| Mobilismus |
|---|
Mobilismus je vědecký směr v geologii , koncept, který umožňuje významné (až tisíce kilometrů) horizontální pohyby částí zemské kůry nebo litosféry , včetně kontinentů. Existuje několik mobilistických hypotéz a teorií. Patří k nim široce známá a dnes již prakticky přijímaná teorie deskové tektoniky .
Koncept opačný k mobilismu, který popírá velké horizontální pohyby částí zemské kůry a litosféry, se nazývá fixismus .
Dokonce i v době velkých geografických objevů byla zaznamenána nápadná podobnost v obrysech pobřeží na obou stranách Atlantského oceánu. Tuto skutečnost zaznamenal anglický filozof Francis Bacon ve svém New Organon v roce 1620. Později bylo navrženo, že by se kontinenty mohly oddělit v důsledku potopy [1] .
Byly známy i další skutečnosti, které mohly badatele přivést k myšlence na výrazné horizontální pohyby částí zemského povrchu. M. V. Lomonosov tedy ve své eseji „O vrstvách Země“, referující o nálezech pozůstatků teplomilných rostlin a živočichů v polárních zemích, naznačil, že byla navržena dvě různá vysvětlení tohoto jevu. Podle prvního jde o klimatické změny v důsledku změn sklonu zemské osy. Druhým vysvětlením je pohyb země z jedné oblasti do druhé „sílou podzemní akce“ [2] .
Některé spisy z 19. století naznačovaly, že změna rychlosti rotace Země by mohla vést k vysídlení kontinentů. Mezi autory takových myšlenek patří K. Kloden, Streffler a také ruský amatérský astronom E. V. Bykhanov , autor knihy „Astronomické předsudky a materiály pro sestavení nové teorie vzniku planetární soustavy“, vydané v roce 1877 [2 ] [3] [4] .
Takové názory se však špatně argumentovaly, jejich autoři se při vysvětlování často uchýlili k nějakým neznámým silám. Není divu, že tyto myšlenky nezískaly slávu a uznání [2] .
Dalším autorem, který vyjadřoval myšlenky poněkud podobné mobilistickým, byl francouzský geograf Antonio Snyder-Pellegrini (v jiném přepisu Snyder-Pellegrini). Své kosmogonické názory nastínil v knize „Vesmír a jeho tajemství odhalena“ ( francouzsky „La Création et ses mystères dévoilés“ ), vydané v Paříži roku 1858 [5] . Dějiny Země se v něm zabývaly v rámci starozákonního příběhu o stvoření světa a potopě . Podle představ Snydera-Pellegriniho unikaly vulkanické plyny z útrob země po obří poledníkové trhlině, která odsunovala kontinenty od sebe a v místě trhliny vznikl Atlantský oceán. Průlom plynů vedl k náhlému stlačení Země, v důsledku čehož se voda vylila na kontinenty a způsobila potopu [6] .
Jako odůvodnění svých názorů autor poukázal na nápadnou podobnost obrysů západního a východního pobřeží Atlantiku. Navíc si všiml podobnosti fosilních rostlin a uhelných ložisek v Evropě a Americe [1] . Tyto popisy byly doplněny ilustrací, která znázorňovala zeměkouli s kontinenty Starého a Nového světa spojené podél pobřeží [5] .
Obecně byla fantastická hypotéza Snydera-Pellegriniho dosti špatně podpořena důkazy. Navíc byl založen na konceptu katastrofismu , který již ztratil na popularitě . Tato myšlenka nebyla tehdejší vědeckou komunitou brána vážně a byla brzy zapomenuta [6] .
V roce 1879 publikoval britský astronom a matematik George Howard Darwin svou práci, která zkoumala původ Měsíce. Podle jeho hypotézy kdysi Země a Měsíc tvořily jediné rotující těleso, později se však Měsíc od Země odtrhl [6] [7] .
Hypotézu J. G. Darwina podpořil britský geolog Rev. Osmond Fisher . Ve své knize Fyzika zemské kůry , vydané v roce 1881, navrhl, že oddělení Měsíce od Země vedlo nejen k vytvoření deprese Tichého oceánu, ale také způsobilo horizontální pohyby a lámání žulové kontinentální kůry. Později myšlenku rozdělení a pohybu kontinentů v důsledku oddělení Měsíce vyvinul americký astronom a matematik William Henry Pickering v roce 1907 a také Howard B. Baker v roce 1911 [6] . Hypotéza o odstředivém oddělení Měsíce však byla nakonec zamítnuta.
