English · हिन्दी · తెలుగు · தமிழ் · മലയാളം · मराठी · ಕನ್ನಡ
Continental drift, sea-floor spreading and plate tectonics
Endogenic and exogenic forces, Wegener's continental drift and its evidence, Holmes and convection currents, the mapping of the ocean floor, Hess and sea-floor spreading, palaeomagnetism, the major and minor plates, the three kinds of plate boundary, and India's journey to the Himalaya.
భూస్వరూప శాస్త్రం అంటే కొండలు, పీఠభూములు, లోయలు, తీరాలు ఎలా ఏర్పడి ఎలా మారుతాయో చదవడం. రెండు రకాల బలాలు పనిచేస్తాయి — లోపలి నుంచి పైకి లేపేవి, బయటి నుంచి అరగదీసేవి; కుమ్మరి సారె మీద మట్టిని పైకి లేపుతూ, చేతితో నునుపు చేసినట్టు. భాగం 1: ఖండాలు, సముద్రతలాలు కదిలే ఫలకాల మీద ఉన్నాయి. భాగం 2: భూకంపాలు, అగ్నిపర్వతాలు. భాగాలు 3, 4: నదులు, హిమానీనదాలు, గాలి, భూగర్భజలం, అలలు చేసే భూస్వరూపాలు. (→ English: geomorphology, landforms · हिन्दी: भू-आकृति विज्ञान, स्थलरूप)
అంతర్జనిత బలాలు భూమి లోపలి వేడి నుంచి వస్తాయి. నెమ్మదిగా జరిగే కదలికలు: పర్వతాల నిర్మాణం (రాళ్ళు ముడతలు పడి, పగుళ్ళతో విరగడం), ఖండాల పెద్ద భాగాలు మెల్లగా పైకి లేవడం లేదా కిందకు దిగడం. అకస్మాత్తుగా జరిగేవి: భూకంపాలు, అగ్నిపర్వతాలు. బహిర్జనిత బలాలకు సూర్యుని శక్తి, గురుత్వాకర్షణ ఆధారం — నీరు, హిమానీనదాలు, గాలి, అలలు రాయిని పగలగొట్టి, మోసుకెళ్ళి, వేరే చోట వేస్తాయి. ఒకటి ఎగుడుదిగుడు చేస్తే, ఇంకొకటి చదును చేస్తుంది — మేస్త్రీ గోడ కడుతుంటే వాన దాన్ని కరిగించినట్టు. (→ English: endogenic forces, exogenic forces, orogeny, gradation · हिन्दी: अंतर्जात बल, बहिर्जात बल, पर्वतन, तल संतुलन)
1912లో జర్మన్ వాతావరణ శాస్త్రవేత్త ఆల్ఫ్రెడ్ వెగెనర్ ఖండచలనం ఆలోచనను పూర్తిగా చెప్పాడు. దక్షిణ అమెరికా, ఆఫ్రికా తీరాలు జిగ్సా పజిల్ ముక్కల్లా సరిపోవడం గమనించాడు. ఒకప్పుడు ఖండాలన్నీ కలిసి 'పాంజియా' అనే ఒకే మహాఖండం, చుట్టూ 'పాంథాలాసా' అనే మహాసముద్రం. సుమారు 20 కోట్ల ఏళ్ళ క్రితం అది ఉత్తరాన లారేషియా, దక్షిణాన గోండ్వానాలాండ్గా విడిపోయింది — ఒక పెద్ద రొట్టె ముక్కలుగా విరిగినట్టు. భారత్ గోండ్వానాలాండ్లో భాగం. (→ English: continental drift, Pangaea, Gondwanaland · हिन्दी: महाद्वीपीय विस्थापन, पैंजिया, गोंडवानालैंड)
వెగెనర్ ఆధారాలు: సముద్రాలకు ఇరువైపులా (బ్రెజిల్, పశ్చిమ ఆఫ్రికా) ఒకే వయసు, ఒకే రకం రాళ్ళు; భారత్, ఆఫ్రికా, దక్షిణ అమెరికా, ఆస్ట్రేలియా, అంటార్కిటికాలో పాత హిమానీనదాల టిల్లైట్; ఘనా తీరంలో బంగారం ఉంది కానీ దాని మూల రాయి బ్రెజిల్లో ఉంది; మెసోసారస్ అనే మంచినీటి సరీసృపం దక్షిణ ఆఫ్రికా, బ్రెజిల్లో మాత్రమే; గ్లోసోప్టెరిస్ మొక్కలు దక్షిణ ఖండాలు, భారత్ అంతటా. చిరిగిన ఉత్తరం రెండు ముక్కలను కలిపితే అక్షరాలు సరిపోయినట్టు — ఇవన్నీ ఒకప్పుడు కలిసి ఉన్నాయని చెబుతాయి. (→ English: tillite, Mesosaurus, Glossopteris · हिन्दी: टिलाइट, मेसोसॉरस, ग्लोसोप्टेरिस)
