تکتونیک صفحه ای

تکتونیک صفحه ای (از لاتین متأخر : tectonicus از یونانی باستان : τεκτονικός ، روشن.   «مربوط به ساختمان») ^[2] پذیرفته شده ای است نظریه علمی که زمین را لیتوسفر شامل تعدادی صفحات تکتونیکی ، بزرگ می داند. از حدود 3.4 میلیارد سال پیش به آرامی در حال حرکت هستند. ^[3] این مدل مبتنی بر مفهوم رانش قاره‌ای است ، ایده‌ای که در دهه‌های اول قرن بیستم توسعه یافت. پذیرفته شد زمین‌ساختی صفحات به طور کلی توسط زمین‌شناسان پس از تایید گسترش کف دریا در اواسط تا اواخر دهه 1960، .

لیتوسفر زمین که بیرونی ترین پوسته سیاره است ( پوسته و گوشته بالایی )، به هفت یا هشت صفحه اصلی (بسته به نحوه تعریف آنها) و بسیاری از صفحات کوچک یا “پلاکت ها” تقسیم می شود. جایی که صفحات به هم می رسند، حرکت نسبی آنها نوع مرز صفحه را تعیین می کند : همگرا ، واگرا یا تبدیل . زمین لرزه ها ، فعالیت های آتشفشانی ، کوه سازی و تشکیل ترانشه های اقیانوسی در امتداد این مرزهای صفحه (یا گسل ها ) رخ می دهد. حرکت نسبی صفحات به طور معمول از صفر تا 10 سانتی متر در سال متغیر است. ^[4]

صفحات تکتونیکی از لیتوسفر اقیانوسی و لیتوسفر قاره ای ضخیم تر تشکیل شده اند که هر کدام دارای پوسته خاص خود هستند. در امتداد مرزهای همگرا، فرآیند فرورانش ، یا حرکت یک صفحه در زیر صفحه دیگر، لبه پایینی را به داخل گوشته می برد . مساحت مواد از دست رفته با تشکیل پوسته جدید (اقیانوسی) در امتداد حاشیه های واگرا توسط گسترش کف دریا متعادل می شود. به این ترتیب، سطح کل ژئوئید لیتوسفر ثابت می ماند. این پیش‌بینی تکتونیک صفحه‌ای به عنوان اصل تسمه نقاله نیز نامیده می‌شود. نظریه های قبلی، از زمان رد شدن، کوچک شدن تدریجی (انقباض) یا گسترش تدریجی کره زمین را پیشنهاد کردند .

صفحات تکتونیکی قادر به حرکت هستند زیرا لیتوسفر زمین از استحکام مکانیکی زیرین بیشتری نسبت به استنوسفر برخوردار است . تغییرات چگالی جانبی در گوشته منجر به همرفت می شود . یعنی حرکت خزنده آهسته گوشته جامد زمین. تصور می‌شود که حرکت صفحه توسط ترکیبی از حرکت کف دریا به دور از برآمدگی‌های پخش‌شده به دلیل تغییرات توپوگرافی (برجستگی بالا توپوگرافیک است) و تغییرات چگالی در پوسته (چگالی افزایش می‌یابد با سرد شدن و حرکت پوسته تازه تشکیل‌شده افزایش می‌یابد. دور از خط الراس). در نواحی فرورانش ، پوسته اقیانوسی نسبتاً سرد و متراکم به درون گوشته فرو می‌رود و اندام همرفت رو به پایین سلول گوشته را تشکیل می‌دهد ، ^[5] و اجماع کلی وجود دارد که این منجر به قوی‌ترین محرک صفحات می‌شود. اهمیت نسبی سایر عوامل پیشنهادی مانند همرفت فعال، بالا آمدن و جریان در داخل گوشته و کشش جزر و مدی ماه و رابطه آنها با یکدیگر هنوز موضوع بحث است.

اصول اساسی

این بخش به نقل قول های اضافی برای تأیید نیاز دارد . لطفاً به بهبود این مقاله با افزودن نقل قول به منابع معتبر کمک کنید . اطلاعات بدون مرجع ممکن است مشکل ایجاد کرده و پاک شوند. ( ژوئیه 2021 ) ( با نحوه و زمان حذف این پیام الگو آشنا شوید )

لایه های بیرونی زمین تقسیم می شوند به دو دسته لیتوسفر و استنوسفر . این تقسیم بندی بر اساس تفاوت در خواص مکانیکی و در روش انتقال حرارت است . لیتوسفر سردتر و سفت تر است، در حالی که استنوسفر گرمتر است و راحت تر جریان می یابد. از نظر انتقال حرارت، لیتوسفر با هدایت گرما را از دست می دهد ، در حالی که استنوسفر نیز گرما را با همرفت انتقال می دهد و دارای گرادیان دمایی تقریبا آدیاباتیک است . این تقسیم را نباید با تقسیم شیمیایی همین لایه‌ها به گوشته (شامل هر دو قسمت استنوسفر و قسمت گوشته لیتوسفر) و پوسته اشتباه گرفت: یک قطعه گوشته ممکن است بخشی از لیتوسفر یا استنوسفر در موارد مختلف باشد. بار بسته به دما و فشار آن.

اصل کلیدی تکتونیک صفحه این است که لیتوسفر به صورت صفحات تکتونیکی مجزا و متمایز وجود دارد که بر روی استنوسفر سیال مانند ( جامد ویسکو الاستیک ) سوار می شوند. حرکات صفحه بین 10 تا 40 میلی‌متر در سال معمولی است ( ریج آتلانتیک میانی ؛ تقریباً به همان سرعتی که ناخن‌ها رشد می‌کنند)، تا حدود 160 میلی‌متر در سال ( صفحه نازکا ؛ تقریباً به سرعت رشد مو ). ^[8] مکانیسم محرک پشت این حرکت در زیر توضیح داده شده است.

صفحات لیتوسفر تکتونیکی شامل گوشته لیتوسفری است که توسط یک یا دو نوع ماده پوسته پوشانده شده است: پوسته اقیانوسی (در متون قدیمی‌تر سیما از سیلیکون و منیزیم نامیده می‌شود ) و پوسته قاره‌ای ( سیال از سیلیکون و آلومینیوم ). میانگین لیتوسفر اقیانوسی معمولاً 100 کیلومتر (62 مایل) ضخامت دارد. ^[9] ضخامت آن تابعی از سن آن است: با گذشت زمان، به طور رسانا سرد می شود و گوشته خنک کننده زیرین به پایه آن اضافه می شود. از آنجایی که در پشته های میانی اقیانوسی تشکیل می شود و به سمت بیرون گسترش می یابد، بنابراین ضخامت آن تابعی از فاصله آن از خط الراس میانی اقیانوسی است که در آن شکل گرفته است. برای یک مسافت معمولی که لیتوسفر اقیانوسی قبل از فرورانش باید طی کند، ضخامت آن از حدود 6 کیلومتر (4 مایل) ضخامت در پشته های میانی اقیانوس تا بیش از 100 کیلومتر (62 مایل) در فرورانش مناطق متغیر است. برای فواصل کوتاهتر یا طولانی تر، ضخامت ناحیه فرورانش (و بنابراین میانگین) به ترتیب کوچکتر یا بزرگتر می شود. ^[10] لیتوسفر قاره ای معمولاً حدود 200 کیلومتر ضخامت دارد، اگرچه این ضخامت به طور قابل توجهی بین حوضه ها، رشته کوه ها و پایدار متفاوت است. فضای داخلی کراتونی قاره ها

محل برخورد دو صفحه را مرز صفحه می نامند . مرزهای صفحات معمولاً با رویدادهای زمین شناسی مانند زلزله و ایجاد ویژگی های توپوگرافی مانند کوه ها ، آتشفشان ها ، پشته های میانی اقیانوسی و ترانشه های اقیانوسی مرتبط هستند . اکثر آتشفشان‌های فعال جهان در امتداد مرزهای صفحه‌ای رخ می‌دهند که حلقه آتش صفحه اقیانوس آرام فعال‌ترین و شناخته‌شده‌ترین آنها امروزی است. این مرزها با جزئیات بیشتر در زیر مورد بحث قرار می گیرند. برخی از آتشفشان‌ها در داخل صفحات رخ می‌دهند و اینها به شکل‌های مختلف به تغییر شکل صفحه داخلی ^[11] و به ستون‌های گوشته نسبت داده شده‌اند.

همانطور که در بالا توضیح داده شد، صفحات تکتونیکی ممکن است شامل پوسته قاره ای یا پوسته اقیانوسی باشند و اکثر صفحات حاوی هر دو هستند. به عنوان مثال، صفحه آفریقا شامل قاره و بخش هایی از کف اقیانوس اطلس و هند است . تمایز بین پوسته اقیانوسی و پوسته قاره ای بر اساس حالت های تشکیل آنها است. از طریق فرآیندهای تکتونیکی تشکیل می شود پوسته اقیانوسی در مراکز گسترش کف دریا و پوسته قاره ای از طریق آتشفشان قوسی و برافزایش زمین ها ، اگرچه برخی از این زمین ها ممکن است حاوی توالی افیولیتی باشند که قطعاتی از پوسته اقیانوسی هستند که بخشی از قاره محسوب می شوند. هنگامی که آنها از چرخه استاندارد تشکیل و مراکز گسترش و فرورانش در زیر قاره ها خارج می شوند. پوسته اقیانوسی نیز به دلیل ترکیبات مختلف از پوسته قاره ای متراکم تر است. “) دارد پوسته اقیانوسی چگال تر است زیرا سیلیکون کمتر و عناصر سنگین تری (” مافیک “) نسبت به پوسته قاره ای (” فلسیک . ^{[12] [13]} در نتیجه این طبقه بندی چگالی، پوسته اقیانوسی به طور کلی در زیر قرار دارد. سطح دریا (به عنوان مثال بیشتر صفحه اقیانوس آرام به صفحه ایزوستازی )، در حالی که پوسته قاره ای به طور شناوری بالاتر از سطح دریا پیش می رود ( برای توضیح این اصل مراجعه کنید).

