テクトノフィジックスの発展は、大陸移動説とプレートテクトニクスの 仮説の歴史と密接に関係しています。大陸移動説/エアリー・ヘイスカネン・アイソスタシー説には多くの欠陥があり、データも乏しかったです。固定説/プラット・ヘイフォード・アイソスタシー説、収縮する地球、膨張する地球という概念にも多くの欠陥がありました。
大陸が恒久的な位置にあるという考え、地向斜理論、プラット・ヘイフォード・アイソスタシー、ケルビン卿による黒体の冷却による地球の年齢の推定、収縮する地球、固体および結晶体としての地球などが、その考え方の 1 つです。岩石圏がアセノスフェアの上を這うのは、放射能崩壊による内部熱を持つ地球、エアリー・ヘイスカネン・アイソスタシー、逆断層、ニスカネンのマントル粘性測定の論理的帰結です。
導入


キリスト教の創造論(マルティン・ルター) は 19 世紀まで人気があり、地球の年齢は紀元前 4,000 年頃に創造されたと考えられていました。海面より上に海洋起源の石灰質岩の山があり、上下運動が許されていました (地向斜仮説、ジェームズ・ホールとジェームズ・D・ダナ)。後に、逆断層の概念が登場し、収縮する地球(エドゥアルト・スース、ジェームズ・D・ダナ、アルバート・ハイム) がその原動力となりました。1862 年、物理学者ウィリアム・トムソン (後のケルビン卿) は、地球 (冷却する黒体として) の年齢を 2,000 万年から 4 億年と計算しました。1895 年、ジョン・ペリーは、対流マントルと薄い地殻のモデルを使用して、地球の年齢を 20 億年から 30 億年と推定しました。[1]最終的にアーサー・ホームズは1927年に『地球の年齢、地質学的概念の入門』を出版し、その中で16億年から30億年の範囲を提示した。
ウェゲナーは、大陸の相対的な位置が時間とともに変化すると仮定するデータを持っていました。大陸が海を「耕して」進んだと述べるのは間違いでしたが、この固定論的な引用がドイツ語の原文で正しいかどうかは定かではありません。彼は、天文学の博士号を持つ部外者であり、「地球物理学者」の間で確立された理論を攻撃していました。地球物理学者が、地球は固体であり、マントルは弾性(地震波に対して)で不均質であり、海底は大陸の移動を許さないと述べたのは正しかったです。しかし、1つの代替案を除外すると、反対の代替案が実証されます。つまり、受動的な大陸と、大陸の端に付加帯がある活発な海底の拡大と沈み込みです。滑る大陸の速度は、固定大陸モデルの不確実性で許容され、相変化を伴う海底の沈み込みと湧昇は不均質性を可能にします。
問題は専門化でもありました。アーサー・ホームズとアルフレッド・リットマンはそれを正しく理解していました (Rittmann 1939)。部外者だけが全体像を把握でき、部外者だけが木だけでなく森全体を見ることができるのです (Hellman 1998b、p. 145)。しかし A. ウェゲナーは、地質物理学的データと古生物学的データ、およびその結論の質を正しく評価する専門化を持っていませんでした。ウェゲナーの主な関心は気象学であり、1912 年半ばに予定されていたデンマーク - グリーンランド探検に参加したかったのです。そこで彼は大陸移動説を急いで発表しました。[2]
主にチャールズ・ライエル、ハロルド・ジェフリーズ、ジェームズ・D・ダナ、チャールズ・シュチャート、チェスター・ロングウェルらによって大陸移動説の受容は遅れた。[3]
- アブラハム・オルテリウス(Ortelius 1596)[4](Romm 1994 [5]で引用)、フランシス・ベーコン(Bacon 1620)[6](Keary & Vine 1990 [7]で引用)、テオドール・クリストフ・リリエンタール(1756)(Romm 1994、[5]およびSchmeling、2004 [8]で引用)、アレクサンダー・フォン・フンボルト(1801および1845)(Schmeling、2004 [8]で引用)、アントニオ・スナイダー=ペレグリーニ(Snider-Pellegrini 1858)[9]らは、大西洋の反対側にある大陸(特にアフリカと南アメリカ)の形状が互いに合っているように見えることを以前に指摘していた(Brusatte 2004、 [10]およびKious & Tillingも参照)。 1996年[11])。
