Litosfærisk kart over verden. Litosfæren som et element i det geografiske skallet

Jorden avkjøles som et bakt eple, og rynker vises på den i form av fjellkjeder. Disse ideene ble utviklet av teorien om geosynkliner, skapt på grunnlag av studiet av foldede strukturer. Denne teorien ble formulert av James Dana, som la prinsippet om isostasi til sammentrekningshypotesen. I følge dette konseptet består jorden av granitter (kontinenter) og basalter (hav). Når jorden trekker seg sammen, oppstår tangentielle krefter i havbassengene, som presser på kontinentene. Sistnevnte stiger opp i fjellkjeder og kollapser deretter. Materialet som oppstår ved ødeleggelse avsettes i forsenkningene.

I tillegg begynte Wegener å lete etter geofysiske og geodetiske bevis. Men på den tiden var nivået på disse vitenskapene tydeligvis ikke tilstrekkelig til å registrere den moderne bevegelsen på kontinentene. I 1930 døde Wegener under en ekspedisjon på Grønland, men før sin død visste han allerede at det vitenskapelige miljøet ikke godtok teorien hans.

I utgangspunktet teori om kontinentaldrift ble godt mottatt av det vitenskapelige miljøet, men ble i 1922 utsatt for hard kritikk fra flere kjente spesialister. Hovedargumentet mot teorien var spørsmålet om kraften som beveger platene. Wegener mente at kontinentene beveget seg langs basaltene på havbunnen, men dette krevde enorm kraft, og ingen kunne navngi kilden til denne kraften. Coriolis-kraften, tidevannsfenomener og noen andre ble foreslått som en kilde til platebevegelse, men de enkleste beregningene viste at alle var absolutt utilstrekkelige til å flytte enorme kontinentale blokker.

Kritikere av Wegeners teori fokuserte på spørsmålet om kraften som beveger kontinentene, og ignorerte alle de mange fakta som absolutt bekreftet teorien. I hovedsak fant de en enkelt sak der det nye konseptet var maktesløst, og uten konstruktiv kritikk avviste de hovedbevisene. Etter Alfred Wegeners død ble teorien om kontinentaldrift forkastet, og ble en utkantvitenskap, og det store flertallet av forskningen fortsatte å bli utført innenfor rammen av geosynklinteori. Riktignok måtte hun også lete etter forklaringer på historien til bosettingen av dyr på kontinentene. For dette formålet ble det oppfunnet landbroer som koblet sammen kontinentene, men stupte ned i havets dyp. Dette var nok en fødsel av legenden om Atlantis. Det er verdt å merke seg at noen forskere ikke anerkjente dommen fra verdens myndigheter og fortsatte å søke etter bevis for kontinental bevegelse. Tak du Toit ( Alexander du Toit) forklarte dannelsen av Himalaya-fjellene ved kollisjonen mellom Hindustan og den eurasiske platen.

Den trege kampen mellom fiksistene, som tilhengere av fraværet av betydelige horisontale bevegelser ble kalt, og mobilistene, som hevdet at kontinentene beveger seg, blusset opp med fornyet kraft på 1960-tallet, da som et resultat av å studere havbunnen , ble det funnet ledetråder for å forstå "maskinen" kalt Jorden.

På begynnelsen av 1960-tallet ble det utarbeidet et relieffkart over havbunnen, som viste at midthavsrygger ligger i sentrum av havene, som reiser seg 1,5-2 km over de avgrunnsslettene dekket med sediment. Disse dataene tillot R. Dietz og Harry Hess å fremme spredningshypotesen i 1963. Ifølge denne hypotesen skjer konveksjon i mantelen med en hastighet på ca. 1 cm/år. De stigende grenene av konveksjonsceller bærer mantelmateriale under midthavsryggene, som fornyer havbunnen i den aksiale delen av ryggen hvert 300-400 år. Kontinenter flyter ikke på havskorpen, men beveger seg langs mantelen og blir passivt "loddet" til litosfæriske plater. I henhold til begrepet spredning har havbassenger en variabel og ustabil struktur, mens kontinenter er stabile.

Den samme drivkraften (høydeforskjell) bestemmer graden av elastisk horisontal kompresjon av skorpen ved kraften av viskøs friksjon av strømmen mot jordskorpen. Størrelsen på denne kompresjonen er liten i området for stigningen av mantelstrømmen og øker når den nærmer seg nedstigningsstedet for strømmen (på grunn av overføringen av trykkspenning gjennom den stasjonære harde skorpen i retning fra stigningsstedet til nedstigningsstedet for strømmen). Over den synkende strømmen er kompresjonskraften i skorpen så stor at skorpen fra tid til annen overskrides (i området med lavest styrke og høyeste spenning), og det oppstår uelastisk (plastisk, sprø) deformasjon av skorpen - Et jordskjelv. Samtidig presses hele fjellkjeder, for eksempel Himalaya, ut fra stedet hvor skorpen er deformert (i flere stadier).

Under plastisk (sprø) deformasjon reduseres spenningen i den - trykkkraften ved kilden til jordskjelvet og omgivelsene - veldig raskt (med hastigheten på jordskjelvforskyvningen). Men umiddelbart etter slutten av den uelastiske deformasjonen fortsetter den veldig langsomme økningen i stress (elastisk deformasjon), avbrutt av jordskjelvet, på grunn av den veldig langsomme bevegelsen av den viskøse mantelstrømmen, og begynner syklusen med forberedelse til neste jordskjelv.

Dermed er bevegelsen av plater en konsekvens av overføringen av varme fra de sentrale sonene på jorden av svært viskøs magma. I dette tilfellet blir en del av den termiske energien omdannet til mekanisk arbeid for å overvinne friksjonskrefter, og en del, etter å ha passert gjennom jordskorpen, utstråles inn i det omkringliggende rommet. Så planeten vår er på en måte en varmemotor.

Det er flere hypoteser angående årsaken til den høye temperaturen i jordens indre. På begynnelsen av 1900-tallet var hypotesen om denne energiens radioaktive natur populær. Det så ut til å bli bekreftet av estimater av sammensetningen av den øvre skorpen, som viste svært betydelige konsentrasjoner av uran, kalium og andre radioaktive elementer, men det viste seg senere at innholdet av radioaktive elementer i bergartene i jordskorpen var helt utilstrekkelig for å gi den observerte dype varmestrømmen. Og innholdet av radioaktive elementer i det underjordiske materialet (nær sammensetning av basaltene på havbunnen) kan sies å være ubetydelig. Dette utelukker imidlertid ikke et ganske høyt innhold av tunge radioaktive elementer som genererer varme i de sentrale sonene på planeten.

