Dokąd zmierza geotektonika

 

15 

ż

e  łączna  długość  grzbietów  śródoceanicznych  otaczających  na  przykład  Afrykę  znacznie 

przekracza  długość  jej  linii  brzegowej,  mimo  iż  rozwinęły  się  one  z  pierwotnego  ryftu 

dzielącego  kontynent  Pangei.  A  więc  w  czasie  trwania  „spreadingu"  i  rozsuwania  się 

kontynentów długość grzbietu śródoceanicznego stale rosła. 

Szczegółowe  badania  niektórych  ze  wspomnianych  już  stref  uskoków  transformacyjnych 

dzielących  poprzecznie  grzbiety  śródoceaniezne  wykazały,  że  zarówno  pod  względem 

morfologicznym, jak i budowy geologicznej niewiele różnią się od dolin ryftowych wieńczących 

osie  grzbietów.  Prawdopodobnie  reprezentują  one  strefy  uskoków  transformacyjnych 

przekształcone  przez  podłużne  rozciąganie  grzbietów  śródoceanicznych.  Zjawiska  takiego  nie 

tłumaczy dotychczas żadna modyfikacja tektoniki płyt. 

Dno oceaniczne stanowi górną powierzchnię płyty litosfery wleczonej po astenosferze, jak to 

głoszą  zwolennicy  tektoniki  płyt,  przez  prądy  konwekcyjne,  lub  pchanych  od  strony 

wypiętrzonych  wysoko  grzbietów  śródoceanicznych.  Brak  jest  jednak  na  nim  dowodów  na 

przenoszenie przez płyty litosfery naprężeń kompresyjnych, które tak silnie mają ujawniać się w 

strefach  subdukcji  lub  kolizji.  Przeciwnie,  dno  oceanów  usiane  jest  strukturami  tensyjnymi  — 

liczne  są  na  nim  czynne  wulkany  podmorskie,  wyspy  wulkaniczne,  rowy,  wielkie  pęknięcia. 

Obserwacje  te  stały  się  podstawą  do  zmodyfikowania  mechanizmu  napędowego  płyt.  Uznano, 

ż

e  jest  nim  ciągnięcie  płyty  od  strony  strefy  subdukcji  przez  grawitacyjne  tonięcie  ciężkiej, 

zimnej  płyty  oceanicznej  w  rozgrzanej  substancji  astenosfery.  Koncepcja  ta  jednak  napotyka 

trudności w interpretacji rozkładu naprężeń w hipocentrach trzęsień ziemi w strefach subdukcji. 

Jak  więc  widzimy  tektonika  płyt  nadal  odległa  jest  od  przyjęcia  jednolitego  mechanizmu 

przemieszczania litosfery. 

W kilku rejonach  Ziemi  stwierdzono też odstępstwa od modelowego, przyjmowanego przez 

tektonikę  płyt,  rozkładu  skorupy  oceanicznej  o  różnym  wieku.  Jak  pamiętamy,  pasy  skorupy 

równowiekowej  są  ułożone  równolegle  i  symetrycznie  w  stosunku  do  osi  grzbietów 

ś

ródoceanicznych,  przy  czym  ich  wiek  rośnie  stopniowo  w  miarę  oddalania  się  od  tych  osi. 

Teoretycznie  najstarsze  fragmenty  dna  oceanicznego  powinny  leżeć  w  pobliżu  rowów 

oceanicznych,  tam  gdzie  ulegają  pochłanianiu.  Tymczasem  w  zachodniej  części  Pacyfiku,  w 

pobliżu  łańcucha  rowów  głębokomorskich,  ułożenie  pasów  skorupy  o  różnym  wieku  jest 

odwrotne  od  przewidywanego  teoretycznie.  Jej  wiek  rośnie  w  miarę  oddalania  się  od  rowów! 

Podobne  anomalie  stwierdzono  w  rejonie  Indonezji  oraz  wzdłuż  rowu  aleuckiego.  W  tym 

ostatnim  wypadku  stworzono  nawet  hipotezę,  według  której  w  strefie  subdukcji  uległ  tu 

zniszczeniu odcinek nieczynnego już grzbietu śródoceanicznego i obecnie pochłaniane jest jego 

przeciwległe skrzydło o odwrotnej niż normalna polarności wieku skorupy. 

