В чем заключается гипотеза дрейфа материков кратко

04.10.202309.07.2022 admin 0 Comments

Гипотеза дрейфа материков Вегенера

Мысль о том, что континенты были некогда соединены в единое целое, отнюдь не нова: ее высказал Фрэнсис Бэкон (1561-1626) еще в 1620-х годах, а в 1668 году французский теолог Франко Плаке опубликовал книгу, название которой в переводе с французского выглядит следующим образом: «Распад большого и малого мира, где показано, что до всемирного потопа Америка не была отделена от других частей света».

Первая карта, показывающая взаимное соответствие очертаний континентов, опубликована в 1858 г. Антонио Снидером, который обосновывал свою теорию сходством окаменелых растений, обнаруженных в различных частях Северной Америки и Европы.

Гипотеза (теория) учёного Альфреда Вегенера

С теорией дрейфа материков наиболее тесно связано имя немецкого ученого А. Вегенера (1880-1930). Изучая астрономию, Альфред Вегенер увлекся метеорологией и геофизикой. В 1912 году он прочел цикл лекций на эту тему и напечатал свою первую статью. В 1915 г. опубликована классическая монография А. Вегенера «Происхождение материков и океанов» (впервые издана в русском переводе в 1925 г.). Несколькими годами раньше Вегенера ту же теорию выдвинул американец Фрэнк Б. Тейлор.

Внимание Вегенера, как и его предшественников, к идее дрейфа материков было вызвано их очертаниями на карте мира. Ученый искусно реконструировал древние материки и в подтверждение своей точки зрения привлек тщательно собранные геологические, геодезические, геофизические, палеонтологические и палеоклиматические доказательства. Однако эти науки должны были еще существенно развиться, чтобы теория была безоговорочно признана.

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.

Движение литосферных плит

Пример: исходя из данных, Евразиатская литосферная плита и расположенная на ней Евразия год за годом движется в юго-восточном направлении. Материк дрейфует.

Соответствие геологических структур и окаменелостей

Исследования, проведенные на территории Индии и Австралии, доказали существование былых связей между континентами. Так, впадины пермского возраста в северо-западной Австралии соответствуют аналогичным бассейнам Индии, а Восточная Австралия по геологическим особенностям близка Антарктиде. Тесные связи между геологическим строением Западной Африки и Бразилии дают еще одно доказательство того, что прежде они соединялись. В Западной Африке наблюдается четкая граница между древними породами, возраст которых 2 млрд. лет, и более молодыми формациями, насчитывающими около 400 млн. лет. Эта граница проходит близ Аккры в Гане и далее в юго-западном направлении погружается в Атлантический океан. Ее продолжение было обнаружено геологической экспедицией в Бразилии точно в предсказанном месте – у города Сан-Луиса (штат Мараньян). Свести вместе материки северного полушария, ныне далеко отстоящие друг от друга (Северную Америку, Европу и Азию), было немного труднее, но сейчас неопровержимо доказано, что некогда они составляли единый континент Лавразию. Геологи доказали, что горы Шотландии, Норвегии, Гренландии и Аппалачей в Северной Америке в истории своей были одной горной цепью.

Вегенер уделил большое внимание географическому распределению ископаемых органических остатков. До него палеонтологам приходилось предполагать существование между материками перемычек суши, сухопутных мостов, чтобы объяснить распределение некоторых ископаемых растений и животных. Допускали даже, что такие перемычки занимали площади, равные целым материкам, которые они соединяли. Долгое время считали, что эти сухопутные мосты исчезли путем постепенного оседания и погружения под воду. Детальное изучение дна океанов в последние годы опровергло эти представления. Идея же о Гондване, объединявшей Африку, Южную Америку, Антарктиду, Индию и Австралию, объясняет распределение многих ископаемых животных и растений. Например, окаменелые останки мезозавра, который не мог переплыть океан, были обнаружены только в Юго-Западной Африке (Намибия) и в Бразилии. Недавние исследования не только подтвердили дрейф материков, но и позволили точно установить их положение в геологическом прошлом. Важную роль сыграли здесь теории спрединга морского дна и тектоники плит. Одним из слабых мест теории Вегенера было допущение о существовании гигантских сил, требующихся для раздвижения материков. Новая теория дает убедительное объяснение природы этих движущих сил, хотя многое еще здесь остается неясным, как, например, распад первичного сверхконтинента – Пангеи.

