فرضیات در مورد ظهور قاره‌ها: از افسانه‌ها تا تکتونیک پلاک‌ها

مقدمه: تحول در تصورات از شکل زمین

منشأ قاره‌ها یکی از اساسی‌ترین سوالات علوم زمین است. پاسخ به آن از افسانه‌های آفرینش تا نظریه‌ای منسجم و همچنان در حال تکامل علمی، تغییرات شگرفی را تجربه کرده است. فرضیات مدرن نه ایده‌های رقابتی بلکه مراحل شناخت هستند، هر کدام از آنها سطح داده‌های موجود و ایدئولوژی‌های فلسفی غالب را منعکس می‌کنند.

1. تصورات قبل از علمی و اوایل علمی (تا قرن بیستم)

پیش از ظهور جغرافیای زمین به عنوان یک علم، مفاهیم افسانه‌ای و مذهبی غالب بودند که تنوع زمین را به اراده خداوند یا کاتstroف‌ها (مثل طوفان جهانی) توضیح می‌دادند. در عصر رنسانس و روشنگری، اولین فرضیات علمی شروع به شکل‌گیری کردند، اما بیشتر آنها نظریات ذهنی بودند.

فرضیه بلند شدن (فرضیه انقباضی): در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم غالب بود. این فرضیه پیش‌بینی می‌کرد که زمین با خنک شدن، انقباض می‌یابد. کوره‌های اقیانوسی سخت‌تر و پرجمعیت‌تر بیشتر انقباض می‌یابند و کوره‌های قاره‌ای کم‌جمعیت‌تر و سبک‌تر به صورت چین‌ها و بلندی‌ها سینه‌پوش می‌شوند، مانند پوست یک سیب چروکیده. این فرضیه کوه‌ها را توضیح می‌دهد، اما نمی‌توانست موقعیت قاره‌ها، شکل آنها و شباهت جغرافیایی ساحل‌های دور از هم را توضیح دهد.

فرضیه «استقرار اقیانوس‌ها و قاره‌ها»: حامیان آن، مانند جغرافیدان آمریکایی جیمز دان، معتقد بودند که اقیانوس‌ها و قاره‌ها موجودات جاودانی و ثابت هستند. قاره‌ها تنها به دلیل اکریسیون (افزایش) رسوبات در لبه‌ها رشد می‌کنند. این فرضیه هرگونه حرکت افقی قابل توجهی را انکار می‌کند.

رویداد جالب: هنوز لئوناردو داوینچی، که در کوه‌های ایتالیا مهره‌های دریایی فسیلی پیدا کرد، فرض کرد که قاره‌های مدرن زمانی کف دریا بودند که از آب بلند شده‌اند. این یکی از اولین مشاهده‌هایی بود که دگماهای کتاب مقدس درباره ثابت بودن جهان را زیر سوال برد.

2. فرضیه انقلاب‌آمیز: فرضیه حرکت قاره‌های آلفرد وگنر (1912)

در سال 1912، آلفرد وگنر، یک متخصص هواشناسی آلمانی، ایده‌ای رادیکال پیشنهاد داد که به عنوان پایه‌ای برای نظریه مدرن تبدیل شد. او پیشنهاد داد که قاره‌ها ثابت نیستند و به آرامی بر روی سطح سیاره حرکت می‌کنند. فرضیه او بر چندین خط مدرک استوار بود:

هماهنگی جغرافیایی خطوط ساحلی: به ویژه برای ساحل غربی آفریقا و ساحل شرقی آمریکای جنوبی.

شباهت جغرافیایی: ادامه رشته‌های کوهی (مثلاً آپالاچی‌ها در آمریکای شمالی ادامه دارند در کوه‌های کaledonia در جزایر بریتانیا و اسکاندیناوی) و شباهت ساختارهای جغرافیایی در هر دو طرف اقیانوس اطلس.

داده‌های پالینولوژی: یافتن فسیل‌های مشابه گیاهان و حیوانات (مثلاً دایناسورهای آب شیرین مزوزاور) در قاره‌هایی که امروزه با اقیانوس‌ها جدا شده‌اند.

نشانه‌های اقلیم پالئو: ردپای یخچال‌های دیرینه در آفریقا و هند و رسوبات ذغال سنگ در قطب جنوب، نشان‌دهنده اقلیم گرم در گذشته.

وگنر همه قاره‌ها را در یک اقیانوس یکپارچه پانگها (از یونانی «زمین همه‌چیز») جمع‌آوری کرد که حدود 200 میلیون سال پیش شروع به شکافتن کرده است. اما فرضیه او توسط جامعه علمی رد شد، زیرا او نتوانست مکانیزمی قانع‌کننده برای حرکت قاره‌ها ارائه دهد. او پیشنهاد داد که قاره‌ها مانند یخ‌ها در کوره اقیانوسی سخت‌تر حرکت می‌کنند، که از نظر فیزیکی غیرممکن بود. این مفهوم برای دهه‌ها در سایه رفت.

3. پیشرفت کلیدی: نظریه تکتونیک پلاک‌ها (دهه‌های 1960)

یک انقلاب واقعی در دهه‌های 1960 رخ داد، زمانی که داده‌های پراکنده از جغرافیای زمین، اقیانوس‌شناسی و سismولوژی به یک تصویر واحد پیچیده شد.

تحقیق در کف اقیانوس: نقشه‌های bathymetric نشان‌دهنده سیستم جهانی رشته‌های کوهی اقیانوسی هستند — رشته‌های کوهی زیرآب با ده‌ها هزار کیلومتر طول.

