Материктер қашан пайда болды?

Біз тұратын Жер әрқашан бүгінгідей болмады. Оның беткейі миллиардтаған жылдар бойы жүрген геологиялық процестердің нәтижесі — мұнда мұхиттар ашылып, жабылып отырды, таулар көтеріліп, жел мен су ағынымен жуылып кетті, ал материктер мантия бойымен баяу жылжып отырды. Материктер қозғалады деген ой ұзақ уақыт фантастика сияқты көрінді, бірақ қазір ол заманауи литосфералық плиталар тектоникасының негізін құрайды. Қазіргі материктер қашан және қалай қалыптасқанын түсіну климат тарихын, тіршіліктің эволюциясын және пайдалы қазбалардың пайда болуын ашуға көмектеседі. Бұл мақала материктердің қалыптасуының негізгі кезеңдері туралы айтады — ең алғашқы кратондардан бастап соңғы суперматериктің ыдырауына дейін.

Алғашқы материктік блоктардың пайда болуы

Материктік қыртыстың ең ескі фрагменттері, кратондар деп аталатындар, 4 миллиард жылдан астам бұрын пайда болды. Олар гранитке ұқсас тау жыныстарынан тұрады, океандық қыртыстан гөрі жеңілірек және тығыздығы төменірек, сондықтан мантия бетінде «жүзіп» жүре алады. Бұл құрлықтардың кішкентай аралдары шашыранды болды, бірақ дәл олар болашақ материктердің ядросы болды.

• Оңтүстік Африкадағы Каапваал кратоны шамамен 3,6 млрд жыл бұрын пайда болған;
• Канада щиті 4 млрд жылдан астам жыл бұрынғы тау жыныстарын қамтиды;
• Пилбара кратоны (Австралия) да архей дәуіріне жатады;
• бұл блоктар тектоникалық күштер әсерінен бір-бірімен соғылып, бірігіп отырды.

Сонымен, Жер архей дәуірінде қазіргі материктерге ұқсамайтын, бірақ материктердің алғашқы нұсқалары бар болды.

Суперматериктер: жиналу мен ыдырау циклдары

Жердің геологиялық тарихы материктердің бірігуі мен одан кейінгі ыдырауын қайталайтын циклдармен сипатталады. Уилсон циклы деп аталатын бұл процесс жүздеген миллион жылға созылып, глобалды тектоникалық белсенділікті анықтайды.

1. Пангея. Ең танымал суперматерик шамамен 335–175 млн жыл бұрын болған. Ол планетаның барлық құрлығын қамтыды және юра дәуірінде ыдырап, Атлантикалық мұхитты және қазіргі материктердің пішінін қалыптастырды.
2. Родиния. Пангеядан гөрі ескірек суперматерик, шамамен 1,1–750 млн жыл бұрын өмір сүрген. Оның ыдырауы «Мұз әлемі» деп аталатын глобалды мұзданумен сәйкес келді.
3. Колумбия (Нуна). 1,8–1,5 млрд жыл бұрын қалыптасқан және, мүмкін, шынында да ең алғашқы ірі суперматерик болған. Оның фрагменттері қазір Солтүстік Америка, Балтикалық щит пен Сібірдің құрамына кіреді.

Бұл циклдар қазіргі материктер — литосфералық плиталардың шексіз биіндегі уақытша конфигурациясы ғана екенін көрсетеді.

Пангеяның ыдырауы мен қазіргі материктердің пайда болуы

Дәл Пангеяның ыдырауы қазіргі біз білетін материктердің пайда болуына әкелді. Бұл процесс шамамен 200 миллион жыл бұрын басталды, қазіргі Африка мен Солтүстік Америка арасында магмамен толатын жарық пайда болды.

