Mientras tanto, las nuevas investigaciones descubrían un interesante patrón en el mar. Durante la Segunda Guerra Mundial se habían desarrollado las exploraciones magnéticas del fondo marino, como el sondeo por eco, con la intención de mejorar la detección de submarinos. En 1961, geógrafos de la institución oceanográfica Scripps Institution of Oceanography, observaron anomalías magnéticas en el patrón de franjas del fondo oceánico en la costa del estado de Washington. Un año después, el geofísico de la universidad de Cambridge Drummond Matthews (1931-1997), que había realizado exploraciones magnéticas en una dorsal submarina del océano Indico, también observó un patrón curioso y distinto de las franjas magnéticas: señales magnéticas más débiles y más fuertes en bandas paralelas a ambos lados de la cresta de la dorsal. Cuando regresó a Inglaterra comentó sus descubrimientos con Frederick Vine (1939-2006), un investigador de la Universidad de Cambridge especializado en geofísica marina. Los dos plantearon la hipótesis de que el fondo marino hubiera registrado la orientación del campo magnético de la Tierra en el tiempo en que la nueva roca fundida rezuma del manto. Si la expansión del fondo oceánico sucede tal y como Hess la describió, estos bloques de material magnetizado de forma normal e inversa se alejaría de forma paralela a ambos lados de la dorsal.
La hipótesis de Vine y Matthews, "Magnetic anomalies over ocean ridges" (Anomalías magnéticas en las dorsales oceánicas) publicada a finales de 1963, no fue aceptada por gran parte de la comunidad geofísica, en parte porque aún no se había completado la escala cronológica de inversión magnética, por lo que los datos anómalos obtenidos en el fondo marino apenas si coincidían con su teoría. Pero, dos años más tarde, en 1965, el propio Vine junto a Hess y John Tuzo Wilson (1908-1993), de la Universidad de Toronto, continuaron sus investigaciones sobre las dorsales centro-oceánicas. Wilson examinó mapas del fondo marino de la costa de la Isla de Vancouver y el sur hasta California, y sugirió que éstos mostraban una dorsal de expansión del fondo marino. Vine y Wilson publicaron en octubre de 1965 un artículo en el que proponían un modelo para la expansión del fondo marino del Pacífico nordeste, que utilizaba como prueba las bandas de magnetismo inverso que avanzaban desde ambos lados de la dorsal. Poco después, la pequeña discrepancia existente entre las bandas de inversión del fondo marino y la datación de las inversiones de campos en tierra conocidas se suavizó cuando geólogos de la National Academy of Sciences de Estados Unidos descubrieron una nueva inversión de campos basada en la tierra. Con esta adición, los dos grupos de datos coincidían de forma asombrosa, con lo que se llegó a una forma completamente nueva de comprender el planeta Tierra.
Tuzo Wilson, en un intento de explicar las fallas del fondo marino, fue el primero en abordar las trascendentales implicaciones de la expansión del fondo oceánico. En todos los puntos del globo, los investigadores han encontrado fallas, fracturas perpendiculares a las dorsales de expansión centro-oceánicas que atraviesan océanos completos y dividen las dorsales en segmentos. Cuando Wilson abordó la cuestión, prevalecía la interpretación de que las fallas constituían la evidencia de la división de la corteza oceánica de un extremo a otro. Se suponía que las dorsales se habían originado como unidades continuas que posteriormente se fragmentaron y desplazaron debido a la acción de las fallas. Wilson lo planteó de otra manera: si bien las fallas eran la prueba de una división de la corteza, lo eran únicamente entre los segmentos de dorsales en expansión, unos segmentos que siempre habían estado desplazados.
Este nuevo planteamiento sugería que la deformación activa se concentra en las dorsales y a lo largo de sus fallas de conexión, y que el resto de la corteza oceánica simplemente va a la deriva, sin divisiones. Wilson dio el nombre de "placas" a estas enormes masas de roca en movimiento. Posteriormente, propuso que la superficie de la Tierra estaba dividida en unas siete placas corticales grandes y varias de menor tamaño. Las ideas de Wilson sobre las placas y las fallas oceánicas se pudieron comprobar con facilidad mediante el conjunto de datos de localización de un terremoto emergente obtenidos por el Observatorio Lamont. Allí se descubrió que los terremotos oceánicos se concentraban a lo largo de las dorsales oceánicas y sus fallas de conexión, y que el interior de las "placas" oceánicas no tenían actividad sísmica. Los estudios realizados sobre los terremotos también supusieron un paso crucial para la comprensión de las zonas de subducción. En la década de 1940, los profesores Kiyoo Wadati (1902-1995) del Central Meteorological Observatory de Japón y Hugo Benioff (1899-1968), del California Institute of Technology, observaron que los terremotos profundos se producían en un plano por debajo del fondo oceánico y se concentraban en áreas alrededor de los bordes de los océanos, cercanas a los volcanes terrestres.
