Beweging meten in plaattektoniek

De lithosferische platen zijn de delen van de aardkorst en de bovenste mantel die - heel langzaam - over de onderste mantel eronder bewegen. Wetenschappers weten dat deze platen zich verplaatsen van twee verschillende bewijslijnen - geodetisch en geologisch - waardoor ze hun bewegingen in de geologische tijd kunnen traceren.

Geodesie, de wetenschap van het meten van de vorm en posities van de aarde erop, maakt het mogelijk de beweging van de plaat direct te meten met behulp van GPS, het Global Positioning System. Dit netwerk van satellieten is stabieler dan het aardoppervlak, dus als een heel continent ergens met een paar centimeter per jaar beweegt, kan GPS dat zien. Hoe langer deze informatie wordt geregistreerd, hoe nauwkeuriger deze wordt, en in een groot deel van de wereld zijn de cijfers al behoorlijk nauwkeurig.

Een ander ding dat GPS kan laten zien, zijn tektonische bewegingen binnen borden. Een aanname achter platentektoniek is dat de lithosfeer stijf is, en dat is inderdaad nog steeds een gezonde en nuttige veronderstelling. Maar delen van de platen zijn in vergelijking zacht, zoals de

Drie verschillende geologische methoden helpen bij het bepalen van de trajecten van platen: paleomagnetisch, geometrisch en seismisch. De paleomagnetische methode is gebaseerd op het magnetische veld van de aarde.

Bij elke vulkaanuitbarsting worden ijzerhoudende mineralen (meestal magnetiet) gemagnetiseerd door het heersende veld terwijl ze afkoelen. De richting waarin ze gemagnetiseerd zijn, wijst naar de dichtstbijzijnde magnetische pool. Omdat oceanische lithosfeer zich continu vormt door vulkanisme bij het verspreiden van richels, draagt ​​de hele oceanische plaat een consistente magnetische signatuur. Wanneer het magnetische veld van de aarde van richting verandert, zoals om redenen die niet volledig worden begrepen, krijgt de nieuwe rots de omgekeerde signatuur. Het grootste deel van de zeebodem heeft dus een gestreept patroon van magnetisaties alsof het een stuk papier is dat uit een faxmachine komt (alleen is het symmetrisch over het verspreidingscentrum). De verschillen in magnetisatie zijn klein, maar gevoelige magnetometers op schepen en vliegtuigen kunnen ze detecteren.

De meest recente omkering van het magnetische veld was 781.000 jaar geleden, dus het in kaart brengen van die omkering geeft wetenschappers een goed beeld van plaatbewegingen in het meest recente geologische verleden.

De geometrische methode geeft wetenschappers de spreidingsrichting die bij de spreidingssnelheid past. Het is gebaseerd op de transformatiefouten langs de mid-oceanische ruggen. Als je op een kaart naar een spreidende kam kijkt, heeft deze een trapsgewijs patroon van segmenten met rechte hoeken. Als de spreidingssegmenten de treden zijn, zijn de transformaties de stijgleidingen die ze verbinden. Zorgvuldig gemeten onthullen deze transformaties spreidingsrichtingen. Met platensnelheden en richtingen heeft u snelheden die in vergelijkingen kunnen worden aangesloten. Deze snelheden komen mooi overeen met de GPS-metingen.

Seismische methoden gebruiken de focale mechanismen aardbevingen om de oriëntatie van fouten te detecteren. Hoewel minder nauwkeurig dan paleomagnetische kaarten en geometrie, zijn deze methoden nuttig voor het meten van plaatbewegingen in delen van de wereld die niet goed in kaart zijn gebracht en minder GPS-stations hebben.

Wetenschappers kunnen metingen op verschillende manieren uitbreiden naar het geologische verleden. De eenvoudigste is om paleomagnetische kaarten van de oceanische platen uit te breiden vanuit de verspreidingscentra. Magnetische kaarten van de zeebodem vertalen zich nauwkeurig in leeftijdskaarten. Deze kaarten laten ook zien hoe de platen van snelheid veranderden toen ze door botsingen in herschikkingen werden geduwd.

Helaas is de zeebodem relatief jong, niet meer dan ongeveer 200 miljoen jaar oud, omdat deze uiteindelijk door subductie onder andere platen verdwijnt. Naarmate wetenschappers dieper in het verleden kijken, moeten ze steeds meer vertrouwen op paleomagnetisme in continentale rotsen. Terwijl plaatbewegingen de continenten hebben gedraaid, zijn de oude rotsen met hen mee gedraaid en waar hun mineralen ooit naar het noorden wezen, wijzen ze nu ergens anders, richting 'schijnbare polen'. Wanneer je deze schijnbare polen op een kaart uitzet, lijken ze weg te dwalen van het echte noorden terwijl de rotstijd teruggaat tijd. In feite verandert het "noorden" niet (meestal) en vertellen de zwervende paleopalen een verhaal over zwervende continenten.

Samen maken de hierboven genoemde methoden de productie mogelijk van een geïntegreerde tijdlijn van de beweging van de lithosferische platen, een tektonisch reisverslag dat soepel naar het heden leidt.