התפשטות קרקעית הים – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
הרחבה |
הרחבה |
||
שורה 12:
הימצאותם של [[מאובן|מאובנים]] זהים ב[[שכבה (גאולוגיה)|שכבות גאולוגיות]] משני צדי [[אוקיינוס]]ים הוסברה בעבר בקיומם של [[גשר יבשתי|גשרים יבשתיים]], עליהם עברו [[בעלי חיים]] ו[[צמחיה]] בין יבשת ליבשת. ה[[מדען]] ה[[גרמני]] [[אלפרד וגנר]] לא קיבל הסבר זה, ובשנת 1912 הציע תאוריה לפיה אותן יבשות – הנראות קבועות במקומן – נודדות זו הרחק מזו. וגנר נשען לא רק על מאובנים אלא גם על עדויות הנוגעות ל[[אקלים]] ול[[מבנה (גאולוגיה)|מבנים גאולוגיים]]. הוא מצא דמיון בין רכסי הרים ב[[אפריקה]] וב[[אמריקה הדרומית]], ושדות [[פחם]] ב[[אירופה]] שתאמו שדות דומים ב[[אמריקה הצפונית]]. בנוסף הסתייע וגנר ב[[זואוגאוגרפיה]] וב[[ביוגאוגרפיה]] של [[אלפרד ראסל וולאס|אלפרד וולאס]].
וגנר הבחין כי מאובני [[מזוזאורוס]] ו[[ליסטרוזאורוס]] נמצאו במקומות המופרדים באמצעות אוקיינוסים. בהניחו כי בעלי חיים אלה לא היו מסוגלים לשחות מרחק כה רב, הסיק שהם חיו פעם על [[יבשת]] אחת שהתפצלה. בשנת 1915 התפרסם ספרו "מקור היבשות והאוקיינוסים" (Die Entstehung der Kontinente und Ozeane), בו נכלל רעיון קיומה של [[יבשת-על]] גדולה, ובמהדורות מאוחרות יותר אף העניק לה שם: [[פנגיאה]]. עם השנים התרחבו מהדורות הספר וכללו ראיות נוספות, ובמהדורה האחרונה שפורסמה זמן קצר לפני מותו נטען כי ככל שאוקיינוסים רדודים יותר, כך הם צעירים יותר מבחינה גאולוגית. התאוריה של וגנר הסבירה בין היתר את היווצרותם של הרכסים הגדולים דוגמת ה[[הימלאיה]] וה[[אלפים]], אך לבד מתמיכתו של ה[[גאולוג]] ה[[דרום אפריקה|דרום אפריקאי]] [[אלכסנדר די-טואה]] (Alexander du Toit{{כ}}, 1878–1948),<ref>'''Encyclopedia of Geology''', כרך 2, עמ' 188</ref> נדרשו
===מקור חום===
[[קובץ:Oceanic spreading He.svg|שמאל|ממוזער|250px|חתך בכדור הארץ – זרמי הערבול]]▼
לאחר שגילה [[פייר קירי]] בשנת 1903 כי חומרים [[רדיואקטיביות|רדיואקטיביים]] משחררים [[חום (פיזיקה)|חום]], נעשו כמה נסיונות לקשור את ה[[רדיואקטיביות]] למקור חום בכדור הארץ. בשנת 1910 החל ה[[גאולוג]] הבריטי [[ארתור הולמס]] (Arthur Holmes{{כ}}, 1890-1965) לחקור את הקרינה הטבעית ב[[סלע]]ים, וחיפש את המנגנון המוליך את החום מפנים כדור הארץ אל פני השטח. הוא סבר כי המנגנון היעיל ביותר יהיה [[מערבל|מערבָּל]] (קונווקציה, Convection) – העברת חום באמצעות תנועה אנכית מאזור קר לאזור חם, כפי שהציע הגאולוג והגאופיזיקאי האנגלי [[אוסמונד פישר]] (Osmond Fisher{{כ}}, 1817-1914) בשנת 1881. פישר תיאר מנגנון בו ב[[כוכב לכת]] נוזלי עולים [[זרמי הערבול]] אל מתחת ל[[אוקיינוס]]ים ול[[יבשת|יבשות]], והולמס חזר עליו בשנת 1928 ואף הוסיף הסברים משלו.<ref>'''Encyclopedia of Volcanoes''', עמ' 31</ref> הוא טען כי החום העודף נפלט מכדור הארץ באמצעות תנועה מחזורית של חומר ב[[שכבה (גאולוגיה)|שכבות]] פנימיות מוצקות, וכי תנועה זו יוצרת זרמי ערבול חמים. הולמס תיאר זרימת חום רבה כלפי מעלה, הפחתת [[לחץ]], [[התכה|התכת]] סלעים ופליטת החום ב[[רכס מרכז אוקייני|"תפיחוֹת" המרכז אוקייניות]], וכן זרימה חוזרת מתחת ל[[גאוסינקלינה|גאוסינקלינות]].<ref>'''גאוסינקלינה''' – מונח ארכאי לאגן השקעה באוקיינוס</ref>
התאוריה של הולמס התקבלה בהרחבה ב[[בריטניה]] אולם נדחתה במקומות אחרים. גם כאשר התקבל רעיון התפשטות קרקעית הים בשנות ה-60 של המאה ה-20 – ברוב המקרים התעלמו לחלוטין מתרומתו.<ref>'''Encyclopedia of Volcanoes''', עמ' 32</ref> בשנות ה-60 של המאה ה-20 התגלה כי מהירות זרמי הערבול תואמת את מהירות התפשטות קרקעית הים – כ-5 ס"מ בשנה, כפי שהעריך הולמס בשנת 1928.
