Geoloogidel on selgitus - teaduslik teooria - selle kohta, kuidas Maa pind käitub ja mida nimetatakse plaaditektoonikaks. Tektoonika tähendab suuremahulist struktuuri. Nii et "plaaditektoonika" ütleb, et Maa väliskesta suuremahuline struktuur on plaatide komplekt. (vaata kaarti)
Tektoonilised plaadid
Tektoonilised plaadid ei ühti Maa mandrite ja ookeanidega. Näiteks Põhja-Ameerika plaat ulatub USA ja Kanada läänerannikult Atlandi ookeani keskele. Ja Vaikse ookeani plaat hõlmab nii tüki Californiat kui ka suuremat osa Vaikse ookeanist (vt taldrikute loetelu). Selle põhjuseks on asjaolu, et mandrid ja ookeanide vesikond on osa sellest Maapõue. Kuid plaadid on valmistatud suhteliselt külmast ja kõvast kivist ning see ulatub koorikust sügavamale ülemise vahevööni. Maa seda osa, mis moodustab plaatide, nimetatakse litosfääriks. Selle paksus on keskmiselt umbes 100 kilomeetrit, kuid see on kohati väga erinev. (vt Litosfääri kohta)
Litosfäär on tahke kivim, sama jäik ja jäik kui teras. Selle all on pehmem, kuumem tahke kivimi kiht, mida nimetatakse astenosfääriks ("es-THEEN-osfäär") ja mis ulatub umbes 220 kilomeetri sügavusele. Kuna asfenosfääri temperatuur on punasel temperatuuril, on see nõrk (teaduslikus kreeka keeles tähendab "asteeno-" nõrka). See ei suuda aeglasele stressile vastu seista ja paindub plastiliselt, nagu näiteks Türgi taffy riba. Tegelikult hõljub litosfäär astenosfääril, ehkki mõlemad on tahke kivim.
Plaatide liikumised
Plaadid muudavad pidevalt positsiooni, liikudes aeglaselt astenosfääri kohal. "Aeglaselt" tähendab aeglasemalt, kui küüned kasvavad, mitte rohkem kui paar sentimeetrit aastas. Nende liikumist saame mõõta otse GPS-i ja muude pikamaa mõõtmise (geodeetiliste) meetodite abil ning geoloogilised tõendid näitavad, et nad on minevikus sama teed liikunud. Mitmete miljonite aastate jooksul on mandrid rännanud kõikjal maailmas. (vt Plaatide liikumise mõõtmine)
Plaadid liiguvad üksteise suhtes kolmel viisil: nad liiguvad kokku (koonduvad), liiguvad teineteisest lahku (erinevad) või liiguvad teineteisest mööda. Seetõttu öeldakse, et plaatidel on tavaliselt kolme tüüpi servi või piire: koonduvad, lahknevad ja teisenduvad.
- Ühendamisel, kui plaadi esiserv kohtub teise plaadiga, pöördub üks neist allapoole. Seda allapoole liikumist nimetatakse subduktsiooniks. Subdukteeritud plaadid liiguvad astenosfääri sisse ja läbi ning kaovad järk-järgult. (vt Konvergentsetest tsoonidest)
- Plaadid lahknevad ookeani vesikondades vulkaaniliste vööndite, ookeani keskosa servade vahel. Need on pikad tohutud praod, kus laava tõuseb alt üles ja külmub uueks litosfäär. Prao kaks külge tõmmatakse pidevalt teineteisest lahti ja nii saavad plaadid uue materjali. Islandi põhjaosa on Põhja-Atlandi saar, mis on merepinnast kõrgema erineva vööndi kõige olulisem näide. (vt Erinevate tsoonide kohta)
- Kui plaadid liiguvad üksteisest mööda, nimetatakse teisenduspiiriks. Need pole nii levinud kui ülejäänud kaks piiri. San Andreas California süü on tuntud näide. (vt Transformatsioonide kohta)
- Kohti, kus kolme plaadi servad kohtuvad, nimetatakse kolmiksõlmedeks. Need liiguvad üle kolme pinna, reageerides kolme plaadi erinevatele liikumistele. (vt Kolmiknurgad)
Plaatide põhilises koomiksikaardis kasutatakse ainult neid kolme piiritüüpi. Paljud plaatide piirid ei ole siiski teravad jooned, vaid pigem hajuvöötmed. Need moodustavad umbes 15 protsenti kogu maailmas ja ilmuvad realistlikumad plaadikaardid. Hajutatud piirid hõlmavad USA-d suurema osa Alaskast ning lääneosariikide basseini ja Range'i provintsist. Ka suurem osa Hiinast ja kogu Iraanist on hajutatud piiritsoonideks.
Mida plaatide tektoonika seletab
Plaaditektoonika vastab paljudele geoloogilistele põhiküsimustele:
- Kolmel erinevat tüüpi piiril põhjustab plaatide liikumine eripäraseid maavärina rikkeid. (vt Vea tüübid lühidalt)
- Enamikku suuri mäestikke seostatakse plaatide ühtlustumisega, vastates pikaajalisele mõistatusele. (vt mägiprobleem)
- Fossiilsed andmed näitavad, et kunagi olid ühendatud mandrid, mis on tänapäeval üksteisest kaugel; kus me kord seletasime seda maasildade tõus ja langus, täna me teame, et plaatide liikumine on vastutustundlik.
- Maailma merepõhi on geoloogiliselt noor, kuna vana ookeaniline koorik kaob subduktsiooni teel. (vt Subduktsiooni kohta)
- Enamik maailma vulkaanidest on seotud subduktsiooniga. (vt kaarevulkaanilisuse kohta)
Plaaditektoonika võimaldab meil küsida ja vastata uut tüüpi küsimustele:
- Saame ehitada geograafilise mineviku maailmageograafia kaarte - paleogeograafilisi kaarte - ja modelleerida iidset kliimat.
- Saame uurida kuidas massiline väljasuremine on seotud plaaditektoonika nagu vulkanism. (vt Kustumine: liikide saatusel)
- Saame uurida, kuidas plaatide interaktsioonid on mõjutanud konkreetse piirkonna geoloogilist ajalugu.
Plaattektoonilised küsimused
Geoteadlased uurivad plaaditektoonika enda kohta mitut peamist küsimust:
- Mis liigutab plaate?
- Mis loob vulkaanid "levialades" nagu Hawaii, mis asuvad väljaspool subduktsioonitsoone? (vt Leviala alternatiiv)
- Kui jäigad on plaadid ja kui täpsed on nende piirid?
- Millal algas plaaditektoonika ja kuidas?
- Kuidas on plaaditektoonika ühendatud allpool asuva Maa vahevööga? (vt Mantlist)
- Mis juhtub alistatud plaatidega? (vt Plaatide surm)
- Millist tsüklit plaadimaterjalid läbivad?
Plaatide tektoonika on Maa jaoks ainulaadne. Kuid selle tundmaõppimine viimase 40 aasta jooksul on teadlastele andnud palju teoreetilisi vahendeid, et mõista teisi planeete, isegi neid, mis ümbritsevad teisi tähti. Ülejäänud meist on plaaditektoonika lihtne teooria, mis aitab Maa nägu mõistma hakata.