Geologai turi paaiškinimą - mokslinę teoriją - kaip Žemės paviršius elgiasi kaip plokščioji tektonika. Tektonika reiškia didelio masto struktūrą. Taigi „plokštelinė tektonika“ sako, kad didelės apimties Žemės išorinio apvalkalo struktūra yra plokštelių rinkinys. (žiūrėti žemėlapį)
Tektoninės plokštės
Tektoninės plokštės ne visai atitinka žemynus ir vandenynus Žemės paviršiuje. Pavyzdžiui, Šiaurės Amerikos plokštuma tęsiasi nuo vakarinės JAV ir Kanados pakrantės iki Atlanto vandenyno vidurio. Ramiojo vandenyno plokštelę sudaro Kalifornijos dalis, taip pat didžioji dalis Ramiojo vandenyno (žr plokštelių sąrašas). Taip yra todėl, kad žemynai ir vandenynų baseinai yra jūros dalis Žemės pluta. Bet plokštės yra pagamintos iš gana šaltos ir kietos uolienos, kuri tęsiasi giliau nei pluta į viršutinę apvalkalą. Žemės dalis, sudaranti plokšteles, vadinama litosfera. Jos storis yra vidutiniškai apie 100 kilometrų, tačiau tai labai skiriasi. (pamatyti Apie litosferą)
Litosfera yra tvirta uoliena, tokia pat tvirta ir standi kaip plienas. Po juo yra minkštesnis, karštesnis kietų uolienų sluoksnis, vadinamas astenosfera („es-THEEN-osfera“), besitęsiantis iki maždaug 220 kilometrų gylio. Astenosferos uoliena yra silpnai karštoje temperatūroje (mokslinėje graikų kalboje „astheno-“ reiškia silpną). Jis negali atsispirti lėtai įtampai ir lenkiasi plastiškai, kaip turkiško tafto juosta. Tiesą sakant, litosfera plūduriuoja astenosferoje, net jei abu yra tvirtos uolienos.
Plokštelių judesiai
Plokštės nuolat keičiasi, lėtai juda per astenosferą. „Lėtai“ reiškia lėčiau, nei auga nagai, ne daugiau kaip kelis centimetrus per metus. Jų judesius galime išmatuoti tiesiogiai GPS ir kitais tolimojo matavimo (geodeziniais) metodais, o geologiniai duomenys rodo, kad praeityje jie judėjo tuo pačiu keliu. Per daugelį milijonų metų žemynai keliavo visame pasaulyje. (pamatyti Plokštės judesio matavimas)
Plokštės juda viena kitos atžvilgiu trimis būdais: jos juda kartu (suartėja), atsiskiria (išsiskiria) arba praeina viena prieš kitą. Todėl paprastai sakoma, kad plokštės turi trijų tipų briaunas ar ribas: suartinančias, išsiskiriančias ir transformuojančias.
- Konvergencijos metu, kai priekinis plokštės kraštas susitinka su kita plokšte, viena iš jų pasisuka žemyn. Tas judesys žemyn vadinamas subdukcija. Subduotos plokštelės juda žemyn į astenosferą ir per ją ir palaipsniui nyksta. (pamatyti Apie konvergencines zonas)
- Plokštės skiriasi vulkaninių zonų vandenyno baseinuose, vidurio vandenyno keterose. Tai ilgi, didžiuliai įtrūkimai, kai lava pakyla iš apačios ir užšąla į naujas litosfera. Abi įtrūkimo pusės nuolat atitraukiamos, taigi plokštės įgauna naują medžiagą. Islandijos šiaurės Atlanto sala yra svarbiausias skirtingos zonos virš jūros lygio pavyzdys. (pamatyti Apie skirtingas zonas)
- Kur plokštės juda viena už kitos, vadinama transformacijos riba. Tai nėra taip dažnai, kaip kitos dvi ribos. San Andreas Kalifornijos kaltė yra gerai žinomas pavyzdys. (pamatyti Apie transformacijas)
- Taškai, kur susikerta trijų plokščių kraštai, vadinami trigubomis sankryžomis. Jie juda per Žemės paviršių, reaguodami į skirtingus trijų plokštelių judesius. (pamatyti Trigubos sankryžos)
Pagrindiniame karikatūrų plokštelių žemėlapyje naudojami tik šie trys ribų tipai. Tačiau daugelis plokščių ribų yra ne aštrios linijos, o difuzinės zonos. Jie sudaro apie 15 procentų viso pasaulio ir pasirodo realistiškesni plokščių žemėlapiai. Pasklidusios JAV ribos apima didžiąją Aliaskos dalį ir vakarų valstijų baseino ir Rango provinciją. Didžioji Kinijos dalis ir visas Iranas taip pat yra pasklidosios zonos.
Ką paaiškina plokštelinė tektonika
Plokštės tektonika atsako į daugelį pagrindinių geologinių klausimų:
- Ant trijų skirtingų tipų ribų plokštelių judėjimas sukuria skirtingus žemės drebėjimų tipus. (pamatyti Gedimų tipai trumpai)
- Dauguma didelių kalnų grandinių yra susijusios su plokščių suartėjimu, atsakydamos į seniai paslaptį. (žr. Kalnų problemą)
- Iškastiniai duomenys rodo, kad kadaise buvo sujungti žemynai, kurie šiandien yra toli vienas nuo kito; kur kažkada tai paaiškinome žemės tiltų pakilimas ir kritimas, šiandien mes žinome, kad plokštelių judesiai yra atsakingi.
- Pasaulio jūros dugnas yra jaunas, nes sena vandenyno pluta nyksta. (pamatyti Apie subdukciją)
- Daugelis pasaulio ugnikalnių yra susiję su subdukcija. (žr. apie lanko vulkanizmą)
Plokštės tektonika taip pat leidžia mums užduoti ir atsakyti į naujo tipo klausimus:
- Mes galime sudaryti pasaulio geografijos žemėlapius geologinėje praeityje - paleogeografinius žemėlapius - ir modeliuoti senovinį klimatą.
- Galime išstudijuoti kaip masinis išnykimas yra susiję su plokštelinė tektonika tokių kaip vulkanizmas. (pamatyti Išnykimas: Rūšių likimas)
- Galime ištirti, kaip plokštelių sąveika paveikė konkretaus regiono geologinę istoriją.
Plokštės tektoniniai klausimai
Geomokslininkai nagrinėja keletą pagrindinių klausimų, susijusių su pačia plokštelektonika:
- Kas juda plokšteles?
- Kas sukuria ugnikalnius tokiuose „taškuose“ kaip Havajai, esančiuose už subdukcijos zonų? (pamatyti „Hotspot“ alternatyva)
- Kiek standžios yra plokštės ir kaip tikslios yra jų ribos?
- Kada prasidėjo plokštelinė tektonika ir kaip?
- Kaip plokštės tektonika sujungta su žemiau esančia Žemės mantija? (pamatyti Apie mantiją)
- Kas atsitiks su subdurtomis plokštelėmis? (pamatyti Plokščių mirtis)
- Kokį ciklą išgyvena plokštelių medžiagos?
Plokštės tektonika būdinga tik žemei. Tačiau sužinoję apie tai per pastaruosius 40 metų, mokslininkams suteikė daug teorinių priemonių suprasti kitas planetas, net tas, kurios supa kitas žvaigždes. Visiems kitiems plokštelinė tektonika yra paprasta teorija, padedanti įprasminti Žemės veidą.