Kontinentaldrift

Teorien om kontinentaldrift , også kjent som kontinentaldrift , beskriver sakte bevegelse, deling og forening av kontinenter . De første hypotesene om kontinentaldrift eksisterte allerede på 1700- og 1800-tallet. Imidlertid var det bare Alfred Wegeners arbeid som førte til en gradvis vending fra fixisme mot mobilisme . Kontinentenes bevegelse er nå en del av teorien om platetektonikk .

Kontinentaldrift de siste 250 millioner årene

Avgrensning

Den utløsende styrkene er for tiden fortsatt i tvist, men geodynamiske funnene er klare. Den satellitt geodesi og moderne geodetiske jord modeller indikerer nesten alle kontinentalmarginer årlige bevegelse priser, som spenner fra en til ti centimeter. Noen indre-continental feil linjer , for eksempel i Middelhavet og Øst-Afrika, viser siste skift.

I stedet for platetektonikk , snakker man om platekinematikk når det gjelder rent geometriske modeller av jordens skorpebevegelser , der man ikke tar hensyn til årsakskreftene. Disse kinematiske modellene viser for tiden færre avvik enn deres dynamiske kolleger (f.eks. NUVEL ) og er derfor allerede egnet som referansesystemer for globale koordinatendringer. Det mest kjente er det internasjonale referanserammeverket for ITRF , som har blitt justert til dagens kontinentale drift hvert annet år siden 2000.

Teorihistorie

Første hypoteser (17. / 18. århundre)

Den mest åpenbare og derfor den tidligste anerkjente indikasjonen på kontinentaldrift er likheten i løpet av vestkysten av Afrika og østkysten av Sør-Amerika .

Den eldste antagelsen om kontinentaldrift som årsak kommer fra den flamske kartografen Abraham Ortelius . I utgaven av Atlas Theatrum Orbis Terrarum fra 1596 kan man allerede se likheten mellom de to kystlinjene.

Ofte tilskrives den første referansen også Sir Francis Bacon i 1620; men Bacon sies å ha referert bare til likheten mellom vestkysten på begge kontinenter, det vil si Atlanterhavskysten i Afrika og Stillehavskysten i Sør-Amerika. Derimot vurderte teologiprofessoren Theodor Christoph Lilienthal i Königsberg, med tanke på likheten mellom de motsatte kystene i Sør-Amerika og Afrika, muligheten for at de en gang var nær hverandre. Han assosierte bruddet med den bibelske flommen .

Selv Benjamin Franklin la ut i 1782 i et brev til den franske geologen Jean-Louis Giraud-Soulavie tanker om kontinentaldrift:

“Slike endringer i de ytre områdene av jorden virket usannsynlig hvis jorden var solid i sentrum. Jeg forestilte meg derfor at de indre områdene kunne være en væske med mye høyere tetthet og egenvekt enn noen av de faste stoffene vi kjenner, og at de ytre områdene derfor kunne flyte på eller i væsken. Jordens overflate ville da være et skall som kunne bryte og komme i uorden på grunn av de voldsomme bevegelsene til væsken som den flyter på ... "

Antonio Snider-Pellegrinis skildring av det lukkede og åpne Atlanterhavet (1858)

Fra flom- og måneteorier til Eduard Suess

I 1801 og 1845 beskrev Alexander von Humboldt likheten mellom de motsatte kystene i Sør-Amerika og Afrika og deres vegetasjon og spekulerte i at Atlanterhavet ble vasket ut av en katastrofal strøm. I 1858 gikk geografen Antonio Snider-Pellegrini et skritt videre da han publiserte det første kartet som viser den gamle og den nye verden uten å skille hav. Han spekulerte også i at flommen var årsaken til separasjonen. Ved århundreskiftet var det drivende fra det amerikanske og afrikanske kontinentet knyttet til oppkomsten av månen fra Stillehavet.

