Гипотеза дрейфа материков

Движение континентов в истории Земли

Первое, на что было обращено внимание ученого мира — внешняя схожесть Американских континентов с Африкой и Европой. И разговор об этом стал более предметным, когда технологии позволили изучить континентальную линию на глубине 1 км

под водой. Совпадение форм материков поразило воображение.

Смотрите видео о движении континентов в истории Земли.

Следующими подтверждающими теорию тектоники плит фактами являются:

  1. Ледниковая штриховка — существование ледников на разных континентах доказывается огромными следами от глыб, вмерзших в слои льда. Царапины на слоях говорят не только о наличии ледника, но и его распространении.
  2. Тиллиты — также подтверждающие прохождения ледника обломки земной тверди, сформировавшиеся в отложениях.
  3. Контрастность возраста горных пород — прослеживаемые две явные границы в Северной Африке и Бразилии, где сталкиваются древние породы, датируемы не менее 2-х миллиардов лет с теми, что не старше 6-ти веков.
  4. Палеомагнетизм — во времена другого расположения континентов также намагничивались относительно полюса еще не застывшие минералы в горных породах. Изучение окаменелостей теперь, подтверждает несовпадение с полюсами современности.
  5. Морское дно — современные технологии позволили установить возраст самой древний породы морского дна. Ее возраст не превышает 200 млн. лет. Породы с континентов исчисляются миллиардами. Новые породы возникают благодаря земной активности в горных хребтах. Доказано ранее, что существование и образование горных хребтов в океане основано на движении в сторону удаления континентов.

Эти факторы ложатся в общую теорию об уже произошедшем движении континентов в истории Земли.

История движения континентов

Профессор П.Кэвуд на конференции в Калифорнии, подтверждая теорию ускорения движения континентального дрейфа, рассказывал об истории движения континентов и  периоде стабильности плит континента. Он совпадал с временным периодом существования одного континента Родиния. Это более 1,1 миллиарда лет назад.

Почти на 400 млн. лет движение остановилось. Земля остыла и достигла баланса в температурах ядра и внешней среды. Медленное погружение одной континентальной плиты под другую привело к дрейфу и даже его ускорению. Появившиеся зоны субдукации зародили тектоническую активность, приведшую к распаду континента, выбросу новых химических элементов в воду и воздух и, возможно, к эволюции жизни на Земле.

Уже через 300 млн. лет  Землю делили четыре континента:

  1. Часть современной Европы.
  2. Частичная территория Северной Америки.
  3. Ангара — современная Азия.
  4. Гондвана — комплекс южных континентов.

Дальнейшее движение столкнуло первые две плиты в Евроамерику, которая уже через 100 млн. лет столкнулась с Ангарой. Так образовалась Лавразия. Преодолев расстояние вод древнего моря Тетис столкнулись последние два континента, образовав один участок суши — Пангею.

Потребовалось менее 100 млн. лет, чтоб зафиксировать первый распад Пангеи и менее 180 млн. лет до полного распада и образования настоящего географического положения материков.

Все столкновения сопровождались вздыбливанием горных пород и образованием линий гор.  Аппалачи и Уральские горы, горы Шотландии. Северной Америки и пр. Тщательное изучение их пород, совпадения в их составе, подтверждает теории столкновения тектонических плит. Такое совпадение в породах в местах предполагаемых разрывов материков на руку геологам искателям, прогнозирующим присутствие одной породы на разных континентах.

Земля в будущем

Поскольку дрейф континентов продолжается ученый мир позволяет себе делать прогнозы о будущем планеты. Тщательное изучение прошлого позволяет конкретизировать будущее, делать поправки на воздействие человечества в природные процессы.

Во временной шкале прогноза будущего планеты возможны ошибки. Так не случился ледниковый период и без тяжелых последствий прошел парад планет. Но остановить движение континентов не возможно, а прорисовать их путь реально. Поэтому многие геологи совпадают во мнениях о столкновении всех континентов в один — Пангея (Проксима или Ультима — мнения расходятся).

Как вы считаете, возможно ли спрогнозировать будущее движение континентов? Делитесь своим мнением в ! А также смотрите видео об одном континенте на планете Земля.

