Hypoteses o oorsprong van kontinente: van mities na tectoniese plato's

Inleiding: Die evolusie van voorstellinge oor die gelyktydige aard van die aarde

Die oorsprong van kontinente is een van die fundamentele vraagstukke in die aardwetenskappe. Die antwoord op hierdie vraag het 'n dramatiese evolusie ondergaan: van mitologiese verhale oor skepping tot 'n strak, maar voortdurend ontwikkel wetenskaplike teorie. Moderne hypoteses is nie concurrerende ideeë nie, maar stappe van kennis, elke een van hulle het die vlak van beskikbare data en die heersende filosofiese paradigma's weerspieël.

1. Pre-wetenskaplike en vroeë wetenskaplike voorstellinge (tot die 20ste eeu)

Voor die ontwikkeling van geologie as 'n wetenskap, het mitologiese en religieuse konsepte die oorheersende verklarings vir die verskeidenheid van die aardse reliefs gewes, wat die wille van godsdienste of kатастрофes (globale vloed) toegeken het. Tydens die Renaissance en die Verligting het die eerste wetenskaplike, maar by die meeste deels spekulatiewe hipoteses begin vorm te kry.

Hipotesis van opswaai (Kontraktiese hipotesis): Dominant in die 19de eeu en die begin van die 20ste eeu. Het aangevoer dat die aarde, as hy afkoel, samentrek. Die meer dense basalt oseanie korste het sterker gesamentrek, terwyl die minder dense graniet kontinentale korste saamgesmikkel het in voue, wat berge en hoogte vorm, soos 'n gesmorste appelhuid. Dié hipotesis het berge verklaar, maar kon nie die ligging van kontinente, hulle vorm en die geologiese soortgelykheid van afgeleë kuslyne verklaar nie.

Hipotesis van die «blywende oseane en kontinente»: Haar aanhangers, soos die Amerikaanse geoloog James Dana, het geglo dat oseanie bassine en kontinente ewiglike, onveranderlike vormings was. Kontinente het net groei deur akkresie (byvoeging) van sedimente aan die rande. Dié hipotesis het enige beduidende horisontale beweging ontkennings.

Interessante feite: selfs Leonardo da Vinci, wat in die berge van Italië okselfossiele seehuisdiere gevind het, het voorgestel dat moderne kontinente ooit seebodem was, wat uit die water opgehef is. Dit was een van die eerste waarnemings wat die babiloniese dogma oor die onveranderlikheid van die wêreld ondermyn.

2. Die revolusionêre hipotesis: kontinentendrift van Alfred Wegener (1912)

In 1912 het die Duitse meteoroloog Alfred Wegener 'n radikale idee voorgestel, wat die grondbeginsel van die moderne teorie word. Hy het voorgestel dat kontinente nie vasgegrondeer is nie, maar traag oor die oppervlak van die planeet duiw. Sy hipotesis berus op verskeie lyne van bewys:

Geometriese ooreenstemming van kuslyne: Beskikbaar vir die westelike kus van Afrika en die oostelike kus van Suid-Amerika.

Geologiese soortgelykheid: Voortsetting van bergrye (byvoorbeeld, die Appalachian in Noord-Amerika voortset in die Kaldeonse berge van die Britse Eilande en Skandinavië) en soortgelykheid van geologiese strukture aan die kant van die Atlantiese Oseaan.

Paleontologiese data: Vind van identiese fossiele plante en diere (byvoorbeeld, die seelewe reptiel mesozaurus) op kontinente, wat vandag deur oseane geskei word.

Paleoklimatiese merkers: Spore van ou ooskaste in tropiese Afrika en Indië, asook aflewerings van koolstofstof in Antarktika, wat getuig van 'n voorsienende klimaat.

Wegener het alle kontinente in 'n eenheids-superkontinent Pangea (van die Griekse «alles aarde») saamgevoeg, wat ongeveer 200 miljoen jaar gelede begin geskei het. Sy hipotesis is egter deur die wetenskaplike gemeenskap verwerp, omdat hy nie 'n ooreenkomend mekanisme vir die drift kon voorgestel nie. Hy het voorgestel dat kontinente «seil» oor die meer dense oseanie korste, wat van fisiese kant nie oorspronklik was nie. Die konsepte het vir tientalle jare in die schaduw van die skadu uitgeloop.

3. Die sleuteldoorbraak: die teorie van tectoniese plato's (1960's)

Die ware revolusie het in die 1960's plaasgevind, toe verskeie data uit geofisika, oseanografie en seismologie in 'n eenheidige beeld saamgevoeg is.

Navorsing oor die oseaniebodem: Bathymetrische kaarte het 'n globale stelsel van mid-oceaanse rugte — onderwaterbergkettes van duisende kilometers lengte — onthul.