یافتن آناکوتیک مغناطیسی: دانشمندان (واین، متیوز، موری) کشف کردند که سنگ‌های کف اقیانوس در هر دو طرف از رشته‌های کوهی دارای مغناطیسیم همگام و «شبیه پارچه زبرا» هستند که منعکس‌کننده انقلاب‌های میدان مغناطیسی زمین در گذشته است. این شواهد غیرقابل انکار برای گسترش (گسترش) کف اقیانوس بود: کوره‌های جدید کوره‌های ریفتی در رشته‌های کوهی به وجود می‌آیند و به دو طرف پخش می‌شوند.

سایسمولوژی و مناطق سوبدکسیون: زلزله‌های عمیق‌تر بررسی شدند که نشان‌دهنده مکان‌هایی هستند که پلاک اقیانوسی به زیر پلاک قاره‌ای فرو می‌رود (سوبدکسیون) و به لایه‌های مانیتی (مثلاً تنگه‌های ماریانی) می‌رود. این موضوع مکانیزم جبران گسترش و از بین رفتن کوره اقیانوسی را توضیح می‌دهد.

به این ترتیب نظریه تکتونیک پلاک‌ها به وجود آمد. بر اساس آن، لیتوسفر زمین (پوسته سخت بالایی) به چندین پلاک بزرگ و بسیاری از پلاک‌های کوچک تقسیم شده است که بر روی آستنوسفر چسبنده حرکت می‌کنند. قاره‌ها نه پلاک‌های مستقل، بلکه مسافران این پلاک‌ها هستند، که از مواد سبک‌تر گرانیت تشکیل شده‌اند که در سوبدکسیون به لایه‌های مانیتی نمی‌ریزند، بلکه به هم می‌خورند و رشته‌های کوهی چین‌خورده مانند هیمالیا را تشکیل می‌دهند.

4. فرضیات مدرن: منشأ و رشد کوره قاره‌ای

نظریه تکتونیک پلاک‌ها حرکت قاره‌ها را توضیح می‌دهد، اما منشأ اولیه آنها را توضیح نمی‌دهد. این حوزه تحقیقات فعال مدرن است. فرضیات اصلی بر اونین اونین (بیش از 2.5 میلیارد سال پیش) تمرکز دارند، زمانی که کوره به طور فعال‌تر شکل‌گیری می‌یافت.

فرضیه تشکیل در مناطق سوبدکسیون (نوع آند): اکثر دانشمندان معتقدند که مکانیزم اصلی تشکیل کوره قاره‌ای، پاره‌پاره شدن پلاک اقیانوسی و لایه‌های مانیتی در منطقه سوبدکسیون است. مگمایی که از این ترکیب تشکیل شده، غنی از سیلیکات (SiO2) به بالا می‌آید و گرانیت‌های نفوذی و داگ‌های وولکانیکی را تشکیل می‌دهد. این داگ‌ها به تدریج به لبه‌های قاره‌های قدیمی اکریسیون می‌کنند و «پوسته‌های» آنها را بزرگ می‌کنند.

فرضیه پلوم‌های مانیتی و پلاتوهای اقیانوسی: ایده دیگری پیشنهاد می‌دهد که برخی از بخش‌های قاره‌ها ممکن است از انفجارهای بزرگ玄武ی (نواحی بزرگ مگماتی) که با بلند شدن پلوم‌های مانیتی مرتبط هستند، تشکیل شده باشند. این پلاتوهای玄武ی ضخیم (مثل پلاتو Heonong-yaوا) به تدریج دوباره ذوب می‌شوند و دگرگون می‌شوند و به ماده کم‌جمعیت‌تر و شبیه گرانیت تبدیل می‌شوند.

نقش bombardment مетеوری: یک فرضیه حاشیه‌ای، اما جذاب وجود دارد که پیشنهاد می‌دهد، بمباران متهوری شدید زمین در دوران اولیه (بمباران سنگین دیرینه، حدود 4 میلیارد سال پیش) ممکن است به طور محلی کوره را ذوب کند و فرآیندهای دگرگونی را آغاز کند که هسته‌های آینده قاره‌ها را ایجاد می‌کند.

رویداد مهم: کوره قاره‌ای جاودان نیست. آن از فرآیندهای خشکی (تخریب) تخریب شده و مواد خشکی به اقیانوس‌ها منتقل می‌شوند. بخشی از این مواد ممکن است در فرآیندهای سوبدکسیون و تشکیل مگما دوباره به عنوان بخشی از قاره‌ها تبدیل شوند و چرخه زمین‌شناسی را کامل کنند.

نتیجه‌گیری: از حرکت به بهبود عمیق

درک مدرن از ظهور قاره‌ها یک ترکیب از تکتونیک جهانی و فرآیندهای پتروژنی است. ما از سوال «چگونه آنها حرکت می‌کنند؟» به سوال «چگونه آنها در چارچوب چرخه جهانی مواد زنده و نابود می‌شوند و رشد می‌کنند؟» منتقل شده‌ایم.

قاره‌ها نه دکورهای ثابت، بلکه بخش زنده، پویا، در حال رشد و نابود شدن از سیاره هستند که تاریخ آن به میلیاردها سال می‌رسد و در ساختار سنگ‌های کوهی آنها ثبت شده است. فرضیه وگنر در مورد پانگها تنها به عنوان آخرین اقیانوس یکپارچه در تاریخ زمین در نظر گرفته می‌شود (که نیوا، رودینیا و دیگران پیش از آن بودند). نیروی محرکه این رقص ابدی قاره‌ها حرارت در اعماق زمین است که مانیتی و لیتوسفر را به حرکت درمی‌آورد. بنابراین، فرضیات در مورد ظهور قاره‌ها ما را به درک زمین به عنوان یک سیستم پیچیده، سازمان‌یافته و تکامل‌یافته ترمودینامیک هدایت می‌کند.
© library.af

Permanent link to this publication: