Kıta Kayması Teorisi

Kıta Kayması Teorisi, 1912'de Alman meteorolog Alfred Wegener tarafından ortaya konulmuş olan ve kıtaların hareket halinde olduğunu ve bugünkü durumunu böylece aldığını öne süren bir teoridir. Kıta kayması, kıtaların birbirlerine ve okyanus havzalarına göre girmiş olduğu büyük ölçekli yatay hareketlerdir.

Kıtasal sürüklenme, Dünya'nın kıtalarının birbirine göre jeolojik zaman içinde hareket ettiği ve böylece okyanus yatağı boyunca "sürüklendiği" ortaya çıktığı teorisidir. kıtaların 'sürüklenmiş' olabileceği yönündeki spekülasyonlar ilk olarak Abraham Ortelius tarafından 1596'da öne sürüldü. Bu kavram 1912'de Alfred Wegener tarafından bağımsız ve daha tam olarak geliştirildi, ancak teorisi herhangi bir sebep mekanizması olmadığı için birçok kişi tarafından reddedildi. Arthur Holmes daha sonra bu mekanizma için manto konveksiyonunu önermiştir. Kıtasal sürüklenme fikri, o zamandan beri, kıtaların Dünya'nın litosferinin plakalarına binerek hareket ettiğini açıklayan plaka tektoniği teorisi tarafından ele alınmıştır.

1889'da Alfred Russel Wallace, "jeologlar arasında bile, Dünya yüzeyinin büyük özelliklerinin, daha küçük olanlardan daha az olmamak üzere, sürekli mutasyonlara maruz kaldığına ve bilinen jeolojik zaman boyunca kıtaların ve büyük okyanusların tekrar tekrar birbirleriyle yer değiştirdiğine dair çok genel bir inançtı."Charles Lyell'den alıntı yaparak, " kıtalar, bu nedenle, tüm jeolojik çağlar için kalıcı olmasına rağmen, pozisyonlarını tamamen çağlar boyunca değiştirin." ve bu konuda şüphe duyan ilk kişinin 1849'da James Dwight Dana olduğunu iddia ediyor.

200 milyon yıl önce Pangea Kuzeyde Avrasya ile güneyde Gondwana olmak üzere ikiye bölündü. İkisi arasında oluşan dar ve uzun okyanusa ise Tetis Okyanusu adı verildi. Kıtaların kaymasına ilişkin ayrıntılı tezi de 1912'de Alfred Wegener geliştirdi. Wegener, çok sayıda jeolojik ve paleontolojik veriden yararlanarak jeolojik zamanın büyük bölümü boyunca tek bir kıtanın bulunduğunu ileri sürdü ve bu varsayımsal kıtayı Pangea olarak adlandırdı. Jura Dönemi'nin (y. 190-136 milyon yıl önce) belirli bir evresinde Pangea, çeşitli parçalara ayrılmış ve parçalar birbirlerinden uzaklaşmaya başlamıştı. Bugün Amerika Kıtası'nı oluşturan bölümlerin batıya doğru sürüklenmesiyle Atlas Okyanusu ortaya çıkmış, Hindistan bloğu ise Ekvator'u geçerek Asya ile birleşmişti. 1937'de Güney Afrikalı jeolog Alexander L. Du Toit, Wegener'in varsayımı üzerinde çeşitli düzeltmeler yaptı ve başlangıçta kuzeyde Lavrasya ve güneyde Gondvana olmak üzere iki ana kıtanın bulunduğunu ileri sürdü.

