Płyty tektoniczne — ruch i skutki

Teoria tektoniki płyt wyjaśnia jednym mechanizmem trzęsienia ziemi, wulkany, łańcuchy górskie i rozmieszczenie kontynentów. Poniżej zasada działania i skutki.

Czym są płyty

Litosfera — sztywna zewnętrzna warstwa Ziemi — podzielona jest na kilkanaście dużych płyt i szereg mniejszych. Przemieszczają się one po plastycznej astenosferze z prędkością kilku centymetrów rocznie.

To tempo porównywalne z tempem wzrostu paznokci. Wystarcza jednak, by w skali milionów lat przesunąć kontynenty przez cały ocean.

Co napędza ruch płyt

Głównym mechanizmem są prądy konwekcyjne w płaszczu Ziemi. Gorący materiał unosi się, stygnie przy powierzchni i opada — jak woda w garnku. Płyty są niesione przez ten powolny obieg.

Znaczenie ma też ciężar samych płyt: zimna, gęsta płyta oceaniczna zanurzając się, ciągnie za sobą resztę.

Trzy typy granic

• Rozbieżne — płyty się oddalają; magma wypełnia szczelinę, tworząc nową skorupę. Tak działają grzbiety śródoceaniczne.
• Zbieżne — płyty się zderzają; jedna zanurza się pod drugą (subdukcja) albo obie się fałdują.
• Przesuwcze — płyty przesuwają się bokiem; bez tworzenia i niszczenia skorupy, ale z silnymi trzęsieniami.

Skutki zderzeń

Efekt zależy od rodzaju zderzających się płyt:

• Oceaniczna + kontynentalna — cięższa oceaniczna zanurza się; powstaje rów oceaniczny i łańcuch wulkanów, jak Andy
• Oceaniczna + oceaniczna — powstaje łuk wysp wulkanicznych, jak Japonia
• Kontynentalna + kontynentalna — żadna nie zanurza się, obie się fałdują; tak powstały Himalaje

Himalaje wciąż rosną o kilka milimetrów rocznie, bo płyta indyjska nadal napiera na euroazjatycką.

Pangea i cykl superkontynentów

Około 250 milionów lat temu wszystkie dzisiejsze kontynenty tworzyły jeden ląd nazwany Pangeą, otoczony przez pojedynczy ocean. Jego rozpad rozpoczął się w erze mezozoicznej i trwa do dziś — Atlantyk wciąż się poszerza o kilka centymetrów rocznie.

Pangea nie była przy tym pierwszym takim lądem. Badania wskazują, że superkontynenty powstawały i rozpadały się cyklicznie mniej więcej co kilkaset milionów lat. Modele przewidują, że za kolejne 200–250 milionów lat kontynenty ponownie się połączą, choć w innym układzie niż poprzednio.

Skąd wiemy, że kontynenty się przesuwają

Pierwsze przesłanki zebrał Alfred Wegener na początku XX wieku. Zwrócił uwagę na dopasowanie linii brzegowych Ameryki Południowej i Afryki, zgodność skamieniałości po obu stronach oceanu oraz ciągłość formacji geologicznych.

Jego teorię odrzucono, bo nie potrafił wskazać siły zdolnej przesuwać kontynenty. Dopiero badania dna oceanicznego w latach sześćdziesiątych — odkrycie grzbietów śródoceanicznych i symetrycznych pasów namagnesowania po ich obu stronach — dostarczyły brakującego mechanizmu.

To dobry przykład na to, że w nauce trafna obserwacja bez wyjaśnienia bywa odrzucana aż do czasu, gdy znajdzie się mechanizm.