Nový

Teória kontinentálneho driftu

Teória kontinentálneho driftu

Drift na kontinente: odkedy, ako a do kedy budú tancovať hrudy?

Dostali sme sa pred 500 miliónmi rokov, pričom jedným nárazom sme pokryli 4 miliardy rokov, kým sme postavili substrát nesúci zemskú kôru, charakterizovaný komplexom hlavne metamorfovaných útvarov pretínajúcich sa alebo popretkávaných erupčnými horninami, svedčiacich o intenzívnych tektonických pohyboch, ktoré v priebehu tohto dlhého obdobia prešli sedimenty.

Intenzívna tektonizácia pôd, jednak v dôsledku termálnej, jednak dynamickej metamorfózy, neumožňuje na základe samotných litologických charakteristík a pri absencii indikatívnych stôp fosílií koreláciu predpaleozoických útvarov vznikajúcich na tisíce vzdialenosti kilometrov

Napriek vyššie uvedeným obmedzeniam viedlo štúdium najstarších útvarov Zeme k tomu, aby geológovia zistili základné udalosti paleogeografickej rekonštrukcie našej planéty, najmä:

  • prítomnosť opakovaných ložísk morény dokazuje, že hypotéza, že počas prvých miliárd rokov bola planéta Zem ovplyvnená vyššími teplotami, ako sú súčasné, nie je udržateľná, ale že naopak pri viacerých príležitostiach bola veľká časť zemegule ovplyvnená glacializmami, najmä v Austrálii, Indii a južnej Afrike;
  • celý v súčasnosti mimoriadne tuhý lithoidný komplex po tom, čo prešiel niekoľkými orogenetickými cyklami, ktoré už nie sú od seba odlíšiteľné, predstavuje rozsiahle kratonické jednotky na základni rôznych kontinentov. Dajú sa rozdeliť na rôzne štíty nachádzajúce sa v Severnej Amerike, Škótsku, Ázii, Austrálii atď., To znamená súbor rôznych tektonických jednotiek tvoriacich pohoria prepaleozoika.

Z prvých geologických štúdií bola spochybnená hypotéza, že sa prepaleozoický substrát vytvoril na globálnom povrchu obklopujúcom celú Zem, a to aj preto, že sa po niekoľko storočí zistilo, že mnoho pobreží kontinentov sa na seba zmestilo, napriek tomu, že boli tisíce kilometrov od seba. medzi nimi. Ďalej, s pokračovaním geologických štúdií sa zistilo, že rôzne geologické útvary, aj na základe obsahu fosílií, možno korelovať na oboch stranách oceánskych oblastí. Na vysvetlenie toho, čo sa pri výskume zistilo, existovali rôzne hypotézy. Na vysvetlenie mechanizmu javu však bolo potrebné počkať až do roku 1915 Alfredom Wegenerom, meteorológom, otcom Teória kontinentálneho driftu ktorý tvrdil, že kontinenty sa pohybujú hlavne odstredivými silami v dôsledku rotácie Zeme. Wegenerova teória, aj keď predstavovala významný krok vpred pri vysvetľovaní javu, sa nestretla s priazňou vedcov, pretože sa namietalo, že zemská kôra je príliš tuhá na to, aby umožnila kontinentálny drift, a tiež odstredivá sila bola príliš slabá na to, aby zvíťazila. odolnosť základne proti pohybu obrovských más, ako sú kontinenty.

Štúdie však viedli k prvému záveru: súčasné kontinenty, alebo presnejšie súčasné veľké pozemské platne, museli byť kedysi súčasťou jedného kontinentu, ktorý sa tiahol od jedného polárneho konca k druhému, a nemusel sa nevyhnutne zhodovať s tými súčasnými. .poly.

Zostávalo iba demonštrovať, ako došlo k oddeleniu platní. Vysvetlenie prišlo iba pred niekoľkými desaťročiami a nečakane nie ako výsledok výskumu na súši, ale na dne oceánov.