Trudności  interpretacyjne  narastają  w  miarę  zbliżania  się  do  stref,  w  których  zachodzić  ma 

proces określany przez niektórych krytyków tektoniki płyt mianem „mitu subdukcji". Wsuwanie 

się jednej płyty litosfery pod drugą zachodzi, według współczesnych mobilistów, bezpośrednio 

pod dnem rowów oceanicznych. Jednocześnie krawędź płyty nadległej ulega deformacji, a osady 

niesione  przez  płytę  zanurzającą  się  ulegają  zeskrobywaniu  przez  krawędź  płyty  nadległej  i 

intensywnym  deformacjom  fałdowym.  Tymczasem  badania  morfologii  i  struktury  niektórych 

rowów oceanicznych nie wykryły na ich dnach wyraźnych struktur kompresyjnych, przeciwnie 

—  płaskie  dna  rowów  są  pokryte  cienkim  płaszczem  spokojnie  leżących  osadów,  a  ich  zbocza 

zdeformowane  jedynie  przez  normalne  uskoki  grawitacyjne  powstające  w  efekcie  osiadania 

zboczy rowów. 

Sejsmika strefy Benioffa związana z górną powierzchnią subdukującej płyty stanowi, zdaniem 

twórców  nowej  tektoniki  globalnej,  koronny  dowód  jej  słuszności.  Trzeba  jednak  pamiętać,  że 

rozkład  naprężeń  w  ogniskach  trzęsień  ziemi  obliczany  jest  na  podstawie  przyjętego  a  priori 

jednego  z  równorzędnych  modeli  deformacji  sejsmicznej.  Przy  zastosowaniu  innego  modelu 

obraz rozkładu tych naprężeń staje się odmienny. Okazuje się wówczas, że na wielu odcinkach 

stref Benioffa dominują przemieszczenia mas skalnych równoległe do przebiegu tych stref, a nie 

— jak to widzi tektonika płyt — prostopadłe do nich. Gdzie indziej energia sejsmiczna wyzwala 

się w efekcie pionowego rozrywania mas skalnych dokumentując prawdopodobnie grawitacyjne 

tonięcie  cięższych  fragmentów  litosfery  w  górnym  płaszczu  Ziemi.  Taki  rozkład  naprężeń  w 

ogniskach  sejsmicznych  nie  zawsze  pasuje  do  koncepcji,  która  wiąże  ich  genezę  z 

mechanicznym tarciem górnej powierzchni zanurzającej się płyty litosfery. 

Nawet  określane  metodą  Sykesa,  Isacksa  i  Olivera  rozłożenie  naprężeń  sejsmicznych  w 

---

 

16 

hipocentrach  stref  Benioffa  daje  zaskakujące  wyniki.  Okazuje  się  bowiem,  że  w  górnej  części 

subdukowanej  płyty  dominują  naprężenia  rozciągające  wzdłuż  płyty,  a  jedynie  w  jej 

najgłębszych  partiach  —  naprężenia  ściskające.  Taki  obraz  bardziej  pasuje  do  koncepcji 

pasywnego  tonięcia  cięższych  mas  skalnych  w  lżejszym  podłożu  niż  do  idei  aktywnego 

wciskania  się  jednej  płyty  pod  drugą.  Kompresji  nie  stwierdza  się  także  na  obszarze  basenów 

załukowych,  o  czym  już  zresztą  wspominaliśmy.  Nowe  badania  udowodniły,  że  łuki  wyspowe 

zachodniego Pacyfiku migrują stale od kontynentu ku oceanowi, a więc naprzeciw subdukującej 

płycie,  i  to  ze  wzrastającą  w  czasie  szybkością,  od  górnej  kredy  do  dziś.  Otwierające  się  za 

łukami  wysp  tzw.  baseny  załukowe  są  typowymi  strukturami  z  rozciągania,  na  dnach  których 

zachodzi  tworzenie  się  nowej  litosfery  oceanicznej,  choć  niekoniecznie  w  sposób  typowy  dla 

otwartych  oceanów.  Wyraźnie  tensyjny  charakter  i  młodą  skorupę  oceaniczną  posiadają  także 

liczne  morza  wewnętrzne,  takie  jak  Morze  Czarne,  Kaspijskie,  Śródziemne  leżące  w  obrębie 

pasów fałdowych, a więc obszarów skracania i deformacji kompresyjnych litosfery. 

