Дрейф континентов
Давние карты обеих Америк позволили обнаружить
поразительное сходство между береговыми линиями
Нового и Старого Света. Возник вопрос: а не были
ли когда-то одним целым эти далеко лежащие
сегодня друг от друга континенты?
В середине XIX века ученые начали собирать
свидетельства сходства окаменелых останков
(следов доисторической жизни) в породах
континентов, разделенных большим расстоянием. В
начале XX века американский геолог Фрэнк Б. Тейлор
высказал предположение, что континенты могут
медленно удаляться друг от друга. Он полагал, что
дрейф континентов мог вызвать горизонтальное
(боковое) давление, которое вытеснило вверх
породы и превратило их в длинные горные хребты.
Теории Вегенера
Независимо от Тейлора над проблемой дрейфа
континентов работал немецкий метеоролог,
геофизик и астроном Альфред Вегенер. Он особо
интересовался изменениями глобального климата
на протяжении геологического периода и хотел
разгадать многочисленные загадки, возникшие при
изучении ископаемых материалов. Например,
окаменелые остатки тропических растений были
найдены под слоем льда и снега в Гренландии, а, с
другой стороны, образцы пород показывали, что в
старину ледниковые щиты покрывали юг Африки и
Южной Америки.
Вегенер дал ответы на эти вопросы в своей книге
"Die Enstehung der Kontinente und Ozeane" ("Происхождение
континентов и океанов", 1915). Он утверждал, что в
те времена, когда тропические растения росли в
Гренландии, она должна была располагаться вблизи
экватора. А когда большие пространства Африки и
Южной Америки были покрыты льдом, эти части суши
должны были находиться вокруг Южного полюса.
Другими словами, должен был иметь место дрейф
материков.
Однако общепринятой теория дрейфа континентов
стала лишь в 1950-60-е годы, когда никто уже не мог
игнорировать огромный массив данных,
свидетельствующих в ее пользу. Появился новый
термин — тектоника плит. Согласно теории
тектоники плит, континенты перемещаются со
скоростью от 1 до 10 см в год, "сидя верхом" на
огромных плитах, на которые разбита литосфера.
Мозаика из континентов
Изначальные представления о дрейфе
континентов основывались на сходстве очертаний
Северной и Южной Америк с очертаниями Европы и
Африки.
Однако береговые линии не являются реальными
границами континентов. Каждый из них окружен
мелководной зоной, называемой континентальным
шельфом, фактически являющейся частью
континента. Их истинная граница проходит по
верху крутого континентального склона, ведущего
в абиссальную зону (глубинные участки океана).
Компьютерное моделирование на базе очертаний
континентального шельфа на глубине примерно 1000 м
продемонстрировало гораздо более точное
совпадение форм континентов.
Еще одно подтверждение дрейфа континентов было
получено в ходе изучения горных пород, их
структуры и окаменелостей. К примеру, Вегенер
знал, что в прошлом имели место несколько больших
ледниковых периодов. При похолодании
глобального климата огромные ледниковые щиты
(подобные тем, которые сегодня покрывают
Антарктиду и Гренландию) охватывали большие
территории. Ледники распространялись под
действием силы тяжести, а камни, вмерзшие в
нижний слой льда, царапали поверхность земли,
оставляя борозды, называемые ледниковой
штриховкой. Кроме того, ледник оставляет за собой
морену — слои обломков твердой породы, — которая
образует отложения, именуемые тиллитами.
Структура горных пород
Структура горных пород также подтверждала
эту теорию. Так, большинство пород в зоне Сахары в
Северной Африке имеют солидный возраст — около 2
млрд. лет. Рядом лежат породы, которым всего 550
миллионов лет. Есть очень четкая линия раздела
между старыми и новыми породами, достигающая
берегов Атлантического океана в районе г. Аккра в
Гане. Эта линия прослеживается и по ту сторону
океана в Сан-Луисе (Бразилия), в точности там, где
и предсказывали сторонники дрейфа континентов.
Этот факт явно свидетельствует в пользу
справедливости данной теории.
Теория тектоники плит получила поддержку и в
ходе изучения палеомагнетизма, что означает
"древний магнетизм". Когда новые породы
формировались из расплавленных пород,
железистые минералы намагничивались. При
отвердении жидких пород эти минералы
выстраивались в направлении магнитного поля
Земли, указывая его местонахождение на момент
формирования пород. Как только частицы руды
затвердевали в породе, на их расположение уже не
влияли дальнейшие изменения магнитного ноля
Земли. Это означает, что магнитные частицы,
обнаруженные в горных породах, могут служить для
определения положения магнитного полюса Земли в
эпоху формирования этих пород.
Свидетельствует морское дно
С помощью метода радиоизотопного
датирования ученые установили, что возраст ни
одной из океанических пород не превышал 200 млн.
лет, в то время как древнейшим из известных
континентальных пород около 3,8 млрд. лет.
Следовательно, океаны являются поздними
формациями.
Электронная топографическая съемка дна океана
выявила ряд важных признаков, включая длинные
океанические хребты, для которых характерна
сейсмическая и вулканическая деятельность. В
недрах именно этих хребтов обнаруживают самые
молодые океанические породы. Геологи убеждены,
что новые породы формируются в центре хребтов
при разъединении и отдалении плит друг от друга.
Они также обнаружили, что по мере удаления от
хребтов встречаются все более старые породы,
образующие океаническую кору.
Четыре континента
Сегодня ученые знают, что земная
поверхность постоянно изменяется. Около 420
миллионов лет назад космолетчик с далекой
планеты увидел бы четыре континента. Один из них
был бы частью нынешней Северной Америки, второй
— частью современной Европы. Третий континент,
называемый геологами Ангарой, представлял собой
тогда часть сегодняшней Азии, а четвертый
объединял южные континенты. Ему геологи дали имя
Гондвана.
Перемещение плит привело к столкновению
североамериканской и европейской
континентальных плит, в результате чего из
смятых в складки пород на краях континентов
образовались горные хребты. К фрагментам этого
хребта сегодня относятся северные отроги
Аппалачей в Северной Америке, горы на востоке
Гренландии, на западе Ирландии и Шотландии, а
также горы в Норвегии и Швеции. Этот новый
континентальный массив называется Еврамерика.
Распад Пангеи
Около 275 миллионов лет назад произошло
столкновение Еврамерики и Ангары, на месте
которого возникли Уральские горы. Тогда
соединились три плиты, образовав при этом
гигантскую часть суши под названием, Лавразия.
Вначале Лавразию и Гондвану разделяло древнее
море Тетис, но вскоре оба континента соединились
и образовали единый континентальный массив —
Пангею.
В течение последних 180 миллионов лет Пангея
распалась, и в результате перемещения плит
континенты заняли свое нынешнее положение. Но
перемещение все еще продолжается, и ученые
сегодня могут делать предположения о том, как
будет выглядеть наша планета в будущем. Поэтому
современная карта мира — это всего лишь снимок
одного момента в геологическом времени Земли.
|
