De aarde lijkt misschien iets statisch, maar in werkelijkheid is het dynamisch. In sommige delen van de wereld is het gebruikelijk dat de grond verschuift en schudt, waardoor gebouwen omvallen en enorme tsunami's ontstaan. De grond kan splijten; het uitstorten van gesmolten gesteente, rook en as die de lucht honderden mijlen verduistert. Zelfs de bergen, die tijdloos lijken, groeien langzaam in sommige bereiken. De theorie die al deze processen beschrijft en verklaart waarom ze optreden wanneer ze dat doen, wordt platentektoniek genoemd.
Platentektoniek
De aardkorst bestaat uit grote, onregelmatig gevormde rotsblokken (tektonische platen) die boven op een ondergrondse oceaan van verwarmd vloeibaar gesteente, magma genaamd, drijven. In sommige delen van de wereld, met name op de oceaanbodem, zijn er gebieden waar de platen uit elkaar spreiden. Terwijl ze zich verspreiden, borrelt magma op en verhardt, waardoor een nieuwe continentale korst ontstaat. In andere gebieden schuiven verschillende tektonische platen naar elkaar toe. De beweging van tektonische platen die botsen, scheiden of gewoon naast elkaar schuiven is verantwoordelijk voor een reeks tektonische activiteiten, waaronder aardbevingen, vulkanen en de vorming van bergen.
aardbevingen
Als tektonische platen langs elkaar schuren, ontstaan er aardbevingen. Gebieden zoals deze worden transformatieplaatgrenzen genoemd. De goed bestudeerde San Andreas-breuk in Noord-Amerika loopt bijvoorbeeld van het Baja-schiereiland langs het grootste deel van de Pacifische kust van Californië. Hier schuift de noordelijke Pacifische plaat naar het noordwesten langs de rand van de Noord-Amerikaanse plaat. Terwijl de platen slijpen, bouwen ze potentiële energie op langs de breuk, die af en toe vrijkomt in de vorm van trillingen. De verdeling van transformatiegrenzen over de hele wereld is een belangrijke voorspeller voor de verspreiding van aardbevingen wereldwijd.
Vorming van bergen
Sommige van onze bergen zijn erg oud. De Appalachen zijn honderden miljoenen jaren geleden gevormd en tegenwoordig eroderen ze weg, maar andere bergketens, zoals de Himalaya, zijn jong en groeien nog steeds. De beweging van platen die tegen elkaar botsen is verantwoordelijk voor het ontstaan van bergketens. Wanneer twee platen met verschillende dichtheden botsen, vormen ze een zogenaamde convergente grens; de dichtere wordt ondergedompeld of naar beneden gedwongen in het magma onder de aardkorst. Naarmate de zwaardere plaat zinkt en wordt blootgesteld aan hoge temperaturen, komen vluchtige verbindingen, waaronder water, in gasvormige toestand vrij. Deze gassen dringen omhoog en een deel van het vaste gesteente in de plaat smelt, waardoor nieuw magma ontstaat. Het gesmolten gesteente duwt naar de oppervlakte en koelt af, wat bijdraagt aan de vorming van vulkanische bergketens.
Als de botsende platen dezelfde dichtheid hebben, zullen beide platen versplinteren en naar boven worden gedwongen, waardoor torenhoge bergketens ontstaan. De verdeling van bergen op aarde is een kaart van huidige en voormalige gebieden van tektonische plaatbotsingen.
Vulkanische activiteit
De gassen die vrijkomen van dichte tektonische platen die in de aarde worden gebracht, creëren vulkanische bergketens. De gassen en vloeibare magma die diep onder de korst uit de smeltplaat ontsnappen, hopen zich op en dringen de korst erboven op. Na verloop van tijd zal de druk toenemen totdat deze explosief vrijkomt in enorme vulkaanuitbarstingen. Plaatsen waar platen uit elkaar spreiden, divergente grenzen genoemd, zijn ook verantwoordelijk voor vulkanische activiteit. Naarmate de platen uit elkaar spreiden, komt magma naar de oppervlakte, hoewel niet zo explosief als bij convergerende grenzen. De meeste uiteenlopende grenzen liggen langs de zeebodem, maar sommige kruisen landmassa's, zoals IJsland. De regelmatige vulkanische activiteit in IJsland is het gevolg van het uit elkaar spreiden van de Noord-Amerikaanse en Euraziatische platen.