נדידת היבשות

נתיבי מאובנים לאורך היבשות הדרומיות

נדידת היבשות היא תאוריה המנסה להסביר את צורת היבשות, כפי שהן נראות כיום, וקובעת שבעבר הרחוק היו היבשות מאוחדות, ושהן התפרקו עם הזמן. תאוריה זו פותחה על ידי אלפרד וגנר – שהבחין כי מאובנים זהים מצויים משני עברי אוקיינוס, והניח כי יבשות אלה היו פעם סמוכות זו לזו.

טענות רבות והתנגדויות היו לתאוריית נדידת היבשות. השאלה שנשאלה - מהו הכוח המניע? האם אלה כוחות צנטריפוגליים הנובעים מסיבוב כדור הארץ סביב צירו? אבל הכוחות חלשים מדי ואינם מסוגלים להניע גוש גרניטי - היבשות - עם שורש עמוק הנע באופן אופקי בתוך המעטפת.

התאוריה נגנזה בשנות השלושים ושבה לתחייה בשנות השישים. בתקופה זו החל חקר קרקעית האוקיינוסים והמסקנה הייתה כי לא רק היבשות נעות אלא גם קרקעיות האוקיינוסים.

עם התרחבות המחקר האוקייני, שאיפשר מיפויי של קרקעית האוקיינוסים, התגבשה הגרסה המודרנית הידועה בשם "טקטוניקת הלוחות". על-פי תאוריה זו, כל הקליפה החיצונית של כדור הארץ מורכבת מפסיפס של לוחות הנבנים ונהרסים בהתמדה ונמצאים בתנועה מתמדת.

טקטוניקת הלוחות

ערך מורחב – טקטוניקת הלוחות

את נדידת היבשות של וגנר החליפה תאוריה אחרת: טקטוניקת הלוחות, החבה את התפתחותה לפיתוח הסונאר: הגאולוג האמריקני הארי האמונד הס, אשר הפעיל סונאר בעת ששירת כקצין בצי האמריקני במלחמת העולם השנייה, גילה כי קרקעית האוקיינוס אינה שטוחה כפי שלמד אלא בנויה מעמקים ורכסי הרים. רכסים בזלתיים וטמפרטורה שהגיעה ל-300°C גרמו להס להסיק כי הם נוצרו בהתפרצויות געשיות. תגלית זו סייעה לו לפתח את תאוריית התפשטות קרקעית הים כחלק מתאוריית טקטוניקת הלוחות שנהגתה על ידי ג'ון טוזו וילסון (John Tuzo Wilson) – אשר זכה בגינה להכרה עולמית. התאוריה המשיכה להתפתח במהלך שנות ה-60 של המאה ה-20 והתקבלה על ידי מדענים בעולם כולו מאחר שסיפקה הסברים לתופעות גאולוגיות רבות.

קרום כדור הארץ בנוי מלוחות טקטוניים: לוחות אוקייניים ולוחות יבשתיים. הלוחות נעים עם הזמן, משנים את מיקומם ואת צורתם, בקצב של סנטימטרים אחדים בשנה.

הקרום איננו אחיד: עבה מתחת ליבשות ודק מתחת לאוקיינוסים, וגם צפיפות הקרומים שונה: הקרום הימי צפוף יותר (3.2 ג'\סמ"ק) מהיבשתי (2.7 ג'\סמ"ק). הקרום הוא צפיד ומתחתיו מצויה שכבה רכה וצפופה (3.3 ג'\סמ"ק) שעומקה מגיע לכ-100 ק"מ – גג המעטפת. מתחת לשכבה זו מצויה שכבה רכה נוספת (שצפיפותה כ-3.4 ג'\סמ"ק). שכבה זו נקראת אסתנוספרה, ומערך השכבות שמעליה – ליתוספרה. תנועת הלוחות מתרחשת בבסיס הליתוספרה.

הכוחות המסיעים את הלוחות מתחלקים לשני סוגים:

• כוח דוחף, שמקורו במאגמה העולה מהמעטפת אל תוך הליתוספרה ברכס המרכז-אוקיאני. הכוח הדוחף מרים את הליתוספרה ומבקע אותה. כתוצאה מכך נוצר תחילה רכס מאורך, שנבקע אחר כך ובפיסגתו מתפתח בקע. עם הזמן מתפתחים הרי געש בבקע ובשוליו.
• כוח מושך, שמקורו בלוח ליתוספרי ימי שהתקרר והוא חודר אל מתחת ללוח היבשתי, משנה את הרכבו המינרלוגי ונוחת אל תוך האסתנוספרה. במהלך הנחיתה הלוח מושך אחריו גם את חלקו שנמצא בקרקעית הים, תוך הגברה משמעותית של קצב התפשטות קרקעית הים.