Den østerrikske geologen Eduard Suess (1831-1914) representerte utgangspunktet land bridge teori i sin bokserie "Das Antlitz der Erde" i for å forklare den slående likheten mellom visse fossile dyr og plantesamfunn på ulike moderne kontinenter. Imidlertid postulerte han senere eksistensen av to tidligere sammenhengende store landmasser. I den sørlige delen av de to fant Suess navnet Gondwana -Land, som tidligere ble introdusert av andre . I den mesozoiske perioden utgjorde dette kontinentet alle dagens kontinenter på den sørlige halvkule, inkludert India. I begynnelsen av senozoikumet sank imidlertid store deler av dette kontinentet og ble hav.

Alfred Wegener og hans motstandere

Wegeners nærmeste forgjenger

Disse modellene, som er en del av fixismen , antar at jordskorpen er godt koblet til undergrunnen. Spesielt gjennom arbeidet til Alfred Wegener (1912, 1915) ble disse modellene forlatt til fordel for et annet syn på skiftingen av kontinentene (mobilisering). Wegener uttalte selv i 1929 at andre hadde ideen om kontinentaldrift som bevegelse av deler av jordskorpen foran seg, selv om ikke i en så forseggjort form som han gjorde. Han la vekt på at han hadde fått sine egne ideer uavhengig av forgjengerne. Disse forgjengerne nevnt av Wegener inkluderer Franklin Coxworthy (mellom 1848 og 1890), Roberto Mantovani (mellom 1889 og 1909), William Henry Pickering (1907) og Frank Bursley Taylor (1908), som postulerte at kontinentene ble brutt .

Som Wegener bemerket, faller kartene til Roberto Mantovani , der den opprinnelige grupperingen av kontinentene vises, delvis “utrolig” sammen med sine egne. Wegener nevnte imidlertid ikke at Mantovani ikke gikk direkte fra en drift av kontinentene, men fra en utvidelse av havområdene mellom kontinentene i betydningen av den konkurrerende teorien om jordutvidelse . Teorien om platetektonikk utviklet på 1960-tallet støtter ideen om dannelse av nye havskorpe gjennom havbunnspredning , men antar at skorpen faller ned i kappen ved noen kontinentale marginer ( subduksjon ) og dermed en konstant jordradius, selv om konklusjonen er at havbunnsspredning og subduksjon må balansere hverandre kvantitativt, noe som ikke nødvendigvis kan trekkes fra faktumet subduksjon ved visse kontinentale marginer.

Wegeners teori om Frank Bursley Taylor blir beskrevet som spesielt lik , som 29. desember 1908 hevdet i et foredrag til Geological Society of America at kontinentene sakte hadde gått fra hverandre i en konstant jordradius , i motsetning til Mantovani . Wegener refererte spesielt til Taylors beskrivelse av utviklingen av Atlanterhavet og separasjonen av Grønland fra Nord-Amerika . Teorien om kontinentaldrift var derfor tidligere kjent i Amerika som "Taylor-Wegener-teorien", med Taylor som senere ble en av Wegeners første tilhengere.

Alfred Wegener

De paleobiogeografiske fordelingsområdene Cynognathus , Mesosaurus , Glossopteris og Lystrosaurus vist her i farger (svært skjematisk og ikke identiske med de faktiske fordelingsområdene som kan rekonstrueres ved hjelp av fossile steder) tillater rekonstruksjon av Gondwana og er derfor bevis på eksistensen av plate tektonikk

I sin bok The Origin of Continents and Oceans , utgitt i 1915, trakk Wegener ut fra den nøyaktige tilpasningen av kystlinjene i Sør-Amerika og Afrika at disse kunne ha vært fragmenter av et tidligere større kontinent som hadde brutt fra hverandre i den geologiske fortiden. Passformen er enda mer nøyaktig hvis man ikke tar i betraktning kystlinjene, men hyllekantene , dvs. de nedsenkede delene av et kontinent. I motsetning til sine forgjengere lyktes Wegener i å underbygge teorien sin gjennom ulike studier innen de ulike grenene av geofag. Disse inkluderer følgende argumenter samlet inn av Wegener:

  • Brettbelter og skjærsoner fra Sør-Amerika kan sammenlignes i Afrika med veldig like bergsekvenser og deformasjonsmønstre.
  • Diamantforekomster i Sør-Amerika og Vest-Afrika deler geologiske likheter.
  • På alle sørlige kontinenter er det luft -Zeugen av PERMO-karbon istid , inkludert utbedret glasiale slipemerker.
  • Visse fossile og nylige flora og fauna på begge sider av Atlanteren er enige:
    • Fossiler av kaldelskende landplanter med tungeformede blader ( Glossopteris flora ) var utbredt på alle sørlige kontinenter.
    • Fossile rester av Mesosaurus , et ferskvannsreptil, er funnet i både Afrika og Sør-Amerika.
    • De sjøkuer er funnet i Vest-Afrika, samt i Mellom- og Sør-Amerika.

Ved å bruke slike ledetråder rekonstruerte Wegener et superkontinent, som han kalte Pangaea - alt land - som ikke bare besto av de sørlige kontinentene, men alle kjente kontinentale masser. I følge teorien hans, bør den spesielt lettere kontinentale skorpen eller "SiAl", bestående av overveiende granittisk bergart - i tillegg til silisium, det dominerende elementet i granitt - plasseres på den tettere, basaltiske undergrunnen, "SiMa" - den aluminium er representert i basalt av magnesium - "svømme", som et isfjell som driver i sjøen.

Wegener foreslo forskjellige astronomiske krefter som en mulig kraft som fikk kontinentene til å bryte opp og gli fra hverandre: for eksempel bremsing av jordens rotasjon ved tidevannsfriksjon av månen, presesjon og tidevannskrefter. “ Polflykten ”, dvs. sentrifugalkraften som genereres av jordens rotasjon, skal sakte bevege de kontinentale massene “flytende” på jordens kappe mot ekvator. Denne hypotesen ble utdypet av Paul Sophus Epstein i 1920, men ble snart tilbakevist.

Teorien om kontinentaldrift kunne ikke få aksept på lang tid, noe som skyldtes mangelen på en sannsynlig forklaring på skiftene. Forsøkene fra Mantovani (bevegelse som et resultat av jordutvidelse på grunn av termisk ekspansjon ), Taylor (bevegelse på grunn av tidevannskrefter på grunn av tilnærmingen til månen for 100 millioner år siden) og Wegener (bevegelse på grunn av sentrifugalkraft og tidevannskraft) vendte seg ut for å være feil. Det var ikke før etterforskningen av platetektonikk fra 1960 og utover at kontinentaldrift generelt ble anerkjent. Et mindre vitenskapelig motiv fra Wegeners motstandere var muligens konfliktene mellom de da strengt adskilte underfeltene i geofag . Siden Wegener opprinnelig hadde arbeidet med astronomi , meteorologi og klimatologi , ble han av mange “ekte” geologer ansett som en ukvalifisert “karriereveksler”.

Grunnleggende konsept med kontinentaldrift

Av spesiell interesse er de periodene i jordens historie der alle kontinenter ble samlet for å danne en landmasse eller der det såkalte superkontinentet brøt sammen igjen. Man snakker også om superkontinent-sykluser, hvorav fem eller seks er postulert i løpet av jordens historie. Imidlertid er bare det siste (kjent som Pangea ) og det nest siste (kjent som Rodinia eller Vendium) superkontinent generelt akseptert. Hvis den nåværende kontinentbevegelsen fortsetter uforminsket, vil Australia kollidere med Asia om 60 millioner år, og et nytt superkontinent, noen ganger kalt Pangea ultima , kan forventes om 300 millioner år .

De geologiske lagene som ble dannet mellom Perm og Jura tillater rekonstruksjon av superkontinentet Pangea, som ble brutt opp på den tiden. I motsetning er rekonstruksjonen av Rodinia, som brøt sammen på slutten av prekambrium , mindre veletablert.

