Kontinentai ir plutos plokštės

967 0

Kontinentinė Žemės pluta yra daug storesnė už okeaninę ir skiriasi nuo šios sudėtimi. Dabartinis Žemės paviršiaus žemėlapis skirtųsi nuo, tarkime, prieš šimtą milijonų metų pavaizduoto Žemės paviršiaus. Šitokį didelį pokytį sunku suprasti nežinant bendro Žemės sandaros vaizdo.

Kontinentai ne stovi vietoje, o juda. Įdomu tai, kad ši mintis pirmą kartą buvo pareikšta prieš 350 metų, ir nuo to laiko ji buvo dar ne kartą iškelta, kol pagaliau mokslininkai šią idėją patvirtino tik 1960 m. Dauguma žmonių buvo linkę manyti, kad kieta kontinentinė Žemės plluta negali judėti. Dabar visi žino, kad yra kitaip.

Įrodymai, kad kontinentai juda

Yra nemažai įrodymų, kad kai kurie dabar atsiskyrę kontinentai anksčiau buvo susijungę. Vadinasi jie pakeitė padėtį.

1. Pasisukusių vienas į kitą ir atskirtų vandenyno kai kurių kontinentų kontūrai rodo, kad praeityje jie jungėsi kaip dvi sudėtinės galvosūkio dalys. Geriausias pavyzdys – Pietų Amerika ir Afrika. Kadangi tikrasis kontinento kraštas yra ne dabartinė jo kranto linija, o galbūt išorinis kontinento šelfo pakraštys, todėl geriausia kontinentus tyrinėti ne paprastame, o vaizduojančiame šelfus žemėlapyje.

2. Kai kuriuose poriniuose koontinentuose aptinkama tam tikro, savito tipo uolienų, senųjų kalnų juostų, vienodų iškastinių gyvūnų ir augalų. Tai rodo, kad kažkada kontinentai jungėsi.

3. Iškastiniai gyvūnai ir augalai, turėję gyventi šiltame klimate, kai kuriuose kontinentuose aptinkami gerokai šaltesnio klimato platumose.

4. Didelių senovinių ledynų ryškių pėdsakų ma

atyti 250 – 300 mln. metų uolienose Pietų Amerikos rytinėje dalyje, Pietų Afrikoje, Indijoje, Australijoje, t.y. tokiose platumose, kur dabar dėl šilto klimato ledynų negali būti. Apledėjimo būta ir Antarktidoje, kur ledynai egzistuoja ir dabar. Manoma, kad visi šie kontinentai kažkada buvo vieno kontinento dalys. Atsiskyrusios jos judėjo skirtingai. Kai kurios jų pasiekė daug šiltesnio klimato juostas, o Antarktida užėmė ypatingą padėtį Pietų poliuje.

5. Daugelyje sluoksnių yra įrodymų, kad pasikeitusi kontinentų padėtis magnetinio Šiaurės poliaus atžvilgiu. Visa tai žemiau aiškinama.

Magnetiniai duomenys

Norint nustatyti tikslią kryptį, reikalingas kompasas. Įmagnetinta jo strėlė pasisukusi išilgai magnetinio Žemės lauko linijų; ji rodo magnetinį Šiaurės polių. Panašiai ir kai kurios kalnų uolienos yra gamtiniai kompasai. Vandens srautų nešami magnetinių geležingų mineralų kristalai, dydžiu prilygstantys maždaug smėlio ar aleurito dalelėms, elgiasi paanašiai kaip mažytės kompaso rodyklėlės. Nusėsdamos sraute, jos pasisuka išilgai linijų šiaurė – pietūs ir dažniausiai išlieka tokioje padėtyje net virtusios nuosėdine uoliena.

Panašiai magnetinio lauko veikiami magnetiniai geležingi mineralai būna magminėse uolienose, pavyzdžiui, bazaltuose. Vėsdama lava arba magma esti tokios temperatūros, žemiau kurios minėti mineralai gali įsimagnetinti pagal Žemės magnetinį lauką. Šis magnetinis orientavimas (nieko bendra neturintis su kristalo orientavimu uolienoje) parodo kryptį magnetinio lauko, egzistavusio tada, kai aušo uolienos. Taigi tokie geležingi mineralai primena kompasų strėliukes, rodančias magnetinio poliaus padėtį.