Слово «пангея» — от греческого слова «пангайа», означающего «вся Земля».

Циклы сверконтинентов

Сущность теории дрейфа материков — видео

Автор доступно объясняет об истории становления материков, о том, что и сегодня материки не перестают двигаться и о том, какой прогноз дают ученые относительно расположения континентов, движения материков в будущем — спустя 200 млн лет. О дрейфе континентов можно смотреть, начиная с 3:16.

Современное доказательство того, что континенты подвижны — появление разломов и глубоких трещин, не связанных с работой в шахтах.

Дрейф материков — анимация

Так выглядит движение материков Земли за несколько секунд.

Источник

Теория дрейфа материков: в чём её суть, кто выдвинул гипотезу, критика

Рассматривая карту обоих полушарий нашей планеты, сложно не заметить, что очертания материков повторяют друг друга, будто рассыпанные пазлы некогда единой картинки. Мысль о том, что некогда материки составляли одно целое, но по каким-то причинам разошлись на тысячи километров, впервые была высказана ещё в начале XVII века английским учёным Бэконом.

С тех пор эта теория неоднократно формулировалась разными представителями научного мира, но подвести под неё серьёзное фактологическое обоснование удалось лишь Альфреду Вегенеру в 1912 году.

Теория Вегенера о дрейфе материков

Немецкий астроном и метеоролог А. Вегенер не был первооткрывателем этой теории, зато именно он сумел обобщить множество теоретических выкладок, наблюдений и расчётов в достаточно стройную теорию. Она была сформулирована в виде цикла лекций и статей, с которыми учёный регулярно выступал, начиная с 1912 года. Спустя три года он издал монографию «Происхождение материков и океанов», в которой изложил свои взгляды на дрейф материков, их разбегание друг от друга.

Согласно этой теории, изначально на нашей планете существовали два праматерика, условно названные Лавразией и Гондваной. Лавразия включала территории современной Евразии и Северной Америки, Гондвана – Южную Америку, Африку, Австралию и Антарктиду. Между ними пролегал океан Тетис. Однако примерно 300 миллионов лет назад Лавразия и Гондвана соединились в одно целое, образовав огромный материк, который учёный назвал Пангеей.

Около 180 миллионов лет назад Пангея была расколота на несколько частей, ставших впоследствии известными нам материками. При этом образовались два океана – Атлантический и Индийский.

Эти процессы Вегенер объяснил тем, что земная кора испытывает влияние центробежных и гравитационных сил, которые заставляют отдельные участки смещаться. В некоторых областях земная кора растягивается, результатом чего становится вулканическая активность, в других – сжимается, и на этом месте образуются протяжённые горные массивы. Ярким примером служат Анды и Кордильеры – грандиозные горные цепи, протянувшиеся вдоль тихоокеанского побережья Американского континента.

Теория Вегенера превосходно объяснила множество фактов, остававшихся до того непонятными науке – в частности, сходство геологических пород, животного и растительного мира на материках, разъединённых тысячами километров океанской воды.

Критика теории Вегенера

Концепция дрейфа материков на момент опубликования не могла внятно объяснить, какие силы приводят материки в движение. Вегенер предполагал, что они передвигаются по базальтовому дну океана в результате вращения Земли и гравитационного взаимодействия планет, но любые расчёты показывали, что центробежной силы недостаточно, чтобы вызвать такое перемещение.