انواع مرز صفحات

سه نوع مرز صفحه وجود دارد، ^[14] با نوع چهارم، مخلوط، که با نحوه حرکت صفحات نسبت به یکدیگر مشخص می شود. آنها با انواع مختلفی از پدیده های سطحی مرتبط هستند. انواع مختلف مرزهای صفحه عبارتند از: ^{[15] [16]}

• مرزهای واگرا ( مرزهای سازنده یا مرزهای کششی ) در جایی رخ می دهند که دو صفحه از یکدیگر جدا می شوند. در مناطق شکاف اقیانوس به اقیانوس، مرزهای واگرا با گسترش کف دریا شکل می‌گیرند که امکان تشکیل حوضه اقیانوسی جدید را فراهم می‌کند . با شکافتن صفحه اقیانوس، خط الراس در مرکز گسترش شکل می گیرد، حوضه اقیانوس منبسط می شود و در نهایت، سطح صفحه افزایش می یابد و باعث ایجاد آتشفشان های کوچک و/یا زلزله های کم عمق می شود. در مناطق شکاف قاره به قاره، مرزهای واگرا ممکن است باعث ایجاد حوضه اقیانوسی جدید با شکافتن قاره، گسترش، فروپاشی شکاف مرکزی و پر شدن اقیانوس حوضه شود. مناطق فعال پشته های اقیانوسی میانی (به عنوان مثال، خط الراس میانی اقیانوس اطلس و خیزش اقیانوس آرام شرقی )، و شکاف قاره به قاره (مانند شکاف و دره آفریقای شرقی آفریقا و دریای سرخ)، نمونه هایی از مرزهای واگرا هستند.

• مرزهای همگرا ( مرزهای مخرب یا حاشیه فعال ) در جایی رخ می دهد که دو صفحه به سمت یکدیگر می لغزند تا یک منطقه فرورانش (یک صفحه در حال حرکت در زیر دیگری) یا یک برخورد قاره ای را تشکیل دهند . در مناطق فرورانش اقیانوس به قاره (مانند آند رشته کوه در آمریکای جنوبی، و کوه‌های آبشار در غرب ایالات متحده)، لیتوسفر متراکم اقیانوسی در زیر قاره کم‌تراکم فرو می‌رود. زمین لرزه ها مسیر صفحه در حال حرکت به سمت پایین را در حین پایین آمدن به استنوسفر دنبال می کنند، یک سنگر تشکیل می شود و با گرم شدن صفحه فرورانش شده مواد فرار، عمدتاً آب از مواد معدنی آبدار ، به گوشته اطراف آزاد می شود. افزودن آب نقطه ذوب مواد گوشته را در بالای دال فرورانش پایین می آورد و باعث ذوب شدن آن می شود. ماگمایی که حاصل می شود معمولاً منجر به آتشفشان می شود. ^[17] در مناطق فرورانش اقیانوس به اقیانوس (به عنوان مثال جزایر آلوتین ، جزایر ماریانا ، و ژاپن قوس جزیره )، پوسته قدیمی‌تر، خنک‌تر و متراکم‌تر زیر پوسته کم‌تر می‌لغزد. این حرکت باعث می شود که زمین لرزه و یک ترانشه عمیق به شکل قوسی شکل بگیرد. گوشته بالایی صفحه فرورانش شده سپس گرم می شود و ماگما بالا می رود تا زنجیره های منحنی جزایر آتشفشانی را تشکیل دهد. ترانشه های عمیق دریایی معمولاً با مناطق فرورانش مرتبط هستند و حوضه هایی که در امتداد مرز فعال ایجاد می شوند اغلب “حوضه های پیشین” نامیده می شوند. بسته شدن حوضه های اقیانوسی می تواند در مرزهای قاره به قاره (به عنوان مثال، هیمالیا و آلپ) رخ دهد: برخورد بین توده های لیتوسفر قاره ای گرانیتی. جرم فرورانش نمی کند. لبه های صفحه فشرده، تا شده، بالا می روند.

• مرزهای تبدیل ( مرزهای محافظه کارانه یا مرزهای لغزش ) در جایی اتفاق می‌افتند که دو صفحه لیتوسفری می‌لغزند، یا شاید به طور دقیق‌تر، از کنار یکدیگر در امتداد گسل‌های تبدیل می‌سایند ، جایی که صفحات نه ایجاد می‌شوند و نه از بین می‌روند. حرکت نسبی دو صفحه یا سینیسترال (سمت چپ به سمت ناظر) یا راستگرد (سمت راست به سمت ناظر) است. گسل های تبدیل در سراسر یک مرکز گسترش رخ می دهد. زمین لرزه های شدید ممکن است در امتداد یک گسل رخ دهد. گسل سن آندریاس در کالیفرنیا نمونه ای از مرز تبدیلی است که حرکت راستگرد را نشان می دهد.

• سایر مناطق مرزی صفحه در جایی اتفاق می‌افتند که اثرات فعل و انفعالات نامشخص است، و مرزها، که معمولاً در امتداد یک کمربند وسیع رخ می‌دهند، به خوبی مشخص نیستند و ممکن است انواع مختلفی از حرکات را در قسمت‌های مختلف نشان دهند.

نیروهای محرکه حرکت صفحه

به طور کلی پذیرفته شده است که صفحات تکتونیکی به دلیل چگالی نسبی لیتوسفر اقیانوسی و ضعف نسبی استنوسفر قادر به حرکت هستند. اتلاف گرما از گوشته به عنوان منبع اصلی انرژی مورد نیاز برای به حرکت درآوردن تکتونیک صفحه از طریق همرفت یا بالا آمدن در مقیاس بزرگ و گنبدی پذیرفته شده است. دیدگاه فعلی، اگرچه هنوز موضوع بحث است، اما ادعا می کند که در نتیجه، منبع قدرتمندی که حرکت صفحه را ایجاد می کند، چگالی بیش از حد لیتوسفر اقیانوسی است که در مناطق فرورانش غرق می شود. وقتی پوسته جدید در پشته‌های میانی اقیانوسی تشکیل می‌شود، این لیتوسفر اقیانوسی در ابتدا چگالی کمتری نسبت به استنوسفر زیرین دارد، اما با افزایش سن، با سرد شدن و ضخیم شدن رسانا، متراکم‌تر می‌شود. بیشتر چگالی لیتوسفر قدیمی نسبت به استنوسفر زیرین به آن اجازه می دهد تا در گوشته عمیق در مناطق فرورانش فرو برود و بیشتر نیروی محرکه برای حرکت صفحه را فراهم کند. ضعف استنوسفر به صفحات تکتونیکی اجازه می دهد تا به راحتی به سمت یک منطقه فرورانش حرکت کنند. ^[18] اگرچه تصور می‌شود فرورانش قوی‌ترین نیروی محرکه صفحه باشد، اما نمی‌تواند تنها نیرو باشد زیرا صفحاتی مانند صفحه آمریکای شمالی در حال حرکت هستند، اما هیچ جا فرورانش نمی‌کنند. همین امر در مورد صفحه عظیم اوراسیا نیز صادق است . منابع حرکت صفحه موضوع تحقیق و بحث فشرده بین دانشمندان است. یکی از نکات اصلی این است که الگوی سینماتیکی خود حرکت باید به وضوح از مکانیسم ژئودینامیکی احتمالی که به عنوان نیروی محرکه حرکت مشاهده شده مورد استفاده قرار می گیرد جدا شود، زیرا برخی از الگوها ممکن است با بیش از یک مکانیسم توضیح داده شوند. ^[19] به طور خلاصه، نیروهای محرکه مورد حمایت در حال حاضر را می توان بر اساس رابطه با حرکت به سه دسته تقسیم کرد: دینامیک گوشته مربوط، مربوط به گرانش (نیروی محرکه اصلی پذیرفته شده در حال حاضر)، و مربوط به چرخش زمین.

نیروهای محرک مربوط به دینامیک گوشته

برای بیشتر ربع قرن گذشته، نظریه اصلی نیروی محرکه در پشت حرکات صفحه تکتونیکی، جریان های همرفتی در مقیاس بزرگ را در گوشته بالایی پیش بینی می کرد که می تواند از طریق استنوسفر منتقل شود. مطرح شد این نظریه توسط آرتور هولمز و برخی از پیشگامان در دهه 1930 ^[20] و بلافاصله به عنوان راه حلی برای پذیرش نظریه همانطور که در ابتدا در مقالات آلفرد وگنر در سالهای اولیه قرن مورد بحث قرار گرفت، شناخته شد. با این حال، علی‌رغم پذیرش آن، مدت‌ها در جامعه علمی مورد بحث قرار گرفت، زیرا نظریه پیشرو هنوز زمینی ساکن را بدون حرکت قاره‌ها به بالا تا پیشرفت‌های بزرگ اوایل دهه شصت پیش‌بینی می‌کرد.

تصویربرداری دو و سه بعدی از داخل زمین ( توموگرافی لرزه ای ) توزیع چگالی جانبی متفاوتی را در سراسر گوشته نشان می دهد. چنین تغییرات چگالی می تواند مادی (از شیمی سنگ)، معدنی (از تغییرات در ساختارهای معدنی) یا حرارتی (از طریق انبساط و انقباض حرارتی از انرژی گرمایی) باشد. تجلی این چگالی جانبی متغیر، جابجایی گوشته از نیروهای شناوری است. ^[21]

اینکه چگونه همرفت گوشته به طور مستقیم و غیرمستقیم با حرکت صفحه ارتباط دارد، موضوعی است که در حال مطالعه و بحث در ژئودینامیک است. به نوعی، این انرژی باید به لیتوسفر منتقل شود تا صفحات تکتونیکی حرکت کنند. اساساً دو نوع مکانیزم اصلی وجود دارد که تصور می‌شود مربوط به پویایی گوشته است که بر حرکت صفحه تأثیر می‌گذارد که اولیه (از طریق سلول‌های همرفت در مقیاس بزرگ) یا ثانویه هستند. مکانیسم‌های ثانویه حرکت صفحه را مشاهده می‌کنند که ناشی از اصطکاک بین جریان‌های همرفتی در استنوسفر و لیتوسفر پوشاننده سفت‌تر است. این به دلیل ورود مواد گوشته مربوط به کشش رو به پایین صفحات در مناطق فرورانش در سنگرهای اقیانوسی است. کشش دال ممکن است در یک محیط ژئودینامیکی اتفاق بیفتد که در آن کشش های پایه همچنان بر روی صفحه به هنگام فرو رفتن در گوشته عمل می کنند (اگرچه شاید تا حد زیادی در هر دو قسمت زیرین و بالای دال عمل کنند). علاوه بر این، دال هایی که شکسته شده و در گوشته فرو می روند، می توانند باعث ایجاد نیروهای چسبناک گوشته شوند که صفحات را از طریق مکش دال به حرکت درآورند.