מפת גיל קרקעית האוקיינוסים מראה כי הגיל הקדום ביותר של הקרקעית הוא פחות מ-200 מיליון שנה, לעומת גיל כדור הארץ, שידוע כי הוא מגיע ל-4,500 מיליון שנה. הסיבה לשתי התופעות גם יחד היא ההפחתה, המחזירה את הליתוספרה הימית למעטפת, אך גם גורמת להיוותרות גרניט, המשמש תשתית ליבשות.

הדמיה של חלוקת יבשת פנגיאה

היבשות היו פעם מכונסות יחד ליבשה אחת בשם פנגיאה. היבשה נתבקעה ונקרעה ונפרדה ליבשות שונות: יבשה צפונית - לאוראסיה, הכוללת את אמריקה הצפונית, אירופה ואסיה, ויבשת דרומית - גונדבאנה, הכוללת את אמריקה הדרומית, אפריקה, אוסטרליה ואנטארקטיקה. בין היבשות הפריד אוקיינוס גדול שהשתרע מכיוון מזרח למערב ונקרא ים טתיס.

תנועת הלוחות היא אחד הגורמים העיקריים לרעידות אדמה. שברים ואזורי תפר בין לוחות הם אזורים מועדים לרעידות אדמה חזקות, לדוגמה: טורקיה והעתק סן אנדראס בקליפורניה, ארצות הברית. רעידות האדמה מתרחשות בשטחי כדור הארץ המצויים באזורים שבהם חלה תזוזה בין הלוחות הטקטוניים, כלומר הרעידות הן תגובה לחיכוך בין הלוחות. עיקר החיכוך קיים באזורי ההפחתה, שם קיים חיכוך עד עומק של 700 ק"מ. חיכוך עד עומק של כ-40 ק"מ קיים בבקעים ובהעתקי החילוף.

ראשית היווצרות האוקיינוס היא בביקוע של יבשת קיימת, כמו הביקוע הנוכחי של אפריקה. ההתרוממות הפוקדת את אזור הביקוע קודם לביקוע היא חלק בלתי נפרד מהתהליך, כפי שניתן לראות לא רק במזרח אפריקה אלא גם ברכס המרכז אוקיאני.

הקצה הצפוני של ים סוף הוא דוגמה לתהליכים הטקטוניים הפוקדים אזור התפשטות אוקיאני צעיר. עדות לשוליים המורמים קל לראות במחשופים הנרחבים של הסלעים המגמתיים הפריקמבריים משני עברי ים סוף, וגם בשולי שלוחותיו – בקע סואץ ובקע הלבנט. המחשופים מוכרים גם בשם "השילד הערבו-נובי". השלב הימי בביקוע היבשת מתחיל כאשר בזלת מתחילה להצטבר בציר הבקע. צפון ים סוף או מפרץ קליפורניה הם דוגמאות טובות לשלב זה.

האוקיינוס הבוגר בנוי משני לוחות טקטוניים שהגבול ביניהם – הרכס המרכז אוקיאני – אכן נמצא במרכז האוקיינוס. כל לוח כולל גם חלק יבשתי וגם חלק ימי. מבנה זה יישמר כל עוד החיבור בין הליתוספרות הימית והיבשתית יחזיק מעמד. החיבור הזה נמצא במשטר של מאמצים עזים היות שעם ההתקררות, הליתוספרה הימית צפופה יותר מהיבשתית. לכן הליתוספרה הימית נוטה לשקוע מתחת ליבשה. הרכס הבוגר איננו רצוף, בגלל שינויים אפשריים בכיוון ההתפשטות, אלא הוא בנוי מיחידות בקע התפשטות שביניהן העתקי חילוף. הסגמנטיציה של הבקע אופיינית למתיחה אלכסונית.

ראו גם

• לוחות טקטוניים

קישורים חיצוניים

• בנימין אייזן, ‏נדידת יבשות – אינטואיציה או עובדות?, מחשבות 49, אוקטובר 1980, עמ' 3–11
• נדידת היבשות אנימציה קולית באתר "הכיתה האינטראקטיבית", אנציקלופדיה ynet