ఆధారాలు ఉన్నా, ఖండాలను ఏ శక్తి కదిలిస్తుందో వెగెనర్ సరిగ్గా చెప్పలేకపోయాడు; అతను చెప్పిన ధ్రువాల నుంచి దూరం నెట్టే బలం, పోటు బలం చాలా బలహీనమైనవి. 1930లలో బ్రిటిష్ భూవిజ్ఞాని ఆర్థర్ హోమ్స్ కొత్త కారణం చెప్పాడు: ప్రావారంలో రేడియోధార్మిక వేడి వల్ల సంవహన ప్రవాహాలు — పొయ్యి మీద గిన్నెలో నీళ్ళు కింద వేడెక్కి పైకి లేచి, పక్కకు జరిగి, చల్లబడి మళ్ళీ కిందకు దిగినట్టు. ఈ ప్రవాహాలు పైనున్న భూపటలాన్ని లాగగలవు. (→ English: convection currents · हिन्दी: संवहन धाराएँ)
రెండో ప్రపంచ యుద్ధం తర్వాత సముద్రతలాన్ని కొలిస్తే అది చదునుగానూ లేదు, పాతదీ కాదు. అన్ని మహాసముద్రాల గుండా నీటి అడుగున పర్వతాల గొలుసు — మధ్య సముద్ర పర్వతశ్రేణి; అట్లాంటిక్ మధ్యలోనిది ఐస్లాండ్ దగ్గర నీటి పైకి వస్తుంది. కొన్ని చోట్ల లోతైన కందకాలు — అత్యంత లోతైనది మరియానా (సుమారు 11 కి.మీ.). మూడు విషయాలు: శ్రేణి దగ్గర రాళ్ళు కొత్తవి, దూరం వెళ్ళే కొద్దీ పాతవి; అక్కడ మట్టి పొర పలుచన; సముద్రతలం 20 కోట్ల ఏళ్ళ కంటే పాతది కాదు, ఖండాల్లో మాత్రం సుమారు 400 కోట్ల ఏళ్ళ రాళ్ళు ఉన్నాయి. (→ English: mid-ocean ridge, trench · हिन्दी: मध्य महासागरीय कटक, खाई)
1960ల మొదట్లో అమెరికన్ భూవిజ్ఞాని హ్యారీ హెస్ సముద్రతల విస్తరణ ఆలోచన చెప్పాడు: శ్రేణి దగ్గర శిలాద్రవం పైకి వచ్చి కొత్త సముద్రతలం తయారవుతుంది, అది రెండు వైపులకూ నెట్టబడుతుంది — రెండు వైపులకు కదిలే కన్వేయర్ బెల్టుల్లా. భూమి పెరగడం లేదు కాబట్టి పాత తలం కందకాల దగ్గర ప్రావారంలోకి మునుగుతుంది. పెద్ద ఆధారం: భూమి అయస్కాంత క్షేత్రం ఎన్నోసార్లు తారుమారైంది; చల్లబడే లావా ఆ దిశను నమోదు చేస్తుంది. శ్రేణికి ఇరువైపులా అయస్కాంత పట్టీలు అద్దంలో చూసినట్టు ఒకేలా ఉన్నాయి. (→ English: sea-floor spreading, palaeomagnetism · हिन्दी: सागर नितल प्रसरण, पुराचुंबकत्व)
1960ల చివరికి ఈ ఆలోచనలన్నీ కలిసి ఫలక విరూపణ సిద్ధాంతం అయ్యాయి. శిలావరణం గట్టి ముక్కలుగా (ఫలకాలు) విరిగి, మెత్తని దుర్బలావరణం మీద కదులుతుంది; ఖండాలు ఫలకాల మీద ఎక్కి ప్రయాణిస్తాయి — బస్సులో ప్రయాణికుల్లా. ఏడు పెద్ద ఫలకాలు: పసిఫిక్, ఉత్తర అమెరికా, దక్షిణ అమెరికా, యురేషియా, ఆఫ్రికా, అంటార్కిటికా, ఇండో-ఆస్ట్రేలియా. పసిఫిక్ అతి పెద్దది. చిన్నవి: నాజ్కా, కోకోస్, కరీబియన్, అరేబియా, ఫిలిప్పీన్, జువాన్ డి ఫూకా. ఏడాదికి కొన్ని సెంటీమీటర్లే కదిలినా, లక్షల ఏళ్ళలో వేల కిలోమీటర్లు. (→ English: plate tectonics, lithosphere · हिन्दी: प्लेट विवर्तनिकी, स्थलमंडल)
ఎక్కువ హడావుడి ఫలకాల సరిహద్దుల దగ్గరే. విడిపోయే (నిర్మాణాత్మక) సరిహద్దు: ఫలకాలు దూరం జరిగి కొత్త భూపటలం తయారవుతుంది — మధ్య సముద్ర శ్రేణులు, తూర్పు ఆఫ్రికా లోయ. పక్కపక్కనే జారే (సంరక్షక) సరిహద్దు: తయారీ లేదు, నాశనం లేదు, కానీ రాపిడితో భూకంపాలు — కాలిఫోర్నియా శాన్ ఆండ్రియాస్. ఢీకొనే (వినాశక) సరిహద్దు: ఫలకాలు దగ్గరకు వచ్చి భూపటలం మునుగుతుంది లేదా ముడతలు పడుతుంది — రెండు ఎడ్ల బండ్లు ఎదురెదురుగా ఢీకొన్నట్టు. లోతైన కందకాలు, పేలే అగ్నిపర్వతాలు, ఎత్తైన పర్వతాలు ఇక్కడే. (→ English: divergent, convergent, transform boundary · हिन्दी: अपसारी, अभिसारी, रूपांतर सीमा)