- 注: フランシス・ベーコンは西アフリカと南アメリカ西部について考えており、テオドール・リリエンタールは沈没したアトランティス島と変化する海面について考えていました。
- ハットン、J (1795)。地球の理論:証明と図解付き。エディンバラ:Cadell、Davies、Creech。ISBN 978-1-897799-78-9
海の底に形成された地層の下には、極めて高い熱が作用しています
。 - 破局論(例:キリスト教原理主義、ウィリアム・トムソン)対斉一論(例:チャールズ・ライエル、トーマス・ヘンリー・ハクスリー)(Hellman 1998a)。
- ウィリアム・ヒューウェルによって造られた用語。
- 米国では画一主義が主流の見解である (Oreskes 2002)。
- チャールズ・ライエルは、陸地の位置が変化すると仮定したが、そのメカニズムは垂直方向に移動するものと仮定した (Krill 2011)。ジェームズ・ドワイト・ダナも、位置は固定されていると仮定し、アメリカの固定主義学派に影響を与えた (Irving 2005)。海底が主に花崗岩(シアル) (大陸クラトンのように) ではなく、主に玄武岩(シマ) であることは知られていなかった。
- 引用、ライエル:「大陸は、地質学的時代全体にわたっては不変であるが、時代が進むにつれてその位置は完全に変化する。」((ライエル 1875、p. 258)は(サマーヘイズ 1990)で引用)
- 引用、ウォレス、ダナについて: 「1856 年、アメリカン ジャーナルの記事で、彼はアメリカ大陸の発展について論じ、その全般的な永続性を主張しました。そして、1863 年の地質学マニュアルとそれ以降の版では、同じ見解がより完全に強調され、後にすべての大陸に適用されました。」((Dana 1863)、ウォレス 2007、p. 342 で引用)
- プラットのアイソスタシーが一般的な見解である (Oreskes 2002)。
- エアリー・ヘイスカネンモデル。地殻の厚さの変化によって異なる地形の高さが調整されます。
- プラット-ヘイフォードモデル。異なる地形の高さは岩石密度の横方向の変化によって調整されます。
- ヴェニング・マイネス、または曲げモデル。リソスフェアが弾性プレートとして機能し、その固有の剛性により、曲げによって広範囲にわたって局所的な地形荷重が分散されます。
- 地球は冷え、収縮しているというのが一般的な見解です。
- H. ジェフリーズは最も重要な縮約主義者であった (Frankel 1987, p. 211)、(Jeffreys 1924) – (Jeffreys 1952)
- H. Wettstein (Wegener 1929、pp. 2-3)、E. Suess、Bailey Willis、Benjamin Franklin は、地球の地殻が水平方向に移動することを認めています。
- ウィリス、ベイリー、ウィリス、R. (1929)。地質構造。マグロウヒルブックカンパニー、インク。p. 131。
岩石構造に見られる動きの証拠は非常に多く、規模も大きいため、動的な状態が時々存在するのは明らかです。
(Holmes 1929a) しかしウィリスは固定主義者であり、陸橋の存在を信じていなかったものの、海洋の恒久的な位置を支持していた (Krill 2011)。 - ウェットスタイン、H. (1880)。Die Strömungen der Festen、Flüssigen und Gasförmigen und ihre Bedeutung für 地質学、天文学、気候学、気象学。チューリヒ。 p. 406.
