Hipoteze o nastanku kontinentov: od mitov do tektonike ploščic

Uvod: Evolucija predstav o vide Zemlje

Poreklo kontinentov je eden iz osnovnih vprašanj znanosti o Zemlji. Odgovor na ta vprašanje je prejel dramatično evolucijo: od mitoloških zgodb o stvaritvi do strukturne, vendar še vedno razvijajoče se znanstvene teorije. sodobne hipoteze niso konkurenčne ideje, ampak stopnje poznavanja, vsaka od katerih je odražala ravnovrednost dostopnih podatkov in prevladujočih filozofskih paradigm.

1. Predznanstvene in zgodnje znanstvene predstave (do 20. stoletja)

Pred pojavom geologije kot znanosti so dominirale mitološke in verske koncepte, ki so razlagovali raznovrstnost zemeljskega reljefa voljo bogov ali katastrofami (svetovni potop). V dobi renesanse in osvajanja so se začele oblikovati prve znanstvene, vendar večinoma spekulativne hipoteze.

Hipoteza dvigovanja (Konztrakcijska hipoteza): Dominirala je v 19. in na začetku 20. stoletja. Predlagala je, da se Zemlja, ko se ohlade, skupina. Bolj gosta oceanografska skorja je skupina močneje, medtem ko je manj gosta granitna kontinentalna skorja se je zlomila v ležeče, oblikujuč gore in višine, podobno zmoreno kozici jablka. Ta hipoteza je razlagovala gore, vendar ni mogla razlagačiti ležaja kontinentov, njihove oblike in geološkega podobnosti oddaljenih obal.

Hipoteza «trvanja oceanov in kontinentov»: Njene pristaše, kot je ameriški geolog James Dana, so menili, da so oceanografski bazeni in kontinenti vekoviti, neizmenljivi obliki. Kontinenti so rasti le z akkrecijo (prirastom) sedimentnih materialov ob robov. Ta hipoteza je negirala vsako značilno horizontalno gibljenje.

Interesantna dejstvo: Še Leonardo da Vinci, ki je našel v gorah Italije okamenelih morskih škržev, je predpostavil, da so sodobni kontinenti kdaj ne bili morsko dno, ki so se dvignili iz vode. To je bilo eno prvih opažanj, ki so podkopali biblijsko dogmo o neizmenljivosti sveta.

2. Revolucionarna hipoteza: hipoteza o premiku kontinentov Alfreda Wegenerja (1912)

Leto 1912 je nemški meteorolog Alfred Wegener predložil radikalno idejo, ki je postala temeljno kameno sodobne teorije. On je predpostavil, da so kontinenti ni zavarovani, ampak počasi drifijo po površini planeta. njegova hipoteza je bila zgrajena na več linij dokazov:

Geometrično ustreznost obalnih linij: Posebno očiten za zahodno obalo Afrike in vzhodno obalo Južne Amerike.

Geološko podobnost: Nastavitev gorskih pasov (npr. Aplachiji v Severni Ameriki se nadaljuje v Kaledonskih gorah na Veliki Britaniji in Skandinaviji) in podobnost geoloških struktur po obeh straneh Atlantika.

Paleontološki podatki: Nalaz enakih fosilov rastlin in živali (npr. sladkovodne repatilije mezozavra) na kontinentih, razdeljenih danes s morjem.

Paleoklimatski znaki: sledi starodavnih ledenih mas v tropični Afriki in Indiji, ter sedimenti kamennega ugljenika v Antarktiki, ki so dokazali o kdajkoli toplem klimatu.

Wegener je združil vse kontinente v enoten superkontinent Pangeo (iz grščine «vse zemlja»), ki se je začel razdeljevati približno pred 200 milijoni let. Vendar je njegova hipoteza bila zavržena znanstveno skupnostjo, ker ni mogel predložiti učinkovitega mehanizma drifovanja. On je predpostavil, da so kontinenti «plutali» skozi večjo gostoto oceanografske skorje, kot so lede, kar je bilo fizično nesprejemljivo. Koncept je za desetletja odšel v senco.

3. Ključni preboj: teorija tektonike ploščic (1960-ti leti)

Pravilna revolucija je bila v 1960-ih, ko so razdeljene podatke iz geofizike, oceanografije in seismologije združile v enoto sliko.

Preučevanje oceanografskega dna: batimetrične karte so odkrile globalno sistemo sredinno-oceanskih hrbtov — podmorskih gorskih verig dolžine v tisočih kilometrov.

