Pladetektonik
(af
græsk
τεκτων
tekton
= "bygningshandværker") er en
geologisk
teori om, at Jordens ydre, faste del (
lithosfæren
) er opdelt i stive plader, som bevæger sig i forhold til hinanden, idet pladerne sa at sige flyder afsted pa den underliggende flydende
asthenosfære
.
Teorien beskæftiger sig med forhold som:
oceaners
dannelse og forsvinden, arsagen til
jordskælv
og aktive
vulkaner
, foldning af stenmaterialet i
bjergkæder
,
fossile
dyrs og planters udbredelse og endelig
kontinenternes
skiftende størrelse og beliggenhed gennem den
geologiske historie
. Erkendelsen af pladetektonikken fremstod pa grundlag af to geologiske iagttagelser: De dybe revner langs midten af oceanbunden og kontinentalbevægelserne, som den forklarer pa en gang.
Det tektoniske kredsløb startede for 3,3 milliarder ar siden.
[1]
Det sidste
superkontinent
Pangaea
blev dannet for omkring 320 millioner ar siden og startede med at bryde op for 170 til 180 millioner ar siden. Baseret pa at
Stillehavet
skrumper med et par centimeter om aret, mener forskere, at et nyt superkontinent vil dannes om mindre end 300 millioner ar. Det resulterende nye superkontinent har naturligvis allerede faet navnet Amasia.
[2]
Opdelingen af
Jordens kappe
i en
lithosfærisk
og en
asthenosfærisk
del bygger pa deres indbyrdes forskellighed med hensyn til fysiske egenskaber. Lithosfæren er mere kølig og stiv, mens asthenosfæren er mere varm og blød. Denne opdeling ma ikke forveksles med den ”kemiske” opdeling af Jordens indre i henholdsvis
kerne
,
kappe
og
skorpe
.
Det grundlæggende udgangspunkt for pladetektonikken er, at lithosfæren bestar af adskilte “tektoniske plader”, som "flyder" oven pa den plastiske asthenosfære. Forskelle i deres
viskositet
far de tektoniske plader til at bevæge sig i forskellige retninger.
Pladerne møder hinanden ved pladegrænserne, og den slags omrader er ofte præget af geologiske begivenheder som
jordskælv
og dannelsen af topografiske formationer som
bjergkæder
,
vulkaner
og
gravsænkninger
. Pladegrænserne er hjemsted for hovedparten af verdens aktive vulkaner med "
ildringen
" rundt om
Stillehavet
som de mest aktive og velkendte. Disse brudomrader behandles i detaljer nedenfor.
De tektoniske plader opdeles i to grupper:
kontinentalplader
og
oceanbundsplader
. Forskellen bestar i tætheden af de materialer, som danner dem. Oceanbundens plader er mere tætte end de kontinentale plader pa grund af deres højere indhold af kompakte mineraler. Resultatet er, at oceanbundspladerne dykker ned under kontinentalpladerne nar de kolliderer.
Der er tre typer af pladegrænser:
- Konvergerende pladegrænser
(
destruktive pladegrænser
[3]
) opstar, nar to plader glider ind mod hinanden. De danner enten en nedsænkningszone/
subduktionszone
(hvis den ene plade skydes ind under den anden) eller et orogent bælte (hvis der dannes bjerge ved, at de to plader støder ind i hinanden og presses sammen.)
- Divergerende pladegrænser
(
konstruktive pladegrænser
[4]
) opstar, nar to plader glider væk fra hinanden. Derved dannes en dyb revne i jordskorpen, hvor
magma
flyder op og danner ny skorpe.
- Transforme pladegrænser
(
bevarende pladegrænser
[5]
), som opstar pa steder, hvor pladerne glider eller snarere skurer forbi hinanden langs
brudlinjer
. Pladernes bevægelse i forhold til hinanden bliver derfor enten venstre- eller højredrejet i forhold til brudlinjen, hvilket ofte resulterer i jordskælv.
Zonerne ved pladernes grænser kan være mere komplicerede, hvis tre eller flere plader mødes og skaber en blanding af alle de tre nævnte typer.
Her bevæges den ene plade enten til højre eller til venstre i forhold til en anden langs pladegrænsen, hvilket kan skabe nogle meget iøjnefaldende virkninger pa overfladen. Pa grund af deres indbyrdes
friktion
kan pladerne ikke bare glide forbi hinanden. I stedet opbygges der spændinger i begge plader, og nar de overstiger friktionen mellem stenmaterialerne pa begge sider, udløses den opsparede energi som revnedannelse eller bevægelser langs pladegrænsen, hvor enorme mængder af frigjort energi er arsagen til
jordskælv
, som er et almindeligt fænomen langs pladegrænser.
