درباره وگنر


آلفرد لوتار وگنر در اول نوامبر 1880 در برلین متولد شد. وی دکترای خود را در سال 1904 در رشته ستاره شناسی از دانشگاه برلین دریافت کرد. وی از اولین پیشگامان ثبت اطلاعات آب و هوایی در آسمان و با استفاده از بالن بود و جبهه های هوایی را بوسیله بالن دنبال می کرد. سخنرانی های وی به کتاب های درسی استاندارد در هواشناسی تبدیل شدند و مدت ها تحت عنوان "ترمودینامیک اتمسفر" به تدریس آنها پرداخته شد.

وی استاد دانشگاه ماربورگ بود و در سال 1911 زمانی که وی در کتابخانه دانشگاه مشغول مطالعه بود پی به شباهت فسیل های شناخته شده در لایه های زمین شناسی قسمت هایی شد که در حال حاضر توسط اقیانوس از یکدیگر جدا شده اند. وی به شباهت مرز قاره ها به یکدیگر توجه کرد و بیان داشت به نظر می رسد که قاره ای بزرگ توسط یک اره مویی در طول مرز کنونی بریده شده است. اما برای اثبات این ادعا وگنر باید به جمع آوری شواهدی می پرداخت تا فرضیه خود را ثابت کند. وی اعتقاد داشت که بر اساس شواهد فسیلی یک ابرقاره در 200 میلیون سال قبل وجود داشته که به قطعات مختلف و قاره های کوچکتر تقسیم شده است. وگنر از عوارض زمینی، فسیل ها و آب و هوا به عنوان شواهد پشتیبان فرضیه خود در مورد اشتقاق قاره ها استفاده کرد. مثال هایی از عوارض زمینی مانند رشته کوه های آفریقا و امریکای جنوبی که پس از کنار هم قرار دادن دو قاره در یک خط قرار می گرفتند، همچنین لایه های ذغال دار در اروپا که با لایه های ذغال دار امریکای شمالی تطابق داشتند ارائه شد. وگنر متوجه شده که فسیل های خزندگان مانند مزوساروس و لیستروساروس (اينا اجدادمونن بعدا با هم آشنا ميشين) در محل هایی یافت می شوند که امروزه توسط اقیانوس از یکدیگر جدا افتاده اند و خزندگان نمی توانسته اند این مسیر طولانی را شنا کرده باشند.

عقیده ای پیشرفته در زمان خود
وگنر، در کتابی که در سال 1915 منتشر کرد، اصول عقاید خود را شرح داده است. او معتقد به وجود قاره ای عظیم به نام پانگه آ (به معنای همه ی خشکی ها ) است که در حدود 200 میلیون سال پیش، شروع به قطعه قطعه شدن کرد و سرانجام قاره های امروزی را به وجود آورد.
این قاره (پانگه آ) چند میلیون سال بعد مبدل به دو قاره بزرگ لورازیا (laurasia) و گندوانا (Gondwana) شد که اولی شامل آمریکای شمالی، گرینلند و بیشتر قسمتهای آسیا و اروپای امروزی است و دومی آمریکای جنوبی، آفریقا ، قطب جنوب، هندوستان ، استرالیای کنونی را شامل می شده است.
فاصله دو قاره لورازیا و گندوانا را دریایی به نام تتیس (Tethys) پر می کرده است که امروزه دریاهای مدیترانه، مازندران و سیاه را بازمانده های آن می دانند. وسعت این دریای اولیه را هم از روی طبقات چین خورده ای که از جبل الطارق تا اقیانوس آرام امتداد دارند می توان تشخیص داد، زیرا این رسوبات در کوه های پیرنه، آلپ، قفقاز، البرز، اطلس و هیمالیا یافت می شوند.
چیزی از تقسیم شدن پانگه آ نگذشته بود که آمریکا جنوبی و آفریقا نیز به صورت یک قطعه از گندوانا جدا شدند . بعدها با پدید آمدن اقیانوس اطلس جنوبی، این دو قاره نیز ازهمدیگر مجزا گشتند.
در حدود 65 میلیون سال قبل اقیانوس اطلس توسعه بیشتری به سمت شمال یافت، استرالیا از قطب جنوب جدا شد و هندوستان نیز شروع به حرکت به سمت شمال و پیوستن به آسیا کرد.
به طور کلی دلایلی که در کتاب وگنر برای درست بودن نظریه ی جابه جایی قاره ها ارائه شده اند عبارتند از :

