Dokąd zmierza geotektonika

 

5 

Od  początku  przed  zwolennikami  programu  mobilistycznego  stanęło  pytanie  o  przyczynę 

przemieszczeń kontynentów. Od odpowiedzi na nie zależał dalszy los całego programu. I mimo 

ż

e gotowe rozwiązanie w postaci idei podskorupowych prądów konwekcyjnych Otto Ampferera 

zostało  opublikowane  już  na  początku  XX  wieku,  minęło,  jeszcze  sporo  czasu  zanim  program 

mobilistyczny zdołał pokonać tę trudność.  I to też nie ostatecznie, jak się jeszcze przekonamy. 

Na  razie  jednak  zatrzymajmy  się  chwilę  na  hipotezie  Ampferera,  która  w  latach  trzydziestych 

została  podjęta  i  rozwinięta  przez  A.  Holmesa  i  innych  geotektoników  w  postaci  koncepcji 

prądów  konwekcyjnych.  Zgodnie  z  nią  w  górnym  płaszczu  Ziemi  powstają  wywołane 

nierównomiernym  rozkładem  temperatur  prądy  konwekcyjne  stanowiące  motor  napędowy 

przemieszczeń  kontynentów.  W  rejonach  leżących  ponad  podnoszącymi  się  gałęziami  prądów 

konwekcyjnych następuje wypiętrzanie, a następnie pękanie i rozsuwanie się skorupy ziemskiej, 

natomiast w rejonach zstępowania tych prądów dochodzi do zderzeń, deformacji i fałdowań. A 

więc  teorie  konwekcyjne  w  odniesieniu  do  zjawisk  górotwórczości  należą  do  grupy  teorii 

nacisków  poziomych;  ruchy  poziome,  według  ich  zwolenników,  wywołują  wtórne  ruchy 

pionowe. 

Od  momentu  swego  powstania  program  mobilistyczny  ostro  konkurował  z  programem 

stabilistycznym.  W  pierwszym  okresie  tej  konfrontacji  przewagę  uzyskali  stronnicy 

permanencji.  Swój  sukces  opierali  oni  przede  wszystkim  na  wynikach  ówczesnych  badań  geo-

fizycznych,  które  wykluczały  możliwość  poziomych  przesunięć  skorupy  sialicznej, 

kontynentalnej  po  simatycznym  podłożu  oceanów.  W  latach  dwudziestych  i  trzydziestych 

dominująca  pozycja  teorii  stabilistycznych  wydawała  się  nie  zagrożona.  Dyskusja  między 

zwolennikami  obu  programów  nie  była  jednak  bezpłodnym  omawianiem  stale  tych  samych 

faktów.  Odbywała  się  ona  w  warunkach  stałego  dopływu  nowych  obserwacji  umożliwianych 

przez doskonalone i nowe metody badawcze. W ostatecznym rozrachunku to właśnie nowe fakty 

i obserwacje decydują o zwycięstwie lub porażce programu naukowego. 

Stało  się  tak  i  w  omawianym  przypadku.  W  połowie  lat  pięćdziesiątych  pojawiły  się  nowe 

metody badań paleomagnetycznych. Umożliwiają one określanie położenia różnych fragmentów 

skorupy ziemskiej w stosunku do paleobiegunów Ziemi w przeszłości geologicznej. Oczywiście, 

podstawą  takiej  interpretacji  jest  założenie,  że  bieguny  paleomagnetyczne  pokrywały  się  w 

historii Ziemi z jej biegunami geograficznymi lub były im bliskie (a być tak wcale nie musi, na 

co wskazują wyniki badań pola magnetycznego Urana — jednej z planet Układu Słonecznego). 

Uzyskiwane  przez  paleomagnetyków  dane  o  wędrówce  biegunów  ziemskich  wynikają  z 

przemieszczeń  poszczególnych  fragmentów  skorupy  w  stosunku  do  biegunów  magnetycznych 

planety.  I  oto  wyniki  tych  badań  opublikowane  przez  znanego  badacza  angielskiego  S.  K. 

