Oppdagelsen av berggrunnsplater som flytter på seg

Den første tida etter at geologi var blitt et fag, mente de fleste at jordkloden opprinnelig hadde vært en glødende kule, som så ble gradvis avkjølt og trakk seg sammen, og fast berggrunn ble dannet. Sammentrekning ville føre til at den stive berggrunnen kom under sidelengs trykk. Denne teorien passet med noen observerte fenomener, som at bergarter så ut til å ha kollidert i fjellkjeder, men passet dårlig for å forklare at det andre steder dannet seg kløfter i berggrunnen.

Da det ble oppdaget at nedbryting av naturlig radioaktive stoffer i det indre av jorda produserer varme, var det noen som mente at jorda var under oppvarming og at kloden utvidet seg. Utvidelsen kunne forklare de parallelle kystlinjene på begge sider av Atlanterhavet ved at landområdene en gang hadde hengt sammen. Men teorien passet dårlig på andre fenomener.

Så, i 1912, satte den tyske vitenskapsmannen Alfred Wegener fram teorien om at kontinentplater drev sakte bortover overflata på jordkloden. Noen ganger sprakk berggrunnsplater opp og andre ganger ble de "sveiset" sammen. Wegener mente at for 200 millioner år siden hang de nåværende kontinentene sammen til et kjempekontinent, som ble kalt "Pangea"= alt land. Dette kunne forklare hvordan kontinentene på begge sider av Atlanteren var blitt skilt fra hverandre, men hadde form som brikkene i et puslespill. Det forklarte også skuringsstriper og andre spor etter istid i det sørlige Afrika, i India og i det sørlige Australia. Hvis disse områdene hadde vært nær Antarktis, trengte ikke klimaet den gangen å ha vært vesentlig annerledes enn i dag. Fordi det var så vanskelig å tenke seg at platebevegelser var mulig, forkastet de fleste vitenskapsmenn teorien om kontinentaldrift, og diskusjonen avtok.

På 1950-tallet ble det gjort en rekke registreringer av spor av magnetisme i bergarter. Magnetsporene fortalte om retningen til de magnetiske polene da bergartene ble dannet. Hvis ikke bergartene hadde flyttet på seg, måtte de magnetiske polene ha vandret over omtrent hele kloden! Dette har neppe vært tilfelle; magnetismen henger sammen med jordrotasjonen, og polene hadde neppe flyttet så mye på seg.

På 1960-tallet ble vitenskapsfolk klar over at i lavabergartene under havbunnen var det like spor av magnetisme i lik avstand fra midthavsryggene, som er vulkanske fjellkjeder. Det ble snart antydet at bergartene var yngst nærmest en slik rygg og eldre jo lengre fra ryggen en kom. Midthavsryggene så ut til å være "akser" der ny lava kom opp og førte til at eldre havbunn ble liggende lenger unna. Geologene bruker uttrykket havbunnsspredning om dette fenomenet.

Forskerne kunne etter hvert måle at havbunnen på hver side virkelig beveget seg bort fra midthavsryggene, noen steder med en fart på så mye som 10 cm per år i forhold til hverandre. Midthavsryggen i Nord-Atlanteren går over Island. Vest-Europa og Nord-Amerika glir for tiden fra hverandre med en fart på omtrent 2 cm i året. Det er omtrent samme hastighet som en negl vokser på fingeren din.

Til slutt ble det kjent at under den stive berggrunnen er massen tilstrekkelig myk og plastisk til at berggrunnsplatene kan bevege seg på dette underlaget. Temperaturen stiger nedover fra overflata av kloden. For å få en plastisk, svært seigtflytende berggrunnsmasse, må temperaturen være omkring 1300 °C. Videre innover mot kjernen av jorda stiger temperaturen enda mer, men på grunn av det enorme trykket, opptrer massen mer som fast stoff.

Vi skjønner at plater noen steder glir fra hverandre, som de gjør ved en midthavsrygg. Plater kan også kollidere, og da glir som regel den ene platen under den andre og smelter opp etter som temperaturen øker på dypet. Dette skjer i dyphavsgroper, som kan finnes langs kontinentene eller ute i de store havområdene. Noen steder glir platene langs hverandre.

Drivkreftene for platebevegelsen er ikke sikkert fastslått, men antas å ha med varmestrømmer i laget under de stive platene å gjøre. Berggrunnsplatenes grenser og bevegelser forklarer fjellkjededannelser, og hvorfor vulkanisme og jordskjelv overveiende skjer i bestemte områder på kloden.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 10. årstrinn
    • Mangfold i naturen
      • forklare hovedtrekk i teorier for hvordan jorda endrer seg og har endret seg gjennom tidene, og grunnlaget for disse teoriene

Læreplan i geofag - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Geofag X
    • Jorda i forandring
      • forklare dannelsen av magmatiske og metamorfe bergarter ved å bruke teorien om platetektonikk
  • Geofag 1
    • Jorda i forandring
      • forklare dannelsen av magmatiske og metamorfe bergarter ved å bruke teorien om platetektonikk