| Mobilisme |
|---|
Mobilisme er en videnskabelig retning i geologi , et koncept, der tillader betydelige (op til tusindvis af kilometer) horisontale bevægelser af dele af jordskorpen eller litosfæren , inklusive kontinenter. Der er flere mobilistiske hypoteser og teorier. Disse omfatter den almindeligt kendte og nu praktisk taget accepterede teori om pladetektonik .
Begrebet modsat mobilisme, som benægter store horisontale bevægelser af dele af jordskorpen og litosfæren, kaldes fixisme .
Selv i de store geografiske opdagelsers tid blev der bemærket en slående lighed i omridserne af kystlinjer på begge sider af Atlanterhavet. Denne kendsgerning blev bemærket af den engelske filosof Francis Bacon i hans New Organon i 1620. Senere blev det foreslået, at kontinenterne kunne adskilles som følge af syndfloden [1] .
Andre fakta var også kendt, der kunne føre forskeren til ideen om betydelige vandrette bevægelser af dele af jordens overflade. Således indikerede M. V. Lomonosov i sit essay "On the Layers of the Earth", der rapporterede om resultaterne af resterne af varmeelskende planter og dyr i polarlandene, at to forskellige forklaringer på dette fænomen blev foreslået. Ifølge den første handler det om klimaforandringer som følge af ændringer i hældningen af jordens akse. Den anden forklaring er bevægelsen af land fra en region til en anden "ved kraften af underjordisk handling" [2] .
Nogle skrifter fra det 19. århundrede antydede, at en ændring i jordens rotationshastighed kunne føre til forskydning af kontinenterne. Blandt forfatterne til sådanne ideer er K. Kloden, Streffler, såvel som den russiske amatørastronom E. V. Bykhanov , forfatter til bogen "Astronomiske fordomme og materialer til at kompilere en ny teori om dannelsen af et planetsystem", udgivet i 1877 [2] ] [3] [4] .
Men sådanne synspunkter var dårligt argumenteret, deres forfattere tyede ofte til nogle ukendte kræfter i løbet af forklaringen. Det er ikke overraskende, at disse ideer ikke modtog berømmelse og anerkendelse [2] .
En anden forfatter, der udtrykte ideer, der lidt ligner mobilistiske, var den franske geograf Antonio Snyder-Pellegrini (i en anden transskription af Snyder-Pellegrini). Han skitserede sine kosmogoniske synspunkter i bogen "The Universe and Its Secrets Revealed" ( fransk "La Création et ses mystères dévoilés" ), udgivet i Paris i 1858 [5] . Jordens historie blev betragtet i den inden for rammerne af den Gamle Testamentes historie om verdens skabelse og syndfloden . Ifølge Snyder-Pellegrinis ideer undslap vulkanske gasser fra jordens indvolde langs en gigantisk meridional revne, der skubbede kontinenterne fra hinanden, og Atlanterhavet blev dannet i stedet for revnen. Gassernes gennembrud førte til en pludselig komprimering af Jorden, som et resultat af hvilket vand strømmede ud på kontinenterne og forårsagede en oversvømmelse [6] .
Som begrundelse for sine synspunkter pegede forfatteren på den slående lighed mellem konturerne af Atlanterhavets vestlige og østlige kyster. Derudover bemærkede han ligheden mellem fossile planter og kulforekomster i Europa og Amerika [1] . Disse beskrivelser blev ledsaget af en illustration, som skildrede kloden med kontinenterne i den gamle og nye verden kombineret langs kystlinjerne [5] .
Generelt var den fantastiske Snyder-Pellegrini-hypotese ret dårligt understøttet af beviser. Derudover var det baseret på begrebet katastrofe , som allerede havde mistet popularitet . Denne idé blev ikke taget alvorligt af datidens videnskabelige samfund og blev hurtigt glemt [6] .
I 1879 udgav den britiske astronom og matematiker George Howard Darwin sit arbejde, som undersøgte månens oprindelse. Ifølge hans hypotese dannede Jorden og Månen engang et enkelt roterende legeme, men senere brød Månen væk fra Jorden [6] [7] .
J. G. Darwins hypotese blev understøttet af den britiske geolog pastor Osmond Fisher . I sin bog Physics of the Earth Crust , udgivet i 1881, foreslog han, at adskillelsen af Månen fra Jorden ikke kun førte til dannelsen af Stillehavets depression, men også forårsagede vandrette bevægelser og brud af den kontinentale granitbark. Senere blev ideen om kontinenternes splittelse og bevægelse som et resultat af Månens adskillelse udviklet af den amerikanske astronom og matematiker William Henry Pickering i 1907, og også af Howard B. Baker i 1911 [6] . Men i sidste ende blev hypotesen om månens centrifugale adskillelse afvist.