Поэтому после смерти Вегенера его теория была забыта на несколько десятилетий, и в научном мире господствовала теория геосинклиналей, согласно которой причиной тектонических процессов считались некие колебательные циклы, сотрясавшие земную кору. Материки признавались неподвижными, а видовое единство флоры и фауны объяснялось наличием в прошлом неких сухопутных мостов, по которым животные переходили с материка на материк. Считалось, что впоследствии эти мосты опустились на дно океана вместе с легендарной Атлантидой, а их остатки мы сегодня можем наблюдать в виде архипелагов, нередко вытянутых в линию.

Однако в 60-х годах ХХ столетия структура океанского дна была изучена гораздо лучше, и на нём обнаружили такие же горные хребты, как и на суше. Тогда учёные вспомнили о теории дрейфа материков и внесли в неё существенные дополнения. Сегодня известно, что материки перемещаются не сами по себе, а вместе с литосферными плитами, плавающими на поверхности магмы, из которой состоит мантия планеты. На стыках литосферных плит магма периодически прорывается на поверхность, что проявляется в виде землетрясений и вулканических извержений.

Дрейф материков происходит благодаря тектоническим процессам – взаимному перемещению плит относительно друг друга. Всего на поверхности планеты насчитывается 8 крупных тектонических плит, между которыми располагаются более мелкие образования. Они перемещаются из-за конвекции – действия тепловых и гравитационных сил, формирующих в толще магмы мощные течения. Разогретые ближе к центру планеты массы поднимаются на поверхность, а их место занимают более вязкие и тяжёлые массивы магмы, потерявшие исходную температуру.

Скорость перемещения материков не превышает нескольких сантиметров в год. Математическое моделирование процесса показывает, что спустя 100 миллионов лет их очертания будут выглядеть совсем по-другому. Северная и Южная Америки сольются в единый континент, Австралия приблизится к Азии, а Атлантический океан существенно увеличится.

Источник

1149,Доказательства теории дрейфа литосферных плит — познаем по порядку

Теория Вегенера

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».

Предшественники

В конце XIX в. английский пастор и физик Османд Фишер написал книгу “Физика земной коры” (Fisher, 1889).

В этой работе О. Фишер, исходя из идеи об изостатическом равновесии материков, впервые правильно определил среднюю толщину континентальной земной коры в 20–25 географических миль, т.е. 37–46 км (в среднем около 40 км).

Свои геологические построения Фишер основывал на наблюдениях за перемещением заcтывших лавовых корок лавового озера вулкана Килауэа на Гавайях. Он заметил, что они всегда двигаются от трещин, заполнявшихся огненно-жидкой магмой (из которой при остывании и формировались сами корки) к местам их торошения и погружения в глубины расплавленной магмы лавового озера.

Фишер полагал, что на Земле существуют структур растяжения и сжатия (эта мысль очевидная сейчас, в те времена не пользовалась популярность и большинство исследователей полагали, что преобладают напражения сжатия).

На основании таких наблюдений он сделал вывод, что в таких местах как Исландия происходит ратяжение коры, а по побережью Тихого океана сжатие.

Движущим механизмом, перемещающим блоки земной коры, по мнению Фишера, служат конвективные течения вещества подкорового субстрата.

Критика теории дрейфа материков и мобилизма

Теория дрейфа материков в СССР в 1960-е гг. преподавалась в средней школе как основная теория строения Земли, а школьный атлас издания 1963 г. содержал указания на скорости и направления дрейфа материков. Тем не менее, существовали в качестве второстепенных и другие теории. Главным сторонником концепции фиксизма, резко отрицавшего мобилистские концепции, был русский геолог М. А. Усов, отстаивавший «пульсационную гипотезу» геологического развития Земли. Эту теорию поддерживал и геолог С. В. Обручев.

Теория геосинклиналей

Основой теоретической геологии начала 20-го века была контракционная гипотеза. Земля остывает подобно испеченному яблоку, и на ней появляются морщины в виде горных хребтов. Развивала эти идеи теория геосинклиналей созданная на основании изучения складчатых сооружений. Эта теория была сформулирована Дж. Дэна, который добавил к контракционной гипотезе принцип изостазии. Согласно этой концепции Земля состоит из гранитов (континенты) и базальтов (океаны). При сжатии Земли в океанах-впадинах возникают тангенциальные силы, которые давят на континенты. Последние воздымаются в горные хребты, а затем и разрушаются. Материал который получается в результате разрушения откладывается во впадинах.

