TEKTONISCHE PLATEN: THEORIE, TYPEN, BEWEGING, GEVOLGEN - AARDRIJKSKUNDE - 2026

De tektonische of lithosferische platen zijn de blokken of fragmenten waarin de lithosfeer is verdeeld, die meeslepen door de aardmantel. Deze platen zijn gevormd uit de mantel en sinds de laatste 3 miljard jaar in een constant proces opnieuw geïntegreerd.

Uit de theorieën van Wegener (continentale drift) en Hess (uitzetting van de oceaanbodem) werd de theorie van de platentektoniek geconsolideerd. Deze theorie veronderstelt het bestaan ​​van twee basistypen tektonische platen, oceanisch en continentaal.

Belangrijkste tektonische platen. Bron: USGS - Spaanse versie Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

De lithosfeer heeft enkele tientallen tektonische platen van verschillende grootte en 8 van de grootste zijn: de Euraziatische, Afrikaanse, Australische, Noord-Amerikaanse, Zuid-Amerikaanse, Nazca, Pacific en Antarctische wateren. Deze platen bewegen dankzij de dynamiek van de mantel en de lithosfeer, door de convectiestromen die worden gegenereerd door de thermische flux.

De spanning van de mantelstroom sleept de stijve korst mee, die scheurt en scheidt en de platen vormt. Wanneer de oceanische platen scheiden, stijgt magma (gesmolten basalt) naar de oppervlakte en vormt zich een nieuwe oceaanbodem.

Plaattheorie

Oorsprong van de plaattheorie

De theorie ontstaat aanvankelijk met de voorstellen van Alfred Wegener in 1915 over continentale drift. Wegener stelde dat alle continenten verenigd waren en vervolgens gefragmenteerd, uiteenvielen en in botsing kwamen.

Wegener trok zijn conclusies door de geologie en contouren van de continenten te bestuderen, evenals gegevens over de verspreiding van fossielen van fauna en flora. Als je bijvoorbeeld de oostelijke rand van Zuid-Amerika vergelijkt met de westelijke rand van Afrika, valt op dat ze in elkaar passen als twee stukjes van een puzzel.

Later, in 1960, stelde Harry Hess de theorie van de uitzetting van de oceaanbodem voor, waarmee hij het mechanisme van de platentektoniek uitlegde. Later werd de theorie versterkt met het werk van John Tuzo Wilson over de uitbreiding van de oceaanbodem en de voorstellen van Jason Morgan in 1963 over het bestaan ​​van de veren van de mantel.

Toen het bewijs zich verzamelde over de samenstelling en dynamiek van de aardkorst en -mantel, werd de theorie van de platentektoniek geconsolideerd.

Vormgeving van de aarde

De aarde is ontstaan ​​als onderdeel van het zonnestelsel in een proces van condensatie van roterend kosmisch stof onderhevig aan aantrekkingskracht. Deze massa stof werd blootgesteld aan hoge temperaturen en naarmate het afkoelde, namen de dichtheid en zwaartekracht toe.

Dit proces gaf het zijn huidige ronde vorm, uitpuilend in de evenaar en afgeplat aan de polen (afgeplatte sferoïde).

Lagen

De zwaartekracht bepaalde dat de dichtste materialen naar het midden waren gericht en de minst dicht naar buiten toe. De afkoeling van deze geoïde van buiten naar binnen bepaalde een structuur in gedifferentieerde concentrische lagen.

De buitenste laag hardde uit toen hij 4,4 miljard jaar geleden afkoelde en vormde een relatief dunne (5-70 km) korst die bestond uit silicaten, korst genaamd. De dichtheid van de continentale korst is minder dan de dichtheid van de oceanische korst.

Lagen van de aarde. Bron: gevectoriseerd en vertaald uit de Engelse versie door Jeremy Kemp. Gebaseerd op elementen van een illustratie van USGS. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / Openbaar domein

Onder de korst bevindt zich een stroperige laag van ongeveer 2855 km, de mantel genaamd, en tenslotte een gloeiende kern die voornamelijk uit ijzer bestaat. Deze kern, ongeveer 3.481 km in diameter, is verdeeld in twee lagen, de binnenkern van vast ijzer en nikkel en de buitenste vloeistofkern.

