הגדרת צלחות טקטוניות לילדים

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• מהי ההגדרה של צלחת טקטונית?
• ממה עשויים צלחות טקטוניות?
• מה זה גבול צלחת?
• מה עושים צלחות במהלך רעידת אדמה?

כשאתה עומד על האדמה, זה נראה קשה ויציב מאוד מתחת לרגליך. כל ההרים שאתה רואה נראים מוצקים ולא משתנים. האמת, עם זאת, צורות האדמה של כדור הארץ השתנו ועברו פעמים רבות במשך מיליוני שנים. צורות אדמה אלה שוכנות על מה שמוגדר כפלטות טקטוניות.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

ההגדרה של לוחות טקטוניים לילדים כרוכה בחשיבה על קרום האדמה כעל לוחות גדולים הנעים מעל מעטפת נוזלית. צורות הרים ורעידות אדמה רועדות בגבולות הלוח הטקטוניים, שם צורות יבשה חדשות עולות ונופלות.

מהי ההגדרה של צלחת טקטונית?

כדי להגדיר לוחות טקטוניים, הכי טוב להתחיל עם תיאור מרכיבי כדור הארץ. לכדור הארץ שלוש שכבות: הקרום, המעטפת והליבה. הקרום הוא פני כדור הארץ, שם אנשים חיים. זהו המשטח הקשה עליו אתה צועד כל יום. זוהי שכבה דקה, דקה יותר מתחת לאוקיאנוס ועבה יותר בנקודות בהן ישנם רכסי הרים, כמו ההימלאיה. הקרום משמש כבידוד למרכז כדור הארץ. ממש מתחת לקרום, המעטפת יציבה. החלק המוצק של המעטפת בשילוב עם הקרום מהווה את מה שמכונה הליטוספירה, שהיא סלעית. אך ככל שמתרחקים אל כדור הארץ, המעטפת נהיית מותכת ויש בה סלע חם מאוד שיכול לעצב ולהימתח מבלי להישבר. החלק הזה של המעטפת נקרא אסתנוספרה.

הדרך הטובה ביותר להגדיר צלחות טקטוניות היא שמדובר בחלקים מליטוספרה שמתפרקים ללוחות סלע ענקיים, או לפלטות קרום. יש כמה צלחות גדולות באמת וכמה צלחות קטנות יותר. חלק מהצלחות העיקריות כוללות את הצלחות האפריקניות, האנטארקטיות וצפון אמריקה. הלוחות הטקטוניים צפים בעיקר על האסתנוספרה, או המעטפת המותכת. אמנם מוזר לחשוב על זה, אתה למעשה מרחף על לוחות אלה הנקראים צלחות טקטוניות. ומתחת למעטפת, ליבת כדור הארץ צפופה מאוד. השכבה החיצונית שלו נוזלית והשכבה הפנימית של הליבה מוצקה. גרעין זה מורכב מברזל וניקל והוא קשה וצפוף במיוחד.

האדם הראשון שתיאורז כי התקיימו לוחות טקטוניים היה הגיאופיזיקאי הגרמני אלפרד וויינר, בשנת 1912. הוא הבחין שצורות מערב אפריקה ומזרח אמריקה הדרומית נראו כאילו הן יכולות להשתלב זו בזו כמו חידה. הצגת גלובוס המציגה את שתי היבשות הללו וכיצד הן מתאימות זו דרך נהדרת להפגין טקטוניקת צלחות לילדים. ווגנר חשב שבוודאי חוברו פעם אחת ליבשות, ואיכשהו התפרקו לאורך מיליוני שנים רבות. הוא כינה את שמו של פנגיאה העל-יבשתית, והוא כינה את הרעיון של היבשות המניעות "סחף יבשתי." ווגנר המשיך וגילה כי פליאונטולוגים מצאו תיעודים מאובנים תואמים גם בדרום אמריקה וגם באפריקה. זה חיזק את התיאוריה שלו. מאובנים אחרים נמצאו תואמים את חופי מדגסקר והודו, כמו גם אירופה וצפון אמריקה. סוגים של צמחים ובעלי חיים שנמצאו לא יכלו לנסוע ברחבי אוקיינוסים ענקיים. כמה דוגמאות מאובנות כוללות זוחל יבשתי, Cynognathus, בדרום אפריקה ודרום אמריקה, כמו גם צמח, Glossopteris, באנטארקטיקה, הודו ואוסטרליה.

רמז נוסף היה עדות לקרחונים עתיקים בסלעים בהודו, אפריקה, אוסטרליה ודרום אמריקה. למעשה, מדענים שקראו לפלוקלימטיקאים יודעים כיום כי סלעים מפוספסים הוכיחו כי קרחונים היו קיימים על יבשות אלו לפני כ -300 מיליון שנה. צפון אמריקה, לעומת זאת, לא הייתה מכוסה בקרחונים באותה תקופה. ווגנר לא יכול היה, עם הטכנולוגיה שלו באותה תקופה, להסביר במלואם כיצד הסחף היבשתי עובד. מאוחר יותר, בשנת 1929, הציע ארתור הולמס כי המעטפת עברה הסעה תרמית. אם אי פעם ראית סיר מים רותח, אתה יכול לראות איך נראית הסעה: חום גורם לנוזל החם לעלות לפני השטח. לאחר השטח, הנוזל מתפשט, מתקרר ושוקע בחזרה. זה ויזואליזציה טובה של טקטוניקת צלחות לילדים ומראה כיצד הסעה של המעטפת עובדת. הולמס חשב שהסעה תרמית במעטפת גורמת לדפוסי חימום וקירור שעלולים להוליד יבשות, ובתמורה לפרק אותם שוב.

