Dokąd zmierza geotektonika

 

25 

ryftowych,  typu  Morza  Czerwonego,  narastanie  nowej  litosfery  oceanicznej  doprowadziło  do 

coraz szerszych przesmyków oceanicznych wypełniających przestrzeń między oddalającymi się 

od siebie masami kontynentalnymi. Oddalanie to jest świetnie potwierdzane przez wyniki badań 

paleomagnetycznych. 

 

 

 

Ryc. 14. System rowów ryftowych związanych z otwarciem Atlantyku. Zakreskowana jest najstarsza 

część oceanu 

 

 

W jurze wąskie oceany istniały już między Ameryką Północną i Południową a Afryką w rejonie 

ś

rodkowej  części  dzisiejszego  Atlantyku,  w  południowo-zachodniej  części  obecnego  Oceanu 

Indyjskiego  oraz  na  obszarze  środkowego  Pacyfiku.  Strefa  ryftowa  zaznaczyła  się  po  raz 

pierwszy  między  Ameryką  Południową  a  południową  częścią  Afryki.  W  końcu  kredy  rozpad 

Pangei  przybiera  coraz  gwałtowniejszy  charakter.  Nastąpiło  całkowite  oddzielenie  od  siebie 

Afryki  i  Ameryki  Południowej,  Antarktydy  nadal  zrośniętej  z  Australią  od  Afryki  i  Półwyspu 

Indyjskiego oraz Ameryki Północnej od Azji. Większość rozrastających się oceanów mieści się 

na półkuli południowej, tym samym więc ekspansja tej półkuli jest szybsza. W związku z taką 

asymetrią  ekspandowania  następują  pozorne  przesunięcia  wszystkich  kontynentów  ku  północy 

(Ryc. 15).  

 

 

Ryc. 15. Schemat wyjaśniający asymetryczną ekspansję Ziemi i pozorną wędrówkę kontynentów ku 

północy. l - równik Ziemi o mniejszej średnicy, 2 - obecny równik, 3 - paleorównik (dawny l). Linie 

ciągłe — paleopołudniki i paleorównoleżniki 

Ta  mezozoiczna  wędrówka  kontynentów  ku  biegunowi  północnemu,  udowodniona 

paleomagnetycznie,  stanowi  podstawę  tzw.  paradoksu  Oceanu  Lodowatego,  Północnego, 

stanowiącego według Careya jeden z rozstrzygających dowodów ekspansji Ziemi. Jeśli bowiem 

wszystkie  kontynenty  przesuwają  się  ku  północy,  to  —  zgodnie  z  zasadami  tektoniki  płyt  — 

powinno  dojść  do  utworzenia  w  strefie  arktycznej  ogromnej  strefy  subdukcji  kompensującej 

---

 

26 

narastanie  litosfery  na  półkuli  południowej.  W  rzeczywistości  nie  tylko  strefy  takiej  nie 

obserwujemy,  ale  przeciwnie,  od  górnego  mezozoiku  wokół  bieguna  północnego  rozrasta  się 

tensyjny basen oceaniczny. Taka sytuacja przemawia na korzyść Ziemi rozszerzającej się. 

Innym  przytaczanym  przez  Careya  paradoksem  geotektonicznym  jest  paradoks  Pacyfiku. 

Wnioskując z obrazu dynamiki współczesnej Ziemi, tak jak ją widzą zwolennicy tektoniki płyt, 

obszar  Pacyfiku  otoczony  jest  nasuwającymi  się  nań  płytami  litosfery  i  ulega  redukcji. 

Tymczasem

 

wzdłuż  granic  Pacyfiku,  a  więc  w  rejonie  indonezyjsko-filipińskim,  między 

Australią a Antarktydą, a także między Ameryką Południową a Antarktydą mamy do czynienia z 

postępującym  rozdrabnianiem  litosfery  kontynentalnej  i  kreacją  nowej  litosfery  oceanicznej. 

Oczywiście  i  ten  paradoks  jest  według  Careya  wytłumaczalny  jedynie  w  ramach  programu 

ekspansji Ziemi. 