Mechanische eigenschappen van lagen en krachten Driving Plate Tectonics

Vanuit het oogpunt van de platentektonische mechanica zijn de meest relevante lagen de korst en de mantel.

De korst is stijf hoewel met enige plasticiteit en vormt samen met de bovenste laag van de mantel de lithosfeer. Het is verdeeld in fragmenten of platen van verschillende groottes, tektonische platen genoemd.

De asthenosfeer

De mantel is op zijn beurt opgebouwd uit twee verschillende lagen, de boven- en ondermantel. De bovenste mantel is minder stroperig maar vloeibaar, terwijl de onderste (blootgesteld aan hogere druk en temperatuur) stroperiger is.

De bovenste laag van de mantel wordt de asthenosfeer genoemd en speelt een belangrijke rol door direct in contact te staan ​​met de lithosfeer. De asthenosfeer veroorzaakt de beweging van de tektonische platen, dat wil zeggen continentale drift, en produceert een nieuwe oceaanbodem in de ruggen.

Aan de andere kant genereert het de hete plekken of gebieden van magma-accumulatie onder de korst als gevolg van de veren van de mantel. Dit zijn verticale kanalen van magma die reiken van de asthenosfeer tot de korst.

Procesfactoren en krachten

De dichtheid van de materialen waaruit de planeet bestaat en de zwaartekracht bepaalden de rangschikking in de lagen. De toenemende druk en temperatuur in de aarde bepalen de mechanische eigenschappen van deze lagen, dat wil zeggen hun stijfheid of vloeibaarheid.

Aan de andere kant zijn de krachten die de beweging van materialen in de aarde bevorderen, thermische flux en zwaartekracht. Concreet is convectie-warmteoverdracht de sleutel tot het begrijpen van platentektonische beweging.

Convectie komt tot uiting door de circulatie van de mantelmaterie, waarbij de warmere onderste lagen stijgen en de koelere bovenste lagen verplaatsen, die afdalen. De lagen die stijgen, verliezen warmte, terwijl de lagen die dalen hun temperatuur verhogen en zo de cyclus aandrijven.

De oceaanruggen

In bepaalde delen van de diepe oceaan zijn er vulkanische bergketens die gebieden zijn waar platen zijn gebroken. Deze breuken worden veroorzaakt door de spanningen die worden gegenereerd door de beweging van de lithosfeer die door de asthenosfeer wordt voortgeduwd.

De stroming van de stroperige mantel benadrukt de stijve korst en scheidt de tektonische platen. In deze gebieden, mid-oceanische ruggen genoemd, stijgt het gesmolten basalt als gevolg van interne druk en komt het door de korst naar buiten, waardoor een nieuwe oceaanbodem ontstaat.

Soorten tektonische platen

Tektonische platen zijn in principe van twee soorten, oceanische en continentale, waardoor drie mogelijkheden van convergerende grenzen tussen platen ontstaan. Dit zijn de convergentie van continentale platen tegen de ene oceanische, de ene oceanische tegen de andere oceanische en de ene continentale tegen de andere continentale.

Oceaan borden

Ze worden gevormd door oceanische korst (dichter dan continentale korst) en bestaan ​​uit ijzer- en magnesiumsilicaten (mafische rotsen). De korst van deze platen is dunner (gemiddeld 7 km) in vergelijking met de continentale korst en is altijd bedekt met zeewater.

Continentale platen

De continentale korst bestaat uit natrium-, kalium- en aluminiumsilicaten (felsische rotsen), die een lagere dichtheid hebben dan de oceanische korst. Het is een plaat met een dikkere korst, die in bergketens tot 70 km dik reikt.

Het is echt een gemengd bord, waarin hoewel de continentale korst overheerst, er ook oceanische porties zijn.

Tektonische platen van de wereld

Platentektonische grenskaart. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Traditioneel worden 7 grote tektonische platen herkend, de Euraziatische, de Afrikaanse, de Australische, de Noord-Amerikaanse, de Zuid-Amerikaanse, de Stille Oceaan en de Antarctische wateren. Evenzo zijn er tussenplaten zoals de Nazca, de Filippijnen, de Coco en de Caraïben en andere zeer kleine.

Sommige van kleine omvang zijn die van Anatolië en de Egeïsche Zee en alleen in de westelijke Stille Oceaan bevinden zich meer dan 20 kleine tektonische platen.

- Hoofdborden

• Afrikaanse plaat
• Antarctische plaat
• Arabische plaat
• Kokosnoten plaat
• Juan de Fuca-plaat
• Nazca bord
• Caribisch bord
• Pacific Plate
• Euraziatische plaat
• Filippijnse plaat
• Indo-Australische plaat
• Noord-Amerikaanse plaat
• Scotia-badge
• Zuid-Amerikaanse plaat
• Australische plaat

Enkele van de belangrijkste worden hieronder beschreven:

Euraziatische plaat

Deze tektonische plaat omvat Europa, bijna heel Azië, een deel van de Noord-Atlantische Oceaan en het Noordpoolgebied. Azië is exclusief Hindustan, Zuidoost-Azië en het Verre Oosten Siberië, Mongolië en China.

Het is een voornamelijk continentale tektonische plaat met uiteenlopende grenzen op de Atlantische rug in het westen. Terwijl het in het zuiden een convergerende grens vertoont met de Afrikaanse, Arabische en Indiase platen, en in het oosten met verschillende kleine continentale platen.

Afrikaanse plaat

Dit omvat de oostelijke Atlantische Oceaan en bijna het hele Afrikaanse continent, behalve de oostelijke strook, die overeenkomt met de Arabische en Somalische platen. De grenzen van deze plaat lopen uiteen over zijn omtrek, behalve in het contact met de Euraziatische plaat die convergerend is.

Australische plaat

De Australische tektonische plaat omvat Australië, Nieuw-Zeeland en delen van de zuidwestelijke Stille Oceaan. De Australische plaat vertoont uiteenlopende grenzen in het zuiden en westen, terwijl de grenzen in het noorden en oosten convergerend zijn.

Noord-Amerikaanse plaat

Het omvat het hele Noord-Amerikaanse subcontinent tot aan het schiereiland Yucatan, Groenland, een deel van IJsland, gebieden in de westelijke Noord-Atlantische Oceaan en het Noordpoolgebied. De grenzen van deze plaat wijken af ​​van de Atlantische rug naar het oosten en convergeren in de Stille Oceaan.

Aan de Pacifische kust staat het in wisselwerking met twee kleine platen met transformerende grenzen (Coco en Juan de Fuca).

Zuid-Amerikaanse plaat

Het omvat het subcontinent met dezelfde naam en heeft afwijkende grenzen van de Atlantische rug. Terwijl het aan de westkant convergerende grenzen vertoont met de Nazca-plaat, in het zuidwesten met Antarctica en in het noorden in wisselwerking staat met de Caribische plaat.

Pacific Plate

Het is een oceanische plaat met divergerende grenzen van de Pacifische bergrug die het scheidt van de Nazca-plaat. Aan de andere kant heeft het in het noorden en westen convergerende grenzen met de Noord-Amerikaanse, Euraziatische, Filippijnse en Australische platen.

Antarctische plaat

Deze tektonische plaat omvat het hele continentale plat van Antarctica en de oceaan met dezelfde naam, met uiteenlopende grenzen aan de omtrek ervan.

Nazca bord

Het bestaat uit een oceanische plaat die ondergaat in de westkust van de Zuid-Amerikaanse plaat (convergentie). Terwijl het naar het noorden divergeert met de Coco-plaat en in het zuiden met Antarctica.

Aan de andere kant, in het westen divergeert het van de Pacifische plaat van zijn rug en zijn botsing met de Zuid-Amerikaanse plaat leidde tot het Andesgebergte.

- Secundaire platen

• Amuria plaat
• Apulische of Adriatische plaat
• Bird Head Plate of Doberai
• Arabische plaat
• Plaat van Altiplano
• Anatolische plaat
• Birma plaat
• North Bismarck Plate
• Zuid-Bismarck-plaat
• Chiloé bord
• Futuna bord
• Gorda's bord
• Juan Fernández plaquette
• Kermadec plaat
• Manus plaat
• Maoke plaat
• Nubische plaat
• Okhotsk bord
• Okinawa bord
• Panama plaat
• Pasen bord
• Sandwich plaat
• Shetland plaat
• Timorplaat
• Tonga bord
• Probe plaat
• Plaquette van de Carolinas
• Mariana bord
• Plaat van de Nieuwe Hebriden
• Noordelijke Andesplaat

Platentektonische bewegingen

Tektonische platen of afgebakende fragmenten van de lithosfeer bewegen getransporteerd door de beweging van de asthenosfeer. Convectiestromen zorgen ervoor dat het stroperige materiaal van de mantel beweegt en circulatiecellen vormt.

- De "lopende band"

Het materiaal van de mantel van de bovenste laag (asthenosfeer) zakt bij een lagere temperatuur naar beneden, waardoor het hete materiaal naar beneden wordt gedrukt. Dit heter materiaal is minder dicht en stijgt, verplaatst materie en zorgt ervoor dat het horizontaal beweegt, totdat het afkoelt en weer naar beneden gaat.

Beweging in de lithosfeer. Bron: USGS / publiek domein

Deze stroom viskeuze stroom uit de mantel sleept de tektonische platen gevormd uit vast materiaal (lithosfeer).

Nieuwe oceaanbodem

Wanneer tektonische platen bewegen, komt magma (gesmolten basalt) vanuit de mantel naar buiten op de scheidingspunten. Dit opkomende basalt creëert een nieuwe oceaanbodem, waarbij het oude substraat horizontaal wordt gedrukt en de korst uitzet.

Subductie

Terwijl de oceaanbodem uitzet, botst deze met de continentale massa. Omdat deze bodem dichter is dan het continentaal plat, zinkt hij eronder (subductie), dus smelt hij en maakt hij weer deel uit van de mantel.

Op deze manier volgt het materiaal de cyclus die wordt aangedreven door convectie en drijven tektonische platen over het oppervlak van de planeet.

- Continentale afdrijving

De beweging van de mantel veroorzaakt door convectie en die van de tektonische platen van de lithosfeer veroorzaakt continentale drift. Dit is de relatieve verplaatsing van de continenten ten opzichte van elkaar.

Sinds de oorsprong van tektonische platen ongeveer 3 miljard jaar geleden, zijn ze op verschillende tijdstippen samengevoegd en verdeeld. De laatste grote samenvloeiing van de meeste continentale massa's vond 300 miljoen jaar geleden plaats met de vorming van het supercontinent Pangaea.

Toen de bewegingen vorderden, viel Pangaea weer uiteen en vormde de huidige continenten, die blijven bewegen.

Typen grenzen tussen platen

Tektonische platen staan ​​in contact met elkaar en vormen drie basistypen van limieten, afhankelijk van hun relatieve beweging. Wanneer twee platen met elkaar in botsing komen, wordt dit een convergerende of destructieve grens genoemd, hetzij orthogonaal (frontaal botsen) of schuin.

Aan de andere kant, wanneer de platen van elkaar af bewegen, wordt dit een divergerende of constructieve limiet genoemd, wat het geval is bij oceanische ruggen. Een voorbeeld van een divergerende grens is de scheiding van de Zuid-Amerikaanse en Afrikaanse platen van de rand van de Atlantische Oceaan.

Terwijl wanneer twee platen zijwaarts wrijven in tegengestelde richtingen langs een transformatiefout, dit een transformatiegrens wordt genoemd. In Californië doet zich een geval van transformerende grens voor tussen de Noord-Amerikaanse en Pacifische platen, waardoor de San Andrés-breuk ontstaat.

De opkomst van de Himalaya wordt veroorzaakt door de botsing van de Indiase plaat met de Euraziatische plaat die een orthogonale convergerende grens is. In dit geval is het de convergentie van twee continentale platen, dus treedt obductie op (integratie van de twee continentale massa's die het reliëf verhogen).

Richting van beweging

Vanwege de rotatiebeweging van de aarde bewegen tektonische platen door te roteren rond een denkbeeldige as. Deze beweging houdt in dat twee botsende platen hun hoek variëren, gaande van een volledig convergerende (orthogonale) limiet naar een schuine limiet.

Dan zullen ze lateraal in tegengestelde richtingen bewegen (transformatiegrens) en uiteindelijk zullen ze een divergerende beweging aannemen, uit elkaar.

Bewegingssnelheid

De bewegingsrichtingen die worden beschreven, worden waargenomen in perioden van miljoenen jaren omdat de schaal van continentale drift wordt gemeten in millimeters per jaar. Daarom is het op menselijke schaal niet gemakkelijk om het idee van de verplaatsing van tektonische platen waar te nemen.

