Geologie

Criticați și interpretați principalele tipuri de dovezi care susțin teoria tectonicii plăcilor.

Tectonica plăcilor este cel mai important concept din geologia modernă. Această secțiune vă va prezenta conceptul de tectonică a plăcilor, cum funcționează, de ce este important și cum modelează lumea de astăzi.

Teoria tectonicii plăcilor

Când a apărut conceptul de împrăștiere a fundului mării, oamenii de știință au recunoscut că acesta este mecanismul care explică modul în care continentele se pot deplasa pe suprafața Pământului. La fel ca oamenii de știință dinaintea noastră, vom îmbina acum ideile de derivă continentală și de răspândire a fundului mării în teoria tectonicii plăcilor.

Vizionați acest videoclip despre deriva continentală și mecanismul de răspândire a fundului mării creează tectonica plăcilor.

Placile tectonice ale Pământului

Fondul mării și continentele se deplasează pe suprafața Pământului, dar ce se mișcă de fapt? Ce porțiune a Pământului alcătuiește „plăcile” în tectonica plăcilor? Răspunsul la această întrebare a fost dat, de asemenea, datorită tehnologiei dezvoltate în vremuri de război – în acest caz, în timpul Războiului Rece. Plăcile sunt alcătuite din litosferă.

În anii 1950 și la începutul anilor 1960, oamenii de știință au înființat rețele de seismografe pentru a vedea dacă națiunile inamice testează bombe atomice. Aceste seismografe au înregistrat, de asemenea, toate cutremurele din jurul planetei. Înregistrările seismice au putut fi folosite pentru a localiza epicentrul unui cutremur, punctul de pe suprafața Pământului aflat direct deasupra locului unde se produce cutremurul.

Epicentrele cutremurelor conturează plăcile. Crestele de la mijlocul oceanelor, șanțurile și faliile mari marchează marginile plăcilor, iar aici se produc cutremurele (figura 1).

Litosfera este împărțită într-o duzină de plăci majore și câteva plăci minore (figura 2). Marginile plăcilor pot fi trasate prin conectarea punctelor care marchează epicentrele cutremurelor. O singură placă poate fi alcătuită din toată litosfera oceanică sau din toată litosfera continentală, dar aproape toate plăcile sunt alcătuite dintr-o combinație a celor două.

Mișcarea plăcilor pe suprafața Pământului se numește tectonică a plăcilor. Plăcile se deplasează cu o rată de câțiva centimetri pe an, aproximativ cu aceeași viteză cu care cresc unghiile.

Cum se deplasează plăcile

Dacă răspândirea pe fundul mării acționează plăcile, ce acționează răspândirea pe fundul mării? Imaginați-vă două celule de convecție alăturate în mantaua, similar cu ilustrația din figura 3.

1. Mantaua fierbinte din cele două celule adiacente se ridică la axa crestei, creând o nouă crustă oceanică.
2. Membrul superior al celulei de convecție se îndepărtează pe orizontală de creasta crestei, la fel ca și noul fund de mare.
3. Membrii externi ai celulelor de convecție se scufundă în mantaua mai adâncă, antrenând și crusta oceanică. Acest lucru are loc în șanțurile de mare adâncime.
4. Materialul se scufundă în nucleu și se deplasează pe orizontală.
5. Materialul se încălzește și ajunge în zona în care se ridică din nou.

Vezi această animație despre convecția mantalei și urmărește acest videoclip:

Limitele plăcilor

Limitele plăcilor sunt marginile unde se întâlnesc două plăci. Majoritatea activităților geologice, inclusiv vulcanii, cutremurele și formarea de munți, au loc la granițele plăcilor. Cum se pot deplasa două plăci una în raport cu cealaltă?

• Limitele plăcilor divergente: cele două plăci se îndepărtează una de cealaltă.
• Limitele plăcilor convergente: cele două plăci se apropie una de cealaltă.
• Limitele plăcilor de transformare: cele două plăci alunecă una pe lângă cealaltă.

Tipul de limită a plăcilor și tipul de crustă care se găsește de fiecare parte a limitei determină ce fel de activitate geologică se va găsi acolo.