V roce 1880 vydal švýcarský přírodovědec G. Wettstein dílo „Proudění pevných, kapalných a plynných látek a jejich význam pro geologii, astronomii, klimatologii a meteorologii“. Autor v něm vyjádřil myšlenku přesunu kontinentů západním směrem v důsledku působení přílivových vln vznikajících ve viskózní kapalné hmotě Země pod vlivem sluneční přitažlivosti [2] [3] .
V roce 1910 navrhl americký geolog Frank Barsley Taylor novou hypotézu, která se pokusila vysvětlit vznik středomořského vrásového pásu pohyby kontinentů. Podle F. B. Taylora se původní kontinentální kůra severní polokoule soustředila v polárních oblastech a vytvořila jeden kontinent Laurasie . Následně se pomalu posunula na jih, rozpadla se a vytvořila nové kontinenty. Grónsko bylo zároveň považováno za pozůstatek pradávného masivu, od kterého se odtrhla Evropa a Kanada, a indický subkontinent - jako zádržná zastávka, před níž se tvořily haldy Himálaje a Pamíru [5] [6 ] .
V dalších dílech se F. B. Taylor pokusil vysvětlit důvod takových pohybů. Podle něj byl Měsíc zachycen zemskou přitažlivostí v období křídy , přičemž byl mnohem blíže Zemi než v současnosti a slapové síly byly tak velké, že mohly způsobit pohyb celých kontinentů [6] .
Tato hypotéza nezískala velký ohlas, protože mnoho z jejích ustanovení se zdálo pochybné. Za prvé tím, že spojovala stavbu hor s údajným zachycením Měsíce a pohybem kontinentálních mas, nedokázala vysvětlit procesy budování hor, které probíhaly v dřívějších dobách. Za druhé, při takto významných slapových silách by se v důsledku vzniklého tření zpomalila rotace Země [5] .
Základem teoretické geologie na počátku 20. století byla hypotéza kontrakce , podle níž Země chladne jako pečené jablko a objevují se na ní vrásky v podobě horských pásem. Tyto myšlenky byly vyvinuty teorií geosynklinály , vytvořené na základě studia zvrásněných struktur. Tuto teorii formuloval J. Dan , který k hypotéze kontrakcí přidal princip isostáze . Podle tohoto pojetí se Země skládá z žuly (kontinenty) a bazaltů (oceány). Když je Země stlačena v oceánech - korytech, vznikají tangenciální síly, které vyvíjejí tlak na kontinenty. Ty se zvedají do horských pásem a pak se zhroutí. Materiál, který se získá v důsledku destrukce, se ukládá do prohlubní.
Proti tomuto schématu se postavil německý meteorolog Alfred Wegener . 6. ledna 1912 vystoupil na schůzi Německé geologické společnosti se zprávou o kontinentálním driftu. Výchozím předpokladem pro vytvoření teorie byla shoda obrysů západního pobřeží Afriky a východního pobřeží Jižní Ameriky . Pokud se tyto kontinenty přesunou, budou se shodovat, jako by vznikly v důsledku rozdělení jednoho kontinentu.
Wegener se nespokojil se shodou obrysů pobřeží (které bylo před ním opakovaně zaznamenáno), ale začal intenzivně pátrat po důkazech teorie. Za tímto účelem studoval geologii pobřeží obou kontinentů a našel mnoho podobných geologických komplexů, které se shodovaly, když byly spojeny stejným způsobem jako pobřeží.
Dalším směrem dokazování teorie se staly paleoklimatické rekonstrukce . Zároveň vlastně položil základy paleoklimatologie – vědy o rekonstrukci klimatu v dávných geologických epochách. Po obnovení postavení klimatických pásem na kontinentech v různých geologických epochách Wegener jasně ukázal, že s moderním uspořádáním kontinentů je klimatické zónování starověkých geologických epoch nevysvětlitelné, ale vše zapadne, pokud budeme předpokládat, že Afrika, Amerika a Indie tvořily jeden kontinentální blok.
Důkazem teorie se staly i paleontologické a biogeografické argumenty. Mnoho zvířat a rostlin má na obou stranách Atlantského oceánu omezené rozsahy . Jsou si velmi podobní, ale odděleni vodnatou pouští o šířce tisíce kilometrů, je pro ně těžké uvěřit, že překročili oceán nebo si vyhrabali transatlantické nory.