اخیرا ^{[ چه زمانی؟ ]} ، نظریه همرفت بسیار مورد بحث قرار گرفته است، زیرا تکنیک های مدرن مبتنی بر توموگرافی لرزه ای سه بعدی هنوز نمی توانند این سلول های همرفتی در مقیاس بزرگ را تشخیص دهند. ^{[ نیاز به منبع ]} دیدگاه های جایگزین پیشنهاد شده است.

تکتونیک ستون

در تئوری تکتونیک ستونی که توسط محققان متعددی در دهه 1990 دنبال شد، از مفهوم اصلاح شده جریان های همرفتی گوشته استفاده می شود. این ادعا می‌کند که ابرهای ابری از گوشته عمیق‌تر برمی‌خیزند و محرک‌ها یا جانشین‌های سلول‌های همرفتی اصلی هستند. این ایده ها ریشه در اوایل دهه 1930 در آثار بلوسوف و ون بملن پیدا کردند که در ابتدا با تکتونیک صفحه مخالف بودند و مکانیسم را در یک چارچوب ثابت از حرکات عمودی قرار می دادند. Van Bemmelen بعداً این مفهوم را در “Undation Models” خود اصلاح کرد و از “Mantle Blisters” به عنوان نیروی محرکه برای حرکات افقی استفاده کرد و نیروهای گرانشی را به دور از گنبد پوسته منطقه ای فراخواند. ^{[22] [23]}

این تئوری ها در نظریه های مدرن که نقاط داغ یا توده های گوشته را در نظر می گیرند که ثابت می مانند و در طول زمان توسط صفحات لیتوسفر اقیانوسی و قاره ای تحت الشعاع قرار می گیرند و ردپای خود را در پرونده زمین شناسی به جا می گذارند (اگرچه این پدیده ها به عنوان مکانیزم های محرک واقعی مورد استناد قرار نمی گیرند، تشدید می شوند. بلکه به عنوان تعدیل کننده).

این مکانیسم هنوز برای توضیح تجزیه ابرقاره‌ها در طول دوره‌های زمین‌شناسی خاص مورد حمایت قرار می‌گیرد. ^[24] در میان دانشمندان درگیر در نظریه انبساط زمین، پیروانی دارد . ^{[25] [26] [27]}

تکتونیک موجی

تئوری دیگر این است که گوشته نه در سلول‌ها و نه در توده‌های بزرگ جریان دارد، بلکه به صورت مجموعه‌ای از کانال‌ها درست در زیر پوسته زمین جریان دارد که سپس اصطکاک پایه را برای لیتوسفر ایجاد می‌کند. این نظریه که “تکتونیک موجی” نامیده می شود، در دهه های 1980 و 1990 رایج شد. ^[28] تحقیقات اخیر، بر اساس مدل‌سازی رایانه‌ای سه‌بعدی، نشان می‌دهد که هندسه صفحه با بازخوردی بین الگوهای همرفت گوشته و قدرت لیتوسفر کنترل می‌شود. ^[29]

نیروهای محرک مرتبط با جاذبه

نیروهای مربوط به گرانش به عنوان پدیده های ثانویه در چارچوب مکانیزم محرکه کلی تر مانند اشکال مختلف دینامیک گوشته که در بالا توضیح داده شد، فراخوانی می شوند. در دیدگاه های مدرن، گرانش به عنوان نیروی محرکه اصلی، از طریق کشش دال در امتداد مناطق فرورانش فراخوانی می شود.

لغزش گرانشی به دور از یک خط الراس در حال گسترش یکی از نیروهای محرک پیشنهادی است، پیشنهاد می‌کند که حرکت صفحه توسط ارتفاع بالاتر صفحات در پشته‌های اقیانوس هدایت می‌شود. ^{[30] [31]} همانطور که لیتوسفر اقیانوسی در پخش برآمدگی‌ها از مواد گوشته داغ تشکیل می‌شود، به تدریج با افزایش سن سرد می‌شود و ضخیم می‌شود (و در نتیجه فاصله از پشته را افزایش می‌دهد). لیتوسفر خنک اقیانوسی به طور قابل توجهی چگال تر از ماده گوشته داغی است که از آن مشتق شده است و بنابراین با افزایش ضخامت به تدریج به داخل گوشته فرو می رود تا بار بیشتر را جبران کند. نتیجه یک شیب جانبی خفیف با افزایش فاصله از محور خط الراس است.

” می گویند این نیرو به عنوان یک نیروی ثانویه در نظر گرفته می شود و غالباً به آن ” فشار برآمدگی . این یک نام اشتباه است زیرا هیچ نیرویی به سمت افقی “هل” نمی شود، در واقع ویژگی های کششی در امتداد برآمدگی ها غالب هستند. دقیق تر است که به این مکانیسم به عنوان “لغزش گرانشی” اشاره کنیم، زیرا توپوگرافی در کل صفحه می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد و برجستگی های گسترده تنها بارزترین ویژگی هستند. مکانیسم‌های دیگری که این نیروی ثانویه گرانشی را ایجاد می‌کنند عبارتند از برآمدگی خمشی لیتوسفر قبل از شیرجه در زیر صفحه مجاور، که یک ویژگی توپوگرافی واضح ایجاد می‌کند که می‌تواند تأثیر برآمدگی‌های توپوگرافی اقیانوس را خنثی کند یا حداقل بر آن تأثیر بگذارد. ستون های گوشته و نقاط داغ نیز فرض می شود که به سطح زیرین صفحات تکتونیکی برخورد می کنند.

کشش دال : نظر علمی کنونی این است که استنوسفر به اندازه کافی توانایی یا صلب را ندارد تا مستقیماً با اصطکاک در امتداد پایه لیتوسفر حرکت کند. بنابراین به طور گسترده تصور می شود که کشش دال بزرگترین نیروی وارد بر صفحات است. در این درک کنونی، حرکت صفحه عمدتاً توسط وزن صفحات سرد و متراکم که در گودال ها در گوشته فرو می روند، هدایت می شود. ^[32] مدل های اخیر نشان می دهد که مکش ترانشه نیز نقش مهمی ایفا می کند. با این حال، این واقعیت که صفحه آمریکای شمالی به هیچ وجه فرورانش نمی‌کند، اگرچه در حال حرکت است، یک مشکل ایجاد می‌کند. آفریقا، اوراسیا و قطب جنوب همین امر در مورد صفحات صدق می کند.

لغزش گرانشی به دور از گنبد گوشته: بر اساس نظریه‌های قدیمی‌تر، یکی از مکانیسم‌های محرک صفحات، وجود گنبدهای استنوسفر/جبه در مقیاس بزرگ است که باعث لغزش گرانشی صفحات لیتوسفر از آنها می‌شود (به بند مکانیسم‌های گوشته مراجعه کنید). این لغزش گرانشی یک پدیده ثانویه از این مکانیسم اساساً عمودی را نشان می دهد. ریشه های خود را در مدل Undation از van Bemmelen می یابد . این می تواند در مقیاس های مختلف عمل کند، از مقیاس کوچک یک قوس جزیره تا مقیاس بزرگتر یک حوضه کامل اقیانوس. ^{[30] [31] [24]}

نیروهای محرک مربوط به چرخش زمین

آلفرد وگنر که یک هواشناس پیشنهاد کرده بود بود، نیروهای جزر و مدی و نیروهای گریز از مرکز را به عنوان مکانیسم های محرک اصلی پشت رانش قاره . با این حال، این نیروها برای ایجاد حرکت قاره ای بسیار کوچک در نظر گرفته می شدند، زیرا مفهوم شخم قاره ها از طریق پوسته اقیانوسی بود. ^[33] بنابراین، وگنر بعداً موضع خود را تغییر داد و در آخرین ویرایش کتاب خود در سال 1929 اظهار داشت که جریان های همرفتی نیروی محرکه اصلی تکتونیک صفحه هستند.

با این حال، در زمینه تکتونیک صفحه (از زمانی که گسترش بستر دریا پیشنهادات هیزن، هس، دیتز، مورلی، واین و ماتیوس برای پذیرفته شد) در اوایل دهه 1960، پوسته اقیانوسی پیشنهاد می‌شود که با قاره‌هایی در حرکت باشد. باعث شد پیشنهادات مربوط به چرخش زمین مورد بازنگری قرار گیرد. در ادبیات جدیدتر، این نیروهای محرک عبارتند از:

1. کشش جزر و مدی به دلیل نیروی گرانشی که ماه (و خورشید ) روی پوسته زمین اعمال می کنند ^[34]
2. تغییر شکل جهانی ژئوئید به دلیل جابجایی های کوچک قطب چرخشی نسبت به پوسته زمین
3. سایر اثرات تغییر شکل کوچکتر پوسته به دلیل چرخش و حرکات چرخشی چرخش زمین در مقیاس زمانی کوچکتر

نیروهایی که کوچک و عموما ناچیز هستند عبارتند از:

1. نیروی کوریولیس ^{[35] [36]}
2. نیروی گریز از مرکز ، که به عنوان یک تغییر جزئی گرانش در نظر گرفته می شود ^{[35] [36] : 249}

برای اینکه این مکانیسم ها به طور کلی معتبر باشند، روابط سیستماتیک باید در سراسر جهان بین جهت گیری و سینماتیک تغییر شکل و شبکه جغرافیایی طولی و عرضی خود زمین وجود داشته باشد. این مطالعات روابط سیستماتیک در نیمه دوم قرن نوزدهم و نیمه اول قرن بیستم دقیقاً بر خلاف آن تأکید می کند: این که صفحات در زمان حرکت نکرده بودند، شبکه تغییر شکل نسبت به استوا و محور زمین ثابت بود، و اینکه نیروهای محرک گرانشی عموماً به صورت عمودی عمل می‌کردند و فقط حرکت‌های افقی محلی را ایجاد می‌کردند (به اصطلاح «تئوری‌های ثابت»). بنابراین، مطالعات بعدی (که در زیر در این صفحه مورد بحث قرار گرفته است)، از بسیاری از روابط شناخته شده در طول این دوره زمین ساختی پیش از صفحه برای حمایت از نظریه های خود استفاده کردند (به بررسی این مکانیسم های مختلف مربوط به چرخش زمین، کار ون دایک و همکارانش مراجعه کنید). ^[37]