Pred takýmto výskumom bolo v skutočnosti logické domnievať sa, že dno oceánu muselo byť miestom akumulácie enormného množstva sedimentov pochádzajúcich z vymývania vznikajúcich krajín, distribuovaných a vyrovnaných oceánskymi prúdmi, ktoré sú už istý čas známe. Oceánografické prieskumy namiesto toho zdôraznili hlboké rezy oddelené výraznejšími reliéfmi ako reliéfy vynorených krajín, ovplyvnené zložitými systémami zlomenín, ako je možné ľahko pozorovať v akomkoľvek nedávnom pozemskom atlase.

Ďalšou neočakávanou informáciou sú informácie týkajúce sa intenzívnej sopečnej činnosti oceánskeho dna, charakterizované odtokom čadičov pozdĺž oceánskych hrebeňov s následným rastom oceánskeho dna, ktorých rozpínanie v skutočnosti vytvára bočné nárazy smerom k pozemským doskám a vzďaľujú sa od seba.

V súhrne možno konštatovať, že Wegenerova teória driftu kontinentov po 50 rokoch nachádza svoju rehabilitáciu, ak je špecifikované, že k posunu kontinentov nedochádza pohybmi medzi nimi a podkladovým tuhým substrátom zemskej kôry, ale medzi celým litosférickým komplexom a plášť, kde vysoké teploty spôsobujú, že materiál je tekutý, a teda s nízkym koeficientom trenia vzhľadom na tuhé pohybujúce sa hmoty vyššie.

Pre jasnejšie grafické znázornenie fenoménu Drift plakov sme použili mapy publikované v Štúdii “ Kontinentálna driftová a dosková tektonika „výrobca Città dei Ragazzi.

Ako je schematicky naznačené v tabuľke na bočnej strane, rozloženie platní zahŕňa celú planétu a rozloženie sopiek pozdĺž lomových línií a okrajov platní je veľmi jasné.

Odtok čadiča pozdĺž pozdĺžnych hrebeňov oceánskych zákopov pri vyvíjaní tlaku na steny dosiek, ktoré ich vymedzujú, spôsobuje, že sa oceány rozširujú čoraz viac rýchlosťou niekoľkých centimetrov ročne. Na základe tohto zistenia sa počíta, že k formovaniu súčasných oceánov došlo pred 200 miliónmi rokov, teda keď boli súčasné kontinenty jediným blokom tzv. Pangea.

Existuje však názor, že proces Zolleho driftu vždy existoval a že ovplyvnil celý stratigrafický komplex prepaleozoika. Čo sa nás však týka trochu viac, je súčasný cyklus, ktorý sa začal na konci paleozoika. Geologické štúdie čoraz viac potvrdzujú postupný proces oddeľovania rôznych kontinentov, ktoré, tiahnuté pevným substrátom, zaujali súčasnú vzájomnú pozíciu

Geologická štúdia čoraz viac potvrdzuje rozštiepenie kontinentov a aktuálnosť mechanizmu Zolleho driftu. Ako uvidíme na pokračovaní cesty, ktorú sme podnikli, uvidíme, že s tým súvisia všetky tektonické javy, a to až do tej miery, že uvidíme, ako Afrika zmizne pod Európou, a mnoho ďalších udalostí, ktoré budú v mnohých ohľadoch považované za výnimočné.

Dr. Pio Petrocchi


Teória kontinentálneho driftu

Pojem orogénia (zavedený v geologickej literatúre Američanom F. Gilbertom v roku 1890) označuje súbor grandióznych javov, ktoré spôsobovali a stále spôsobujú vznik pohorí.

Vždy sme sa snažili nájsť čo najjednotnejšie vysvetlenie orogenetických procesov, čo viedlo k vzniku mnohých rôznych, niekedy dokonca protichodných všeobecných teórií.

Orogenetické teórie možno rozdeliť do dvoch skupín:

  • vertikalistické teórie, ktoré, aj keď s rôznymi motiváciami, interpretujú orogénne procesy ako dôsledok obrovských vertikálnych pohybov kôry
  • horizontalistické teórie, ktoré vysvetľujú orogenetické procesy s veľkými horizontálnymi posunmi kôrových hmôt.

