Глобальна тектоніка плит
Шостого січня 1912 на головному зборах Німецької геологічної асоціації тридцятиоднорічний Альфред Вегенер прочитав доповідь про виникнення океанів і континентів, вкинувши в шок вчений публіку. Вегенер говорив про те, що континенти не завжди знаходилися там, де ми бачимо їх на карті. Ні, на протязі всієї історії нашої планети вони міняли своє положення.
Колеги зустріли його теорію в багнети. Саме уявлення про те, що частини земної кори, включаючи материки, можуть переміщатися по поверхні планети, здавалося їм абсурдним. Воно суперечило всьому, що було відомо тодішньої науці. Минуло майже півстоліття, перш ніж ця “абсурдна теорія” була реабілітована і лягла в основу сучасної географії. Чому ж науковий світ так довго відмовляв Вегенера в визнання?
Починаючи з XVII століття вчені намагалися пояснити походження нашої планети, а також її характерного рельєфу. Так, знаменитий англійський фізик Роберт Гук, ревний суперник Ньютона, звернувши увагу на те, що далеко від моря виявляють останки морських тварин, зробив висновок, що на протязі земної історії обриси морів і суші неодноразово змінювалися.
Але до початку ХХ століття більшість географів вважало, що співвідношення морів і континентів залишалося незмінним з найдавніших часів. Рельєф планети змінювався тільки за рахунок того, що її надра поступово остигає і вона нерівномірно стискалася. Інші вважали, що гори виникають тому, що накопичуються відкладення осадових порід.
Серед цих дискусій пам’ятний доповідь Вегенера пролунав подібно до вибуху бомби, що розірвалася. Він говорив про дрейфували континентах, разраставшихся морях, про те, що розташовані в глибині Євразії Уральські гори і Гімалаї утворилися в результаті зіткнення континентів – одні (Гімалаї) порівняно недавно, інші дуже давно.
Його не послухали. Його теорія переконливо пояснювала цілий ряд подій в історії нашої планети, а й справді була погано аргументована. Вегенер не міг пояснити, які сили приводять в рух цілі континенти.
Найважливіший внесок у популяризацію його теорії вніс британський геолог Артур Холмс. Він припустив, що силою, рушійною континенти, можуть бути потужні конвективні потоки речовини в надрах Землі. Гарячі маси повільно піднімаються з глибини планети, в той час як більш холодні породи поступово опускаються вглиб.
Ще за життя Вегенера, в 1925 році, посеред Атлантичного океану була виявлена протяжна гірський ланцюг. Пізніше було встановлено, що серединно-океанічні хребти тягнуться по всій земній кулі, а в 1953 році американські фізики Моріс Евінг і Брюс Хізен відкрили, що уздовж підводних хребтів простягаються жолоби – глибокі розломи в земній корі. Через кілька років ще один американський вчений, Гаррі Хесс, припустив, що система серединних хребтів – це область, де постійно народжується нова океанічна кора. Крізь розломи до поверхні спрямовується гаряча магма, розсуваючи лежать по обидві сторони жолоба ділянки морського дна. Так була знайдена головна рушійна сила глобальної тектоніки плит. З середини 1960-х років гіпотеза Вегенера остаточно утвердилася в науці, ставши основою сучасної географії.
Як ми тепер знаємо, земна кора складається з семи великих і цілого ряду невеликих літосферних плит, що охоплюють всю її поверхню. Вони переміщаються, стикаються один з одним, чіпляються краями або “поднирівает” одна під іншу.
При зіткненні двох океанічних плит або океанічної і континентальної утворюється зона субдукції. Край однієї з плит тут занурюється в глиб Землі і повністю розплавляється вже на глибині близько 100 кілометрів, де панують температури від 1000 до 1500 ° С. Уздовж краю інший плити утворюється ланцюг вулканічних гір. Часто в зонах субдукції пролягають глибоководні жолоби. Приклад тому – Маріанський жолоб, що виник при зіткненні Філіппінської і Тихоокеанської плит.
При зіткненні двох континентальних плит утворюються високі гірські системи, наприклад Альпи або Гімалаї. Останні виникли при зіткненні Індо-Австралійської плити з Євразійською (воно відбулося близько 40 мільйонів років тому). Індія і тепер посувається на північ зі швидкістю 5 сантиметрів на рік, а тому Гімалаї продовжують рости.
Часто плити не стикаються один з одним в лоб, а ковзають поруч, чіпляючись краями. Що виникає при цьому напруга розряджається у вигляді сейсмічних ударів, іноді дуже потужних. Так, в районі Каліфорнії, де Північно-Американська плита ковзає уздовж Тихоокеанської, в результаті такої сейсмічної активності утворився розлом Сан-Андреас.
З появою глобальної тектоніки плит погляд на еволюцію нашої планети рішуче змінився. Недарма цю теорію ставлять в один ряд з вченням про еволюцію Дарвіна і теорією відносності Ейнштейна. Але так чи вона досконала? В останні роки став вже класичним погляд на рух літосферних плит поступово змінюється в міру того, як ми дізнаємося все нові факти.
Тепер тектоніка плит, чим більше ми її вивчаємо, представляється нам якимсь саморегульованим механізмом, в роботі якого беруть участь всі системи, що становлять нашу планету.
Відомо, наприклад, що гори надають дуже великий вплив на клімат Землі. Але тепер стає ясно, що і клімат впливає на тектонічні процеси, що протікають в її надрах. Приклад тому – Анди, гірська система, що виникла там, де океанічна плита Наска занурюється під Южно-Американську плиту. У південній частині Анд клімат вологий, що сприяє розвитку ерозійних процесів. Тому в Тихий океан потрапляє велика кількість осадових відкладень. Вони пом’якшують зіткнення плит. У північній і центральній частинах Анд клімат сухий. Тут майже не утворюється осадових відкладень, а тому океанічна плита буквально соскребает край континенту. Сила тертя плит тут така велика, що розташована вздовж узбережжя гірська система Анд здіймається все вище. Дощові хмари все рідше перебираються через цю стіну, що вознісся у них на шляху. Як наслідок, на західних схилах Анд все рідше йдуть дощі, що лише послаблює ерозійні процеси.
Вчені досі сперечаються і про те, з якої причини рухаються плити літосфери. Тут багато неясного, як і за часів Вегенера. Більшість дотримуються думки про те, що головною рушійною силою є повільні конвективні течії, які виникають завдяки перенесенню тепла між розплавленим ядром Землі і її мантією. Однак це погано узгоджується з спостережуваної нами картиною тектонічних рухів.
Прихильники іншої теорії виходять з того, що в надрах планети є два центри конвекції. Головний лежить під Африкою. Інший центр конвекції розташований на протилежному боці земної кулі – під Тихоокеанської плитою, яка поступово зменшується в розмірах. Можливо, коли-небудь все нинішні материки зійдуться на території, яку займає Тихим океаном, і, як це вже було в історії Землі, утворюють суперконтинент, щоб потім, з часом, коли він розламався на окремі частини, пуститися в зворотному напрямку. Розпочнеться черговий цикл руху континентів.
Отже, ідея Вегенера поклала початок грандіозної революції в наших поглядах на природу Землі. Ця революція не закінчилася, вона триває в тиші наукових кабінетів, за екранами комп’ютерів і в експедиціях, що проводяться в “гарячих точках планети” – там, де стикаються один з одним не люди, а брили, материки.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)