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.