Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Wat is de definitie van een tektonische plaat?
- Waar zijn tektonische platen van gemaakt?
- Wat is een plaatgrens?
- Wat doen platen tijdens een aardbeving?
Als je op de grond staat, lijkt het heel hard en stabiel onder je voeten. Alle bergen die je ziet, zien er solide en onveranderlijk uit. De waarheid is echter dat de landvormen van de aarde miljoenen jaren lang zijn veranderd en verplaatst. Deze landvormen bevinden zich op wat wordt gedefinieerd als tektonische platen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De definitie van tektonische platen voor kinderen omvat het denken aan de aardkorst als grote platen die over een vloeibare mantel bewegen. Bergen vormen en aardbevingen schudden op tektonische plaatgrenzen, waar nieuwe landvormen opkomen en vallen.
Wat is de definitie van een tektonische plaat?
Om tektonische platen te definiëren, kunt u het beste beginnen met een beschrijving van de componenten van de aarde. De aarde heeft drie lagen: de korst, de mantel en de kern. De korst is het aardoppervlak, waar mensen wonen. Dit is het harde oppervlak waarop je elke dag loopt. Het is een dunne laag, dunner onder de oceaan en dikker op plekken met bergketens, zoals de Himalaya. De korst dient als isolatie voor het centrum van de aarde. Net onder de korst is de mantel solide. Het solide deel van de mantel gecombineerd met de korst vormt de zogenaamde lithosfeer, die rotsachtig is. Maar hoe verder je de aarde in gaat, de mantel wordt gesmolten en heeft zeer hete rots die kan vormen en rekken zonder te breken. Dat deel van de mantel wordt de asthenosfeer genoemd.
De beste manier om tektonische platen te definiëren, is dat ze delen van de lithosfeer zijn die uiteenvallen in enorme rotsplaten of korstplaten. Er zijn een paar echt grote borden en verschillende kleinere borden. Enkele belangrijke platen omvatten de Afrikaanse, Antarctische en Noord-Amerikaanse platen. Tektonische platen drijven in principe op de asthenosfeer, of gesmolten mantel. Hoewel het vreemd is om over na te denken, zweeft u in feite op deze platen die tektonische platen worden genoemd. En onder de mantel is de kern van de aarde erg dicht. De buitenste laag is vloeibaar en de binnenste laag van de kern is solide. Deze kern bestaat uit ijzer en nikkel en is extreem hard en dicht.
De eerste persoon die theoretiseerde dat tektonische platen bestonden, was de Duitse geofysicus Alfred Wegener, in 1912. Hij merkte op dat de vormen van West-Afrika en Oost-Zuid-Amerika eruit zagen alsof ze als een puzzel in elkaar konden passen. Het weergeven van een wereldbol die deze twee continenten laat zien en hoe ze passen, is een geweldige manier om tekentektoniek voor kinderen te demonstreren. Wegener dacht dat de continenten ooit samengevoegd moesten zijn en op de een of andere manier uit elkaar waren gegaan gedurende vele miljoenen jaren. Hij noemde dit supercontinent Pangea, en hij noemde het idee van de continenten die 'continentale drift' bewogen. Wegener ontdekte verder dat paleontologen passende fossielen in zowel Zuid-Amerika als Afrika hadden gevonden. Dit versterkte zijn theorie. Andere fossielen werden gevonden die overeenkomen met de kusten van Madagaskar en India, evenals Europa en Noord-Amerika. De soorten planten en dieren die zijn gevonden, hadden niet over enorme oceanen kunnen reizen. Enkele fossiele voorbeelden zijn een landreptiel, Cynognathus, in Zuid-Afrika en Zuid-Amerika, evenals een plant, Glossopteris, in Antarctica, India en Australië.
Een andere aanwijzing was het bewijs van oude gletsjers in de rotsen in India, Afrika, Australië en Zuid-Amerika. Sterker nog, wetenschappers die paleoklimatologen worden genoemd, weten nu dat deze gestreepte rotsen bewezen dat gletsjers ongeveer 300 miljoen jaar geleden over die continenten bestonden. Noord-Amerika daarentegen was destijds niet bedekt met gletsjers. Wegener kon met zijn toenmalige technologie niet volledig verklaren hoe continentale drift werkte. Later, in 1929, suggereerde Arthur Holmes dat de mantel thermische convectie onderging. Als je ooit een pan met water hebt zien koken, kun je zien hoe convectie eruit ziet: warmte zorgt ervoor dat de hete vloeistof naar de oppervlakte stijgt. Eenmaal aan de oppervlakte verspreidt de vloeistof zich, koelt ze en zakt ze weer in. Dit is een goede visualisatie van plaattektoniek voor kinderen en laat zien hoe convectie van de mantel werkt. Holmes dacht dat thermische convectie in de mantel verwarmings- en koelpatronen veroorzaakte die aanleiding konden geven tot continenten en deze op hun beurt weer konden afbreken.