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link) - ベンジャミン・フランクリン(1782)の言葉を引用します。「地球の地殻は、内部の流体の上に浮かぶ殻でなければなりません。したがって、地球の表面は、その上にある流体の激しい動きによって破壊され、歪む可能性があります。」[12] [13] [14]
- ウィリス、ベイリー、ウィリス、R. (1929)。地質構造。マグロウヒルブックカンパニー、インク。p. 131。
- 氷河期後のスカンジナビア半島の垂直移動は認められている(最近の平均隆起は約1cm/年)。これは地殻の下に一定の可塑性があることを意味している(Flint 1947)。 [15]
- 1848年、アーノルド・エッシャーはロデリック・マーチソンにセグナス峠のグラールス断層を見せた。しかし、アーノルド・エッシャーは地向斜仮説に反するため、これを断層として公表しなかった。[ 16 ] [ 17]
- エドゥアルト・スースは、グロッソプテリスの発見の結果、1861 年にゴンドワナ大陸を提唱しましたが、現在これらの大陸の間にある空間は海で覆われていると考えていました。そして、 1893 年にテチス海を提唱しました。彼は、北のアルプス山脈はかつて海の底にあったという結論に達しました (Suess 1901)。
- 大陸移動の考えが初めて登場。ジョン・ヘンリー・ペッパーは、アントニオ・スナイダー=ペレグリーニの地図、エヴァン・ホプキンスの海王星論の本における大陸の北方への移動の証明、および彼の深成岩説((ホプキンス 1844) と (ペッパー 1861)、(クリル 2011) で引用)を統合します。
- 1884年、マルセル・アレクサンドル・ベルトランはグラールス断層を断層であると解釈した。
- ベルトラン、マルセル・アレクサンドル(1884年)。 「アルプス・ド・グラリスと北極圏の構造に関する関係」。フランス地質学協会の会報。 3. 12 : 318–330。
- ハンス・シャルトはプレアルプス山脈が異地性であることを実証した。
- シャルト、H. (1884)。 「ペイ・ダンオー・ヴォードワの地質学的研究」。ブル。社会ヴォードワーズ科学。ナット。20 : 1 – 183.
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- 1907年、「ハイランド論争」の解決:逆断層の存在が確立:ラップワース、ピーチ、ホーンがスコットランドのモイン逆断層の一部で作業。
- Peach BN、Horne J、Gunn W、Clough CT、Hinxman LW (1907)。「スコットランド北西部ハイランドの地質構造」。スコットランド地質調査所の記録。グラスゴー。
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- 英国地質調査所長:ロデリック・マーチソン(1855–1872)とアーチボルド・ガイキー(1881–1901)
- ウェゲナーの理論は独自に形成され、先人たちの理論よりも完成度が高かったが、ウェゲナーは後に同様の考えを持つ過去の著者の功績を認めた:[18]フランクリン・コックスワーシー(1848年から1890年の間)、[19] ロベルト・マントヴァーニ(1889年から1909年の間)、ウィリアム・ヘンリー・ピカリング(1907年)[20]フランク・バースリー・テイラー(1908年)。[21]
- 1912年~1929年: アルフレッド・ウェゲナーが大陸移動説を提唱。(ウェゲナー 1912a、ウェゲナー 1929)
- 1920 年代、地球科学者は自らを漂流者 (または移動者) あるいは固定者と呼んでいました (Frankel 1987、p. 206)。この用語は 1924 年にスイスの地質学者エミール・アルガンによって導入されました (Krill 2011)。
- さらに、激しい攻撃のほとんどは、地質学の根幹を攻撃しているように思われる部外者(天文学博士)であるウェゲナー自身に向けられたものであった。[22]
論争



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- 1912年、ヴェーゲナーはフランクフルトのドイツ地質学会で自身の考えを発表した(ヴェーゲナー1912a)。カール・エーリッヒ・アンドレー(マールブルク大学)が彼にいくつかの参考文献を渡したに違いない。[2]長所:
- 南アメリカ東部とアフリカ西部の海岸線が一致しており、北アメリカとヨーロッパのそれぞれの海岸線にも多くの類似点があります。
