Dokąd zmierza geotektonika

 

9 

 

 

Ryc.  5.  Schemat  kompensowania  „spreadingu"  den  oceanów  w  strefach  subdukcji  przy  zachowaniu 

niezmiennych wymiarów Ziemi 

l — luk wysp, 2 — rów oceaniczny, 3 — płyta oceaniczna ulegająca subdukcji, 4 — wyspy wulkaniczne 

na  dnie  oceanu,  5  — Konwekcja  w  płaszczu,  6  —  grzbiet śródoceaniczny,  7  —  kontynent,  8  —  nowo 

tworząca się litosfera, 9 — rów ryftowy w osi grzbietu śródoceanicznego

 

 

Subdukcję  kompensującą  rozrastanie  się  den  oceanów  można  było  jednak  przyjąć  tylko  w 

regionie  wokółpacyficznym  oraz  w  kilku  innych,  mniejszych  strukturach,  np.  wzdłuż  Antyli  i 

Antyli  Południowych,  to    znaczy  tam,  gdzie  udokumentowano  istnienie  sejsmicznych  stref 

Benioffa.  Subdukcja  ta  kompensuje  „spreading"  w  grzbietach  środkowoatlantyckim  oraz 

południowo  i  wschodniopacyficznym,  natomiast  zrównoważenie  rozrastania  się  den  Oceanu 

Indyjskiego  i  Lodowatego  musi  następować  w  tym  schemacie  poprzez  kolizję  płyt  wzdłuż 

alpejskiego pasa fałdowego ciągnącego się nieprzerwanie od Hiszpanii po Indonezję. Wzdłuż tej 

ogromnej,  dziś  jeszcze  aktywnej  sejsmicznie,  granicy  kolizyjnej  płyt  powstał  w  trzeciorzędzie 

szeroki pas gór fałdowych tworzących obecnie najwyższe pasma górskie świata. Przyczyną tych 

deformacji  były,  według  mobilistów,  zderzenia  kontynentalnych  mas  Afryki  z  Europą  oraz 

Półwyspu Arabskiego i Dekanu z kontynentem azjatyckim. W wyniku tych kolizji górne części 

płyt  litosfery  uległy  skróceniu  poprzez  fałdowania  i  nasunięcia,  natomiast  dolne  ich  części  — 

podsuwaniu  i  zanurzaniu  w  astenosferę  pod  strefę  kolizji.  Obok  subdukcji  i  kolizji  skracanie 

litosfery,  a  więc  równoważenie  efektów  poszerzania  się  den  oceanów,  może  też  następować 

przez tzw. obdukcję, czyli nasuwanie się litosfery oceanicznej na kontynentalną. W takich, dość 

rzadkich wypadkach, dochodziło do wydźwignięcia kompleksów ofiolitowych, którym ostatnio 

poświęca  się  wiele  uwagi.  Są  to  ogromne  płaty  skał  o  chemiźmie  odpowiadającym  skałom 

litosfery  oceanicznej,  nasunięte  tektonicznie  na  skorupę  kontynentalną.  Tektonika  płyt  traktuje 

ofiolity  jako  fragmenty  podłoża  dawnych,  obecnie  już  nie  istniejących  oceanów,  które  uległy 

zniszczeniu  w  strefach  subdukcji  lub  kolizji.  Ten  sposób  rozumowania  ma  ważne  następstwa. 

Jeśli  bowiem  współczesna  litosfera  oceaniczna  nie  jest  starsza  od  jury,  to  założenie  stałych 

wymiarów  Ziemi  wymaga  przyjęcia,  iż  wszystkie  starsze  oceany,  które  musiały  istnieć  w 

poprzednich  okresach  ewolucji  Ziemi,  zostały  unicestwione  w  efekcie  ciągłej,  wzajemnej 

kontrakcji płyt. 

Ten  kierunek  interpretacyjny  doprowadził  tektonikę  płyt,  teorię  opartą  na  obserwacjach 

współczesnej  geodynamiki,  do  konstruowania  modeli  geodynamicznych  poprzednich  etapów 

ewolucji  Ziemi  do  archaiku  włącznie.  Tym  samym  uzyskał  potwierdzenie  wybitnie  ak-

tualistyczny charakter tej teorii. Do następstw tego sposobu interpretacji jeszcze powrócimy. 