Ak odhliadneme od jednoduchosti početných variácií hlavných teórií, môžeme prvej skupine pripísať teóriu undácií a teóriu globálnej expanzie.

Do druhej skupiny môžeme pripísať teóriu kontinentálneho driftu a teóriu platňovej tektoniky.

Tu sa budeme venovať teórii kontinentálneho driftu.

Vysvetlenie teórie kontinentálneho driftu

Tam teória kontinentálneho driftu formuloval ju A. Wegener v roku 1912 a vzbudil veľký záujem v nasledujúcich rokoch.

Podľa tejto teórie sa kontinenty tvorené masami Sialu (skaly zložené z hlinitokremičitanov) vznášajú ako ľadovce na Sime (materiály zložené zo železitanu a horečnatých silikátov).

Kontinenty pôvodne tvorili jednu masu, ale od Giurese po dnešok sa vzdialili smerom na západ a k rovníku, ktorý by tento pohyb na postupujúcom okraji kontinentov vyvolal javy trenia na podklade Simy, ktoré by spôsobili zvlnenie.

Hypotéza kontinentálneho driftu dala pozoruhodný impulz k ďalším štúdiám a medzi jej podporovateľmi boli aj vynikajúci geológovia.

Po tridsaťročnom období vlažného prijatia sa teória kontinentálneho driftu všeobecne používa už asi pol storočia, aj keď s úplne odlišnými motiváciami a mechanizmami.


Dôkaz

Geodetické skúšky

Wegener sa snažil zdokumentovať bočné posuny kontinentov opakovanými geodetickými pozorovaniami počas svojich expedícií do Grónska. Každú malú zmenu polohy zaznamenával nepretržitými astronomickými kontrolami a rádiovými prenosmi. V roku 1929 sa zdalo, že výsledky týchto meraní naznačujú posun smerom na západ od Grónska, pokiaľ ide o Európu, okolo 32 metrov ročne. Zistilo sa, že hodnota je nadmerná (ako sám neskôr pripustil), čo spochybňuje všetky ocenenia. K posunu skutočne dochádza, ale je to niekoľko centimetrov ročne.

Topografické testy

Topograficko-štatistická analýza zemského povrchu odhaľuje dve prevládajúce úrovne zodpovedajúce kontinentom a oceánskym dnám. To je prípustné iba za predpokladu, že kôra je tvorená dvoma vrstvami: horná, ľahšia vrstva pozostávajúca hlavne zo žuly a spodná, ťažšia vrstva zložená z čadiča, gabra a peridotitu, ktorá tvorí oceánske dno. Ak by pokles a zdvih boli náhodné, dalo by sa očakávať Gaussovo rozdelenie výšok.

Geofyzikálne skúšky

Podľa princípu izostázy sa sima správa ako hustá tekutina, v ktorej môžu kontinentálne bloky robiť vertikálne pohyby. Wegener poukázal na to, že ak sa bloky môžu pohybovať zvisle, nie je dôvod nemyslieť si, že tieto bloky sa môžu pohybovať aj vodorovne, ak sú dostatočné sily na to, aby sa kontinenty posunuli nabok, preto vyslovil hypotézu, že kontinenty sa správajú ako rafty pohybujúci sa na sima. Tento jav by tiež mohol vysvetliť prítomnosť kompresných vrás v Alpách, Himalájach a Andách.

Geografické dôkazy

Wegener, ktorý sledoval tvarovú zhodu medzi pobrežiami Južnej Ameriky a Afriky, predpokladal, že kontinenty mohli byť niekedy spojené.
Niektorí hypotézu kritizovali, pretože vychádzali zo súčasného tvaru pobrežia. Nedokonalá korešpondencia v niektorých oblastiach mohla byť spôsobená vlneniami vyvolanými vrodením terciárneho sektoru, ale aj skutočnosťou, že pobrežia sú neustále upravované eróziou. dnes nie je veľmi pravdepodobné, že sa nájde platná zhoda.