సముద్ర ఫలకం ఖండ ఫలకాన్ని ఢీకొంటే, బరువైన సముద్ర ఫలకం కిందకు వంగి ప్రావారంలోకి మునుగుతుంది — ఇదే అంతర్గమనం. తీరం దగ్గర కందకం, నేల మీద అగ్నిపర్వతాల వరుస — దక్షిణ అమెరికాలో ఆండీస్. రెండు సముద్ర ఫలకాలు ఢీకొంటే కందకం, వంపు తిరిగిన అగ్నిపర్వత దీవుల గొలుసు — జపాన్, మరియానా. రెండు ఖండ ఫలకాలు ఢీకొంటే ఏదీ మునగదు (రెండూ తేలిక); చాప మడతలు పడినట్టు భూపటలం ముడతలు పడి ముడుత పర్వతాలు — హిమాలయాలు. అందుకే హిమాలయాల్లో క్రియాశీల అగ్నిపర్వతాలు లేవు, ఆండీస్లో ఉన్నాయి. (→ English: subduction, island arc, fold mountains · हिन्दी: अधोगमन, द्वीप चाप, वलित पर्वत)
| Boundary | Plate motion | Crust | Landforms | Example |
|---|---|---|---|---|
| Divergent (constructive) | Apart | Created | Mid-ocean ridges, rift valleys | Mid-Atlantic Ridge; East African Rift |
| Transform (conservative) | Sideways past each other | Neither created nor destroyed | Fault zones; frequent earthquakes | San Andreas Fault |
| Convergent: ocean-continent | Towards each other | Oceanic crust subducted | Trench, volcanic mountain range | Andes (Nazca under South American) |
| Convergent: ocean-ocean | Towards each other | One oceanic plate subducted | Trench, island arc | Japan; Mariana Trench |
| Convergent: continent-continent | Towards each other | Crumpled and thickened | Fold mountains, no active volcanoes | Himalaya (Indian and Eurasian) |
భారత్ ప్రయాణమే ఫలక విరూపణకు చక్కని ఉదాహరణ. గోండ్వానాలాండ్ విడిపోయాక భారత భూభాగం ఆఫ్రికా, మడగాస్కర్, అంటార్కిటికా నుంచి వేరై వేగంగా ఉత్తరానికి కదిలింది. దారిలో ఒక హాట్స్పాట్ (లోతు నుంచి వచ్చే వేడి స్తంభం) మీదుగా వెళ్ళింది — సుమారు 6.6 కోట్ల ఏళ్ళ క్రితం దక్కన్ ట్రాప్ లావా అదే; ఆ హాట్స్పాట్ ఇప్పుడు రీయూనియన్ దీవి కింద ఉంది. సుమారు 5 కోట్ల ఏళ్ళ క్రితం ఆసియాను ఢీకొంది; మధ్యలోని టెథిస్ సముద్రం మూసుకుపోయి, దాని మట్టి పొరలు పైకి లేచి హిమాలయాలు అయ్యాయి. భారత ఫలకం ఇంకా ఉత్తరానికి నెడుతోంది — అందుకే హిమాలయాలు పెరుగుతూనే ఉన్నాయి, భూకంపాలూ వస్తాయి. (→ English: hotspot, Tethys Sea, Himalaya · हिन्दी: तप्त स्थल, टेथिस सागर, हिमालय)
మొత్తం ఒకే కథ: వెగెనర్ ఖండాలు కదిలాయని చూపాడు, ఎలాగో చెప్పలేదు. హోమ్స్ సంవహన ప్రవాహాలు చెప్పాడు. సముద్రతల పటాలు శ్రేణుల దగ్గర విస్తరణ, కందకాల దగ్గర నాశనం చూపాయి. ఫలక విరూపణ అన్నిటినీ కలిపింది — ఒక్కొక్క ముక్కగా దొరికిన పజిల్ చివరికి పూర్తయినట్టు. ముడుత పర్వతాలు, కందకాలు, దీవుల గొలుసులు ఎక్కడ ఉన్నాయో, సముద్రతలం ఎందుకు కొత్తదో, హిమాలయాలు ఎందుకు ఉన్నాయో ఇదే వివరిస్తుంది. భూకంపాలు, అగ్నిపర్వతాలు సరిహద్దుల దగ్గరే ఎందుకో తర్వాతి భాగం. (→ English: plate tectonics · हिन्दी: प्लेट विवर्तनिकी)
Exam traps
- Names and ideas are often mixed up: Wegener proposed continental drift (1912), Holmes mantle convection currents (1930s) and Hess sea-floor spreading (early 1960s).
- Pangaea was surrounded by Panthalassa and split into Laurasia in the north and Gondwanaland in the south; India was part of Gondwanaland, not Laurasia.
