1: Cánh nâng, 2: Cánh hạ, 3: Lớp đá ban đầu
5.2. Thuyết kiến tạo mảng
Thuyết kiến tạo mảng hay còn gọi thuyết địa mảng, được bắt đầu từ thuyết trôi dạt lục địa của Wegener.
* Thuyết trôi dạt lục địa và các thuyết có liên quan
Trước khi thuyết trôi dạt lục địa ra đời đã có nhiều các công trình của các nhà khoa học đề cập tới sự thống nhất các lục địa và sự phá vỡ chúng như E.Becon (1620), Place (1658), Antoni Snider (1858), E.Suess (1827), Fran B.Taylor (1910),v.v...
Năm 1915, khi cuốn Nguồn gốc các lục địa và đại dương của A.Wegener ra đời thì những nhận xét trên mới trở thành lí thuyết khoa học. Dựa vào sự giống nhau hình thái đường bờ biển (Đông Nam Mĩ - Tây châu
Phi, Bắc Mĩ - châu Âu,v.v...), thế giới thực vật cổ (Nam Mĩ - Bắc Mĩ - châu Âu, Nam Mĩ - Nam Phi - Ấn -Úc vào Cacbon - Pecmi), cấu trúc địa chất (Bắc Mĩ và Anh, Braxin - Ghinê, Nam Mĩ - Nam Phi), Wegener cho rằng trong suốt nguyên đại Paleozoi, có một khối lục địa thống nhất (Pangea) và một đại dương lớn bao quanh. Bên dưới khối lục địa và đại dương là quyển Sima mềm dẻo. Sau này khối lục địa bị vỡ ra rồi di chuyển trên Sima hình thành các khối riêng biệt như ngày nay. Quá trình di chuyển do các nguyên nhân như dòng chảy của lớp sima về phía Tây, do tác động của Mặt Trăng, do hiện tượng tự quay của Trái Đất, tác động của khối lượng nên bản thân các lục địa có xu hướng sụt xuống và di chuyển về phía các thung lũng đại dương, do lực đẩy các khối lục địa về xích đạo… Về quá trình hình thành núi, theo Wegener do các khối lục địa di chuyển đã thúc vào các trầm tích ở phía trước dẫn tới chúng bị uốn nếp rồi nâng cao thành núi.
Theo ý kiến của các nhà khoa học thì thiếu sót chủ yếu của Wegener trong lí thuyết này là ở chỗ, sự trôi dạt các khối lục địa là hiện tượng chỉ diễn ra ở vỏ Trái Đất mà không có sự liên hệ tới các quá trình lí - hóa xảy ra dưới sâu trong lòng hành tinh.
* Thuyết Kiến tạo mảng - Kiến tạo toàn cầu mới
Từ những năm sáu mươi của thế kỉ trước, sự tiến bộ của nhiều ngành khoa học đã giúp các nhà địa chất nghiên cứu vỏ Trái Đất sâu sắc hơn - chủ yếu vùng đáy đại dương, đã thu thập nhiều tài liệu mới quan trọng là:
- Xác định sự khác biệt cơ bản về thành phần, cấu tạo giữa lục địa và đại dương và phần trên của manti.
- Phát hiện hệ thống các dãy núi giữa đại dương và hệ thống cấu tạo rift.
- Chứng minh sự tồn tại lớp quyển mềm và xác định được thành phần của nó. Phát hiện những liên quan có tính quy luật sự tăng nhiệt độ và giảm mật độ vật chất ở phần trên của lớp trong các đới kiến tạo mạnh.
- Xác lập lịch sử phát triển vỏ Trái Đất trước kỉ Cambri bằng các ph- ương pháp xác định tuổi tuyệt đối, để từ đó liên kết các đá trước Cambri giữa các lục địa.
- Phát hiện sự dịch chuyển tương đối giữa các lục địa dựa trên nghiên cứu cổ từ trường qua các thời kì địa chất.
- Những trầm tích cổ nhất ở đáy đại dương có thời gian hình thành không vượt quá thời gian Mezozoi. Không có các lớp phủ trầm tích ở sống núi đại dương chỉ có các sản phẩm phun trào (bazan) được liên tục đưa ra qua hệ thống rift. Càng xa sống núi đại dương, chiều dày lớp phủ bazan càng tăng và tuổi càng cổ.
- Dị thường từ trường hai bên sống núi đại dương có dạng vân thẳng, dị thường âm và dương xen kẽ nhau đối xứng nhau qua sống núi đại dương.
Trên cơ sở những thuyêt có trước và những tài liệu mới, các nhà nghiên cứu phát triển thuyết “Trôi dạt lục địa” thành thuyết “Kiến tạo toàn cầu mới” theo cách gọi của B.Ixac, J.Olivơ, L.Xake (B.Iacks, J.Oliver, L.Syks) hay “Kiến
tạo mảng” theo cách gọi của Lơ Pisoong (Le Pichon).
Theo Lơ Pisoong, toàn bộ Trái Đất gồm một số ít các đơn vị kiến tạo. Mỗi đơn vị chỉ gồm một mảng cứng. Sự tách giãn các mảng bắt đầu từ sống núi giữa đại dương theo hướng vuông góc với trục sống núi đại dương. Tốc độ tách giãn tùy thuộc vào từng mảng từ 1 đến 6mm/năm, có nơi đạt 12mm/năm. Phần bao ngoài luôn có xu hướng biến dạng lớn ở dọc theo các vành đai Benniof (chấn tâm động đất sâu tới 150km, các chấn tâm tạo thành nhóm theo mặt phẳng nghiêng khoảng 450 cắm sâu vào lục địa). Các đới này
cùng với đứt gãy biến dạng chia vỏ Trái Đất thành các mảng. Có ba loại ranh giới;
Ranh giới phân kỳ: phân bố dọc sống núi giữa đại dương, đôi khi còn gặp cả trên lục địa khi magma mới đi lên, vỏ Trái Đất bị phồng lên, dãn ra và mỏng đi. Thung lũng rift được hình thành từ hệ thống đứt gãy thuận (rift Đông Phi kéo dài từ Ethiôpia - Kenia - Môzămbic).
Ranh giới hội tụ (co, nén ép) nơi hai mảng va chạm nhau với 3 kiểu: hút chìm, chờm trượt và xô húc. Tại đây xảy ra các hoạt động: động đất, núi lửa, mặt đất bị phá hủy và biến đổi.
Ranh giới chuyển dạng (biến dạng): nơi đây hai mảng dịch chuyển ngang. Dọc theo đứt gãy bị phá hủy mạnh có nhiều tâm động đất. Nổi tiếng là đứt gãy Andreis ở California phân tách mảng Thái Bình Dương với mảng Bắc Mỹ.