1 – انطباق حاشیه ی قاره ها:
وگنر، شباهت زیادی را میان دو حاشیه ی شرقی آمریکای جنوبی و غربی آفریقا یافته بود، و همین شباهت ظاهری می توانست دلیل بر این موضوع باشد که در گذشته، این دو قاره به هم متصل بوده و بعدها از هم جدا شده اند.

2 – سنگواره ها :
بعضی از سنگواره هایی که امروزه در روی دو قاره مجاور هم پیدا می شوند، حاکی از آنند که در گذشته آن قاره ها یک پارچه بوده اند.

3 – اقسام سنگ ها و شباهت های ساختاری :
اگر قاره ها در گذشته به هم متصل بوده اند، قاعدتاً باید سنگ هایی مربوط به زمانهای گذشته که امروز در آنها دریافت می شود، از لحاظ سن و جنس مشابه باشند. وجود چنین شباهتی میان سنگ های شمال غرب آفریقا و شرق برزیل به اثبات رسیده است. در این مناطق ، سنگهای متعلق به 550 میلیون سال پیش ، در کنار سنگ های قدیمی و دو میلیارد ساله هستند، تشابه سنگها طوری است که فقط با فرض متصل بودن قاره ها به هم در گذشته های بسیار دور قابل توجیه است.

4 – آب و هوا :
‌ وقتی ثابت شد که در قسمتهایی از قاره های واقع در نیم کره ی جنوبی که امروزه در حدود منطقه استوا قرار دارند، آثار یخچالی مشاهده شده است وگنر نتیجه گرفت که در گذشته، همه ی آن مناطق در محل قطب و در کنار همدیگر واقع بوده اند

سپس وگنر نتیجه گرفت که آنها در یک سرزمین واحد در کنار هم زندگی می کرده اند. از سال 1912 وی آشکارا به دفاع از فرضيه "اشتقاق قاره ای" پرداخت و بیان داشت که قاره های امروزی در ابتدا به یکدیگر متصل بوده و یک سرزمین واحد را تشکیل می داده اند. در سال 1915 وگنر در کتاب "منشا قاره ها و اقیانوس ها" (The Origin of Continents and Oceans (Die Entstehung der Kontinente und Ozeane)) انگاره خود را منتشر کرد و نام "پانگه آ"( به معنی همه سرزمین ها) را برای ابرقاره اولیه انتخاب نمود. وی در این کتاب شواهد فراوان و متنوعی را از علوم مختلف برای انگاره خود بیان کرد. انگاره وی در دهه 1920 گسترش یافت و شواهد مبسوطی به آن افزوده گردید.