Tientallen jaren later onthulde onderzoek van de oceaanbodem oceaanruggen, geomagnetische anomalieën, enorme oceaangeulen, fouten en eilandbogen die de ideeën van Holmes leken te ondersteunen. Harry Hess en Robert Deitz theoretiseerden vervolgens dat verspreiding van de zeebodem plaatsvond, een uitbreiding van wat Holmes had geraden. Het verspreiden van de zeebodem betekende dat de oceaanvloeren zich vanuit het midden verspreidden en aan de randen zonken en werden geregenereerd. De Nederlandse geodesist Felix Vening Meinesz vond iets heel interessants aan de oceaan: het zwaartekrachtveld van de aarde was niet zo sterk in de diepste delen van de zee. Hij beschreef daarom dit gebied met lage dichtheid als naar de mantel getrokken door convectiestromen. De radioactiviteit in de mantel veroorzaakt de warmte die leidt tot de convectie, en dus de beweging van de plaat.
Waar zijn tektonische platen van gemaakt?
Tektonische platen zijn gebroken stukken gemaakt van de aardkorst of lithosfeer. Een andere naam voor hen is korstplaten. Continentale korst is minder dicht en oceanische korst is dichter. Deze stijve platen kunnen in verschillende richtingen bewegen en constant verschuiven. Ze vormen de "puzzelstukjes" van de aarde die in elkaar passen als landmassa's. Het zijn enorme, rotsachtige en broze delen van het aardoppervlak die bewegen door convectiestromen in de aardmantel.
De convectiewarmte wordt gegenereerd door de radioactieve elementen uranium, kalium en thorium, diep in de teerachtige, vloeibare mantel, in de asthenosfeer. Dit is een gebied met ongelooflijke druk en hitte. De convectie veroorzaakt een opwaartse duw van mid-oceanische ruggen en oceaanbodem, en je kunt het bewijs van de verwarmde mantel zien in lava en geisers. Terwijl het magma opwelt, beweegt het in tegengestelde richting en dit trekt de zeebodem uit elkaar. Dan verschijnen er scheuren, komt er meer magma tevoorschijn en wordt nieuw land gevormd. Alleen al de midden-oceanische ruggen vormen de grootste geologische kenmerken van de aarde. Ze lopen duizenden kilometers lang en verbinden oceaanbassins. Wetenschappers hebben de geleidelijke verspreiding van de zeebodem in de Atlantische Oceaan, de Golf van Californië en de Rode Zee geregistreerd. De langzame verspreiding van de zeebodem gaat door en duwt tektonische platen uit elkaar. Uiteindelijk zal een bergkam naar een continentale plaat gaan en daaronder duiken in een zogenaamde subductiezone. Deze cyclus herhaalt zich gedurende miljoenen jaren.
Wat is een plaatgrens?
Plaatgrenzen zijn de grenzen van tektonische platen. Terwijl tektonische platen verschuiven en bewegen, maken ze bergketens en veranderen ze het land in de buurt van plaatgrenzen. Drie verschillende soorten plaatgrenzen helpen om tektonische platen verder te definiëren.
Uiteenlopende plaatgrenzen beschrijven het scenario waarin twee tektonische platen uit elkaar bewegen. Deze grenzen zijn vaak vluchtig, met lava-uitbarstingen en geisers langs deze kloven. Magma sijpelt naar boven en stolt, waardoor er nieuwe korst op de randen van de platen ontstaat. Het magma wordt een soort rots die basalt wordt genoemd en dat zich onder de oceaanbodem bevindt; dit wordt ook oceanische korst genoemd. Uiteenlopende plaatgrenzen zijn daarom een bron van nieuwe korst. Een voorbeeld op het land van een afwijkende plaatgrens is het opvallende kenmerk genaamd de Great Rift Valley in Afrika. In de verre toekomst zal het continent hier waarschijnlijk uit elkaar gaan.