- Ocean-floor rocks are youngest at the mid-ocean ridges and older towards the trenches; no part of the ocean floor is much older than about 200 million years, yet some rocks on the continents are close to 4,000 million years old.
- Divergent = constructive, convergent = destructive, transform = conservative. At transform boundaries crust is neither created nor destroyed.
- A continent-continent collision builds fold mountains without active volcanoes (Himalaya); ocean-continent subduction builds volcanic mountains (Andes).
- Plates are pieces of the lithosphere (crust plus uppermost mantle) moving over the asthenosphere; continents ride on plates rather than drifting on their own.
- Orogeny is mountain building; epeirogeny is the broad up- or down-warping of continents. Both are endogenic; weathering, erosion and deposition are exogenic.
- Wegener's own forces (pole-fleeing and tidal) were too weak, which is why his theory was rejected; the evidence for drift itself was not the problem.
Recap
- Endogenic forces (internal heat: diastrophism, volcanism, earthquakes) build relief; exogenic forces (Sun and gravity: weathering, erosion, deposition) wear it down.
- Wegener (1912): Pangaea and Panthalassa; break-up from about 200 million years ago into Laurasia and Gondwanaland; India in Gondwanaland.
- Evidence: jigsaw fit, matching rocks across oceans, tillite, Ghana's placer gold and Brazil, Mesosaurus and Glossopteris.
- Rejected for want of a mechanism; Holmes (1930s) proposed mantle convection currents.
- Ocean floor: mid-ocean ridges, trenches (Mariana, about 11 km); youngest rocks at ridges; ocean floor no older than about 200 million years.
- Hess (early 1960s): sea-floor spreading; crust made at ridges, destroyed at trenches; confirmed by symmetrical magnetic stripes.
- Plate tectonics: seven major plates and many minor ones on the asthenosphere; divergent, convergent and transform boundaries.
- India: drifted north from Gondwanaland, passed over the Réunion hotspot (Deccan Traps), hit Asia about 50 million years ago; the Himalaya still rises.
Practice questions
Q1. The concept of sea-floor spreading was put forward by:
- Alfred Wegener
- Arthur Holmes
- Harry Hess
- Andrija Mohorovičić
Show answer
Answer: C. Harry Hess
Harry Hess proposed sea-floor spreading in the early 1960s. Wegener proposed continental drift (1912); Holmes proposed mantle convection currents (1930s); Mohorovičić identified the crust-mantle boundary (1909).
Q2. Consider the following statements about Wegener's theory:
1. His name for the one giant landmass was Pangaea, and for the ocean around it, Panthalassa.
2. He explained the movement of continents by convection currents in the mantle.
Which of the statements given above is/are correct?