En annen modell forklarer oppvarmingen ved kjemisk differensiering av jorden. Planeten var opprinnelig en blanding av silikat og metalliske stoffer. Men samtidig med dannelsen av planeten begynte dens differensiering til separate skjell. Den tettere metalldelen skyndte seg til midten av planeten, og silikater konsentrerte seg i de øvre skjellene. Samtidig ble den potensielle energien til systemet redusert og ble omdannet til termisk energi.

Andre forskere mener at oppvarmingen av planeten skjedde som et resultat av akkresjon under meteorittnedslag på overflaten av det begynnende himmellegemet. Denne forklaringen er tvilsom - under akkresjon ble varme frigjort nesten på overflaten, hvorfra den lett rømte ut i verdensrommet, og ikke inn i de sentrale områdene av jorden.

Sekundære krefter

Kraften av viskøs friksjon som oppstår som følge av termisk konveksjon spiller en avgjørende rolle i platenes bevegelser, men i tillegg virker andre, mindre, men også viktige krefter på platene. Dette er Arkimedes sine styrker, som sikrer flyten av en lettere skorpe på overflaten av en tyngre mantel. Tidevannskrefter forårsaket av gravitasjonspåvirkningen fra Månen og Solen (forskjellen i deres gravitasjonspåvirkning på punkter på jorden i forskjellige avstander fra dem). Nå er tidevannspukkelen på jorden, forårsaket av månens tiltrekning, i gjennomsnitt omtrent 36 cm. Tidligere var månen nærmere og dette var i stor skala, deformasjonen av mantelen fører til oppvarmingen. For eksempel er vulkanismen observert på Io (en måne av Jupiter) forårsaket nettopp av disse kreftene - tidevannet på Io er omtrent 120 m. Og også kreftene som oppstår på grunn av endringer i atmosfærisk trykk på forskjellige deler av jordoverflaten - atmosfærisk trykkkreftene endres ofte med 3 %, noe som tilsvarer et sammenhengende vannlag på 0,3 m (eller minst 10 cm tykt granitt). Dessuten kan denne endringen skje i en sone som er hundrevis av kilometer bred, mens endringen i tidevannskrefter skjer jevnere – over avstander på tusenvis av kilometer.

Divergerende grenser eller plategrenser

Dette er grenser mellom plater som beveger seg i motsatte retninger. I jordens topografi uttrykkes disse grensene som rifter, der strekkdeformasjoner dominerer, tykkelsen på skorpen reduseres, varmestrømmen er maksimal og aktiv vulkanisme oppstår. Hvis det dannes en slik grense på et kontinent, dannes det en kontinental rift, som senere kan bli til et havbasseng med en havrift i sentrum. I oseaniske rifter dannes ny havskorpe som følge av spredning.

Havspalter

Skjema av strukturen til midthavsryggen

Kontinentale rifter

Oppdelingen av kontinentet i deler begynner med dannelsen av en rift. Skorpen tynnes og beveger seg fra hverandre, og magmatisme begynner. Det dannes en utvidet lineær forsenkning med en dybde på rundt hundrevis av meter, som er begrenset av en rekke forkastninger. Etter dette er to scenarier mulig: enten stopper utvidelsen av riften og den fylles med sedimentære bergarter, blir til et aulacogen, eller kontinentene fortsetter å bevege seg fra hverandre og mellom dem, allerede i typiske havrifter, begynner havskorpen å dannes .

Konvergerende grenser

Konvergerende grenser er grenser der plater kolliderer. Tre alternativer er mulige:

Kontinentalplate med oseanisk plate. Oceanisk skorpe er tettere enn kontinental skorpe og synker under kontinentet i en subduksjonssone.
Oceanisk plate med oceanisk plate. I dette tilfellet kryper en av platene under den andre og det dannes også en subduksjonssone, over hvilken det dannes en øybue.
Kontinental plate med kontinental plate. En kollisjon oppstår og et kraftig foldet område vises. Et klassisk eksempel er Himalaya.

I sjeldne tilfeller blir havskorpen skjøvet inn på kontinental skorpe - obduksjon. Takket være denne prosessen oppsto ofiolitter fra Kypros, Ny-Caledonia, Oman og andre.

Subduksjonssoner absorberer havskorpen, og kompenserer derved for dens utseende ved midthavsrygger. Ekstremt komplekse prosesser og interaksjoner mellom skorpen og mantelen finner sted i dem. Dermed kan havskorpen trekke blokker av kontinentalskorpe inn i mantelen, som på grunn av sin lave tetthet graves opp tilbake i skorpen. Dette er hvordan metamorfe komplekser av ultrahøye trykk oppstår, et av de mest populære objektene for moderne geologisk forskning.

De fleste moderne subduksjonssoner ligger langs periferien av Stillehavet, og danner Stillehavets Ring of Fire. Prosessene som skjer i platekonvergenssonen anses med rette å være blant de mest komplekse i geologi. Den blander blokker av forskjellig opprinnelse, og danner en ny kontinental skorpe.

Aktive kontinentale marginer

Aktiv kontinentalmargin

En aktiv kontinentalmargin oppstår der havskorpen subdukterer under et kontinent. Standarden for denne geodynamiske situasjonen anses å være den vestlige kysten av Sør-Amerika; den kalles ofte Andinsk type kontinentalmargin. Den aktive kontinentalmarginen er preget av mange vulkaner og generelt kraftig magmatisme. Smelter har tre komponenter: havskorpen, mantelen over den og den nedre kontinentale skorpen.

Under den aktive kontinentalmarginen er det aktiv mekanisk interaksjon mellom hav- og kontinentalplaten. Avhengig av fart, alder og tykkelse på havskorpen, er flere likevektsscenarier mulig. Hvis platen beveger seg sakte og har en relativt lav tykkelse, skraper kontinentet av det sedimentære dekket fra den. Sedimentære bergarter knuses til intense folder, omdannes og blir en del av den kontinentale skorpen. Den resulterende strukturen kalles akkresjonær kile. Hvis hastigheten på subdukteringsplaten er høy og sedimentdekselet er tynt, sletter havskorpen bunnen av kontinentet og trekker den inn i mantelen.

Øybuer

Øybue

Øybuer er kjeder av vulkanske øyer over en subduksjonssone, som forekommer der en oseanisk plate subdukterer under en annen oseanisk plate. Typiske moderne øybuer inkluderer Aleutian, Kuril, Mariana Islands og mange andre øygrupper. De japanske øyene kalles også ofte en øybue, men grunnlaget deres er veldig gammelt og faktisk ble de dannet av flere øybuekomplekser til forskjellige tider, så de japanske øyene er et mikrokontinent.

