Tektonika ploča je studija o tome kako Zemljinu koru oblikuju geološke sile. Oslanja se na razumijevanje da je kora podijeljena na velike komade, ili ploče, koje sjede na rastopljenoj magmi prisutnoj ispod površine. Struje unutar unutrašnjosti uzrokuju pomicanje ploča, što uzrokuje mnoge različite geološke događaje, uključujući potrese i stvaranje planina i vulkana. Razumijevanje načina na koji se ploče kreću i međusobno djeluju glavna je svrha tektonike ploča.
Zemljina kora
Iako se može činiti da je Zemljina kora jedna čvrsta ljuska, tektonika ploča tvrdi da je napuknuta na nekoliko velikih komada. Ti se dijelovi nazivaju tektonskim pločama, a u prosjeku su debeli oko 50 km. Ispod ploča nalazi se djelomično otopljeni sloj Zemljine jezgre, nazvan plašt. Plašt je u stalnom stanju kretanja, pokretan toplinom iz Zemljine unutarnje jezgre; djeluje poput transportne trake koja polako pomiče ploče koje lebde iznad.
Prema tektonici ploča postoji 14 glavnih ploča:
Pacifička ploča
Tanjur Juan de Fuca
Sjevernoamerička ploča
Južnoamerička ploča
Karipska ploča
Kokos ploča
Nazca ploča
Škotska ploča
Antarktička ploča
Afrička ploča
arapska ploča
Euroazijska ploča
Indijsko-australska ploča
Filipinski tanjur
Ploče se pomiču brzinom od oko 1 do 3 inča (2.5 do 7.5 cm) godišnje. Kako se kreću, pritisci se povećavaju na njihovim granicama, stvarajući različite vrste geoloških događaja: kora se stvara, uništava ili drobi; događaju se potresi; uzdižu se planinski lanci; a kontinenti se smanjuju i rastu.
Zone subdukcije i divergentne zone
Kada se tanka oceanska ploča konvergira s — ili se gurne u — deblju kontinentalnu ploču, oceanska ploča bit će gurnuta prema dolje, ispod kontinentalne ploče. To se zove zona subdukcije i obično je označena dubokim rovom. Dok rub oceanske ploče klizi u mekani, rastaljeni plašt, povlači ostatak ploče. Ovaj proces se naziva povlačenjem ploče.
Kako se kora troši u zonama subdukcije, stvara se u divergentnim zonama. U tim zonama ploče se povlače jedna od druge. Najbolji primjer je srednjoatlantski greben, koji se nalazi na pola puta između istočne obale Sjedinjenih Država i Afrike, i označava granice ploča Sjevernoameričke i Afričke ploče. Vulkanski materijal neprestano izvire s morskog dna na mjestu širenja ploča, stvarajući novu morsku koru kako se stara kora pomiče prema van.
Planine, potresi i vulkani
Kada se dvije kontinentalne ploče konvergiraju, stvaraju planinske lance. To se događa kada se ploče sabijaju i guraju koru prema gore, nešto poput nabora u deki. Najviši planinski lanac na Zemlji, Himalaja, nastao je kada se Indijsko-australska ploča sudarila s Euroazijskom pločom. Zapravo, Indijsko-australska ploča nastavlja se kretati prema sjeveru, a planine i dalje rastu.
Umjesto da se sudare, neke ploče trljaju jedna o drugu. Budući da stijene na rubovima ploča ne mogu glatko kliziti jedna pored druge, vrlo sporo kretanje uzrokuje postupno nastajanje trenja sve dok ploče ne “skliznu”, uzrokujući potres. Rasjed San Andreas u Kaliforniji izvrstan je primjer ovog klizanja; Pacifička i Sjevernoamerička ploča klize jedna pored druge u blizini ovog područja, uzrokujući poznate potrese u Kaliforniji. Jačina i duljina ovih potresa povezane su s načinom na koji je zona rasjeda deformirana pomicanjem ploče.
“Vatreni prsten” niz je aktivnih vulkana – uključujući planinu St. Helens, planinu Fuji, planinu Pinatubo i druge – smještenih oko perimetra Tihog oceana. Dok se kreće u smjeru sjeverozapada, Pacifička ploča trlja se o okolne ploče. Ovo trljanje uzrokuje da se rastopljena magma potiskuje uzduž vanjskih rubova ploče, uzrokujući mnoge vulkane u ovom području.
Kontinentalni drift
Preteča tektonike ploča bila je teorija pomjeranja kontinenata, koju je 1912. iznio njemački znanstvenik Alfred Lothar Wegener. Wegner je primijetio da su obale Afrike i Južne Amerike neobično slične, kao da se mogu uklopiti. Također je pronašao paleontološke zapise koji su otkrili zajedničke obalne fosile. Ovi i drugi podaci naveli su Wegenera da pretpostavi da su svi kontinenti nekoć bili spojeni u superkontinent koji je nazvao Pangea, što na grčkom znači “sve zemlje”.
Prema Wegenerovim teorijama, Pangea se počela polako raspadati prije 200 milijuna godina, prvo na dvije ogromne kopnene mase, koje je nazvao Gondwanaland i Laurasia, a kasnije i na današnje kontinente. To je objasnilo kontradiktorne geološke zapise, poput glacijalnih naslaga u zemljama koje su sada pustinje, ili ostataka tropskih biljaka pronađenih na Antarktiku. Međutim, tek kada se razvila teorija o tome kako se kontinenti mogu kretati, tektonika ploča postala je održiva znanost.