Atlas okyanusunun iki yakasındaki kıta sahanlıklarının son derece uyumlu olmasının yanı sıra kıtaların kayması kuramının savunucuları, karşılıklı kenarların birbirlerine uygunluğundan başka bu görüşlerini destekleyen son derece etkili jeolojik kanıtlar toplamışlardır. Geç Paleozoyik (Birinci) Zaman (y. 395-225 milyon yıl önce) sırasında Antarktika, Güney Amerika'nın güneyi, Güney Afrika, Hindistan ve Avustralya'da benzer geniş ölçekli buzullaşmaların olduğu belirlenmiştir. Bu olgu, bu kıtaların o dönemde Güney Kutup Bölgesi'nin çevresinde birleşik halde bulunuyor olmalarıyla açıklanabilir. Öte yandan Atlas Okyanusu'nun her iki yakası, kayaç yapısı ve jeolojik yapı açısından büyük benzerlikler vardır. Örneğin Brezilya kıyıları boyunca uzanan yaşlı kayaç kuşağı, Afrika'nın batı kıyılarındaki kuşakla uyum içindedir. Ayrıca Güney Amerika ile Afrika'nın Atlas Okyanusu kıyıları boyunca uzanan en eski deniz çökelleri Jura yaşlı olup bu durum, bu dönemde iki kıtayı ayıran okyanusun bulunmadığına işaret eder. 1950'lerde İngiliz jeofizikçiler Stanley Keith Runcorn ve P. M. S. Blackett ile başka bilim adamlarının çalışmaları sonucunda Yer'in magnetik alanının jeolojik geçmişteki yapısına ilişkin olarak elde edilen bulgular, kıtaların kayması kuramına yönelik ilgiyi artırdı. Magnetit gibi ferromagnetik mineraller, kor kayaçların bileşeni olarak kristalleşirken kalıcı bir mıknatıslanmaya uğrar. Bu mıknatıslanmanın yönü, Yer'in magnetik alanının o dönemdeki ve yerdeki yönüyle aynıdır. Daha sonraları ufalanma yoluyla ana kayaçtan dökülen mıknatıslanmış mineral parçaları tortul çökeller halinde birikirken bu kez o dönemdeki magnetik alanın doğrultusunda yeniden yönlenirler. Yeryüzünün değişik bölgelerinden seçilen farklı yaşlardaki kayaçlar üzerinde yapılan artık magnetizma incelemeleri, magnetik kutupların farklı dönemlerde farklı yerlerde bulunduğunu göstermiştir.

Kaptan Harry Hammond Hess, Wegener’in hipotezine inandı. II. Dünya savaşı sırasında okyanuslarda ses dalgaları yayma yöntemi ile inceleme yaptı. (3000 m yüksek ve 2000 m genişlikteki okyanus ortası sırtlarda inceleme yaptı). Ada yayları (Aleutian, Japonya) ve kıtalardaki büyük dağ kuşakları (Andlar) ile ilişkili olarak 10 bin metrelik çukurlar buldu. Hess 1960’larda deniz tabanlarının yayıldığı fikrini ortaya attı.

1950’lerde paleomanyetizma çalışmaları sayesinde kıtaların kaymakta olduğunu kanıtlayan yeni veriler ortaya atıldı. Deniz tabanı yayılması ile ortaya çıkan magmatik kayaçlar soğurken içindeki manyetit mineralleri CURIE sıcaklığı altında (bu sıcaklık Magnetit’te için 5800C, Hematit’te 680 0C, Pirotin’de 3200C, Demir’de 7700C) mıknatıslanırlar ve yerin o zamanki manyetik alanına uygun bir biçimde dizilirler ve kalıcı mıknatıslanma oluştururlar. Paleomanyetizma çalışmaları kayacın katılaşması sırasında yerin o zamanki kutbunun nerede bulunduğunu araştırır.

“Kıta ve levha hareketleri, canlı evriminin temelidir. Biyolojik evrimden bahsederken jeolojik evrimle iç içe olduğunu unutmamamız gerekir. Biyolojik evrimi anlayabilmek için levha hareketlerini ve bu hareketlerin anlaşılmasını sağlayan levha tektoniği kuramını iyi bilmemiz gerekir.

“Yerkabuğu oluştuktan sonra kıtalar da hareket etmeye başlamıştır. Bu hareket milyarlarca yıldır devam etmiştir ve halen devam etmektedir. Gelecekte de sürecektir.

“Kıtaların ve levhaların hareketlerine neden olan magmadaki konveksiyonel ısı dolaşımlarıdır. Kırılmış litosfer parçaları (levhaları; okyanusal ve kıtasal kabuk) astenosfer üzerinde bir sal gibi yüzmekte ve bazen de birbirleriyle çarpışmaktadır. Bu çarpışmalarda her iki levha birbirlerine göre bazı özel konumlar kazanabilmektedir.

“Kıtalar ya da levhaların hareket ettiği fikri, 16. yüzyılda kıta şelflerinin yükseldiği düşüncesiyle köken bulmuş bir fikirdir. Buradan yola çıkarak kıtaların kayması teorisi, 1912’de, A. Wegener tarafından ortaya atılmış ve sonrasında yapılan derin deniz araştırmaları bu düşüncenin çok daha fazla gelişmesini sağlamıştır. 1960’lı yıllarda levha tektoniği kuramı ortaya atılmıştır. Bu kuram madenlerin, petrolün nasıl oluştuğu gibi birçok problemin çözümüne ışık tutan bir teori ve giderek gerçek olarak kabul görmüş ve bilimsel araştırmalarda ön sıradaki yerini almıştır.

“İlk kara parçacıklarının oluşmaya başladığı Arkeen Dönem’den başlayarak, kıtalar hiç yerlerinde durmamış, devamlı yer değiştirmiştir. Bu yer değiştirme zaman zaman küçük levhaların birleşerek daha büyük levhaları ya da kıtaları oluşturması şeklinde ya da zaman içinde büyük süperkıtaların parçalanarak daha küçük levhalara ya da kıtalara ayrılması şeklinde olmuştur.

“Kıta hareketlerine genel olarak bakalım. Prekambriyen’de oluşmaya başlayan kıtalar, Paleozoyik süresince bir birleşme, bir bütün şekline gelme yönünde hareket etmişlerdir. Sonunda Pangea’nın, tek kıtanın oluşmasıyla, bu bütünleşme süreci sona erecektir. Daha sonra Mesozoyik Zaman’da, bu süperkıta tekrar parçalanma sürecine girecek ve günümüzdeki birçok kıtanın şekillenmesi bu zaman aralığında gerçekleşecektir. Kıtalar biçimlenirken okyanuslar da biçimlenecektir. Mesozoyik’e Okyanuslar Dönemi de diyebiliriz. Örneğin, Atlantik Okyanusu ve Yeni Tetis Okyanusu bu zamanın denizleridir. Üçüncü Zaman Kenozoyik’deyse, hemen hemen günümüze benzer bir coğrafya dikkati çeker. Kıtalar bugünkü görünümlerine benzer şekiller kazanmıştır. Bu dönemin biyolojik evrimle ilişkisi son derece fazladır. Özellikle kıtalar ya da levhalar arasında oluşan karaköprüleri, Kenozoyik’in dominant canlı topluluğu olan memelilere göç yolları oluşturmuştur. Bunun sonucunda tüm kıtalara yayılan memeliler, inanılmaz bir biyolojik çeşitliliğe ulaşmışlardır.

“Günümüzde deprem ve volkanik faaliyetler, kıtaların hareketlerinin devam ettiğinin en güzel göstergesidir. Bu hareketleri insan fark edemez, ama hassas ölçümler, örneğin Anadolu Levhası’nın her yıl 2,5 cm gibi bir hızla batıya doğru hareket ettiğini göstermektedir. Bunun benzeri daha birçok olay, levhaların ya birbirinden uzaklaştığını ya da birbirlerine yaklaştığını açıklamaktadır.”

Levha tektoniği kuramı yeryuvarının basit bir modelidir. Okyanusal ve kıtasal kabuktan oluşmuş katı litosfer ile altındaki üst manto, levha adı verilen farklı büyüklüklere sahip çok sayıda parçadan meydana gelmiştir. Levhaların kalınlığı değişir; üst manto ve kıtasal kabuktan oluşan levhaların kalınlığı 250 km’ye kadar çıkarken, üst manto ve okyanusal kabuktan oluşanlar 100 km’ye çıkarlar.

1930'lardan 1950'lerin sonlarına kadar, Vening-Meinesz, Holmes, Umbgrove ve çok sayıda kişinin eserleri, modern plaka tektoniği teorisine yakın veya neredeyse aynı olan kavramları özetledi. Özellikle, İngiliz jeolog Arthur Holmes 1920'de plaka kavşaklarının denizin altında yatabileceğini ve 1928'de manto içindeki konveksiyon akımlarının itici güç olabileceğini önerdi. Holmes'un görüşleri özellikle etkiliydi: en çok satan ders kitabında, fiziksel Jeolojinin İlkeleri, kıta sürüklenme üzerine bir bölüm içeriyordu, Dünya'nın manto radyoaktif ısı dağılımı ve yüzeyde kabuk taşındı konveksiyon hücreleri içerdiğini öneren Holmes'un önerisi, faz dengesizliği itirazını çözdü (altta yatan sıvının çekirdekten radyoaktif Isıtma ile katılaşmasını engelledi). Bununla birlikte, '30 ve '40'lardaki bilimsel iletişim savaş tarafından engellendi ve teori hala orojeni ve izostasy itirazları üzerinde durmaktan kaçınmak için çalışmaya ihtiyaç duyuyordu. Daha da kötüsü, teorinin en canlı formları, henüz gözlemlenmemiş olan Dünya'ya ulaşan konveksiyon hücre sınırlarının varlığını öngördü.

1947'de Maurice Ewing liderliğindeki bir bilim adamı ekibi, Orta Atlantik Okyanusu'nda bir yükselişin varlığını doğruladı ve tortuların altındaki deniz tabanının tabanının kimyasal ve fiziksel olarak kıta kabuğundan farklı olduğunu buldu. Oşinograflar okyanus havzalarını batimetreye devam ettikçe, bir okyanus ortası sırt sistemi tespit edildi. Önemli bir sonuç, bu sistem boyunca "büyük küresel Rift" kavramına yol açan yeni okyanus tabanının yaratılmasıydı.

Bu arada, bilim adamları denizaltıları tespit etmek için İkinci Dünya Savaşı sırasında geliştirilen cihazları kullanarak okyanus tabanındaki garip manyetik varyasyonları tanımaya başladılar. önümüzdeki on yıl boyunca, mıknatıslanma kalıplarının başlangıçta olduğu gibi anomaliler olmadığı giderek daha netleşti. 1959-1963'te bir dizi makalede Heezen, Dietz, Hess, Mason, Vine, Matthews ve Morley, okyanus tabanının mıknatıslanmasının geniş, zebra benzeri desenler oluşturduğunu topluca fark ettiler: bir şerit normal polarite sergileyecek ve bitişik şeritler polariteyi tersine çevirdi. en iyi açıklama "konveyör bandı" veya Vine–Matthews–Morley hipoteziydi. Dünyanın derinliklerinden gelen yeni magma, bu zayıf bölgelerden kolayca yükselir ve sonunda yeni okyanus kabuğu oluşturmak için sırtların tepesi boyunca patlar. Yeni kabuk, ara sıra tersine dönen Dünya'nın manyetik alanı tarafından manyetize edilir. Yeni kabuğun oluşumu daha sonra manyetize kabuğun bir konveyör bandına benzer şekilde yerinden çıkar – dolayısıyla adı.

Çizgileri açıklamak için uygulanabilir alternatifler olmadan, jeofizikçiler Holmes'un haklı olduğu sonucuna varmak zorunda kaldılar: okyanus uçurumları, konveksiyon hücrelerinin sınırlarında sürekli orojenik alanlardı. 1967 yılına gelindiğinde, okyanusun ortasındaki uçurumların keşfedilmesinden ancak yirmi yıl sonra ve şeridin keşfedilmesinden on yıl sonra, plaka tektoniği modern jeofiziğe aksiyomatik hale geldi.