اثر جزر و مدی احتمالی بر روی زمین ساخت صفحه

از میان نیروهای زیادی که در بالا مورد بحث قرار گرفت، نیروی جزر و مدی هنوز به شدت مورد بحث است و از آن به عنوان نیروی محرکه اصلی احتمالی تکتونیک صفحه دفاع می شود. نیروهای دیگر فقط در مدل‌های ژئودینامیکی جهانی استفاده می‌شوند که از مفاهیم تکتونیک صفحه استفاده نمی‌کنند (بنابراین فراتر از بحث‌های مورد بررسی در این بخش) یا به عنوان مدولاسیون‌های جزئی در مدل کلی تکتونیک صفحه‌ای پیشنهاد شده‌اند. در سال 1973، جورج دبلیو. مور ^[38] از USGS و RC Bostrom ^[39] شواهدی مبنی بر رانش کلی لیتوسفر زمین به سمت غرب با توجه به گوشته، بر اساس شیب مناطق فرورانش ( فرورفتن کم عمق به سمت شرق، شیب تند به سمت غرب). آنها به این نتیجه رسیدند که نیروهای جزر و مدی (تأخیر جزر و مدی یا “اصطکاک”) ناشی از چرخش زمین و نیروهای وارد بر آن توسط ماه، یک نیروی محرکه برای تکتونیک صفحه هستند. همانطور که زمین در زیر ماه به سمت شرق می‌چرخد، گرانش ماه لایه سطحی زمین را تا حد کمی به سمت غرب می‌کشد، درست همانطور که آلفرد وگنر (به بالا مراجعه کنید). از سال 1990 این نظریه عمدتا توسط Doglioni و همکارانش حمایت می شود. Doglioni 1990 )، مانند یک مطالعه جدیدتر در سال 2006، ^[40] که در آن دانشمندان این ایده ها را بررسی کردند و از آنها حمایت کردند. پیشنهاد شده است در لاوت (2006) که این مشاهدات ممکن است توضیح دهد که چرا زهره و مریخ هیچ تکتونیک صفحه‌ای ندارند، زیرا زهره ماه ندارد و قمرهای مریخ برای داشتن اثرات جزر و مدی قابل توجهی روی سیاره بسیار کوچک هستند. در مقاله ای توسط ^[41] پیشنهاد شد که از سوی دیگر، به راحتی می توان مشاهده کرد که بسیاری از صفحات در حال حرکت به سمت شمال و شرق هستند، و اینکه حرکت غالب حوضه های اقیانوس آرام به سمت غرب صرفاً از جهت گیری به سمت شرق ناشی می شود. مرکز گسترش اقیانوس آرام (که تجلی پیش بینی شده چنین نیروهای قمری نیست). با این حال، در همان مقاله، نویسندگان اعتراف می کنند که نسبت به گوشته پایینی، یک جزء جزئی به سمت غرب در حرکات همه صفحات وجود دارد. اگرچه آنها نشان دادند که رانش به سمت غرب، که فقط در 30 میلیون سال گذشته دیده شده است، به افزایش تسلط صفحه اقیانوس آرام در حال رشد و شتاب نسبت داده می شود. بحث هنوز باز است و مقاله اخیر هافمایستر و همکاران. (2022) ^[42] این ایده را احیا کرد که دوباره از تعامل بین چرخش زمین و ماه به عنوان نیروهای محرکه اصلی صفحات دفاع می کند.

اهمیت نسبی هر مکانیزم نیروی محرکه

بردار حرکت یک صفحه تابعی از تمام نیروهای وارد بر صفحه است. با این حال، مشکل در مورد درجه ای که هر فرآیند به حرکت کلی هر صفحه تکتونیکی کمک می کند، در آنجا نهفته است.

تنوع تنظیمات ژئودینامیکی و خواص هر صفحه ناشی از تأثیر فرآیندهای مختلف است که به طور فعال هر صفحه را هدایت می کند. یکی از روش های مقابله با این مشکل، در نظر گرفتن سرعت نسبی حرکت هر صفحه و همچنین شواهد مربوط به اهمیت هر فرآیند برای نیروی محرکه کلی روی صفحه است.

یکی از مهم‌ترین همبستگی‌هایی که تا به امروز کشف شده این است که صفحات لیتوسفری متصل به صفحات پایین (فرورشونده) بسیار سریع‌تر از انواع دیگر صفحات حرکت می‌کنند. به عنوان مثال، صفحه اقیانوس آرام اساساً توسط مناطق فرورانش (به اصطلاح حلقه آتش) احاطه شده است و بسیار سریعتر از صفحات حوضه اقیانوس اطلس که به قاره های مجاور متصل هستند (شاید بتوان گفت “جوش داده شده”) حرکت می کند. به جای فروراندن صفحات بنابراین تصور می شود که نیروهای مرتبط با صفحه پایین رونده (کشش دال و مکش دال) نیروهای محرکه ای هستند که حرکت صفحات را تعیین می کنند، به جز صفحاتی که فرورانش نمی شوند. ^[32] با این حال، این دیدگاه توسط یک مطالعه اخیر که نشان می‌دهد حرکات واقعی صفحه اقیانوس آرام و سایر صفحات مرتبط با خیزش اقیانوس آرام شرقی به طور عمده با کشش یا فشار دال در تناقض نیست، بلکه با همرفت گوشته مرتبط است. بالا آمدن که گسترش افقی در امتداد پایه های صفحات مختلف آنها را از طریق نیروهای کششی مرتبط با ویسکوزیته به جلو می راند. ^[43] نیروهای محرکه حرکت صفحه همچنان موضوعات فعال تحقیقات در حال انجام در ژئوفیزیک و تکتونوفیزیک هستند .

تاریخچه نظریه

خلاصه

توسعه تئوری تکتونیک صفحه‌ای، تحول علمی و فرهنگی بود که در طی یک دوره 50 ساله بحث علمی رخ داد. رویداد پذیرش خود یک تغییر پارادایم بود و بنابراین می توان آن را به عنوان یک انقلاب علمی طبقه بندی کرد . ^[44] در حدود آغاز قرن بیستم، نظریه پردازان مختلف تلاش ناموفقی برای توضیح بسیاری از پیوستگی های جغرافیایی، زمین شناسی و بیولوژیکی بین قاره ها کردند. ، هواشناس در سال 1912 ، آلفرد وگنر ، آنچه را رانش قاره ای نامید، توصیف کرد، ایده ای که پنجاه سال بعد در نظریه مدرن زمین ساخت صفحه به اوج خود رسید. ^[45]

وگنر نظریه خود را در کتاب «منشأ قاره‌ها و اقیانوس‌ها» در سال 1915 گسترش داد . ^[46] با شروع از این ایده (که توسط پیشینیانش نیز بیان شد) که قاره‌های کنونی زمانی یک توده خشکی واحد را تشکیل می‌دادند (که بعداً پانگه آ نامیده شد )، وگنر پیشنهاد کرد که این قاره‌ها از هم جدا شده و از هم دور می‌شوند و آنها را به «کوه‌های یخی» سیال شناور با چگالی کم تشبیه می‌کند. بر دریای متراکم تر سیما . ^{[47] [48]} شواهد پشتیبان برای این ایده از خطوط کلی دم کبوتر از سواحل شرقی آمریکای جنوبی و ساحل غربی آفریقا که آنتونیو اسنایدر-پلگرینی روی نقشه‌های خود کشیده بود و از تطابق سازندهای سنگی در امتداد این لبه‌ها به دست آمد. تایید ماهیت همجوار قبلی آنها نیز از گیاهان فسیلی Glossopteris و Gangamopteris ، و خزنده تراپسید یا پستاندار مانند Lystrosaurus ، که همگی به طور گسترده در آمریکای جنوبی، آفریقا، قطب جنوب، هند و استرالیا پراکنده شده اند، به دست آمد. شواهدی برای چنین پیوستن به این قاره ها در گذشته برای زمین شناسان میدانی که در نیمکره جنوبی کار می کردند ثبت شده بود. آفریقای جنوبی الکس دو تویت انبوهی از چنین اطلاعاتی را در نشریه خود در سال 1937 قاره های سرگردان ما جمع آوری کرد و در شناخت پیوندهای قوی بین قطعات گندوانا از وگنر فراتر رفت .

کار وگنر در ابتدا به طور گسترده مورد پذیرش قرار نگرفت، تا حدی به دلیل فقدان شواهد دقیق، اما بیشتر به دلیل فقدان یک مکانیسم معقول پشتیبانی فیزیکی. زمین ممکن است دارای یک پوسته جامد و گوشته و یک هسته مایع باشد، اما به نظر می رسید هیچ راهی وجود ندارد که بخش هایی از پوسته بتواند به اطراف حرکت کند. بسیاری از دانشمندان برجسته آن زمان، مانند هارولد جفریس و چارلز شوچرت ، منتقدان صریح جابجایی قاره‌ها بودند.