A nakonec Wegener začal hledat geofyzikální a geodetické důkazy. V roce 1923 se vydal do Grónska , aby změřil jeho polohu s vysokou přesností a dokázal, že vzdálenost mezi Evropou a Grónskem se neustále zvětšuje. Během této výpravy zemřel, ale před svou smrtí už věděl, že vědecká komunita jeho teorii nepřijala.
Zpočátku byla teorie kontinentálního driftu vědeckou komunitou přijímána příznivě, ale v roce 1922 byla vážně kritizována několika známými odborníky najednou. Hlavním argumentem proti teorii byla otázka síly, která pohybuje deskami. Wegener věřil, že kontinenty se pohybují po čedičích oceánského dna, ale to vyžadovalo obrovské úsilí a nikdo nedokázal pojmenovat zdroj této síly. Coriolisova síla , slapové jevy a některé další byly navrženy jako zdroj pohybu desek , ale nejjednodušší výpočty ukázaly, že všechny z nich absolutně nestačí k pohybu obrovských kontinentálních bloků.
Kritici Wegenerovy teorie postavili do popředí otázku síly, která hýbe kontinenty, a ignorovali všechna ta mnohá fakta, která teorii bezpodmínečně potvrzovala. Ve skutečnosti našli jediný problém, ve kterém byl nový koncept bezmocný, a bez konstruktivní kritiky odmítli hlavní důkazy. Po smrti Alfreda Wegenera byla teorie kontinentálního driftu zamítnuta a naprostá většina výzkumů nadále probíhala v rámci teorie geosynklinály. Pravda, musela také hledat vysvětlení pro historii osídlení zvířat na kontinentech, k tomu byly vynalezeny pozemní mosty, které spojovaly kontinenty, ale ponořily se do hlubin moře. To byl další zrod legendy o Atlantidě. Stojí za zmínku, že ne všichni vědci uznali verdikt světových autorit a pokračovali v hledání důkazů o pohybu kontinentů. Du Toit tak vysvětlil vznik himálajských hor srážkou Hindustánu a euroasijské desky.
Někteří badatelé, jako S. W. Carey , připisují tektonické pohyby rozpínání Země. Domnívali se, že v důsledku přeměn hmoty v plášti, jejího přechodu do méně hustého stavu, se zvětšuje velikost zeměkoule [8] .
Jednu z nejradikálnějších hypotéz o rozpínající se Zemi navrhl v roce 1933 Ott Christoph Hilgenberg [9] [10] . Podle jeho názoru měla Země až do poloviny křídy poloviční průměr než moderní a byla zcela pokryta kontinentální kůrou, poté se začala rychle roztahovat a kontinentální kůra byla roztrhána na kusy, ze kterých se staly kontinenty. Podobné názory zastával i maďarský geofyzik Egyed. Tento koncept však odporoval mnoha geologickým faktům a nebyl podporován většinou badatelů [11] .
Myšlenku subkrustálních proudů v plášti předložil v roce 1906 rakouský geolog a průzkumník Alp Otto Ampferer . Domníval se, že situace komprese v kryto-skládaných strukturách je spojena s tlačením tvrdých bloků pod ně - kratony, ke kterému dochází působením sestupných subkrustálních proudů [12] . Později tuto myšlenku využil britský geolog Arthur Holmes , který koncem 20. a začátkem 30. let minulého století navrhl novou hypotézu o mechanismu pohybu kontinentů [12] .
V pojetí A. Holmese byla přisouzena důležitá role přirozené radioaktivitě hornin. Rozpad radioaktivních izotopů v zemské kůře byl považován za hlavní zdroj tepelného toku z nitra Země a hnací sílu endogenních geologických procesů. Uvolněné teplo by podle názorů A. Holmese mohlo způsobit tání hornin zemského pláště a vznik konvektivních podkorových proudů v plášti, vlivem nerovnoměrného ohřevu [5] [6] .
Zároveň v těch místech, kde vznikají vzestupné proudy ohřáté hmoty, může docházet k roztržení a posunutí kontinentů v různých směrech a ve vzniklé oceánské pánvi dochází k výlevům čedičového magmatu [5] .