Limitele plăcilor divergente

Placile se depărtează la nivelul crestelor de la mijlocul oceanelor, unde se formează un nou fund de mare. Între cele două plăci se află o vale de rift. Fluxurile de lavă de la suprafață se răcesc rapid pentru a deveni bazalt, dar mai adânc în scoarță, magma se răcește mai lent pentru a forma gabbro. Așadar, întregul sistem de dorsale este alcătuit din roci igoase care sunt fie extrusive, fie intrusive. Cutremurele de pământ sunt frecvente la nivelul crestelor de la mijlocul oceanelor, deoarece mișcarea magmei și a crustei oceanice are ca rezultat zguduirea crustalei. Marea majoritate a dorsalelor din mijlocul oceanelor sunt situate la mare adâncime (figura 4).

Vezi aceste animații:

• Limită de placă divergentă la creasta mediană a oceanului
• Limită de placă divergentă

Se pot produce limite de plăci divergente în interiorul unui continent? Care este rezultatul? Rifturi continentale (figura 5), magma se ridică sub continent, ceea ce face ca acesta să se subțieze, să se rupă și, în cele din urmă, să se scindeze. Noua crustă oceanică erupe în gol, creând un ocean între continente.

Limitele plăcilor convergente

Când două plăci converg, rezultatul depinde de tipul de litosferă din care sunt alcătuite plăcile. Oricum ar fi, ciocnirea a două plăci enorme de litosferă duce la generarea de magmă și la cutremure.

Ocean-Continent

Când crusta oceanică converge cu crusta continentală, placa oceanică, mai densă, plonjează sub placa continentală. Acest proces, numit subducție, are loc în șanțurile oceanice (figura 6). Întreaga regiune este cunoscută sub numele de zonă de subducție. Zonele de subducție au o mulțime de cutremure intense și erupții vulcanice. Placa în subducție provoacă topirea mantalei. Magma se ridică și erupe, creând vulcani. Acești munți vulcanici de coastă se găsesc pe o linie deasupra plăcii subductoare (figura 7). Vulcanii sunt cunoscuți sub denumirea de arc continental.

Mișcarea crustei și a magmei provoacă cutremure. Priviți această hartă a epicentrelor cutremurelor din zonele de subducție. Această animație arată relația dintre subducția litosferei și crearea unui arc vulcanic.

Volcanii din nord-estul Californiei – Vârful Lassen, Muntele Shasta și vulcanul Medicine Lake – împreună cu restul Munților Cascade din nord-vestul Pacificului sunt rezultatul subducției plăcii Juan de Fuca sub placa nord-americană (figura 8). Placa Juan de Fuca este creată de împrăștierea fundului mării chiar în largul mării la creasta Juan de Fuca.

Dacă magma de la un arc continental este felsică, aceasta poate fi prea vâscoasă (groasă) pentru a se ridica prin crustă. Magma se va răci lent pentru a forma granit sau granodiorit. Aceste corpuri mari de roci igoase intruzive se numesc batholiths, care într-o zi pot fi ridicate pentru a forma un lanț muntos (figura 9).

Ocean-Ocean

Când două plăci oceanice converg, placa mai veche și mai densă se va subduce în manta. Un șanț oceanic marchează locul în care placa este împinsă în mantaua. Linia de vulcani care se dezvoltă pe placa oceanică superioară este un arc insular. Credeți că seismele sunt frecvente în aceste regiuni (figura 10)?

Consultați această animație a unei limite de placă oceanică continentală.

Continent-Continent

Placile continentale sunt prea plutitoare pentru a se subduce. Ce se întâmplă cu materialul continental atunci când se ciocnesc? Deoarece nu are unde să se ducă decât în sus, acest lucru creează unele dintre cele mai mari lanțuri muntoase din lume (figura 11). Magma nu poate pătrunde în această crustă groasă, așa că nu există vulcani, deși magma rămâne în crustă. Rocile metamorfice sunt frecvente din cauza stresului la care este supusă scoarța continentală. Cu plăci uriașe de crustă care se ciocnesc între ele, coliziunile dintre continente aduc numeroase și mari cutremure de pământ.

Consultați această scurtă animație a coliziunii plăcii indiene cu placa eurasiatică.

Vezi această animație în care se vede cum se ridică Himalaya.

Munții Apalași sunt rămășițele unui mare lanț muntos care a fost creat atunci când America de Nord s-a izbit de Eurasia cu aproximativ 250 de milioane de ani în urmă.

Limitele plăcilor de transformare

Limitele de transformare ale plăcilor sunt văzute ca falii de transformare, unde două plăci se deplasează una pe lângă cealaltă în direcții opuse. Faliile de transformare de pe continente aduc cutremure masive (figura 12).