Podobna  sytuacja  jest  w  rejonie  Morza  Śródziemnego.  Stanowi  ono  młody  basen  tensyjny 

utworzony w górnej kredzie i trzeciorzędzie między Afryką a zachodnią częścią Eurazji, a więc 

w tym czasie, kiedy to, zgodnie z modelem tektoniczno-płytowym, rozrastanie się południowego 

Atlantyku powinno wywoływać lewostronną rotację Afryki i jej zbliżenie się do Eurazji. Tym-

czasem  sytuacja  rzeczywista,  to  znaczy  jednoczesne  rozrastanie  się  litosfery  oceanicznej  na 

Atlantyku  i  w  Morzu  Śródziemnym  bez  jego  kompensacji  jest  możliwe  tylko  na  Ziemi 

ekspandującej. 

W taki to sposób również na dnach mórz i oceanów znajdujemy liczne przesłanki, wskazujące 

na powiększanie się powierzchni Ziemi w czasie jej ewolucji geologicznej. 

IV. DOKĄD ZMIERZA GEOTEKTONIKA? 

Prognozy dotyczące dalszego rozwoju geotektoniki są trudne i niepewne, podobnie zresztą jak 

w  każdej  innej  dziedzinie  nauk  przyrodniczych.  Rozwój  nauki  odbywać  się  może  różnymi 

drogami  -  stopniowym,  ewolucyjnym  dostosowywaniem  się  istniejących  teorii  do 

napływających  informacji,  które  wymuszają  jak  gdyby  modyfikacje  teorii,  bądź  też  drogą 

rewolucyjną.  Ta  ostatnia  polega  na  gwałtownym,  prawdziwie  rewolucyjnym,  przełomie,  na 

zmianie  podstawowych  założeń  programu  naukowego,  jego  trzonu.  I  w  takim  wypadku  jednak 

każda  nauka,  a  więc  i  geotektonika,  dąży  do  uzyskania  syntezy  naukowej  na  wyższym  niż 

dotychczasowy  poziomie,  syntezy,  która  obejmie  także  osiągnięcia  starszych  programów 

naukowych. Czy stoimy w obliczu takiej rewolucyjnej zmiany w geotektonice? Zdaniem autora 

tak! 

Teoria  tektoniki  płyt  litosfery,  najnowsza  wielka  teoria  programu  mobilistycznego,  była  w 

ciągu  ostatnich  20  lat  motorem  napędzającym  globalne  badania  geotektoniczne  i  zdominowała 

geologię światową. W jej ramach doszło do utworzenia bardzo bogatego zasobu pojęć i definicji 

geotektonicznych  —  prawdziwego,  nowego  języka  geologów.  Tektonika  płyt  jest  nadal  głów-

nym narzędziem badawczym większości tektoników świata.                                         

Co  więc  uzasadnia  taki  pogląd  autora?  Analiza  rozwoju  teorii  tektoniki  płyt  w  ostatnich 

latach,  którą  zreferowano  pokrótce  w  tej  książeczce,  wskazuje  na  jej  malejącą  zdolność  do 

wyjaśniania  napływających  informacji  naukowych.  Objawem  takiego  procesu  jest  szybkie 

narastanie  ilości  modyfikacji  teorii  tektoniki  płyt,  stałe  komplikowanie  podstawowych  założeń 

teorii.  Wiele  faktów  wskazuje  na  to,  że  geotektonika  stanie  niebawem  w  obliczu  konieczności 

zmiany  trzonu  programu  mobilistycznego,  a  mianowicie  przekonania  o  niezmienności 

wymiarów Ziemi w czasie jej ewolucji geologicznej. Nie będzie to oczywiście oznaczać „końca" 

tektoniki płyt, czy też porzucenia jej dotychczasowych osiągnięć. Zdaniem autora nowa, szersza 

synteza naukowa będzie jednak musiała uwzględnić powiększanie się wymiarów Ziemi i na tle 

tego  globalnego  procesu  rozpatrywać  zjawiska  tektoniczne  zachodzące  w  litosferze  i 

bezpośrednio pod nią. W ramach tej nowej, jeszcze nie istniejącej, teorii geotektonicznej znajdą 

swoje  miejsce  takie  bezsporne  osiągnięcia  tektoniki  płyt,  jak  koncepcja  rozprzestrzeniania  się 

den  oceanów  (choć  mechanizm  tego  procesu  jest  inaczej  interpretowany),  idea  wzajemnych 

oddziaływań  mikropłyt,  koncepcja  plam  gorąca  i  pióropuszy  płaszcza,  złączy  potrójnych  i 

ryftogenezy,  biernej  subdukcji  cięższych  fragmentów  litosfery  tonących  grawitacyjnie  w 

astenosferze, a także wiele innych. 

Program  ekspansji  oferuje  jednak,  zdaniem  autora,  najbardziej  obiecującą  syntezę 

dotychczasowych  danych  geologicznych  i  geofizycznych  o  budowie  kontynentów  i  oceanów. 

---

 

27 

Łączy on w sobie szereg faktów i obserwacji trudnych do powiązania przez inne programy. Nie 

oznacza to jednak, że sprawą prostą będzie jego powszechna akceptacja. Przede wszystkim pro-

gram  ekspansji  jest  w  swej  istocie  wysoce  nieaktualistyczny,  w  miarę  bowiem  wzrostu 

wymiarów Ziemi musiały ulegać zmianom różne parametry fizyczne i chemiczne decydujące o 

przebiegu  procesów  geologicznych.  Zasadniczą  cechą  Ziemi  rozszerzającej  się  jest  jedno-

kierunkowość  i  nieodwracalność  jej  ewolucji  geologicznej.  Oznacza  ona,  iż  w  historii  naszej 

planety  tylko  jednorazowo  dochodziło  do  pojawienia  się  nowych  typów  geostruktur,  czy  też 

nowych  jakościowo  procesów  geologicznych.  Takimi  przełomowymi  momentami  było  na 

przykład utworzenie się praskorupy kontynentalnej około 4 mld lat temu, powstanie pierwotnej 

atmosfery, a potem hydrosfery, pojawienie się życia biologicznego (Ryc. 16). 

 

 

 

 

Ryc. 16. Jednokierunkowa ewolucja Ziemi — główne procesy. 

a — formowanie się pierwotnej skorupy, b — powstawanie skał plagioklazowych (anortozyty, 

trondhejmity), c - granity wapniowo-alkaliczne, d - granity potasowe, e - pasy zieleńcowe, f - for-

mowanie się stabilnych kratonów (kontynentów), g - powstawanie geosynklin i stref orogenicznych,  

h - rozsuwanie się kontynentów, i - powstawanie oceanów 

Wśród  procesów  geologicznych  taki  charakter  miały  kolejne  przejawy  ekspandowania 

planety,  a  mianowicie  utworzenie  pasów  zieleńcowych  w  archaiku  i  dolnym  proterozoiku, 

rozdzielenie geostruktur na stabilne bloki kontynentalne i pasy mobilne w proterozoiku (2,5-0,8 

mld  lat  temu),  rozwój  geosynklin  ulegających  następnie  przekształcaniu  w  góry  fałdowe  w 

górnym  proterozoiku  i  paleozoiku,  wreszcie  rozpad  Pangei  i  powstanie  oceanów  (mezo-

kenozoik)  oraz  związanych  z  nimi  geostruktur,  takich  jak  łuki  wyspowe,  rowy  oceaniczne, 

baseny marginalne, grzbiety śródoceaniczne itp. Jednokierunkowy charakter wykazuje też często 

chemizm  skał  magmowych,  których  różne  odmiany  chemiczne  pojawiały  się  i  znikały  w 

różnych okresach ewolucji planety. Na przykład granity starszego prekambru, a więc archaiczne 

i dolnoproterozoiczne, były skałami bogatymi w sód, a granity potasowe zaczęły tworzyć się od 

górnego proterozoiku. 

Na  tle  jednokierunkowej  ewolucji  Ziemi  jako  całości,  zrozumiałej  z  ekspansjonistycznego 

punktu widzenia, trzeba rozpatrywać charakterystyczną cykliczność głównych procesów 

---

 

28 

 

 

geotektonicznych,  takich  jak  fazy  górotwórcze,  aktywność  wulkaniczna,  „spreading"  den 

oceanów,  ryftogeneza,  transgresje  i  regresje  morskie.  Cykliczność  taka,  której  istnieniu 

zaprzecza  zresztą  wielu  zwolenników  tektoniki  płyt,  mogłaby  być  przejawem  okresowego 

docierania  do  zewnętrznych  sfer  Ziemi  „pulsów"  tektonicznych  związanych  ze  stopniowym 

rozgęszczaniem  wnętrza  planety.  W  podobny  sposób  tłumaczy  cykliczność  procesów 

geotektonicznych teoria undacji van Bemmelena. 

Przed programem ekspansji stoi oczywiście wiele problemów, zwłaszcza te, które łączą się z 

koniecznością przyjęcia  tak znacznego wzrostu  wymiarów,  a więc objętości i powierzchni kuli 

ziemskiej.  Należy  do  nich  zagadnienie  większej  szybkości  rotacji  dawnej  mniejszej  Ziemi  i  jej 

wpływu  na  życie  biologiczne,  problem  zmian  siły  ciężkości  na  powierzchni  planety,  zagadka 

przyrostu  objętości  wód  oceanu  światowego  i  jej  stałego  od  przynajmniej  2  mld  lat  składu 

chemicznego i wiele, wiele innych. Rozwiązanie tych kwestia wymaga nie tylko szczegółowych 

badań, ale także rozwoju samego programu naukowego ekspansji, wytworzenia 

przezeń  ciągu  teorii  geotektonicznych.  Jak  dotychczas  program  ten  jest  najuboższy  pod  tym 

względem.  Warunkiem  rozwoju  programu  jest  zainteresowanie  się  nim  jak  najszerszej  grupy 

badaczy.  Tak  czy  inaczej  program  ekspansji,  podobnie  jak  jego  konkurenci,  stanie  w  końcu  w 

obliczu  pytania  o  przyczynę.  O  jego  ważności  mogą  świadczyć  dane  o  wymiarach  Ziemi  w 

przeszłości geologicznej  podane niedawno przez geologa kanadyjskiego S. A. Mouritsena. Oto 

one: 

- pierwotny promień Ziemi - 3470 km, 

- promień Ziemi w końcu archaiku (2 mld lat) - 4400 km, 

- promień Ziemi w końcu proterozoiku (0,8 mld lat) - 5075 km, 

- promień Ziemi w końcu paleozoiku (0,25 mld lat) - 5590 km, 

- promień Ziemi w końcu mezozoiku (0,065 mld lat) - 6020 km. 

 

Rozpatrując te dane trzeba sobie uzmysłowić, że taki wzrost promienia globu oznacza  

5-krotne powiększenie jego powierzchni! Fizyce nie jest dotychczas znany proces, który mógłby 

wywołać  aż  tak  znaczne  zwiększenie  objętości  praplanety.  Zwolennicy  ekspansji  wskazują 

zwykle na różnego typu przejścia fazowe w jądrze i płaszczu Ziemi. M. Gorai na przykład dzieli 

prawdopodobne  przyczyny  ekspansji  na  pierwotne  i  wtórne.  Do  przyczyn  wtórnych,  dobrze 

rozpoznanych  przez  współczesną  naukę,  zalicza  przejścia  fazowe  skał  i  minerałów,  w  czasie 

których następuje zmniejszenie gęstości i jednoczesne zwiększenie objętości materii. Normalne 

przejścia  fazowe  mogą  być  jednak  odpowiedzialne  za  wzrost  objętości  do  10  %.  Jest  to 

zdecydowanie za mało z punktu widzenia omawianego programu geotektonicznego. 

Pierwotne  przyczyny  ekspansji  widzi  M.  Gorai  w  hipotetycznym  zjawisku  metalizacji 

wgłębnych  substancji  Ziemi,  polegającej  na  utracie  części  elektronów  atomów  budujących 

związki tlenkowe i krzemianowe w warunkach bardzo wysokich ciśnień (ponad l mln atmosfer). 

Otóż  w  wypadku  zmniejszenia  tych  ciśnień  związki  metalizowane  przechodząc  w  zwykłe 

minerały  krzemianowe  i  tlenkowe  radykalnie  zwiększają  swą  objętość.  W  takim  procesie 

wzrasta  objętość  płaszcza  Ziemi  kosztem  jej  jądra.  W  koncepcji  geofizyka  japońskiego  nie 

wyjaśniona  pozostaje  przyczyna  niezbędnego  zmniejszenia  ciśnienia  we  wnętrzu  globu. 

Niewątpliwie problem genezy ekspansji czeka na rozwiązanie. Co więcej, jeśli fizyka nie upora 

się z tym zagadnieniem dostarczając teoretycznego i eksperymentalnego uzasadnienia ekspansji, 

program Ziemi rozszerzającej się może spotkać los teorii dryfu 'kontynentów Wegenera w latach 

trzydziestych  —  jego  wprowadzenie  i  akceptacja  może  ulec  opóźnieniu,  a  ewentualne 

zwycięstwo  być  zagrożone.  Tymczasem  większość  współczesnych  zwolenników  programu 

Ziemi rozszerzającej się pozostawia to zmartwienie fizykom i chemikom. Im samym, jak dotąd, 

wystarcza obszerny zbiór faktów geologicznych, który ich zdaniem udowadnia ekspansję Ziemi. 

W  ostatnich  latach,  w  miarę  postępu  badań  planetologicznych,  program  ekspansji  uzyskał 

dodatkowe, choć pośrednie poparcie. Okazało się, że na powierzchniach planet grupy ziemskiej, 

Księżyca,  Marsa  i  Merkurego  dominują  struktury  tensyjne  typu  wielkich  rowów  ryftowych, 

zapadlisk  wypełnionych  pokrywami  lawowymi,  rozłamów  skorupy  itp.  Być  może  ekspansja 

była cechą także innych ciał kosmicznych Układu Słonecznego. 

---

 

29 

W  świetle  przeprowadzonej  analizy  współczesnych  programów  naukowych  w  geotektonice 

program ekspansji Ziemi wydaje się najbardziej obiecujący. Czy jednak rzeczywiście przyszłość 

będzie należeć do niego? Odpowiedź powinny przynieść najbliższe lata. 

 

LITERATURA 

K.  BIRKENMAJER,  Paleomagnetyzm  —  przegląd  zagadnień.  Człowiek  i  Nauka,  Wiedza 

Powszechna, Warszawa 1980. 

S. W. CAREY, The Expanding Earth. Elsevier 1976. 

W. E. CHAIN, Geotektonika ogólna. Wyd. Geol., Warszawa 1974. 

S. CWOJDZIŃSKI, Dokąd zmierza współczesna geotektonika? Przegl. Geol., 1984, nr 10. 

L.  CZECHOWSKI,  R.  TEISSEYRE,  Wnętrze  Ziemi  kształtuje  jej  powierzchnię.  Wiedza 

Powszechna, Warszawa 1981. 

R. DADLEZ, Tektonika płyt — dyskusje i implikacje. Przegl. Geol., 1976, nr 10 i 11. 

M. GORAI, Ewolucja razszirajuszczejsia Ziemli. Niedra, Moskwa 1985. 

Kontinientalnyje rifty. Praca zbiorowa, Ser. Nauki o Ziemie, Mir, Moskwa 1981. 

J.  KOZIAR,  Ekspansja  den  oceanicznych  i  jej  związek  z  hipotezą  ekspansji  Ziem.  Spraw. 

WTN, 1980 B, nr 35. 

M. KSIĄŻKIEWICZ, Geologia dynamiczna. Wyd. Geol., Warszawa 1968. 

M.  KSIĄŻKIEWICZ,  Teoria  wędrówki  kontynentów  w  nowym  świetle.  „Nauka  dla 

Wszystkich", Kraków 1974. 

W. MIZERSKI, Kontynenty w ruchu. Iskry, Warszawa 1986. 

O. K. LEONTIEW, Dno oceanu. Warszawa 1972. 

Nowaja globalnaja tektonika. Praca zbiorowa, Ser. Nauki o Ziemie. Mir, Moskwa 1974. 

J. OBERC, Ziemia — mobilizm i ekspansja. Problemy, 1986, nr 10. 

K.  LE  PICHON,  J.  FRANCHETAU,  J.  BONIN,  Tektonika  plit.  Ser.  Nauki  o  Ziemie,  Mir, 

Moskwa 1977. 

W. POŻARYSKI, Nowa tektonika globu ziemskiego. Przegl. Geol., 1971, nr 8—9 i 10. 

K. i S. SZYMBORSCY, Wszechocean. Wiedza Powszechna, Warszawa 1981. 

H.  TAKEUCHI,  S.  UEDA,  H.  KANAMORI,  Wędrówka  kontynentów.  PWN,  Warszawa 

1973.