Mitä sinun tulisi tietää levytektonikasta

Levytektooniikka on tieteellinen teoria, joka pyrkii selittämään Maan litosfäärin liikkeet, jotka ovat muodostaneet maiseman piirteet, joita näemme nykyään ympäri maailmaa. Määritelmän mukaan sana "levy" tarkoittaa geologisella tasolla suurta kiinteän kiven laattaa. "Tektoniikka" on osa kreikan juuria "rakentaa" ja termit määrittelevät yhdessä, kuinka Maan pinta on rakennettu liikkuvista levyistä.

Itse levytektonian teoria sanoo, että Maan litosfääri koostuu yksittäisistä levyistä, jotka on hajotettu yli kymmeneksi suureksi ja pieneksi kappaleeksi kiinteää kallioperää. Nämä pirstoutuneet levyt kulkevat vierekkäin maan päällä nesteellisempi alavaippa luoda erityyppisiä levyrajoja, jotka ovat muokanneet maapallon maisemaa miljoonien vuosien aikana.

Levytektoniikka kasvoi teoriasta, jonka meteorologi kehitti ensin 1900-luvun alkupuolella Alfred Wegener. Vuonna 1912 Wegener huomasi, että Etelä-Amerikan itärannikon ja Afrikan länsirannikon rantaviivat näyttivät sopivan yhteen palapelinä.

Maapallon jatkotutkimus paljasti, että kaikki Maan mantereet sopivat yhteen jotenkin ja Wegener ehdotti ajatusta, jonka mukaan kaikki maanosat oli kerrallaan kytketty yhteen superosaan nimeltään Pangea. Hän uskoi, että maanosat alkoivat vähitellen ajautua toisistaan ​​noin 300 miljoonaa vuotta sitten - tämä oli hänen teoriansa, joka tunnetaan mantereen ajautumisena.

Suurin ongelma Wegenerin alkuperäisessä teoriassa oli se, että hän ei ollut varma siitä, miten maanosat liikkuivat toisistaan. Koko tutkimuksensa löytääkseen mekanismin mantereen ajautumiseen, Wegener löysi fossiilisia todisteita, jotka tukivat hänen alkuperäistä Pangean teoriaansa. Lisäksi hän esitti ideoita siitä, kuinka mannermainen ajo toimi maailman vuoristojen rakennuksessa. Wegener väitti, että maapallon mantereiden etureunat törmäsivät toisiinsa liikkuessaan aiheuttaen maan kasaantumisen ja muodostaen vuoristoja. Hän käytti Intiaa muuttaessaan Aasian mantereelle muodostamaan esimerkkinä Himalaja.

Lopulta Wegener keksi idean, joka mainitsi maan kiertymisen ja sen keskipakoisvoiman kohti päiväntasaajaa mantereen ajautumisen mekanismina. Hän kertoi, että Pangea alkoi etelänavasta ja maapallon kierto aiheutti sen lopulta hajoamisen lähettämällä maanosat päiväntasaajan suuntaan. Tiedeyhteisö hylkäsi tämän ajatuksen ja myös hänen mantereen ajautumisensa teoria hylättiin.

Vuonna 1929 brittiläinen geologi Arthur Holmes esitteli lämpökonvektion teorian selittääkseen maan mantereiden liikkumista. Hän sanoi, että aineen kuumentuessa sen tiheys vähenee ja se nousee, kunnes se jäähtyy tarpeeksi uppoaakseen uudelleen. Holmesin mukaan maanosien tämä lämmitys- ja jäähdytyskierros sai aikaan mantereiden liikkumisen. Tämä ajatus sai tuolloin hyvin vähän huomiota.

1960-luvulle mennessä Holmesin idea alkoi saada enemmän uskottavuutta, kun tutkijat kasvattivat ymmärrystään merenpohjasta kartoittamalla, löysivät sen puolivälissä valtameren harjut ja oppivat enemmän sen iästä. Vuosina 1961 ja 1962 tutkijat ehdottivat vaipan konvektiosta johtuvaa merenpohjan leviämisprosessia selittämään maan mantereiden ja levytektonian liikkumista.

Tutkijat ymmärtävät nykyään paremmin tektonisten levyjen rakenteen, niiden liikkumisen voimat ja tavat, joilla he ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Itse tektoninen levy määritellään maapallon litosfäärin jäykäksi segmentiksi, joka liikkuu erillään sitä ympäröivistä.

Maan tektonisten levyjen liikkeelle on kolme päävoimaa. Ne ovat vaipan konvektio, painovoima ja maan kierto. Vaipan konvektio on laajimmin tutkittu tektonisen levyn liikkeen menetelmä ja se on hyvin samanlainen kuin Holmesin vuonna 1929 kehittämä teoria. Maan ylemmässä vaipassa on sulan materiaalin suuria konvektiovirtauksia. Kun nämä virrat välittävät energiaa maan astenosfääriin (maapallon alavaipan nestemäinen osa litosfäärin alapuolelle), uusi litosfäärinen materiaali työnnetään kohti maankuorta. Todisteet tästä esitetään valtameren puolivälissä, joissa nuorempi maa työntyy harjanteen läpi, jolloin vanhempi maa siirtyy pois ja pois harjanteesta, siirtäen siten tektonisia levyjä.

Painovoima on toissijainen käyttövoima maapallon tektonisten levyjen liikkeelle. Valtamerten puolivälissä korkeus on korkeampi kuin ympäröivä merenpohja. Kun konvektion virta maapallossa aiheuttaa uuden litosfäärisen materiaalin nousun ja leviämisen pois harjanne, painovoima aiheuttaa sen, että vanhempi materiaali uppoaa kohti merenpohjaa ja auttaa sen liikkumista levyt. Maan kierto on viimeinen mekanismi maapallon levyjen liikkeelle, mutta se on vähäinen verrattuna vaipan konvektioon ja painovoimaan.

Maan tektonisten levyjen liikkuessa ne ovat vuorovaikutuksessa useilla eri tavoilla ja muodostavat erityyppisiä levyjen rajoja. Erilaiset rajat ovat silloin, kun levyt liikkuvat toisistaan ​​ja syntyy uusi kuori. Keskimmäiset valtameret ovat harvinaisia ​​rajoja. Konvergenssit rajat ovat silloin, kun levyt törmäävät toisiinsa aiheuttaen yhden levyn heikentymisen toisen alla. Muunnosrajat ovat viimeinen tyyppinen levyraja, ja näissä paikoissa ei muodostu uutta kuorta eikä mitään tuhoudu. Sen sijaan levyt liukuvat vaakatasossa toistensa ohi. Riippumatta rajatyypistä, Maan tektonisten levyjen liikkuminen on välttämätöntä nykyisten maisemaominaisuuksien muodostumiselle.

Suuria tektonisia levyjä on seitsemän (Pohjois-Amerikka, Etelä-Amerikka, Euraasia, Afrikka, Indo-Australian, Tyynenmeren ja Etelämanner) sekä monia pienempiä mikrolevyjä, kuten Juan de Fuca -levy lähellä Yhdysvaltojen osavaltiota Washington (lautasten kartta).

Lisätietoja levytektonikasta on USGS-verkkosivustolla Tämä dynaaminen maa: Tarina Plate Tectonics.