Na stejném místě, kde se tvoří sestupné toky, se části zemské kůry vtahují hluboko do Země, vytvářejí „kořeny“ nebo ztluštění a procházejí procesy metamorfózy a na povrchu dochází k prostředí hromadění a stlačování sedimentů, vrásnění a přesuvů. objeví se, nastává horská stavba. Úlomky kůry tažené hluboko působením vysokého tlaku se přeměňují v eklogity . Ponořují se hlouběji a hlouběji, zahřívají se a tají, tvoří magma, které stoupá vzhůru a způsobuje projevy vulkanismu na kontinentech [5] .
Přestože tato hypotéza vypadala věrohodněji než konstrukce A. Wegenera, sám A. Holmes rozpoznal její spekulativní povahu a nedostatek důkazů. K ověření této hypotézy byla podle jeho názoru vyžadována práce mnoha generací výzkumníků [5] . Tento koncept nedokázal otřást skepsí většiny geologů vůči mobilismu, který se vyvinul ve třicátých letech [6] .
S obnovenou vervou se v 60. letech rozhořel boj mezi fixisty, kteří obhajovali absenci významných horizontálních posunů, a mobilisty, kteří tvrdili, že se kontinenty skutečně pohybují, kdy byly nalezeny nové přístupy k pochopení tektonických procesů v důsledku studium dna oceánu.
Na počátku 60. let 20. století byla sestavena topografická mapa dna Světového oceánu, která ukázala, že středooceánské hřbety se nacházejí ve středu oceánů , které se tyčí 1,5–2 km nad hlubinnými pláněmi pokrytými sedimenty. Tato data umožnila R. Dietzovi a G. Hess v letech 1962-1963 předložit hypotézu šíření ( šíření mořského dna – „šíření mořského dna“) . Podle této hypotézy dochází v plášti ke konvekci rychlostí asi 1 cm/rok . Vzestupné větve konvekčních buněk vynášejí pod středooceánskými hřbety materiál pláště, který každých 300-400 let obnovuje dno oceánu v axiální části hřbetu. Kontinenty neplavou na oceánské kůře, ale pohybují se podél pláště a jsou pasivně zapájeny do litosférických desek. Podle konceptu šíření jsou oceánské pánve struktury nestabilní, nestabilní, zatímco kontinenty jsou stabilní.
V roce 1963 získala hypotéza šíření silnou podporu v souvislosti s objevem páskových magnetických anomálií na dně oceánu. Byly interpretovány R. Masonem a nezávisle F. Vineem a M. Mathewsem jako záznam zvratů magnetického pole , fixovaných při magnetizaci bazaltů oceánského dna. Poté začala desková tektonika svůj „vítězný pochod“: stále více vědců začalo chápat, že právě tato teorie poskytla skutečná vysvětlení nejsložitějších pozemských procesů.
Přestože většina geologů, včetně Číňanů, uznávala základní ustanovení teorie tektonických desek, v SSSR byla situace jiná.
Ve 30. letech 20. století M. A. Usov jasně řekl, že myšlenky pocházející z kapitalistického světa by neměly být povoleny a že všechny vědecké teorie by měly splňovat požadavky marxismu a dialektického materialismu. To posvětilo ty teorie založené na nehybné zemské kůře, v níž se mění „bitva mezi dvěma protichůdnými silami... kontrakce a expanze“ a v níž „represe je nahrazena revolučním jevištěm“.
Profesor Moskevské státní univerzity, člen korespondent Akademie věd SSSR V. V. Belousov , který v letech 1960-1970 vedl Mezirezortní geofyzikální výbor SSSR [2] , se pokusil schválit jeho „teorii vzniku moře“. V této teorii se mořské pánve tvoří, když se zemská kůra propadá a propad se plní roztaveným magmatem.
Koncem 70. let se objevily slabé známky změn. Sovětští geologové se již několik let podílejí na velkém projektu hlubinných vrtů, projektu Deep Sea Drilling Project. Sovětští akademičtí geologové ale v zásadě odmítli ta zjištění, která se ukázala být revoluční pro geologickou vědu jako celek.
V současnosti je tato minulost viditelná v terminologii, kterou svého času nepopularizovali vědci, ale amatéři. Samotná tektonická teorie jmenné desky je zřídka používána správně.
Desková tektonika byla nyní v některých případech potvrzena přímým měřením rychlostí desek interferometrií záření ze vzdálených kvasarů . Výsledky mnohaletého výzkumu částečně potvrdily hlavní ustanovení teorie deskové tektoniky.