Runcorna  potwierdziły  zdecydowanie  poglądy  Wegnera.  Okazało  się,  że  przed  powstaniem 

Atlantyku Ameryka była zrośnięta z Eurazją i Afryką i to jeszcze w triasie! Geotektonika po raz 

pierwszy  uzyskała  możliwość  ilościowej  oceny  szybkości  procesów  tektonicznych.  Program 

stabilistyczny znalazł się w defensywie. A mobiliści? 

Wykorzystując wspomniane wyniki prac paleomagnetycznych oraz prowadzone na przełomie 

lat  pięćdziesiątych  i  sześćdziesiątych  badania  morfologii  den  oceanów  (Bruce  Heezen,  Mary 

Tharp)  znaleźli  się  na  drodze  prowadzącej  bezpośrednio  do  teorii  rozprzestrzeniania  się  den 

oceanicznych (ocean-floor spreading) oraz nowej tektoniki globalnej, czyli tzw. tektoniki płyt li-

tosfery.  Ale  to  już  współczesność  geotektoniki  —  temat  naszych  rozważań  w  następnych 

rozdziałach. 

Jak  gdyby  w  cieniu  wielkiej  dyskusji  toczącej  się  przez  blisko  40  lat  między  dwoma 

wspomnianymi  programami  naukowymi  opartymi  na  modelu  Ziemi  o  stałych  wymiarach, 

rozwijały się dwa kolejne programy — Ziemi rozszerzającej się, czyli ekspandującej, oraz Ziemi 

pulsującej  —  ten  ostatni  stanowiący  syntezę  programów  kontrakcji  i  ekspansji  naszej  planety. 

Powstały  one  w  sposób  mało  zauważony  w  latach  dwudziestych  naszego  wieku  i,  co  jest  dość 

charakterystyczne,  zostały  zaproponowane  przez  astronomów  i  fizyków,  a  nie  geologów. 

Szczególnie dotyczy to programu Ziemi rozszerzającej się, który w pierwszym okresie oparto na 

hipotezie  Paula  Diraca  zmniejszania  się  z  czasem  stałej  grawitacyjnej  Wszechświata. 

Następstwem takiego zjawiska musi być ekspansja wszystkich ciał kosmicznych, a więc i Ziemi. 

Dość  wcześnie  tę  interesującą  koncepcję  wzięli  nią  swój  warsztat  geolodzy  —  czyż  bowiem 

Wegenerowska Pangea musiała mieć rozmiary współczesnej Ziemi? 

Niemiecki  uczony  Otto  Hilgenberg  jako  pierwszy  wpadł  na  prosty  pomysł  zestawienia 

---

 

6 

obecnych  kontynentów  na  globie  o  mniejszej  średnicy.  Uzyskane  wyniki  były  obiecujące. 

Pomimo szeregu niejasności i luk w interpretacji okazało się, że permska Ziemia odpowiadająca 

Pangei Wegenera miała promień o 1500 km mniejszy od obecnego. A jednocześnie zgrupowane 

razem  kontynenty  nie  musiały  być  oblewane  ogromnym,  trudnym  do  wyobrażenia 

wszechoceanem,  który  w  interpretacji  Hilgenberga  po  prostu  nigdy  nie  istniał.  Mimo  swej 

prostoty i wyjaśniania przez teorię Hilgenberga szeregu sprzeczności programu mobilistycznego 

(np.  na  rozszerzającej  się  Ziemi  kontynenty  oddalając  się  od  siebie  nie  muszą  jednocześnie 

przesuwać  się  po  swoim  podłożu,  podobnie  jak  to  się  dzieje  z  oddalającymi  się  rysunkami  na 

powierzchni nadmuchiwanego balonika), program ekspansji nie  włączył  się w ogólną dyskusję 

mobilistów ze stabilistami, pozostając na uboczu głównego nurtu konfrontacji. Brakowało zbyt 

wielu  danych,  za  mało  zgromadzono  przekonywających  dowodów,  aby  zrekompensować 

„niesamowitość" tej idei. Była ona zbyt odległa od ugruntowanych w geologii zasad aktualizmu, 

od  sposobu  myślenia  geotektoników.  Mimo  to  program  ekspansji  egzystował  i  był  rozwijany 

przez nielicznych badaczy. Stosunkowo wcześnie uległ on rozdzieleniu na dwie gałęzie — teorię 

ekspansji  ograniczonej  i  ekspansji  pełnej.  Pierwsza  z  nich,  oparta  na  danych  astrofizycznych, 

przyjmowała ostrożnie niewielki wzrost wymiarów promienia naszej planety, oceniany na 10—

15%  od  prekambru  do  chwili  obecnej.  Druga,  wychodząc  z  przesłanek  geologicznych,  śmiało 

przyjmowała  wzrost  wymiarów  Ziemi  zbliżony  w  swych  szacunkach  do  obliczeń  Hilgenberga. 

