Plattektonik är studiet av hur jordskorpan formas av geologiska krafter. Den bygger på förståelsen att skorpan är uppdelad i stora bitar, eller plattor, som sitter på den smälta magma som finns under ytan. Strömmar inom det inre gör att plattorna rör sig, vilket orsakar många olika geologiska händelser, inklusive jordbävningar och bildandet av berg och vulkaner. Att förstå hur plattor rör sig och interagerar är huvudsyftet med plattektoniken.
Jordskorpan
Även om det kan verka som att jordskorpan är ett fast skal, hävdar plattektoniken att den är sprucken i flera stora bitar. Dessa bitar kallas tektoniska plattor, och de är i genomsnitt cirka 50 km tjocka. Under plattorna finns det delvis smälta lagret av jordens kärna, som kallas manteln. Manteln är i ett konstant rörelsetillstånd, driven av värme från jordens inre kärna; det fungerar som ett löpande band som långsamt flyttar plattorna som flyter ovanför.
Enligt plattektoniken finns det 14 huvudplattor:
Stillahavsplatta
Juan de Fuca tallrik
Nordamerikansk tallrik
Sydamerikansk tallrik
Karibisk tallrik
Cocos tallrik
Nazca tallrik
Scotia tallrik
Antarktis plattan
Afrikansk tallrik
Arabisk tallrik
Eurasisk tallrik
Indisk-australisk tallrik
Filippinsk tallrik
Plattorna rör sig med en hastighet av cirka 1 till 3 tum (2.5 till 7.5 cm) per år. När de rör sig byggs tryck vid deras gränser, vilket skapar olika typer av geologiska händelser: skorpa skapas, förstörs eller krossas; jordbävningar inträffar; bergskedjor reser sig; och kontinenter krymper och växer.
Subduktionszoner och divergerande zoner
När en tunn oceanisk platta konvergerar med – eller trycks in i – en tjockare kontinentalplatta, kommer den oceaniska plattan att tryckas nedåt, under kontinentalplattan. Detta kallas en subduktionszon och är vanligtvis markerad av ett djupt dike. När kanten på den oceaniska plattan glider in i den mjuka, smälta manteln, drar den resten av plattan med sig. Denna process kallas plattdrag.
Eftersom skorpan konsumeras i subduktionszoner, skapas den i divergerande zoner. I dessa zoner drar plattorna bort från varandra. Det bästa exemplet är den mittatlantiska åsen, som ligger halvvägs mellan USA:s och Afrikas östkust, och markerar plattgränserna för de nordamerikanska och afrikanska plattorna. Vulkaniskt material väller ständigt upp från havsbotten vid platsen för spridningsplattorna, vilket skapar ny havsskorpa när den gamla skorpan rör sig utåt.
Berg, jordbävningar och vulkaner
När två kontinentalplattor konvergerar skapar de bergskedjor. Detta inträffar när plattorna komprimeras och trycker skorpan uppåt, ungefär som vecken i en filt. Den högsta bergskedjan på jorden, Himalaya, bildades när den indisk-australiska plattan kolliderade med den eurasiska plattan. Faktum är att den indiska-australiska plattan fortsätter att röra sig norrut, och bergen växer fortfarande.
Istället för att krocka gnuggar vissa plattor förbi varandra. Eftersom stenarna på plattornas kanter inte kan glida smidigt förbi varandra, gör den mycket långsamma rörelsen att friktionen byggs upp gradvis tills plattorna ”glider”, vilket orsakar en jordbävning. San Andreas-felet i Kalifornien är ett utmärkt exempel på denna glidning; Stillahavs- och Nordamerikanska plattorna glider förbi varandra nära detta område, vilket orsakar Kaliforniens berömda jordbävningar. Styrkan och längden på dessa jordbävningar är relaterade till hur förkastningszonen deformeras av plattans rörelse.
”Ring of Fire” är en rad aktiva vulkaner – inklusive Mount St Helens, Mount Fuji, Mount Pinatubo och andra – som ligger runt Stilla havets omkrets. När den rör sig i nordvästlig riktning, gnuggar Stillahavsplattan mot omgivande plattor. Denna gnidning gör att smält magma trycks upp längs plattans yttre kanter, vilket orsakar många av vulkanerna i detta område.
kontinentaldrift
En föregångare till plattektoniken var teorin om kontinentaldrift, som lades fram 1912 av den tyske vetenskapsmannen Alfred Lothar Wegener. Wegner observerade att kustlinjerna i Afrika och Sydamerika var konstigt lika, som om de kunde passa ihop. Han hittade också paleontologiska register som avslöjade gemensamma kustfossiler. Denna och andra data fick Wegener att anta att alla kontinenter en gång förenades i en superkontinent som han kallade Pangea, vilket är grekiska för ”alla länder”.
Enligt Wegeners teorier började Pangea sakta bryta isär för 200 miljoner år sedan, först i två enorma landmassor, som han döpte till Gondwanaland och Laurasia, och senare till de kontinenter som vi ser idag. Detta förklarade motsägelsefulla geologiska uppgifter, såsom isavlagringar i länder som nu är öknar, eller resterna av tropiska växter som finns i Antarktis. Det var inte förrän en teori utvecklades om hur kontinenter kunde röra sig, men plattektoniken blev en livskraftig vetenskap.