大陸移動
大陸漂流とは、地質学的時間の1つまたは複数のエピソードの間に、大陸が互いに、また海盆に対して相対的に大規模な水平移動を行うこと。 この概念は、それを取り入れたプレートテクトニクス理論の発展の重要な先駆けとなりました。
大陸が大規模に移動したという考えには長い歴史があります。 ドイツの博物学者アレクサンダー・フォン・フンボルトは、1800年頃、南アメリカ東部の膨らみがアフリカの湾に明らかにフィットしていることに着目し、大西洋に面した土地がかつて結合していたという説を唱えました。 その約50年後、フランスの科学者アントニオ・スナイダー=ペレグリーニは、北米とヨーロッパの石炭鉱床に同じ植物の化石が存在するのは、2つの大陸がかつてつながっていたからだと説明できると主張した。 1908年、アメリカのフランク・B・テイラーは、世界のいくつかの山脈の形成を説明するために、大陸衝突の概念を提唱しました。
大陸移動に関する最初の真に詳細で包括的な理論は、1912年にドイツの気象学者であるアルフレッド・ウェゲナーによって提唱されました。 ウェゲナーは、膨大な地質学的・古生物学的データを集めて、地質時代のほとんどの期間、パンゲアと呼ばれる1つの大陸だけが存在していたと仮定しました。 三畳紀の後半(約2億5100万年前から1億9960万年前まで)になると、パンゲアは分裂し、それぞれが離れ始めた。 アメリカ大陸が西に移動して大西洋を開き、インドブロックが赤道を越えてアジアに合流したのである。 1937年、南アフリカの地質学者アレクサンダー・L・デュトワは、ウェゲナーの仮説を修正し、原始的な2つの大陸を提案した。
大西洋の大陸棚の縁が一致していることを除けば、現代の大陸移動の支持者は、彼らの見解を裏付ける素晴らしい地質学的証拠を蓄積しています。 3億8千万年前から2億5千万年前にかけて、南極大陸、南米南部、アフリカ南部、インド、オーストラリアなどで、広範囲にわたって氷河が形成されていたことが明らかになっています。 もし、これらの大陸が南極を中心に一つにまとまっていたとすれば、この氷河期は時間的にも空間的にも統一された出来事として説明できることになります。 また、アメリカ大陸と大西洋を挟んだ大陸を合わせると、似たような岩石や化石、地質構造が集まります。 例えば、ブラジルの海岸沿いにある古代の岩石の帯は、西アフリカのものと一致する。
1950年代、イギリスの地球物理学者スタンレー・K・ランコーンやパトリック・M・S・ブラケットらの研究により、地質学的過去における地球の地磁気に関する知識が発展し、大陸移動への関心が高まった。 磁鉄鉱などの強磁性鉱物は、火成岩の構成要素として結晶化する際に永久磁化を獲得する。 その磁化の方向は、結晶化した時の地球の磁場の方向と同じである。 風化によって火成岩から放出された磁化鉱物の粒子は、その後、堆積物に取り込まれる際に既存の磁場と向きを変えることがある。 ランコーンは、ヨーロッパの様々な年代の岩石の残留磁気を研究し、「極放浪曲線」を得た。これは、磁極が異なる時期に異なる場所にあったことを示している。 これは、磁極自体の移動(つまり極放浪)か、固定された磁極に対するヨーロッパの移動(つまり大陸移動)のどちらかで説明できます。
しかしながら、さらに研究を進めると、極の迷走曲線が各大陸で異なることがわかり、同時期に多くの磁極が別々に迷走したことを意味するため、真の極の迷走を反映している可能性は捨てられました。 しかし、ウェゲナーが提案した方法で大陸を連結すると、これらの異なる経路は調和する。
海洋底の形状に関する知識が増え、その後、海底の広がりやプレートテクトニクスの概念が確立されたことで、大陸移動はさらに支持されるようになりました。 1960年代初頭、アメリカの地球物理学者ハリー・H・ヘスは、主要な海盆の底に約65,000km(40,000マイル)にわたって連なる海溝型の山である海嶺の頂上での火成活動によって、常に新しい海洋地殻が生成されていると提唱した。 地球のマントルから溶融した岩石が海嶺まで上昇して冷え、その後、新たな貫入によって押し流される。
1960年代後半になると、ジャック・E・オリバーやブライアン・L・アイザックスをはじめとするアメリカの研究者たちは、海底の広がりと大陸の移動の概念を統合し、プレートテクトニック理論の基礎を構築しました。 プレートテクトニック理論によれば、地球の表面(岩石圏)は、いくつかの大きくて硬いプレートで構成されており、それらは岩石圏と呼ばれるマントルの柔らかい(おそらく部分的に溶融している)層の上に浮かんでいます。 プレートの縁には海溝があります。 このような場所では、リソスフェア・プレートが分離し、上昇したマントル物質が後縁に沿って新しい海底を形成する。
これらのことから、約1億9千万年前にアメリカ大陸がヨーロッパとアフリカに分かれていたと考えられます。 その後、年間約2cmのプレート運動によって、大陸は現在の位置まで移動した。
このように、一つの大陸が壊れ、その破片が漂っているのは、地質学的には同じようなことが繰り返されてきた最新の現象であると考えられています。