2．大洋板块一大洋板块碰撞。马里亚纳海沟位于太平洋上菲律宾岛附近，深度大约有11公里，是海洋中最深的地方。在这个海沟的下面，两个大洋板块——太平洋板块和菲律宾板块——相撞。当两个大洋板块会聚时，通常年龄较老密度较大的板块会被推到年纪轻密度小的板块下面（随着洋壳变老，并逐渐远离洋中脊，它的温度会渐渐降低，而密度逐渐增加）。但也有例外的时候；年轻的加勒比海板块就被推到年老的南美板块下面，这让人无法解释。一个板块被硬推到另一个板块的下面，称为消亡，发生消亡的地区称为消亡带。海沟是消亡带在地表的表达。在消亡的过程中，地球深部的水被认为是一种重要的润滑剂，使板块间可以相互滑动。即使这样，地壳的消亡还是产生了地球上最强，破坏力最大的地震。这些地震和相应的海底变形还可以造成强烈的海啸。另外，消亡带深部的高温熔化了向下运动的板块，形成了熔融的岩石。在浮力的作用下，炽热的岩浆通过上覆岩层的裂隙向上流动，在地表喷发，在消亡带的后面形成了活跃的火山链或火山弧。在太平洋边缘分布着一条火山弧，被称为火圈。地球上75％的活火山和绝大多数的地震和海啸都发生在太平洋的火圈内。
3．大洋板块一大陆板块碰撞。由于洋壳比陆壳的密度大，所以当二者相撞时，洋壳被迫向陆壳的下面运动。例如，纳斯卡大洋板块在秘鲁一智利海沟被挤得正向南美大陆（南美板块的一部分）的下面运动。消亡带的后面，陆地的巨变和缓慢的持续的抬升形成了高高的安第斯山脉。在大洋板块与大陆板块或大洋板块与大洋板块的碰撞中，向下运动的板块上的一些沉积物和岩石可能会被擦下来，并粘到上升的板块上。如加勒比板块向南美板块下面俯冲时，被擦下的物质楔形体就形成了巴巴多斯岛。
转换断层
转换断层是两个板块朝相反方向滑动、交错的地方。横切洋中脊，转换断层产生了大量的破裂带。沿着转换断层常常发生浅源地震。加利福尼亚的圣安德列斯断层是世界上最著名——或者可以说是臭名昭著的转换断层。在这儿，太平洋板块相对东南方向运动的北美板块以每年1～6厘米的速度向西北方向移动着，而加利福尼亚的一部分属于太平洋板块，其他部分则属于北美板块。如果板块运动继续下去，在遥远的未来，旧金山和洛杉矶将在同一个纬度上。
热点
构造板块在地球表面的运动很像一种传送带。在这个过程中，板块可能会在某个地方经过一个静止的地幔柱，即热点。由于某种原因，在地幔的内部存在着固定不动的地方，温度异常地高。在这里，不断上升的热量和不断喷发的岩浆形成了一系列火山地貌，如海山（或火山岛链），它们记录了板块在热点上的运动轨迹。夏威夷群岛就是最著名的热点产物。当太平洋板块从下伏的一个热点上经过时，就产生了夏威夷群岛。虽然是比较晚的热点产物，但现在，在它的东南方，一个称为Loihi的水下火山正在形成着。科学家们对岛上的岩石做了测年，得出太平洋板块以年平均8．6厘米的速度运动了至少7000万年。岛链的一个弯曲表明，大约4000万年前，太平洋板块曾改变过运动方向，从向北运动变为向西北运动。
现在科学家们认为，热点可能是调整洋壳在洋中脊产生、在深海沟消亡的主要方式。而且，由于热点火山的熔岩在化学成分上与洋中脊的不同，科学家们认为，热点产生于岩石圈以下地幔深部的地幔柱中，甚至可能在核幔的边界处。虽然热点在远离消亡带的地区似乎存在某种富集的现象，但是对于现在活跃的热点的分布，还没有得出显而易见的模式。发生于大陆下的热点要少得多。黄石国家公园著名的热喷泉、沸腾的泥塘以及蒸汽缭绕的景观被认为是一个位于北美大陆下面的热点造成的。研究还表明，大约1亿年前，热点的活动比现在要剧烈5～10倍，很可能对古代大洋的温度、海平面、气候产生过重要的影响。关于热点，还有许多令人迷惑的问题没有找到答案。科学家们还在积极地探究着热点的热量和岩浆的来源，探究着热点活动发生变化的原因，探究着控制热点空间分布的因素，以及它们与气候变化之间的联系。
驱动力
岩石圈板块的运动原因与运动方式的问题让科学家们困惑了几十年；这也是早期大陆漂移和板块构造理论遇到的最大的问题之一。即使现在，我们对驱动板块运动的力的了解还处于起步阶段。而造成研究困难的多数原因是我们无法对地球的内部进行直接的观测，无法检验相关的理论。现在提出的所有板块运动的机制都无法对板块运动的所有方面进行解释，但在目前，这些理论是我们在已有证据的基础上做出的最佳猜测。