علیرغم مخالفت‌های زیاد، دیدگاه رانش قاره‌ای مورد حمایت قرار گرفت و مناظره‌ای پر جنب و جوش بین «دریفت‌کنندگان» یا «محرکان» (طرفداران نظریه) و «فیکسیست‌ها» (مخالفان) آغاز شد. در طول دهه‌های 1920، 1930 و 1940، اولی به نقاط عطف مهمی دست یافت که نشان می‌داد جریان‌های همرفتی ممکن است حرکت صفحه را به حرکت درآورده باشند، و انتشار ممکن است در زیر دریا در داخل پوسته اقیانوسی رخ داده باشد. مفاهیم نزدیک به عناصری که اکنون در تکتونیک صفحه گنجانده شده اند توسط ژئوفیزیکدانان و زمین شناسان (اعم از فیکسیست ها و متحرک ها) مانند ونینگ-ماینز، هولمز و آمبگرو ارائه شده است. در سال 1941، اتو آمفرر در انتشارات خود با عنوان “اندیشه هایی در مورد تصویر متحرک منطقه اقیانوس اطلس” ^[49] فرآیندهایی را پیش بینی کرد که امروزه گسترش و فرورانش کف دریا نامیده می شود . ^{[50] [51]} یکی از اولین شواهد ژئوفیزیکی که برای حمایت از حرکت صفحات لیتوسفر استفاده شد، از دیرینه مغناطیس به دست آمد . این بر این واقعیت استوار است که سنگ های سنین مختلف یک متغیر را نشان می دهند جهت میدان مغناطیسی ، که توسط مطالعات از اواسط قرن نوزدهم به اثبات رسیده است. قطب شمال و جنوب مغناطیسی در طول زمان معکوس می شوند و، به ویژه در مطالعات دیرینه زمین ساختی، موقعیت نسبی قطب شمال مغناطیسی در طول زمان تغییر می کند. در ابتدا، در نیمه اول قرن بیستم، پدیده دوم با معرفی چیزی که “سرگردان قطبی” نامیده می شد (به سرگردان قطبی ظاهری مراجعه کنید) توضیح داده شد (یعنی فرض بر این بود که مکان قطب شمال در طول زمان در حال تغییر بوده است). با این حال، یک توضیح جایگزین این بود که قاره‌ها نسبت به قطب شمال جابجا شده‌اند (تغییر و چرخیده‌اند) و هر قاره در واقع «مسیر سرگردان قطبی» خود را نشان می‌دهد. در اواخر دهه 1950 در دو مورد با موفقیت نشان داده شد که این داده ها می توانند اعتبار رانش قاره را نشان دهند: توسط کیت رانکورن در مقاله ای در سال 1956، [52 ^] و توسط وارن کری در سمپوزیومی که در مارس 1956 برگزار شد. ^[53]

دومین شواهد در حمایت از رانش قاره در اواخر دهه 1950 و اوایل دهه 60 از داده های مربوط به عمق سنجی کف اقیانوس ها و ماهیت پوسته اقیانوسی مانند خواص مغناطیسی و به طور کلی با توسعه زمین شناسی دریایی ^{بدست آمد. [54]} که شواهدی مبنی بر ارتباط گسترش بستر در امتداد پشته‌های اقیانوسی میانی و معکوس‌های میدان مغناطیسی ارائه می‌دهد که بین سال‌های 1959 و 1963 توسط Heezen، Dietz، Hess، Mason، Vine & Matthews و Morley منتشر شد. ^[55]

پیشرفت‌های همزمان در لرزه‌ای تکنیک‌های تصویربرداری اولیه در و اطراف مناطق Wadati-Benioff در امتداد ترانشه‌هایی که بسیاری از حاشیه‌های قاره را محدود می‌کنند، همراه با بسیاری دیگر از مشاهدات ژئوفیزیکی (مثلاً ثقل‌سنجی) و زمین‌شناسی، نشان داد که چگونه پوسته اقیانوسی می‌تواند در گوشته ناپدید شود و مکانیسمی برای گسترش حوضه های اقیانوس را با کوتاه شدن در امتداد حاشیه های آن متعادل کنید.

همه این شواهد، چه از کف اقیانوس و چه از حاشیه قاره، در حدود سال 1965 روشن کردند که رانش قاره امکان پذیر است. تئوری تکتونیک صفحه در یک سری مقالات بین سال‌های 1965 و 1967 تعریف شد. این نظریه انقلابی در علوم زمین ایجاد کرد و طیف متنوعی از پدیده‌های زمین‌شناسی و پیامدهای آن‌ها را در مطالعات دیگری مانند جغرافیای دیرینه و دیرین‌بیولوژی توضیح داد .

رانش قاره

در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، زمین‌شناسان فرض کردند که ویژگی‌های اصلی زمین ثابت هستند و بیشتر ویژگی‌های زمین‌شناسی مانند توسعه حوضه و رشته‌کوه‌ها را می‌توان با حرکت قائم پوسته توضیح داد، که در نظریه ژئوسنکلینال توضیح داده می‌شود . به طور کلی، این به دلیل از دست دادن گرما در یک دوره نسبتاً کوتاه زمین شناسی، در زمینه سیاره زمین در حال انقباض قرار می گیرد.

در اوایل سال 1596 مشاهده شد که سواحل مقابل اقیانوس اطلس – یا به طور دقیق تر، لبه های قفسه های قاره – شکل های مشابهی دارند و به نظر می رسد زمانی در کنار هم قرار گرفته اند. ^[56]

از آن زمان تئوری های زیادی برای توضیح این مکمل ظاهری ارائه شد، اما فرض یک زمین جامد، پذیرش این پیشنهادات مختلف را دشوار کرد. ^[57]

کشف رادیواکتیویته و خواص گرمایشی مرتبط با آن در سال 1895 باعث بررسی مجدد سن ظاهری زمین شد . ^[58] این قبلاً با سرعت سرد شدن آن با این فرض که سطح زمین مانند یک جسم سیاه تابش می کند، تخمین زده شده بود . ^[59] آن محاسبات حاکی از آن بود که، حتی اگر با گرمای قرمز شروع شود، زمین تا چند ده میلیون سال دیگر به دمای فعلی خود کاهش می‌یابد. دانشمندان با داشتن دانش یک منبع گرما جدید متوجه شدند که زمین بسیار قدیمی تر خواهد بود و هسته آن هنوز به اندازه کافی گرم است که مایع شود.

در سال 1915، پس از انتشار اولین مقاله در سال 1912، ^[60] آلفرد وگنر در اولین ویرایش کتاب منشاء قاره ها و اقیانوس ها استدلال های جدی برای ایده رانش قاره ای ارائه کرد . ^[46] در آن کتاب (که در چهار نسخه متوالی تا آخرین نسخه در سال 1936 منتشر شد)، او اشاره کرد که چگونه سواحل شرقی آمریکای جنوبی و سواحل غربی آفریقا به نظر می رسد که گویی زمانی به یکدیگر متصل شده اند. وگنر اولین کسی نبود که به این نکته توجه کرد ( آبراهام اورتلیوس ، آنتونیو اسنایدر پلگرینی ، ادوارد سوس ، روبرتو مانتووانی و فرانک برسلی تیلور قبل از او فقط به چند مورد اشاره کردند)، اما او اولین کسی بود که فسیل های مهم و دیرینه توپوگرافی و اقلیم شناسی را بررسی کرد. شواهدی برای حمایت از این مشاهدات ساده (و توسط محققانی مانند الکس دو تویت در این مورد پشتیبانی شد ). علاوه بر این، هنگامی که لایه‌های سنگی حاشیه قاره‌های جداگانه بسیار شبیه به هم هستند، نشان می‌دهد که این سنگ‌ها به همین شکل تشکیل شده‌اند، به این معنی که در ابتدا به هم متصل شده‌اند. به عنوان مثال، بخش هایی از اسکاتلند و ایرلند دارای سنگ هایی است که بسیار شبیه به سنگ هایی است که در نیوفاندلند و نیوبرانزویک یافت می شوند . علاوه بر این، کوه‌های کالدونین اروپا و بخش‌هایی از کوه‌های آپالاچی آمریکای شمالی از نظر ساختار و سنگ‌شناسی بسیار شبیه به هم هستند .

با این حال، ایده های او توسط بسیاری از زمین شناسان جدی گرفته نشد، آنها اشاره کردند که مکانیسم ظاهری برای رانش قاره وجود ندارد. به طور خاص، آنها نمی‌دانستند که چگونه سنگ قاره‌ای می‌تواند از میان سنگ بسیار متراکم‌تری که پوسته اقیانوسی را تشکیل می‌دهد، شخم بزند. وگنر نمی‌توانست نیرویی را که باعث رانش قاره‌ها می‌شد توضیح دهد و تا پس از مرگش در سال 1930 به اثبات رسید. ^[61]

قاره های شناور، دیرینه مغناطیس و مناطق لرزه خیزی

همانطور که در اوایل مشاهده شد که اگرچه گرانیت متراکم‌تری تشکیل شده است در قاره‌ها وجود دارد، به نظر می‌رسد که کف دریا از بازالت ، مفهوم غالب در نیمه اول قرن بیستم این بود که دو نوع پوسته وجود دارد که «سیال» (پوسته نوع قاره‌ای) نامیده می‌شوند. و «سیما» (پوسته از نوع اقیانوسی). علاوه بر این، فرض بر این بود که پوسته ایستا از طبقات در زیر قاره ها وجود داشته باشد. بنابراین آشکار به نظر می رسید که لایه ای از بازالت (سیال) در زیر سنگ های قاره ای قرار دارد.

با این حال، بر اساس ناهنجاری‌های انحراف خط شاقول توسط رشته کوه‌های آند در پرو، پیر بوگر چنین استنباط کرده بود که کوه‌های کم‌تراکم باید دارای یک برآمدگی رو به پایین در لایه متراکم‌تر زیرین باشند. تأیید شد توسط جرج بی آیری این مفهوم که کوه‌ها «ریشه» دارند ، صد سال بعد ، در طی مطالعه گرانش هیمالیا و مطالعات لرزه‌ای تغییرات چگالی متناظر را شناسایی کردند. بنابراین، در اواسط دهه 1950، این سوال حل نشده بود که آیا ریشه های کوه در بازالت اطراف فشرده شده اند یا مانند کوه یخ روی آن شناور هستند.

در طول قرن بیستم، پیشرفت ها و استفاده بیشتر از ابزارهای لرزه نگاری مانند لرزه نگارها ، دانشمندان را قادر ساخت تا بیاموزند که زمین لرزه ها در مناطق خاصی متمرکز می شوند، به ویژه در امتداد سنگرهای اقیانوسی و برآمدگی های گسترده. در اواخر دهه 1920، لرزه شناسان شروع به شناسایی چندین منطقه زلزله برجسته به موازات ترانشه هایی کردند که معمولاً 40 تا 60 درجه از افقی متمایل بودند و چندین صد کیلومتر به داخل زمین امتداد داشتند. این مناطق بعداً به افتخار زلزله شناسانی که اولین بار آنها را شناسایی کردند، به عنوان مناطق Wadati–Benioff یا به سادگی مناطق Benioff شناخته شدند، Kiyoo Wadati از ژاپن و Hugo Benioff از ایالات متحده. مطالعه لرزه خیزی جهانی در دهه 1960 با ایجاد شبکه لرزه نگار استاندارد شده جهانی (WWSSN) ^[62] برای نظارت بر انطباق با معاهده 1963 مبنی بر ممنوعیت آزمایش های بالای زمینی تسلیحات هسته ای پیشرفت زیادی کرد. داده‌های بسیار بهبود یافته از ابزارهای WWSSN به زلزله‌شناسان اجازه می‌دهد تا مناطق تمرکز زلزله در سراسر جهان را دقیقاً نقشه‌برداری کنند.