עשרות שנים מאוחר יותר, מחקר על קרקעית האוקיאנוס חשף רכסים אוקיאניים, חריגות גאומגנטיות, תעלות אוקיינוס ​​מסיביות, תקלות וקשתות איים שנראו תומכים ברעיונותיו של הולמס. הארי הס ורוברט דייט תיאו אז כי קרקעית הים מתפשטת, הרחבה למה שהולמס ניחש. התפשטות קרקעית הים פירושה שרצפות האוקיינוס ​​התפשטו מהמרכז ושקעו בקצוות והתחדשו. הגיאודזיסט ההולנדי פליקס ונינג מיינז מצא משהו די מעניין באוקיאנוס: שדה הכבידה של כדור הארץ לא היה חזק בחלקים העמוקים ביותר של הים. לפיכך תיאר אזור זה בצפיפות נמוכה כמורד אל המעטפת על ידי זרמי הסעה. הרדיואקטיביות במעטפת גורמת לחום שמוביל להסעה, ולכן לתנועת הצלחת.

ממה עשויים צלחות טקטוניות?

לוחות טקטוניים הם חלקים שבורים העשויים מקרום כדור הארץ או הליטוספרה. שם נוסף עבורם הוא צלחות קרום. קרום יבשתי פחות צפוף, והקרום האוקיאני צפוף יותר. הלוחות הנוקשים הללו יכולים לנוע בכיוונים שונים, משתנים ללא הרף. הם מהווים את "פיסות הפאזל" של כדור הארץ שמשתלבות זו בזו כעברות אדמה. הם חלקים אדירים, סלעיים ושבירים של פני כדור הארץ הנעים בגלל זרמי הסעה במעטפת כדור הארץ.

חום הסיעור נוצר על ידי היסודות הרדיואקטיביים אורניום, אשלגן ותוריום, עמוק בתוך המעטפת הנוזלית הדומה לזפת, באסטנוספרה. זהו אזור עם לחץ וחום מדהימים. ההסעה גורמת לדחיפה כלפי מעלה של רכסים אמצע-אוקיאניים ורצפת האוקיאנוס, ותוכלו לראות את עדויות המעטפת המחוממת בלבה וגייזרים. כאשר המאגמה מתנשאת, היא נעה בכיוונים מנוגדים, וזה מפרק את קרקעית הים. ואז מופיעים סדקים, יותר מגמה מתגלה ונוצרת אדמה חדשה. הרכסים האמצעיים באוקיאנוס בלבד מהווים את התכונות הגאולוגיות הגדולות ביותר של כדור הארץ. הם אורך כמה אלפי מיילים ומחברים בין אגני אוקיינוס. מדענים תיעדו את ההתפשטות ההדרגתית של קרקעית הים באוקיאנוס האטלנטי, מפרץ קליפורניה והים האדום. ההתפשטות האיטית של קרקעית הים ממשיכה, ומדיחה את הצלחות הטקטוניות. בסופו של דבר רכס ינוע לעבר צלחת יבשתית וצלול מתחתיו במה שמכונה אזור הכנעה. מחזור זה חוזר על פני מיליוני שנים.

מה זה גבול צלחת?

גבולות הלוח הם גבולות הלוחות הטקטוניים. כאשר צלחות טקטוניות נעות ונעות, הן עושות רכסי הרים ומשנות את הארץ בקרבת גבולות הצלחת. שלושה סוגים שונים של גבולות צלחת עוזרים להגדיר צלחות טקטוניות עוד יותר.

גבולות הצלחות השונות מתארים את התרחיש בו שתי לוחות טקטוניים מתרחקים זה מזה. גבולות אלה הם לעתים קרובות הפכפכים, עם התפרצויות לבה וגייזרים לאורך הקרעים הללו. מגמה מחלחלת כלפי מעלה ומתמצקת, ויוצרת קרום חדש בשולי הצלחות. המאגמה הופכת למעין סלע הנקרא בזלת, שנמצא מתחת לקרקעית האוקיאנוס; זה נקרא גם קרום אוקיאני. גבולות צלחות שונות הם אפוא מקור לקרום חדש. דוגמה על אדמת גבול צלחת שונה זה התכונה הבולטת שנקראת עמק השבר הגדול באפריקה. בעתיד הרחוק, היבשת צפויה להתפצל כאן.