板块运动的驱动力似乎主要是地幔内部的对流和板块消亡带的拉力。在前面章节中曾讨论过，上地幔内的薄层——软流圈处于部分熔融态。科学家们认为，来自地球深部的热使部分熔融的软流圈（或更深处）产生了极其缓慢的对流运动（记住“岩浆灯”）。软流圈对流产生的热源来自地球内部深处，包括天然放射性物质（如：铀、钚、钍）衰变放出的热量和地球早期形成时储存的热量。在一个简化的具有空间复杂性的动力系统的概念模型中，我们可以想像到在软流圈内存在的一系列的对流单元。加热的不均使地幔柱在洋中脊上升，而近地表发生的冷却造成地幔柱在消亡带下降。之间的地带，软流圈水平运动着，从下面的一个扩张中心——洋脊——到一个消亡带——海沟。岩石圈与软流圈之间的摩擦力像胶一样，岩石圈板块在下伏软流圈运动的拖曳下发生着运动。很难构想地球的岩质地幔是怎样几乎像流体一样流动的。设想一下孩子的玩具——橡皮泥。当紧紧地团成一个球时，被压扁的很大一部分会像一个固体撞到一个硬表面上发生反弹。然而，如果放在一点上一个多小时，橡皮泥就会像非常粘的流体一样，渐渐在平面上铺展开来。橡皮泥短期的行为像固体，而长期的行为则像流体。地幔的对流也许与此相似，在非常漫长的时间内进行着极其缓慢的流动。
在消亡带，低温致密的洋壳板块受重力的拖动作用向下运动进入地幔，现在科学家们认为这个过程使整个板块随着下降的部分板块一起运动，对板块运动起着主要的作用。过去，科学家们也推测过，在不断扩张的洋脊生成的新的地壳推动着板块向外运动。现在，大多数人都认为，在扩张过程中确实产生了非常小的水平驱动力，与消亡带的“板块拖动力”或软流圈的对流相比是微不足道的。板块运动的源的问题无疑将成为科学研究的焦点，争论将继续下去。对地球不断变化的表面和内部结构，还有许多尚待研究的问题，如：是什么控制着海底扩张的速率和板块运动的方向？为什么运动中会发生变化？最初的断裂发生的原因是什么？在软流圈中是不是真的有对流运动？是否有其他的力在驱动地球的地质运动的过程中起着推波助澜的作用？
海底地貌
在儒勒·凡尔纳的另一本经典著作《海底两万里》中，作者再一次把读者带到一个远离我们陆地环境的地方——深海。正如我们对地球内部的了解一样，我们对洋底的认识也由于不能直接观察它的性质而受到了严重的限制。通过大气层——地球上最透明的部分，我们可以轻易地看到茂密的深林、陡峭的峡谷以及高耸的山脉这些地球风景的特色。利用太空时代的技术，我们现在甚至能看到火星上贫瘠的岩石广布的表面。但海洋是不透明的介质，海底藏在一个巨大的黑色的水毯下面，它的性质对我们来说还是一个谜。我们对深海烟囱及其中繁盛的生物群落在大约20年前还是一无所知的，现在我们在全世界的海洋中都找到了它们。只有少数精选出来的幸运儿才直接观察过深海的底床。
海洋技术的进步带来了海底观察和测绘的重大突破。回声测深被应用于海洋中测量水深和绘制分布图，带来了第一个新发现。航船开始在海上往返，船上的科学家们沿着航迹不断地测着水深。20世纪50年代早期，在哥伦比亚大学莱蒙特地质观测站的莫瑞斯·伊万的指导下，研究生布鲁斯·希森和年轻的地质学家马里·萨普开始对横跨北冰洋的所有测深剖面进行整理。她们付出的巨大努力换来了第一套广泛详细的海底图的诞生。希森和萨普绘的图相当精确，它可能是传播最广的海底图。1996年，斯克利普斯海洋研究所的沃尔特·史密斯和大卫·桑德威尔出版了一幅壮观的海底图。这幅经过更新的海底结构的蓝图包含了空前的细节，在这幅图上，起初被认为是无特色的地区也显示出一定的海底结构。举例来说，这幅图记录了以前不为人知的南太平洋中长1600公里的海山链。史密斯和桑德威尔的新图是基于所有可得到的测深资料以及利用卫星获得的重力资料之上的。
在任何一张海底图上，引人注意的是沉没于海中的巨大的大洋中脊和它们的平移断层；另一个引人注意的特点是在一些大洋盆地的边缘，环绕着又深又狭的陡崖。它们是标明消亡带的深海沟，呈V型，壁较狭窄陡峭，典型的侮沟宽约100公里，长几百到几千公里。最深的海沟在太平洋：马里亚纳海沟，深10．9公里；汤加海沟，深10．8公里；菲律宾海沟，深10公里。在海底裂缝有沉积物充填堆积的海沟，深度小一些：波多黎各海沟，深度是8．6公里。