Теории Вегенера.

Немецкий астроном, метеоролог и геофизик Альфред Вегенер работал независимо от Тейлора. Особо ему было интересно изменение глобально климата на протяжении геологического периода. Он хотел разгадать многочисленные загадки, которые возникли при изучении ископаемых материалов.

Например, под слоем снега и льда в Гренландии были найдены окаменелые остатки тропических растений. А образцы пород показывали, что ледниковые щиты в старину покрывали тропические зоны Южной Америки и юг Африки.

Ответы на эти вопросы Вегенер дал в своей книге, которая называется Die Enstehung der Kontinente und Ozeane («Происхождение континентов и океанов», 1915 г.). Он утверждал, что в те времена, когда в Гренландии росли тропические леса, она должна была располагаться неподалеку от экватора.

А когда большие пространства Южной Америки и Африки были под слоем льда, то эти участки суши должны были группироваться вокруг Южного Полюса. Иными словами, должен был иметь место дрейф материков.

Однако теория дрейфа континентов стала общепринятой лишь в 1950—1960-е годы, когда уже никто не мог игнорировать огромный массив данных, которые свидетельствовали в ее пользу.

Появился новый термин – тектоника плит. Согласно этой теории, континенты перемещаются со скоростью от 1 до 10 см в год, «сидя верхом» на огромных плитах, из которых состоят твердые наружные слои Земли.

Принятие этой теории тектоники плит обозначало начало новой эры в изучении нашей планеты.

Мозаика из континентов.

Первые представления о дрейфе континентов были основаны на сходстве очертаний Южной и Северной Америк с очертаниями Африки и Европы.

Однако реальными границами континентов береговые линии не являются. Каждый из континентов окружен мелководной зоной, которая называется континентальным шельфом, и она фактически является частью континента.

Их настоящая граница проходит по верху крутого континентального склона, который ведет в океанскую бездну. Компьютерное моделирование на базе очертаний континентального шельфа на глубине примерно 1000 метров продемонстрировало гораздо более полное совпадение форм континентов, чем в случае видимых береговых линий.

Также в ходе изучения горных пород, их окаменелостей и структуры, было получено еще одно подтверждение дрейфа континентов. Например, Вегенер знал, что в прошлом было несколько ледниковых периодов.

Огромные ледниковые щиты (подобные тем, которые покрывают сегодня Гренландию и Антарктиду) (подробнее об Антарктиде читайте здесь) при похолодании глобального климата охватывают большие территории.

Под действием силы тяжести распространяются ледники, а вмерзшие в нижний слой льда камни, царапают земную поверхность, оставляя борозды, которые называются ледниковой штриховкой.

Ледник, кроме того, за собой оставляем морену – слои обломков твердой породы, — которая образует отложения, именуемые тиллитами.

Что такое дрейф материков

Дрейф материков – это перемещение континентов. Основоположник теории о дрейфе материков Альфред Вегенер полагал, что континенты двигаются по базальтам океанического дна. После трагической гибели Вегенера в научных кругах о гипотезе забыли.
Весьма веские данные в пользу теории Вегенера о дрейфе материков (перемещении материков) были получены геологами, работавшими в южном полушарии. Оказалось, что пермокарбоновое оледенение по своей интенсивности и площади распространения превосходило недавнюю плейстоценовую ледниковую эпоху. Полевые геологические исследования обнаружили следы этого оледенения в Южной Америке, Африке, Австралии, Индии, Антарктиде и на Мадагаскаре. Геологи, изучавшие тиллиты (моренные образования, принесенные и оставленные древними ледниками) и ископаемые растения, смогли провести их возрастную корреляцию на разных континентах. Если исходить из того, что материки всегда находились в своем современном положении, то установленные факты противоречат всем данным геологии и палеонтологии. Объединение районов древнего оледенения в единое целое не только приводит в соответствие геологические факты, но и свидетельствует о том, что современные материки прежде были смещены к Южному полюсу. А это в свою очередь позволяет объяснить существование в то же геологическое время тропических условий, господствовавших в Северной Европе.

