Τα λιθοσφαιρικά ελάσματα είναι τα τμήματα του φλοιού της Γης και του ανώτερου μανδύα που κινούνται - πολύ αργά - πάνω από το κατώτερο μανδύα κάτω. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι αυτές οι πλάκες κινούνται από δύο διαφορετικές σειρές αποδεικτικών στοιχείων - γεωδαιτικών και γεωλογικών - που τους επιτρέπουν να εντοπίζουν τις κινήσεις τους πίσω στη γεωλογική στιγμή.
Γεωδαιτική πλάκα κίνησης
Η γεωδαισία, η επιστήμη για τη μέτρηση του σχήματος της Γης και των θέσεων σε αυτήν, επιτρέπει τη μέτρηση της κίνησης των πλακών απευθείας GPS, το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης. Αυτό το δίκτυο δορυφόρων είναι πιο σταθερό από την επιφάνεια της Γης, οπότε όταν μια ολόκληρη ήπειρος μετακινείται κάπου μερικά εκατοστά ετησίως, το GPS μπορεί να το πει. Όσο περισσότερο καταγράφονται αυτές οι πληροφορίες, τόσο πιο ακριβείς γίνεται, και σε μεγάλο μέρος του κόσμου, οι αριθμοί είναι ήδη αρκετά ακριβείς.
Ένα άλλο πράγμα που μπορεί να δείξει το GPS είναι οι τεκτονικές κινήσεις στα πλαίσια πλάκες. Μια παραδοχή πίσω
τεκτονικές πλάκες είναι ότι η λιθόσφαιρα είναι άκαμπτη και πράγματι αυτή είναι ακόμα μια καλή και χρήσιμη παραδοχή. Αλλά μέρη των πιάτων είναι μαλακά σε σύγκριση, όπως το Θιβετιανό οροπέδιο και τις δυτικές αμερικανικές ζώνες. Τα δεδομένα GPS βοηθούν να χωριστούν τα μπλοκ που κινούνται ανεξάρτητα, έστω και με λίγα χιλιοστά το χρόνο. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι μικροπλακέτες Sierra Nevada και Baja California έχουν διακριθεί με αυτόν τον τρόπο.Γεωλογική πλάκα κίνησης: Παρούσα
Τρεις διαφορετικές γεωλογικές μέθοδοι συμβάλλουν στον προσδιορισμό των τροχιών των πλακών: παλεομαγνητική, γεωμετρική και σεισμική. Η παλαιομαγνητική μέθοδος βασίζεται στο μαγνητικό πεδίο της Γης.
Σε κάθε ηφαιστειακή έκρηξη, τα μεταλλικά στοιχεία που περιέχουν σίδηρο (κυρίως μαγνητίτη) μαγνητίζονται από το επικρατούν πεδίο καθώς ψύχονται. Η κατεύθυνση στην οποία είναι μαγνητισμένα δείχνει τον πλησιέστερο μαγνητικό πόλο. Επειδή η ωκεάνια λιθόσφαιρα σχηματίζεται συνεχώς από τον ηφαιστειακό τόνο στην εξάπλωση των κορυφογραμμών, ολόκληρη η ωκεάνια πλάκα φέρει σταθερή μαγνητική υπογραφή. Όταν το μαγνητικό πεδίο της Γης αναστρέφει την κατεύθυνση, όπως συμβαίνει για λόγους που δεν είναι πλήρως κατανοητοί, ο νέος βράχος αναλαμβάνει την αντίστροφη υπογραφή. Έτσι, το μεγαλύτερο μέρος του θαλάσσιου χώρου έχει ένα ριγωτό μοτίβο μαγνητίσεων σαν να ήταν ένα κομμάτι χαρτιού που αναδύεται από ένα μηχάνημα φαξ (μόνο είναι συμμετρικό σε όλο το κέντρο εξαπλώσεως). Οι διαφορές στη μαγνήτιση είναι ελαφρά, αλλά ευαίσθητα μαγνητόμετρα σε πλοία και αεροσκάφη μπορούν να τα ανιχνεύσουν.
