Tektonika ploča je znanstvena teorija koja pokušava objasniti kretanja Zemljine litosfere koja su oblikovala pejzažne značajke koje danas vidimo širom svijeta. Po definiciji, riječ "ploča" u geološkom smislu znači veliku ploču od čvrstog stijena. "Tektonika" je dio grčkog korijena za "graditi", a zajedno izrazi definiraju kako je Zemljina površina izgrađena od pokretnih ploča.
Sama teorija tektonike ploča kaže da je litosfera Zemlje sastavljena od pojedinačnih ploča koje su raščlanjene na preko desetak velikih i malih komada čvrste stijene. Te fragmentirane ploče voze se jedna pored druge na vrhu Zemlje više tekućine niži plašt stvoriti različite vrste granica ploča koje su oblikovale Zemljin krajolik tijekom milijuna godina.
Povijest tektonike ploča
Tektonika ploča izrastao je iz teorije koju je meteorolog prvi put razvio početkom 20. stoljeća Alfred Wegener. Godine 1912. Wegener je primijetio da se obale istočne obale Južne Amerike i zapadne obale Afrike izgledaju kao da se spajaju poput slagalice.
Daljnjim ispitivanjem svijeta otkriveno je da se svi Zemljini kontinenti nekako i međusobno uklapaju Wegener je predložio ideju da su svi kontinenti u jednom trenutku bili povezani u jednom superkontinentu zvao Pangea. Vjerovao je da se kontinenti postupno počeli razdvajati prije oko 300 milijuna godina - to je bila njegova teorija koja je postala poznata kao kontinentalni nanos.
Glavni problem početne teorije Wegenera bio je u tome što nije bio siguran kako se kontinenti razdvajaju jedan od drugog. Tijekom svog istraživanja kako bi pronašao mehanizam za kontinentalni pomicanje, Wegener je naišao na fosilne dokaze koji su podržali njegovu početnu teoriju o Pangei. Pored toga, smislio je kako djeluje kontinentalni plov u zgradama svjetskih planinskih nizova. Wegener je tvrdio da su se vodeći rubovi Zemljinih kontinenata sudarili jedno s drugim dok su se kretali, uzrokujući da se zemlja nagomilava i oblikuje planinske nizove. Kao primjer koristio je Indiju uselivši se na azijski kontinent kako bi oblikovao Himalaje.
Na kraju je Wegener došao na ideju koja je rotaciju Zemlje i njenu centrifugalnu silu prema ekvatoru navela kao mehanizam za odlazak kontinenata. Rekao je da je Pangea započela na Južnom polu, a Zemljina rotacija je na kraju uzrokovala da se raspadne, što je kontinente poslalo prema ekvatoru. Znanstvena zajednica je ovu ideju odbacila i njegova teorija o kontinentalnom odmaku također je odbačena.
1929., Arthur Holmes, britanski geolog, uveo je teoriju toplinske konvekcije kako bi objasnio kretanje Zemljinih kontinenata. Rekao je da kako se tvar zagrijava, gustoća se smanjuje i raste dok se dovoljno ne ohladi da se ponovno potone. Prema Holmesu, pomicanje kontinenata uzrokovalo je taj ciklus grijanja i hlađenja Zemljine plaštete. Ta je ideja tada dobila vrlo malo pažnje.
Do šezdesetih godina prošlog vijeka, Holmesova ideja počela je dobivati više vjerodostojnosti dok su znanstvenici proširili svoje razumijevanje oceanskog dna preslikavanjem, otkrili njegova sredozemna grebena i saznali više o njegovoj dobi. 1961. i 1962. znanstvenici su predložili postupak širenja morskog dna uzrokovanog konvekcijom plašta kako bi objasnili kretanje Zemljinih kontinenata i tektoniju ploča.
Načela tektonike ploča danas
Znanstvenici danas bolje razumiju sastav tektonskih ploča, pokretačke sile njihovog kretanja i načine na koji međusobno djeluju. Sama tektonska ploča definirana je kao kruti segment Zemljine litosfere koji se kreće odvojeno od onih koji je okružuju.
Tri su glavne pokretačke sile za kretanje zemaljskih tektonskih ploča. Oni su konvekcija plašta, gravitacija i rotacija Zemlje. Konvekcija plašta je najčešće proučavana metoda tektonskog pomicanja ploča i vrlo je slična teoriji koju je Holmes razvio 1929. godine. U Zemljinom gornjem plaštu postoje velike konvekcijske struje rastaljenog materijala. Dok ove struje prenose energiju u Zemljinu astenosferu (fluidni dio Zemljine donje plašte ispod litosfere), novi litosferni materijal gura se prema Zemljinoj kori. Dokaz za to su pokazani na grebenima srednjeg okeana gdje se mlađa zemlja gurne uz greben, što uzrokuje da se starija zemlja odmakne i odstupi od grebena, te tako pomiče tektonske ploče.
Gravitacija je sekundarna pokretačka sila za kretanje zemaljskih tektonskih ploča. Na sredinskim oceanskim grebenima visina je veća od okolnog dna oceana. Kako konvekcijske struje unutar Zemlje uzrokuju da se novi litosferni materijal diže i širi dalje od Zemlje greben, gravitacija uzrokuje da stariji materijal potone prema oceanskom dnu i pomogne pri kretanju rijeke ploče. Zemljina rotacija je krajnji mehanizam za kretanje Zemljinih ploča, ali je neznatan u usporedbi s konvekcijom i gravitacijom plašta.
Kako se Zemljine tektonske ploče pomiču, one međusobno djeluju na više različitih načina i tvore različite vrste granica ploča. Divergentne granice su tamo gdje se ploče odmiču jedna od druge i stvara se nova kora. Grebeni srednjeg oceana su primjer različitih divergentnih granica. Konvergentne granice su tamo gdje se ploče sudaraju jedna s drugom, što izaziva subdukciju jedne ploče jedne ispod druge. Granice transforma su konačni tip granice ploče i na tim se mjestima ne stvara nova kora i niti jedna nije uništena. Umjesto toga, ploče se pomiču horizontalno jedna pokraj druge. Bez obzira na vrstu granice, pomicanje Zemljinih tektonskih ploča bitno je za oblikovanje različitih krajobraznih obilježja koje danas vidimo diljem svijeta.
Koliko tektonskih ploča ima na Zemlji?
Postoji sedam glavnih tektonskih ploča (Sjeverna Amerika, Južna Amerika, Euroazija, Afrika, Indo-Australijan, Tihi ocean i Antarktika) kao i na mnogim manjim pločicama poput ploče Juan de Fuca u blizini američke države Washington (karta tanjura).
Da biste saznali više o tektonici ploča, posjetite web stranicu USGS Ova dinamična Zemlja: Priča o tektonici ploča.