California este foarte activă din punct de vedere geologic. Care sunt cele trei granițe majore ale plăcilor aflate în California sau în apropierea acesteia (figura 13)?

1. O graniță de transformare între plăcile Pacificului și Americii de Nord creează falia San Andreas, cea mai cunoscută falie de transformare din lume.
2. Imediat în largul mării, o limită de placă divergentă, creasta Juan de Fuca, creează placa Juan de Fuca.
3. O limită de placă convergentă între placa oceanică Juan de Fuca și placa continentală nord-americană creează vulcanii Cascades.

O scurtă trecere în revistă a celor trei tipuri de granițe ale plăcilor și a structurilor care se găsesc acolo este subiectul acestui videoclip fără cuvinte.

Suprafața în schimbare a Pământului

Geologii știu că Wegener avea dreptate, deoarece mișcările continentelor explică atât de mult despre geologia pe care o vedem. Cea mai mare parte a activității geologice pe care o vedem astăzi pe planetă se datorează interacțiunilor dintre plăcile în mișcare.

În harta Americii de Nord (figura 14), unde sunt situate lanțurile muntoase? Folosind ceea ce ați învățat despre tectonica plăcilor, încercați să răspundeți la următoarele întrebări:

1. Care este originea geologică a lanțului Cascades? Cascadele sunt un lanț de vulcani din nord-vestul Pacificului. Ei nu sunt etichetați pe diagramă, dar se află între Sierra Nevada și Coastal Range.
2. Care este originea geologică a Sierra Nevada? (Indiciu: Acești munți sunt formați din intruziuni granitice.)
3. Care este originea geologică a Munților Apalași de-a lungul estului SUA?

Amintiți-vă că Wegener a folosit asemănarea munților de pe partea de vest și de est a Atlanticului ca dovadă pentru ipoteza sa privind deriva continentală. Munții Apalași s-au format la o limită convergentă a plăcilor în momentul în care Pangeea s-a unit (figura 15).

Înainte ca Pangeea să se unească, continentele au fost separate de un ocean în locul în care se află acum Atlanticul. Oceanul proto-Atlantic s-a micșorat pe măsură ce oceanul Pacific a crescut. În prezent, Pacificul se micșorează în timp ce Atlanticul crește. Acest ciclu al supercontinentelor este responsabil pentru cele mai multe dintre caracteristicile geologice pe care le vedem și pentru multe altele care au dispărut de mult (figura 16).

Această animație arată mișcarea continentelor în ultimii 600 de milioane de ani, începând cu dezmembrarea Rodiniei.

Rezumat

• Plăcile de litosferă se deplasează din cauza curenților de convecție din manta. Un tip de mișcare este produs de împrăștierea pe fundul mării.
• Limitele plăcilor pot fi localizate prin conturarea epicentrelor cutremurelor.
• Placile interacționează la trei tipuri de limite de plăci: divergente, convergente și de transformare.
• Cea mai mare parte a activității geologice a Pământului are loc la limitele plăcilor.
• La o graniță divergentă, activitatea vulcanică produce o creastă oceanică mediană și cutremure mici.
• La o graniță convergentă cu cel puțin o placă oceanică, se dezvoltă un șanț oceanic, un lanț de vulcani și au loc multe cutremure.
• La o graniță convergentă în care ambele plăci sunt continentale, se dezvoltă lanțuri muntoase și cutremurele sunt frecvente.
• La o limită de transformare, există o falie de transformare și au loc cutremure masive, dar nu există vulcani.
• Procesele care acționează pe perioade lungi de timp creează caracteristicile geografice ale Pământului.

Dezvoltarea teoriei

În concordanță cu alte propuneri anterioare și contemporane, în 1912, meteorologul Alfred Wegener a descris amplu ceea ce el a numit deriva continentală, dezvoltată în cartea sa din 1915, Originea continentelor și oceanelor, și a început dezbaterea științifică care avea să se încheie cincizeci de ani mai târziu în teoria tectonicii plăcilor. Pornind de la ideea (exprimată și de precursorii săi) că actualele continente au format cândva o singură masă terestră (numită ulterior Pangea) care s-a îndepărtat prin derivă, eliberând astfel continentele din mantaua Pământului și comparându-le cu „iceberguri” de granit de densitate scăzută care plutesc pe o mare de bazalt mai dens.