در همین حال، بحث هایی پیرامون پدیده سرگردانی قطبی شکل گرفت. از زمان بحث‌های اولیه رانش قاره‌ها، دانشمندان از شواهدی استفاده کرده بودند که نشان می‌دهد رانش قطبی رخ داده است، زیرا به نظر می‌رسید قاره‌ها در گذشته در مناطق مختلف آب و هوایی حرکت کرده‌اند. علاوه بر این، داده های دیرینه مغناطیسی نشان داده بودند که قطب مغناطیسی نیز در طول زمان جابجا شده است. با استدلال برعکس، قاره ها ممکن است جابجا شده و می چرخند، در حالی که قطب نسبتاً ثابت باقی می ماند. اولین باری که از شواهد سرگردانی مغناطیسی قطبی برای پشتیبانی از حرکت قاره ها استفاده شد در مقاله ای از کیت رانکورن در سال 1956 ^[52] و مقالات متوالی او و شاگردانش تد ایروینگ (که در واقع اولین کسی بود که متقاعد شد این واقعیت که دیرینه مغناطیس از رانش قاره پشتیبانی می کند) و کن کریر.

بلافاصله پس از آن سمپوزیومی در مورد رانش قاره در تاسمانی در مارس 1956 برگزار شد که توسط پروفسور اس. وارن کری که یکی از حامیان و مروجین رانش قاره ای از دهه 30 بود ^[63] در طول این سمپوزیوم، برخی از شرکت کنندگان استفاده کردند. شواهد موجود در نظریه انبساط پوسته جهانی ، نظریه ای که چندین دهه قبل توسط سایر کارگران ارائه شده بود. در این فرضیه، جابجایی قاره ها با افزایش بزرگ اندازه زمین از زمان شکل گیری آن توضیح داده می شود. با این حال، اگرچه این نظریه هنوز هم طرفدارانی در علم دارد، اما عموماً این نظریه رضایت‌بخش تلقی نمی‌شود، زیرا مکانیسم قانع‌کننده‌ای برای ایجاد انبساط قابل توجه زمین وجود ندارد. کارهای دیگر در طول سال های بعد به زودی نشان می دهد که شواهد به همان اندازه از رانش قاره در کره ای با شعاع پایدار پشتیبانی می کند.

در طول دهه سی تا اواخر دهه پنجاه، آثار ونینگ ماینز، هولمز، آمبگروو و بسیاری دیگر مفاهیمی را بیان کردند که با نظریه زمین ساختی صفحه مدرن نزدیک یا تقریباً یکسان بود. به طور خاص، زمین شناس انگلیسی ، آرتور هولمز، در سال 1920 پیشنهاد کرد که اتصالات صفحات ممکن است در زیر دریا قرار گیرند ، و در سال 1928 که جریان های همرفتی درون گوشته ممکن است نیروی محرکه باشند. ^[64] اغلب، این مشارکت ها فراموش می شوند زیرا:

• در آن زمان، رانش قاره پذیرفته نشد.
• برخی از این ایده‌ها در چارچوب ایده‌های فیکسیستی رها شده درباره یک کره در حال تغییر شکل بدون رانش قاره یا زمین در حال گسترش مورد بحث قرار گرفتند.
• آنها در طول دوره ای از بی ثباتی شدید سیاسی و اقتصادی منتشر شدند که ارتباطات علمی را با مشکل مواجه کرد.
• بسیاری از آنها توسط دانشمندان اروپایی منتشر شد و در ابتدا در مقالات مربوط به گسترش کف دریا که توسط محققان آمریکایی در دهه 1960 منتشر شد، ذکر نشده یا اعتبار کمی به آن داده شده است.

گسترش و همرفت یال میانی اقیانوسی

در سال 1947، تیمی از دانشمندان به رهبری موریس اوینگ با استفاده از هول کشتی تحقیقاتی آتلانتیس موسسه اقیانوس شناسی وودز و مجموعه ای از ابزارها، وجود افزایش در اقیانوس اطلس مرکزی را تایید کردند و دریافتند که کف بستر زیر دریا لایه ای از رسوبات از بازالت تشکیل شده است نه گرانیت که جزء اصلی قاره ها است. آنها همچنین دریافتند که پوسته اقیانوسی بسیار نازکتر از پوسته قاره ای است. همه این یافته های جدید سوالات مهم و جالبی را ایجاد کردند. ^[65]

داده‌های جدیدی که در حوضه‌های اقیانوسی جمع‌آوری شده بود، ویژگی‌های خاصی را در رابطه با آب‌سنجی نشان داد. یکی از نتایج اصلی این مجموعه داده ها این بود که در سراسر کره زمین، سیستمی از پشته های اقیانوسی میانی شناسایی شد. نتیجه گیری مهم این بود که در امتداد این سیستم، کف اقیانوس جدید ایجاد می شد که منجر به مفهوم ” شکاف بزرگ جهانی ” شد. این در مقاله مهم بروس هیزن (1960) بر اساس کار او با ماری تارپ ، ^[66] توضیح داده شد که باعث یک انقلاب واقعی در تفکر می شود. پیامد عمیق گسترش بستر دریا این است که پوسته جدید به طور مداوم در امتداد پشته های اقیانوسی ایجاد شده و هنوز هم هست. به همین دلیل، هیزن در ابتدا از فرضیه به اصطلاح ” زمین در حال گسترش ” S. Warren Carey حمایت کرد (به بالا مراجعه کنید). بنابراین، این سوال باقی ماند که چگونه می توان پوسته جدیدی را به طور مداوم در امتداد پشته های اقیانوسی بدون افزایش اندازه زمین اضافه کرد. در حقیقت، این سوال قبلاً توسط دانشمندان متعددی در دهه‌های 1940 و 1950 حل شده بود، مانند آرتور هولمز، ونینگ ماینز، کوتس و بسیاری دیگر: پوسته بیش از حد در امتداد آنچه به نام سنگرهای اقیانوسی نامیده می‌شد ناپدید شد، جایی که به اصطلاح ” فرورانش» رخ داد. بنابراین، هنگامی که دانشمندان مختلف در اوایل دهه 1960 شروع به استدلال بر روی داده های در اختیار خود در مورد کف اقیانوس کردند، قطعات این نظریه به سرعت در جای خود قرار گرفتند.

این سوال به ویژه هری هاموند هس ، زمین شناس دانشگاه پرینستون و دریاسالار ذخیره نیروی دریایی و رابرت اس. دیتز ، دانشمندی از سازمان ساحلی و زمین شناسی ایالات متحده که برای اولین بار اصطلاح گسترش بستر دریا را ابداع کرد، به خود جلب کرد . دیتز و هس (طرف اول همان ایده را یک سال قبل در نیچر منتشر کرد ، ^[67] اما اولویت متعلق به هس است که قبلاً یک دستنوشته منتشر نشده از مقاله 1962 خود را تا سال 1960 توزیع کرده بود) ^[68] از جمله تعداد کمی بودند که واقعاً این موضوع را درک کردند. پیامدهای گسترده گسترش کف دریا و اینکه چگونه در نهایت با ایده های غیر متعارف و غیر قابل قبول در آن زمان رانش قاره و مدل های ظریف و متحرک پیشنهاد شده توسط کارگران قبلی مانند هولمز مطابقت دارد.

در همان سال، رابرت آر. کوتس از سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، ویژگی‌های اصلی فرورانش قوس جزیره‌ای در جزایر آلوتی را توصیف کرد . ^[69] مقاله او، اگرچه در آن زمان کمتر مورد توجه قرار گرفت (و گاهی اوقات حتی مورد تمسخر قرار گرفت)، اما از آن زمان به بعد «منطقی» و «پیش‌بینی» نامیده شد. در واقع، در واقع نشان می‌دهد که کار دانشمندان اروپایی در مورد قوس‌های جزیره‌ای و کمربند کوهستانی که طی دهه 1930 تا 1950 انجام و منتشر شده است، در ایالات متحده نیز به کار گرفته شده و مورد استقبال قرار گرفته است.

هس و دیتز مانند هلمز و دیگران قبل از آنها استدلال می کردند که اگر پوسته زمین در امتداد پشته های اقیانوسی در حال گسترش بود، باید در جای دیگری کوچک شود. هس به دنبال هیزن می‌رود و پیشنهاد می‌کند که پوسته اقیانوسی جدید با حرکتی شبیه به تسمه نقاله به طور مداوم از پشته‌ها دور می‌شود. و با استفاده از مفاهیم متحرکی که قبلاً توسعه داده شده بود، او به درستی به این نتیجه رسید که میلیون‌ها سال بعد، پوسته اقیانوسی سرانجام در امتداد حاشیه‌های قاره‌ای فرود می‌آید که در آن ترانشه‌های اقیانوسی – دره‌های بسیار عمیق و باریک – تشکیل می‌شوند، به عنوان مثال در امتداد حاشیه حوضه اقیانوس آرام . . گام مهمی که هس انجام داد این بود که جریان‌های همرفتی نیروی محرکه در این فرآیند خواهند بود و به همان نتیجه‌گیری رسید که هولمز چندین دهه قبل داشت، با این تفاوت که نازک شدن پوسته اقیانوسی با استفاده از مکانیسم هیزن برای گسترش در امتداد پشته‌ها انجام شد. بنابراین هس به این نتیجه رسید که اقیانوس اطلس در حال گسترش است در حالی که اقیانوس آرام در حال کوچک شدن است. همانطور که پوسته اقیانوسی قدیمی در خندق ها “مصرف” می شود (مثل هولمز و دیگران، او فکر می کرد که این کار با ضخیم شدن لیتوسفر قاره ای انجام می شود، نه، همانطور که اکنون فهمیده می شود، با رانش در مقیاس بزرگتر از خود پوسته اقیانوسی به گوشته) ، ماگمای جدید بالا می آید و در امتداد برآمدگی های پخش شده فوران می کند تا پوسته جدیدی را تشکیل دهد. در واقع، حوضه های اقیانوسی دائماً در حال «بازیافت» هستند، با تشکیل پوسته جدید و تخریب لیتوسفر قدیمی اقیانوسی به طور همزمان. بنابراین، مفاهیم متحرک جدید به خوبی توضیح می‌دهند که چرا زمین با گسترش کف دریا بزرگ‌تر نمی‌شود، چرا رسوب کمی در کف اقیانوس انباشته می‌شود، و چرا سنگ‌های اقیانوسی بسیار جوان‌تر از سنگ‌های قاره‌ای هستند.

