De litosfæriske plader er de sektioner af jordskorpen og den øvre kappe, der bevæger sig - meget langsomt - over den nederste kappe nedenfor. Forskere ved, at disse plader bevæger sig fra to forskellige bevislinjer - geodetiske og geologiske - som giver dem mulighed for at spore deres bevægelser tilbage i geologisk tid.
Geodetisk pladebevægelse
Geodesi, videnskaben til at måle jordens form og positioner på den, tillader måling af pladebehandling direkte ved hjælp af GPS, det globale positioneringssystem. Dette netværk af satellitter er mere stabilt end jordoverfladen, så når et helt kontinent bevæger sig et sted et par centimeter om året, kan GPS fortælle det. Jo længere disse oplysninger registreres, jo mere nøjagtige bliver de, og i store dele af verden er tallene allerede ganske præcise.
En anden ting, GPS kan vise, er tektoniske bevægelser inden for plader. En antagelse bag pladetektonik er, at litosfæren er stiv, og det er faktisk stadig en sund og nyttig antagelse. Men dele af pladerne er bløde i sammenligning, ligesom
Det tibetanske plateau og de vestamerikanske bjergbælter. GPS-data hjælper med at adskille blokke, der bevæger sig uafhængigt, selvom kun med et par millimeter om året. I USA er Sierra Nevada og Baja California-mikroplader adskilt på denne måde.Geologic Plate Motion: Present
Tre forskellige geologiske metoder er med til at bestemme pladernes bane: paleomagnetisk, geometrisk og seismisk. Den paleomagnetiske metode er baseret på Jordens magnetfelt.
I hvert vulkanudbrud magnetiseres jernholdige mineraler (for det meste magnetit) af det rådende felt, når de afkøles. Retningen, i hvilken de er magnetiseret, peger på den nærmeste magnetpol. Fordi oceanisk litosfære kontinuerligt dannes ved vulkanisme ved spredning af kamme, bærer hele den oceaniske plade en konsistent magnetisk signatur. Når Jordens magnetfelt vender retning, som det gør af grunde, der ikke er fuldt ud forstået, får den nye klippe den omvendte signatur. Således har det meste af havbunden et stribet mønster af magnetiseringer, som om det var et stykke papir, der kommer ud af en faxmaskine (kun det er symmetrisk over spredningscentret). Forskellene i magnetisering er små, men følsomme magnetometre på skibe og fly kan registrere dem.
Den seneste magnetfeltreversering var for 781.000 år siden, så kortlægning, som reversering giver forskerne en god idé om pladebevægelser i den seneste geologiske fortid.
Den geometriske metode giver forskerne spredningsretningen til at gå med spredningshastigheden. Det er baseret på transformationsfejlene langs midthavsrygge. Hvis du ser på en spredende kam på et kort, har den et trappetrin-mønster af segmenter i rette vinkler. Hvis spredesegmenterne er slidbanerne, er transformerne stigerørene, der forbinder dem. Omhyggeligt målt, disse transformeringer afslører spredningsretninger. Med pladehastigheder og retninger har du hastigheder, der kan tilsluttes ligninger. Disse hastigheder matcher GPS-målingerne pænt.
Seismiske metoder bruger fokalmekanismer af jordskælv for at registrere orienteringen af fejl. Selvom de er mindre nøjagtige end paleomagnetisk kortlægning og geometri, er disse metoder nyttige til at måle pladebevægelser i dele af kloden, som ikke er godt kortlagt og har færre GPS-stationer.
Geologisk pladebevægelse: Fortid
Forskere kan udvide målinger til den geologiske fortid på flere måder. Den enkleste er at udvide paleomagnetiske kort over oceanpladerne ud fra spredningscentre. Magnetiske kort over havbunden oversættes nøjagtigt til alderskort. Disse kort afslører også, hvordan pladerne ændrede hastigheden, da kollisioner kastede dem ind i omarrangementer.
Desværre er havbunden relativt ung, ikke mere end 200 millioner år gammel, fordi den til sidst forsvinder under andre plader ved subduktion. Når forskere kigger dybere ind i fortiden, skal de stole mere og mere på paleomagnetisme i kontinentale klipper. Efterhånden som pladebevægelser har roteret kontinenterne, har de gamle klipper vendt sig med dem, og hvor deres miner engang angav nord, peger de nu et andet sted mod "tilsyneladende poler." Når du plotter disse tilsyneladende poler på et kort, ser de ud til at vandre væk fra det rigtige nord, når klippealder går tilbage i tid. Faktisk ændres "nord" ikke (normalt), og de vandrende paleo-poler fortæller en historie om vandrende kontinent.
Sammen muliggør ovennævnte metoder produktion af en integreret tidslinje for bevægelsen af de litosfæriske plader, en tektonisk rejse, der fører glat op til nutiden.