Смерть океана

Океан Тетис был стиснут двумя плитами, когда Индийская плита столкнулась с Евразийской и сместилась под него. Когда материковая земная кора Индии столкнулась с корой Азии, она покоробилась, и образовались Гималаи. Часть мелкого материкового шельфа океана Тетиса в этом процессе приподнялась, так что морские раковины теперь находят в Гималаях, на высоте нескольких тысяч метров.

Как образуются острова

Некоторые острова образуются из обломков гранитной земной коры, оторвавшихся от материков и оставшихся на прежнем месте. Так, например, Сейшельские острова были частью или в «горячих точках». «Горячие точки» — места, где потоки магмы поднимаются на поверхность из земной мантии. «Горячие точки» неподвижны, и цепь вулканов образуется по мере того, как плита движется над ними. Известно 16 «горячих точек» в том числе Гавайский архипелаг и острова Товарищества. Мидуэй — самый старый из Гавайских островов, наиболее удаленный от «горячей точки».

Вулканические океанские острова часто превращаются в атоллы, если они расположены в районах теплого климата. Сначала остров обрамляет коралловый риф, а по мере того как остров погружается, риф продолжает расти. В конце концов, центральный остров может исчезнуть, а на его месте остается лагуна, окруженная коралловым рифом.

Приливные волны почти не связаны с приливами. Обычно их вызывают подводные вулканические извержения, или землетрясения, создающие перемещение водных масс и высокие волны. Лава в форме подушек образуется, когда вулканическое извержение происходит под водой. Поскольку вода быстро охлаждает лаву, она принимает странную округлую форму. Острова часто имеют уникальные виды растений и животных. На островах материкового происхождения встречаются виды, которые могут быть потомками существовавших на материке тысячи лет назад, — такие, как морской кокос на Сейшельских островах. Другие виды животных и растений достигают океанских островов благодаря ветру, океанским течениям и плавучим предметам, таким, как бревна, или же их перевозят люди.

Дальнейшее развитие концепций мобилизма

В 1960-е годы в ходе картирования дна Мирового океана были открыты срединно-океанические хребты, происхождение которых было неизвестно. Вскоре Р. Дитц и Г. Хесс выдвинули гипотезу спрединга. Согласно этой гипотезе, в мантии происходит конвекция со скоростью около 1 см/год. Восходящие ветви конвекционных ячеек выносят под срединно океаническими хребтами мантийный материал, который обновляет океаническое дно в осевой части хребта каждые 300—400 лет. Континенты не плывут по океанической коре, а перемещаются по мантии, будучи пассивно впаяны в литосферные плиты. Согласно концепции спрединга, океанические бассейны — структуры непостоянные, неустойчивые, континенты же — устойчивые.

В 1963 г. гипотеза спрединга получила мощную поддержку в связи с открытием полосовых магнитных аномалий океанического дна. Они были интерпретированы Р. Мэйсоном и независимо Ф. Вайном и М. Мэтьюзом как запись инверсий магнитного поля, зафиксированная в намагниченности базальтов дна океана. После этого теория о тектонике плит получила широкое признание — всё больше ученых стали понимать, что именно эта теория дает реальные объяснения сложнейшим земным процессам. В настоящее время научные представления о строении и движении литосферы основаны именно на концепции о тектонике литосферных плит.

Теория дрейфа материков

Теория литосферных плит берет свое начало из теории дрейфа материков. Еще в XIX в. многие географы отмечали, что при взгляде на карту можно заметить, что берега Африки и Южной Америки при сближении кажутся совместимыми (рис. 6).

Появление гипотезы движения материков связывают с именем немецкого ученого Альфреда Вегенера (1880-1930) (рис. 7), который наиболее полно разработал эту идею.

Вегенер писал: «В 1910 г. мне впервые пришла в голову мысль о перемещении материков…, когда я поразился сходством очертаний берегов по обе стороны Атлантического океана». Он предположил, что в раннем палеозое на Земле существовали два крупных материка — Лавразия и Гондвана.

Лавразия — это был северный материк, который включал территории современной Европы, Азии без Индии и Северной Америки. Южный материк — Гондвана объединял современные территории Южной Америки, Африки, Антарктиды, Австралии и Индостана.