نوار مغناطیسی

در آغاز دهه 1950، دانشمندانی مانند ویکتور واکویر ، با استفاده از ابزارهای مغناطیسی ( مگنت سنج ) که از دستگاه های هوابرد توسعه یافته در طول جنگ جهانی دوم برای شناسایی زیردریایی ها اقتباس شده بودند ، شروع به تشخیص تغییرات مغناطیسی عجیب و غریب در کف اقیانوس کردند. این یافته، اگرچه غیرمنتظره بود، اما کاملاً غافلگیرکننده نبود، زیرا مشخص بود که بازالت – سنگ آتشفشانی غنی از آهن که کف اقیانوس را تشکیل می‌دهد – حاوی یک ماده معدنی مغناطیسی قوی ( مگنتیت ) است و می‌تواند خوانش‌های قطب‌نما را به صورت موضعی تحریف کند. این انحراف توسط دریانوردان ایسلندی در اواخر قرن 18 شناسایی شد. مهمتر از آن، از آنجا که وجود مگنتیت به بازالت خواص مغناطیسی قابل اندازه گیری می دهد، این تغییرات مغناطیسی تازه کشف شده ابزار دیگری برای مطالعه اعماق کف اقیانوس فراهم می کند. هنگامی که سنگ های تازه تشکیل شده سرد می شوند، چنین مواد مغناطیسی میدان مغناطیسی زمین را در آن زمان ثبت کردند.

از آنجایی که در طول دهه 1950 بیشتر و بیشتر از بستر دریا نقشه برداری می شد، تغییرات مغناطیسی به طور تصادفی یا منزوی نبودند، بلکه الگوهای قابل تشخیصی را نشان دادند. زمانی که این الگوهای مغناطیسی بر روی یک منطقه وسیع ترسیم شدند، کف اقیانوس یک گورخر الگوی مانند را نشان داد: یک نوار با قطبیت عادی و نوار مجاور با قطبیت معکوس. الگوی کلی که توسط این نوارهای متناوب از سنگ های قطبی شده معمولی و معکوس تعریف می شود، به عنوان نوار مغناطیسی شناخته می شود و توسط ران جی میسون و همکارانش در سال 1961 منتشر شد، اما توضیحی برای این داده ها در شرایط گسترش کف دریا، مانند واین، متیوز و مورلی چند سال بعد. ^[70]

کشف نوار مغناطیسی نیاز به توضیح دارد. در اوایل دهه 1960 دانشمندانی مانند هیزن، هس و دیتز شروع به نظریه‌پردازی کردند که برآمدگی‌های میانی اقیانوس، مناطق ضعیف ساختاری را نشان می‌دهند که در آن کف اقیانوس در امتداد تاج پشته به دو قسمت درازاً شکافته می‌شود (به پاراگراف قبلی مراجعه کنید). جدید ماگمای از اعماق زمین به راحتی از میان این مناطق ضعیف بالا می رود و در نهایت در امتداد تاج پشته ها فوران می کند تا پوسته اقیانوسی جدیدی ایجاد کند. این فرآیند، در ابتدا «فرضیه تسمه نقاله» نامیده شد و بعداً گسترش بستر دریا نامیده شد، که طی میلیون‌ها سال به تشکیل کف اقیانوس جدید در سراسر سیستم 50000 کیلومتری پشته‌های میانی اقیانوس ادامه می‌دهد.

تنها چهار سال پس از انتشار نقشه‌هایی با «الگوی گورخر» از نوارهای مغناطیسی، پیوند بین گسترش کف دریا و این الگوها به‌طور مستقل توسط لارنس مورلی و توسط فرد واین و دراموند متیوز در سال 1963، به درستی قرار گرفت [ 71 ^] اکنون فرضیه واین- متیوز- مورلی نامیده می شود . این فرضیه این الگوها را به وارونگی های ژئومغناطیسی مرتبط می کند و توسط چندین خط شواهد پشتیبانی می شود: ^[72]

1. نوارها در اطراف تاج های پشته های میانی اقیانوسی متقارن هستند. در یا نزدیک به تاج یال، سنگ ها بسیار جوان هستند و به تدریج از تاج پشته پیرتر می شوند.
2. جوانترین سنگهای تاج الراس همیشه قطبیت امروزی (عادی) دارند.
3. نوارهای سنگی موازی با تاج پشته در قطبیت مغناطیسی (نرمال-معکوس-نرمال و غیره) متناوب هستند، که نشان می دهد که آنها در طول دوره های مختلف شکل گرفته اند که اپیزودهای طبیعی و معکوس میدان مغناطیسی زمین (که قبلاً از مطالعات مستقل شناخته شده است) را مستند می کنند.

با توضیح هم نوار مغناطیسی گورخر مانند و هم ساخت سیستم خط الراس میانی اقیانوس، فرضیه گسترش بستر دریا (SFS) به سرعت تبدیل‌هایی به دست آورد و یکی دیگر از پیشرفت‌های بزرگ در توسعه تئوری تکتونیک صفحه‌ای بود. علاوه بر این، پوسته اقیانوسی اکنون به عنوان یک “ضبط نوار” طبیعی از تاریخچه معکوس‌های میدان مغناطیسی (GMFR) میدان مغناطیسی زمین مورد توجه قرار گرفت. امروزه، مطالعات گسترده‌ای به کالیبراسیون الگوهای برگشت نرمال در پوسته اقیانوسی از یک سو و بازه‌های زمانی شناخته شده به دست آمده از تاریخ‌گذاری لایه‌های بازالت در توالی‌های رسوبی (مگنتوستراتیوگرافی) از سوی دیگر اختصاص داده شده است تا به تخمین‌هایی از نرخ‌های انتشار گذشته برسیم . و بازسازی صفحات

تعریف و پالایش نظریه

پس از تمام این ملاحظات، تکتونیک صفحه ای (یا همانطور که در ابتدا “تکتونیک جهانی جدید” نامیده می شد) به سرعت در دنیای علمی پذیرفته شد و مقالات متعددی به دنبال آن مفاهیم را تعریف کردند:

• در سال 1965، توزو ویلسون که از همان ابتدا مروج فرضیه گسترش کف دریا و رانش قاره بود ^[73] مفهوم گسل های تبدیل را به مدل اضافه کرد و طبقات انواع گسل های لازم برای تحرک صفحات را تکمیل کرد. در جهان کار کردن ^[74]
• سمپوزیومی در مورد رانش قاره ای در انجمن سلطنتی لندن در سال 1965 برگزار شد که باید به عنوان آغاز رسمی پذیرش تکتونیک صفحه توسط جامعه علمی در نظر گرفته شود و چکیده های آن با عنوان Blackett, Bullard & Runcorn (1965) منتشر شده است . در این سمپوزیوم، ادوارد بولارد و همکارانش با یک محاسبات کامپیوتری نشان دادند که چگونه قاره‌های دو طرف اقیانوس اطلس به بهترین شکل ممکن برای بستن اقیانوسی که به “Bullard’s Fit” معروف شد، مناسب هستند.
• در سال 1966 ویلسون مقاله ای را منتشر کرد که به بازسازی های زمین ساختی صفحات قبلی اشاره داشت و مفهوم چیزی را که اکنون به عنوان ” چرخه ویلسون ” شناخته می شود، معرفی کرد. ^[75]
• در سال 1967، در اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا نشست ، W. Jason Morgan پیشنهاد کرد که سطح زمین از 12 صفحه صلب تشکیل شده است که نسبت به یکدیگر حرکت می کنند. ^[76]
• دو ماه بعد، خاویر لو پیچون یک مدل کامل بر اساس شش صفحه اصلی با حرکات نسبی آنها منتشر کرد که نشانگر پذیرش نهایی توسط جامعه علمی تکتونیک صفحات بود. ^[77]
• در همان سال، مک‌کنزی و پارکر به‌طور مستقل مدلی مشابه مدل مورگان با استفاده از ترجمه‌ها و چرخش‌های روی یک کره برای تعریف حرکات صفحه ارائه کردند. ^[78]
• از آن لحظه به بعد، بحث ها بر نقش نسبی نیروهای محرک تکتونیک صفحه متمرکز شده است تا از یک مفهوم سینماتیکی به یک نظریه دینامیکی تبدیل شود. ^[79] در ابتدا این مفاهیم بر روی همرفت گوشته، در ردپای A. Holmes تمرکز داشتند، و همچنین اهمیت کشش گرانشی صفحات فرورانش شده را از طریق آثار Elsasser، Solomon، Sleep، Uyeda و Turcotte معرفی کردند. نویسندگان دیگر نیروهای محرکه بیرونی را به دلیل کشش جزر و مدی ماه و دیگر اجرام آسمانی، و به ویژه از سال 2000، با ظهور مدل‌های محاسباتی که رفتار گوشته زمین را به ترتیب اول بازتولید می‌کنند، برانگیختند، [80] [81] پس ^{از قدیمی‌تر} . نویسندگان با مفاهیم یکپارچه ون بملن، نقش مهم دینامیک گوشته را مورد ارزیابی مجدد قرار دادند، ^[82] .

مفاهیم برای جغرافیای زیستی

ناهمگون تئوری رانش قاره‌ای به زیست‌شناسان کمک می‌کند تا توزیع جغرافیایی زندگی امروزی را که در قاره‌های مختلف یافت می‌شود، اما اجداد مشابهی دارند، توضیح دهند . ^[83] به طور خاص، توزیع گندوانان موش‌ها و فلور قطب جنوب را توضیح می‌دهد .

بازسازی بشقاب

بازسازی برای ایجاد پیکربندی‌های صفحه گذشته (و آینده)، کمک به تعیین شکل و آرایش ابرقاره‌های باستانی و ارائه پایه‌ای برای جغرافیای دیرینه استفاده می‌شود.

