A sík-tektonika az a tudományos elmélet, amely megkísérli megmagyarázni a Föld litoszféra mozgásait, amelyek képezték a táj jellegzetességeit, amelyeket ma a világ minden táján látunk. Meghatározása szerint a "lemez" szó földtani értelemben egy nagy darab szilárd kőzetet jelent. A "tektonika" a görög gyökér része az "építeni", és a kifejezések együttesen meghatározzák, hogyan épül fel a Föld felülete mozgó lemezekből.
Maga a lemeztektonika elmélete azt mondja, hogy a Föld litoszférája önálló lemezekből áll, amelyeket több mint tucat nagy és kicsi szilárd kőzet darabokra bontanak. Ezek a széttöredezett lemezek egymás mellett lovagolnak a Föld tetején folyékonyabb alsó köpeny különféle típusú tányérkeretek létrehozására, amelyek több millió év alatt alakították a Föld táját.
A lemeztektonika története
A lemeztektonika egy olyan elméletből nőtt ki, amelyet először a 20. század elején fejlesztettek ki a meteorológus Alfred Wegener. 1912-ben Wegener észrevette, hogy Dél-Amerika keleti partjának és Afrika nyugati partjának partvidéke úgy tűnik, mintha egy kirakós játék lenne.
A földgömb további vizsgálata során kiderült, hogy a Föld összes földrésze valamilyen módon illeszkedik egymáshoz Wegener azt javasolta, hogy az összes kontinens egyszerre egyetlen szuperkontinensen legyen összekapcsolva hívott Pangea. Úgy gondolta, hogy a kontinensek fokozatosan szétválnak mintegy 300 millió évvel ezelőtt - ez volt az ő elmélete, amelyet kontinentális sodródásnak hívtak.
A Wegener kezdeti elméletének fő problémája az volt, hogy nem volt biztos abban, hogyan mozognak a kontinensek egymástól. A kontinentális sodródás mechanizmusának kutatására irányuló kutatása során Wegener fosszilis bizonyítékokkal találkozott, amelyek támogatták Pangea eredeti elméletét. Ezen túlmenően ötleteket fogalmazott meg arról, hogy a kontinentális sodródás hogyan működik a világ hegyvonulatainak építésében. Wegener azt állította, hogy a Föld kontinenseinek vezető szélei ütköztek egymással, miközben elmozdultak, és a föld összegyűlt, és hegyvidékeket képez. Például Indiát az ázsiai kontinensre költözve alakította ki a Himalájában.
Végül Wegener előállt egy olyan ötlettel, amely a Föld forgását és centrifugális erejét az Egyenlítő felé irányította, mint a kontinentális sodródás mechanizmusát. Azt mondta, hogy Pangea a déli sarkon indult, és a Föld forgása végül felbomlott, és a földrészeket az Egyenlítő felé irányította. Ezt a gondolatot a tudományos közösség elutasította, és a kontinentális sodródás elméletét is elutasította.
1929-ben Arthur Holmes, a brit geológus bevezette a hőkonvekció elméletét, hogy megmagyarázza a Föld földrészeinek mozgását. Azt mondta, hogy amikor egy anyag melegszik, sűrűsége csökken, és addig nő, amíg eléggé lehűl ahhoz, hogy ismét süllyedjen. Holmes szerint a Föld köpenyének ez a hevítési és hűtési ciklusa okozta a kontinensek mozgását. Ez az ötlet akkoriban nagyon kevés figyelmet kapott.
Az 1960-as évekre Holmes gondolata nagyobb hitelességet kezdett szerezni, amikor a tudósok térképezéssel javították az óceánfenék megértését, felfedezték az óceán közepén fekvő gerinceket és többet megtudtak koráról. 1961-ben és 1962-ben a tudósok javaslatot tettek a tengerfenék terjedésének, amelyet a köpenykonvekció okozott, hogy megmagyarázzák a Föld földrészeinek mozgását és a lemeztektonikát.
A lemeztektonika alapelvei manapság
A tudósok ma jobban megértik a tektonikus lemezek felépítését, mozgásuk mozgatórugóit és egymás kölcsönhatásának módját. Maga a tektonikus lemez a Föld litoszféra merev szegmenseként határozható meg, amely külön mozog a körülvevőktől.
A Föld tektonikus lemezeinek három fő mozgatórugója van. Ezek köpenykonvekció, gravitáció és a Föld forgása. A köpenykonvekció a tektonikus lemezmozgás legszélesebb körben vizsgált módszere, és nagyon hasonlít a Holmes által 1929-ben kifejlesztett elmélethez. Az Föld felső köpenyében nagy olvadt anyag konvekciós áram van. Mivel ezek az áramok továbbítják az energiát a Föld asztenoszférájába (a Föld alsó köpenyének folyékony része a litoszféra alatt), az új litoszférikus anyag felfelé tolódik a földkéreg felé. Ennek bizonyítéka az óceán közepén fekvő gerinceknél mutatkozik meg, ahol a fiatalabb talajt a hegygerincen keresztül tolják fel, aminek következtében az öregebb tavak elmozdulnak és távolodnak a gerinctől, ezáltal mozgatva a tektonikus lemezeket.
A gravitáció egy másodlagos hajtóereje a Föld tektonikus lemezeinek mozgására. Az óceángerinc közepén a tengerszint feletti magasság magasabb, mint a környező óceán fenekén. Mivel a konvekciós áramok a Földön új litoszféra anyagot keltenek és elterjednek a gerinc, a gravitáció miatt az idősebb anyagok az óceán fenekéhez süllyednek, és elősegítik a tányérok. A Föld forgása a Föld lemezek mozgásának végső mechanizmusa, de a köpeny konvekciójával és gravitációjával összehasonlítva kisebb.
Ahogy a Föld tektonikus tányérai mozognak, sokféle módon kölcsönhatásba lépnek, és különféle tányérhatárokat képeznek. Az eltérő határok között helyezkednek el a lemezek egymástól, és létrejön az új kéreg. A közép-óceáni gerincek példák az eltérő határokra. Az egymással konvergáló határok között a lemezek ütköznek egymással, és az egyik lemez a másik alá kerül. A transzformációs határok a lemez végső típusa, és ezeken a helyeken nem keletkezik új kéreg, és egyik sem semmisül meg. Ehelyett a lemezek vízszintesen elcsúsznak egymás felett. Nem számít a határ típusa, a Föld tektonikus lemezeinek mozgása elengedhetetlen a különböző tájjellemzők kialakításához, amelyeket ma a világon látunk.
Hány tektonikus lemez van a Földön?
Hét fő tektonikus lemez létezik (Észak-Amerika, Dél-Amerika, Eurázsia, Afrika, indo-ausztrál, csendes-óceáni és Antarktisz), valamint számos kisebb mikrotáblát, például a Juan de Fuca tányért, az Egyesült Államok államának közelében Washington (lemezek térképe).
Ha többet szeretne tudni a lemeztektonikáról, látogasson el az USGS webhelyre Ez a dinamikus föld: a lemeztektonika története.