Mokslininkaiaptiko an

nkstesnio magnetinio lauko krypties rodiklių įvairaus amžiaus sluoksniuose ir juo matavo tūkstančiuose taškų ir visuose stratigrafiniuose horizontuose (atitinkančius įvairių laiko momentų seriją praeityje). Bendros kryptys šiuose taškuose skiriasi nuo tų, kurias kompasas rodo dabar. Paaiškėjo, kad (apytiksliai) per pastaruosius 200 mln. metų kontinentai gerokai pasislinko ne tik poliaus, bet ir vienas kito atžvilgiu. Kiekvieno kontinento kelią galima apytiksliai nustatyti.

Tyrinėjant senojo magnetinio lauko kryptis, apstulbino toks faktas, kad daugelyje Žemės sluoksnių per keletą pastarųjų milijonų metų (buvo tirtas toks laikotarpis) dalelės įsimagnetinusios atvirkščiai dabartinėms.

Uolienų magnetinės dalelės rodo ne Šiaurės, o Pietų polių. Remiantis radiometrinio datavimo duomenimis, atvirkštinė orientacija užfiksuota visame Žemės rutulyje vienodais laiko tarpais. Vadinasi, tuo laiku Žemės magnetinis laukas, nuo kurio priklausė tokia orientacija, buvo priešingos krypties, ir du jo poliai keitėsi vietomis. Tokia magnetinio lauko kaita vyko ne kartą.

Kodėl keitėsi magnetinio lauko kryptis? Manoma, kad tokia kaita galėjo būti dėl metalinio Žemės branduolio judėjimo skystoje Žemės rutulio dalyje, nes tai vyko visoje Žemėje vienu kartu.

Vidurio vandenyno riftai

Įstabiausias iš atradimų, darytų nuo 1950 m. buvo tai, kad vandenyno dugnas nėra plokščia monotoniška lyguma; jo formos tokios pat įvairios kaip ir kontinentų paviršiaus. Tarp daugelio formų yra ir gilus riftas – slėnis, kuris beveik nenutrūkstamai tęsiasi daugiau kaip 6000 km ir vietomis yra daugiau ka

aip 1000 m gilumo; jis Atlanto vandenyną dalija į dvi dalis ir kerta Indijos bei Ramųjį vandenynus.

Riftas užima centrinę, pakiliausią vidurio vandenyno kalnagūbrio dalį. Riftas gerokai gilesnis už kitus slėnius, jis tęsiasi į Žemės gelmes apie 50 – 100 km ir išilgai jo į vandenyno dugno paviršių ateina daug gelmių šilumos.

Po plona puriųjų nuosėdų danga, dengiančia didesnę giliavandenės vandenyno srities dalį abipus rifto, vandenyno guolį sudaro bazaltai. Kada tiriamieji laivai, plaukdami kelis šimtus kilometrų į vakarus ir į rytus skersai rifto, magnetometrais pradėjo matuoti kelių kilometrų gylyje vandenyno dugną sudarančių bazaltų magnetinį poliariškumą, buvo gauti stebinantys šios magnetometrinės nuotraukos duomenys. Paaiškėjo, kad dugne kaitaliojasi dvi ryškios normalaus (šiaurės) ir priešingos (pietų) įmagnetinimo juostos, arba zonos. Šios juostos lygiagretės riftui ir abipus rifto jos išsidėsčiusios taip, tarsi atsispindėtų veidrodyje. Viena po kitos einančios siauros ir plačios juostos atitinka viršutinę Žemės magnetinio lauko kaitos kalendoriaus dalį. Pagal tai kiekvienos juostos amžių galima prilyginti atitinkamam minėto kalendoriaus skyreliui. Jauniausios bazalto juostos yra arčiausiai rifto, prie jų šliejasi senesnės. Tolstant nuo rifto į abi puses aptinkamos vis senesnės ir senesnės juostos.

