לגיאולוגים יש הסבר - תיאוריה מדעית - כיצד התנהגות פני כדור הארץ נקראת טקטוניקת צלחות. פירושו של טקטוניקה מבנה בקנה מידה גדול. אז "טקטוניקת צלחות" אומרת שהמבנה בקנה מידה הגדול של המעטפת החיצונית של כדור הארץ הוא סט של לוחות. (ראו את המפה)
לוחות טקטוניים
לוחות טקטוניים לא ממש תואמים את היבשות והאוקיאנוסים על פני כדור הארץ. צלחת צפון אמריקה, למשל, משתרעת מהחוף המערבי של ארה"ב וקנדה לאמצע האוקיאנוס האטלנטי. והצלחת השקטה כוללת נתח מקליפורניה כמו גם את מרבית האוקיאנוס השקט (ראה רשימת צלחות). הסיבה לכך היא שהיבשות ואגני האוקיינוס הם חלק מ קרום כדור הארץ. אבל צלחות עשויות סלע קר וקשה יחסית, וזה נמשך עמוק יותר מהקרום אל תוך המעטפת העליונה. החלק של כדור הארץ המרכיב את הצלחות נקרא הליטוספרה. עוביו ממוצע של כמאה ק"מ, אך זה משתנה מאוד ממקום למקום. (ראה על הליטוספרה)
הליטוספירה היא סלע יציב, נוקשה ונוקשה כמו פלדה. מתחתיו שכבה רכה וחמה יותר של סלע מוצק המכונה האסתנוספרה ("es-THEEN-osphere") המשתרעת עד לעומק של כ -220 ק"מ. מכיוון שזה בטמפרטורות אדומות-חם הסלע של האסתנוספירה חלש ("אסטנו-" פירושו חלש ביוונית מדעית). זה לא יכול לעמוד בפני לחץ איטי והוא מתכופף בצורה פלסטית, כמו סרגל טופי טורקי. למעשה, הליטוספירה צפה על האסתנוספרה למרות ששניהם סלעים מוצקים.
תנועות צלחת
הלוחות משתנים ללא הרף תנועה, נעים לאט מעל האסתנוספרה. "לאט לאט" פירושו איטי יותר מצמיחת הציפורניים, לא יותר מכמה סנטימטרים בשנה. אנו יכולים למדוד את תנועותיהם ישירות באמצעות GPS ושיטות מדידה (גאודטיות) למרחקים ארוכים, וראיות גיאולוגיות מראות כי הן עברו באותה דרך בעבר. במשך מיליוני שנים רבות, היבשות טיילו בכל רחבי העולם. (ראה מדידת תנועה)
צלחות נעות ביחס זו לזו בשלוש אופנים: הן עוברות יחד (מתכנסות), הן נעות זו מזו (מתפלגות) או עוברות זו לצד זו. לכן, בדרך כלל, נאמר כי בצלחות יש שלושה סוגים של קצוות או גבולות: מתכנסים, סוטים והופכים.