Dovezile de susținere a ideii au venit din contururile în coadă de porumbel ale coastei de est a Americii de Sud și ale coastei de vest a Africii, precum și din potrivirea formațiunilor stâncoase de-a lungul acestor margini. Confirmarea caracterului lor contiguu anterior a venit, de asemenea, de la plantele fosile Glossopteris și Gangamopteris și de la reptila therapsidă sau asemănătoare mamiferelor Lystrosaurus, toate distribuite pe scară largă în America de Sud, Africa, Antarctica, India și Australia. Dovezile unei astfel de uniri de altădată a acestor continente erau evidente pentru geologii de teren care lucrau în emisfera sudică. Sud-africanul Alex du Toit a adunat o masă de astfel de informații în publicația sa din 1937, Our Wandering Continents (Continentele noastre rătăcitoare), și a mers mai departe decât Wegener în recunoașterea legăturilor puternice dintre fragmentele Gondwanei.

Dar în lipsa unor dovezi detaliate și a unei forțe suficiente pentru a impulsiona mișcarea, teoria nu a fost în general acceptată: Pământul ar putea avea o crustă și o manta solidă și un nucleu lichid, dar nu părea să existe nicio posibilitate ca porțiuni de crustă să se deplaseze. Oameni de știință distinși, cum ar fi Harold Jeffreys și Charles Schuchert, au criticat deschis deriva continentală.

În ciuda unei mari opoziții, punctul de vedere al derivei continentale a câștigat susținere și a început o dezbatere aprinsă între „drifteriști” sau „mobiliști” (susținători ai teoriei) și „fixiști” (oponenți). În anii 1920, 1930 și 1940, primii au atins etape importante, propunând că curenții de convecție ar fi putut conduce mișcările plăcilor și că răspândirea ar fi putut avea loc sub mare, în interiorul crustei oceanice. Concepte apropiate de elementele încorporate acum în tectonica plăcilor au fost propuse de geofizicieni și geologi (atât fixiști, cât și mobiliști) precum Vening-Meinesz, Holmes și Umbgrove.

Una dintre primele dovezi geofizice care a fost folosită pentru a susține mișcarea plăcilor litosferice a provenit din paleomagnetism. Acesta se bazează pe faptul că rocile de diferite vârste prezintă o direcție variabilă a câmpului magnetic, fapt evidențiat de studii începând cu jumătatea secolului al XIX-lea. Polii nord și sud magnetici se inversează de-a lungul timpului și, lucru deosebit de important în studiile paleotectonice, poziția relativă a polului nord magnetic variază în timp. Inițial, în prima jumătate a secolului al XX-lea, acest din urmă fenomen a fost explicat prin introducerea a ceea ce s-a numit „rătăcire polară” (a se vedea rătăcire polară aparentă), adică s-a presupus că locația polului nord s-a deplasat în timp. O explicație alternativă, însă, a fost aceea că continentele s-au deplasat (deplasat și rotit) în raport cu polul nord, iar fiecare continent, de fapt, prezintă propria sa „traiectorie de rătăcire polară”. La sfârșitul anilor 1950, s-a demonstrat cu succes, în două rânduri, că aceste date ar putea demonstra validitatea derivei continentale: de către Keith Runcorn, într-o lucrare din 1956, și de către Warren Carey, într-un simpozion organizat în martie 1956.

A doua dovadă în sprijinul derivei continentale a venit la sfârșitul anilor ’50 și începutul anilor ’60 din datele privind batimetria fundului adânc al oceanelor și natura crustei oceanice, cum ar fi proprietățile magnetice și, în general, cu dezvoltarea geologiei marine care a oferit dovezi pentru asocierea dintre răspândirea fundului mării de-a lungul dorsalelor medio-oceanice și inversările câmpului magnetic, publicate între 1959 și 1963 de Heezen, Dietz, Hess, Mason, Vine & Matthews și Morley.

Progresele simultane ale tehnicilor timpurii de imagistică seismică în și în jurul zonelor Wadati-Benioff de-a lungul șanțurilor care delimitează multe margini continentale, împreună cu multe alte observații geofizice (de exemplu, gravimetrice) și geologice, au arătat modul în care crusta oceanică ar putea dispărea în mantaua, furnizând mecanismul de echilibrare a extinderii bazinelor oceanice cu scurtarea de-a lungul marginilor sale.