Šis nuostabus dėsningumas rodo vieną aplinkybę, kad nauja Žemės pluta nuolat formuojasi auštant kylančiai iš gelmių rifto zonoje lavai. Pluta iš rifto srities turi slinkti į priešingas puses, t.y. persiskirti į rytus ir į vakarus, kaip du ko
onvejeriai, judantys į išorę nuo vienos ašies. Nuolat susidarančios lavos yra normalus arba priešingas poliariškumas, t.y. toks, koks būna magnetinis laukas lavai auštant. Kiekvieną kartą, kai Žemės lauko kryptis pasikeičia (pasidaro priešinga), prasideda nauja zona. Šios zonos skiriasi ne lavos sudėtimi (nuolat kildama ir aušdama ji turi tą pačią sudėtį), bet joje esančių magnetinių grūdelių poliariškumu. Kitaip sakant, be magnetometrinės nuotraukos šios juostos gal ir nebūtų buvę išskirtos.

Koks šio nepaprasto proceso greitis? Paaiškėjo, kad vakarinėje Atlanto dalyje pluta dabar juda į šiaurvakarius 1 –2 cm per metus greičiu.

Jeigu pastovus greitis būtų 1,5 cm/met, tai vien ši Atlanto vandenyno dalis per pastaruosius 100 mln. metų turėjo išsiplėsti 1500 km. Į rytus nuo rifto esanti sritis turėjo dar daugiau padidinti Atlantą. Iš tikrųjų yra įrodymų, kad prieš 150 – 200 mln. metų Atlanto vandenyno nebuvo, o Šiaurės Amerika rytiniu krantu tvirtai jungėsi su šiaurvakarių Afrika.

Vis dėlto Atlanto srityje pluta juda palyginti lėtai. Remiantis Žemės magnetinio lauko kaitos skale, apskaičiuota, kad Indijos vandenyne pluta juda 3 cm/met greičiu, o kai kuriose Ramiojo vandenyno dalyse – daugiau kaip 6 cm/met.

Lovių ir kalnų grandinių sistema

Taigi Žemės pluta juda dalimis. Juda ne tik kontinentai, bet ir ištisos Žemės plutos plokštės nuo 50 iki 100 km storio, ant kurių “nugaros” plaukioja kontinentai. Plutos plokštę, laikančią iš dalies nugrimzdusį į ją kontinentą, galima įsivaizduoti kaip didelį ledo gabalą, į kurį įšalęs rąstas ir jis plaukioja ežere su kitais ledais.

Tačiau kur juda kontinentai? Jeigu plutos medžiaga plečiasi juostomis vidurio vandenyno rifto srityje, tai kažkur, matyt, kad n

. . .

Kas verčia juos judėti?

Skaitytojui negalėjo nekilti klausimas, koks mechanizmas sukuria judrias riftų, lovių zonas, priverčia judėti Žemės plokštes. Iš kur imama tiek energijos?Turėdami žinių apie visą sistemą, nežinome, kas verčia ją dirbti. Aišku, energijos šaltinis yra ne vidinė Žemės šiluma, kuri intensyviausiai sklinda į paviršių vandenyno rifto srityje. Matyt, didesnė šios šilumos dalis išsiskiria išorinėje Žemės rutulio dalyje, skylant radioaktyviesiems elementams.

Jeigu net vidinė šiluma iš tikrųjų teikia energijos, tai kaip ši energija išjudina plutos plokštes? Buvo įvairiai aiškinama. Plačiausiai prigijo aiškinimas, kad tai konvekcijos mechanizmas, procesas, kurį galima stebėti verdančioje tirštoje sriuboje. Įkaitęs prie dugno skystis lėtai kyla padrikomis vertikaliomis srovėmis arba piltuvėliais. Paviršiuje jis vėsta, išsisklaido ir grimzta kitose vietose, užleisdamas vietą kilti karštesnėms masėms.

Manoma, kad konvekcija vyksta Žemės mantijoje. Paprasčiausiai ją apibūdinti būtų galima taip: lėtai kylanti vandenyno rifto srityje sunki, skysčio savybių turinti medžiaga pasiekia plutą ir pasiskleidžia po ja. Toldama nuo rifto ji velka su savimi virš jos esančias plutos plokštes. Lovių ir kalnų grandinių srityje leidžiasi konvekcinės sistemos grandys. Taigi, šiek tiek atvėsusi mantijos medžiaga grimzta, o įkaitusios medžiagos srautas kyla riftų srityje.

Join the Conversation

×
×