mini|desno|400px|Najvažnije Zemljine litosferne ploče Tektonika ploča geološka je teorija koja objašnjava pomicanje Zemljine kore velikih razmjera. Teorija uključuje te ujedno i zamjenjuje stariju hipotezu pomicanja kontinenata iz prve polovine 20. st. i koncept širenja morskoga dna razvijen tijekom šezdesetih god. 20. st.
Vanjski se dio Zemlje sastoji od dvaju slojeva: vanjskoga sloja koji se naziva litosfera, a obuhvaća koru i kruti gornji dio plašta, i astenosfere. Iako u krutom stanju, astenosfera ima relativno nisku viskoznost i posmičnu snagu, pa se u dužim, geološkim razdobljima može ponašati kao tekućina. Pod astenosferom se nalazi krući donji plašt čije je fazno stanje posljedica ne manjih temperatura, nego visokog tlaka.
Litosfera je razlomljena u tzv. litosferne ploče (tektonske ploče). Postoji sedam glavnih i još znatno manjih ploča. Litosferne ploče plove (plutaju) na astenosferi. Postoje tri vrste granica među njima: konvergentne i divergentne granice te transformni rasjedi (konzervativne granice). Potresi, vulkanska aktivnost, izdizanje planinskih lanaca i oblikovanje oceanskih jaruga pojavljuje se duž granica ploča. Bočno se pomicanje ploča obično odvija brzinama od 0,66 do 8,50 centimetara godišnje.
Razvoj ideje Teorija tektonike i ploča vuče korijene iz hipoteze pomicanja kontinenata. Koncepciju širenja morskog dna prvi je put predložio u ranim šezdesetima Robert S. Dietz, iako se obično pripisuje Harryju Hessu.
Prvi čvrsti dokazi o točnosti teorije bile su magnetske anomalije, koje su definirane kao simetrične, usporedne pruge slične magnetizacije na morskome dnu, sa svake strane srednjooceanskog hrpta. Razvijanje tehnika seizmičke slikovne dijagnostike u i uokolo Wadati-Benioffove zone, u kombinaciji s brojnim drugim geološkim istraživanjima, učvrstilo je postavke teorije tektonike ploča.
Proučavanje dubokoga oceanskog dna (razvojem dubokomorske geologije) bilo je odsudno za razvitak teorije. Teorija je revolucionizirala geoznanosti zbog svoje moći ujedinjavanja i objašnjavanja različitih geoloških pojava.
Osnovna načela Podjela vanjskih dijelova Zemljine unutrašnjosti u litosferu i astenosferu zasnovana je na njihovim mehaničkim razlikama i načinu prenošenja topline. Litosfera je hladnija i kruća, dok je astenosfera toplija i mehanički slabija. Također, litosfera gubi toplinu kondukcijom, a astenosfera prenosi toplinu konvekcijom i ima gotovo adijabatski temeperaturni gradijent. Ta se podjela ne bi smjela miješati s kemijskom podjelom Zemlje na jezgru, plašt i koru. Litosfera se sastoji i od kore i od dijela plašta. Određeni dio plašta može pripadati litosferi, ali i astenosferi u različitom vremenu, ovisno o temperaturi, tlaku i posmičnoj snazi. Osnovni je princip tektonike ploča taj da litosfera postoji u obliku odvojenih i zasebnih ploča koje plutaju na visokoelastičnoj krutoj astenosferi. Pomicanje ploča se odvija u rasponu od nekoliko milimetara godišnje (brzina rasta nokata), pa do oko 5 centimetara godišnje (brzina rasta kose).
Ploče su oko 100 km debele i sastoje se od litosferskog plašta prekrivenog s jednim od dva tipa kore: oceanskom korom (zastarjeli naziv je sima) ili kontinentalnom korom (zastarjeli naziv je sial). Ta se dva tipa kore razlikuju u debljini - kontinentalna je kora znatno deblja od oceanske (50 km naspram 5 km).
Ploče se susreću duž granica ploča, koje su obično povezane s geološkim događajima poput potresa i stvaranja topoloških oblika kao što su planine, vulkani i oceanski jarci. Većina aktivnih vulkana javlja se na granicama ploča, s Pacifičkim vatrenim prstenom kao najaktivnijim i najpoznatijim.