Na začiatku 60. rokov Edward Bullard vytvoril mapu párovania, ktorá ako hranicu využívala kontinentálny svah namiesto pobrežia, čo viedlo k oveľa väčšej korešpondencii. Prekrytie morí na niektorých miestach je spôsobené tým, že v týchto oblastiach po oddelení kontinentov rieky uložili veľké množstvo sedimentov, čo spôsobilo rozšírenie kontinentálneho šelfu.

Pobrežia kontinentov sa zhodujú

Geologické dôkazy

Pri porovnávaní okrajov kontinentov zaznamenal Wegener koreláciu medzi stratigrafickými postupnosťami a tiež medzi horskými pásmami, ktoré akoby pokračovali z Južnej Ameriky do Afriky.
Najmä reťazec provincie Cape v Južnej Afrike našiel svoje pokračovanie v reťazcoch regiónu Buenos Aires, v Argentíne a v Antarktíde. „Séria Karroo“ v Južnej Afrike, postupnosť usadených hornín vytvorených v kontinentálnom prostredí pred viac ako 200 miliónmi rokov, je prakticky rovnaká ako séria, ktorá sa objavuje v brazílskej oblasti Santa Caterina. Paleozoické pohoria Nórska, Grónska a Škótska predpokladali jednotný vývoj, ak sa priblížilo k ich príslušným krajinám.

Kontinuita hornín a horských pásiem medzi kontinentmi

Svedectvo fosílií

Na začiatku storočia paleontológovia vysvetlili podobnosť medzi druhmi fosílnych živočíchov a rastlín nachádzajúcimi sa na rôznych kontinentoch s prítomnosťou kontinentálnych mostov, ktoré museli spájať rôzne krajiny. Tieto mosty by potom klesli na dno oceánov.
Wegener, ktorý vychádzal z geofyzikálnych dôkazov a na princípe izostázie, ukázal nemožnosť existencie týchto prírodných mostov a odôvodnil tak distribúciu živých druhov kontaktom, ktorý musel byť v minulosti medzi kontinentmi.
Vedelo sa tiež, že fosílna papraď Glossopteris bol rozšírený v druhohorách v Afrike, Austrálii a Južnej Amerike, na všetkých kontinentoch južnej pologule (neskoršie pozostatky Glossopteris aj v Antarktíde). Ďalej fosílne pozostatky rovnakého druhu plazov, Mesosaurus aj keď tento plaz vhodný na kúpanie s najväčšou pravdepodobnosťou navštevoval plytké moria, určite nebol schopný podniknúť dlhú cestu cez Atlantický oceán.

Údajné mosty medzi kontinentmi
Hore vpravo: Distribúcia zvierat a rastlín medzi kontinentmi (Kredity: Osvaldocangaspadilla / Wikimedia Commons - upravené)

Vysvetlenia z minulosti na zdôvodnenie distribúcie zvierat
E.J. TARBUCK, F.K. LUTGENS, D. TASA, veda o Zemi, Prentice Hall, New Jersey 2012, s. 197.

Paleoklimatické skúšky

Wegener ako meteorológ študoval starodávne podnebie. Zistil, že vrstvy doiti (horninové usadeniny ľadovcového pôvodu), medzi nimi súčasné (pred 220 až 300 miliónmi rokov), boli prítomné tak v južnej Afrike, ako aj v Južnej Amerike, Indii a Austrálii a pod nimi sa nachádza hornina, pruhované a brázdené, zatiaľ čo na Sibíri, v Severnej Amerike a v strednej a severnej Európe nájdem fosílne uhlie rovnakého veku ako tuleňov, ktoré však tvoria zvyšky rastlín typické pre tropické podnebie. Väčšina krajín, ktoré vykazujú stopy paleozoického zaľadnenia, sa dnes nachádza v páse zahrnutom do 30 ° od rovníka, kde je podnebie semitropické.
Pretože je ťažké uveriť, že nastalo také chladné obdobie, ktoré rozšírilo ľadovú vrstvu až do trópov, pretože v stredných a vysokých zemepisných šírkach severnej pologule boli súčasne svieže lesy, Wegener tvrdil, že táto udalosť bola skôr dá sa ľahko vysvetliť predpokladom, že kontinenty boli zjednotené v jednom bloku blízko južného pólu, čo by tiež ospravedlňovalo prítomnosť tropických lesov v oblastiach, ktoré sa v súčasnosti nachádzajú na severe.