I 1880 udgav den schweiziske naturforsker G. Wettstein værket "Flows of solid, liquid and gaseous materials and their significance for geology, astronomi, climatology and meteorology". I den udtrykte forfatteren ideen om at flytte kontinenterne i vestlig retning som et resultat af virkningen af tidevandsbølger, der opstår i jordens viskøse-flydende stof under påvirkning af soltiltrækning [2] [3] .
I 1910 foreslog den amerikanske geolog Frank Barsley Taylor en ny hypotese, der forsøgte at forklare fremkomsten af middelhavsfoldebæltet ved kontinenternes bevægelser. Ifølge F. B. Taylor var den oprindelige kontinentale skorpe på den nordlige halvkugle koncentreret i polarområderne og dannede et enkelt kontinent Laurasia . Efterfølgende skiftede det langsomt mod syd, brød fra hinanden og dannede nye kontinenter. Samtidig blev Grønland betragtet som en rest af et ældgammelt massiv, hvorfra Europa og Canada brød ud, og det indiske subkontinent - som et tilbageholdende stop, foran hvilket dynger af Himalaya og Pamir blev dannet [5] [6 ] .
I efterfølgende værker forsøgte F. B. Taylor at forklare årsagen til sådanne bevægelser. Ifølge ham blev Månen fanget af Jordens tyngdekraft i kridtperioden , mens den var meget tættere på Jorden end i dag, og tidevandskræfterne var så store, at de kunne forårsage bevægelse af hele kontinenter [6] .
Denne hypotese fik ikke megen resonans, da mange af dens bestemmelser virkede tvivlsomme. For det første, ved at forbinde bjergbygning med den påståede fangst af Månen og bevægelsen af kontinentale masser, kunne hun ikke forklare de bjergbygningsprocesser, der fandt sted i tidligere epoker. For det andet, med så betydelige tidevandskræfter, ville Jordens rotation blive bremset som følge af den resulterende friktion [5] .
Grundlaget for teoretisk geologi i det tidlige 20. århundrede var kontraktionshypotesen , ifølge hvilken Jorden afkøles som et bagt æble, og rynker vises på den i form af bjergkæder. Disse ideer blev udviklet af teorien om geosynclines , skabt på grundlag af studiet af foldede strukturer. Denne teori blev formuleret af J. Dan , som tilføjede princippet om isostasi til kontraktionshypotesen . Ifølge dette koncept består Jorden af granitter (kontinenter) og basalter (have). Når Jorden komprimeres i oceanernes -trug, opstår der tangentielle kræfter, der lægger pres på kontinenterne. Sidstnævnte rejser sig op i bjergkæderne og kollapser derefter. Materialet, der opnås som følge af ødelæggelse, aflejres i fordybningerne.
Denne ordning blev modarbejdet af den tyske meteorolog Alfred Wegener . Den 6. januar 1912 talte han ved et møde i det tyske geologiske selskab med en rapport om kontinentaldrift. Den oprindelige præmis for skabelsen af teorien var sammenfaldet af konturerne af Afrikas vestkyst og Sydamerikas østkyst . Hvis disse kontinenter flyttes, vil de falde sammen, som om de er dannet som følge af opdelingen af et kontinent.
Wegener var ikke tilfreds med sammenfaldet af kysternes konturer (som gentagne gange var blevet bemærket før ham), men begyndte intensivt at søge efter beviser for teorien. For at gøre dette studerede han geologien af kysterne på begge kontinenter og fandt mange lignende geologiske komplekser, der faldt sammen, når de blev kombineret på samme måde som kystlinjen.
Paleoklimatiske rekonstruktioner blev en anden retning for at bevise teorien . Samtidig lagde han faktisk grundlaget for palæoklimatologi - videnskaben om klimagenopbygning i gamle geologiske epoker. Efter at have genoprettet positionen af klimazoner på kontinenterne i forskellige geologiske epoker, viste Wegener klart, at med den moderne indretning af kontinenterne er den klimatiske zoneinddeling af gamle geologiske epoker uforklarlig, men alt vil falde på plads, hvis vi antager, at Afrika, Amerika og Indien dannede en enkelt kontinental blok.
Palæontologiske og biogeografiske argumenter blev også bevis på teorien. Mange dyr og planter har begrænset rækkevidde på begge sider af Atlanterhavet. De er meget ens, men adskilt af en vandig ørken tusindvis af kilometer bred, er det svært for dem at tro, at de har krydset havet eller gravet transatlantiske huler.