Toate aceste dovezi, atât de pe fundul oceanului, cât și de la marginile continentale, au făcut clar, în jurul anului 1965, că deriva continentală era fezabilă și s-a născut teoria tectonicii plăcilor, definită într-o serie de lucrări între 1965 și 1967, cu toată puterea sa extraordinară de explicație și predicție. Teoria a revoluționat științele Pământului, explicând o gamă variată de fenomene geologice și implicațiile acestora în alte studii, cum ar fi paleogeografia și paleobiologia.

Deriva continentală

La sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, geologii au presupus că trăsăturile majore ale Pământului sunt fixe și că majoritatea caracteristicilor geologice, cum ar fi dezvoltarea bazinelor și lanțurile muntoase, pot fi explicate prin mișcarea verticală a crustei, descrisă în ceea ce se numește teoria geosinclinală. În general, acest lucru a fost plasat în contextul unei planete Pământ în contracție din cauza pierderii de căldură în decursul unui timp geologic relativ scurt.

A fost observat încă din 1596 că coastele opuse ale Oceanului Atlantic – sau, mai precis, marginile platourilor continentale – au forme similare și par să se fi încadrat cândva.

De atunci au fost propuse numeroase teorii pentru a explica această aparentă complementaritate, dar ipoteza unui Pământ solid a făcut ca aceste diverse propuneri să fie greu de acceptat. ceea ce avea să declanșeze o adevărată revoluție în gândire. O consecință profundă a răspândirii fundului mării este faptul că o nouă crustă a fost, și încă este, creată continuu de-a lungul crestelor oceanice. Prin urmare, Heezen a susținut așa-numita ipoteză a „Pământului în expansiune” a lui S. Warren Carey (vezi mai sus). Așadar, a rămas totuși întrebarea: cum poate fi adăugată continuu crustă nouă de-a lungul dorsalelor oceanice fără a crește dimensiunea Pământului? În realitate, această întrebare fusese deja rezolvată de numeroși oameni de știință în anii patruzeci și cincizeci, precum Arthur Holmes, Vening-Meinesz, Coates și mulți alții: Crusta în exces a dispărut de-a lungul a ceea ce se numesc șanțuri oceanice, unde a avut loc așa-numita „subducție”. Prin urmare, atunci când diverși oameni de știință, la începutul anilor șaizeci, au început să raționeze pe baza datelor pe care le aveau la dispoziție cu privire la fundul oceanului, piesele teoriei s-au așezat rapid la locul lor.

Întrebarea i-a intrigat în mod deosebit pe Harry Hammond Hess, un geolog de la Universitatea Princeton și contraamiral în rezerva navală, și pe Robert S. Dietz, un om de știință de la U.S. Coast and Geodetic Survey, care a inventat pentru prima dată termenul de răspândire a fundului mării. Dietz și Hess (primul a publicat aceeași idee cu un an mai devreme în Nature, dar prioritatea îi aparține lui Hess, care distribuise deja în 1960 un manuscris nepublicat al articolului său din 1962) au fost printre puținii care au înțeles cu adevărat implicațiile largi ale răspândirii fundului mării și modul în care aceasta se va potrivi în cele din urmă cu ideile, la acea vreme neconvenționale și neacceptate, ale derivei continentale și cu modelele elegante și mobiliste propuse de lucrători anteriori precum Holmes.

În același an, Robert R. Coats de la U.S. Geological Survey a descris principalele caracteristici ale subducției arcului insular din Insulele Aleutine. Lucrarea sa, deși puțin remarcată (și chiar ridiculizată) la vremea respectivă, a fost numită de atunci „seminală” și „premonitorie”. În realitate, ea arată de fapt că lucrările oamenilor de știință europeni privind arcele insulare și centurile muntoase efectuate și publicate în anii 1930 până în anii 1950 au fost aplicate și apreciate și în Statele Unite.

Dacă scoarța terestră era în expansiune de-a lungul crestelor oceanice, Hess și Dietz au raționat ca și Holmes și alții înaintea lor, trebuie să se micșoreze în altă parte. Hess l-a urmat pe Heezen, sugerând că noua crustă oceanică se împrăștie continuu departe de dorsale într-o mișcare asemănătoare unei benzi transportoare. Și, folosind conceptele mobiliste dezvoltate anterior, a concluzionat corect că, multe milioane de ani mai târziu, crusta oceanică coboară în cele din urmă de-a lungul marginilor continentale, unde se formează șanțuri oceanice – canioane foarte adânci și înguste – de exemplu, de-a lungul marginii bazinului Oceanului Pacific. Pasul important pe care l-a făcut Hess a fost acela că curenții de convecție ar fi forța motrice în acest proces, ajungând la aceleași concluzii la care ajunsese Holmes cu zeci de ani înainte, cu singura diferență că subțierea crustei oceanice a fost realizată folosind mecanismul de răspândire a lui Heezen de-a lungul dorsalelor. Prin urmare, Hess a concluzionat că Oceanul Atlantic se extinde în timp ce Oceanul Pacific se micșorează. Pe măsură ce crusta oceanică veche este „consumată” în șanțuri (la fel ca Holmes și alții, el credea că acest lucru se realiza prin îngroșarea litosferei continentale, și nu, așa cum se înțelege acum, prin subînsușirea la scară mai mare a crustei oceanice însăși în manta), magma nouă se ridică și erupe de-a lungul crestelor de răspândire pentru a forma crustă nouă. De fapt, bazinele oceanice sunt „reciclate” în mod perpetuu, crearea de crustă nouă și distrugerea vechii litosfere oceanice având loc simultan. Astfel, noile concepte mobilistice au explicat clar de ce Pământul nu se mărește odată cu răspândirea fundului mării, de ce există atât de puțină acumulare de sedimente pe fundul oceanelor și de ce rocile oceanice sunt mult mai tinere decât cele continentale.

Stratificarea magnetică

Începând cu anii 1950, oameni de știință precum Victor Vacquier, folosind instrumente magnetice (magnetometre) adaptate de la dispozitivele aeriene dezvoltate în timpul celui de-al Doilea Război Mondial pentru detectarea submarinelor, au început să recunoască variații magnetice ciudate pe fundul oceanului. Această constatare, deși neașteptată, nu a fost pe deplin surprinzătoare, deoarece se știa că bazaltul – roca vulcanică bogată în fier care alcătuiește fundul oceanului – conține un mineral puternic magnetic (magnetita) și poate distorsiona local citirile busolei. Această distorsiune a fost recunoscută de marinarii islandezi încă de la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Mai important, deoarece prezența magnetitei conferă bazaltului proprietăți magnetice măsurabile, aceste variații magnetice nou descoperite au oferit un alt mijloc de a studia fundul adânc al oceanului. Atunci când rocile nou formate se răcesc, astfel de materiale magnetice au înregistrat câmpul magnetic al Pământului la acel moment.

Cum tot mai mult din fundul mării a fost cartografiat în anii 1950, variațiile magnetice s-au dovedit a nu fi evenimente aleatorii sau izolate, ci au dezvăluit modele recognoscibile. Atunci când aceste modele magnetice au fost cartografiate pe o regiune largă, fundul oceanului a arătat un model asemănător cu o zebră: o bandă cu polaritate normală și o bandă adiacentă cu polaritate inversă. Modelul general, definit de aceste benzi alternante de rocă polarizată normal și invers, a devenit cunoscut sub numele de benzi magnetice și a fost publicat de Ron G. Mason și colaboratorii săi în 1961, care nu au găsit, totuși, o explicație pentru aceste date în termeni de răspândire a fundului mării, ca Vine, Matthews și Morley câțiva ani mai târziu.

Descoperirea benzilor magnetice a necesitat o explicație. La începutul anilor 1960, oameni de știință precum Heezen, Hess și Dietz începuseră să teoretizeze că dorsalele din mijlocul oceanelor marchează zone slabe din punct de vedere structural, în care fundul oceanului se rupe în două pe lungime de-a lungul crestei dorsalei (vezi paragraful anterior). Magma nouă din adâncurile Pământului se ridică cu ușurință prin aceste zone slabe și, în cele din urmă, erupe de-a lungul crestei crestelor pentru a crea o nouă crustă oceanică. Acest proces, denumit la început „ipoteza benzii transportoare” și numit mai târziu răspândire a fundului mării, care se desfășoară pe parcursul mai multor milioane de ani, continuă să formeze noi funduri oceanice de-a lungul întregului sistem de dorsale oceanice de 50.000 km lungime.

