластинами? (видеть Смерть пластин)
- Какой цикл проходит материал пластин?
Тектоника плит уникальна для Земли. Но изучение этого в течение последних 40 лет дало ученым много теоретических инструментов для понимания других планет, даже тех, которые вращаются вокруг других звезд. Для остальных из нас тектоника плит - это простая теория, которая помогает понять лицо Земли.