Levytektoniikka on tutkimus siitä, miten geologiset voimat muotoilevat maankuoren. Se perustuu käsitykseen siitä, että kuori on jaettu suuriksi paloiksi tai levyiksi, jotka istuvat pinnan alla olevan sulan magman päällä. Sisävirrat aiheuttavat levyjen liikkumisen, mikä aiheuttaa monia erilaisia geologisia tapahtumia, kuten maanjäristyksiä sekä vuorten ja tulivuorten muodostumista. Levytektoniikan päätarkoitus on ymmärtää levyjen liikkumista ja vuorovaikutusta.
Maankuori
Vaikka saattaa tuntua siltä, että maapallon kuori on yksi kiinteä kuori, levyteknologia väittää, että se on murtunut useiksi suuriksi paloiksi. Näitä kappaleita kutsutaan tektonisiksi levyiksi, ja ne ovat keskimäärin noin 50 kilometriä paksuja. Levyjen alla on maan ytimen osittain sula kerros, jota kutsutaan vaippaksi. Vaippa on jatkuvassa liiketilassa maan sisäisen ytimen lämmön vaikutuksesta; se toimii kuin kuljetushihna, joka liikuttaa hitaasti yläpuolella kelluvia levyjä.
Levytektoniikan mukaan päälevyjä on 14:
Tyynenmeren levy
Juan de Fuca -levy
Pohjois -Amerikan levy
Etelä -Amerikan levy
Karibian lautanen
Cocos -levy
Nazca -levy
Scotia -levy
Etelämantereen levy
Afrikkalainen levy
Arabian levy
Euraasian levy
Intialais-australialainen levy
Filippiinien levy
Levyt liikkuvat noin 1 – 3 cm: n nopeudella vuodessa. Kun ne liikkuvat, niiden rajoille muodostuu paineita, jotka aiheuttavat erilaisia geologisia tapahtumia: kuori syntyy, tuhoutuu tai murskataan; tapahtuu maanjäristyksiä; vuoristot nousevat; ja maanosat kutistuvat ja kasvavat.
Subduktiovyöhykkeet ja erilaiset vyöhykkeet
Kun ohut valtamerilevy yhtyy paksumpaan mannerlaattaan tai työnnetään siihen, valtamerilevy työnnetään alaspäin mannerlaatan alle. Tätä kutsutaan subduktioalueeksi, ja se on yleensä merkitty syvällä kaivolla. Kun valtamerilevyn reuna liukuu pehmeään, sulaan vaippaan, se vetää loput levystä pitkin. Tätä prosessia kutsutaan laatan vetämiseksi.
Koska kuori kuluu subduktiovyöhykkeillä, sitä luodaan eri alueilla. Näillä vyöhykkeillä levyt vetäytyvät toisistaan. Paras esimerkki on Keski-Atlantin harjanne, joka sijaitsee puolivälissä Yhdysvaltojen itärannikon ja Afrikan välillä ja merkitsee Pohjois-Amerikan ja Afrikkalaisen levyn levyn rajat. Tulivuoren materiaali nousee jatkuvasti merenpohjasta levityslevyjen kohdalle ja luo uutta merikuorta, kun vanha kuori liikkuu ulospäin.
Vuoret, maanjäristykset ja tulivuoret
Kun kaksi mannerlaattaa yhtyy, ne muodostavat vuorijonoja. Tämä tapahtuu, kun levyt puristuvat ja työntävät kuorta ylöspäin, aivan kuten peiton taitokset. Maan korkein vuorijono, Himalaja, muodostui, kun Intian ja Australian lautanen törmäsi Euraasian levyn kanssa. Itse asiassa Intian ja Australian lautan siirtyminen jatkuu pohjoiseen, ja vuoret kasvavat edelleen.
Törmäyksen sijasta jotkut levyt hierovat toistensa ohi. Koska levyjen reunoilla olevat kivet eivät voi liukua tasaisesti toistensa ohi, hyvin hidas liike saa kitkan muodostumaan vähitellen, kunnes levyt “luistavat” aiheuttaen maanjäristyksen. Kalifornian San Andreasin vika on loistava esimerkki tästä liukastumisesta; Tyynenmeren ja Pohjois -Amerikan levyt liukuvat toistensa ohi tämän alueen lähellä aiheuttaen Kalifornian kuuluisia maanjäristyksiä. Näiden maanjäristysten voimakkuus ja pituus liittyvät siihen, miten vikavyöhyke muuttaa levyn liikettä.
“Tulirengas” on merkkijono aktiivisia tulivuoria – mukaan lukien St. Helens, Fuji, Pinatubo ja muut – jotka sijaitsevat Tyynenmeren kehällä. Kun se liikkuu luoteeseen, Pacific Plate hankaa ympäröiviä levyjä vasten. Tämä hankaus aiheuttaa sulan magman työntämisen ylös koko levyn ulkoreunoja pitkin aiheuttaen monia tämän alueen tulivuoria.
mannerlaattojen liikunta
Levytektoniikan edelläkävijä oli mantereen ajautumisen teoria, jonka saksalainen tiedemies Alfred Lothar Wegener esitti vuonna 1912. Wegner havaitsi, että Afrikan ja Etelä -Amerikan rantaviivat olivat kummallisen samanlaisia, ikään kuin ne sopisivat yhteen. Hän löysi myös paleontologisia tietueita, jotka paljastivat yhteisiä rannikkofossiileja. Tämä ja muut tiedot saivat Wegenerin hypoteesimaan, että kaikki maanosat yhdistettiin kerran superkontinentiksi, jota hän kutsui Pangeaksi, joka on kreikkalainen “kaikki maat”.
Wegenerin teorioiden mukaan Pangea alkoi hajota hitaasti 200 miljoonaa vuotta sitten, ensin kahteen valtavaan maa -alueeseen, jotka hän nimesi Gondwanalandiksi ja Laurasiaksi, ja myöhemmin nykyään näkyneisiin mantereisiin. Tämä selitti ristiriitaisia geologisia ennätyksiä, kuten jäätiköitä nykyisin aavikoilla, tai Etelämantereelta löytyneiden trooppisten kasvien jäänteitä. Levytektoniasta tuli kuitenkin elinkelpoinen tiede vasta, kun kehitettiin teoria siitä, kuinka maanosat voisivat liikkua.