Vysvetlenie distribúcie dorastov


Pochádza z kontinentov

Teória, podľa ktorej by sa kontinenty pohybovali navzájom, má názov Pochádza z kontinentov. Tento príbeh sa začína v Berlíne v roku 1911, keď sa Belle Époque blížil ku koncu a nad Európou začali fúkať temné vojnové vetry. V knižnici jeho univerzity nemecký meteorológ Alfred Wegener radil sa s nejakými zväzkami, keď jeho pozornosť padla na zaujímavú publikáciu z nejakého obdobia predtým. Pri čítaní si Wegener všimol, že fosílne pozostatky vyhynutej rastliny pteridospermatophyta z rodu Glossopteris, boli nájdené v Afrike aj v Južnej Amerike.

Vedec, ktorého náhoda zaujala, zistil, že dokonca aj sladkovodný morský plaz žil asi pred 300 miliónmi rokov tzv. Mesosaurus, sa našli na oboch kontinentoch. Alfred Lothar Wegener, na fotografii z roku 1910. Jeho učiteľský talent ocenili jeho kolegovia aj jeho vlastní študenti.

Na začiatku dvadsiateho storočia najautoritickejší odborníci tvrdili, že tieto náhody nálezov sú možné, pretože v minulosti existovali jazyky krajiny, ktoré tvorili skutočné mosty medzi kontinentmi, mosty, cez ktoré mohli zvieratá prechádzať. Neskôr by tieto spojenia boli ponorené alebo rozrušené vodou, takže už po nich nebolo možné nájsť nijaké stopy. Čím ďalej pokračoval vo výskume, tým viac Wegener považoval túto hypotézu za menej pravdepodobnú.

V skutočnosti bolo treba zvážiť ešte ďalšie prvky ..

Zdalo sa, že celé pohoria majú schopnosť prekonávať kontinenty a samotné zloženie stratigrafie niektorých hornín prítomných v západnej Afrike a Brazílii bolo úplne identické. Ako by to nestačilo, ako je možné vysvetliť nálezy fosílií tropických rastlín v regiónoch s ľadovou klímou? Práve vtedy mal Wegener mimoriadnu intuíciu: v minulosti sa vynorené krajiny spájali do jedného obrovského kontinentu, ktorý nazýval Pangèa (z gréckeho „celá zem“), obklopený striedavo jedným a nesmiernym oceánom, Panthalassa (z gréckeho „all the sea“).

Myšlienka, že v minulých epochách došlo k rozsiahlym pohybom kontinentov, kolovala vo vedeckých kruhoch skutočne už nejaký čas. Na konci devätnásteho storočia rakúsky geológ Eduard Suess už predpokladal existenciu starodávneho superkontinentu. Vedec si uvedomil, že po zoskupení súčasných kontinentov, ako súčasti skladačky, do seba zapadajú s prekvapivou ľahkosťou. Dôležitú úlohu pri inšpirácii Wegenerovej práce nepochybne zohrali Suessove hypotézy, ako aj hypotézy iných vedcov pred ním.

Drift kontinentov

6. januára 1912 Alfred Wegener po prvý raz predstavil svoje teórie počas prednášky v Geologickej spoločnosti vo Frankfurte nad Mohanom. V tomto okamihu by sa dalo očakávať, že mu vedecká komunita pomohla, ale reakcia bola, bohužiaľ, veľmi odlišná. Ako sa často stáva vo vede i mimo nej, príliš revolučná myšlienka, ktorá úplne koliduje s tou dominantnou, nie je ľahko prijateľná.

