Geologická historie Země
Přihlásit se
Geologická historie Země (4/19) · 13:19

Desková tektonika – důkaz pohybu litosférických desek Jaké máme důkazy pro pohyb desek?

Navazuje na Hvězdy, černé díry a galaxie.
Povězme si něco o poznatcích, které nás přivedly k závěru, že se litosférické desky navzájem pohybují. První poznatek, který se dozví snad i děti na základní škole, na hodinách zeměpisu, je, že kontinenty do sebe tak nějak zapadají. Nejznatelnější je to asi na tomto výběžku Jižní Ameriky. Je úžasné, že i na podrobnějších mapách zapadá do místa, kde je Guinejský záliv. Úplně to vypadá, jakoby tento výběžek byl kdysi k Africe připojen. Při trošce představivosti můžete najít i jiné části světa, které vypadají, že by do sebe v minulosti mohly zapadat. To samo o sobě už nám trochu napovídá, že pokud byly kontinenty v minulosti nějak spojené, musely se od sebe oddělit. Ale nedozvíme se tak, zda jsou stále v pohybu nebo proč se pohybují. Není to ani jednoznačný důkaz, že se kontinenty pohybovaly v minulosti. Možná je jen náhoda, že pobřeží Jižní Ameriky vypadá podobně jako to africké. Další důkazy byly objeveny během posledních asi 60 nebo 70 let. První z nich souvisí s objevem Středoatlantského hřbetu. Ten se nachází v Atlantickém oceánu. Podívejme se na tuto fotografii. Většinou se oceány nezobrazují barevně, takže si to pojďme objasnit. Tady máme Jižní Ameriku. Tohle je Afrika. A tady je Severní Amerika. Uvnitř oceánů jsou barevně znázorněny výškové rozdíly dna a v polovině 20. století si lidé všimli, že uprostřed Atlantského oceánu je hřeben. Lidé si všimli, že prostředkem Atlantského oceánu se táhne horský hřbet. To ještě nedokazuje, že se od sebe litosférické desky oddalují, ale je to zajímavý objev sám o sobě. Nejen že je tam hřbet, ale také je tam spousta podvodní vulkanické aktivity. V těchto místech pod vodou vyvěrá magma a tvoří se tak horský hřbet, který se táhne celým Atlantským oceánem. Podobné oceánské hřbety se nacházejí i jinde na světě. Jeden je třeba tady v Tichém oceánu. Několik jich je také zde, v Indickém oceánu. Tím už se trochu potvrzuje naše domněnka, ale pořád to není důkaz toho, že se litosférické desky od sebe v místě hřbetu vzdalují. Jeden z objevů, které tuto domněnku konečně potvrdily, se udál v úplně jiném oboru. Je zajímavé, že objevy z jiných oborů pomohly dokázat naši domněnku. Tento objev se týkal různých poruch v magnetických horninách. Lépe řečeno se týkal různých magnetických hornin z různých geologických období. Geologické stáří horniny je možné určit podle toho, v jaké vrstvě je uložena. Takže nahoře je nejmladší hornina, pod ni se nachází hornina starší a pod ní je hornina ještě starší. Geologové objevili zajímavý jev. Když máme roztavenou magnetickou horninu ve formě lávy, její částice se orientují k magnetickým pólům Země stejně jako kompas. Řekněme, že tady máme trochu magnetické lávy. Dokud je tekutá, mohou se její molekuly volně pohybovat a orientovat se vzhledem k magnetickému poli. Zákonitě se všechny orientují jedním směrem vlivem magnetického pole Země. Když pak láva ztuhne a změní se v horninu, jejich orientace zůstane jakoby zamrzlá. Kdyby se magnetické pole Země neměnilo, magnetické horniny ze všech období by měly částice orientované stejným směrem. V případě profilu tohoto souvrství hornin si můžeme orientaci částic k severnímu pólu označit takto. Tento symbol je vlastně šipka mířící směrem od nás. Orientace částic k jižnímu pólu zase nakreslím takhle, to je šipka mířící směrem k nám. Kdyby magnetické pole Země bylo neměnné, v nejmladší vrstvě bychom nakreslili šipky mířící od nás a ve starší vrstvě by byly částice orientované stejným směrem. Nakreslím to raději jinak, aby tomu všichni správně rozuměli. Nakreslím to tedy takhle. Teď už snad bude jasné, o čem mluvím. Bude to takový průřez, profil horniny. Tady nahoře máme zemský povrch. Když šipky míří od nás, znamená to, že hornina je orientována tímto směrem. A když šipky míří k nám, můžu to zde nakreslit takto, částice magnetické horniny jsou orientované tímto směrem. Takže jak jsem říkal, kdyby se magnetické pole Země neměnilo, láva, která když ztuhne a utvoří pevnou horninu, dalo by se říci, že zamrzne, by obsahovala magnetické částice orientované vždy stejným směrem nezávisle na tom, kdy ztuhla. Takhle by to vypadalo v případě konstantního magnetického pole. Ale my už víme, že magnetické horniny tak nevypadají. Když se podíváte na starší magnetické horniny, podle toho, jak jste hluboko… Nejmladší vrstvy mají orientaci odpovídající dnešnímu magnetickému poli. Ale kdybychom našli horniny o něco starší, třeba horniny, které ztuhly přibližně před 780 000 lety, měla by částice orientované opačným směrem. Vypadá to, jako by severní magnetický pól byl v místě dnešního jižního pólu. Má tedy částice orientované opačně, takže nakreslím šipky mířící k nám. Když ale najdeme ještě starší horninu, její částice budou zase orientovány v souladu s dnešním magnetickým polem. Jediný logický závěr, který z toho můžeme vyvodit, je, že magnetické pole Země se během času mění. Magnetické pole Země se mění. Teď si možná říkáte: „Dobře Sale, ale jak tohle souvisí s deskovou tektonikou?