زندگی نامه آلفرد وگنر

☻زمين ساخت ورقه اي

در اوايل قرن بيستم نظريه اي به نام جابه جايي قاره ها توسط آلفرد وگنر، هواشناس و زمين فيزيكدان آلماني عنوان شد كه با نظريه هاي قبلي در مورد ثابت بودن وضعيت قاره ها و اقيانوسها، تضاد داشت . به همين سبب هم، اين نظريه در ابتدا با شك و ترديد تلقي شد و عده اي حتي آن را به مسخره گرفتند!
در واقع بيشتر از 50 سال زمان لازم بود تا اطلاعات كافي براي تأييد نظريه ي جديد جمع آوري شود تا سرانجام آن نظريه ي ضعيف جاي خود را به نظريه ي زمين ساخت ورقه اي بدهد. نظريه اي كه براي نخستين بار، ديد جامعي درباره ي فعاليت هاي دروني زمين به دانشمندان مي داد.  

  ☻عقيده اي پيشرفته در زمان خود

وگنر، در كتابي كه در سال 1915 منتشر كرد، اصول عقايد خود را شرح داده است. او معتقد به وجود قاره اي عظيم به نام پانگه آ (به معناي همه ي خشكي ها ) است كه در حدود 200 ميليون سال پيش، شروع به قطعه قطعه شدن كرد و سرانجام قاره هاي امروزي را به وجود آورد.
اين قاره (پانگه آ) چند ميليون سال بعد مبدل به دو قاره بزرگ لورازيا (laurasia) و گندوانا (Gondwana) شد كه اولي شامل آمريكاي شمالي، گرينلند و بيشتر قسمتهاي آسيا و اروپاي امروزي است و دومي آمريكاي جنوبي، آفريقا ، قطب جنوب، هندوستان ، استرالياي كنوني را شامل مي شده است.
فاصله دو قاره لورازيا و گندوانا را دريايي به نام تتيس (Tethys) پر مي كرده است كه امروزه درياهاي مديترانه، مازندران و سياه را بازمانده هاي آن مي دانند. وسعت اين درياي اوليه را هم از روي طبقات چين خورده اي كه از جبل الطارق تا اقيانوس آرام امتداد دارند مي توان تشخيص داد، زيرا اين رسوبات در كوه هاي پيرنه، آلپ، قفقاز، البرز، اطلس و هيماليا يافت مي شوند.
چيزي از تقسيم شدن پانگه آ نگذشته بود كه آمريكا جنوبي و آفريقا نيز به صورت يك قطعه از گندوانا جدا شدند . بعدها با پديد آمدن اقيانوس اطلس جنوبي، اين دو قاره نيز ازهمديگر مجزا گشتند.
در حدود 65 ميليون سال قبل اقيانوس اطلس توسعه بيشتري به سمت شمال يافت، استراليا از قطب جنوب جدا شد و هندوستان نيز شروع به حركت به سمت شمال و پيوستن به آسيا كرد.
به طور كلي دلايلي كه در كتاب ونگر براي درست بودن نظريه ي جابه جايي قاره ها ارائه شده اند عبارتند از :

1 – انطباق حاشيه ي قاره ها:
وگنر، شباهت زيادي را ميان دو حاشيه ي شرقي آمريكاي جنوبي و غربي آفريقا يافته بود، و همين شباهت ظاهري مي توانست دليل بر اين موضوع باشد كه در گذشته، اين دو قاره به هم متصل بوده و بعدها از هم جدا شده اند.
2 – سنگواره ها :بعضي از سنگواره هايي كه امروزه در روي دو قاره مجاور هم پيدا مي شوند، حاكي از آنند كه در گذشته آن قاره ها يك پارچه بوده اند.

3 – اقسام سنگ ها و شباهت هاي ساختاري :
اگر قاره ها در گذشته به هم متصل بوده اند، قاعدتاً بايد سنگ هايي مربوط به زمانهاي گذشته كه امروز در آنها دريافت مي شود، از لحاظ سن و جنس مشابه باشند. وجود چنين شباهتي ميان سنگ هاي شمال غرب آفريقا و شرق برزيل به اثبات رسيده است. در اين مناطق ، سنگهاي متعلق به 550 ميليون سال پيش ، در كنار سنگ هاي قديمي و دو ميليارد ساله هستند، تشابه سنگها طوري است كه فقط با فرض متصل بودن قاره ها به هم در گذشته هاي بسيار دور قابل توجيه است.

4 – آب و هوا :
‌ وقتي ثابت شد كه در قسمتهايي از قاره هاي واقع در نيم كره ي جنوبي كه امروزه در حدود منطقه استوا قرار دارند، آثار يخچالي مشاهده شده است وگنر نتيجه گرفت كه در گذشته، همه ي آن مناطق در محل قطب و در كنار همديگر واقع بوده اند

  ☻عقايد موافق و مخالف

اگر چه بيشتر معاصران وگنر، با نظريات او مخالف بودند، ولي يك زمين شناس اهل آفريقاي جنوبي به نام دوتوا و يك زمين شناس اسكاتلندي به نام هولمز، آن را شايسته ي توجه دانستند. دوتوا در سال 1937 مطلبي با عنوان قاره هاي سرگردان ما منتشر كرد و در آن، استدلالهاي ضعيف وگنر را كنار گذاشت و خود شواهد محكم تري در اين زمينه ارائه داد. هولمز نيز در كتاب زمين شناسي فيزيكي خود پيشنهاد كرد كه وجود جريانهاي كنوكسيون در داخل گوشته ي زمين مي تواند دليل احتمالي حركت قاره ها باشد. نظريه ي هولمز هنوز هم با آن كه تاكنون زمين شناسان در مورد عوامل حركت دهنده قاره ها به توافق عمومي نرسيده اند، از اعتبار برخوردار است.  

 ☻ مغناطيس ديرين

مسئله ي جابه جا شدن قاره ها براي بار دوم وقتي بر سر زبانها افتاد كه عده اي به كاوش در بستر اقيانوسها علاقه مند شدند.
مطالعه اي كه در دهه 1950 ، در اروپا روي مغناطيس ديرين انجام گرفت، به كشف ارزنده اي منجر شد. به اين معني كه آرايش دانه هاي مانيتيت موجود در گدازه هاي زمانهاي مختلف، كاملاً با هم تفاوت داشت. با اين ترتيب معلوم بود كه يا نوعي سرگرداني قطبي در طول زمان وجود داشته ، يا آن كه قاره ها جا به جا شده اند. با آن كه قطبين مغناطيسي جاي خود را عوض مي كنند، مطالعه در روي ميدان مغناطيسي زمين نشان مي دهد كه قطبين مغناطيسي تقريباً هميشه در نزديكي قطبين جغرافيايي قرار مي گيرند. اگر قطبهاي جغرافيايي سرگرداني قابل ملاحظه اي نداشته باشند – كه ما نيز به اين واقعيت معتقديم – قطبهاي مغناطيسي هم نبايد زياد جا به جا شوند. در اين صورت، تنها دليل سرگرداني قطبي را مي تان به جابه جا شدن قاره ها نسبت داد.
با اين همه ، يافته هاي مغناطيس ديرين هم نتوانست كمك چنداني به اثبات نظريه ي جابه جايي قاره ها بكند زيرا مغناطيس سنجي روشي جديد بود و هنوز مورد تأييد قرار نداشت. گذشته از آن خاصيت مغناطيسي سنگ ها به مرور ضعيف مي شود و يا سنگ ها مي توانند مجدداً مغناطيسي شوند.  

 ☻ سرآغاز يك تحول فكري

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.  

  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 70 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 گس 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.