Odprtje pasovne magnetne anomale: učenci (Wain, Matthieu, Morley) so odkrili, da so skorje oceanografskega dna po obeh straneh hrbtov imajo simetrično, «zebrasto» namagnetitost, ki odraža inverzijo magnetnega polja Zemlje v preteklosti. To je postalo neupornivo dokazovanje spredanja (razširjanja) oceanografskega dna: nova skorja se rodijo v riftoh hrbtov in se raztehajo v smeri.

Seismologija in zoni subdukcijske: so bili raziskani globoki zemljski požari, ki kažejo na mesta, kjer se oceanografska plošča subduira pod kontinentalno, odhajajoč v mantlo (želodec, npr. Mariana). To je razlagovalo mehanizem kompenzacije spredanja in izgube oceanografske skorje.

Tako je rodila teorija tektonike ploščic. glede na to, litosfera Zemlje (gorna trdna obroba) je razdeljena na več velikih in mnogo malih plošč, ki se gibljijo po plastični astenosferi. Kontinenti niso samostojni «ploske», ampak potniki na teh ploščah, sestavljeni iz več preprostih granitnih materialov, ki se ne subduirajo v mantlo pri subdukcijskih, ampak se zlomijo, oblikujuč ležeče gorske pasove (kot Himalaje pri zlomu Indijske in Evrazijske plošče).

4. Sodobne hipoteze: poreklo in rast kontinentalne skorje

Teorija tektonike ploščic je razlagovala gibanje kontinentov, vendar ni razlagovala njihovega prvotnega nastanka. To je oblast aktivnih sodobnih raziskav. glavne hipoteze se osredotočajo na arhajski eon (več kot 2,5 miljardi let nazaj), ko se skorja je oblikovala najbolj aktivno.

Hipoteza oblikovanja v področjih subdukcijske (Andski tip): Večina znanstvenikov meni, da je glavni mehanizem oblikovanja nove kontinentalne skorje delni topenje subduirajoče se oceanografske plošče in nadležujoče mantle v področju subdukcijske. Oblikovana magma, bogata s kremnato kislo (SiO₂), se dvigne in oblikuje granitne intruzije in vulkanske rožice. Postopoma se te rožice akkrecirajo (prirastajo) do robov starodavnih kontinentov. Takrat se njihove «ščiti» razširijo.

Hipoteza mantlnih plamov in oceanografskih platov: druga ideja predlaga, da so nekateri delovi kontinentov lahko oblikovali iz velikih erupcij bazalta (velikih magmatičnih provinč), povezanih z dvignitvijo vročih mantlnih plamov. Zasledje te debeli bazaltskih platov ( podobnih sodobnemu platu Ontong Java) so bili kasneje ponovno topljeni in diferencirani, postajajoč manj gosti, podoben granitu material.

Vloga meteoritske bombardiranja: obstaja maržalna, vendar zanimiva hipoteza, da je intenzivna meteoritska bombardiranje zgodnje Zemlje (kasna težka bombardiranje, ~4 miljardi let nazaj) lahko lokalno topila skorjo in začela procese diferenciacije, ki so postavili zarodnice prihodnjih kontinentov.

Veliki dejstvo: kontinentalna skorja ni vekovita. Se erozira procesi erozije, in produkti erozije so sprostiti v oceane. Del tega materiala lahko kasneje postane del kontinentov v procesu subdukcijske in nove magmooblikovanja, zamaknjajoč geološki krog.

Zaključek: Od drifovanja do globinske dinamike

Sodobno razumevanje nastanka kontinentov je sintez globalne tektonike in petroloških procesov. Prešli smo od vprašanja «kako se gibljijo?» do vprašanja «kako se rodijo, rastejo in razpadajo v rahuna globalnega krogovlja snovi?».

Kontinenti niso statične dekoracije, ampak živa, dinamična, rastujoča in razpadajoča del planeta, čije zgodovino šteje milijarde let in je zapisana v strukturi njihovih gorskih sten. Hipoteza Wegenerja o enotni Pangei je zdaj razpravljana le kot zadnji iz zaporedja superkontinentov v zgodovini Zemlje (predhodniki so bili Nuna, Rodinia in drugi). Močjo tega neskončnega tance kontinentov je toplota notranjosti Zemlje, ki giba mantlo in, kot posledica, litosferne plošče. Tako so hipoteze o nastanku kontinentov vodile do razumevanja Zemlje kot celostne, zložene in evoluirajoče termodinamične sisteme.
© library.rs

Постоянный адрес данной публикации: