W MYŚL TEKTONIKI PŁYT

W myśl tektoniki płyt wyraźne nie­ciągłości ryftu nie świadczą wcale, że kiedy­kolwiek stanowił on całość. Podobnie liniowe anomalie magnetyczne po obu stronach uskoku nie tworzą w momencie powstania struktury ciągłej.Rozerwanie początkowo ciągłej struktury przez uskok transformujący pokazane jest na rys. 60a (odcinek CD). W przeciwieństwie do uskoku przesuwnego możliwe tu są przemiesz­czenia rozerwanych części na duże odległości.Warto również zwrócić uwagę, że uskok transformujący kończy się zawsze na rowie lub grzbiecie, natomiast uskok przesuwczy — sy­stemem spękań. Isacks, 01iver i Sykes wykazali, że większość stwierdzonych na dnie oceanicznym uskoków to właśnie uskoki transformujące. Opierali się oni na obserwacji pierwszych impulsów fal sejsmicznych. Fale sejsmiczne powstałe w ognisku po do­tarciu do obserwatorium dają skomplikowany zapis na sejsmografach. Okazuje się jednak, że pierwsze zarejestrowane impulsy fal P lub S bezpośrednio wiążą się z przesunięciami skał w ognisku. Umieszczone więc wokół ogniska sejsmografy będą rejestrowały pierwszy im­puls fali P jako ściśnięcie lub rozciągnięcie ośrodka w zależności od położenia względem uskoku.

PUNKT WYJŚCIA ROZWAŻAŃ

Punktem wyjścia wspomnianych rozważań było przyjęcie, że trzęsienia ziemi są wynikiem wzajemnego oddziaływania trących o siebie krawędzi płyt litosfery. Dlatego też w ognisku trzęsienia ziemi następują przesunięcia zgodne z ruchem płyt. Pamiętając o tym rozważmy obszar grzbietu oceanicznego. Widoczne są nie­ciągłości ryftu na Grzbiecie Wschodniopacyficznym. Poszczególne fragmenty ryftu mogą być odległe od siebie o setki kilometrów. Geo­log lat pięćdziesiątych uznałby taki obraz za wynik porozrywania ciągłego początkowo grzbietu przez uskoki przesuwcze, wzdłuż któ­rych nastąpiły przesunięcia. Jakie zatem wy­stępują różnice między uskokiem transformu­jącym a uskokiem przesuwczym? Skorzystamy tutaj z wyników opublikowanych przez R. Freunda w 1974 r. Przedstawiony jest obszar przed i po powstaniu uskoku prze- suwczego, w następstwie którego nastąpiło ro­zerwanie początkowo ciągłej struktury AB. Strzałki pokazują kierunki przesunięć na usko­ku. Przesunięcia nastąpiły na całej długości uskoku. Były one możliwe dzięki akomodacji przesunięcia przez skomplikowany układ spę­kań. Z uwagi na sposób akomodacji przesunię­cia muszą być wyraźnie mniejsze od długości uskoku.

METODA OKREŚLANIA WIEKU

Mniej dokładną, lecz bardziej pewną metodą określania wieku jest pomiar zawartości produktów rozpadu radioaktywnego w skale. In­formacji o wieku dostarczają również badania skamieniałych szczątków roślin i zwierząt zawartych w skałach osadowych. Badania te są zupełnie niezależne od założeń tektoniki płyt. Przeprowadzono je najpierw na wyspach ocea­nicznych, a następnie, wykorzystując możliwo­ści sławnego statku „Glomar Challenger”, rów­nież w skałach wydobytych z dna oceanu. Wy­niki w zupełności potwierdziły, że wiek wysp dna Atlantyku jest niemal idealnie proporcjo­nalny do odległości od ryftu.W opublikowanej w 1968 r. pracy, trzej uczeni z Obserwatorium Lamonta: B. Isacks, J. Oliver i Lynn Sykes, rozważyli tektonikę płyt L z punktu widzenia sejsmologii. Poprzednio sejs­mologia nie wniosła wielkiego do niej wkładu, choć oczywiście zdawano sobie sprawę, że nie­przypadkowo aktywność sejsmiczna grupuje się na granicach płyt.

TRANSFORMUJĄCE USKOKI

Uskoki transformujące przecinające Grzbiet Wschodniopacyficzmy oraz Grzbiety Gorda i Juan de Fuca rzeczywiście dobrze spełniają te założenia. Natomiast .nieaktywne już uskoki dochodzące do wybrzeży Kalifornii pochodzą z okresu, gdy biegun obrotu Pacyfiku znajdował się w innym miejscu. Podobne rzuty wykonano dla innych płyt, zawsze otrzymując równoległość aktywnych uskoków.Porównanie prędkości rozrastania znalezionych z podanego wyżej wzoru i na podstawie l.a.m. przedstawił W. J. Morgan w 1968 r. Prędkości te były (przy do­puszczalnej wielkości błędu) równe, potwier­dzając tym samym założenia tektoniki płyt.Jakie jeszcze istnieją możliwości sprawdzenia słuszności tych założeń? W strefie ryftowej po­wstaje nowa skorupa oceaniczna, która następ­nie oddala się od ryftu. Wiek dna oceanicznego wysp powinien więc być coraz bardziej za­awansowany w miarę oddalania się od ryftu. Wiek ten można określić między innymi na podstawie liniowych anomalii magnetycznych. Niestety, chronologia inwersji magnetycznych tylko W: pewnym przedziale czasu (4 min lat) jest opracowana niezależnie od liniowych ano­malii magnetycznych (a więc również od zało­żeń tektoniki płyt) i jedynie brak wewnętrz­nych sprzeczności przemawia za prawidłowością jej odtworzenia w przedziale 80 min lat.

TEKTONIKA PŁYT DOWODY

Niektóre argumenty potwierdzające tektoni­kę płyt już przedstawiliśmy omawiając hipo­tezę dryfu kontynentów, której tektonika płyt jest szczególną postacią. Podamy teraz inne fakty świadczące na jej korzyść.Jest to wniosek wynikający z twierdzenia o obrotach brył sztywnych, udowodnionego już w XVIII w. przez szwajcarskiego uczonego Leonarda Eule­ra. Punkty przebicia powierzchni ziemi przez tę oś nazywamy biegunami obrotu danej płyty. Jak najłatwiej przekonać się, czy rzeczywiście uskoki transformujące spełniają te warunki? Przypomnijmy sobie w tym celu zasadę rzutu Merkatora, za pomocą którego odwzoro­wuje się sferyczną powierzchnię ziemi na pła­szczyznę. Przykład mapy w rzucie Merkatora przedstawia rys..4. Okręgi, których środki le­żą na osi obrotu Ziemi (np. równoleżniki), prze­chodzą przy takim rzucie w proste równoległe do siebie. Jeżeli więc przyjąć jako bieguny rzu­tu nie bieguny geograficzne, lecz bieguny obro­tu płyty, to uskoki transformujące na tak po­wstałej mapie powinny stanowić linie proste.