De Afrikaanse plaat botst bijvoorbeeld met de Euraziatische plaat die het Betic-gebergte op het Iberisch schiereiland vormt, met een snelheid van 5 mm / jaar. Terwijl de geregistreerde maximumsnelheid de verplaatsing is die wordt gegenereerd in de oostelijke Pacifische bergrug, die 15 mm / jaar is.

Gevolgen van beweging

Door de beweging van de tektonische platen komt de energie mechanisch (aardbevingen) en thermisch (vulkanisme) uit het binnenste van de planeet aan de grenzen van de platen vrij. Op hun beurt vormen de verplaatsingen, schokken en wrijvingen het reliëf van het land en de oceaan.

- Vulkanische activiteit

De thermische flux van de mantel en zijn circulatie door convectie duwt het gesmolten magma of basalt naar het oppervlak en veroorzaakt vulkaanuitbarstingen. Deze veroorzaken op hun beurt catastrofes door lava, gassen en deeltjes te verdrijven die het milieu vervuilen.

Vulkanische eilandbogen en continentale vulkanische bogen

De samenkomst van twee oceanische platen kan ketens van vulkanen produceren die, wanneer ze tevoorschijn komen, bogen van eilanden veroorzaken. Bij de samenkomst van een oceanische plaat met een continentale plaat worden continentale vulkanische bogen gevormd, zoals de trans-Mexicaanse vulkanische gordel.

- Seismische activiteit

De botsing van tektonische platen en vooral de transformatielimieten veroorzaken seismische bewegingen of aardbevingen. Sommigen van hen bereiken een grote omvang en hebben een negatieve invloed op de mens, vernietigen infrastructuur en veroorzaken de dood van mensen.

San Andrés fault (Verenigde Staten). Bron: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg

Een van de gevolgen van deze verschijnselen zijn vloedgolven of tsunami's, wanneer de seismische beweging plaatsvindt in de oceaan.

- Hulp van de aarde

De beweging en interactie van de tektonische platen met elkaar, modelleert het landreliëf en de oceaanbodem. De grote continentale bergketens, zoals de Andes en de Appalachen, zijn het product van de convergentie van tektonische platen tijdens subductie en die van de Himalaya door obductie.

Op zijn beurt, als gevolg van isostatisch of zwaartekrachtevenwicht, wanneer een gebied stijgt, wordt een ander gevormd als een verdieping of vlakte. Diastrofische processen, zoals fouten, vouwen en andere, worden veroorzaakt door de bewegingen van de tektonische platen.

- Weer

De verdeling van de continentale massa's beïnvloedt het regime van zeestromingen en het wereldklimaat. Grote continentale massa's als gevolg van de convergentie van platen vormen drogere continentale interieurs, die op hun beurt de waterkringloop beïnvloeden.

Op dezelfde manier beïnvloeden de bergachtige verhogingen die worden veroorzaakt door de subductie- en obductieprocessen het windregime en de verdeling van regenval.

Referenties

1. Alfaro, P., Alonso-Chaves, FM, Fernández, C. en Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Platentektoniek, een integratieve theorie van hoe de planeet werkt. Conceptuele en didactische grondslagen. Onderwijs in Aardwetenschappen.
2. Engel, AEJ en Engel, CG (1964). Samenstelling van basalt uit de Mid-Atlantische Rug. Wetenschap.
3. Fox, PJ en Gallo, DG (1984). Een tektonisch model voor rand-transform-randplaatgrenzen: implicaties voor de structuur van oceanische lithosfeer. Tectonofysica.
4. Pineda, V. (2004). Hoofdstuk 7: Morfologie van de oceaanbodem en kenmerken van de kustlijn. In: Werlinger, C (Ed.). Mariene biologie en oceanografie: concepten en processen. Deel I.
5. Rodríguez, M. (2004). Hoofdstuk 6: Platentektoniek. In: Werlinger, C (Ed.). Mariene biologie en oceanografie: concepten en processen. Deel I.
6. Romanowicz, B. (2009). De dikte van tektonische platen. Wetenschap.
7. Searle, RC en Laughton, AS (1977). Sonarstudies van de Mid-Atlantische Rug en Kurchatov Breukzone. Journal of Geophysical Research.
8. Sudiro, P. (2014). De theorie van de expansie van de aarde en de overgang ervan van wetenschappelijke hypothese naar pseudowetenschappelijk geloof. Hist. Geo Space Sci.