- アフリカと南アメリカ、そして北アメリカとヨーロッパの間には数多くの地質学的類似点があります。
- 過去と現在の生命体が地理的に分離した分布を持つ例が多数あります。
- 山脈は通常、大陸の海岸線に沿って位置し、造山帯は細長い形状をしています。
- 地球の地殻には 2 つの基本的な標高があり、1 つは大陸棚の標高に対応し、もう 1 つは海底の標高に対応します。
- ペルム紀-石炭紀のモレーン堆積物は、南アフリカ、アルゼンチン、ブラジル南部、インド、およびオーストラリア西部、中部、東部で発見されました。(Frankel 1987、pp. 205–206)
- 冠水した陸橋は等圧性と矛盾する。[2]
- 注1: ウェゲナーは最初の出版物でのみ海底拡大について一文で述べている。しかし彼はそれが大陸移動の結果であると信じていた(ウェゲナー1912a in Jacoby 1981)。彼はおそらくマールブルク大学のエマヌエル・カイザーの助言を受けてこの文を放棄した。[2]
- 注 II: 「Petermanns Geographische Mittailungen」は、国際的に評価の高い主要な地理月刊誌の 1 つです。 (ルード 1930);ウラジミール・ケッペン(義父)、(ケッペン 1921a)、(ケッペン 1921b)、(ケッペン 1925)とクルト・ウェゲナー(兄弟)、(ウェゲナー 1925)、(ウェゲナー 1941)、(ウェゲナー 1942)はそこで大陸漂流を擁護したある意味ミラー論争における仮説(デムハルト 2005)。
- 注3:気候分布は必ずしも現在と似ていたわけではない。石炭紀には、炭鉱は赤道域の遺跡であり、氷河の遺跡は南極付近にあり、氷河と赤道域の間(緯度30°と北回帰線と南極点の間を中心とする)には砂漠(蒸発岩、塩湖、砂丘)の遺跡がある(Brusatte 2004、p.4)。[23]これらは蒸発率と大気循環の結果である。
- 1912年、パトリック・マーシャルは「安山岩線」という用語を使用しました。[24]
- 1914年、弱いアセノスフェアの上に強い外層(リソスフェア)があるという考えが提唱された(Barrel 1914)。
- H. ジェフリーズらによる最も重要な批判 (Frankel 1987、p. 211)、(Hellman 1998b、p. 146):
- 海底は大陸地殻よりも密度が高いため、大陸は海を「切り開く」ことができません。
- 極から逃げる力は大陸を移動させて山々を形成するには弱すぎる。
- ポール・ソファス・エプスタインはそれを重力の100万分の1であると計算しました。
- 潮汐力が大陸を動かすとすれば、地球の自転はわずか 1 年で停止することになります。
- デイリー、レジナルド A. (1926)。『Our Mobile Earth』。ニューヨーク:チャールズ・スクリブナー・サンズ。
- その冒頭の文章は、ガリレオが反抗的につぶやいたとされる「それでもそれは動く」というフレーズです。
- 引用:「デイリーは、地球の表面に広いドームや隆起が形成され、これらのドームの側面で大陸の塊が滑り落ち、潤滑された床の上を移動するかのように熱い玄武岩質ガラスの上を移動すると仮定して、滑りを漂流の代わりにしようとしている。」(pp. 170–291)[25]
- 1920 年代半ばまでに、A. ホームズは収縮主義を否定し、対流を考慮したモデルを導入しました (Frankel 1987、p. 212)、(Holmes 1929a)、(Holmes 1929b)、(Holmes 1944)。
- 注: ある意味では、A. ウェゲナー (Jacoby 1981 のウェゲナー 1912a) だけでなく、A. ホームズと K. ウェゲナーも海底拡大を示唆していました。 (Vine 1966 のホームズ 1929c)、(Demhardt 2005 のウェゲナー 1942)
- アルプスは、当時も今も、世界中で最もよく研究されている造山帯です。オットー・アンプフェラー(オーストリア地質調査所) は 1906 年に収縮説を否定し、当初は局所的にのみ対流を擁護しました。オットー・アンプフェラーは、地質学的な意味で「飲み込まれた」という言葉さえ使用しました。1912 年 8 月 29 日にインスブルックで開催された地質学会の会議で、パラダイムが変わりました (T. テルミエの言葉、ナップと逆断層の受け入れ)。その結果、エミール・アルガン(1916) は、アルプスはアフリカ楯状地の北方移動によって形成されたと推測し、最終的に 1922 年にウェゲナーの大陸移動説に従ってこの理由を受け入れました (アルガン 1924、シュタウブ 1924)。一方、オットー・アンプフェラーは、1919年4月4日にウィーンで開催された地質学会で、アルプスの断層運動とウェゲナーの大陸移動との関連を擁護した。[2] [26] [27]
