| Teoria tektoniki płyt litosfery |
Żyjemy na pozornie stabilnej powierzchni Ziemi, która co prawda w niektórych rejonach się trzęsie, czasami wybuchają na niej wulkany, lecz na ogół daje nam poczucie pewności i trwałości. Tymczasem ta twarda powłoka–
litosfera – jest w porównaniu z rozmiarami Ziemi cieńsza niż skorupka jajka. Pod nią – w
płaszczu – zachodzą procesy przypominające powolne gotowanie się bardzo gęstej cieczy, podgrzewanej przez reakcje rozpadu pierwiastków promieniotwórczych w
jądrze. Na skutek tych procesów litosfera dzieli się na fragmenty – płyty – które wzajemnie się przemieszczają, zderzają i ulegają pochłonięciu w głębi płaszcza, a jednocześnie w innych miejscach tworzą się cały czas na nowo. Ogólne prawidłowości ich zachowań opisuje teoria tektoniki płyt litosfery. Ruch płyt jest bardzo powolny w naszej „ludzkiej” skali czasu – zaledwie kilka do kilkunastu cm/rok – lecz w geologicznej skali czasu, obejmującej setki milionów lat, powoduje ciągłe przemieszczanie się kontynentów po całym globie i ustawiczne zmiany ich konfiguracji. Oceany powstają i zamykają się, kontynenty łączą się w „superkontynenty”, które z kolei znowu się rozpadają, dając miejsce nowym oceanom. Wzajemny układ kontynentów wpływa m.in. na rozkład prądów morskich w światowym oceanie, a przez to – na klimat i świat organiczny. Trzęsienia ziemi i wybuchy wulkanów są również wynikiem wzajemnych przemieszczeń płyt. Tektonika płyt litosfery określa więc warunki panujące na Ziemi – zarówno teraz, jak i w przeszłości, a odtworzenie dawnych układów kontynentów i oceanów jest kluczem do zrozumienia geologii historycznej.
Podobieństwo brzegów kontynentów rozdzielonych przez Atlantyk zauważono zaraz po sporządzeniu pierwszych w miarę dokładnych map jego wybrzeży – już w XVI w. wyrażano pogląd, że obie Ameryki zostały oderwane od Europy i Afryki. Idea ta najpełniej została ujęta przez Alfreda L. Wegenera (1880–1930) w obszernie udokumentowanej
teorii dryfu (wędrówki) kontynentów (1912, 1915). Według niej na przełomie
permu i
triasu wszystkie kontynenty były połączone w jeden superkontynent (
Pangea), a obecny układ kontynentów jest wynikiem jego rozpadu. Aby to udowodnić, Wegener porównał:
- zgodną geometrię wybrzeży kontynentów rozdzielonych obecnie oceanami,
- podobieństwo budowy geologicznej rozdzielonych obszarów,
- zasięgi występowania wymarłych zwierząt i roślin,
- dane geologiczne mówiące o rozkładzie dawnych stref klimatycznych, a zwłaszcza dotyczące paleozoicznych zlodowaceń.
To porównanie potwierdzało słuszność teorii, nie dało się jej jednak obronić na gruncie geofizycznym. Według Wegenera bloki kontynentalne miały się po prostu przesuwać po dnie oceanicznym, tymczasem geofizycy wykazali, jak ogromne siły byłyby do tego potrzebne, a także udowodnili, że byłoby to fizycznie niemożliwe bez spowodowania rozpadu kontynentu. Geolodzy, przyzwyczajeni wówczas do koncepcji dużo bardziej „stabilnej” Ziemi, również nie zaakceptowali teorii Wegenera.
Przez następne kilkadziesiąt lat zdobywano jednak nowe informacje, zwłaszcza o budowie dna oceanicznego. Poznano olbrzymi system
grzbietów śródoceanicznych, a także przebieg głębokich
rowów oceanicznych, przebadano rozkład głębokości trzęsień Ziemi pod jej powierzchnią, określono wiek różnych fragmentów dna oceanicznego oraz odtworzono dawną orientację kontynentów. Wszystkie te dane zaczęły pasować do jednego modelu i w latach 60. XX w. było już jasne, że rację miały obie strony: Wegener (bo kontynenty rzeczywiście były połączone, a następnie rozsunęły się) oraz przeciwnicy jego teorii (bo rzeczywiście nie przesuwały się po dnie oceanicznym – to dno rozrastało się między nimi).
Teoria tektoniki płyt została sformułowana około 1968 r., a późniejsze modyfikacje nie zmieniły w istotny sposób jej podstawowych założeń.
Oprócz dowodów – głównie geologicznych i paleontologicznych – przytaczanych już przez Wegenera na poparcie jego
hipotezy dryfu kontynentów teorię tektoniki płyt potwierdzają przede wszystkim zebrane w trakcie badań dna oceanicznego dane geofizyczne oraz znajomość szczegółów jego rzeźby.
Wiek dna oceanicznego
Grzbiety śródoceaniczne
Rowy oceaniczne
Rozkład ognisk trzęsień ziemi