• алғаш Пангея Лавразия (солтүстік) мен Гондванаға (оңтүстік) бөлінді;
• содан кейін Гондвана Оңтүстік Америка, Африка, Үндістан, Антарктида мен Австралияға ыдырады;
• Үндістан плитасы солтүстікке қарай қозғалып, Еуразиямен соғылып, Гималай тауларын қалыптастырды;
• Атлантикалық мұхит бүгінгі күнге дейін жылына шамамен 2,5 см-ге кеңейіп келеді.

Сонымен, қазіргі материктер кайнозой дәуірінде — соңғы 66 миллион жылда ғана толық бөлініп шықты.

Құрлықтың қалыптасуындағы литосфералық плиталар тектоникасының рөлі

Литосфералық плиталардың қозғалысы — материктердің тағдырын басқаратын негізгі механизм. Плиталар ажырап кетуі (мұхит орталық жоталарында), соғылысуы (тау құру) немесе бір-бірімен сырғанауы (Сан-Андреас жарығы сияқты) мүмкін.

• материктік плиталар соғылғанда Альпі немесе Гималай сияқты тау жоталары пайда болады;
• океандық плита материктік плитаның астына енгенде Тынық мұхитының «Оттық шеңберінде» кездесетін вулкандар пайда болады;
• Шығыс Африкалық рифт сияқты рифт аймақтары болашақта Африканы екі материкке бөлуі мүмкін;
• плиталардың қозғалыс жылдамдығы жылына 1-ден 10 см-ге дейін өзгереді.

Плиталар тектоникасы болмаса, Жер тегіс болар еді — тау мен терең мұхитсыз, ал тіршілік, мүмкін, құрлыққа шықпаған болар еді.

Материктердің қазіргі орны мен болашағы

Бүгінде материктер қозғалып тұр. Африка Еуропаға жақындап, Солтүстік теңізді баяу «жабуда». Австралия солтүстікке қарай ұмтылып, Оңтүстік-Шығыс Азиямен соғылып жатыр. Америкалық материк Еуразиядан алыстауда.

1. Африкалық рифт. Шығыс Африкалық рифт қазірдің өзінде материктік плитаны екіге бөліп жатыр. 10–50 млн жылдан кейін мұнда жаңа мұхит пайда болуы мүмкін.
2. Африка мен Еуропаның соғылысуы. Жалғасып отырған жақындау Еуропаның оңтүстігі мен Африканың солтүстігінде жаңа тау жүйелерін қалыптастырады.
3. Американың бірігуі. Кейбір модельдер 250 млн жылдан кейін материктер қайтадан бірігіп, «Пангея Проксима» аталатын Пангеяның мұрагері болатын суперматерик пайда болады деп болжайды.

Бұл болжамдар GPS деректері мен геологиялық бақылауларға негізделген, дәл мерзімдер талас туғызса да, қозғалыс өзі шек-шектен тыс факт.

Материктер тарихын білу неге маңызды

Материктер қалай және қашан қалыптасқанын түсіну практикалық маңызға ие. Бұл пайдалы қазбалар кен орындарын табуға көмектеседі — өйткені алмаз, алтын және мұнай көбінесе ескі тектоникалық оқиғалармен байланысты. Сонымен қатар, материктердің орны климат пен түрлердің эволюциясына әсер етті: мысалы, Австралияның оқшаулануы сумчатылардың пайда болуына әкелді, ал Панама мойнының қосылуы мұхит ағыстарын өзгертіп, сол жарты шарда мұздануға себеп болды.

Материктер — қозғалмайтын глыбалар емес, тірі, дем алатын құрылымдар, олардың тарихы бүкіл планетаның тағдырымен тығыз байланысты. Олардың баяу қозғалысы Жер — динамикалық жүйе екенін, онда өткен, қазіргі және болашақ бір геологиялық жіппен байланысқанын еске салады. Бүгін мәңгілік деп сезінетін нәрсе — таулар, мұхиттар, мемлекеттер шекаралары — ертең жойылып кетуі немесе танылмайтындай өзгеруі мүмкін. Ескі плиталарды зерттеу арқылы біз тек әлем картасын ғана емес, оның терең уақытын да көре бастаймыз.