Øybuer dannes når to oseaniske plater kolliderer. I dette tilfellet havner en av platene i bunnen og absorberes i mantelen. Øybuevulkaner dannes på den øvre platen. Den buede siden av øybuen er rettet mot den absorberte platen. På denne siden er det en dyphavsgrøft og en forearc-trau.

Bak øybuen er det et bak-buebasseng (typiske eksempler: Okhotskhavet, Sørkinahavet, etc.) der spredning også kan forekomme.

Kontinental kollisjon

Kollisjon av kontinenter

Kollisjonen av kontinentalplater fører til kollaps av jordskorpen og dannelse av fjellkjeder. Et eksempel på en kollisjon er Alpine-Himalaya-fjellbeltet, dannet som et resultat av stengingen av Tethyshavet og kollisjonen med den eurasiske platen i Hindustan og Afrika. Som et resultat øker tykkelsen på skorpen betydelig, under Himalaya når den 70 km. Dette er en ustabil struktur; den blir intensivt ødelagt av overflate- og tektonisk erosjon. I jordskorpen med kraftig økt tykkelse smeltes granitt fra metamorfoserte sedimentære og magmatiske bergarter. Slik ble de største batholittene dannet, for eksempel Angara-Vitimsky og Zerendinsky.

Forvandle grenser

Der plater beveger seg i parallelle kurs, men med ulik hastighet, oppstår transformasjonsforkastninger – enorme skjærforkastninger, utbredt i havene og sjeldne på kontinenter.

Forvandle feil

I havene går transformasjonsforkastninger vinkelrett på mid-ocean ridges (MORs) og bryter dem inn i segmenter som er gjennomsnittlig 400 km brede. Mellom mønesegmentene er det en aktiv del av transformasjonsforkastningen. Jordskjelv og fjellbygging forekommer stadig i dette området; mange fjærstrukturer dannes rundt forkastningen - fremstøt, folder og grabens. Som et resultat er mantelbergarter ofte blottlagt i forkastningssonen.

På begge sider av MOR-segmentene er det inaktive deler av transformasjonsfeil. Det er ingen aktive bevegelser i dem, men de kommer tydelig til uttrykk i havbunnens topografi ved lineære løft med en sentral depresjon.

Transformasjonsfeil danner et vanlig nettverk og oppstår selvsagt ikke ved en tilfeldighet, men på grunn av objektive fysiske årsaker. En kombinasjon av numeriske modelleringsdata, termofysiske eksperimenter og geofysiske observasjoner gjorde det mulig å finne ut at mantelkonveksjon har en tredimensjonal struktur. I tillegg til hovedstrømmen fra MOR, oppstår det langsgående strømmer i konveksjonscellen på grunn av avkjølingen av den øvre delen av strømmen. Dette avkjølte stoffet suser ned langs hovedretningen til mantelstrømmen. Transformasjonsfeil er lokalisert i sonene til denne sekundære synkende strømmen. Denne modellen stemmer godt overens med dataene om varmestrøm: en reduksjon i varmestrøm er observert over transformasjonsfeil.

Kontinentale skift

Strike-slip plategrenser på kontinenter er relativt sjeldne. Kanskje det eneste aktive eksemplet på en grense av denne typen er San Andreas-forkastningen, som skiller den nordamerikanske platen fra Stillehavsplaten. Den 800 mil lange San Andreas-forkastningen er et av de mest seismisk aktive områdene på planeten: plater beveger seg i forhold til hverandre med 0,6 cm per år, jordskjelv med en styrke på mer enn 6 enheter forekommer i gjennomsnitt en gang hvert 22. år. Byen San Francisco og store deler av San Francisco Bay-området er bygget i umiddelbar nærhet av denne feilen.

Innen-plate prosesser

De første formuleringene av platetektonikk hevdet at vulkanisme og seismiske fenomener er konsentrert langs plategrenser, men det ble snart klart at spesifikke tektoniske og magmatiske prosesser også forekommer innenfor plater, som også ble tolket innenfor rammen av denne teorien. Blant intraplate-prosesser ble et spesielt sted okkupert av fenomenene med langsiktig basaltisk magmatisme i noen områder, de såkalte hot spots.

Hot Spots

Det er mange vulkanske øyer på bunnen av havene. Noen av dem er lokalisert i kjeder med suksessivt skiftende alder. Et klassisk eksempel på en slik undervannsrygg er Hawaiian Underwater Ridge. Den stiger over havets overflate i form av Hawaii-øyene, hvorfra en kjede av havfjell med stadig økende alder strekker seg mot nordvest, hvorav noen, for eksempel Midway Atoll, kommer til overflaten. I en avstand på rundt 3000 km fra Hawaii svinger kjeden litt nordover og kalles Imperial Ridge. Den blir avbrutt i en dyphavsgrøft foran den aleutiske øybuen.

For å forklare denne fantastiske strukturen, ble det foreslått at under Hawaii-øyene er det et hot spot - et sted hvor en varm mantelstrøm stiger til overflaten, som smelter havskorpen som beveger seg over den. Det er mange slike punkter installert på jorden nå. Mantelstrømmen som forårsaker dem har blitt kalt en sky. I noen tilfeller antas det en usedvanlig dyp opprinnelse av plummaterialet, helt ned til kjerne-mantel-grensen.

Feller og havplatåer

I tillegg til langsiktige hot spots, forekommer det noen ganger enorme utløp av smelter inne i plater, som danner feller på kontinenter og oseaniske platåer i hav. Det særegne ved denne typen magmatisme er at den forekommer på kort geologisk tid - i størrelsesorden flere millioner år, men dekker enorme områder (titusenvis av km²); samtidig helles et kolossalt volum av basalter ut, sammenlignet med mengden de krystalliserer i midthavsryggene.

De sibirske fellene på den østsibirske plattformen, Deccan-platå-fellene på det hindustantiske kontinentet og mange andre er kjent. Varme mantelstrømmer anses også å være årsaken til dannelsen av feller, men i motsetning til hot spots virker de i kort tid, og forskjellen mellom dem er ikke helt klar.

Hot spots og feller ga opphav til opprettelsen av den såkalte plym geotektonikk, som sier at ikke bare vanlig konveksjon, men også plumer spiller en betydelig rolle i geodynamiske prosesser. Plumtektonikk motsier ikke platetektonikk, men utfyller den.

