Tektonika płyt

Ziemia ma najsilniejsze pole magnetyczne ze wszystkich planet lądowych, o właściwościach podobnych do dipola magnetycznego lub magnesu sztabkowego. Gdy świeżo wyemitowane skały wulkaniczne stygną lub osady powoli osadzają się w jeziorach lub głębokich basenach oceanicznych, minerały magnetyczne w nich zawarte ustawiają się zgodnie z polem magnetycznym Ziemi. Ta magnetyczna orientacja zostaje zachowana w skale. Starożytne nachylenie i deklinacja tych skał mogą być następnie mierzone przy użyciu czułego sprzętu analitycznego.

Jak kontynent przesuwa się nad powierzchnią Ziemi, kolejno młodsze skały tworzące się na i w obrębie tego kontynentu będą rejestrować różne pozycje paleomagnetyczne, które będą się różnić w zależności od położenia kontynentu, kiedy skała została uformowana. W efekcie położenie biegunów zachowanych w skałach o różnym wieku będzie pozornie odbiegać od obecnego położenia biegunów magnetycznych (rys. 4a). Łącząc pozorne pozycje tych wcześniejszych biegunów, generowana jest ścieżka pozornej wędrówki polarnej (APW). Obecnie wiadomo, że bieguny magnetyczne Ziemi w rzeczywistości nie odchylają się w ten sposób, a zmiany przedstawione na ścieżkach APW są po prostu wynikiem przemieszczania się kontynentu w czasie (Rysunek 4b).

Rysunek 4

Rysunek 4 Dwie metody wyświetlania danych paleomagnetycznych: (a) zakłada, że kontynent pozostał stały w czasie, i rejestruje pozorną drogę wędrówki bieguna południowego; (b) zakłada, że bieguny magnetyczne są stałe w czasie, i rejestruje dryf szerokości geograficznej kontynentu. (Adaptacja z Creer, 1965)

Niemniej jednak, ścieżki APW pozostają powszechnie stosowanym narzędziem, ponieważ zapewniają użyteczną metodę porównywania danych paleomagnetycznych z różnych lokalizacji. Są one szczególnie użyteczne przy tworzeniu wykresów ryftowania i zszywania kontynentów.

Rysunek 5a pokazuje, że Ameryka Północna i Europa mają indywidualne ścieżki pozornej wędrówki polarnej. Są one jednak zasadniczo podobne w tym sensie, że mają podobne zmiany kierunku w tym samym czasie. Rysunek 5b pokazuje ścieżki APW, jeśli Ocean Atlantycki jest zamknięty przez dopasowanie szelfów kontynentalnych.

Rysunek 5

Rysunek 5 (a) Pozorne ścieżki wędrówki polarnej dla Ameryki Północnej i Europy, zgodnie z pomiarami, (b) Pozorne ścieżki wędrówki polarnej dla Ameryki Północnej i Europy przy zamkniętym Atlantyku. Pokazane są bieguny dla kolejnych okresów geologicznych. (c) Pozorne ścieżki wędrówki polarnej dla Europy i Syberii. (Adaptowane z Mussett i Khan, 2000)

Pytanie 2

Co to mówi o masach kontynentalnych Ameryki Północnej i Europy w okresach objętych tymi zapisami paleomagnetycznymi?

Odpowiedź

Dwa kontynenty poruszały się razem jako jedna masa od ordowiku aż do otwarcia Oceanu Atlantyckiego w okresie jurajskim.

Odwrotnie, jeśli ścieżki APW dwóch regionów były różne na początku, ale stały się podobne później, jednym z wyjaśnień byłoby to, że te dwa regiony były pierwotnie na niezależnych masach lądowych, które następnie zderzyły się, a potem zaczęły poruszać się razem jako jedna jednostka kontynentalna.

Działanie 2

Co ścieżki APW na rysunku 5c mówią o sposobie, w jaki Europa i Syberia dryfowały od okresu syluru do dnia dzisiejszego?

Odpowiedź

Części APW Europy i Syberii są takie same aż do triasu, ale przed tym czasem biegun syberyjski znajdował się na zachód od bieguna europejskiego. Wskazuje to, że te dwa regiony były częścią różnych mas lądowych aż do triasu; w tym czasie musiały się zderzyć, a potem nadal poruszały się jako jedna jednostka.

Pomimo zgromadzonych przez Wegenera dowodów i rosnącej ilości informacji geologicznych, paleontologicznych i paleomagnetycznych, nadal istniała silna opozycja wobec jego teorii dryfu kontynentów, pozostawiając tylko kilka myślących przyszłościowo osób, które kontynuowały poszukiwania dowodów na poparcie tej teorii (Ramka 1).

Naukowa opozycja rozumowała, że jeśli kontynenty oddalają się od siebie, to z pewnością muszą albo pozostawić lukę w miejscu, które kiedyś zajmowały, albo, alternatywnie, muszą podczas swego ruchu przebijać się przez otaczające je dno morskie. Ówcześni geofizycy szybko przedstawili obliczenia wykazujące, że kontynenty nie mogą zachowywać się w ten sposób, a co ważniejsze, nikt nie był w stanie wyobrazić sobie fizycznego mechanizmu napędzającego kontynenty w sposób zaproponowany przez Wegenera. W związku z tym teoria dryfu kontynentów nie zyskała wówczas popularności naukowej i przez kilka dziesięcioleci była coraz bardziej zaniedbywana. Aby zyskać szerszą akceptację naukową, idee Wegenera musiały doczekać się lepszego zrozumienia wewnętrznej struktury Ziemi i procesów kontrolujących utratę jej wewnętrznego ciepła.

.