Los estudios llevados a cabo en la década de 1950 mostraron que estas áreas oceánicas también albergaban profundas fosas, mencionadas por Hess en su modelo de expansión del fondo marino. Las profundas fosas y los terremotos relacionados con las mismas intrigaban a los sismólogos. Algunos de estos terremotos se producían en grandes profundidades del manto, donde las elevadas temperaturas deberían ablandar cualquier elemento rígido, de forma que las rocas en vez de ser tan sólidas y rígidas como para agrietarse con facilidad en los terremotos, deberían fluir. Este planteamiento cambió con el trabajo realizado por los investigadores del Observatorio, quienes examinaron la actividad sísmica de una fosa cercana a la isla de Tonga en el Pacífico Sur.
En 1964 comenzaron a recopilar datos sísmicos para identificar el origen o foco subterráneo de los terremotos producidos allí. Al igual que Benioff y Wadati, observaron que los focos esbozaban un plano inclinado hacia abajo desde el fondo oceánico de alrededor de 45 grados. Pero el equipo de Lamont fue el primero en reconocer que este plano era un bloque de material descendente lo suficientemente frío y duro como para apoyar terremotos y que, además, el bloque que contenía el fondo marino, se estaba inclinando hacia la fosa, creando una zona sísmica.
Determinaron que el bloque descendiente del fondo marino tenía un grosor considerable, de aproximadamente 100 kilómetros. No sólo se movía la superficie del fondo marino, ni la corteza sola, sino un bloque mucho más grueso. Parecía razonable aplicar a este bloque móvil el término que le dio Wilson: placa.
Mientras tanto, las nuevas investigaciones descubrían un interesante patrón en el mar. Durante la Segunda Guerra Mundial se habían desarrollado las exploraciones magnéticas del fondo marino, como el sondeo por eco, con la intención de mejorar la detección de submarinos. En 1961, geógrafos de la institución oceanográfica Scripps Institution of Oceanography, observaron anomalías magnéticas en el patrón de franjas del fondo oceánico en la costa del estado de Washington. Un año después, el geofísico de la universidad de Cambridge Drummond Matthews (1931-1997), que había realizado exploraciones magnéticas en una dorsal submarina del océano Indico, también observó un patrón curioso y distinto de las franjas magnéticas: señales magnéticas más débiles y más fuertes en bandas paralelas a ambos lados de la cresta de la dorsal. Cuando regresó a Inglaterra comentó sus descubrimientos con Frederick Vine (1939-2006), un investigador de la Universidad de Cambridge especializado en geofísica marina. Los dos plantearon la hipótesis de que el fondo marino hubiera registrado la orientación del campo magnético de la Tierra en el tiempo en que la nueva roca fundida rezuma del manto. Si la expansión del fondo oceánico sucede tal y como Hess la describió, estos bloques de material magnetizado de forma normal e inversa se alejaría de forma paralela a ambos lados de la dorsal.
La hipótesis de Vine y Matthews, "Magnetic anomalies over ocean ridges" (Anomalías magnéticas en las dorsales oceánicas) publicada a finales de 1963, no fue aceptada por gran parte de la comunidad geofísica, en parte porque aún no se había completado la escala cronológica de inversión magnética, por lo que los datos anómalos obtenidos en el fondo marino apenas si coincidían con su teoría. Pero, dos años más tarde, en 1965, el propio Vine junto a Hess y John Tuzo Wilson (1908-1993), de la Universidad de Toronto, continuaron sus investigaciones sobre las dorsales centro-oceánicas. Wilson examinó mapas del fondo marino de la costa de la Isla de Vancouver y el sur hasta California, y sugirió que éstos mostraban una dorsal de expansión del fondo marino. Vine y Wilson publicaron en octubre de 1965 un artículo en el que proponían un modelo para la expansión del fondo marino del Pacífico nordeste, que utilizaba como prueba las bandas de magnetismo inverso que avanzaban desde ambos lados de la dorsal. Poco después, la pequeña discrepancia existente entre las bandas de inversión del fondo marino y la datación de las inversiones de campos en tierra conocidas se suavizó cuando geólogos de la National Academy of Sciences de Estados Unidos descubrieron una nueva inversión de campos basada en la tierra. Con esta adición, los dos grupos de datos coincidían de forma asombrosa, con lo que se llegó a una forma completamente nueva de comprender el planeta Tierra.