Ontdekking van die polsband magneetanomalie: Wetenskaplikes (Wain, Matthys, Morley) het ontdek dat die porie van die oseaniebodem aan die kant van die rugtes symites, 'n «zebrastruktuur» van magneetisitas, weerspieël van die omkeering van die aard se magneetveld in die verlede. Dit is 'n onverslaanbare bewys van die spreding (uitbreiding) van die oseaniebodem: nuwe korste word gebore in die rifsones van die rugtes en uitgespaar in die rigting.

Seismologie en subduktsiegebiede: Die diepgeleërde aardbevinge is bestudeer, wat op plekke wijz het waar die oseanie plak onder die kontinentale plak (subdukt) onder die mantel (byvoorbeeld, die Mariana-geul). Dit het die mekanisme van kompensasie van die spreding en die verdwyning van die oseanie korste verklaar.

So is die teorie van tectoniese plato's gebore. Volgens hierdie teorie is die lithosfeer van die aarde (die boone harde huid) gebroke in verskeie groot en vele klein plato's, wat oor die plastiese astenosfeer beweeg. Kontinente is nie selfstandige «plato's» nie, maar passasiers op hierdie plato's, gesamengestel uit die ligter granietmateriaal, wat nie in die mantel onder subduksie opneem nie, maar net bots, wat geologiese vourye vorm (byvoorbeeld, die Himalaya by die botsing van die Indiese en Eurasisiese plato's).

4. Moderne hipoteses: die oorsprong en groei van kontinentale korste

Die teorie van tectoniese plato's het die beweging van kontinente verklaar, maar nie hulle oorspronklike ontstaan nie. Dit is 'n gebied van aktiewe moderne navorsing. Die hoorsaak hipoteses is gesentreer op die archaïese eon (meer as 2,5 miljard jaar gelede), toe die korste aktief gevorm is.

Hipotesis van vorming in subduktsiegebiede (Andiese type): Die meeste geleerdes beskou dat die hoofmechanisme vir die vorming van nuwe kontinentale korste die gedeeltelike smelting van die subduktende oseanie plak en die oorgane mantrie in die subduktsiegebied is. Die gevormde magma, ryk aan kremniet (SiO₂), steeg op en vorm granietse invasies en vulkaniese boogse. Langsaam akkreseer (byvoeging) diees duiwse aan die rande van ou kontinente. So groei hulle «skerms».

Hipotesis van mantelpluims en oseanieplate: 'N Andre idee voorgestel dat sommige fragmente van kontinente moontlik gevorm is uit gigantiese basalt-uitbarstings (grote magmatische provinsies), wat verbind is met die opswaai van warm mantelpluims. Met die tyd is die dikke basaltplate (soortgelyk aan die moderne Heugel van Ontong Java) onderwerp aan herhaalde smelting en differentiasie, wat omskei in minder dense, granietsoortige materiaal.

Die rol van meteorietbombardement: 'N Marginaal, maar intrigeerende hipotesis is dat die intensiewe meteorietbombardement van die vroeë aarde (late swaar bombardement, ~4 miljard jaar gelede) moontlik lokaal die korste gesmolte het en die prosesse van differentiasie geïnitieer het, wat die sement van toekomstige kontinente gelê het.

Belangrike feit: Die kontinentale korste is nie ewig nie. Hulle word deur erosieprosesse verwaarloos, en die produkte van erosie word geskuif na die oseane. 'N Deel van hierdie materiaal kan later weer deel van kontinente word in die proses van subduksie en nuwe magmo-vorming, wat die geologiese kringloop sluit.

Aansluiting: Van drift tot diepgeleë dynamiek

Die moderne begrip van die oorsprong van kontinente is 'n sintese van globale tectoniek en petrologiese prosesse. Ons het oor die vraag «hoe beweeg hulle?» na die vraag «hoe kom hulle ontstaan, groei en ontbreek binne die kader van die globale kringloop van stowwe?

Kontinente is nie statiese decorasies nie, maar 'n lewe, dynamiese, groeiende en ontbreekende deel van die planeet, wat se geskiedenis miljoene jare besit en geregistreer is in die struktuur van hulle bergstrate.

Die hipotesis van Wegener oor die eenheids-Pangea word nou net beskou as die laaste van 'n reeks superkontinente in die geskiedenis van die aarde (voorafgegaan deur Nuna, Rodinia en ander). Die motor van hierdie ewige dans van kontinente is die warmte van die aarde se binneland, wat die mantel en as gevolg hiervan die lithosfeerplato's in beweging bring. Op hierdie wyse het hipoteses oor die oorsprong van kontinente ons gelei tot 'n begrip van die aarde as 'n eenheid, moelig georganiseerde en evoluerende termodynamiese stelsel.

Permanent link to this publication: