Како мерити кретање у тектоници плоча

Литосферне плоче су делови Земљине коре и горњег плашта који се крећу - веома споро - преко доњег плашта испод. Научници знају да се ове плоче крећу из две различите линије доказа - геодетске и геолошке - које им омогућавају да прате своје кретање назад у геолошком времену.

Покрет геодетских плоча

Геодезија, наука о мерењу облика Земље и положаја на њој, омогућава директно мерење кретања плоче ГПС, Глобалног система за позиционирање. Ова мрежа сателита је стабилнија од Земљине површине, па када се цео континент помери негде неколико центиметара годишње, ГПС може да утврди. Што се дуже информације бележе, тачније постају, а у већем делу света бројеви су већ прилично прецизни.

Још једна ствар коју ГПС може показати су тектонски покрети у склопу тањири. Једна претпоставка иза тектоника плоча је да је литосфера крута, и то је заиста добра и корисна претпоставка. Али делови тањира су у поређењу са њима мекани, попут Тибетанска висораван и западне америчке планинске појасеве. ГПС подаци помажу одвојеним блоковима који се крећу независно, па макар и за само неколико милиметара годишње. У Сједињеним Државама, микроплоче Сиерра Невада и Баја Цалифорниа су на овај начин издвојене.

instagram viewer

Кретање геолошких плоча: садашњост

Три различите геолошке методе помажу у одређивању путања плоча: палеомагнетних, геометријских и сеизмичких. Палеомагнетна метода заснива се на магнетном пољу Земље.

У свакој вулканској ерупцији, минерали који носе гвожђе (углавном магнетит) магнетишу се превладавајућим пољем док се хладе. Правац у коме се магнетишу упућује на најближи магнетни пол. Пошто океанска литосфера непрекидно настаје вулканизмом при ширењу гребена, цела океанска плоча носи доследан магнетни потпис. Кад Земљино магнетно поље преокрене смер, као и из разлога који нису у потпуности разумљиви, нова стена поприма обрнути потпис. Стога већина морског дна има пругасти образац магнетизације као да је то папир који излази из факс машине (само што је симетричан по центру распростирања). Разлике у магнетизацији су мале, али осетљиви магнетометри на бродовима и авионима могу их открити.

Најновији преокрет магнетног поља настао је пре 781.000 година, па мапирање тог преокрета омогућава научницима добру представу о кретању плоча у најновијој геолошкој прошлости.

Геометријска метода научницима омогућава смер ширења да иде брзином ширења. Темељи се на грешкама трансформације дуж гребени средњег океана. Ако гледате гребен који се шири на мапи, он има подесни део сегмената под правим углом. Ако су сегменти за ширење газећи слојеви, трансформатори су узводници који их спајају. Пажљиво одмерени, ови трансформати откривају правце ширења. Уз брзине и правце плоча, имате брзине које се могу повезати у једначине. Ове се брзине лијепо подударају са ГПС мјерењима.

Сеизмичке методе користе фокусни механизми земљотреса ради откривања оријентације расједа. Иако су мање тачне од палеомагнетног мапирања и геометрије, ове методе су корисне за мерење померања плоча у деловима света који нису добро пресликани и имају мање ГПС станица.

Кретање геолошких плоча: прошлост

Научници могу проширити мерења у геолошку прошлост на неколико начина. Најједноставније је проширити палеомагнетне мапе океанских плоча из средишта ширења. Магнетне мапе морског дна тачно се преводе у мапе старости. Ове мапе такође откривају како су плоче мењале брзину док су их судари пребацивали у преуређења.

Нажалост, морско дно је релативно младо, старо не више од 200 милиона година, јер са субдукцијом на крају нестаје испод других плоча. Како научници дубље гледају у прошлост, они се морају све више ослањати на палеомагнетизам у континенталним стијенама. Како су покрети плоча ротирали континенти, древне стене су се окренуле са њима, и тамо где су њихови минерали некада означавали север, сада показују негде другде, ка "привидним половима". Кад цртате ове привидне ступове на мапи, они изгледају као да одмичу од правог севера док се враћају стијени време. У ствари, „север“ се не мења (обично), а лутајући палео-мотори причају причу о лутајућим континентима.

Горе наведене методе омогућавају производњу интегрисане временске траке кретања литосферних плоча, тектонског путописа који глатко води до данас.