===חקר קרקעית הים===
[[קובץ:
[[הארי הס]], שכיהן כפרופסור לגאולוגיה ב[[אוניברסיטת פרינסטון]], התגייס לצי האמריקאי במהלך מלחמת העולם השנייה והחל בשירות פעיל בשנת 1941, לאחר [[המתקפה על פרל הארבור]].<ref>'''A to Z of Earth Scientists''', עמ' 117</ref> בעת שפיקד על [[נחתת]] השתמש במכשיר [[סונאר]] למדידת עומק קרקעית האוקיינוסים, ששימשה את הס למטרות צבאיות וגאולוגיות כאחת – מיפוי קרקעית הים. במדידותיו גילה הס [[שקע אוקייני|שקעים אוקייניים]] שעומקם נמדד בקילומטרים, ו[[גויו|גוּיוֹ]] – [[הר געש|הרי געש]] [[הר געש#הרי געש תת-ימיים|תת-ימיים]] שפסגותיהם ה[[סחיפה|סחופות]] נמצאו מתחת ל-2 קילומטרים של מים.<ref>[http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/bohess.html ביוגרפיה של הארי הס]</ref>▼
▲[[הארי הס]], שכיהן כפרופסור לגאולוגיה ב[[אוניברסיטת פרינסטון]], התגייס לצי האמריקאי במהלך מלחמת העולם השנייה והחל בשירות פעיל בשנת 1941, לאחר [[המתקפה על פרל הארבור]].<ref>'''A to Z of Earth Scientists''', עמ' 117</ref> בעת שפיקד על [[נחתת]] השתמש במכשיר [[סונאר]] למדידת עומק קרקעית האוקיינוסים, ששימשה את הס למטרות צבאיות וגאולוגיות כאחת – מיפוי קרקעית הים. במדידותיו גילה הס [[שקע אוקייני|שקעים אוקייניים]] שעומקם נמדד בקילומטרים ו[[גויו|גוּיוֹ]] – [[הר געש|הרי געש]] [[הר געש#הרי געש תת-ימיים|תת-ימיים]] שפסגותיהם ה[[סחיפה|סחופות]] נמצאו מתחת ל-2 קילומטרים של מים.<ref>[http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/bohess.html ביוגרפיה של הארי הס]</ref>
מחקרים דומים נערכו על ידי ה[[אוקיינוגרפיה|אוקיינוגרף]] וה[[גאופיזיקה|גאופיזיקאי]] האמריקאי [[רוברט סינקלר דיץ]] (Robert S. Dietz{{כ}}, 1914–1995), שסקר את קרקעית [[האוקיינוס השקט]] ובעיקר את ה[[גאומורפולוגיה]] שלה<ref>'''A to Z of Earth Scientists''', עמ' 73</ref> בשנות ה-40 וה-50 של המאה ה-20. בין היתר חקר את [[איי אמפרור]] – שרשרת איים געשיים הנמתחת מאיי [[הוואי]] ומסתיימת ב[[קמצ'טקה]], ובה ראה עדות לנדידת היבשות. למנגנון הגורם לתנועה קרא דיץ "התפשטות קרקעית הים", והעיד כי הוא רואה בו כינוי "מגושם".<ref name="דיץ">[http://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.ea.22.050194.000245 Earth, Sea, and Sky: Life and Times of a Journeyman Geologist], עמ' 16</ref>
בשנת 1953 התגלה [[רכס מרכז אוקייני|"הבקע העולמי הגדול"]]<ref>[http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/do53ri.html The Great Global Rift]</ref> – שרשרת הרים תת-ימיים באורך כולל של 80,000 ק"מ שבמרכזה בקע, ממנו עולה [[מאגמה]] ויוצרת קרום אוקייני חדש. לאור הגילוי בחן הס את מדידותיו משנים קודמות ובשנת [[1960]] הגה את תאוריית התפשטות קרקעית האוקיינוסים, לפיה הקרקעית נוצרת באמצעות [[התפרצות געשית]] ברכסים המרכז אוקייניים. במאמר "היסטוריה של אגנים אוקייניים" (History of Ocean Basins)<ref>[[הארי הס]], [http://www.mantleplumes.org/WebDocuments/Hess1962.pdf History of Ocean Basins], 1962 {{PDF}}</ref> שפרסם הס בשנת 1962 מפורטות התאוריות והתגליות עליהן התבסס ומפורט המנגנון המלא הגורם לנדידתן של היבשות: [[זרמי הערבול]] ב[[מעטפת כדור הארץ|מעטפת]]. תאוריה זו הסבירה את התצפיות השונות בקרקעית האוקיינוסים ומהווה בסיס ל[[טקטוניקת הלוחות]].▼
===ראיות מדעיות===
[[קובץ:
בשנות ה-50 של המאה ה-20 החלו להתגלות דפוסים [[מגנט]]יים חריגים בקרקעית האוקיינוסים.<ref>'''This Dinamic Earth'''</ref> הקרום האוקייני ה[[בזלת]]י מכיל [[מגנטיט]] ומתעד שינויים ב{{ה|שדה המגנטי של כדור הארץ}} באמצעות חילוף בין רצועות של קיטוב נורמלי וקיטוב הפוך המקבילות לרכסים המרכז אוקייניים.