Tymczasem  zajmijmy  się  jedną  z  tych  cech,  która  wybitnie  odróżnia  tektonikę  płyt  od  jej 

poprzedniczek  w  ciągu  teorii  programu  mobilistycznego,  a  mianowicie  geometryzacją  ruchu 

płyt.  Ruch  płyt  litosfery  na  powierzchni  kuli  ziemskiej  może  być  opisany  matematycznie  jako 

rotacja  wokół  osi,  która  przebiegając  przez  środek  kuli  przebija  jej  powierzchnię  w  punktach 

zwanych  biegunami  rotacji.  Równocześnie,  w  miarę  oddalania  się  od  bieguna,  ruch  płyty 

odbywa się wzdłuż odcinków łuków wyznaczonych na powierzchni kuli przez płaszczyznę koła 

wielkiego lub kół małych, prostopadłych do osi rotacji. Taka geometryzacja ruchu płyt litosfery, 

oparta na twierdzeniach Eulera, byłaby niemożliwa, gdyby istniały jedynie dotychczas omówio-

ne dwa rodzaje granic płyt — rozbieżne, dywergentne i zbieżne, konwergentne. Tektonika płyt 

wprowadza  dodatkowo  pojęcie  granic  transformacyjnych.  Zawdzięcza  je  ona  uczonemu 

kanadyjskiemu  J.  Tuzo  Wilsonowi,  który  wykazał  w  1965  r.,  że  poprzeczne  przesunięcia  osi 

---

 

10 

grzbietów śródoceanicznych nie są znanymi wcześniej w geologii uskokami przesuwczymi, lecz 

tzw. uskokami transformacyjnymi (Ryc. 6). 

 

 

 

Ryc. 6. Fazy powstawania uskoku transformacyjnego 

I — ryft przed rozerwaniem, II — po powstaniu uskoku transformacyjnego UT) (wg Słownika geologii 

dynamicznej. Wyd. Geol., 1985) 

 

Są to nieciągłości litosfery, wzdłuż których ruch odbywa się dzięki rozprzestrzenianiu się dna 

oceanicznego,  zachodzącym  niezależnie  w  każdym  z  dwu  skrzydeł  uskoku.  Przeciwstawnie 

skierowany  ruch  dna  zachodzi  jedynie  między  odcinkami  grzbietu  śródoceanicznego 

rozdzielonymi  przez  uskok  transformujący,  natomiast  pozostałe  części  jego  skrzydeł  poruszają 

się  w  tym  samym  kierunku.  Właśnie  granice  transformujące  (tzw.  granice  konserwatywne)  są 

tymi drogami, po których następuje przemieszczanie się poszczególnych  płyt lub ich części od 

stref ,,spreadingu" ku strefom subdukcji. 

Oczywiście,  ruch  płyt  na  powierzchni  Ziemi  nie  odbywa  się  stale  według  tego  samego 

schematu.  Wzajemne  oddziaływania  płyt  na  siebie,  szczególnie  silne  w  wypadku  kolizji  2  płyt 

kontynentalnych, które nie mogąc, z uwagi na swą lekkość, ulegać subdukcji, wyhamowują się 

wzajemnie,  doprowadzają  do  utworzenia  nowego  planu  ruchów  płyt.  Strefy  subdukcji  ulegają 

przemieszczeniu lub odwracają się ich kierunki, następuje zmiana położenia granic rozbieżnych, 

tzw. relokacja ryftów i powstanie nowej sieci granic transformacyjnych. 

W 1968 r. wspomniany już Tuzo Wilson zaproponował, aby historię Ziemi rozpatrywać jako 

serię złożonych, wzajemnie splatających się cykli otwierania i zamykania oceanów. Każdy taki 

cykl, nazwany później cyklem Wilsona, rozpoczyna się od otwarcia oceanu w wyniku rozpadu 

litosfery kontynentalnej i poszerzania się nowego dna oceanicznego, a kończy jego zamknięciem 

w procesie kolizji dwóch płyt kontynentalnych. Musimy jednak w tym miejscu zdać sobie jasno 

sprawę z faktu, iż koncepcja Wilsona jest bezpośrednio udowodniona jedynie w pierwszej fazie 

cyklu.  Mechanizm  otwierania  się  oceanów  został  znakomicie  opracowany  w  ramach  teorii 

rozprzestrzeniania  się  den  oceanów.  Proces  ten  jest  na  ogół  zapoczątkowany  przez  pojawienie 

się  „punktowej"  anomalii  cieplnej,  tzw.  plamy  gorąca  (hot-spot),  która  jest  powierzchniowym 

odpowiednikiem  podnoszącego  się  z  głębi  Ziemi  potoku  rozgrzanych  mas  górnego  płaszcza, 

tzw.  pióropusza  płaszcza.  Potok  ten  oddziałując  na  litosferę  powoduje  jej  kopułowe  wy-

piętrzenie  i  pękanie  wzdłuż  3  ułożonych  pod  kątem  120°  rozłamów.  Te  właśnie  rozłamy  i 

rozwijające się z nich ryfty są przez geotektoników nazywane złączami potrójnymi. Okazało się 

przy  tym  regułą,  że  dwa  ramiona  złącza  potrójnego  są  jego  ramionami  czynnymi;  zachodzi  w 

nich kreacja nowej litosfery, rozszerzanie się ich den i stopniowa ewolucja w kierunku nowego 

oceanu,  natomiast  ramię  trzecie  stanowi  strukturę  opuszczoną,  nieaktywną,  z  czasem 

zasypywaną  osadami.  Wzdłuż  wybrzeży  współczesnych  oceanów,  np.  wzdłuż  atlantyckich 

krawędzi  Afryki  i  Ameryki  Południowej,  wykryto  istnienie  takich  nieczynnych,  zamarłych 

---