Og endelig begyndte Wegener at lede efter geofysiske og geodætiske beviser. I 1923 tog han til Grønland for at måle dets position med høj nøjagtighed og bevise, at afstanden mellem Europa og Grønland konstant øges. Under denne ekspedition døde han, men før sin død vidste han allerede, at det videnskabelige samfund ikke accepterede hans teori.
Oprindeligt blev teorien om kontinentaldrift accepteret positivt af det videnskabelige samfund, men i 1922 blev den alvorligt kritiseret af flere kendte eksperter på én gang. Hovedargumentet imod teorien var spørgsmålet om den kraft, der bevæger pladerne. Wegener mente, at kontinenterne bevæger sig langs havbundens basalter, men dette krævede en enorm indsats, og ingen kunne nævne kilden til denne kraft. Coriolis-kraften , tidevandsfænomener og nogle andre blev foreslået som en kilde til pladebevægelse , men de enkleste beregninger viste, at alle af dem absolut ikke er nok til at flytte enorme kontinentale blokke.
Kritikere af Wegeners teori satte spørgsmålet om den kraft, der bevæger kontinenterne, på spidsen, og ignorerede alle de mange fakta, der ubetinget bekræftede teorien. Faktisk fandt de det eneste problem, hvor det nye koncept var magtesløst, og uden konstruktiv kritik afviste de hovedbeviserne. Efter Alfred Wegeners død blev teorien om kontinentaldrift forkastet, og langt størstedelen af forskningen blev fortsat udført inden for rammerne af teorien om geosynkliner. Sandt nok måtte hun også lede efter forklaringer på historien om dyrs bosættelse på kontinenterne; til dette blev der opfundet landbroer, der forbandt kontinenterne, men styrtede ned i havets dybder. Dette var endnu en fødsel af legenden om Atlantis. Det er værd at bemærke, at ikke alle videnskabsmænd anerkendte verdensmyndighedernes dom og fortsatte med at søge efter beviser for kontinenternes bevægelse. Således forklarede Du Toit dannelsen af Himalaya-bjergene ved kollisionen mellem Hindustan og den eurasiske plade.
Nogle forskere, såsom S. W. Carey , har tilskrevet tektoniske bevægelser til Jordens udvidelse. De mente, at som et resultat af transformationer af stof i kappen, dets overgang til en mindre tæt tilstand, øges klodens størrelse [8] .
En af de mest radikale hypoteser om den ekspanderende Jord blev foreslået i 1933 af Ott Christoph Hilgenberg [9] [10] . Efter hans mening havde Jorden indtil midten af Kridttiden en diameter, der var halvdelen af den moderne og var fuldstændig dækket af kontinental skorpe, og så begyndte den at udvide sig hurtigt, og kontinentalskorpen blev revet i stykker, som blev til kontinenter. Den ungarske geofysiker Egyed havde lignende synspunkter. Dette koncept modsagde dog mange geologiske fakta og blev ikke støttet af flertallet af forskere [11] .
Ideen om underkrustale strømme i kappen blev fremsat i 1906 af den østrigske geolog og opdagelsesrejsende i Alperne, Otto Ampferer . Han mente, at situationen med kompression i de dækfoldede strukturer er forbundet med at skubbe hårde blokke under dem - kratoner, som opstår under påvirkning af faldende subcrustalstrømme [12] . Senere blev denne idé brugt af den britiske geolog Arthur Holmes , som i slutningen af 1920'erne og begyndelsen af 1930'erne foreslog en ny hypotese om mekanismen for bevægelsen af kontinenterne [12] .
I begrebet A. Holmes blev en vigtig rolle tildelt den naturlige radioaktivitet af klipper. Nedbrydningen af radioaktive isotoper i jordskorpen blev betragtet som den vigtigste kilde til varmestrøm fra Jordens indre og drivkraften i endogene geologiske processer. Ifølge A. Holmes synspunkter kan den frigivne varme forårsage smeltning af jordens kappeklipper og fremkomsten af konvektiv underskorpestrømme i kappen på grund af ujævn opvarmning [5] [6] .
Samtidig kan kontinenterne de steder, hvor der opstår stigende strømme af opvarmet stof, rives fra hinanden og flyttes fra hinanden i forskellige retninger, og der opstår udstrømninger af basaltmagma i det dannede oceaniske bassin [5] .