Platetektonikk som et system av vitenskaper

Nå kan tektonikk ikke lenger betraktes som et rent geologisk konsept. Den spiller en nøkkelrolle i alle geovitenskaper; flere metodiske tilnærminger med forskjellige grunnleggende konsepter og prinsipper har dukket opp i den.

Fra synspunkt kinematisk tilnærming, bevegelsene til platene kan beskrives av de geometriske bevegelseslovene til figurer på en kule. Jorden blir sett på som en mosaikk av plater av forskjellige størrelser som beveger seg i forhold til hverandre og planeten selv. Paleomagnetiske data lar oss rekonstruere posisjonen til den magnetiske polen i forhold til hver plate på forskjellige tidspunkter. Generalisering av data for forskjellige plater førte til rekonstruksjon av hele sekvensen av relative bevegelser av platene. Ved å kombinere disse dataene med informasjon hentet fra faste varmepunkter gjorde det mulig å bestemme de absolutte bevegelsene til platene og historien om bevegelsen til jordens magnetiske poler.

Termofysisk tilnærming anser jorden som en varmemotor, der termisk energi delvis omdannes til mekanisk energi. Innenfor denne tilnærmingen er bevegelsen av materie i de indre lagene av jorden modellert som en strøm av en viskøs væske, beskrevet av Navier-Stokes-ligningene. Mantelkonveksjon er ledsaget av faseoverganger og kjemiske reaksjoner, som spiller en avgjørende rolle i strukturen til mantelstrømmer. Basert på geofysiske sonderingsdata, resultatene av termofysiske eksperimenter og analytiske og numeriske beregninger, prøver forskere å detaljere strukturen til mantelkonveksjon, finne strømningshastigheter og andre viktige egenskaper ved dype prosesser. Disse dataene er spesielt viktige for å forstå strukturen til de dypeste delene av jorden - den nedre mantelen og kjernen, som er utilgjengelige for direkte studier, men utvilsomt har en enorm innvirkning på prosessene som skjer på overflaten av planeten.

Geokjemisk tilnærming. For geokjemi er platetektonikk viktig som en mekanisme for kontinuerlig utveksling av materie og energi mellom jordens forskjellige lag. Hver geodynamisk setting er preget av spesifikke bergartsassosiasjoner. I sin tur kan disse karakteristiske trekkene brukes til å bestemme det geodynamiske miljøet der bergarten ble dannet.

Historisk tilnærming. Når det gjelder historien til planeten Jorden, er platetektonikk historien om kontinenter som går sammen og bryter fra hverandre, fødselen og tilbakegangen til vulkanske kjeder, og utseendet og lukkingen av hav og hav. Nå for store blokker av jordskorpen er historien om bevegelser etablert i stor detalj og over en betydelig periode, men for små plater er de metodiske vanskelighetene mye større. De mest komplekse geodynamiske prosessene skjer i platekollisjonssoner, der fjellkjeder dannes, sammensatt av mange små heterogene blokker - terraner. Når man studerte Rocky Mountains, oppsto en spesiell retning for geologisk forskning - terraneanalyse, som inkorporerte et sett med metoder for å identifisere terraner og rekonstruere deres historie.

Platetektonikk på andre planeter

Det er foreløpig ingen bevis for moderne platetektonikk på andre planeter i solsystemet. Studier av magnetfeltet til Mars utført av romstasjonen Mars Global Surveyor indikerer muligheten for platetektonikk på Mars tidligere.

I fortid [ Når?] varmestrømmen fra planetens indre var større, så skorpen var tynnere, trykket under den mye tynnere skorpen var også mye lavere. Og ved betydelig lavere trykk og litt høyere temperatur var viskositeten til mantelkonveksjonsstrømmene rett under skorpen mye lavere enn den er i dag. Derfor, i skorpen som fløt på overflaten av en mantelstrøm som var mindre tyktflytende enn i dag, skjedde det kun relativt små elastiske deformasjoner. Og de mekaniske påkjenningene generert i skorpen av konveksjonsstrømmer som var mindre viskøse enn i dag, var utilstrekkelige til å overskride strekkstyrken til jordskorpebergarter. Derfor var det kanskje ikke en slik tektonisk aktivitet som på et senere tidspunkt.

Tidligere platebevegelser

For mer informasjon om dette emnet, se: Historie om platebevegelse.

Å rekonstruere tidligere platebevegelser er et av hovedemnene i geologisk forskning. Med varierende detaljeringsgrad er posisjonen til kontinentene og blokkene som de ble dannet av blitt rekonstruert frem til arkeisk.

Fra en analyse av kontinentenes bevegelser ble det gjort en empirisk observasjon om at kontinentene samles til et enormt kontinent hvert 400-600 millioner år, og inneholder nesten hele kontinentalskorpen - et superkontinent. Moderne kontinenter ble dannet for 200-150 millioner år siden, som et resultat av oppløsningen av superkontinentet Pangea. Nå er kontinentene på et stadium med nesten maksimal separasjon. Atlanterhavet utvider seg og Stillehavet stenger. Hindustan beveger seg nordover og knuser den eurasiske platen, men tilsynelatende er ressursen til denne bevegelsen nesten oppbrukt, og i nær geologisk tid vil det oppstå en ny subduksjonssone i Det indiske hav, der havskorpen i Det indiske hav vil bli absorbert under det indiske kontinentet.

Påvirkningen av platebevegelser på klimaet

Plasseringen av store kontinentale masser i de subpolare områdene bidrar til en generell reduksjon i temperaturen på planeten, siden isdekker kan dannes på kontinentene. Jo mer utbredt isbreen er, jo større er planetens albedo og jo lavere er gjennomsnittlig årstemperatur.

I tillegg bestemmer den relative posisjonen til kontinentene oseanisk og atmosfærisk sirkulasjon.

Imidlertid viser et enkelt og logisk opplegg: kontinenter i polarområdene - isbre, kontinenter i ekvatorialregionene - temperaturøkning, å være feil sammenlignet med geologiske data om jordens fortid. Den kvartære isisen skjedde faktisk da Antarktis flyttet inn i regionen på Sydpolen, og på den nordlige halvkule flyttet Eurasia og Nord-Amerika seg nærmere Nordpolen. På den annen side skjedde den sterkeste proterozoiske istiden, der jorden nesten var fullstendig dekket med is, når de fleste kontinentale massene var i ekvatorialområdet.