Wegenerovi sa väčšina jeho kolegov skutočne vysmievala a jeho teória kontinentálneho driftu bola odmietnutá. Hlavným bodom, ktorý hral proti vedcovi, bolo vysvetlenie, ktoré uviedol o hybnej sile, ktorá dokázala pohnúť kontinentmi.

Jeho teória bola v skutočnosti dosť zložitá: oddelenie kontinentov by bolo vyvolané odstredivou silou produkovanou rotačným pohybom Zeme, ktorý nazval „Sila úniku z pólov“. Neskôr Wegener pripisoval lunárnu slnečnú gravitačnú príťažlivosť pôsobiacu na morské vody (rovnaké sily, ktoré generujú príliv a odliv), schopnosť pohybovať sa kontinentmi divergentne a predstavoval si tieto gigantické rafty plávajúce na oceánskej kôre. V skutočnosti v tom čase ešte neexistovali vhodné prostriedky na poskytnutie nevyvrátiteľných dôkazov o tejto otázke, pre fyzikov však bolo možné túto hypotézu vyvrátiť a preukázať, že tieto sily v skutočnosti nie sú dostatočné na pohyb kontinentmi.

Wegener nebol schopný podať presvedčivejšie vysvetlenie a jeho teória kontinentálneho driftu nenávratne stratila dôveryhodnosť.

V skutočnosti len veľmi málo geológov podporilo jeho hypotézu (aj keď nie úplne), naopak najradšej naďalej verí v imaginárne jazyky krajiny, po ktorých sa stratili všetky stopy. Wegener sa tak stal vedeckej komunite na smiech, ale napriek tomu sa nevzdal a neustále hľadal dôkazy na podporu svojich teórií a odvážne expedície do Arktídy.

Bolo to počas jeho tretej expedície do Grónska, v ktorej v roku 1930 zomrel Wegener, pravdepodobne na podchladenie, pri pokuse o návrat do základného tábora. Takto nikdy nemal možnosť vedieť, že v nasledujúcich rokoch bude jeho hypotéza pozemskej kôry vďaka novým objavom “aktívny„Ukázalo sa, že je to správne a že si ho budú pamätať ako jedného z najväčších geológov všetkých čias.


Pochádza z kontinentov

pochádza z kontinentov V geografii teória, podľa ktorej by sa kontinentálne masy pohybovali horizontálne, voči sebe navzájom, v priebehu geologického času a zaujímali rôzne polohy. Základná hypotéza tejto teórie, ktorú vyhlásil A. Wegener od roku 1910, je, že súčasné usporiadanie kontinentov sa formuje po fragmentácii primitívnej kontinentálnej masy zvanej Pangea a veľmi pomalej migrácii rôznych blokov v rôznych smeroch ( obr. ). Kontinentálne bloky tvorené ľahkými žulovými horninami (sial) by sa vznášali na hustejšom substráte pozostávajúcom z grabbricko-čadičových hornín nazývaných sima. Oddelenie pôvodnej kontinentálnej masy, ktoré sa začalo v druhohorách, by od kriedového obdobia oddelilo Afriku od Južnej Ameriky a Severnú Ameriku od Európy, čo by viedlo k formovaniu Atlantického oceánu. Severná Amerika a Európa by však zostali zjednotené v ich najsevernejšej časti až do štvrtohôr. Driftový pohyb dvoch Amerík smerom na Západ by tiež viedol k vzniku pohorí ako sú Andy, Sierras atď. Posunutie Indie na sever by zvlnilo rozsiahle územie nachádzajúce sa na sever od samotného kontinentu, ktoré by viedlo k vzniku himalájskeho pohoria. Túto pracovnú hypotézu podporili početné údaje geofyzikálneho, geologického, paleontologického a paleoklimatického charakteru. Kontinentálny drift v súčasnosti už nie je chápaný v wegeneriánskom zmysle, ale ako hlboký dynamický jav, ktorý zahŕňa aj zemský plášť (tektonika).


Video: Formation of Himalayas HD (Apríl 2021).