For mekanismene i prosessen, se platetektonikk

Fastlandsmassene i Unterperm, forent for å danne Pangea

Platen skifter tidligere

Det er kjent hvor raskt og hvor de store platene for tiden beveger seg, og forskjellige ledetråder tillater oss å rekonstruere deres stier i fortiden. På grunn av tregheten deres tar det flere titalls millioner år å stille seg og enda lenger tid å reversere bevegelsen.

  • Det antas at jordens landmasse for rundt 320 millioner år siden hovedsakelig besto av to kontinenter , nemlig Gondwana og Laurasia .
  • For rundt 250 millioner år siden hadde de to vokst sammen for å danne det gigantiske kontinentet Pangea , som var omgitt av det gigantiske havet Panthalassa og som Tethys strakte seg som en stor bukt fra øst .
  • Den kontinentale massen brøt sammen for rundt 135 millioner år siden. De Tethys åpnes ytterligere mot vest og skilles en sørlig kontinent, som igjen er referert til som Gondwana. Det nordlige kontinentet delte seg i to deler, Nord-Amerika og Eurasia , da Nord-Atlanteren åpnet .
  • Kontinentene fortsatte å forfalle til for rundt 100 millioner år siden. Spesielt det store sørlige kontinentet har delt seg i Sør-Amerika , Afrika , India , Antarktis og Australia . Tethys skiller fortsatt de nordlige kontinentene fra de sørlige kontinentene.

Plate skifter i fremtiden

Alle geologiske observasjoner indikerer at platene fremdeles er dynamiske.

Prognoser for kontinenter

India vil gli under Himalaya i noen tid og kanskje forsvinne helt under Tibet . Til gjengjeld vil høydene på det mongolske platået fortsette å vokse i nord, og til slutt vil et omfattende fjellkjede gå videre til Baikal-sjøen .

Store endringer kan forventes utenfor Australia , som raskt driver nordover og sannsynligvis vil skli under Sundaøyene . Disse vokser så opp og danner et nytt fjellkjede som glir på den australske platen.

Langs innsjøområdet i East African Rift , den sørlige delen av Great Rift Valley , kan dannelsen av et nytt hav observeres som vil forbinde seg med Rødehavet . Som et resultat vil en ny kontinentalskilt dele seg fra Afrika og drive lenger øst. The Rift Valley vil da bli en ny midthavsryggen .

The Atlantic vil fortsette å åpne langs midtatlantiske rygg. Til gjengjeld vil Stillehavet gradvis krympe og forsvinne helt i en fjern fremtid. Stillehavet er en rest av Panthalassa - havet som antas å ha omringet superkontinentet Pangea , men det er ingen geologiske bevis for dets tidligere eksistens. Midthavshøyden i Nord-Stillehavet , East Pacific Ridge, ble subduktert under Nord-Amerika . Denne prosessen er nært forestående utenfor Sør-Amerika . Det kan antas at dette vil fortsette.

Syv ekstrapolasjonsnivåer

Det kan ikke forutsies nøyaktig hvordan landmassene vil fordeles på jordoverflaten om 200 millioner år. En ekstrapolering av de aktuelle bevegelsene gir følgende bilde:

Om 20 millioner år
vil Øst-Afrika langs det øst-afrikanske alvorlige bruddet på resten av Afrika dele seg, mens en ny havform . Den Iberia (i hovedsak den iberiske halvøy ) skiller seg fra Europa , snu litt mot høyre. Australia og New Zealand skyver raskt nordover slik at Nord-Australia nå er på ekvator . The Black Sea er fullstendig avskåret fra Middelhavet og Akababukten har åpnet opp til Tyrkia .
Om 40 millioner år
er Afrika fortsetter å migrere til nord og Middelhavsregionen totalrenoveres, er Sicilia forskjøvet mot nord og ligger nær kysten foran Roma . Iberia fortsetter å svinge med klokken bort fra Europa. Europa kan falle fra hverandre langs Rhinen . Australia fortsetter å migrere mot Sørøst-Asia . The Atlantic blir bredere som Amerika beveger seg lenger bort fra Europa og Afrika.
Om 50 millioner år
Baja California bryter vekk fra fastlands-Amerika langs San Andreas- feilen og migrerer nordøst. Nord-Amerika med Grønland beveger seg opprinnelig vestover, svinger deretter med klokken og driver sørover. Grønland ligger i den tempererte sonen sør for den 60. parallellen.
Om 80 millioner år
Afrika vil ha kommet så langt nord at et nytt fjellkjede gradvis har tatt plassen til Middelhavet som et resultat av skyvekraften . Australia har nå kollidert med Japan , New Zealand har nådd tropene og Antarktis er på vei mot Australia.
Om 90 millioner år
Nord- og Sør-Amerika er skilt. Nord-Amerika skifter sørover til siden av Sør-Amerika.
Om 150 millioner år
Grønland, sør for dagens Peru, ligger omtrent 30 grader sørlig breddegrad.
Om 200 millioner år
Antarktis har kommet så nær Mexico at begge ligger på ekvator, og Antarktis vil bli gjengrodd, slik det var sist i den tidlige mesozoiske æra . Øst-Afrika kolliderer med India , Madagaskar møter Sørøst-Asia. Newfoundland ligger allerede på 10 grader nordlig bredde og fortsetter å bevege seg mot ekvator, som Florida allerede har lagt igjen på vei sørover. Sør-Amerika har rotert 90 grader med klokken. I løpet av de siste 200 millioner årene har Skandinavia og De britiske øyer sakte beveget seg i sørøstlig retning.

Se også: amasia , Novopangaea , Pangea Proxima og Aurica (superkontinent)

litteratur

  • Frank Press , Thomas H. Jordan, Raymond Siever , John P. Grotzinger : General Geology. 5. utgave. Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg / Berlin 2008, ISBN 978-3-8274-1812-8 . (Originaltittel: Understanding Earth, Freeman, New York, NY, 1993, oversatt av Volker Schweizer).
  • Rainer Kind, Xiaohui Yuan: kolliderende kontinenter . I: Fysikk i vår tid . teip 34 (5) . Wiley-VCH, 2003, ISSN  0031-9252 , pp. 213-217 .

weblenker

Animasjoner

Individuelle bevis

  1. James Romm: En ny forløper for kontinentaldrift. I: naturen. 367, 3. februar 1994, s. 407-408.
  2. Etter Philip Kearey, Frederick J. Vine: global tektonikk. Blackwell Scientific Publications, Oxford 1990.
  3. A. Wegener: Fremveksten av kontinentene . I: Peterm. Mitt . 1912, s. 185-195, 253-256, 305-309 .
  4. A. Wegener: Fremveksten av kontinentene og havene . 4. utgave. Friedrich Vieweg & Son, Braunschweig 1929.
  5. ^ F. Coxworthy: Elektrisk tilstand eller hvordan og hvor jorden vår ble opprettet. WJS Phillips, London 1848/1924.
  6. ^ WH Pickering: Månens opprinnelsessted - Volcani-problemene . I: Populær astronomi . 1907, s. 274-287 , stikkord : 1907PA ..... 15..274P .
  7. ^ G. Scalera: Roberto Mantovani, en italiensk forsvarer av kontinentaldrift og planetarisk ekspansjon . I: G. Scalera, K.-H. Jacob (red.): Hvorfor utvide jorden? - En bok til ære for OC Hilgenberg . Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma 2003, s. 71-74 .
  8. ^ FB Taylor: Peiling av det tertiære fjellbeltet på opprinnelsen til jordens plan . I: GSA Bulletin . teip 21 , nei. 2 , 1910, s. 179-226 .
  9. Hof G. Hofbauer: Alfred Wegener - drivende kontinenter og immobile geologer. (PDF; 633 kB).
  10. Se interaktivt geologisk kart ( minnesmerke av den opprinnelige fra 08.10.2014 i Internet Archive ) Omtale: The arkiv koblingen er satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Kontroller originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. den Smithsonian Institution . Platens nåværende bevegelse vises med piler hvis menypunktet Plate Tectonics er aktivert i Lag- menyen . @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / nhb-arcims.si.edu