Между Гондваной и Лавразией находилось первое морс — Тетис, как огромный залив. Остальное пространство Земли было занято океаном Панталасса.

Около 200 млн лет назад Гондвана и Лавразия были объединены в единый континент — Пангею (Пан — всеобщий, Ге — земля) (рис. 8).

Рис. 8. Существование единого материка Пангеи (белое — суша, точки — неглубокое море)

Примерно 180 млн лет назад материк Пангея снова начал разделяться на составные части, которые перемешались но поверхности нашей планеты. Разделение происходило следующим образом: сначала вновь появились Лавразия и Гондвана, потом разделилась Лавразия, а затем раскололась и Гондвана. За счет раскола и расхождения частей Пангеи образовались океаны. Молодыми океанами можно считать Атлантический и Индийский; старым — Тихий. Северный Ледовитый океан обособился при увеличении суши в Северном полушарии.

Рис. 9. Расположение и направления дрейфа континентов в меловой период 180 млн лет назад

А. Вегенер нашел много подтверждений существованию единого материка Земли. Особенно убедительным показалось ему существование в Африке и в Южной Америке остатков древних животных — листозавров. Это были пресмыкающиеся, похожие на небольших гиппопотамов, обитавшие только в пресноводных водоемах. Значит, проплыть огромные расстояния по соленой морской воде они не могли. Аналогичные доказательства он нашел и в растительном мире.

Интерес к гипотезе движения материков в 30-е годы XX в. несколько снизился, но в 60-е годы возродился вновь, когда в результате исследований рельефа и геологии океанического дна были получены данные, свидетельствующие о процессах расширения (спрединга) океанической коры и «подныривания» одних частей коры под другие (субдукции).

География

Теория Вегенера

Файл:Alfred Wegener 1910.jpg Альфред Вегенер в 1910 году

Первую научную теорию медленного дрейфа материков сформулировал немецкий метеоролог и геолог Альфред Вегенер. В 1912 он указал на многочисленные сходства в геологическом строении континентов, а также на общность ископаемой флоры и фауны в геологическом прошлом. Веским доказательством было также совпадение климата в отдаленных эпохах.

Вегенер утверждал, что сначала на поверхности Земли возник тонкий слой гранитных пород. Со временем гранитные глыбы сконцентрировались в один большой праконтинент — Пангею, что произошло около 570—280 млн лет назад. Тогда же образовался праокеан, который окружал эту сушу. Затем Пангея раскололась и продолжала распадаться на более мелкие части. Эта революционная для тех лет теория достаточно просто объясняла многие непонятные геологические факты.

Механизм движения континентов Вегенер обосновал действием центробежных сил в результате вращения Земли и взаимным притяжением Земли, Солнца и Луны. Таким образом он объяснял отдаление Северной Америки от Европы и Африки, возникновение Атлантического океана, а также интенсивное образование грандиозных складчатых горных цепей Кордильер и Анд во фронтальной части обоих американских материков, надвигающихся на тихоокеанскую платформу. Дрейфование континентов от полюсов в направлении экватора, вызванное вращательным движением Земли, привело к столкновению Европы и Африки, в результате чего в Африке образовались Атласские горы, а в Европе — Альпы, Карпаты, Динарское нагорье и другие горные цепи. Появление Гималаев в свою очередь было результатом столкновения Деканского нагорья с Азией. Эти молодые горные цепи возникли в результате медленного движения континентов почти перпендикулярно к общепризнанным по Вегенеру направлениям дрейфа. Более старые горные цепи ориентированы в иных направлениях, которые Вегенер объяснял другим в то время местоположением как полюсов, так и оси вращения Земли, от которых зависело направление дрейфа. Гипотеза Альфреда Вегенера получила название «Теории мобилизма», от mobile — «движение», «подвижный».

Выдающиеся люди о движении континентов

Геологом Ф.Б.Тейлором в начале прошлого столетия доказывалась теория вынужденного дрейфа из-за вызванного им же роста горных хребтов. Также геофизик, астроном и метеоролог А.Вегенер основывал свои теории на находках во льдах Гренландии (там были обнаружены окаменелости растений с тропического пояса), определил ей место в прошлом у экватора. Америка и Африка, исходя из их состояния почв определенно занимали место ближе к Южному полюсу. Фактов, доказывающих существования дрейфа континентов, предостаточно.