La numai patru ani după ce au fost publicate hărțile cu „modelul zebrei” de dungi magnetice, legătura dintre răspândirea fundului mării și aceste modele a fost corect plasată, în mod independent, de Lawrence Morley, și de Fred Vine și Drummond Matthews, în 1963, numită acum ipoteza Vine-Matthews-Morley. Această ipoteză a legat aceste modele de inversiunile geomagnetice și a fost susținută de mai multe linii de dovezi:

1. dungile sunt simetrice în jurul crestelor crestelor semioceanice; la sau aproape de creasta crestei, rocile sunt foarte tinere și devin progresiv mai bătrâne în depărtare de creasta crestei;
2. cele mai tinere roci de la creasta crestei au întotdeauna polaritatea actuală (normală);
3. dungile de roci paralele cu creasta crestei alternează în polaritatea magnetică (normală-inversă-normală, etc.), sugerând că acestea s-au format în timpul unor epoci diferite care documentează episoadele (deja cunoscute din studii independente) de normalitate și de inversare a câmpului magnetic al Pământului.

Prin explicarea atât a dungilor magnetice asemănătoare zebrelor, cât și a construcției sistemului de dorsale din mijlocul oceanelor, ipoteza de răspândire a fundului mării (SFS) a câștigat rapid adepți și a reprezentat un alt progres major în dezvoltarea teoriei plate-tectonice. În plus, scoarța oceanică a început să fie apreciată ca o „înregistrare pe bandă” naturală a istoriei inversărilor câmpului magnetic geomagnetic (GMFR) al câmpului magnetic al Pământului. În prezent, studii ample sunt dedicate calibrării modelelor de inversiune normală din crusta oceanică, pe de o parte, și a scărilor temporale cunoscute, derivate din datarea straturilor de bazalt din secvențele sedimentare (magnetostratigrafie), pe de altă parte, pentru a ajunge la estimări ale ratelor de răspândire din trecut și la reconstrucții ale plăcilor.

Definirea și rafinarea teoriei

După toate aceste considerații, Tectonica plăcilor (sau, așa cum a fost numită inițial „Noua tectonică globală”) a fost rapid acceptată în lumea științifică și au urmat numeroase lucrări care au definit conceptele:

• În 1965, Tuzo Wilson, care fusese încă de la început un promotor al ipotezei de răspândire a fundului mării și a derivei continentale, a adăugat la model conceptul de falii de transformare, completând clasele de tipuri de falii necesare pentru a face să funcționeze mobilitatea plăcilor de pe glob.
• În 1965, la Royal Society din Londra a avut loc un simpozion privind deriva continentală, care trebuie considerat ca fiind începutul oficial al acceptării tectonicii plăcilor de către comunitatea științifică și ale cărui rezumate sunt publicate ca Blacket, Bullard & Runcorn (1965). În cadrul acestui simpozion, Edward Bullard și colaboratorii săi au arătat cu ajutorul unui calcul computerizat cum s-ar potrivi cel mai bine continentele de pe ambele maluri ale Atlanticului pentru a închide oceanul, ceea ce a devenit cunoscut sub numele de faimosul „Bullard’s Fit”.
• În 1966, Wilson a publicat lucrarea care se referea la reconstrucțiile anterioare ale tectonicii plăcilor, introducând conceptul a ceea ce acum este cunoscut sub numele de „Ciclul Wilson”.
• În 1967, la reuniunea Uniunii Geofizice Americane, W. Jason Morgan a propus că suprafața Pământului este formată din 12 plăci rigide care se deplasează una în raport cu cealaltă.
• Două luni mai târziu, Xavier Le Pichon a publicat un model complet bazat pe 6 plăci majore cu mișcările lor relative, ceea ce a marcat acceptarea finală de către comunitatea științifică a tectonicii plăcilor.
• În același an, McKenzie și Parker au prezentat independent un model similar cu cel al lui Morgan, folosind translații și rotații pe o sferă pentru a defini mișcările plăcilor.

Verifică-ți înțelegerea

Răspundeți la întrebarea (întrebările) de mai jos pentru a vedea cât de bine ați înțeles subiectele abordate în secțiunea anterioară. Acest test scurt nu contează pentru nota dumneavoastră la curs și îl puteți relua de un număr nelimitat de ori.

Utilizați acest test pentru a vă verifica înțelegerea și pentru a decide dacă (1) să studiați în continuare secțiunea anterioară sau (2) să treceți la secțiunea următoare.