Et velkendt eksempel pa denne type pladegrænse er
San Andreas-forkastningen
langs vestkysten af Californien, som kun er en ud af et kompleks af brudlinjer i omradet. Pa dette sted bevæger
Stillehavspladen
sig langs kysten, dvs. mod nord i forhold til den
Nordamerikanske Plade
.
Hvor der sker opbrud, bevæger to plader sig væk fra hinanden, og mellemrummet mellem dem udfyldes med nyt skorpemateriale, som stammer fra smeltet
magma
fra dybe lag under pladerne. Nar plader glider fra hinanden, anses det somme tider for at sta i forbindelse med det fænomen, man kalder
hot spots
. Det er steder, hvor mægtige konvektionsbobler bringer meget store mængder af
kappemateriale
op i nærheden af overfladen, og bevægelsesenergien menes at være stor nok til at bryde skorpen i stykker. Det
hotspot
, som formodes at have skabt brudlinjen under
Atlanterhavet
ligger nu under
Island
, hvor revnen udvider sig med nogle centimeter pr. arhundrede.
Disse geologiske fænomener kan iagttages pa oceanpladerne, nar der dannes brudlinjer midt ude i oceanbunden (f.eks. den Midtatlantiske Brudlinje), og i de kontinentale plader ved dannelsen af
gravsænkninger
(f.eks. den Østafrikanske Bruddal). Pladernes opbrud kan skabe brede brudzoner langs de midtoceaniske kæder. Bruddene spredes almindeligvis ikke ensartet, sa der hvor adskillelsen af naboblokke i kæderne foregar ujævnt, opstar der enorme brudkomplekser. Det er brudzonerne, som er en af de vigtigste arsager til jordskælv i havbunden. Et kort over havbunden viser et mærkværdigt mønster af kantede strukturer, som adskilles af linjer, der forløber vinkelret pa oceankædens længdeakse.
[6]
Sammenlignes havbunden mellem brudzonerne med et transportband, der bærer kæden pa hver side af bruddet væk fra den abne revne, bliver begivenhedernes rækkefølge klar: De gamle
bjergkamme
, som ligger parallelt med den nuværende revne, vil ligge dybere, jo ældre de er (pa grund af sammentrækning ved afkøling og fordi grundfjeldet giver efter for vægten).
Ogsa pa landjorden kan disse geologiske fænomener iagttages.
Great Rift Valley
eller Den Østafrikanske Rift Valley er en del af et meget omfattende system af forsænkninger og sprækkedannelser, som strækker sig over næsten 6.000 km fra det nordlige
Syrien
gennem
Jordan-dalen
,
Det Røde Hav
og videre gennem Østafrika til den centrale del af
Mozambique
. De geologiske processer foregik for omkring 35 millioner ar siden og forsænkningerne varierer i bredde fra 30 til 100 km og i dybde fra fa hundrede meter til flere tusinde meter. Blandt vulkankraterne er
Ngorongoro
calderaen som verdens største, ubrudte, ikke-oversvømmede
caldera
.
Nar plader mødes, fremkalder det forskellige virkninger, afhængigt af den type skorpemateriale, som pladerne bestar af. Nar en tung oceanplade tørner ind i en mindre tung kontinentalplade, bliver oceanpladen oftest trykket nedad, sadan at der dannes en
overskydning
. Pa overfladen er det
topografiske
kendetegn gerne en
gravsænkning
pa oceansiden og en bjergkæde pa kontinentsiden. Et eksempel pa en kontinetal-oceanisk overskydningszone findes langs
Sydamerikas
vestkyst, hvor den oceaniske
Nazcaplade
trykkes ned under den kontinentale
Sydamerikanske Plade
. En overskydningszone vil være karakteriseret ved aktive
vulkaner
.
Hvor to kontinentalplader støder sammen, vil de knuses og presses sammen, sa der dannes lange bjergkæder, som f.eks. sker ved dannelsen af
Himalaya
pa grænsen mellem den
indiske
og den
Eurasiske Plade
.
Ved
Jordskælvet i Det Indiske Ocean 2004
blev arelang ophobning af spændinger mellem den
Australske Plade
og den
Eurasiske Plade
pludselig udløst i en forskydning, som i løbet af fa sekunder løftede havbunden flere meter over en 1000 km lang linje langs øen
Sumatra
. Det skabte en
tsunami
, som overskyllede og ødelagde bebyggelser pa øerne og langs kysterne af det
Indiske Ocean
, og som fremkaldte store materielle skader og tab af mere end 230.000 menneskeliv i løbet af ganske fa minutter.