Движение литосферных плит

Пример: исходя из данных, Евразиатская литосферная плита и расположенная на ней Евразия год за годом движется в юго-восточном направлении. Материк дрейфует.

Появление тектоники плит

Вяло текущая борьба фиксистов, как назвали сторонников отсутствия значительных горизонтальных перемещений, и мобилистов, утверждавших, что они всё таки двигаются, с новой силой разгорелась в 1960-х годах, когда в результате изучения дна океанов были найдены ключи к понимаю машины Земля.

К началу 60-х годов была составлена рельефа дна Мирового океана, которая показала, что в центре океанов расположены срединно-океанические хребты, которые возвышаются на 1.5-2 км над абиссальными равнинами, покрытыми осадками. Эти данные позволили Р. Дицу и Г. Хессу в 1962—1963 годах выдвинуть гипотезу спрединг(see flow spreading — растекание морского дна). Согласно этой гипотезе, в мантии происходит конвекция со скоростью около 1 смгод. 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-ем году гипотеза спрединга получает 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 тектоника плит начала победное шествие в науках о Земле. Всё больше ученых понимали, что, чем тратить время в защите концепции фиксизма, лучше взглянуть на планету с точки зрения новой теории и наконец-то начать давать реальные объяснения сложнейшим земным процессам.

Горячие точки

В 1963 году Т. Вилсон (Wilson) первым выдвинул идею, что Гавайские острова образовались в результате движения океанической литосферы над стационарной «горячей точкой». В 1971 году Морган (Morgan) предположил, что горячие точки возникают за счет вертикальных потоков в мантии — плюмов.

Для теории тектоники плит очень ценной оказалась одна особенность горячих точек — их неподвижность. Это позволило найти точки отсчета для непрерывно перемещающихся плит и определить не только относительные, но и абсолютные их перемещения.

В дальнейшем теория плюмов и горячих точек несколько отделилась от классической тектоники плит и стала применяться для объяснения чуть ли не всех внутриплитных тектонических и магматических процессов, в то время как тектоника плит использовалась для описания процессов на границах плит.

Затем последовали многочисленные исследования внутриплитного магматизма и концепция плюмов нашла широкое применение. Плюмами стали объяснять крупнейшие магматические провинции, вулканические континентальные окраины, океанические плато, разбросанные по океанической коре подводные горы (симаунты) и цепочки океанических островов.

Из концепции плюмов следует несколько предсказаний:

Соответствие геологических структур и окаменелостей

Исследования, проведенные на территории Индии и Австралии, доказали существование былых связей между континентами. Так, впадины пермского возраста в северо-западной Австралии соответствуют аналогичным бассейнам Индии, а Восточная Австралия по геологическим особенностям близка Антарктиде. Тесные связи между геологическим строением Западной Африки и Бразилии дают еще одно доказательство того, что прежде они соединялись. В Западной Африке наблюдается четкая граница между древними породами, возраст которых 2 млрд. лет, и более молодыми формациями, насчитывающими около 400 млн. лет. Эта граница проходит близ Аккры в Гане и далее в юго-западном направлении погружается в Атлантический океан. Ее продолжение было обнаружено геологической экспедицией в Бразилии точно в предсказанном месте – у города Сан-Луиса (штат Мараньян). Свести вместе материки северного полушария, ныне далеко отстоящие друг от друга (Северную Америку, Европу и Азию), было немного труднее, но сейчас неопровержимо доказано, что некогда они составляли единый континент Лавразию. Геологи доказали, что горы Шотландии, Норвегии, Гренландии и Аппалачей в Северной Америке в истории своей были одной горной цепью.

Слово «пангея» – от греческого слова «пангайа», означающего «вся Земля».