Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Хотя комплекс полос, свидетельствующих об изменении намагниченности горных пород морского дна, является доказательством спрединга в районе срединно-океанических хребтов и дрейфа континентов, геологи также используют и другие виды информации для подтверждении теории тектоники плит.

Например, те, кто пользуется компасом, вероятно, знают, что существует разница между географическим Северным полюсом – точкой пересечения оси вращения Земли с земной поверхностью, 90° с. ш. – и магнитным северным полюсом – точкой на земной поверхности, где магнитное поле Земли направлено строго под углом 90° к ее поверхности. В результате вращения ядра Земли, состоящего из железа и никеля, магнитное поле нашей планеты меняется со временем; местоположение магнитных полюсов Земли всегда изменялось. И точно так же, как это происходит внутри «полосатых» базальтов океанического дна, в магматических породах «записывается» положение магнитного поля, когда они остывают, а узоры, создаваемые вечно блуждающими магнитными полюсами в течение геологического времени, можно отследить. Тем не менее, когда геологи впервые нанесли на карту изменения магнитных полюсов в Северной Америке и в Евразии[264], они не совпали (рис. 5.10, слева). Получились две разные траектории, что заставило ученых задуматься в недоумении. Но позже, когда ученые приняли во внимание дрейф континентов и положение материков на протяжении миллионов лет, траектории почти чудесным образом совпали (рис. 5.10, справа).

Рис. 5.10. Изменение магнитных полюсов в течение 500 млн лет и дрейф континентов: слева – до учета движения континентов; справа – с учетом дрейфа континентов (APWP, apparent polar wander path – траектория кажущегося движения полюса, КТДП; Ma – млн лет. Рисунок, видоизмененный автором на основе Runcorn, 1959)

В 1965 г. последний кусочек головоломки под названием «дрейф континентов», который приведет к формулировке теории тектоники плит, встал на место, когда Джон Тузо Уилсон (1908–1993), канадский геофизик из Университета Торонто, предложил объяснение существованию крупных разломов океанического дна. Разломы, обсуждавшиеся Менардом, расположены перпендикулярно к срединно-океаническим хребтам; Уилсон назвал их трансформными разломами[265]. Эти разломы пересекают срединно-океанические хребты и магнитные полосы на океаническом дне, поэтому Уилсон предположил, что они, вероятно, сформировались после или одновременно с образованием хребта. До 1961 г. Уилсон скептически относился к теории дрейфа континентов и придерживался мнения, что внешняя оболочка твердой Земли неподвижна. Однако по мере поступления все большего числа данных и доказательств точка зрения Уилсона изменилась, и он стал ведущим сторонником теории тектоники плит и внес в нее весомый вклад. Даже после 1961 г., уже приняв идею о дрейфе континентов, Уилсон все еще не был убежден в том, что движение материков происходило до мезозоя. Вегенер, например, придерживался мнения, что дрейф континентов начался лишь в кайнозое.

Уилсон также известен тем, что он первым использовал термин «плита». Он также понял, что вулканические острова, такие как цепь Гавайские острова – Императорские горы, сформировались, когда океаническая плита, на которой они располагались, проходила над «горячей точкой», поднимающейся из мантии. За два года до выхода статьи о трансформных разломах Уилсон опубликовал исследование, посвященное горячим точкам и происхождению Гавайских островов. Основу его работы составило исследование линейной вулканической цепи с точки зрения геологии океанического дна, геофизики, магнетизма и измерений тепловых потоков. Несколько журналов отказались печатать его статью как слишком спорную, но в конце концов она была опубликована в 1963 г. в Canadian Journal of Physics и стала основополагающим трудом в области тектоники плит[266].