- 引用、翻訳: 「アルプス造山運動は、北アフリカ楯状地の移動によるものです。シュヴァルツヴァルトとアフリカの間の横断面にあるアルプスの褶曲と丘陵だけをもう一度平滑にすると、現在の約 1,800 km の距離から、約 3,000 ~ 3,500 km の初期ギャップがわかります。つまり、アルプス地域、より広い意味でのアルプス地域が 1,500 km 押し下げられたことになります。この距離まで、アフリカはヨーロッパに移動したに違いありません。これで、アフリカ楯状地の真の大規模な大陸移動が明らかになります」。(Staub 1924、p. 257) (Wegener 1929、p. 10 で引用)
- WAJM van Waterschoot van der Gracht、Bailey Willis、Rollin T. Chamberlin、John Joly、GAF Molengraaff、JW Gregory、Alfred Wegener、Charles Schuchert、Chester R. Longwell、Frank Bursley Taylor、William Bowie、David White、Joseph T. Singewald, Jr.、およびEdward W. Berryが、アメリカ石油地質学会シンポジウム(AAPG、1926年)に参加した(van der Gracht 1926)[25]議長は漂流仮説を支持していたが、Jeffreys(1924)の本の影響を受けて、多くの大学で地質学調査の主題として受け入れられなくなった(Machamer、Pera、Baltas 2000、pp. 72-75)。
- シカゴ大学の地質学者、ローリン・T・チェンバレン氏の言葉:「ウェゲナーの仮説を信じるなら、過去 70 年間に学んだことをすべて忘れて、最初からやり直さなければなりません。」(ヘルマン 1998b)、(サリバン 1991、p. 15)
- ベイリー・ウィリスの言葉を引用します。「これ以上の議論は文献を煩わせ、同級生の頭を混乱させるだけです。(それは)キュリー以前の物理学と同じくらい時代遅れです」(ヘルマン 1998b、p. 150)、(ハラム 1983、p. 136)
- ベイリー・ウィリスとウィリアム・ボウイは、地震学的研究を通じてシマが非常に強くて硬いことを発見し、シマ(2800~3300 kg/m 3 )はシアル(2700~2800 kg/m 3 )よりも密度が高いため、潮汐力はシマに対してより強く作用するだろうと結論付けました(Frankel 1987、p. 211)。
- 引用、W. ヴァン・ウォーターシュート・ファン・デル・グラハト (ウィルソンサイクル):「カレドニア造山運動中に閉じられた石炭紀以前の「大西洋」があった可能性がある」(Holmes 1929a)。
- 1920年代後半までに、気象庁の和達清雄(2組の論文と1つの論文、1927年から1931年)とカリフォルニア工科大学のヒューゴ・ベニオフによる和達・ベニオフ帯の発見。[28]
- アレクサンダー・デュ・トワの本。 (デュ・トワ 1937)
- 1923年、彼はワシントンのカーネギー研究所から助成金を受け取り、それを使って南アメリカ東部を旅し、アルゼンチン、パラグアイ、ブラジルの地質を研究した。
- 1931年: ピーコックが石灰アルカリ質火成岩シリーズに名前を付けた。
- 1931年、米国科学アカデミー国立研究評議会による地球の年齢。[29]
- シューベール、B. (1935)。 「古石器時代とアンテカンブリエンヌの遺伝子の研究」。Revue de Géographie Physique et de Géologie Dynamique (フランス語)。8 (1): 5 ~ 50。
- 1936年、アウグスト・ガンセル・ビアッジは、ヒマラヤのインド側のカイラス山の麓にある岩石が海底起源であると解釈した。彼は、ノーリアン(三畳紀)のアンモナイトのサンプルを持ち帰った。彼は後に、このインダス・ヤルン・ザンポ縫合帯(ISZ)をインドプレートとユーラシアプレートの境界であると解釈した。[30]
- デイヴィッド・T・グリッグス (1939)。「造山理論」アメリカ科学誌237 ( 9): 611– 650. Bibcode :1939AmJS..237..611G. doi : 10.2475/ajs.237.9.611 .