- 1 only
- 2 only
- Both 1 and 2
- Neither 1 nor 2
Show answer
Answer: A. 1 only
Statement 1 is correct. Statement 2 is wrong: Wegener relied on a pole-fleeing force and tidal forces; convection currents were proposed later by Arthur Holmes. So (b) and (c) are wrong because they accept statement 2, and (d) is wrong because statement 1 is correct.
Q3. Consider the following statements:
1. Rocks of the ocean floor become older with distance from the mid-ocean ridges.
2. The oldest ocean floor is older than the oldest continental rocks.
Which of the statements given above is/are correct?
- 1 only
- 2 only
- Both 1 and 2
- Neither 1 nor 2
Show answer
Answer: A. 1 only
Statement 1 is correct: new crust forms at the ridges and moves away. Statement 2 is wrong: no part of the ocean floor is much older than about 200 million years, yet some rocks on the continents are close to 4,000 million years old. So (b) and (c) accept a wrong statement, and (d) rejects a correct one.
Q4. Match List I (type of plate boundary) with List II (example):
List I: A. Divergent B. Transform C. Ocean-continent convergent D. Continent-continent convergent
List II: 1. Himalaya 2. San Andreas Fault 3. Mid-Atlantic Ridge 4. Andes
Select the correct answer using the code given below.
- A-3, B-2, C-4, D-1
- A-2, B-3, C-4, D-1
- A-3, B-2, C-1, D-4
- A-4, B-2, C-3, D-1
Show answer
Answer: A. A-3, B-2, C-4, D-1
The Mid-Atlantic Ridge is divergent, the San Andreas Fault transform, the Andes ocean-continent convergence and the Himalaya continent-continent convergence. (b) swaps the ridge and the fault; (c) swaps the Andes and the Himalaya; (d) wrongly makes the Andes divergent and the ridge convergent.
Q5. Which one of the following is NOT one of the seven major lithospheric plates?
- Pacific plate
- Nazca plate
- African plate
- Antarctic plate
Show answer
Answer: B. Nazca plate
The Nazca plate, off the west coast of South America, is a minor plate. The Pacific, African and Antarctic plates are among the seven major plates, together with the North American, South American, Eurasian and Indo-Australian plates.
Q6. Which of the following were used as evidence for continental drift?
1. Glossopteris fossils found across the southern continents and India
2. Tillite deposits in India, Africa, South America, Australia and Antarctica
3. Gold placers along Ghana's coast with their source rocks lying in Brazil
Select the correct answer using the code given below.
- 1 and 2 only
- 2 and 3 only
- 1 and 3 only
- 1, 2 and 3
Show answer
Answer: D. 1, 2 and 3
All three are classic evidence: the same plant fossils, the same glacial deposits and gold separated from its source all suggest the lands were once joined. Each of the other options leaves out one valid piece of evidence.
Q7. Consider the following statements:
1. The Himalaya was formed by the convergence of two continental plates.
2. The Himalaya has many active volcanoes because the Indian plate is subducting beneath the Eurasian plate.
Which of the statements given above is/are correct?
- 1 only
- 2 only
- Both 1 and 2
- Neither 1 nor 2
Show answer
Answer: A. 1 only
Statement 1 is correct. Statement 2 is wrong: in a continent-continent collision the light continental crust does not sink deeply enough to melt and feed volcanoes, so the Himalaya has no active volcanoes. So (b) and (c) accept statement 2, and (d) rejects statement 1.
Q8. The term 'orogeny' refers to:
- Mountain building by folding and faulting
- Broad up-warping or down-warping of a continent
- Breaking down of rock at the surface
- Laying down of sediment by rivers
Show answer
Answer: A. Mountain building by folding and faulting
Orogeny is mountain building, in which rock is folded and faulted. Broad warping of a continent is epeirogeny; breaking down of rock at the surface is weathering, an exogenic process; laying down of sediment is deposition, also exogenic.
Study this in the Upscore app to keep notes, save it for revision, track your practice scores and follow a plan to the exam date. It's free.
Study this in the app →Sources
- United States Geological Survey: educational material on landforms and the processes that shape the Earth's surface (US government) — https://www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards
- United States Geological Survey: 'This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics' (W. J. Kious and R. I. Tilling, US government publication) — https://pubs.usgs.gov/publication/7000097
- NOAA Ocean Exploration and National Ocean Service: mid-ocean ridges, ocean trenches and the Mariana Trench (National Oceanic and Atmospheric Administration, US government) — https://oceanexplorer.noaa.gov
- Geological Survey of India, Ministry of Mines: geology of India, the Gondwana deposits, the Deccan Traps and the Himalaya — https://www.gsi.gov.in