Tektonske ploče mogu uključivati kontinentalnu ili oceansku koru, ali tipično jedna ploča sadrži obje. Npr. Afrička ploča uključuje i kontinent i dijelove Atlantskog i Indijskog oceana. Razlika između kontinentalne i oceanske kore zasnovana je na gustoći minerala koji ih izgrađuju - oceanska je kora gušća od kontinentalne zbog različitih udjela raznih elemenata, napose silicija. Oceanska kora (mafična) je gušća jer ima manje silicija i više teških elemenata od kontinentalne kore (felsične). Rezultat toga je da oceanska kora leži ispod razine mora (npr. većina Pacifičke ploče), dok je kontinentalna kora izbačena iznad razine mora (zbog principa izostazije).
Vrste granica ploča mini|desno|350px|tri tipa granica ploča: (1) astenosfera (2) litosfera (3) vruća točka (4) oceanska kora (5) subdukcijska ploča (6) kontinentalna kora (7) kontinentalna riftna zona (mlada granica ploča) (8) konvergentna granica ploča (9) divergentna granica ploča (10) transformna granica ploča (11) vulkanski štit (12) šireći oceanski hrbat (13) konvergentna granica ploča (14) stratovulkan (15) otočni luk (16) ploča (17) astenosfera (18) jarak Postoje 3 tipa granica ploča, karakteriziranih načinom na koji se ploče pomiču relativno jedna prema drugoj, a povezane su s različitim površinskim fenomenima. To su: Transformne granice, koje se javljaju na mjestu gdje ploče klize jedna pokraj druge duž transformnog rasjeda. Relativno pomicanje dviju ploča je ili sinistralno (na lijevo u susret promatraču) ili dekstralno (na desno u susret promatraču). Divergentne granice se javljaju na mjestu gdje se dvije ploče odmiču jedna od druge (to su srednjooceanski hrpti i aktivne zone cijepanja kao što je Istočnoafrička brazda). Konvergentne granice (ili aktivni rubovi) se javljaju na mjestu gdje se dvije ploče pomiču jedna prema drugoj obično tvoreći zonu subdukcije (ako jedna ploča tone pod drugu) ili kontinentalne kolizije (ako obje ploče sadrže kontinentalnu koru). Dubokomorski su jarci tipični za zone subdukcije. Zbog trenja i zagrijavanja subducirane ploče, gotovo su uvijek povezane s vulkanizmom. Najbolji su primjeri za ove procese Ande u Južnoj Americi i japanski otočni luk.
Transformne (konzervativne) granice Zbog trenja ploče ne mogu jednostavno kliziti jedna pokraj druge. Točnije, pritisak se nakuplja u obje ploče sve dok ne dosegne stupanj prekoračenja praga deformacije stijena, kada se akumulirana potencijalna energija oslobađa u vidu deformacije na obje strane rasjeda. Deformacija je akumulativna i trenutna, i ovisi o reologiji stijene - rastezljiva donja kora i plašt akumuliraju deformaciju postupno putem posmicanja, pri čemu krhka gornja kora reagira lomljenjem ili trenutnim otpuštanjem pritiska, koje izaziva kretanje duž rasjeda. Rastezljiva površina rasjeda može također otpustiti pritisak kada je stupanj deformacije prevelik. Energija otpuštena trenutnim pritiskom je uzrok potresa, učestalog fenomena duž transformnih granica.
Dobar primjer ovog tipa granice ploča jest rasjed San Andreas, koji se nalazi na zapadnoj obali Sjeverne Amerike i dio je izuzetno složenog sustava rasjeda tom području. Na ovoj se lokaciji Pacifička i Sjevernoamerička ploča pomiču jedna prema drugoj na način da se Pacifička ploča pomiče prema sjeverozapadu u odnosu na Sjevernoameričku. Drugi primjeri transformnih rasjeda uključuju Alpski rasjed na Novom Zelandu i Sjevernoanatolijski rasjed u Turskoj. Transformni rasjedi se nalaze i kao izdanci na krijestama srednjooceanskog hrpta.
Divergentne (konstruktivne) granice mini|250px|Most preko Álfagjá brazde blizu Grindavika na poluotoku Reykjanes na jugozapadu Islanda, granici Euroazijske i Sjevernoameričke kontinentalne tektonske ploče.
Na divergentnim se granicama dvije ploče razmiču i na taj način stvaraju prostor koji se puni novim materijalom kore, koji potječe od magme nakupljene ispod. Porijeklo je nove divergentne granice na trostrukom čvoru, za kojeg se misli da je povezan s fenomenom poznatim kao vruće točke. To su mjesta na kojima neizmjerno velike konvekcijske ćelije donose jako velike količine vrućeg astenosferskog materijala blizu površine, pa se stoga smatra da je kinetička energija na tim mjestima dovoljna za razlamanje litosfere. Vruća točka koja je potaknula stvaranje sustava Srednjoatlantskog hrpta trenutno se nalazi ispod Islanda koji se proširuje brzinom od nekoliko centimetara po stoljeću.