Ek olarak, Marie Tharp, başlangıçta Tharp'ın haritalarının kıta sürüklenme teorisini doğruladığı gözlemlerini alay eden Bruce Heezen ile işbirliği içinde, teoriyi doğrulamak için haritacılık ve sismografik verilerde becerilerini kullanarak temel doğrulama sağladı.

Hareketi oluşturan mekanizmanın temelini ise Dünya’nın dibinde olan manto tabakasından yayılan ısı oluşturur. Dünya’nın çekirdeğinde meydana gelen bir takım radyoaktif reaksiyonlar manto tabakasında ısınmaya neden olur. Isınan gazın yükselmesi yüzünden üst tarafta bulunan levhalar da hareket eder.

Manto taşınımının doğrudan ve dolaylı olarak levha hareketi ile nasıl ilişkili olduğu jeodinamikte devam eden bir çalışma ve tartışma konusudur. Her nasılsa, bu enerji tektonik plakaların hareket etmesi için litosfere aktarılmalıdır. Plaka hareketini etkilediği düşünülen iki ana kuvvet türü vardır: sürtünme ve yerçekimi.

Sürtünme: Mantonun içerisindeki konveksiyon akımları tarafından harekete geçirilen mantonun litosfere en yakın tabakası olan Astenosfer ile daha sert olan litosfer arasındaki sürtünme kuvveti ile oluşan levha hareketi.

Yerçekimi: Sıcak manto malzemelerinden kaynaklanan yayılan sırtlardan litosfer oluştukça yavaş yavaş soğur ve zamanla kalınlaşır (ve böylece sırttan uzaklığı artırır). Soğuk okyanus litosferi, türetildiği sıcak manto malzemesinden önemli ölçüde daha yoğundur ve bu nedenle artan kalınlıkta, daha fazla yükü dengelemek için kademeli olarak manto içerisine yerleşir. Sonuç, sırt ekseninden daha fazla mesafeye sahip hafif bir yanal eğimdir.

Dünya'nın dönüşüyle ilgili itici güçler: Alfred Wegener, kıtasal kaymanın ardındaki ana itici mekanizmalar olarak gelgit kuvvetleri ve merkezkaç kuvvetleri önermişti; bununla birlikte, bu kuvvetler, bu kuvvetler, okyanus kabuğu içinde hareket eden kıtalar olduğu için kıta hareketine neden olamayacak kadar küçük olarak kabul edildi. Bu nedenle, Wegener daha sonra pozisyonunu değiştirdi ve konveksiyon akımlarının 1929'da kitabının son baskısında plaka tektoniğinin ana itici gücü olduğunu iddia etti.

Manyetik kutupların yer değiştirme eğrileri, çeşitli kıtalar için farklıdır. Bu farklılıklar bugün ayrı olan kıtaların bir zamanlar bitişik olduğu varsayımıyla açıklanır. Örneğin Avrupa ve Kuzey Amerika için bu eğriler, Kuzey Amerika'nın Triyas Dönemi'nden (y. 225-190 milyon yıl önce) günümüze kadar Avrupa'ya göre 30° kadar batıya kaymış olduğunu ortaya koyar.

Okyanus tabanının şekline ilişkin bilgilerin artması ve daha sonraları Deniz tabanı yayılması ile levha tektoniğinin geliştirilmesi, kıtaların kayması düşüncesini güçlendirdi. 1960'ların başında Amerikalı jeofizikçi Harry H. Hess, okyanus ortası sıradağların sırtlarında, magma etkinlikleriyle yeni okyanus kabuğu oluşumunun sürmekte olduğunu ileri sürdü. Yer mantosundan yukarı doğru yükselen erimiş kayaç malzemesi soğuduktan sonra yeni bir magma sokulmasıyla iki yana doğru itiliyor ve böylece okyanus tabanı yatay doğrultuda, sırtlardan öteye doğru hareket ediyordu.