I tillegg skjer det betydelige endringer i kontinentenes posisjon over en periode på rundt titalls millioner år, mens den totale varigheten av istidene er om lag flere millioner år, og i løpet av en istid skjer det sykliske endringer av istider og mellomistider. Alle disse klimaendringene skjer raskt sammenlignet med hastigheten på kontinental bevegelse, og derfor kan ikke platebevegelse være årsaken.

Av ovenstående følger det at platebevegelser ikke spiller en avgjørende rolle i klimaendringene, men kan være en viktig tilleggsfaktor som «presser» dem.

Betydningen av platetektonikk

Platetektonikk har spilt en rolle i jordvitenskapen som kan sammenlignes med det heliosentriske konseptet i astronomi, eller oppdagelsen av DNA i genetikk. Før vedtakelsen av teorien om platetektonikk var jordvitenskapen beskrivende i naturen. De oppnådde et høyt nivå av perfeksjon i å beskrive naturlige objekter, men kunne sjelden forklare årsakene til prosesser. Motsatte begreper kan dominere i ulike grener av geologi. Platetektonikk koblet sammen de ulike jordvitenskapene og ga dem prediksjonskraft.

se også

Notater

Litteratur

Wegener A. Opprinnelse til kontinenter og hav / trans. med ham. P. G. Kaminsky, red. P. N. Kropotkin. - L.: Nauka, 1984. - 285 s.
Dobretsov N.L., Kirdyashkin A.G. Dyp geodynamikk. - Novosibirsk, 1994. - 299 s.
Zonenshain, Kuzmin M. I. Platetektonikk i USSR. I 2 bind.
Kuzmin M. I., Korolkov A. T., Dril S. I., Kovalenko S. N. Historisk geologi med grunnleggende platetektonikk og metallogeni. - Irkutsk: Irkut. univ., 2000. - 288 s.
Cox A., Hart R. Platetektonikk. - M.: Mir, 1989. - 427 s.
N.V. Koronovsky, V.E. Khain, Yasamanov N.A. Historisk geologi: Lærebok. M.: Academy Publishing House, 2006.
Lobkovsky L. I., Nikishin A. M., Khain V. E. Moderne problemer med geotektonikk og geodynamikk. - M.: Vitenskapelig verden, 2004. - 612 s. - ISBN 5-89176-279-X.
Khain, Viktor Efimovich. Hovedproblemene i moderne geologi. M.: Scientific World, 2003.

Linker

På russisk

Khain, Viktor Efimovich Moderne geologi: problemer og utsikter
V. P. Trubitsyn, V. V. Rykov. Mantelkonveksjon og global tektonikk av jorden Joint Institute of Physics of the Earth RAS, Moskva
Årsaker til tektoniske feil, kontinentaldrift og den fysiske varmebalansen til planeten (USAP)
Khain, Viktor Efimovich Platetektonikk, deres strukturer, bevegelser og deformasjoner

På engelsk

Interaktiv film som viser 750 myr (millioner år) med global tektonisk aktivitet.

Teorien om litosfæriske plater er den mest interessante retningen i geografi. Som moderne forskere foreslår, er hele litosfæren delt inn i blokker som driver i det øvre laget. Hastigheten deres er 2-3 cm per år. De kalles litosfæriske plater.

Grunnlegger av teorien om litosfæriske plater

Hvem grunnla teorien om litosfæriske plater? A. Wegener var en av de første som i 1920 antok at platene beveget seg horisontalt, men den ble ikke støttet. Og først på 60-tallet bekreftet en undersøkelse av havbunnen hans antagelse.

Oppstandelsen av disse ideene førte til opprettelsen av den moderne teorien om tektonikk. De viktigste bestemmelsene ble bestemt av et team av geofysikere fra Amerika D. Morgan, J. Oliver, L. Sykes og andre i 1967-68.

Forskere kan ikke si sikkert hva som forårsaker slike forskyvninger og hvordan grensene dannes. Tilbake i 1910 mente Wegener at helt i begynnelsen av paleozoikum bestod jorden av to kontinenter.

Laurasia dekket området i dagens Europa, Asia (India var ikke inkludert) og Nord-Amerika. Det var det nordlige kontinentet. Gondwana inkluderte Sør-Amerika, Afrika og Australia.

Et sted for to hundre millioner år siden ble disse to kontinentene forent til ett - Pangea. Og for 180 millioner år siden delte den seg igjen i to. Deretter ble også Laurasia og Gondwana delt. På grunn av denne splittelsen ble havene dannet. Dessuten fant Wegener bevis som bekreftet hypotesen hans om et enkelt kontinent.

Kart over verdens litosfæriske plater

I løpet av de milliarder av år platene beveget seg, skjedde deres fusjon og separasjon gjentatte ganger. Styrken og energien til kontinental bevegelse er sterkt påvirket av den indre temperaturen på jorden. Når den øker, øker hastigheten på platebevegelsen.

Hvor mange plater og hvordan er litosfæriske plater plassert på verdenskartet i dag? Deres grenser er veldig vilkårlige. Nå er det 8 viktige plater. De dekker 90 % av hele planetens territorium:

Du kan være interessert i

australsk;
Antarktis;
Afrikansk;
eurasisk;
Hindustan;
Stillehavet;
Nord amerikansk;
Sør-amerikansk.

Forskere inspiserer og analyserer hele tiden havbunnen og utforsker feil. Nye plater åpnes og linjene til gamle justeres.

Største litosfæriske plate

Hva er den største litosfæriske platen? Den mest imponerende er Stillehavsplaten, hvis skorpe har en oseanisk sammensetning. Området er 10 300 000 km². Størrelsen på denne platen, i likhet med størrelsen på Stillehavet, avtar gradvis.

I sør grenser den til den antarktiske platen. På den nordlige siden skaper den Aleutian-graven, og på den vestlige siden skaper den Mariana-graven.

Ikke langt fra California, hvor den østlige grensen ligger, beveger platen seg langs den nordamerikanske. Det er her San Andreas-forkastningen dannes.

Hva skjer når platene beveger seg

I deres bevegelse kan jordens litosfæriske plater divergere, slå seg sammen og gli med naboene. I det første alternativet dannes strekkområder med sprekker mellom dem langs grenselinjene.

I det andre alternativet dannes kompresjonssoner, som er ledsaget av å skyve (obduksjon) av platene på hverandre. I det tredje tilfellet observeres feil langs lengden som de glir. På de stedene hvor platene konvergerer, kolliderer de. Dette fører til dannelse av fjell.