Divergentne granice su predstavljene u oceanskoj litosferi sustavom oceanskih hrptova, kao što su Srednjoatlantski hrbat i Istočnopacifičko uzvišenje, a u kontinentalnoj litosferi dolinama brazdanja kao što je poznata Istočnoafrička brazda. Divergentne granice mogu stvoriti masivne zone rasjedanja u sustavu srednjooceanskog hrpta. Općenito, širenje nije uniformno pa se masivni transformni rasjedi pojavljuju tamo gdje se razlikuju brzine širenja susjednih blokova stijena. To su pukotinske zone i glavni su izvor podmorskih potresa. Karte morskog dna pokazuju vrlo čudan obrazac blokovitih struktura koje su odijeljene linearnim elementima okomitim na os hrpta. Ovaj proces postaje jasniji ako promatramo morsko dno između pukotinskih zona kao pokretnu traku koja odnosi hrbat od središta širenja na svakoj strani jaruge. Krijesta starijih hrptova, paralelna trenutnom centru širenja, bit će starija i dublja (zbog termalne kontrakcije i tonjenja).
Upravo je na srednjooceanskim hrptovima nađen jedan od ključnih principa koji je uzrokovao prihvaćanje hipoteze širenja morskog dna. Zračna geomagnetska istraživanja pokazala su neobičan uzorak simetričnih pruga promjena magnetskog polariteta na suprotnim stranama osi hrpta. Uzorak je bio previše pravilan da bi ga se moglo smatrati slučajnim jer su se širine nasuprotnih traka previše dobro poklapale. Znanstvenici su proučavali polarne obrate i napravili poveznicu. Magnetske su se trake direktno poklapale sa Zemljinim polarnim obratima, što je potvrđeno mjerenjem starosti stijena u svakoj traci. Te nam trake pružaju kartu u vremenu i prostoru pomoću kojih se mogu odrediti i brzina širenja i polarni obrati.
Konvergentne (destruktivne) granice mini|300px|Ilustracija geološkog procesa subdukcije Priroda konvergentnih granica ovisi o tipu litosfere ploča koje se sudaraju. Na mjestu gdje se gusta oceanska ploča sudara s manje gustom kontinentalnom pločom, oceanska se ploča u pravilu podvlači zbog većeg uzgona kontinentalne litosfere, oblikujući zonu subdukcije. Na površini, topografski je izražaj obično oceanski jarak na oceanskoj strani i planinski lanac na kontinentalnoj strani. Primjer zone subdukcije ocean-kontinent je područje duž zapadne obale Južne Amerike gdje se oceanska Nazca ploča subducira pod kontinentalnu Južnoameričku ploču.
Dok je proces neposredno povezan sa stvaranjem taline iznad tonuće ploče, zbog čega dolazi do površinskog vulkanizma, još uvijek predmet rasprava u geološkoj zajednici, općeprihvaćeni konsenzus istraživanja koja su u toku ukazuje na to da glavni doprinos daju volatili. Kako ploča koja se subducira tone, njena temperatura raste zbog čega otpušta volatile (od kojih je najvažnija voda) zarobljene u poroznoj oceanskoj kori. Voda se izdiže u plašt naliježuće ploče, smanjuje temperaturu tališta okolnih stijena te proizvodi talinu (magmu) s velikim količinama otopljenog plina. Ova se talina uzdiže do površine i izvor je nekih od najeksplozivnijih vulkana na Zemlji zbog velikog obujma ekstremno stlačenih plinova (npr. Etna, Vezuv). Na ovaj se način oblikuju dugi vulkanski lanci u unutrašnjosti kontinentalnog šelfa i paralelno njemu. Kontinentalna kralješnica Južne Amerike obiluje ovim tipom vulkanskog izdizanja planina zbog subdukcije Nazca ploče. U Sjevernoj je Americi planinski lanac Cascade, koji se proteže južno od Sierra Nevade u Kaliforniji, također ovog tipa. Takvi vulkani karakterizirani su promjenjivim periodima mirovanja i epizodnim erupcijama koje započinju ispuštanjima eksplozivnih plinova s finim česticama staklastog vulkanskog pepela i spužvastog materijala. Cijelim rubom Pacifičkog oceana protežu se vulkani pa je poznat pod nazivom Pacifički vatreni prsten.