Wszystkie  wspomniane,  jak  i  wiele  innych,  trudności  interpretacyjne  są  powodem  mnożenia 

w ostatnich latach wielu modyfikacji teorii tektoniki płyt litosfery, które mieszczą się jednak w 

ramach  jej  pierwotnego  modelu  mobilistycznego.  Takie  modyfikacje,  jak  np.  koncepcja 

skośnego  podsuwania  się  jednej  płyty  litosfery  pod  drugą  (np.  w  Andach),  rotacji  całych  płyt 

względem  ich  otoczenia,  zmian  kierunku  i  szybkości  subdukcji,  kompensacji  narastania  nowej 

litosfery  przez  obdukcję  ofiolitów  lub  relokację  ryftów  i  wiele  innych  są  odpowiedzią  nowej 

tektoniki  globalnej  na  „wyzwanie"  napływających  nowych  danych  geologicznych  i 

geofizycznych.  Taka  odpowiedź  świadczy  o  elastyczności  teorii  i  jej  dalszym,  dynamicznym 

rozwoju Znajduje to swoje odbicie w ogromnym zalewie publikacji pochodzących ze wszystkich 

zakątków Ziemi a opartych na założeniach tektoniki płyt. Jednocześnie mnożenie modyfikacji i 

stałe  komplikowanie  wyjściowej  teorii  może  też  być,  a  taką  opinię  wyraża  pewien  krąg 

geotektoników, objawem zaczynającego się kryzysu tej teorii. Czy tak jednak jest w istocie? Czy 

lepszych rozwiązań mogą dostarczyć konkurencyjne programy naukowe? 

3. Propozycja stabilistyczna 

Program stabilistyczny pozostawiliśmy swemu losowi w momencie, w którym wyniki badań 

paleomagnetycznych zdawały się zadawać mu ostatni cios. I rzeczywiście, w swojej klasycznej 

postaci  program  ten  znalazł  się  w  głębokiej  defensywie  w  stosunku  do  tektoniki  płyt.  Jego 

nieliczni  głosiciele  skoncentrowali  się  w  następnych  latach  na  krytyce  koncepcji  tektoniczno-

płytowych,  odnosząc  w  tej  dziedzinie  znaczne  sukcesy.    Gorzej  było  już  z  formułowaniem 

własnych  propozycji  globalnych  teorii  geotektonicznych.  Te  nieliczne,  które  przetrwały  z 

czasów „przedpłytowych" koncentrowały swą uwagę na procesie geosynklinalno-orogenicznym, 

wiążąc  jego  przebieg  z  pionowymi  ruchami  litosfery,  zarówno  obniżającymi  w  pierwszym, 

geosynklinalnym stadium, jak i wypiętrzającymi w stadium orogenicznym. Do takich koncepcji 

należy  teoria  dyferencjacji  wgłębnej  radzieckiego  geofizyka  W.  W.  Biełousowa,  w  pierwotnej 

wersji  opublikowana  przez  niego  już  w  latach  czterdziestych  i  rozwijana  następnie  aż  do  lat 

siedemdziesiątych.  Rolę  czynnika  wywołującego  deformacje  powierzchni  Ziemi  odgrywają  w 

niej  tak  zwane  astenolity,  czyli  poduszkowate  twory  w  górnym  płaszczu  Ziemi  zbudowane  z 

częściowo  upłynnionych,  plastycznych  i  gorących  mas  skalnych  oddziałujących  pionowo  na 

skorupę ziemską. Różne rodzaje deformacji skorupy ziemskiej pod wpływem astenolitów zależą 

od  jej  stanu  termicznego  oraz  przenikalności  litosfery.  Teoria  Biełousowa  bardzo  dobrze 

tłumaczy 

periodyczność 

zjawiska 

górotwórczości 

w 

ewolucji 

Ziemi 

stopniowym 

koncentrowaniem  się,  a  następnie  wyzwalaniem  energii  wewnętrznej  planety  pochodzącej  z 

nagromadzania ciepła radiogenicznego. W zgodzie z nią są także wyniki badań  geofizycznych, 

potwierdzające  istnienie  pod  młodymi  pasmami  górskimi  oraz  pod  aktywnymi  ryftami,  łukami 

wyspowymi  i  grzbietami  śródoceanicznymi  poduszkowatych  struktur  złożonych  z  anomalnie 

lekkich  i  gorących  skał  górnego  płaszcza.  Poduszki  takie  występują  niekiedy  w  kilku 

poziomach. W ramach omawianej teorii dobrze mieszczą się zjawiska długowiecznych (czasem 

kilkaset milionów lat) ruchów oscylacyjnych na  platformach prekambryjskich oraz istnienie na 

Ziemi  stałej  sieci  wielkich  rozłamów  międzykontynentalnych,  wzdłuż  których  wielokrotnie 

dochodziło  do  przejawów  aktywności  geologicznej.  Istnienie  takich  linijnych  struktur  głęboko 

---