Wetenschappers definiëren tektonische plaatgrenzen die samenkomen als convergente grenzen. Je kunt bewijs zien van convergente grenzen in sommige bergketens, vooral grillige gebieden. Ze zien er zo uit vanwege de daadwerkelijke botsing van tektonische platen, die de aarde verbuigen. Dit is de manier waarop het Himalayagebergte werd gevormd; de Indische plaat kwam samen met de Euraziatische plaat. Dit was ook hoe de veel oudere Appalachian Mountains vele miljoenen jaren geleden werden gevormd. De Rocky Mountains in Noord-Amerika zijn een jonger voorbeeld van bergen gevormd op convergente grenzen. Vulkanen zijn vaak te vinden in convergente grenzen. In sommige gevallen dringen deze botsende platen oceanische korst naar de mantel. Het zal smelten en weer opstaan als magma door de plaat waarmee het botste. Graniet is het soort gesteente dat ontstaat bij deze botsing.
De derde soort plaatgrens wordt een transformatieplaatgrens genoemd. Dit gebied treedt op wanneer twee platen langs elkaar schuiven. Vaak zijn er breuklijnen onder deze grenzen; soms zijn er oceaancanions. Bij dit soort plaatgrenzen is geen magma aanwezig. Er wordt geen nieuwe korst gecreëerd of afgebroken bij de grenzen van de transformatieplaat. Terwijl de grenzen van transformatieplaten geen nieuwe bergen of oceanen opleveren, zijn ze de plaats van incidentele aardbevingen.
Wat doen platen tijdens een aardbeving?
De tektonische platengrenzen worden ook wel breuklijnen genoemd. Fault lines zijn berucht als de locatie van aardbevingen en vulkanen. Veel van de geologische activiteit gebeurt op deze grenzen.
Bij uiteenlopende plaatgrenzen bewegen de platen van elkaar weg en is lava vaak aanwezig. Het gebied waar deze platen scheuren is gevoelig voor aardbevingen. Bij convergente grenzen treden aardbevingen op wanneer de tektonische platen tegen elkaar botsen, zoals wanneer subductie plaatsvindt en de ene landmassa onder een andere duikt. Aardbevingen komen ook voor wanneer tektonische platen langs elkaar glijden bij de grenzen van de transformatieplaten. Terwijl de platen dit doen, genereren ze een grote hoeveelheid spanning en wrijving. Dit is de meest voorkomende locatie voor de aardbevingen in Californië. Deze "strike-slip zones" kunnen leiden tot ondiepe aardbevingen, maar ze kunnen ook af en toe krachtige aardbevingen veroorzaken. De San Andreas-fout is een goed voorbeeld van zo'n fout.
De zogenaamde "Ring of Fire" in het stroomgebied van de Stille Oceaan is een gebied van actieve tektonische plaatbeweging. Als zodanig vinden er overal in deze "ring" talloze vulkanen en aardbevingen plaats.
De Hawaiiaanse eilanden maken geen deel uit van de "Ring of Fire". Ze maken deel uit van wat een "hotspot" wordt genoemd, waar magma is opgestegen van de mantel naar de korst. Het magma barst los als lava en maakt koepelvormige schildvulkanen. Het eiland Hawaï zelf is een enorme schildvulkaan, waarvan een groot deel zich onder het oceaanoppervlak bevindt. Als je het gedeelte onder het oppervlak van de oceanen opneemt, is deze berg veel groter dan de Mount Everest! Hot spots zijn de thuisbasis van aardbevingen en uitbarstingen, maar uiteindelijk zullen de tektonische platen waarop ze zich bevinden bewegen en zullen alle vulkanen uitsterven. De kleine eilanden genaamd atollen zijn eigenlijk oude vulkanen van hotspots die na verloop van tijd zijn ingestort.
Hoewel aardbevingen op zichzelf korte en krachtige gebeurtenissen zijn, vormen ze slechts een deel van een korte beweging van tektonische platen gedurende vele miljoenen jaren. De langetermijnbeweging van hele continenten is overweldigend om over na te denken. Wetenschappers weten uit het fossielenbestand en uit de magnetische strepen op rotsen op de oceaanbodem dat continenten zijn bewogen en het magnetische veld van de aarde is omgekeerd. Uit het rotsrecord blijkt zelfs dat het magnetische veld meerdere keren is omgeschakeld, om de paar honderdduizend jaar. Het dateren van deze magnetische rotsen van de oceaanbodem helpt wetenschappers begrijpen hoe de oceaanbodems in de loop van de tijd bewegen.
Vele miljoenen jaren vanaf nu zullen de continenten er qua locatie waarschijnlijk heel anders uitzien dan vandaag. De grote zekerheid over de aarde is dat deze zal blijven veranderen. Meer informatie over hoe platentektoniek werkt, zal alleen maar bijdragen aan uw begrip van deze dynamische aarde.