در سال 1924 ویرایش امریکایی فرضيه وگنر منتشر شد و انجمن زمین شناسان نفت امریکا (AAPG) کنفرانسی را در مخالفت با فرضیه اشتقاق قاره ای ترتیب دادند. در دهه 1930 فرضیه وگنر به کلی مردود و برای 30 سال محجور گردید. در دهه 50 و 60 میلادی با توسعه علوم زمین و پیشرفت مطالعات و دستگاه ها، شواهد برجسته ای از گسترش بستر اقیانوس ها به همراه آنومالی های مغناطیسی متقارن در اطراف پشته های میان اقیانوسی کشف شد. این شواهد به سرعت فرضیه اشتقاق قاره ای را زنده و مستقیما باعث ایجاد انگاره "زمین ساخت صفحه ای" گردید و آلفرد وگنر به سرعت به عنوان پدر یکی از مهم ترین انقلاب های علمی قرن بیستم شناخته شد. وگنر عضو گروهی بود که برای مطالعه چرخش هوای قطبی به گرینلند اعزام شدند. وگنر در آخرین سفرش در نوامبر 1930، به همراه همکارش راسموس ویلامسن ناپدید شد و جسد وی در 12 می 1391 پیدا شد. دلیل مرگ وی سکته قلبی در اثر فشار بالا عنوان گردید. وی می گفت: "علم یک فرایند جمعی است و ممکن است در یک زمان طولانی تر از عمر انسان اتفاق بیافتد. اگر من بمیرم، یکی جای من را خواهد گرفت و اگر تو بمیری یکی جای تو را. چیزی که مهم است به نتیجه رسیدن علم است."به یاد این دانشمند بزرگ موسسه ای برای مطالعات قطبی و دریایی در سال 1980 در آلمان به نام وی ایجاد شد. دره های برخوردی شهاب سنگ هایی در ماه و مریخ به نام وگنر ثبت شدند. و سیارکی با نام وی با عنوان 29227 Wegener نامگذاری گردید.

اما ببينيم آخرش اين نظريه وگنر چه تحول عظيمي در زمين شناسي و علوم وابسته به وجود آورد...

در طول دو دهه ي 1950 و 1960 ، اطلاعات زيادي درباره جزئيات ساختماني بستر اقيانوسها به دست آمد. از جمله معلوم شد كه :
1 – رشته كوه هاي بسيار طويل در اقيانوسها وجود دارد.
2 – جريان گدازه ها و فعاليتهاي آتش فشاني در محل رشته كوه ميان اقيانوس مشاهده شد
3 – مطالعات زلزله شناسي نشان داد كه در اعماق پوسته ي اقيانوسي، فعاليتهايي در كار است.
4 – نمونه برداري از سنگ هاي بستر اقيانوس، در هيچ نقطه سنگهايي قديمي تر از 200 ميليون سال را نشان نداد.


گسترش بستر اقيانوس ها :

در اوايل دهه ي 1960، هري هس ، زمين شناس آمريكايي،‌اين واقعيتها را كنار هم گذاشت و از مجموعه ي آن فرضيه ي گسترش بستر اقيانوسها را ارائه داد.
فرضيه ي هس اين بود كه ، بستر اقيانوسها درمحل جريانهاي كنوكسيوني ويژه اي كه در گوشته رخ مي دهند پديد مي آيد.
با خروج مواد از گوشته، بستر اقيانوس به دو طرف رانده مي شود، پس مواد مذاب جايي براي بيرون آمدن و پخش شدن پيدا مي كنند. در اين صورت، پوسته ي جديدي در محل شكاف تشكيل مي شود، هس ، همچنين اعلام داشت كه به جبران اين افزوده شدن بر پوسته اقيانوسي، در محل گودالهاي عميق كه در حاشيه ي بعضي از اقيانوسها قرار دارند، پوسته ي اقيانوسي قديمي تر دوباره به درون گوشته كشانده و كم هضم مي شود. پس ، پوسته ي اقيانوسي گذشته از جوان بودن، دائماً در حال تجديد شدن است.

بستر اقيانوسها همواره درحال گسترش است . اما چرا سطح زمين افزايش نمي يابد؟

وارونه شدن ميدان مغناطيسي زمين :

در همان زمان كه هس فرضيه ي خود را ارائه داد، عده اي ژئو فيزيك دان دريافته بودند كه جهت ميدان مغناطيسي زمين در گذشته، چندين بار وارونه شده، يعني قطب شمال مبدل به قطب جنوب و بالعكس شده است. شواهد اين تغيير جهت ميدان مغناطيسي، از مطالعه روي گدازه ها و رسوبات بستر دريا در نقاط مختلف جهان حاصل آمد.