מידע נוסף התקבל מקידוחים שנערכו במסגרת חיפושי [[נפט]]. ליבות סלע שנקדחו מאזורים שונים באוקיינוסים [[תיארוך|תוארכו]] והראו גילים הולכים וגדלים ככל שגדל המרחק מן הרכסים המרכז אוקייניים.
תרומה אחרת התבטאה במחקרם של [[קיו ודאטי]] ו[[הוגו בניוף]] על תפוצתן של [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]] בעולם, שהניבה בין היתר את הגדרתו של [[אזור בניוף|אזור ודאטי-בניוף]] כרצף של [[מוקד רעידת אדמה|מוקדים]] [[סייסמולוגיה|סייסמיים]] באזורי הפחתה. מעבודתם של שני החוקרים עולה רצף של מוקדים כאלה, המצייר את קווי המתאר של לוחות טקטוניים גם לאורך "הבקע העולמי הגדול".
בשנת 1953 התגלה [[רכס מרכז אוקייני|"הבקע העולמי הגדול"]]<ref>[http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/do53ri.html The Great Global Rift]</ref> – שרשרת הרים תת-ימיים באורך כולל של 80,000 ק"מ שבמרכזה בקע, ממנו עולה [[מאגמה]] ויוצרת קרום אוקייני חדש.
===ביסוס התאוריה===
[[קובץ:Quake epicenters 1963-98 he.png|שמאל|ממוזער|250px|אזורים מועדים לרעידות אדמה]]
▲
בשנת 1960 פורסם במגזין [[Nature]] מאמרו של דיץ "Continental and Ocean Basin Evolution by Spreading of the Sea Floor",<ref>[http://www.nature.com/nature/journal/v190/n4779/abs/190854a0.html Continental and Ocean Basin Evolution by Spreading of the Sea Floor]</ref> בו תיאר מנגנון היוצר קרום אוקייני חדש ברכסים מרכז אוקייניים. למאמר זה הייתה השפעה רבה על הגאולוג הקנדי [[ג'ון טוזו וילסון]] – שקודם לכן כתב כי נדידת יבשות אינה אפשרית.<ref name="דיץ"/> וילסון החל לחקור את מקורם של איי הוואי, ובשנת 1963 הסביר את היווצרותם באמצעות זרמי הערבול והתפשטות קרקעית הים.<ref>[http://www.mantleplumes.org/WebDocuments/Wilson1963.pdf A Possible Origin of the Hawaiian Island] – מאמרו של ג'ון טוזו וילסון משנת 1963</ref>
עבודתם של הס ודיץ התנהלה במקביל ללא שידעו זה על מחקרו של זה,<ref>[http://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.ea.22.050194.000245 Earth, Sea, and Sky: Life and Times of a Journeyman Geologist], עמ' 15</ref> אולם הסבירה את התצפיות השונות והיוותה בסיס לתאוריית [[טקטוניקת הלוחות]].
==התפשטות הקרקעית==
▲[[קובץ:Oceanic spreading He.svg|שמאל|ממוזער|250px|חתך בכדור הארץ]]
[[קובץ:Mid-ocean ridge topography.gif|שמאל|ממוזער|250px|אנימציה המדגימה את התפשטות קרקעית הים ברכס מרכז אוקייני]]
שורה 37 ⟵ 51:
*[[גאולוגיה – מונחים]]
*[[משטח בזלת נרחב]]
*[[נקודה חמה (גאולוגיה)|נקודה חמה]]
*[[סלע געשי]]
שורה 44 ⟵ 59:
*[[עקיבא פלכסר]], '''גיאולוגיה, יסודות ותהליכים''', הוצאת אקדמון
*'''Encyclopedia of Geology''', Elsevier Academic Press, First edition 2005, ISBN 0-12-636380-3
*'''Encyclopedia of Volcanoes''', Academic Press, 1999, ISBN-10 0-12-643140-X
*Alexander E. Gates, '''A to Z of Earth Scientists''', Facts on File Scientific Library, 2003, ISBN 0-8160-4580-1
| |||