Nar to oceanplader mødes, danner de en øbue der, hvor den ene plade skydes hen over den anden. Et godt eksempel pa denne form for pladesammenstød er de
japanske
øer.
Pladebevægelserne formodes at skyldes dels et varmegenerering i Jordens indre via henfald af
radioaktive stoffer
[7]
- og dels
regnvand
[8]
og
gravitationen
. Varmeoverskuddet kan ikke undslippe ved en stabil og ensartet varmeledning igennem kappen og skorpen. Derfor opstar der
konvektionsstrømme
, som bringer det varme materiale i kappen op til undersiden af lithosfæren. Det far lithosfæren til at knække op i kæmpestore plader, som derefter kan bevæge sig i forhold til hinanden. Der er tre forskellige sæt af kræfter, som formentlig driver pladernes bevægelser:
- Trykkræfter, som opstar nar varmt kappemateriale stiger op
- Trækkræfter, som opstar, hver gang varm magma nar bunden af pladerne og ma søge ud til siden.
- Trækkræfter, som opstar, nar den koldere, mere tætte og derved tungere del af pladen glider ned i dybet under overskydningen. Denne virkning øges yderligere, nar tryk og varme skaber
metamorfe
bjergarter, som er endnu tættere og mere tunge.
Man regner med, at konvektionsstrømme opstar i et vist omfang nede i kappen. Det opstigende materiale under bjergryggene pa oceanernes bund er givetvis en del af denne bevægelse. I de tidlige modeller af pladetektonikken forestillede man sig, at pladerne red ovenpa konvektionslommer ligesom pa et transportband. Nu om dage mener de fleste forskere dog, at asthenosfæren ikke er kraftig nok til at kunne forarsage bevægelse direkte ved gnidningsmodstand. Pladernes eget træk opfattes almindeligvis som den stærkeste kraft, der virker direkte pa dem, men formentlig har suget i bunden af gravsænkningerne en lige sa stor betydning.
Om end opdelingen er en smule arbitrær, sa opdeles de tektoniske plader i hhv. store og sma plader. De syv store plader er:
[9]
Kendte smaplader er den
Hellenske Plade
og den
Arabiske Plade
.
Kontinentalbevægelsen var kun en blandt mange ideer, der blev fremsat i slutningen af det
19. arhundrede
. I
1912
argumenterede
Alfred Wegener
kraftigt for tanken, men hans ideer blev ikke taget alvorligt af mange geologer, som efterlyste en drivkraft bag kontinenternes bevægelse.
[10]
Holdningen ændrede sig grundlæggende i
1960'erne
pa baggrund af nogle nye opdagelser, først og fremmest den
Midtatlantiske bjergkæde
. Accepten af teorierne om kontinentalbevægelser og havbundens spredning (de to afgørende dele af pladetektonikken) kan sammenlignes med den
Kopernikanske revolution
inden for
astronomien
(se
Nicolaus Copernicus
). I løbet af ganske fa ar vendte billedet fuldstændigt inden for specielt
geofysik
og
geologi
.
Parallellen er slaende: Ligesom astronomien før Kopernikus mest var beskrivende, men dog i stand til at lave forudsigelser, sadan beskrev de geologiske teorier før pladetektonikken de ting, man kunne observere, men kæmpede forgæves med at pavise nogen grundlæggende mekanisme.
Men den geologiske revolution var meget mere pludselig end den astronomiske. Hvad ethvert fornuftigt, videnskabeligt tidsskrift havde afvist i snesevis af ar, blev ivrigt antaget i løbet af nogle fa ar i
1960'erne
og
1970'erne
. Før den tid var alle geologiske afhandlinger meget beskrivende, stenarter blev noteret og et udvalg af arsager blev opremset ? af og til i anstrengende detaljer ? som baggrund for, at de fandtes, hvor de nu gjorde. Beskrivelsesdelen gælder stadigvæk, men arsagsforklaringerne lyder temmelig meget som præ-kopernikansk astronomi.
Med pladetektonikken faldt svarene hurtigt pa plads, eller man kunne se, hvordan svarene skulle findes. Pladernes sammenstød havde kraft nok til at rejse havbunden op i de tynde luftlag (koralrev blev f.eks. til
Dolomitterne
i
Norditalien
). Arsagen til, at
oceangravene
findes sa mærkværdigt tæt pa øbuer (f.eks. Japan) eller kontinenter (f.eks. Asien), og forklaringen pa deres tilhørende vulkaner stod klar, da man forstod processerne i forbindelse med pladernes overskydning.