“ No když vezmeme v úvahu, že se v minulosti se magnetické pole Země několikrát změnilo, při zkoumání hornin na dně oceánů si pak můžeme všimnout zajímavé věci. Nejen že je Středoatlantský hřbet tvořen podmořskými sopkami, ze kterých vyvěrá láva a tvoří se tak nové horniny a vzniká podmořský horský hřbet, ale jednou z hornin, které zde vznikají, je i magnetit, který je magnetický. Pokusím se nakreslit, proč je to tak zajímavé. Bude to pohled shora, jako na těchto mapách. Takže řekněme, že tohle je náš Středoatlantský hřbet. Když vědci zkoumali horninu, která se nachází velmi blízko hřbetu, tedy na dně oceánu, zjistili, že její orientace souhlasí s aktuálním magnetickým polem Země. Tuto orientaci mají ale jen horniny blízko oceánského hřbetu. Když se podíváme na horniny vzdálené několik tisíc kilometrů od hřbetu, narazíme na pásy magnetických hornin, které jsou orientované opačným směrem. Vypadá to tedy takhle. Ještě úžasnější objev než to, že se mění magnetická orientace hornin v závislosti na vzdálenosti od hřbetu, byl ten, že tato změna je stejná i na druhé straně hřbetu. I na druhé straně hřbetu je hornina v dané vzdálenosti orientovaná stejným směrem. Ještě dál byste narazili na horninu, která je opět orientovaná shodně s dnešním magnetickým polem. A ve stejné vzdálenosti na druhé straně podmořského hřbetu byste našli horninu, jejíž částice jsou orientovány stejně. Když tedy přijmeme teorii, že magnetické pole Země mění časem svou orientaci, jediné rozumné vysvětlení je, že pruhy hornin ve stejné vzdálenosti od hřbetu vznikly ve stejné době. Vyvřely na povrch jako magnetická láva a jejich částice se zorientovaly podle magnetického pole Země, a proto vypadají stejně. Když se posuneme v čase dopředu... Vlastně ne, neposuneme se dopředu. Jediný způsob, jak vysvětlit takovéto rozložení pásů shodných hornin, že tyto stejně orientované fialové horniny leží ve stejné vzdálenosti od hřbetu, spočívá v tom, že někdy v minulosti musely být tyto horniny spojeny. Takže kdybychom se vrátili v čase do této doby, kolem Středoatlantského hřbetu bychom našli všechnu fialovou horninu, která by vyvěrala z podmořských sopek. V té době bylo magnetické pole Země bylo opačné, než je dnes. A modrá hornina by samozřejmě ležela v těchto místech. Vypadá to jako logické vysvětlení. Tyto dvě horniny se v minulosti dotýkaly, v podstatě vznikly ve stejnou dobu a na stejném místě. Pokud je to tedy pravda a tyto fialové horniny vznikly ve stejnou dobu ve Středoatlantském hřbetu, můžeme předpokládat, vlastně to nemusíme předpokládat, že jestliže vznikly ve stejnou dobu a dnes jsou uloženy tímto způsobem, tedy leží ve stejné vzdálenosti od hřbetu, tak jediné rozumné vysvětlení je, že se od sebe horniny časem vzdalují. A že kdysi dávno byly spojené i tyto modré horniny. Toto zjištění tedy v 60. letech opravdu přispělo k závěru, že existují nějaké desky, které se od sebe vzdalují. No a protože se desky v určitých místech oddalují, při pohledu na mapu si uvědomíme, že v jiných místech se musí pohybovat směrem k sobě. Budeme si o tom povídat v dalších videích. Na určitých místech se na sebe opravdu nasouvají. Jedna deska se sune pod druhou. Pokusím se vám zčásti vysvětlit, proč k tomu dochází, i když se nebudu moci zabývat všemi teoriemi vysvětlujícími tyto pohyby. Vraťme se ale do současnosti, do doby GPS satelitů a podobných přístrojů, díky nimž můžeme měřit pohyby těchto desek. Toto je mapa NASA, která zobrazuje vektory pohybu na různých místech po celé Zemi. Vidíte, že na území USA je tolik vektorů, že je těžké se v tom vyznat. Je zde dobře vidět, že se Pacifická deska pohybuje severozápadním směrem. To změřily GPS satelity. Chtěl bych ale ujasnit, že tyto pohyby jsou velmi pomalé. Jsou srovnatelné s rychlostí růstu našich nehtů. Když ale touto rychlostí pohybují po milióny let, urazí tak tisíce kilometrů. Většina desek se pohybuje asi o 1 cm za rok, některé desky se sice pohybují rychleji, asi 10–15 cm za rok, ale většinou se pohybují o 1 cm za rok, stejně rychle, jako nám rostou nehty. Ale díky přesnosti GPS tento pohyb opravdu můžeme změřit. Vidíme pak, že Severoamerická deska se pohybuje a natáčí tímto směrem. Deska Nazca se pohybuje přibližně tímto směrem, naráží do Jihoamerické desky. Tady vás asi opustím, ale než tak udělám, ukážu vám ještě jeden obrázek z Wikipedie, znázorňující pásy hornin se stejnou magnetickou orientací. Nevím, který z nich vám více pomůže. Takže teď skončím a v příštím videu si vysvětlíme nějaké teorie o tom, proč dochází k pohybům litosférických desek.
video