К концу 20-го столетия желающих оспаривать эти теории ученых не нашлось, так подтверждающих теорию тектоники плит фактов набралось неоспоримое множество. Сущность теории — скорость движения континентов — 1-10 см в год.

Ученые современного мира опровергают эту теорию, доказывая исследованиями об увеличении скорости дрейфа плит. Прошедшая конференция в Калифорнии позволила профессору К.Конди ознакомить научный мир с теорией ускорения движения, происходящим вразрез с охлаждением Земли. По его мнению, конвекционные потоки выделяющегося из недр планеты тепла являются движущей силой восьми больших и многих не крупных плит. В основе теории Конди лежит изучение геомагнитного поля в земной коре.

Конкретные цифры новой скорости в опубликованных в журнале Precambrian Research наблюдениях не приводятся, но доказывают, что на протяжении последних 2-х миллиардов лет прослеживается ускорение столкновений материков и снижение возрастов океанских бассейнов.

Структура горных пород.

Также эту историю подтверждала структура горных пород. Так, большинство пород в зоне Сахары в Северной Африке имеют солидный возраст – около 2 миллиардов лет.

А рядом находятся помоложе породы, которым всего 550 миллионов лет. Между новыми и старыми породами, которые достигают берегов Атлантики в районе Аккры, столицы Ганы, есть очень четкая линия раздела.

Также и по ту сторону океана, в Сент-Луисе, Бразилия, эта линия тоже прослеживается, еще и в точности там, где сторонники дрейфа континентов и предсказывали. Явно, что этот факт свидетельствует в пользу справедливости этой теории.

Для геологов-разведчиков очень важно подобие структур пород. Например, если в континентальном шельфе Центральной Америки найдена нефть, значит, существует вероятность, что и у берегов Южной Америки, вблизи того места, где оба континента ранее соединялись, тоже обнаружатся подобные залежи

В ходе изучения палеомагнетизма (т. е. «древнего магнетизма»), теория тектоники плит также получила поддержку. Железные минералы намагничивались в то время, когда из расплавленных пород формировались новые породы.

Как только в породе затвердевали частицы руды, уже на их расположение дальнейшие изменения магнитного поля Земли не влияли.

Это означает то, что магнитные частицы, которые обнаружены в горных породах, могут служить для определения положения магнитного полюса Земли в эпоху формирования этих пород.

P.S. Интересные факты

  1. Согласно тектонике плит, Россия не должна претендовать на Аляску (а также часть Чукотки и Якутии), так как они находятся на Северо-Американской плите.
  2. И, опять же, согласно тектонике плит, современные материки не стоят на месте, а изменяют положение на 1-2 см в год.
  3. На Земле есть 5 океанов: Северно-Ледовитый, Атлантический, Тихий, Индийский и Южный. Они огромны и занимают большую часть нашей планеты. Во времена Пангеи почти всё то же количество воды находилось в одном единственном океане – Панталасса. Течения в этом доисторическом океане были другими – не такими, как сегодняшние: например, движение течения осуществлялось на более большой глубине, не было сильных приливов и отливов. Праокеан был очень спокойным и температура воды не сильно отличалась от современной.
  4. Центральные части современных материков были очень засушливыми, во время существования Пангеи там почти не шли дожди. Климат, напоминающий пустыню, был связано с тем, что эти территории были окружены высокими горами, которые сдерживали приток дождевых облаков в определенные регионы.

11 интересных фактов о человеческих ступнях

10 ошибок Адольфа Гитлера, свидетельствующие о его слабоумии

Как пишется «как будто» (союз и частица) и почему

Выбор ламп для дома

Как проехать за тридевять земель — в тридесятое царство. Строим маршрут

Почему древняя египтянка была так похожа на Майкла Джексона

Что такое кинетическая энергия

8 скептических реакций на революционные изобретения

Евгений Тутлаев

Очень нравится писать о путешествиях и туризме! Открыт и буду рад сотрудничеству с турфирмами, гидами, организаторами путешествий, авиаперевозчиками! Пишите!

Оцените автора