Η πιο πρόσφατη αναστροφή μαγνητικού πεδίου ήταν πριν από 781.000 χρόνια, οπότε η χαρτογράφηση ότι η αναστροφή δίνει στους επιστήμονες μια καλή ιδέα των κινήσεων πλάκας στο πιο πρόσφατο γεωλογικό παρελθόν.
Η γεωμετρική μέθοδος δίνει στους επιστήμονες την κατεύθυνση εξάπλωσης για να προχωρήσει με την ταχύτητα εξάπλωσης. Βασίζεται στα σφάλματα μετασχηματισμού κατά μήκος του μεσογειακές κορυφογραμμές. Αν κοιτάξετε μια εξάπλωση κορυφογραμμή σε ένα χάρτη, έχει ένα σκαλοπάτι-βήμα μοτίβο των τμημάτων σε ορθή γωνία. Εάν τα τμήματα εξάπλωσης είναι τα πέλματα, οι μετασχηματισμοί είναι οι ανυψωτήρες που τις συνδέουν. Με προσοχή μετριέται, αυτοί οι μετασχηματισμοί αποκαλύπτουν κατευθύνσεις διάδοσης. Με ταχύτητες και κατευθύνσεις πλάκας, έχετε ταχύτητες που μπορούν να συνδεθούν σε εξισώσεις. Αυτές οι ταχύτητες ταιριάζουν με τις μετρήσεις GPS ωραία.
Οι σεισμικές μέθοδοι χρησιμοποιούν το κεντρικούς μηχανισμούς σεισμών για τον εντοπισμό του προσανατολισμού των σφαλμάτων. Παρόλο που είναι λιγότερο ακριβείς από την παλαιομαγνητική χαρτογράφηση και τη γεωμετρία, αυτές οι μέθοδοι είναι χρήσιμες για τη μέτρηση των κινήσεων πλακών σε τμήματα του πλανήτη που δεν χαρτογραφούνται καλά και έχουν λιγότερους σταθμούς GPS.
Γεωλογική πλάκα κίνησης: Παρελθόν
Οι επιστήμονες μπορούν να επεκτείνουν τις μετρήσεις στο γεωλογικό παρελθόν με διάφορους τρόπους. Η πιο απλή είναι η επέκταση των παλαιομαγνητικών χαρτών των ωκεάνιων πλακών έξω από τα κέντρα διασποράς. Οι μαγνητικοί χάρτες της θάλασσας μεταφράζονται με ακρίβεια στους χάρτες ηλικίας. Αυτοί οι χάρτες αποκαλύπτουν επίσης πως οι πλάκες άλλαξαν ταχύτητα καθώς οι συγκρούσεις τους έφεραν σε αναδιάταξη.
Δυστυχώς, το θαλασσινό νερό είναι σχετικά μικρό, ηλικίας όχι μεγαλύτερο από 200 εκατομμύρια ετών, γιατί τελικά εξαφανίζεται κάτω από άλλες πλάκες με υποβιβασμό. Όπως οι επιστήμονες κοιτάζουν βαθύτερα στο παρελθόν, πρέπει να βασίζονται όλο και περισσότερο στον παλαμομαγνητισμό στα ηπειρωτικά βράχια. Καθώς οι πλάκες έχουν περιστρέψει τις ηπείρους, οι αρχαίοι βράχοι έχουν γυρίσει μαζί τους και όπου τα ορυκτά τους έδειξαν κάποτε βόρεια, τώρα κάπου αλλού, προς «προφανείς πόλους». Όταν σχεδιάζετε αυτούς τους φαινομενικούς πόλους σε έναν χάρτη, φαίνεται να περιπλανιέται από τον αληθινό βορρά, όπως οι ηλικίες των βράχων επιστρέφουν χρόνος. Στην πραγματικότητα, το "βόρειο" δεν αλλάζει (συνήθως), και οι περιπλανώμενοι παλαιο-πόλοι λένε μια ιστορία περιπλάνησης σε ηπείρους.
Μαζί, οι παραπάνω μέθοδοι επιτρέπουν την παραγωγή ενός ολοκληρωμένου χρονικού πλαισίου της κίνησης των λιθοσφαιρικών πλακών, ένα τεκτονικό οδοιπορικό που οδηγεί ομαλά μέχρι σήμερα.