تعبيري تازه از يك نظريه ي قديمي

در سال 1968، از نظريه هاي جابه جايي قاره ها و گسترش بستر اقيانوس ها، نظريه ي كامل تري به نام زمين ساخت ورقي (تكتونيك ورقه اي) ارائه شد. اين تئوري چنان جامع است كه بيشتر فرايندهاي زمين شناسي را به كمك آن مي توان تعبير كرد.
بر اساس نظريه ي زمين ساخت ورقه اي ، سنگ كره ( ليتوسفر) خارجي و جامد شامل 7 ورقه ي بزرگ و تعدادي ورقه كوچك تر است ضخامت ورقه ها در محل اقيانوسها اندك است و بين 5 تا 100 كيلومتر تغيير مي كند.
در مقابل ، ورقه ها در زير قاره ها بين 100 تا 150 كيلومتر و گاهي بيشتر، ضخامت دارند.

حركت ورقه ها نسبت به هم ، به سه شكل مختلف زير مي تواند صورت بگيرد:

1 – ورقه هاي دور شونده (واگرا) :

درچنين محل هايي، ورقه ها از خط مركزي رشته كوهي كه در بستر دريا پديد مي آيد، فاصله مي گيرند اما فاصله ي ايجاد شده را مواد مذابي كه از درون زمين و سس كره ي داغ بالا مي آيند، پر مي كنند. با اين ترتيب، پس از سرد شدن آن مواد، پوسته ي اقيانوسي جديدي (ليتوسفر) در بين دو ورقه ي دور شونده پديد مي آيد.
سرعت متوسط باز شدن بستر درياها، حدود 5 سانتي متر در سال است. همين سرعت اندك باعث شده است كه بستر اقيانوسها در طول 200 ميليون سال اخير ايجاد شود. در امتداد حاشيه هاي دور شونده، برآمدگي هايي ايجاد شده است كه طول مجموعه ي آن ها در اقيانوس هاي جهان، به حدود 60 هزار كيلومتر مي رسد

در محل ورقه هاي دور شونده، مرتباً سنگ كره جديد تشكيل مي شود. اگر پديده جبراني وجود نداشته باشد، بايد بر وسعت زمين همچنان افزوده شود. حال آن كه سطح زمين مقداري ثابت است، يعني در مناطقي بايد قسمتي از سنگ كره از بين برود. محل برخورد ورقه هاي نزديك شونده، از اين جمله است.

2 – ورقه هاي نزديك شونده (همگرا) :

بسته به اين كه صفحات نزديك شونده از چه نوعي باشند، پديده ي حاصل به يكي از صورت هاي زير خواهد بود:
الف) در محل برخورد ورقه ي اقيانوسي با ورقه ي قاره اي ، ورقه ي اقيانوسي خم مي شود و به زير مي رود و به تدريج در گوشته هضم مي شود كه اين فرآيند را اصطلاحاً فرو رانش مي گويند. در اين حال ، مقداري از رسوبات را نيز همراه خود به پايين مي كشاند. وقتي اين مواد به عمق در حدود يكصد كيلومتر مي رسند، حالت ذوب بخشي مي يابند، كه حاصل آن، ايجاد ماگمايي با تركيب بازالتي و آندزيتي است. چنين ماگماهايي از سنگ هاي اطراف محل خود سبك ترند. بنابراين، وقتي مقدارشان به اندازه اي كافي زياد شد، حركتي آرام را به سمت بالا در پيش مي گيرند و در ميان لايه ها، منجمد و متبلور مي شوند. مقداري از اين ماگما هم ممكن است به سطح زمين برسد و آتش فشانيهاي از نوع انفجاري را باعث شود

ب) وقتي دو ورقه ي اقيانوسي به هم برخورد كنند، يكي به زير ديگر فرو مي نشيند و پديده ي آتش فشاني مشابه حالت قبل رخ مي دهد. اما اين بار، محل آتش فشانها در بستر دريا است نه در روي خشكي . اگر اين آتش فشاني ها ادامه يابد، ممكن است بعد از مدتي جزاير آتش فشاني در دريا پديد آيند كه به قوس جزاير معروفند.