Mysterier var ikke længere mysterier. Bundter af indviklede og undvigende svar blev fejet til side. Hvorfor var der slaende paralleller mellem geologien i dele af Afrika og Sydamerika? Hvorfor sa Afrika og Sydamerika pafaldende ud som et par puslespilbrikker, der burde kunne sættes sammen? Hvis man ønsker indviklede svar, kan man søge i de prætektoniske forklaringsmade. Hvis man vil have enkelhed og noget, som forklarer en hel masse, bør man søge i pladetektonikken: En dyb gravsænkning ligesom den, der nu findes i Østafrika, havde abnet sig og dannet Atlanterhavet, ? og den arbejder stadigvæk.
Kontinentaldriften har haft en stor indflydelse pa Jordens klima. Placeringen af kontinenterne bestemmer formen og størrelsen af oceanerne og dermed de havstrømme, der transporterer varme og kulde mellem forskellige dele af Jorden.
[11]
- ^
Ancient Water Drops May Have Just Changed The Timeline of Earth's Plate Tectonics. Science Alert 2019
- ^
Next supercontinent may form when the Pacific Ocean disappears. CNN 2022
- ^
GEUS
.
"Nar Jorden skælver - Destruktiv pladegrænse"
. Hentet 5. juni 2016
.
- ^
GEUS
.
"Nar Jorden skælver - Konstruktiv pladegrænse"
. Hentet 5. juni 2016
.
- ^
GEUS
.
"Nar Jorden skælver - Bevarende pladegrænse"
. Hentet 5. juni 2016
.
- ^
"Kort fra USGS"
. Arkiveret fra
originalen
5. december 2004
. Hentet 9. januar 2005
.
- ^
4. apr 2013, ing.dk: Geo-neutrinoer giver ny viden om sammensætningen af Jordens kappe. Da Japan matte lukke sine atomkraftværker, fik forskerne bedre mulighed for at detektere neutrinoer, der dannes dybt ned i Jordens kappe
Citat: "...Malingerne viser, at henfald af
uran
og
thorium
i Jordens kappe giver en effekt pa 11 TW. Samlet set vurderer geologer, at der dannes en effekt pa 47 TW i Jordens indre, som bl.a. er med til at drive pladetektonikken...Forskerne har forskellige modeller for, hvordan effekten opstar. De formoder, at radioaktive henfald af
uran-238
,
thorium-232
og
kalium-40
tilsammen udgør omkring 20 TW..."
- ^
University of Toronto (2006, April 20). Impact Of Rainfall Reaches To Roots Of Mountains. ScienceDaily
Citat: "...The erosion caused by rainfall directly affects the movement of continental plates beneath mountain ranges, says a University of Toronto geophysicist...Diagram showing plate movements due to erosion...“These are tiny, tiny changes on the surface, but integrating them over geologic time scales affects the roots of the mountains, as opposed to just the top of them,” says Pysklywec. “It goes right down to the mantle thermal engine ? the thing that’s actually driving plate tectonics. It’s fairly surprising ? it hasn’t been shown before.”..."
- ^
Dr. T. Nield fra
The Geological Society of London
om tektoniske plader.
(engelsk)
- ^
University of California Museum of Paleontology
om Alfred Wegener.
(engelsk)
- ^
How events in Panama created the modern world (millions of years ago. The Conversation, 2016
- Jorden under forandring - kontinenter pa vandring. Geologisk nyt
- GeoScience - en inspirationsbog til fagene geovidenskab og naturgeografi i gymnasiet, download her
Arkiveret
21. oktober 2014 hos
Wayback Machine
- Pladetektonik, artikel i Den Store Danske
- Klodens dynamiske overflade
- Paleomap Project. Kort, animationer og mange henvisninger
- Geology : Plate Tectonics. Historien, teorien og animationer
- 2003-08-22, Sciencedaily: Textbook Case Of Tectonic Movement Is Wrong, Says New Study
Citat: "...sea floor near the Hawaiian Islands show evidence that the deep Earth is more unsettled than geologists have long believed...As Tarduno says, "We're all just swaying around in the mantle wind."..."
- University of California ? Los Angeles (2008, November 27). Plate Tectonics Started Over 4 Billion Years Ago, Geochemists Report. ScienceDaily. Retrieved November 28, 2008
Citat: "..."The data we are reporting are from zircons from between 4 billion and 4.2 billion years ago," Harrison said. "The evidence is indirect, but strong..."You don't have plate tectonics on a dry planet," he said..."
- Pladetektonik, af Adam A. Garde, GEUS
- 4C Offshore, Portal for havvindmølleparker, med detaljeret havbundstopografi for oceanerne
- Animation med pladebevægelser de seneste 400 mio ar