Som et resultat av kollisjon dannes litosfæriske plater:

Tektoniske forkastninger kalt riftdaler. De dannes i strekningssoner;
I tilfelle det oppstår en kollisjon av plater med en kontinental type skorpe, snakker de om konvergerende grenser. Dette forårsaker dannelsen av store fjellsystemer. Alpin-Himalaya-systemet var et resultat av kollisjonen mellom tre plater: eurasiske, indo-australske, afrikanske;
Hvis plater med forskjellige typer skorpe kolliderer (den ene er kontinental, den andre er oseanisk), dannes det fjell på kysten, og dype forsenkninger (graver) oppstår i havet. Et eksempel på en slik formasjon er Andesfjellene og den peruanske grøften. Det hender at øybuer (japanske øyer) dannes sammen med skyttergraver. Slik ble Marianene og skyttergraven dannet.

Den afrikanske litosfæriske platen inkluderer det afrikanske kontinentet og er av en oseanisk type. Det er her den største feilen ligger. Lengden er 4000 km, og bredden er 80-120. Dens ekstremiteter er dekket med mange vulkaner, aktive og utdødde.

De litosfæriske platene i verden som har en oseanisk type skorpestruktur kalles ofte oseaniske. Disse inkluderer: Stillehavet, Kokosnøtt, Nazca. De opptar mer enn halvparten av verdenshavet.

Det er tre av dem i Det indiske hav (indo-australsk, afrikansk, antarktis). Navnene på platene tilsvarer navnene på kontinentene den vasker. De litosfæriske platene i havet er atskilt av undervannsrygger.

Tektonikk som vitenskap

Platetektonikk studerer deres bevegelse, samt endringer i jordens struktur og sammensetning i et gitt område i en viss tidsperiode. Den antar at det ikke er kontinenter som driver, men litosfæriske plater.

Det er denne bevegelsen som forårsaker jordskjelv og vulkanutbrudd. Det har blitt bekreftet av satellitter, men arten av en slik bevegelse og dens mekanismer er fortsatt ukjent.

Hviletilstanden er ukjent for planeten vår. Dette gjelder ikke bare eksterne, men også interne prosesser som skjer i jordens tarmer: dens litosfæriske plater beveger seg konstant. Riktignok er noen deler av litosfæren ganske stabile, mens andre, spesielt de som ligger ved kryssene mellom tektoniske plater, er ekstremt mobile og konstant rister.

Naturligvis kunne folk ikke ignorere et slikt fenomen, og derfor har de gjennom historien studert og forklart det. For eksempel, i Myanmar er det fortsatt en legende om at planeten vår er sammenvevd med en enorm ring av slanger, og når de begynner å bevege seg, begynner jorden å riste. Slike historier kunne ikke tilfredsstille nysgjerrige menneskesinn i lang tid, og for å finne ut sannheten boret de mest nysgjerrige seg i bakken, tegnet kart, bygde hypoteser og gjorde antagelser.

Konseptet litosfære inneholder jordas harde skall, bestående av jordskorpen og et lag med mykne bergarter som utgjør den øvre mantelen, asthenosfæren (plastsammensetningen gjør at platene som utgjør jordskorpen kan bevege seg langs den kl. en hastighet på 2 til 16 cm i år). Det er interessant at det øvre laget av litosfæren er elastisk, og det nedre laget er plast, noe som gjør at platene kan opprettholde balansen når de beveger seg, til tross for konstant risting.

I løpet av en rekke studier kom forskerne til den konklusjon at litosfæren har en heterogen tykkelse, og i stor grad avhenger av terrenget den ligger under. Så på land varierer tykkelsen fra 25 til 200 km (jo eldre plattformen er, jo større er den, og den tynneste ligger under unge fjellkjeder).

Men det tynneste laget av jordskorpen er under havet: dens gjennomsnittlige tykkelse varierer fra 7 til 10 km, og i noen regioner i Stillehavet når den til og med fem. Det tykkeste laget av skorpe ligger ved kantene av havene, det tynneste ligger under midthavets rygger. Interessant nok er litosfæren ennå ikke fullstendig dannet, og denne prosessen fortsetter til i dag (hovedsakelig under havbunnen).

Hva er jordskorpen laget av?

Strukturen til litosfæren under havene og kontinentene er forskjellig ved at det ikke er noe granittlag under havbunnen, siden havskorpen ble utsatt for smelteprosesser mange ganger under dannelsen. Felles for havskorpen og den kontinentale skorpen er slike lag av litosfæren som basalt og sedimentære.

Jordskorpen består således hovedsakelig av bergarter som dannes under avkjøling og krystallisering av magma, som trenger inn i litosfæren langs sprekker. Hvis magmaen ikke var i stand til å sive til overflaten, dannet den grove krystallinske bergarter som granitt, gabbro, dioritt, på grunn av dens langsomme avkjøling og krystallisering. Men magmaen, som klarte å komme seg ut på grunn av rask avkjøling, dannet små krystaller - basalt, liparitt og andesitt.

Når det gjelder sedimentære bergarter, ble de dannet i jordens litosfære på forskjellige måter: klastiske bergarter dukket opp som et resultat av ødeleggelsen av sand, sandstein og leire, kjemiske bergarter ble dannet på grunn av forskjellige kjemiske reaksjoner i vandige løsninger - disse er gips, salt , fosforitter. Organiske ble dannet av plante- og kalkrester - kritt, torv, kalkstein, kull.

Interessant nok dukket det opp noen bergarter på grunn av en fullstendig eller delvis endring i sammensetningen: granitt ble forvandlet til gneis, sandstein til kvartsitt, kalkstein til marmor. I følge vitenskapelig forskning har forskere vært i stand til å fastslå at litosfæren består av:

Oksygen – 49 %;
Silisium - 26%;
Aluminium - 7%;
Jern - 5%;
Kalsium – 4 %
Litosfæren inneholder mange mineraler, de vanligste er spar og kvarts.

Når det gjelder strukturen til litosfæren, er det stabile og mobile soner (med andre ord plattformer og foldede belter). På tektoniske kart kan du alltid se de markerte grensene for både stabile og farlige territorier. Først av alt er dette Stillehavsringen av ild (plassert langs kantene av Stillehavet), så vel som en del av det seismiske alpin-Himalaya-beltet (Sør-Europa og Kaukasus).

Beskrivelse av plattformer

En plattform er en nesten ubevegelig del av jordskorpen som har gått gjennom et veldig langt stadium av geologisk dannelse. Deres alder bestemmes av dannelsesstadiet av det krystallinske fundamentet (granitt- og basaltlag). Gamle eller prekambriske plattformer på kartet er alltid plassert i sentrum av kontinentet, unge er enten i utkanten av kontinentet eller mellom prekambriske plattformer.