تعیین مرزهای صفحه

مرزهای صفحه فعلی با لرزه خیزی آنها مشخص می شود. ^[84] مرزهای صفحات گذشته در صفحات موجود از شواهد مختلفی مانند وجود افیولیت هایی که نشان دهنده اقیانوس های ناپدید شده هستند، شناسایی شده است. ^[85]

حرکات بشقاب گذشته

اعتقاد بر این است که حرکت زمین ساختی حدود 3 تا 3.5 میلیارد سال پیش آغاز شده است. ^{[86] [87] [ چرا؟ ]}

انواع مختلفی از اطلاعات کمی و نیمه کمی برای محدود کردن حرکات صفحه گذشته در دسترس هستند. تناسب هندسی بین قاره‌ها، مانند بین غرب آفریقا و آمریکای جنوبی، هنوز بخش مهمی از بازسازی صفحه است. الگوهای نوار مغناطیسی یک راهنمای قابل اعتماد برای حرکات نسبی صفحه ارائه می دهد که به دوره ژوراسیک باز می گردد . ^[88] ردهای نقاط داغ بازسازی‌های مطلق را ارائه می‌دهند، اما اینها فقط به دوره کرتاسه در دسترس هستند . ^[۸۹] بازسازی‌های قدیمی‌تر عمدتاً به داده‌های قطب دیرینه مغناطیسی متکی هستند، اگرچه اینها فقط عرض و چرخش را محدود می‌کنند، اما طول جغرافیایی را محدود نمی‌کنند. ترکیب قطب های سنین مختلف در یک صفحه خاص برای ایجاد مسیرهای سرگردان قطبی ظاهری روشی را برای مقایسه حرکات صفحات مختلف در طول زمان فراهم می کند. ^[90] شواهد اضافی از توزیع سنگ های رسوبی انواع ^{خاص، [91]} استان های جانوری نشان داده شده توسط گروه های فسیلی خاص، و موقعیت کمربندهای کوهزایی بدست می آید . ^[89]

تشکیل و تجزیه قاره ها

حرکت صفحات باعث شکل گیری و تجزیه قاره ها در طول زمان شده است، از جمله تشکیل گاه به گاه ابرقاره ای که شامل اکثر یا همه قاره ها است. ابرقاره کلمبیا یا نونا در دوره ای بین 2000 تا 1800 میلیون سال پیش تجزیه شد شکل گرفت و حدود 1500 تا 1300 میلیون سال پیش . ^{[92] [93]} تصور می‌شود که ابرقاره رودینیا حدود 1 میلیارد سال پیش شکل گرفته است و بیشتر یا تمام قاره‌های زمین را در خود جای داده است و در حدود 600 میلیون سال پیش به هشت قاره تقسیم شده است . هشت قاره بعداً مجدداً در ابرقاره دیگری به نام پانگه آ جمع شدند . تجزیه شد پانگه آ به لوراسیا (که تبدیل به آمریکای شمالی و اوراسیا شد) و گوندوانا (که به قاره های باقی مانده تبدیل شد) .

هیمالیا . ، بلندترین رشته کوه جهان، فرض بر این است که از برخورد دو صفحه اصلی تشکیل شده است قبل از بالا آمدن، آنها توسط اقیانوس تتیس پوشیده شده بودند .

صفحات فعلی

بسته به نحوه تعریف آنها، معمولاً هفت یا هشت صفحه “مهم” وجود دارد: آفریقایی ، قطب جنوب ، اوراسیا ، آمریکای شمالی ، آمریکای جنوبی ، اقیانوس آرام و هندواسترالیایی . دومی گاهی اوقات به صفحات هند و استرالیا تقسیم می شود .

ده ها بشقاب کوچکتر وجود دارد که هفت مورد از بزرگترین آنها عبارتند از عربی ، کارائیب ، خوان دو فوکا ، کوکوس ، نازکا ، دریای فیلیپین و اسکوشیا .

حرکت فعلی صفحات تکتونیکی امروزه توسط مجموعه داده های ماهواره ای سنجش از دور، کالیبره شده با اندازه گیری های ایستگاه زمینی تعیین می شود.

سایر اجرام آسمانی (سیاره ها، قمرها)

ظهور تکتونیک صفحه‌ای در سیارات زمینی به جرم سیاره‌ای مربوط می‌شود، با سیارات پرجرم‌تر از زمین که انتظار می‌رود زمین ساخت صفحه‌ای را به نمایش بگذارند. زمین ممکن است یک مورد مرزی باشد، زیرا فعالیت تکتونیکی خود را مدیون آب فراوان است (سیلیس و آب یک یوتکتیک عمیق را تشکیل می دهند ). ^[94]

سیاره زهره

زهره هیچ شواهدی از تکتونیک صفحه فعال نشان نمی دهد. شواهد قابل بحثی از تکتونیک فعال در گذشته دور این سیاره وجود دارد. با این حال، رویدادهایی که از آن زمان به بعد اتفاق افتاده است (مانند فرضیه قابل قبول و پذیرفته شده کلی که لیتوسفر زهره در طول چند صد میلیون سال به شدت ضخیم شده است) محدود کردن روند ثبت زمین شناسی آن را دشوار کرده است. متعددی که به خوبی حفظ شده‌اند با این حال، دهانه‌های برخوردی برای تاریخ‌گذاری تقریبی سطح زهره مورد استفاده قرار گرفته‌اند ، به‌عنوان یک روش تاریخ‌گذاری (از آنجایی که تاکنون هیچ نمونه شناخته‌شده‌ای از سنگ زهره وجود ندارد که با روش‌های مطمئن‌تر تاریخ‌گذاری شود). خرمای مشتق شده غالباً در محدوده 500 تا 750 میلیون سال پیش است ، اگرچه سنین تا 1200 میلیون سال پیش محاسبه شده است. این تحقیق به این فرضیه کاملاً پذیرفته شده منتهی شده است که زهره حداقل یک بار در گذشته دور خود تحت یک بازیابی کامل آتشفشانی قرار گرفته است و آخرین رویداد تقریباً در محدوده سنی تخمین زده شده روی سطح رخ داده است. در حالی که مکانیسم چنین رویداد حرارتی چشمگیر همچنان یک موضوع بحث‌برانگیز در علوم زمین زهره باقی مانده است، برخی از دانشمندان از فرآیندهایی حامی حرکت صفحه تا حدودی هستند.

یک توضیح برای فقدان تکتونیک صفحه زهره این است که دمای زهره برای وجود آب قابل توجه بسیار بالاست. ^{[95] [96]} پوسته زمین با آب خیس شده است و آب نقش مهمی در توسعه مناطق برشی ایفا می کند . تکتونیک صفحه ای به سطوح ضعیفی در پوسته نیاز دارد که برش های پوسته بتوانند در امتداد آن حرکت کنند، و ممکن است به دلیل عدم وجود آب چنین ضعیف شدنی هرگز در زهره رخ نداده باشد. با این حال، برخی از محققان ^{[ چه کسانی؟ ]} متقاعد شده اند که تکتونیک صفحه ای در این سیاره فعال بوده یا بوده است.

مریخ

مریخ به طور قابل توجهی کوچکتر از زمین و زهره است و شواهدی برای وجود یخ در سطح و پوسته آن وجود دارد.

در دهه 1990، پیشنهاد شد که دوگانگی پوسته مریخ توسط فرآیندهای تکتونیکی صفحه ایجاد شده است. ^[97] مریخ ایجاد شده است دانشمندان امروز مخالف هستند، و فکر می کنند که یا در اثر بالا آمدن در گوشته که پوسته ارتفاعات جنوبی را ضخیم کرده و تارسیس را ^{تشکیل می دهد [98]} یا توسط یک ضربه غول پیکر که مناطق پست شمالی را کاوش کرده است . ^[99]

Valles Marineris ممکن است یک مرز تکتونیکی باشد. ^[100]

مشاهدات انجام شده از میدان مغناطیسی مریخ توسط فضاپیمای مریخ Global Surveyor در سال 1999، الگوهای نوار مغناطیسی کشف شده در این سیاره را نشان داد. برخی از دانشمندان این موارد را به عنوان نیاز به فرآیندهای تکتونیکی صفحه مانند گسترش کف دریا تفسیر کردند. ^[101] با این حال، داده‌های آن‌ها در یک «آزمایش معکوس مغناطیسی» ناموفق بودند، که برای بررسی اینکه آیا آنها توسط قطب‌های یک میدان مغناطیسی جهانی تشکیل شده‌اند یا خیر، استفاده می‌شود. ^[102]

ماهواره های یخی

برخی از ماهواره‌های مشتری دارای ویژگی‌هایی هستند که ممکن است مربوط به تغییر شکل سبک صفحه‌تکتونیکی باشد، اگرچه مواد و مکانیسم‌های خاص ممکن است متفاوت از فعالیت صفحه‌تکتونیکی زمین باشد. پیدا کرده است در 8 سپتامبر 2014، ناسا گزارش داد که شواهدی از تکتونیک صفحه در اروپا ، ماهواره مشتری ^{– اولین نشانه فعالیت فرورانش در جهان دیگری غیر از زمین. [103]}

تیتان ، بزرگترین قمر زحل ، در تصاویر گرفته شده توسط هویگنس کاوشگر ، که در 14 ژانویه 2005 بر روی تیتان فرود آمد، ^{فعالیت زمین ساختی را نشان می دهد . [104]}

سیاره های فراخورشیدی

در سیاراتی به اندازه زمین، اگر اقیانوس‌هایی از آب وجود داشته باشد، احتمال تکتونیک صفحه‌ای بیشتر است. با این حال، در سال 2007، دو تیم مستقل از محققین به نتایج متضادی در مورد احتمال وجود تکتونیک صفحه در ابر زمین‌های ^{بزرگتر رسیدند [105] [106]} با یک تیم گفت که تکتونیک صفحه‌ای اپیزودیک یا راکد خواهد بود ^[107] و تیم دیگر. می گوید که زمین ساخت صفحه ای در ابر زمین ها بسیار محتمل است حتی اگر سیاره خشک باشد. ^[94]

توجه به تکتونیک صفحه بخشی از جستجو برای هوش فرازمینی و حیات فرازمینی است . ^[108]