在大陆之间，海沟、洋中脊广泛分布，平坦的海底平原上散布着水下高峰和海山。这就是地球上最平坦的区域——深海平原的范围。在这儿，从上面沉降的沉积物掩埋了下伏的崎岖不平的火山地形，形成一个厚约3～5公里的平滑的地势低的海底。一些地区，深海平原上星星点点分布着由火山岩组成的圆丘或延伸的小山，上面覆盖着薄的沉积物层。海山曾经是活火山，现在可能耸立于海底之上，或者以单独的高峰链出现，或者呈高峰群。一些海山曾抬升于海面以上，由于波浪的侵蚀削平了它们参差不齐的峰，或者是珊瑚礁覆盖在海山表面，使这些海山的顶部很平坦。随着对深海海底的观测和采样技术的进步，我们将得到海底更为详细的图画，以前不为我们所见的较小的特征无疑会出现在我们面前。
大陆边缘作为陆海的边界，沿着海洋的边缘延伸。在这里，陆地开始倾斜变成深渊，来自大陆的沉积物向离岸方向运动，古河流和水下崩塌雕刻出水下深谷。一些地区，陆地逐渐倾斜人海，形成一个平坦、宽阔的陆架，而在另一些地区，过渡很快，过渡区狭窄。大陆架作为大洋周围平坦的边缘，平均宽约60公里，在北冰洋宽可达1000公里，而在北美和南美的太平洋沿岸，只有几公里宽。在水深130～200米处，大陆架变陡，形成大陆坡。虽然被称作“坡”，但它的坡度很小，以至于站在上面向海望去时，海面实际上显得相当平。随着时间的推移，从陆地上侵蚀来的沉积物在陆架和陆坡下堆积起来，一些地区，巨大的海底峡谷在陆架和陆坡上面切出深深的疤痕。这些海底峡谷像滑槽一样，把沉积物从陆地输送到海里。
海底峡谷的成因几十年来一直是重大的地质争论的对象。现在科学家们认为，海底峡谷的形成是由于低海面时期的河流侵蚀、在水下发生的沉积物和水的巨大崩塌以及峡谷壁的崩溃。在大陆坡的底部是大陆隆。这里，随着来自陆架和陆坡的沉积物的堆积，坡度变得没有那么陡了。大陆隆可以延伸人深海几百公里，达到水深4000米处，至深海平原。大陆架、大陆坡和大陆隆的顺序并不是在所有的大陆边缘都有的，可能会被海底的一些特征如深海沟改变。影响一个大陆边缘的形状的因素包括组成它的岩石类型，这个地区过去的海平面变化和构造历史，以及风、冰和水的作用。
大洋沉积物和岩石
大洋沉积物覆盖着海底的绝大部分，形成一个地质大斗篷，把下伏的黑色火山地壳隐藏了起来。沉积物的覆盖，使海底的山峰顶部像陆上冰雪覆盖的山峰，而大洋的边缘则经常排列着闪闪发光的沙粒。海洋的沉积物反映的是许久以来一直占着优势的环境条件，相对比较平静的时期，或者可能代表着瞬时的灾难事件，如大洪水、强烈的暴风雨、猛烈的火山喷发。不管哪种情况，海底无疑拥有着一份丰富而完整的对海洋和地球的历史的记录。海洋地质学家和海洋学家们努力想找到地球隐藏在大洋沉积物和岩石中的丰富的信息。
海洋沉积物是以一种以松散非固结形式堆积在海洋中的有机或无机颗粒。按照大小的不同，沉积物被称为泥（0．001～0．032毫米）、沙（0．063—2毫米）、砾（2—10毫米）。泥可以进一步细分为粘土（0．001～0．004毫米）和粉沙（0．004～0．063毫米）。颗粒的大小、形状、密度决定了它在海洋中运动的方式，在海底滚动跳跃还是在水流中悬浮。颗粒可以像小珠子一样圆，像麦片一样扁，或者各个面呈棱角状。一些沉积物颗粒好像被抛光过一样，具有光泽，而另一些不管过了多久，还是黯淡无光的。颗粒的性质经常为我们提供了一个追溯沉积物来源的线索。大洋沉积物可以被分选得很好——所有组成颗粒的大小几乎一样；也可以很差——大小相异的许多颗粒的混合。随着时间的推移，压实作用、结晶作用和胶结作用使海洋松散的沉积物转变成固结的岩石。许多大洋沉积物来自于海洋内部，而其他的则是被风、水流和冰川带人海洋的。
输运介质
处于陆地高空的风可以把细小的颗粒向大海输运很长一段距离。在加勒比海，烟雾弥漫的日子经常意味着大量的红色细颗粒灰尘从撒哈拉沙漠吹来。在巴拿马地区，由于从非洲沙漠吹来的含尘的风带人大量的铁，使一部分岩石呈现红色。风对沉积物的作用经常使沉积物呈角状，形成毛化面，很像沙粒对玻璃的毛化作用。风还可以使火山喷发出来的火山灰扩散到全球，给海洋盖上一层细细的火山碎屑。在深海沉积物岩心中出现的火山灰层被用来作为测年和确定古代火山喷发地点的指示物。