מדענים מגדירים גבולות לוח טקטוניים המתחברים זה לזה כגבולות מתכנסים. ניתן לראות עדויות לגבולות מתכנסים בכמה שרשראות הרים, במיוחד טווחים משוננים. הם נראים כך בגלל ההתנגשות בפועל של צלחות טקטוניות, מכפפות את כדור הארץ. זה האופן בו נוצרו הרי ההימלאיה; הלוח ההודי התכנס עם הצלחת האירואסית. כך נוצרו גם הרי האפלצ'ים הישנים בהרבה לפני מיליוני שנים רבות. הרי הרוקי בצפון אמריקה הם דוגמא צעירה יותר להרים שנוצרים בגבולות מתכנסים. לרוב ניתן למצוא הרי געש בגבולות מתכנסים. במקרים מסוימים, צלחות התנגשות אלה מאלצות את הקרום האוקיאני אל המעטפת. היא תימס ותעלה שוב כשמגמה דרך הצלחת איתה התנגש. גרניט הוא סוג הסלע שנוצר מהתנגשות זו.

הסוג השלישי של גבול הצלחות נקרא גבול צלחת טרנספורמציה. אזור זה מתרחש כאשר שתי צלחות גולשות זו על זו. לעתים קרובות ישנם קווי תקלות מתחת לגבולות אלה; לפעמים יתכנו קניוני אוקיינוס. לגבולות הצלחת מסוגים אלה אין מאגמה. אין קרום חדש שנוצר או מתפרק בגבולות הצלחת הטרנספורמציה. אמנם גבולות צלחת טרנספורמציה אינם מניבים הרים או אוקיינוסים חדשים, אך הם מהווים אתר רעידות אדמה מדי פעם.

מה עושים צלחות במהלך רעידת אדמה?

גבולות הלוחות הטקטוניים נקראים לעתים גם קווי תקלות. קווי תקלות ידועים לשמצה כמיקום רעידות אדמה והרי געש. גבולות אלה מתרחשים בפעילות גיאולוגית רבה.

בגבולות הצלחת השונים, הלוחות מתרחקים זה מזה, ולעתים קרובות לבה קיימת. האזור בו צלחות אלה עושות קרע חשוף לרעידות. בגבולות מתכנסים, רעידות אדמה מתרחשות כאשר הלוחות הטקטוניים מתנגשים זה בזה, כמו למשל כאשר מתרחשת הכנעה ומיסת אדמה אחת צוללת מתחת לאחרת. רעידות אדמה מתרחשות גם כאשר לוחות טקטוניים גולשים זה לצד זה בגבולות הצלחת הטרנספורמציה. ככל שהצלחות עושות זאת, הן מייצרות כמות רבה של מתח וחיכוך. זהו המיקום הנפוץ ביותר לרעידות האדמה בקליפורניה. "אזורי החלקה מהשביתה" הללו יכולים להוביל לרעידות אדמה רדודות, אך הם יכולים גם לייצר לעיתים רעידות אדמה חזקות. תקלת סן אנדראס היא דוגמא עיקרית לתקלה שכזו.

מה שמכונה "טבעת האש" באגן האוקיאנוס השקט הוא אזור של תנועת צלחות טקטוניות אקטיביות. ככאלה, הרי געש רבים ורעידות אדמה מתרחשים לאורך ה"טבעת "הזו.

איי הוואי אינם חלק מ"טבעת האש ". הם חלק ממה שמכונה" נקודה חמה ", שם מאגמה עלתה מן המעטפת לקרום. הקסם מתפרץ כעל לבה ויוצר הרי געש מגן בצורת כיפה. האי הוואי עצמו הוא הר געש מגן ענק שחלקו הגדול נמצא מתחת לפני הים. כשאתה כולל את החלק שנמצא מתחת לפני הים, ההר הזה גבוה בהרבה מהר אוורסט! נקודות חמות הן בית לרעידות אדמה והתפרצויות, אך בסופו של דבר הלוחות הטקטוניים עליהם הם ינועו וכל הרי געש ייכחדו. האיים הקטנים הנקראים אטולים הם למעשה הרי געש קדומים ממקומות חמים שקרסו עם הזמן.

בעוד שרעידות אדמה הן אירועים קצרי טווח ועוצמתיים בעצמם, הן רק חלק מתנועה קצרה של צלחות טקטוניות במשך מיליוני שנים רבות. התנועה לטווח הארוך של יבשות שלמות מדהימה לחשוב עליה. מדענים יודעים מהתיעוד המאובנים ומהפסים המגנטיים על סלעים בקרקעית האוקיינוס ​​שיבשות זזו, והשדה המגנטי של כדור הארץ התהפך. למעשה, מתיעוד הסלע עולה כי השדה המגנטי עבר מספר פעמים, כל כמה מאות אלפי שנים. תיארוך סלעי קרקעית אוקיינוס ​​מגנטיים זה עוזר למדענים להבין כיצד רצפות האוקיינוס ​​נעות לאורך זמן.

בעוד מיליוני שנים רבות מעכשיו, היבשות ככל הנראה ייראו שונות מאוד במיקומן מאשר כיום. הוודאות הגדולה לגבי כדור הארץ היא שהיא תמשיך לעבור שינוי. למידה נוספת על אופן העבודה של טקטוניקת צלחות תוסיף רק להבנתך את כדור הארץ הדינמי הזה.