Podstawowym  założeniem  było  przyjęcie  sialicznej  skorupy  kontynentalnej  za  pierwotnie 

ciągłą, prekambryjską „otoczkę" globu ziemskiego, która następnie, w efekcie jego puchnięcia, 

uległa  porozrywaniu.  Powstałe  przy  tym  nowe  obszary  zajęły  oceany.  Tym  samym  stanowią 

one,  w  świetle  tej  teorii,  geostruktury  młodsze  i  wtórne  względem  kontynentów.  Przed  ich 

utworzeniem  dominować  musiały  w  przeszłości  geologicznej  Ziemi  płytkie  morza 

epikontynentalne rozwinięte na skorupie kontynentalnej. 

W  końcu  lat  pięćdziesiątych  i  na  początku  sześćdziesiątych,  prawie  równocześnie  ze 

spektakularnym  zwycięstwem  programu  mobilistycznego  nad  stabilistycznym,  zwolennicy  idei 

rozszerzającej  się  Ziemi  także  poczuli  grunt  pod  nogami.  Nowych,  ważnych  argumentów 

dostarczyły im badania den oceanów, a szczególnie wykrycie światowego systemu ryftowego — 

globalnej  struktury  tensyjnej  ciągnącej  się  przez  wszystkie  oceany  i  wkraczającej  na  wiele 

kontynentów.  Geostruktury  z  rozciągania  stanowiły  ważki  argument  w  hipotezach  ekspansji 

Ziemi zaproponowanych przez S. W. Careya i B. Heezena. Od tego też momentu program Ziemi 

rozszerzającej  się  coraz  wyraźniej  zaznacza  swą  obecność  na  forum  wielkiej  dyskusji 

tektoników. 

Skromniejszym  w  niej  udziałem  poszczycić  się  może  natomiast  ostatni  z  programów 

geotektonicznych,  a  mianowicie  program  Ziemi  pulsującej.  Stanowiąc  w  zasadzie  rodzaj 

kompromisu między pozostałymi programami (kontrakcja + ekspansja = stałe wymiary), może z 

tej  właśnie  przyczyny  nie  osiągnął  dotychczas  większej  popularności.  Po  niewielu  latach 

rozkwitu około 1940 r., kiedy to był rozwijany przez znanego geologia amerykańskiego Waltera 

H. Buchera, został prawie całkowicie zapomniany. Dopiero współcześnie znalazł nowych zwo-

lenników  próbujących  za  pomocą  idei  pulsacji  Ziemi  rozwiązać  sprzeczności  i  kontrowersje 

narosłe  wokół  interpretacji  dokonywanych  w  pozostałych  programach.  Program  ten  w  każdym 

razie wywiera swój wpływ na oblicze współczesnej geotektoniki. 

III. WSPÓŁCZESNE  NAUKOWE PROGRAMY GEOTEKTONICZNE 

W ciągu ostatnich 20 lat lawinowo narasta ilość informacji geologicznych i geofizycznych ze 

wszystkich  kontynentów  i  oceanów,  pojawia  się  mnóstwo  nowych  metod  badawczych.  Po  raz 

pierwszy  człowiek  uzyskał  też  możność  spojrzenia  na  Ziemię  z  zewnątrz,  z  przestrzeni 

okołoziemskiej  i  dokonania  bezpośrednich  porównań  z  budową  innych  ciał  kosmicznych  — 

Księżyca i Marsa. 

Po  raz  pierwszy  zaistniały  warunki  do  podjęcia  globalnej  syntezy  tych  danych,  próby 

zbudowania  modelu  geodynamicznego.  Próba  taka  została  podjęta  w  ramach  programu 

mobilistycznego.  

---