Fjellfoldregion

Det foldede fjellområdet ble dannet under kollisjonen av tektoniske plater som ligger på fastlandet. Hvis fjellkjeder ble dannet nylig, registreres økt seismisk aktivitet i nærheten av dem, og de er alle lokalisert langs kantene av litosfæriske plater (yngre massiv tilhører de alpine og kimmerske dannelsesstadiene). Eldre områder relatert til eldgamle, paleozoiske folding kan lokaliseres både på kanten av kontinentet, for eksempel i Nord-Amerika og Australia, og i sentrum - i Eurasia.

Det er interessant at forskere bestemmer alderen på foldede fjellområder basert på de yngste foldene. Siden fjellbygging skjer kontinuerlig, gjør dette det mulig å bestemme bare tidsrammen for utviklingsstadiene til jorden vår. For eksempel indikerer tilstedeværelsen av en fjellkjede i midten av en tektonisk plate at det en gang var en grense der.

Litosfæriske plater

Til tross for at nitti prosent av litosfæren består av fjorten litosfæriske plater, er mange uenige i denne påstanden og tegner sine egne tektoniske kart, og sier at det er syv store og rundt ti små. Denne inndelingen er ganske vilkårlig, siden med utviklingen av vitenskapen identifiserer forskere enten nye plater, eller anerkjenner visse grenser som ikke-eksisterende, spesielt når det gjelder små plater.

Det er verdt å merke seg at de største tektoniske platene er veldig tydelig synlige på kartet, og de er:

Stillehavet er den største platen på planeten, langs grensene som konstante kollisjoner av tektoniske plater oppstår og feil dannes - dette er grunnen til dens konstante nedgang;
Eurasia - dekker nesten hele territoriet til Eurasia (bortsett fra Hindustan og den arabiske halvøy) og inneholder den største delen av den kontinentale skorpen;
Indo-australsk - det inkluderer det australske kontinentet og det indiske subkontinentet. På grunn av stadige kollisjoner med den eurasiske platen er den i ferd med å brytes;
Sør-Amerika - består av det søramerikanske kontinentet og en del av Atlanterhavet;
Nord-Amerika - består av det nordamerikanske kontinentet, en del av det nordøstlige Sibir, den nordvestlige delen av Atlanterhavet og halvparten av de arktiske hav;
Afrikansk - består av det afrikanske kontinentet og havskorpen i Atlanterhavet og det indiske hav. Interessant nok beveger platene ved siden av den seg i motsatt retning fra den, så den største feilen på planeten vår ligger her;
Antarktisk plate - består av kontinentet Antarktis og nærliggende havskorpe. På grunn av det faktum at platen er omgitt av midthavsrygger, beveger de gjenværende kontinentene seg stadig vekk fra den.

Bevegelse av tektoniske plater

Litosfæriske plater, kobler og skiller, endrer konstant konturene. Dette gjør det mulig for forskere å legge frem teorien om at litosfæren for rundt 200 millioner år siden bare hadde Pangea - et enkelt kontinent, som deretter delte seg i deler, som gradvis begynte å bevege seg bort fra hverandre med en veldig lav hastighet (i gjennomsnitt ca. syv centimeter) per år ).

Det er en antagelse om at, takket være litosfærens bevegelse, vil et nytt kontinent dannes på planeten vår om 250 millioner år på grunn av foreningen av bevegelige kontinenter.

Når de oseaniske og kontinentale platene kolliderer, trekker kanten av havskorpen seg under kontinentalskorpen, mens grensen på den andre siden av oseanplaten divergerer fra den tilstøtende platen. Grensen langs hvilken bevegelsen av litosfærer skjer kalles subduksjonssonen, hvor de øvre og subdukterende kantene av platen skilles. Det er interessant at platen, som stuper inn i mantelen, begynner å smelte når den øvre delen av jordskorpen komprimeres, som et resultat av at det dannes fjell, og hvis magma også bryter ut, så vulkaner.

På steder der tektoniske plater kommer i kontakt med hverandre, er soner med maksimal vulkansk og seismisk aktivitet lokalisert: under bevegelsen og kollisjonen av litosfæren blir jordskorpen ødelagt, og når de divergerer, dannes forkastninger og depresjoner (litosfæren). og jordens topografi er forbundet med hverandre). Dette er grunnen til at jordens største landformer – fjellkjeder med aktive vulkaner og dyphavsgraver – ligger langs kantene av tektoniske plater.

Lettelse

Det er ikke overraskende at bevegelsen av litosfærer direkte påvirker utseendet til planeten vår, og mangfoldet av jordens lettelse er fantastisk (lettelse er et sett med uregelmessigheter på jordens overflate som er plassert ovenfor i forskjellige høyder, og derfor hovedformene av jordens relieff er konvensjonelt delt inn i konvekse (kontinenter, fjell) og konkave - hav, elvedaler, kløfter).

Det er verdt å merke seg at land bare opptar 29% av planeten vår (149 millioner km2), og litosfæren og jordas topografi består hovedsakelig av sletter, fjell og lavland. Når det gjelder havet, er dens gjennomsnittlige dybde litt mindre enn fire kilometer, og litosfæren og topografien til jorden i havet består av kontinentale grunner, kystskråning, havbunn og avgrunns- eller dyphavsgraver. Det meste av havet har en kompleks og variert topografi: det er sletter, bassenger, platåer, åser og rygger opp til 2 km høye.

Litosfæreproblemer

Den intensive utviklingen av industrien har ført til at mennesket og litosfæren nylig har begynt å komme ekstremt dårlig overens med hverandre: forurensningen av litosfæren får katastrofale proporsjoner. Dette skjedde på grunn av økningen i industriavfall i kombinasjon med husholdningsavfall og gjødsel og plantevernmidler brukt i landbruket, noe som påvirker den kjemiske sammensetningen av jorda og levende organismer negativt. Forskere har beregnet at det genereres omtrent ett tonn søppel per person per år, inkludert 50 kg vanskelig nedbrytbart avfall.

I dag har forurensning av litosfæren blitt et presserende problem, siden naturen ikke er i stand til å takle det på egen hånd: selvrensingen av jordskorpen skjer veldig sakte, og derfor akkumuleres skadelige stoffer gradvis og påvirker over tid negativt hovedårsaken til problemet - mennesker.

