Куди пливуть континенти?

Нові дані, які були отримані вченими за останні два десятки років, змусили переосмислити деякі фундаментальні уявлення, які раніше вважалися незыблемыми.

Исследования морського дна і спостереження за планетою з космосу дозволили по-новому поглянути на розвиток Землі. У результаті була сформована нова теорія, згідно якої на поверхні Землі переміщається близько 9 великих літосферних плит. Ця теорія, у свою чергу, сприяла швидкому розвитку теорії глобальної тектоніки, яка представляє собою розвиток гіпотези дрейфу материків, що зародилася на початку минулого столетія.

Само визначення «земна твердь» вже давно увійшло в звичний побут і вкоренилося у свідомості людей. Саме тому з самого початку розвитку геології як самостійної науки в ній були сформовані уявлення про те, що горизонтальні переміщення великих за розміром геологічних тіл неможливо. Тим більше неможливо переміщення цілих материків. Фундаментом геології стала контракційна гіпотеза, згідно з якою утворення гір пояснювалося охолодженням планети і поступовим скороченням її радіусу. Однак на початку двадцятого століття з'явилися нові дані, зокрема, були виявлені області, в яких було зазначено стиск земної кори, а буквально по сусідству - її розтягнення, в результаті чого престиж даної гіпотези був необоротно підірваний. Основна ж причина повного падіння престижу контракційної гіпотези стало виявлення в земній корі значної кількості радіоактивних елементів і безпосередньо саме відкриття радіоактивності. У підсумку, після краху даної гіпотези в геології настала криза. І ніякі спроби врятувати чи хоча б підкріпити якимись новими фактами красиву, і, здавалося б, природну гіпотезу, не увінчалися успехом.

В цей непростий період часу і з'явилися дві статті, авторами яких стали німецький геофізик А.Вегенер і американський геолог Ф. Тейлор. У своїх роботах вчені допускали можливість горизонтальних переміщень континентів. У підсумку таким чином, з теоретичної геології стало розвиватися зовсім новий напрямок, що отримало назву Мобілізм.

Гіпотеза дрейфу материків, як правило, пов'язується з ім'ям німця Вегенера, адже саме йому належать найбільш повні розробки цієї ідеї на початку 20-х років минулого століття. У першу чергу геофізика вразило дивну подібність, яке було притаманне контурах континентів, раніше розділених водами Атлантики.

Учений проаналізував відносний розподіл глибини моря і висоти суші по площі, що дозволило йому висунути гіпотезу про те, що склад порід, які складають океанічне дно, і континентальних порід істотно відрізняються між собою. Дно океану в своєму складі має більш складні речовини, зокрема, кремній і магній. Водночас, материки складаються в основному з кремнію і алюмінію. Така різниця в будові континентів і океанського дна обумовлена Початок цього раздвіганія вважається западина Червоного моря і Аденської затоки, яка з'явилася після видалення на дві сотні кілометрів від Африки Аравійського півострова (до речі, це можна дуже легко перевірити: досить поєднати контури даних частин земної кулі).

Конечно. Процес цей триває вкрай повільно. Але навіть якщо припустити, що швидкість руху материків становить приблизно один сантиметр на рік, то цього цілком достатньо, щоб за сотню мільйонів років відбулося переміщення на тисячу кілометрів. З точки зору геології - цей термін дуже маленький, адже він складає всього два відсотки від загального часу існування планети.

На основі даного припущення Вегенер створив досить просту, але в той же час вельми правдоподібну модель будови верхніх оболонок планети.

В доказ правильності своєї гіпотези геофізик, як і його послідовники, приводили велику кількість фактів. Найбільш простим аргументом було разючу подібність материкових берегових ліній, які перебували по різні сторони Атлантики. Чи не таке чітке, однак все-таки досить переконливе схожість вдалося встановити і для тих материків, які оточували Індійський океан. Реконструкція розташування континентів в минулому дала змогу вченому зробити припущення, що близько 200 мільйонів років тому (у період мезозойської ери) всі материки були єдиним величезним континентом, який носив назву Пангея. Він був сформований близько 300 мільйонів років тому, і складався з декількох великих частин. Північна частина, або Лавразия, об'єднувала в собі сьогоднішні Азію (за винятком Індії), Європу, і території Північної Америки. Південна частина Гондвана у своєму складі мала Африку, Південну Америку, Індостан, Антарктиду і Австралию.

