Тектоника плит: доказательство движения плит

Попробуем собрать воедино различные доводы, которые привели к формированию гипотезы о литосферных плитах, движущихся относительно друг друга. Первое, и на мой взгляд, очевидное даже для младших школьников при первом знакомстве с географией — это то, что континенты имеют форму, совместимую друг с другом. Самое явное из этих совпадений формы то, как выступающая часть Южной Америки, — на подробной карте это просто потрясает — то, как эта часть материка вписывается в изгиб Нигерийского Залива в Африке. Выглядит так, словно этот выступ совмещался с углублением, что они когда-то были единым целым. Если проявить фантазию, такие совпадения можно найти и в других местах мира, если представить, как и где нынешние континенты могли бы располагаться в прошлом. Это не очень основательный аргумент в пользу гипотезы, но он наглядно показывает, как континенты могли бы совпадать до того, как по какой-то причине они разошлись. Хотя это никак не сообщает нам ничего о том, продолжается ли такое движение, или какова была его причина. Совпадение контуров на карте не может служить доказательством того, что они когда-то перемещались. Форма побережья Южной Америки, совпадающая с побережьем Африки, вполне могла бы быть совпадением. Следующие подтверждения стали поступать примерно в последние 60—70 лет. Первое — если посмотреть на Срединно-Атлантический хребет вот здесь, в Атлантическом океане, вот фото со специальным выделением рельефа морского дна. Здесь мы видим Южную Америку, Африку, Северную Америку. И, благодаря исследованиям глубин на середине океана, в середине 20 века был обнаружен горный хребет, проходящий посередине Атлантического Океана. Само по себе это не подтверждает движения плит, но вызывает интерес. Тем более что оказалось, там не только хребет, но и подводная вулканическая активность. Магма и лава вытекают в воду, постепенно образуя этот хребет, вытянувшийся вдоль всего Атлантического океана. Существуют и другие подводные хребты, подобные тому. В Тихом океане, в Индийском океане. Это тоже довод, но и он сам по себе не подтверждает, что хребет — место, где расходятся плиты. Более убедительные доводы, по сравнению с которыми это были лишь намёки, строятся на основе нескольких открытий, что примечательно, из разных областей науки, которые совместно приводят к очень гармоничному заключению. В частности, изучая магнитные горные породы разного периода образования по геологической шкале… А время образования можно определить по расположению слоёв, например, эта порода будет новее. Подпишем, эта — постарше, а эта — значительно старше. Геологи заметили интересный эффект. Если взять магнитную породу в состоянии расплавленной лавы, то, когда она затвердеет, будучи магнитной, окажется сориентирована на полюса, как стрелка компаса. Если взять расплавленную лаву, в которой молекулы могут перестраиваться, поскольку свободно двигаются в жидкости, то они будут стремиться выстроиться в одном направлении — на полюса магнитного поля Земли. Когда лава застынет и станет горной породой, эта ориентация сохранится. Если магнитное поле Земли было постоянно во времени, то глядя на магнитные породы из любого геологического периода можно ожидать, что они будут ориентированы в одном направлении. Мы делаем срез горной породы, и, скажем, ориентация на Северный полюс выглядит так. Сейчас изображу, в виде стрелки, показывающей внутрь экрана. Ориентация на Южный полюс будет выглядеть вот так — в виде стрелки, показывающей наружу из экрана. Можно было бы ожидать, что у более молодых пород ориентация по магнитному полю будет направлена в экран, и у более старых пород — в том же направлении. Если я нарисую вид сверху, чтобы все поместить на одной странице. Вот вид в поперечном сечении, чтобы было понятнее. Смотрите. Это поверхность. Вот так. Когда я говорю «внутрь экрана», это значит, что магнитная порода ориентирована в этом направлении. Когда я говорю «направлена из страницы», это значит, что ориентация магнитной горной породы направлена в этом направлении. Итак, если, как я говорил, магнитное поле земли было всегда постоянным, то лава, охлаждающаяся в твердые породы, всегда будет иметь, ориентацию в одном направлении, неважно, когда это произошло. Так было бы в условиях постоянного магнитного поля. Но по данным наблюдений оказалось не так. Если посмотреть на древние магнитные породы, то есть залегающие глубже новых, ориентированных по современному магнитному полю, на дату, примерно 780 000 лет, то есть породы, застывшие тогда из расплавленного состояния, показывают ориентацию магнитного поля в противоположном направлении. Когда застыли эти магнитные породы, северный магнитный полюс находился там, где сейчас южный географический. Поле направлено противоположным образом, на схеме — наружу из листа. А ещё более старые породы имеют ориентацию, более совпадающую с нашей нынешней. Оно сориентировано подобным образом. Единственное разумное предположение, которое можно сделать на основе этого, что магнитное поле Земли с течением времени