Les mer i artikkelen History of theory of platetektonics

Grunnlaget for teoretisk geologi på begynnelsen av 1900-tallet var sammentrekningshypotesen. Jorden avkjøles som et bakt eple, og rynker vises på den i form av fjellkjeder. Disse ideene ble utviklet av teorien om geosynkliner, skapt på grunnlag av studiet av foldede strukturer. Denne teorien ble formulert av J. Dan, som la prinsippet om isostasi til sammentrekningshypotesen. I følge dette konseptet består jorden av granitter (kontinenter) og basalter (hav). Når jorden trekker seg sammen, oppstår tangentielle krefter i havbassengene, som presser på kontinentene. Sistnevnte stiger opp i fjellkjeder og kollapser deretter. Materialet som oppstår ved ødeleggelse avsettes i forsenkningene.

Den trege kampen mellom fiksistene, som tilhengere av fraværet av betydelige horisontale bevegelser ble kalt, og mobilistene, som hevdet at de fortsatt beveget seg, blusset opp med fornyet kraft på 1960-tallet, da, som et resultat av å studere bunnen av havet, ble det funnet ledetråder for å forstå "maskinen" kalt jorden .

På begynnelsen av 60-tallet ble det utarbeidet et relieffkart over havbunnen, som viste at midthavsrygger ligger i sentrum av havene, som reiser seg 1,5–2 km over de avgrunnsrike slettene dekket med sediment. Disse dataene tillot R. Dietz og G. Hess å fremme spredningshypotesen i 1962–1963. Ifølge denne hypotesen skjer konveksjon i mantelen med en hastighet på ca. 1 cm/år. De stigende grenene av konveksjonsceller bærer mantelmateriale under midthavsrygger, som fornyer havbunnen i den aksiale delen av ryggen hvert 300–400 år. Kontinenter flyter ikke på havskorpen, men beveger seg langs mantelen og blir passivt "loddet" til litosfæriske plater. I henhold til begrepet spredning har havbassenger en variabel og ustabil struktur, mens kontinenter er stabile.

I 1963 fikk spredningshypotesen sterk støtte i forbindelse med oppdagelsen av stripete magnetiske anomalier på havbunnen. De har blitt tolket som en registrering av reverseringer av jordens magnetfelt, registrert i magnetiseringen av basalter på havbunnen. Etter dette begynte platetektonikken sin triumferende marsj i jordvitenskapen. Flere og flere forskere innså at i stedet for å kaste bort tid på å forsvare konseptet fiksisme, var det bedre å se på planeten fra synspunktet til en ny teori og til slutt begynne å gi virkelige forklaringer på de mest komplekse jordiske prosessene.

Platetektonikk er nå bekreftet ved direkte målinger av platehastighet ved bruk av interferometri av stråling fra fjerne kvasarer og målinger ved bruk av GPS. Resultatene fra mange års forskning har fullt ut bekreftet de grunnleggende prinsippene for teorien om platetektonikk.

Nåværende tilstand av platetektonikk

I løpet av de siste tiårene har platetektonikken betydelig endret sine grunnleggende prinsipper. I dag kan de formuleres som følger:

Den øvre delen av den faste jorden er delt inn i en sprø litosfære og en plastisk astenosfære. Konveksjon i astenosfæren er hovedårsaken til platebevegelse.

Litosfæren er delt inn i 8 store plater, dusinvis av mellomstore plater og mange små. Små plater ligger i belter mellom store plater. Seismisk, tektonisk og magmatisk aktivitet er konsentrert ved plategrensene.

Til en første tilnærming beskrives litosfæriske plater som stive legemer, og deres bevegelse adlyder Eulers rotasjonsteorem.

Det er tre hovedtyper av relative platebevegelser

divergens (divergens), uttrykt ved rifting og spredning;
konvergens (konvergens) uttrykt ved subduksjon og kollisjon;
slag-slip-bevegelser langs transformasjonsforkastninger.

Spredning i havene kompenseres av subduksjon og kollisjon langs deres periferi, og jordens radius og volumet er konstant (denne uttalelsen diskuteres stadig, men den har aldri blitt tilbakevist)

Bevegelsen til litosfæriske plater er forårsaket av at de blir medført av konvektive strømmer i astenosfæren.

Det er to fundamentalt forskjellige typer jordskorpe - kontinentalskorpe og havskorpe. Noen litosfæriske plater består utelukkende av havskorpen (et eksempel er den største stillehavsplaten), andre består av en blokk med kontinental skorpe sveiset inn i havskorpen.

Mer enn 90 % av jordens overflate er dekket av 8 største litosfæriske plater:

Mellomstore plater inkluderer det arabiske subkontinentet og Cocos- og Juan de Fuca-platene, rester av den enorme Faralon-platen som utgjorde store deler av Stillehavsbunnen, men som nå har forsvunnet inn i subduksjonssonen under Amerika.

Kraften som beveger platene

Nå er det ikke lenger noen tvil om at bevegelsen av plater oppstår på grunn av mantelens termogravitasjonsstrømmer - konveksjon. Energikilden for disse strømmene er overføring av varme fra de sentrale delene av jorden, som har en svært høy temperatur (estimert kjernetemperatur er ca. 5000 ° C). Oppvarmede bergarter utvider seg (se termisk ekspansjon), tettheten reduseres, og de flyter opp og gir plass til kjøligere bergarter. Disse strømmene kan lukke og danne stabile konveksjonsceller. I dette tilfellet, i den øvre delen av cellen, skjer strømmen av materie i et horisontalt plan og det er denne delen av den som transporterer platene.

Dermed er bevegelsen av plater en konsekvens av avkjølingen av jorden, hvor en del av den termiske energien omdannes til mekanisk arbeid, og planeten vår, på en måte, er en varmemotor.

Det er flere hypoteser angående årsaken til den høye temperaturen i jordens indre. På begynnelsen av 1900-tallet var hypotesen om denne energiens radioaktive natur populær. Det så ut til å bli bekreftet av estimater av sammensetningen av den øvre skorpen, som viste svært betydelige konsentrasjoner av uran, kalium og andre radioaktive grunnstoffer, men det viste seg senere at innholdet av radioaktive grunnstoffer avtar kraftig med dybden. En annen modell forklarer oppvarmingen ved kjemisk differensiering av jorden. Planeten var opprinnelig en blanding av silikat og metalliske stoffer. Men samtidig med dannelsen av planeten begynte dens differensiering til separate skjell. Den tettere metalldelen skyndte seg til midten av planeten, og silikater konsentrerte seg i de øvre skjellene. Samtidig ble den potensielle energien til systemet redusert og ble omdannet til termisk energi. Andre forskere mener at oppvarmingen av planeten skjedde som et resultat av akkresjon under meteorittnedslag på overflaten av det begynnende himmellegemet.