1960'ların sonlarında başta Jack E. Oliver ve Bryan L. Isacks olmak üzere çeşitli Amerikalı araştırmacılar, deniz dibi yayılması kuramını kıtaların kayması varsayımıyla bütünleştirerek levha tektoniği kuramını geliştirdiler. Bu kurama göre Yer'in taşküre bölümü çok sayıda büyük levhadan oluşmakta ve bu levhalar, yer mantosunun yumuşak (kısmen erimiş halde) üst manto (astenosfer) katmanının üstünde yüzmektedir. Okyanus ortası sırtları da bazı levhaların kenarlarında oluşmaktadır. Bu durumun görüldüğü yerlerde taşküre levhaları ayrılmakta ve yükselen manto malzemesi uzaklaşan kenara eklenerek yeni okyanus tabanını oluşturmaktadır. Levhalar sırtlardan uzaklaştıkça kıtaları da beraberlerinde sürüklemektedir.

Bütün bu etmenler dikkate alındığında Amerika kıtalarının yaklaşık 200 milyon yıl öncesine değin Avrupa ve Afrika ile bitişik olduğu ve bu kıtaların bugünkü Orta Atlas sırtlarındaki yarılmayla birbirlerinden uzaklaştığı söylenebilir. Ayrılmanın başlamasıyla kıtalar, yılda ortalama 2 cm kaymış ve bugünkü konumlarını almıştır. Henüz tam kanıtlanamamış olmakla birlikte tek bir kara kütlesinin parçalanması ve bu parçaların kayması olayının bütün jeolojik çağlar boyunca oluşan benzer bir dizi olayın yalnızca sonuncusu olduğu söylenebilir.

Kabuksal kayaçların ters polarite gösterdiği yerlerde ölçülen magnetik alan şiddeti beklenenden biraz daha azdır. Kabuksal kayaçların normal polarite gösterdiği bölgelerde ölçülen magnetik alan şiddeti beklenenden biraz yüksektir.

Kıtaların tektonik plakalar üzerindeki hareketi için kanıtlar artık kapsamlıdır. Benzer bitki ve hayvan fosilleri, farklı kıtaların kıyılarında bulunur ve bir zamanlar birleştiğini gösterir. Hem Brezilya hem de Güney Afrika'da bulunan küçük bir timsah gibi tatlı su sürüngeni olan Mosasaurusun fosilleri bir örnektir; bir diğeri Afrika, Hindistan ve Antarktika'daki yerlerde aynı yaştaki kayalarda toprak sürüngen Lystrosaurusun fosillerinin keşfedilmesidir. iki kıtada aynı hayvanların bulunduğu canlı kanıtlar da vardır. Bazı solucan aileleri (Ocnerodrilidae, Acanthodrilidae, Octochaetidae gibi) Güney Amerika ve Afrika'da bulunur.

Güney Amerika ve Afrika'nın bakan taraflarının tamamlayıcı düzenlemesi açık ama geçici bir tesadüf. Milyonlarca yıl içinde, levha çekme, sırt itme ve diğer tektonofizik kuvvetleri bu iki kıtayı daha da ayıracak ve döndürecektir. Bu onun hipotez genel olarak kabul görmek için yaşamadı rağmen o kıta sürüklenme olarak tanımlanan incelemek için Wegener ilham geçici özelliği oldu.

Güney Amerika, Afrika, Madagaskar, Arabistan, Hindistan, Antarktika ve Avustralya'daki Permo-Karbonifer buzul çökellerinin yaygın dağılımı, kıtasal sürüklenme teorisinin en önemli kanıtlarından biriydi. Buzulların sürekliliği, yönlendirilmiş buzul çizgilerinden ve Tillites adı verilen birikintilerden çıkarılarak, kıtasal sürüklenme kavramının merkezi bir unsuru haline gelen Gondwana süper kıtasının varlığını önerdi. Çizgiler, kıtaların mevcut konumlarına ve yönelimlerine dayanarak ekvatordan ve kutuplara doğru buzul akışını gösterdi ve Güney kıtalarının daha önce birbiriyle bitişik olan önemli ölçüde farklı yerlerde olduğu fikrini destekledi.