Реконструкция суперконтиненту була підтверджена і схожістю в геологічних розрізах порід періоду пізнього палеозойського і раннього мезозойського періодів на суміжних материках. У деяких випадках вченим вдавалося навіть встановити схожість порід в Африці і Південній Америці, які зараз розділені водами Атлантики на багато тисяч кілометрів. Перші ж відмінності в берегових породах з'явилися приблизно 130 мільйонів років тому, тобто в той період часу, коли, на думку вчених, стався розкол Пангеі.

Еще одним незаперечним доказом руху материків Гондвани і Лавразии стали скам'янілі залишки рослин і тварин. Вся стародавня флора і фауна південних територій утворює єдине співтовариство, яке в давнину населяло дані області. Найбільш яскравий приклад - лістрозаври (тварини, які зовні дуже нагадували невеликих бегемотів і мешкали в прісних водоймах приблизно 200 мільйонів років тому). На початку минулого століття їх залишки були виявлені в Південній Америці та Африці, а в другій половині їх же залишки були виявлені в Антарктиді. Дуже складно собі уявити, що такі незграбні тварини були здатні подолати сотні тисяч кілометрів по океану, якби його розділяла вода, як зараз ці континенти.

Последовательность і простота висунутої Вегенером моделі переміщення материкових брил, а також переконливі аргументи, які наводилися в її доказ, дали можливість даної гіпотезі завоювати велику популярність в середині 20-х років двадцятого століття. Однак після смерті її автора в 30-х роках відбулося вельми швидке охолодження до неї з боку розсудливої Джефріс, проаналізувавши і кількісно оцінивши відцентрову модель дрейфу материків, запропоновану Вегенером і Тейлором, і довів, що відцентрова сила недостатня для зміщення материків. Наступним ударом по гіпотезі стали докази геологів, які привели досить велика кількість прикладів, які свідчили про те, що процес утворення земної кори на континентах має глибинну природу і не має ніякого відношення із зовнішніми силами. Потім за справу знову взялися геофізики, які відкрили кілька зон вогнищ землетрусів (на глибині більше 600 кілометрів), які стали називати розколами твердої мантії. Відповідно, ні про які переміщеннях континентальної кори щодо цієї мантії мови не йшло.

Крітіка була настільки аргументованою, що до початку 40-х років двадцятого століття у гіпотези мобілізма практично не залишилося прихильників, а в середині століття більшість вчених вже були впевнені в тому, що дана гіпотеза має виключно історичне значення.

Что стосується сучасної науки, то необхідно відзначити, що більшість вчених приймає гіпотезу Вегенера, тому як аргументована вона досить грунтовно. В даний час вже достеменно відомо, що земна мантія нагріта до високих температур. Вона в'язка, пластична, і в ній постійно відбуваються різні переміщення. Разом з цією масою відбувається і переміщення материкових брил.

В процесі вивчення схеми переміщення континентів було визначено, що материки, поступово віддаляючись від центрів Атлантичного, Індійського і Північного Льодовитого океанів, наповзають на Тихий океан. Крім цього, материки зближуються між собою і за рахунок так званого поясу стиснення земної кори, що проходить через Балкани, Альпи, Кавказ, Карпати, Гімалаї і Памір. У цьому поясі, на думку геологів, відбувається деформація материків (таким чином утворюються гори).

Помімо поясів стиснення, на планеті існують і пояси розтягування, які перетинають всі океани приблизно посередині і являють собою цілу систему підводних гірських хребтів. Ця система бере свій початок в Північному Льодовитому океані, потім слід в Атлантичний океан, після чого огинає африканський континент з півдня. З вод Індійського океану підводний гірський хребет тягнеться між Антарктидою і Австралією і йде у води Тихого океану. У цій місцевості постійно спостерігаються землетрясения.

Исследования, які проводилися в Індійському океані, показали, що глибокі і вузькі рови по своєму рельєфу дуже нагадують западини Ньяси, Танганьїки і Байкалу. А адже раніше вже було доведено, що западина в озері Байкал була утворена після розтягнення земної кори внаслідок землетрусів. Таким чином, теорію дрейфу материків також підтверджують сейсмічні пояси океанів.

Такім чином, можна зробити висновок про те, що незважаючи на те, що картина зміщення материків в цілому добре вивчена, сам механізм, який призводить материки в рух, практично не вивчений. Єдине, що можна з упевненістю стверджувати, - це те, що верхні шари планети постійно зміщуються в горизонтальному напрямку. Цілком можливо, що в найближчому майбутньому вчені, після детального вивчення внутрішньої будови нашої планети, зможуть, нарешті, відповісти на питання: «куди ж все-таки пливуть континенти?