Czym jest dryf kontynentów?

Dryf kontynentów – to ruch kontynentów na Ziemi powodujący zmianę ich położenia względem siebie. Przyczyną dryfu kontynentów jest ruch płyt tektonicznych spowodowany konwekcją magmy.

Teoria tektoniki płyt

Przyczyny poruszania się kontynentów opisuje teoria tektoniki płyt. Zakłada ona istnienie sztywnych płyt tektonicznych o niewielkiej krzywiźnie, zgodnej z krzywizną Ziemi. Płyty te w obszarach kontynentów składają się z warstwy granitowej i bazaltowej. Pod oceanami zaś – tylko z warstwy bazaltowej. W obydwu przypadkach unoszą się one na warstwie górnego płaszcza zwanej astenosferą, zbudowanej  z plastycznych, gorących skał. W całym płaszczu występuje zjawisko konwekcji mas skalnych. Obejmuje ono drogę, jaką pokonują uplastycznione skały, które swój stan zawdzięczają wysokiemu ciśnieniu i temperaturze pochodzącej z jądra. Skały, przebywając w dolnym płaszczu, ogrzewają się, ich gęstość maleje i rozpoczyna się powolne wznoszenie się przez cały płaszcz aż do skorupy ziemskiej. Tam strumień rozpływa się na boki, po części wydostając się na powierzchnię w strefie spreadingu, w dolinie ryftowej. Następnie skały przesuwają się powoli pod litosferą. Gdy strumień skał ochłodzi się, zwiększa się jego gęstość i zaczyna opadać on w głąb astenosfery i płaszcza. Po dotarciu do dolnego płaszcza ponownie się nagrzewa i cykl rozpoczyna się od nowa. Ruch płyt jest powodowany przez energię cieplną Ziemi i jest ściśle związany z konwekcją w płaszczu, która jest napędzana przez ciepło z jądra. Jeden z poglądów zakłada, że płyty reprezentują powierzchniową część cyklu konwekcyjnego płaszcza: gdy gorący, ciągliwy płaszcz wznosi się na powierzchnię, chłodzi się i staje się kruchy – staje się płytą – a następnie przesuwa się jako sztywny blok po powierzchni do czasu subdukcjisubdukcjasubdukcji, nabrania temperatury i ponownego uplastycznienia. Ostatnie wyniki badań sejsmicznych sugerują, że wzdłuż krawędzi Pacyfiku płaty chłodnych skał schodzą w głąb stref subdukcji, nawet w dolny płaszcz, będąc dowodem głębokiego mieszania się podczas konwekcji. Jednak wspomniane mieszanie nie jest całkowite, a konwekcja nie zawsze idealna. Są pewne części grzbietu śródoceanicznego (granice rozbieżne), w których wydaje się, że głęboki płaszcz (poniżej astenosfery) może raczej opadać niż wznosić się. Jednym z takich miejsc jest tak zwana niezgodność australijsko‑antarktyczna, na południe od Australii. Co więcej, niektóre płyty, takie jak Afryka, są prawie całkowicie otoczone grzbietami i mają bardzo niewiele stref subdukcji na swoich granicach. W takich przypadkach uznanie płyt za komórki konwekcyjne oznaczałoby niezwykły scenariusz wzniosu skał wzdłuż rozszerzającego się pierścienia dookoła kontynentu. W rzeczywistości jedną z przyjętych zasad tektoniki płyt jest występowanie częściowego oddzielenia ruchów płyty od głębszego przepływu w płaszczu przez elastyczną astenosferę. Dlatego omawiany wyżej mechanizm nie zawsze da się zastosować.

Siły oddziałujące na płyty

Innym spojrzeniem na problem mechanizmu napędzającego ruch płyt jest uwzględnienie sił działających na płyty. Są tu zaliczane wszystkie możliwe siły i sytuacje, ale najważniejsze są: spychanie z grzbietu, zaciąganie płyty, wsysanie podczas zapadania i ciągnięcie przez płaszcz. Spychanie z grzbietu - wynika z tendencji do ześlizgiwania się młodego materiału bazaltowego (młodego w milionach lat) z krawędzi grzbietu oceanicznego po zboczach rozszerzonej termicznie i ukośnie odkształconej astenosfery, która leży pod grzbietem. Zaciąganie płyty wynika z ujemnej wyporności subdukowanej części płyty, która ma tendencję do ciągnięcia za nią reszty płyty w głąb płaszcza. Wsysanie podczas zapadania to dodatkowa siła, która powoduje ciągnięcie płyt w dół w strefach subdukcji w wyniku lokalnej, małej konwekcji napędzanej przez subdukcję. Ciągnięcie przez płaszcz – wynika z siły tarcia między podstawą płyty a znajdującą się pod nią astenosferą, płynącą podczas cyklu konwekcyjnego. Możliwe jest oszacowanie niektórych z tych sił, przynajmniej w przybliżeniu, a ich względne znaczenie można również ocenić, biorąc pod uwagę zaobserwowane naprężenia w płytach i wnioskowane bezwzględne prędkości płyt. Te ostatnie są szczególnie ciekawe. Prędkości bezwzględne są w dużej mierze niezależne od całkowitej powierzchni płyty, a zatem jest mało prawdopodobne, aby opór/ciągnięcie płaszcza był całkowitą siłą napędzającą, jak kiedyś sądzono (oznacza to, że płyty nie są przewożone jak bagaż na wierzchu ogniw konwekcyjnych płaszcza). Prędkości płyt są jednak odwrotnie skorelowane z obszarem kontynentalnej litosfery, co sugeruje, że duże obszary kontynentu działają jak hamulec (być może dlatego, że taka litosfera jest bardzo gruba lub też astenosfera pod kontynentami jest zimna i raczej lepka). Najszybszymi płytami są te, głównie na Pacyfiku, które mają duże długości strefy subdukcji wzdłuż ich granic, co oznacza, że zaciąganie płyty i/lub wsysanie podczas zapadania są ważnymi siłami napędowymi. Istnieje niewielka korelacja z efektywną długością grzbietu na płycie, co wskazuje, że spychanie z grzbietu jest siłą napędową, ale mniejszą niż siła zaciągania płyty.

Słownik