Литосферные плиты движутся потому, что внешняя твёрдая оболочка Земли является частью работающей тепловой системы. Планета теряет внутреннее тепло, плотные участки океанической литосферы погружаются в мантию, а вещество мантии медленно деформируется. Не существует одного двигателя, который одинаково толкает все плиты.
Что именно движется
Литосфера включает земную кору и верхнюю жёсткую часть мантии. Она разбита на крупные и малые плиты, скользящие по более пластичной астеносфере. Скорость обычно составляет сантиметры в год — примерно порядок роста ногтей, — но различается между плитами и меняется во времени.
Астеносфера не является жидким океаном. При кратком воздействии её породы упруги и твёрды, а при нагрузке в миллионы лет текут. Эта разница масштабов позволяет плите сохранять жёсткость и одновременно перемещаться.
Погружение плит и другие силы
Старая океаническая литосфера остывает, утолщается и становится плотнее. В зоне субдукции она изгибается и уходит в мантию. Вес погружающегося края создаёт «тягу плиты» — одну из важнейших сил тектоники.
У срединно-океанических хребтов формируется горячая молодая литосфера. По мере охлаждения дно опускается, и гравитация способствует движению от приподнятого хребта. Потоки и напряжения в мантии взаимодействуют с нижней поверхностью плит, но простая картинка конвейера, где конвекционная ячейка целиком тащит плиту, слишком груба. Географическое расположение границ и плит удобно сопоставить с материалом «Карта литосферных плит».
Как измеряют движение
Спутниковая геодезия фиксирует изменение координат станций с миллиметровой точностью. Полосы магнитных аномалий по обе стороны океанических хребтов записывают расширение дна: при застывании базальт сохраняет направление магнитного поля эпохи. Возраст океанической коры увеличивается от хребта к окраинам.
Распределение землетрясений и вулканов очерчивает границы плит. В зонах субдукции очаги землетрясений образуют наклонную полосу в глубину, показывая уходящую плиту. Геология горных цепей и совпадение древних пород на разных континентах дополняют современную картину.
Движение создаёт разные границы
На расходящихся границах появляется новая океаническая кора. На сходящихся одна плита может погружаться под другую или два континента сталкиваются и поднимают горы. На трансформных разломах плиты сдвигаются вдоль границы. Землетрясение возникает не от равномерного движения как такового, а при резком высвобождении накопленного напряжения.
Доступное объяснение механизмов и доказательств тектоники плит даёт Геологическая служба США. Теория связывает океанические впадины, вулканические дуги, горы и землетрясения в одну динамическую историю Земли.
