Geologer har en forklaring - en videnskabelig teori - om, hvordan jordoverfladen opfører sig kaldet pladetektonik. Tektonik betyder storskala struktur. Så "pladetektonik" siger, at den store skala af jordens ydre skal er et sæt plader. (se kortet)
Tektoniske plader
Tektoniske plader stemmer ikke helt overens med kontinenterne og verdenshavene på jordoverfladen. Nordamerikapladen strækker sig f.eks. Fra vestkysten af USA og Canada ind i midten af Atlanterhavet. Og stillehavspladen inkluderer en del af Californien såvel som det meste af Stillehavet (se liste over plader). Dette skyldes, at kontinenter og havbassiner er en del af Jordskorpen. Men plader er lavet af relativt kold og hård sten, og det strækker sig dybere end skorpen ind i den øverste mantel. Den del af Jorden, der udgør pladerne, kaldes litosfæren. Det gennemsnit omkring 100 kilometer i tykkelse, men det varierer meget fra sted til sted. (se Om litosfæren)
Litosfæren er solid sten, lige så stiv og stiv som stål. Under det er et blødere, varmere lag fast sten kaldet asthenosfæren ("es-THEEN-osphere"), der strækker sig ned til omkring 220 kilometer dybde. Fordi det er ved røde varme temperaturer, er asthenosfærens klippe svag ("astheno-" betyder svag i videnskabelig græsk). Det kan ikke modstå langsom stress, og det bøjes på en plastisk måde, som en bar med tyrkisk taffy. I virkeligheden flyder litosfæren på asthenosfæren, selvom begge dele er solid sten.
Pladerbevægelser
Pladerne skifter konstant position og bevæger sig langsomt over asthenosfæren. "Langsomt" betyder langsommere, end fingernegler vokser, ikke mere end et par centimeter om året. Vi kan måle deres bevægelser direkte ved hjælp af GPS og andre langdistancemåling (geodetiske) metoder, og geologiske beviser viser, at de har bevæget sig på samme måde i fortiden. I mange millioner af år har kontinenterne rejst overalt på kloden. (se Måling af pladebevægelse)
Plader bevæger sig med hensyn til hinanden på tre måder: de bevæger sig sammen (konvergerer), de bevæger sig fra hinanden (divergerer) eller de bevæger sig forbi hinanden. Derfor siges plader ofte at have tre typer kanter eller grænser: konvergent, divergent og transformering.
- Når en plades forkant møder en anden plade i konvergens, drejer den ene nedad. Denne bevægelse nedad kaldes subduktion. Underdrevne plader bevæger sig ned i og gennem asthenosfæren og forsvinder gradvist. (se Om konvergente zoner)
- Plader divergerer i vulkanske zoner i havbassinerne, midthavskanterne. Disse er lange, store revner, hvor lava stiger nedenfra og fryser til nye lithosfæren. De to sider af revnen trækkes kontinuerligt fra hinanden, og pladerne får således nyt materiale. Island på den nordatlantiske ø er det vigtigste eksempel på en divergerende zone over havets overflade. (se Om forskellige zoner)
- Hvor plader bevæger sig forbi hinanden kaldes en transformationsgrænse. Disse er ikke så almindelige som de to andre grænser. Det San Andreas fejl i Californien er et velkendt eksempel. (se Om transformer)
- De punkter, hvor kanterne på tre plader mødes kaldes tredobbelte kryds. De bevæger sig hen over Jordens overflade som svar på de forskellige bevægelser på de tre plader. (se Triple Junctions)
Det grundlæggende tegneseriekort af pladerne bruger kun disse tre afgrænsningstyper. Imidlertid er mange pladegrænser ikke skarpe linjer, men snarere diffuse zoner. De udgør cirka 15 procent af verdens samlede størrelse og vises i mere realistiske pladekort. Diffuse grænser i USA inkluderer det meste af Alaska og Bassin and Range-provinsen i de vestlige stater. Det meste af Kina og hele Iran er også diffuse grænsezoner.
Hvad pladetektonik forklarer
Pladetektonik besvarer mange grundlæggende geologiske spørgsmål:
- På de tre forskellige typer af grænser skaber pladebevægelse karakteristiske slags jordskælvsfejl. (se Fejltyper i et nøddeskal)
- De fleste store bjergkæder er forbundet med pladekonvergens, hvilket svarer til et langvarigt mysterium. (se bjergproblemet)
- Fossilt bevis tyder på, at kontinenter engang var forbundet, der er langt fra hinanden i dag; hvor vi engang forklarede dette ved stigningen og faldet af landbroer, i dag ved vi, at pladebevægelser er ansvarlige.
- Verdens havbund er geologisk ung, fordi den gamle oceaniske skorpe forsvinder ved subduktion. (se Om subduktion)
- De fleste af verdens vulkaner er relateret til subduktion. (se Om Arc Volcanism)
Pladetektonik giver os også mulighed for at stille og besvare nye slags spørgsmål:
- Vi kan opbygge kort over verdensgeografi i den geologiske fortid - paleogeografiske kort - og model antikke klimaer.
- Vi kan studere hvordan masseudryddelser er relateret til effekter af pladetektonik såsom vulkanisme. (se Udryddelse: Om artenes skæbne)
- Vi kan undersøge, hvordan pladeinteraktioner har påvirket den geologiske historie i en bestemt region.
Plade Tektoniske spørgsmål
Geovidenskabsmænd studerer flere hovedspørgsmål om pladetektonik i sig selv:
- Hvad bevæger pladerne?
- Hvad skaber vulkaner i "hotspots" som Hawaii, der ligger uden for subduktionszoner? (se Et hotspot-alternativ)
- Hvor stive er pladerne, og hvor præcise er deres grænser?
- Hvornår begyndte pladetektonik, og hvordan?
- Hvordan er pladetektonik forbundet til jordens mantel nedenfor? (se Om kappen)
- Hvad sker der med subducerede plader? (se Tallerkenes død)
- Hvilken cyklus gennemgår pladematerialer?
Pladetektonik er unik for Jorden. Men at lære om det i løbet af de sidste 40 år har givet forskere mange teoretiske værktøjer til at forstå andre planeter, også dem, der kredser om andre stjerner. For resten af os er pladetektonik en simpel teori, der hjælper med at give mening om Jordens ansigt.