Samme sted, hvor nedadgående strømme dannes, trækkes sektioner af jordskorpen dybt ind i jorden, danner "rødder" eller fortykkelser og gennemgår metamorfoseprocesser , og på overfladen opstår et miljø med akkumulering og komprimering af sedimenter, folder og overstød. opstår, opstår bjergbygning. Fragmenter af skorpen trukket dybt under påvirkning af højtryk omdannes til eklogitter . Dykker dybere og dybere, de opvarmes og smelter og danner magma, som stiger op og forårsager manifestationer af vulkanisme på kontinenterne [5] .
Selvom denne hypotese så mere plausibel ud end A. Wegeners konstruktioner, anerkendte A. Holmes selv dens spekulative karakter og mangel på beviser. Efter hans mening var arbejdet fra mange generationer af forskere påkrævet for at teste denne hypotese [5] . Dette koncept formåede ikke at ryste de fleste geologers skepsis over for mobilisme, som udviklede sig i 1930'erne [6] .
Med fornyet kraft blussede kampen op mellem fiksisterne, der gik ind for fraværet af væsentlige horisontale forskydninger, og mobilisterne, der argumenterede for, at kontinenterne flyttede sig, i 1960'erne, hvor man fandt nye tilgange til at forstå tektoniske processer som følge af bl.a. undersøgelsen af havbunden.
I begyndelsen af 1960'erne blev der udarbejdet et topografikort over bunden af verdenshavet, som viste, at midt-ocean-rygge er placeret i midten af oceanerne , som rejser sig 1,5-2 km over de afgrundsfyldte sletter dækket af sedimenter. Disse data gjorde det muligt for R. Dietz og G. Hess i 1962-1963 at fremsætte spredningshypotesen ( spredning af havbunden - "spredning af havbunden") . Ifølge denne hypotese forekommer konvektion i kappen med en hastighed på omkring 1 cm/år . Stigende grene af konvektionsceller udfører kappemateriale under midthavets højdedrag, som fornyer havbunden i den aksiale del af højderyggen hvert 300-400 år. Kontinenter flyder ikke på havskorpen, men bevæger sig langs kappen og bliver passivt loddet ind i de litosfæriske plader. Ifølge begrebet spredning er strukturens havbassiner ustabile, ustabile, mens kontinenterne er stabile.
I 1963 fik spredningshypotesen stærk støtte i forbindelse med opdagelsen af båndmagnetiske anomalier på havbunden. De blev fortolket af R. Mason og uafhængigt af F. Vine og M. Mathews som en registrering af magnetiske feltvendinger , fikseret i magnetiseringen af havbundens basalter. Derefter begyndte pladetektonikken sin "sejrsmarch": flere og flere videnskabsmænd begyndte at forstå, at det var denne teori, der gav reelle forklaringer på de mest komplekse jordiske processer.
Selvom de fleste geologer, herunder kinesere, anerkendte de grundlæggende bestemmelser i teorien om tektoniske plader, var situationen anderledes i USSR.
I 1930'erne gjorde M. A. Usov det klart, at ideer med oprindelse i den kapitalistiske verden ikke skulle tillades, og at alle videnskabelige teorier skulle tilfredsstille marxismens og den dialektiske materialismes krav. Dette helligede disse teorier baseret på en ubevægelig jordskorpe, hvor "kampen mellem to modsatrettede kræfter ... sammentrækning og ekspansion" ændrer sig, og hvor "undertrykkelse er erstattet af et revolutionært stadium."
Professor ved Moscow State University, tilsvarende medlem af USSR's Videnskabsakademi V. V. Belousov , som i 1960-1970 stod i spidsen for USSR's Interdepartmental Geophysical Committee [2] , forsøgte at godkende hans "teori om havdannelse". I denne teori dannes havbassiner, når jordskorpen falder sammen, og synkehullet fyldes med smeltet magma.
I slutningen af 1970'erne var der svage tegn på forandring. Sovjetiske geologer har været involveret i et større dybhavsboreprojekt, Deep Sea Drilling Project, i flere år. Men sovjetiske akademiske geologer afviste dybest set de resultater, der viste sig at være revolutionerende for geologisk videnskab som helhed.
På nuværende tidspunkt er denne fortid synlig i terminologien, som på et tidspunkt ikke blev populariseret af videnskabsmænd, men af amatører. Selve navnepladetektoniske teori bruges sjældent korrekt.
Pladetektonik er nu blevet bekræftet i nogle tilfælde ved direkte målinger af pladehastigheder ved interferometri af stråling fra fjerne kvasarer . Resultaterne af mange års forskning bekræftede delvist de vigtigste bestemmelser i teorien om pladetektonik.