- 1939 年 1 月: フランクフルトで開催されたドイツ地質学会の年次総会で、アルフレッド・リットマンは、大西洋中央海嶺が造山運動による隆起であるという考えに反対した(Rittmann 1939)。
- シュウィナー(1941)は沈み込みが和達・ベニオフ帯と火山活動の原因であると考えているが、それを大陸移動とは結び付けていない。彼はある意味では反大陸移動論者だった。[2]
- アンブグローブ、JHF (1942)。『地球の脈動』(第1版)。ハーグ、オランダ:マルティヌス・ナイホフ。
- 1940 年代半ば、古生物学者のジョージ・ゲイロード・シンプソンは古生物学データに欠陥があることを発見しました。(Frankel 1987、p. 217)
- Alexander du Toit、ロシアにおけるGlossopteris の発見は誤った同定である。これは反漂流民の議論に使われた (Du Toit 1944)。
- 1944 年、深海堆積物のコアは急速な蓄積速度を示しており、古い海洋はあり得ないことを示唆している ((Revelle 1944)、(Bullard 1975) で引用)。
- 1948年、フェリックス・アンドリース・ヴェニング・マイネス、海洋重力異常に関する研究の結果として対流を信じているオランダの地球物理学者。ヘス殿下から非常に尊敬されており、ヘスは彼と仕事をする機会さえ得ました。 (Frankel 1987, p. 230)、(ヴェニング マイネス 1948)、(ヴェニング マイネス 1952a)、(ヴェニング マイネス 1952b)、(ヴェニング マイネス 1955)、(ヴェニング マイネス 1959)
- 1949年、ニスカネンは地殻の下の粘性を5・10・21CGS単位と計算した。
- ニスカネン、E. (1949)。出版。アイソスタティック研究所Vol. 23. ヘルシンキ。
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- ニスカネン、E. (1949)。出版。アイソスタティック研究所Vol. 23. ヘルシンキ。
- 1950年、仮説は消え去った。
- 1951年、アルフレッド・リットマンは、結晶質マントルがその温度と圧力でクリープできることを示し、山岳地帯での沈み込み、火山活動、浸食を示しました。リットマン(1951)、図4、p. 293。
- 1951 年、アンドレ・アムストッツは「沈み込み」という言葉を使用しました。
- アムシュトゥッツ、アンドレ (1951)。 「高山の構造の進化」。科学アーカイブ(フランス語) ( 4–5 )。ジュネーブ: 323– 329。
4) プレミア段階 tectogène、近似デュラント le crétacé: プレミア 収縮タンジェンティエルとデバース デュ géanticlinal briançonnais dans la dépression マウント ローズ、パー サブダクション (ce mot n'est-il préférable à celui de sous-charriage ? )ド・マス・マウント・ローズ・スー・ド・マス・セント・バーナード。ヴァレーザンヌ・ドーフィノワーズの憂鬱と同時の危機。 (325-326ページ)
- アムシュトゥッツ、アンドレ (1955)。 「アルプスの構造:オッソラの連続的な沈み込み」。Comptes rendus de l'Académie des Sciences。241 .パリ: 967 – 969。
- アムシュトゥッツ、アンドレ (1951)。 「高山の構造の進化」。科学アーカイブ(フランス語) ( 4–5 )。ジュネーブ: 323– 329。
- 1953年、エイドリアン・E・シャイデッガー、反漂流者。[31]
- たとえば、回転するジオイド上の浮遊物は赤道に集まり、そこに留まることが示されていました。これは、大陸間の山脈形成エピソードを 1 つだけ説明しますが、それ以前の造山運動エピソードを説明することはできませんでした。
参照
- テクトノフィジックスの発展のタイムライン(1952年以降) – テクトノフィジックスの歴史における重要な出来事の時系列リスト
さらに読む
- ゴハウ、ガブリエル(1990)。地質学の歴史。ニューブランズウィック、ニュージャージー:ラトガース大学出版局。ISBN 978-0-8135-1665-3。
- Wessel, P.; Müller, RD (2007)。「プレートテクトニクス」。Anthony B. Watts (編) 著。地球物理学に関する論文: 地殻とリソスフェアのダイナミクス。第 6 巻。Elsevier。pp. 49– 98。
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参考文献
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