Геолозите имат обяснение - научна теория - за това как се държи повърхността на Земята, наречена тектоника на плочите. Тектоника означава мащабна структура. Така че "тектоника на плочите" казва, че мащабната структура на външната обвивка на Земята е набор от плочи. (виж картата)
Тектонични плочи
Тектонските плочи не съответстват напълно на континентите и океаните на земната повърхност. Плочата в Северна Америка, например, се простира от западния бряг на САЩ и Канада до средата на Атлантическия океан. А Тихоокеанската плоча включва част от Калифорния, както и по-голямата част от Тихия океан (виж списък на табели). Това е така, защото континентите и океанските басейни са част от земната кора. Но плочите са направени от сравнително студена и твърда скала, която се простира по-дълбоко от кора в горната мантия. Частта от Земята, която изгражда плочите, се нарича литосфера. Средна дебелина е около 100 километра, но това варира значително от място на място. (виж За литосферата)
Литосферата е твърда скала, твърда и твърда като стомана. Под него е по-мек, по-горещ слой от твърда скала, наречен астеносфера ("es-THEEN-osphere"), който се простира до дълбочина около 220 километра. Тъй като е при горещи температури, скалата на астеносферата е слаба („астено-“ означава слаба на научен гръцки). Той не може да устои на бавния стрес и се огъва по пластичен начин, подобно на щанга на турски тафти. В действителност литосферата плава върху астеносферата, въпреки че и двете са твърда скала.
Движения на плочи
Плочите постоянно променят положение, движат се бавно над астеносферата. „Бавно“ означава по-бавно, отколкото расте ноктите, не повече от няколко сантиметра годишно. Можем да измерваме техните движения директно чрез GPS и други методи за измерване на дълги разстояния (геодезически), а геоложките данни показват, че те са се движили по същия начин в миналото. През много милиони години континентите са пътували навсякъде по земното кълбо. (виж Измерване на движението на плочите)
Плочите се движат една спрямо друга по три начина: те се движат заедно (сближават се), отдалечават се (разминават се) или се движат покрай една друга. Затова обикновено се казва, че плочите имат три вида ръбове или граници: конвергентни, дивергентни и трансформационни.
- При конвергенция, когато водещият ръб на плоча се среща с друга плоча, една от тях се обръща надолу. Това движение надолу се нарича понижаване. Подадените плочи се движат надолу в и през астеносферата и постепенно изчезват. (виж За конвергентните зони)
- Плочите се разминават във вулканични зони в океанските басейни, в срединните океански хребети. Това са дълги, огромни пукнатини, при които лавата се издига отдолу и замръзва в ново литосфера. Двете страни на пукнатината непрекъснато се раздробяват и по този начин плочите придобиват нов материал. Северноатлантическият остров на Исландия е най-важният пример за различаваща се зона над морското равнище. (виж За разминаващите се зони)
- Там, където плочите се движат покрай една друга, се нарича граница на трансформация. Те не са толкова често срещани, колкото другите две граници. Най- Сан Андреас вина на Калифорния е добре известен пример. (виж За трансформите)
- Точките, където се срещат краищата на три плочи, се наричат тройни кръстовища. Те се движат по земната повърхност в отговор на различните движения на трите плочи. (виж Тройни кръстовища)
Основната анимационна карта на плочите използва само тези три типа граници. Въпреки това много граници на плочата не са остри линии, а по-скоро са дифузни зони. Те възлизат на около 15 процента от общия брой на света и се появяват в по-реалистични карти на плочи. Дифузните граници в Съединените щати включват по-голямата част от Аляска и провинцията на басейна и река в западните щати. По-голямата част от Китай и цял Иран също са дифузни гранични зони.
Какво обяснява тектониката на плочите
Тектониката на плочите отговаря на много основни геоложки въпроси:
- В трите различни вида граници движението на плочите създава отличителни видове разрушения на земетресението. (виж Типове грешки в ядро)
- Повечето големи планински вериги са свързани с конвергенцията на плочите, което отговаря на дългогодишна загадка. (виж Проблема с планината)
- Вкаменелостите свидетелстват, че някога континентите са били свързани, които са далеч един от друг; където веднъж обяснихме това чрез издигането и падането на сухопътните мостове, днес знаем, че движенията на плочите са отговорни.
- Световният морски под е геологически млад, защото старата океанска кора изчезва при поглъщане. (виж За субдукцията)
- Повечето вулкани в света са свързани с поглъщане. (вижте за Arc вулканизма)
Тектониката на плочите също ни позволява да задаваме и отговаряме на нови видове въпроси:
- Можем да изградим карти на световната география в миналото на геологията - палеогеографски карти - и да моделираме древен климат.
- Можем да проучим как масови изчезвания са свързани с ефекти на тектоника на плочи като вулканизма. (виж Изчезване: На съдбата на видовете)
- Можем да проучим как взаимодействията на плочите са повлияли на геоложката история на конкретен регион.
Тектонски въпроси на плочата
Геолозите изучават няколко основни въпроса относно самата тектоника на плочите:
- Какво движи плочите?
- Какво създава вулкани в „горещи точки“ като Хавай, които са извън зоните на субдукция? (виж Алтернатива на горещата точка)
- Колко твърди са плочите и колко точно са техните граници?
- Кога започна тектониката на плочите и как?
- Как е свързана тектониката на плочите със земната мантия отдолу? (виж За мантията)
- Какво се случва с потиснатите плочи? (виж Смъртта на плочите)
- През какъв цикъл преминават материалите на плочите?
Тектониката на плочите е уникална за Земята. Но научаването за това през последните 40 години даде на учените много теоретични инструменти, за да разберат други планети, дори тези, които обикалят други звезди. За останалите от нас тектониката на плочите е проста теория, която помага да се осмисли лицето на Земята.