Теория дрейфа материков

Альфред Вегенер не был первым, кто пришёл к мысли о движении материков. Совпадение очертаний побережья Африки и Южной Америки было замечено Абрахамом Ортелием ещё в конце XVI века^[1], Фрэнсисом Бэконом в 1620-х годах. Идею о движении материков выдвинул в 1668 году французский теолог Франсуа Плясе; по его мнению, Америка отделилась от остальных материков во время Всемирного потопа. В 1756 году немецкий теолог Теодор Кристоф Лилиенталь в этом вопросе тоже сослался на Библию и отметил, что побережья Африки и Южной Америки точно соответствуют друг другу. Французский географ Антонио Снидер-Пеллегрини в 1858 году предположил, что, когда Земля остывала, она сжималась неравномерно, и по этой причине вещество на поверхности раскололось на части. Он представил, кроме того, общие для двух материков горные породы и ископаемые остатки. Российский астроном-любитель Евграф Быханов в своей книге 1877 года сформулировал гипотезу горизонтального перемещения материков^[2].

Первую научную теорию медленного дрейфа материков сформулировал немецкий метеоролог и геолог Альфред Вегенер. В 1912 году он указал на многочисленные сходства в геологическом строении континентов, а также на общность ископаемой флоры и фауны в геологическом прошлом. Веским доказательством было также совпадение климата в отдалённых эпохах.

Вегенер утверждал, что сначала на поверхности Земли возник тонкий слой гранитных пород. Со временем гранитные глыбы сконцентрировались в один большой праконтинент — Пангею, что произошло около 570—280 млн лет назад. Тогда же образовался праокеан, который окружал эту сушу. Затем Пангея раскололась и продолжала распадаться на более мелкие части. Эта революционная для тех лет теория достаточно просто объясняла многие непонятные геологические факты.

Механизм движения континентов Вегенер обосновал действием центробежных сил в результате вращения Земли и взаимным притяжением Земли, Солнца и Луны. Таким образом он объяснял отдаление Северной Америки от Европы и Африки, возникновение Атлантического океана, а также интенсивное образование грандиозных складчатых горных цепей Кордильер и Анд во фронтальной части обоих американских материков, надвигающихся на тихоокеанскую платформу. Дрейфование континентов от полюсов в направлении экватора, вызванное вращательным движением Земли, привело к столкновению Европы и Африки, в результате чего в Африке образовались Атласские горы, а в Европе — Альпы, Карпаты, Динарское нагорье и другие горные цепи. Появление Гималаев, в свою очередь, было результатом столкновения Деканского нагорья с Азией. Эти молодые горные цепи возникли в результате медленного движения континентов почти перпендикулярно к общепризнанным по Вегенеру направлениям дрейфа. Более старые горные цепи ориентированы в иных направлениях, которые Вегенер объяснял другим в то время местоположением как полюсов, так и оси вращения Земли, от которых зависело направление дрейфа.

Гипотеза Альфреда Вегенера получила название теории мобилизма (от лат. mobilis — «подвижный»).

В течение многих лет после её появления теория Вегенера отвергалась, поскольку считалось, что в её пользу недостаточно доказательств.

На Западе с 1930-х годов ряд учёных разрабатывал противоположную концепцию — концепцию фиксизма, в рамках которой отрицались идеи о возможности крупных горизонтальных перемещений континентальных масс.

Теория дрейфа материков в СССР в 1960-е годы преподавалась в средней школе как основная теория строения Земли, а школьный атлас издания 1963 года содержал указания на скорости и направления дрейфа материков. Тем не менее в качестве второстепенных существовали и другие теории. Главным сторонником концепции фиксизма, резко отрицавшего мобилистские концепции, был русский геолог М. А. Усов, отстаивавший «пульсационную гипотезу» геологического развития Земли^[3]. Эту теорию поддерживал и геолог С. В. Обручев.

К началу 1960-х годов в ходе картирования дна Мирового океана были открыты срединно-океанические хребты, происхождение которых было неизвестно. Вскоре, в первые годы этого десятилетия, Р. Дитц и Г. Хесс выдвинули гипотезу спрединга. Согласно этой гипотезе, в мантии происходит конвекция со скоростью около 1 см/год. Восходящие ветви конвекционных ячеек выносят под срединно океаническими хребтами мантийный материал, который обновляет океаническое дно в осевой части хребта каждые 300—400 лет. Континенты не плывут по океанической коре, а перемещаются по мантии, будучи пассивно впаяны в литосферные плиты. Согласно концепции спрединга, океанические бассейны — структуры непостоянные, неустойчивые, континенты же — устойчивые.

К 1963 году гипотеза спрединга получила мощную поддержку в связи с открытием полосовых магнитных аномалий океанического дна. Они были интерпретированы Р. Мэйсоном и независимо Ф. Вайном и М. Мэтьюзом как запись инверсий магнитного поля, зафиксированная в намагниченности базальтов дна океана. После этого теория о тектонике плит получила широкое признание — всё больше учёных стали понимать, что именно эта теория даёт реальные объяснения сложнейшим земным процессам.

В настоящее время научные представления о строении и движении литосферы основаны именно на концепции о тектонике литосферных плит.