колебалось. Запишем это. Магнитное поле колеблется. У вас может возникнуть вопрос о том, какое это имеет отношение к тектонике плит. Если согласиться, что магнитные поля меняли направление в разные эпохи существования Земли, можно сделать ещё одно интересное наблюдение, исследуя породы со дна океана. Существует не только Срединно-Атлантический хребет, но и эти вулканы, извергающие в океан новую породу, что создает подводные горные хребты, причем в горных породах со дна моря содержится много магнетита, магнитной горной породы. Наблюдается интересный эффект. Сейчас я его изображу. Мы снова смотрим сверху, как и на той схеме. Это Срединно-Атлантический хребет. Подпишем. А теперь тот самый интересный момент. Породы, лежащие близко к хребту, ориентированы… То есть эти донные породы имеют ориентацию, которая соответствует нынешнему магнитному полю. Они сориентированы именно так, как можно было бы ожидать от пород вблизи хребта. Вот так. Но чем дальше от хребта, при удалении на тысячи миль, наблюдаются полосы других магнитных пород с ориентацией в противоположном направлении. Наоборот. Вот в таком направлении. Удивительно. Ещё удивительнее, что в каждом случае, где наблюдается смена ориентации при удалении от разлома, с другой стороны хребта, на таком же или примерно таком же расстоянии находится симметричная полоса пород с ориентацией в том же направлении. Сейчас нарисую. Двигаясь дальше, мы снова найдем породы с ориентацией в исходном направлении. Снова такие стрелки. Примечательно, что и для них с другой стороны хребта также будет найдена соответствующая симметричная полоса. Так что если принять положение, что магнитное поле Земли за прошедшие эпохи кувыркалось, то я или геологи не могут придумать никакого другого объяснения, кроме того, что эти породы формировались в соответствующий период времени. Они изливались в виде лавы и остывали с ориентацией согласно магнитному полю Земли. Поэтому в итоге выглядит так похоже. Заглянем вперёд во времени. Нет, пока не станем. Итак, единственный способ формирования такой структуры, чтобы эти помеченные фиолетовым магнитные породы имели точно такую же ориентацию и равное расстояние от хребта, это если бы они были гораздо ближе, если бы они фактически были одним целым. То есть в какой-то момент времени эти породы изливались из подводных вулканов Срединно-Атлантического разлома, и в этот момент времени полярность магнитного поля Земли была противоположна нынешней. Естественно, вот эти помеченные породы, были одним и тем же, что объясняет наблюдаемую структуру. Они образовались в одном месте и в одно время. Если это так, если в какой-то момент эта фиолетовая порода была единым целым, и образовалась в Срединно-Атлантическом разломе, предположительно, хотя здесь не требуется даже делать предположений, можно утверждать, что она образовалась в одно и то же время, что выглядит правдоподобно. И если она существует в виде симметричных полос по сторонам разлома, то единственным объяснением будет предположить, что разлом расширился. За период с этого по вот этот момент разлом расширился. Когда-то эти синие породы были вместе. Это самое обыкновенное доказательство, сформулированное в 1960-х гг., откуда следует, что эти плиты удалялись друг от друга. Что из этого следует? Очевидно, что, если плиты удалялись друг от друга, то в какой-то момент в других местах, и это можно видеть на карте, плитам придется столкнуться. Мы обсудим это подробнее в следующих видео. Но вкратце, в некоторых местах одна плита подходит под другую. Мы обсудим, как это подтверждает гипотезу, и рассмотрим все доказательства теории движения плит. Но сейчас, когда у нас имеется навигационная система GPS и прочее оборудование, мы можем измерять движение плит в реальном времени. Вот изображение по данным NASA, показывающее векторы движения в разных точках на поверхности планеты. Видно, что для территории США трудно что-то разобрать, столько векторов там проведено. Поэтому посмотрите на Гавайи. Тихоокеанская плита в этом месте движется в северо-западном направлении по данным спутников GPS. Поясняю, что это относительно медленное движение. Его скорость сравнима со скоростью роста ногтей, но за миллионы лет результат выражается в тысячах миль. Итак, для большинства плит это около сантиметра в год. Некоторые плиты могут двигаться немного быстрее, может быть, до 10—15 сантиметров, но большинство плит движется со скоростью роста человеческого ногтя, около сантиметра в год. Потрясающе, что мы можем это реально измерить благодаря высочайшей точности GPS. Здесь видно, что Североамериканская плита как бы поворачивается в этом направлении. Плита Наска движется примерно в этом направлении, сталкиваясь с Южноамериканской плитой. На этом всё, но пока я с вами, вот ещё один рисунок из Википедии, о полосах магнитной ориентации. Может быть, он выглядит лучше. Не знаю, какой рисунок вам будет более полезен. На этом заканчиваем, а в следующем видео мы поговорим о теориях. Нам известно, что плиты движутся. Что же может приводить их в движение? Subtitles by the Amara.org community