- בהתכנסות, כאשר הקצה המוביל של צלחת פוגש צלחת אחרת, אחד מהם פונה כלפי מטה. תנועה כלפי מטה נקראת תת-הכרה. צלחות מושחתות עוברות אל תוך האסתנוספרה ומחוצה לה ונעלמות בהדרגה. (ראה על אזורי התכנסות)
- צלחות מתפוגגות באזורים געשיים באגמי האוקיינוס, רכסי אמצע האוקיאנוס. אלה סדקים גדולים וארוכים שבהם הלבה עולה מלמטה וקופאת לחדש ליטוספרה. שני צידי הסדק מתפרקים ללא הרף, וכך הצלחות מקבלות חומר חדש. האי איסלנד הצפוני האטלנטי הוא הדוגמא הבולטת ביותר לאזור סוטה מעל פני הים. (ראה על אזורים שונים)
- מקום בו צלחות עוברות זו מול זו נקרא גבול טרנספורמציה. אלה אינם שכיחים כמו שני הגבולות האחרים. ה סן אנדריאס אשמת קליפורניה היא דוגמא ידועה. (ראה על טרנספורמציות)
- הנקודות בהן נפגשות הקצוות של שלוש צלחות נקראות צמתים משולשים. הם נעים על פני כדור הארץ בתגובה לתנועות השונות של שלוש הלוחות. (ראה צומת משולש)
במפה המצוירת הבסיסית של הצלחות משתמשים רק בשלושת סוגי הגבול הללו. עם זאת, גבולות לוחיות רבים אינם קווים חדים אלא אזורים מפוזרים. הם מסתכמים בכ- 15 אחוז מכלל העולם ומופיעים בהם מפות צלחות מציאותיות יותר. גבולות מפוזרים בארצות הברית כוללים את מרבית אלסקה ואת מחוז האגן והריינג 'שבמדינות המערב. מרבית סין וכל איראן הן גם אזורי גבול מפוזרים.
מה שמסביר טקטוניקת צלחות
טקטוניקת צלחות עונה על שאלות גאולוגיות בסיסיות רבות:
- בשלושת סוגי הגבול השונים, תנועת הצלחות יוצרת סוגים שונים של תקלות רעידת אדמה. (ראה סוגי תקלות בקליפת אגוז)
- רוב רכסי ההרים הגדולים קשורים להתכנסות צלחות, ועונים על תעלומה ארוכת שנים. (ראה בעיית ההר)
- עדויות מאובנים מצביעות על כך שיבשות היו קשורות בעבר שהן רחוקות זו מזו כיום; איפה שפעם הסברנו זאת על ידי עלייתם ונפילתם של גשרי היבשה, היום אנו יודעים שתנועות צלחת אחראיות.
- קרקעית הים של העולם צעירה מבחינה גיאולוגית מכיוון שקרום אוקיאני ישן נעלם על ידי הכנעה. (ראה אודות ההכרה)
- מרבית הרי הגעש בעולם קשורים להכנעה. (ראה אודות וולקני קשת)
טקטוניקת צלחת גם מאפשרת לנו לשאול ולענות על שאלות מסוגים חדשים:
- אנו יכולים לבנות מפות של גאוגרפיה עולמית בעבר הגיאולוגי - מפות פליאוגרפיות - ולדגמן אקלים עתיק.
- אנו יכולים ללמוד כיצד הכחדות המוניות קשורים להשפעות של טקטוניקת צלחות כמו וולקניזם. (ראה הכחדה: על גורל המינים)
- אנו יכולים לבדוק כיצד האינטראקציות בין הצלחות השפיעו על ההיסטוריה הגיאולוגית של אזור מסוים.
שאלות טקטוניות
מדענים גיאוגרפיים בוחנים כמה שאלות עיקריות בנושא טקטוניקת צלחות עצמה:
- מה מזיז את הצלחות?
- מה יוצר הרי געש ב"נקודות חמות "כמו הוואי שנמצאות מחוץ לאזורי הכניסה? (ראה אלטרנטיבה לנקודה חמה)
- כמה נוקשות הצלחות וכמה מדויקות גבולותיהן?
- מתי החלו טקטוניקות צלחות, ואיך?
- כיצד מחוברים טקטוניקות צלחות למעטפת כדור הארץ למטה? (ראה על המעטפה)
- מה קורה לפלטות המשוררות? (ראה מות צלחות)
- איזה סוג מחזור עוברים חומרי צלחות?
טקטוניקת צלחות ייחודית לכדור הארץ. אולם למידה על כך בארבעים השנים האחרונות העניקה למדענים כלים תיאורטיים רבים להבנת כוכבי לכת אחרים, אפילו כאלה המעגלים כוכבים אחרים. עבור כולנו טקטוניקת צלחות היא תיאוריה פשוטה שעוזרת להבין את פני כדור הארץ.