ج) هنگامي كه دو ورقه ي قاره اي به هم برخورد كنند، هيچ يك ، به داخل گوشته فرو نمي رود زيرا چگالي هر دوكم است. نتيجه چنين برخوردي ، ايجاد كوه است. رشته كوه هاي بزرگ اورال، آلپ و آپالاش نيز نتيجه چنين برخوردهايي هستند. كوه هاي زاگرس نيز بايد حاصل برخوردهايي هستند. كوه هاي زاگرس نيز بايد حاصل برخورد ورقه ي عربستان به قاره آسيا باشد. فشار حاصل از برخورد دو ورقه، آن رسوبات را چين داده و به صورت كوه درآورده است.

3 – ورقه هاي امتداد لغز :

در اين نوع حركت، پوسته جديد ايجاد يا تخريب نمي شود، زيرا دو ورقه ي مجاور، در كنار هم مي لغزند، بنابراين ، عملاً در اين محل ها گسل هاي متعددي وجود دارد و زلزله هاي مكرري رخ مي دهد.
در سال 1965 ، توزوويلون ، زمين شناس كانادايي با مطالعه در اين نوع گسل هاي امتداد لغز و بزرگ، كمربندهاي فعال زمين را به هم ارتباط داد و براي نخستين بار، ايده ي وجود ورقه هاي تشكيل دهنده ي ليتوسفر زمين ومرز آنها را عنوان كرد. زمين ساخت ورقه اي و پراكندگي زلزله ها : در سال 1968 ، يعني در همان زمان كه نظريه ي زمين ساخت ورقي ارائه شد، سه زلزله شناس، مقاله اي منتشر كردند كه نشان مي داد چگونه نظريه ي مذكور با توزيع نقاط زلزله خيز جهان هماهنگي دارد.
حفاري در بستر اقيانوس :‌در فاصله ي سال هاي 1968 تا 1983 ، حفرياتي در 1092 نقطه ، در ميان رسوبات بستر اقيانوس ها صورت گرفته است.
اندازه گيري هاي انجام شده در اقيانوس ها، نشان مي دهد كه سرعت رسوب گذاري، چيزي در حدود يك سانتي متر در يك هزار سال است . اگر قرار بود كه بستر اقيانوس ها بسيار قديمي باشد، بايستي رسوباتي به ضخامت چندين كيلومتر در آن ها يافت مي شد، حال آن كه حداكثر ضخامت رسوبات بيشتر از چند صد متر نشان داده نشد.


نقاط داغ :
محققان عقيده دارند كه نوعي مخزن در حال بالا آمدن از مواد گوشته، در زير جزاير هاوايي قرار دارد، ذوب اين مواد در هنگام رسيدن به اعماق كم و كاسته شدن از مقدار فشار، باعث پديد آمدن نوعي نقطه ي داغ مي شود. نقاط داغ نيز دليلي ديگر بر حركت ورقه ها و حتي جهت آن هستند. البته هنوز در مورد چگونگي تشكيل نقاط داغ و نقش آن ها در زمين ساخت ورقي بحث وجود دارد. تعداد نقاط داغ حدود 50 تا 120 مورد تعيين شده است.


عامل هاي حركت دهنده
تئوري زمين ساخت ورقي، فقط از حركت ورقه ها و آثار اين حركت بحث مي كند بدون آن كه از نيرو يا نيروهاي دست اندر كار در اين فرآيند صحبتي به ميان آورد. در اين باره البته، هنوز دليل قانع كننده اي داده نشده است، اما به احتمال زياد، توزيع نامساوي گرما در درون زمين بايد عامل اين حركت باشد