Суть доказательства через магнитные аномалии и возрастные данные:
- На посредине Срединно‑Атлантического хребта лавы извергаются, быстро остывают и фиксируют направление земного магнитного поля (термореманентная намагниченность). При последующих геомагнитных инверсиях новые порции базальта получают противоположную полярность. В результате по обе стороны хребта образуются симметричные «полосы» магнитных аномалий с чередованием полярностей.
- Возраст пород растёт с удалением от хребта: самые молодые — у хребта, самые старые — дальше. Это согласуется с непрерывным образованием коры на хребте и её боковым «раздвиганием» — т. е. процессом спрединга.
Ключевая количественная связь (определение скорости спрединга):
- Скорость полурасхождения $v$ оценивают по отношению расстояния $d$ от оси до определённой магнитной полосы и времени $t$ соответствующей геомагнитной инверсии: $$v=\frac{d}{t}.$$ - Пример: если ширина полосы $d=20\text{km}$ соответствует интервалу $\Delta t=0,5\text{Ma}$, то $$v=\frac{20\text{km}}{0,5\text{Ma}}=\frac{20000\text{m}}{5\times 10^5\text{yr}}=0,04\text{m/yr}=4\text{см/yr}.$$
Почему это сильное доказательство тектоники плит:
- Симметрия магнитных полос по обе стороны оси и соответствие хронологии инверсий — трудно объяснить случайными или локальными процессами; она естественно вытекает из непрерывного образования новой коры на хребте и её раздвижения.
- Сопутствующие независимые данные (повышенный теплофлюкс у хребта, землетрясения вдоль границ плит, глубинная структура рифтовых зон, результаты бурений DSDP/ODP со старением пород от оси) согласуются между собой и с моделью спрединга и субдукции.
Альтернативные гипотезы и их опровержение:
1. «Наслаивание» или локальная ремагнетизация старой коры (без её бокового перемещения). Опровержение: палеомагнитные исследования показывают, что намагниченность — термотехнически первичная (при остывании лавы), а не поздняя химическая; возрастные данные из кернов подтверждают, что базальты действительно моложе у оси.
2. Концепция фиксистской геосинклинальной геологии (без больших горизонтальных перемещений). Опровержение: симметричная геометрия магнитных полос, последовательность возрастов и скорость расхождения (как в формуле выше) требуют больших горизонтальных перемещений, которые фиксизм объяснить не может.
3. Теории глобального расширения Земли. Опровержение: в океанской коре отсутствуют очень древние (миллиардные) океанические породы — это согласуется с постоянным образованием и уничтожением коры (спрединг + субдукция), а не односторонним расширением; к тому же механизмы расширения не находят подтверждения в сейсмологии и массо‑энергетике планеты.
4. Локальные магнитные источники или нетипичный геомагнитный режим. Опровержение: соответствие временных шкал магнитных инверсий (созданных изучением осколков континентальной вулканической продукции и осадков) с полосами на океаническом дне показывает глобальный характер инверсий, а не локальные эффекты.
Почему опровержение альтернатив усиливает уверенность:
- Разные независимые наблюдения (магнитика, датировки кернов, сейсмика, теплофлюкс, распределение землетрясений) дают согласующуюся картину — согласованность независимых методов делает случайные или локальные объяснения невероятными.
- Количественные предсказания (симметрия, скорости расхождения, возраст‑расстояние) проверяемы и совпадают с наблюдаемыми значениями, что переводит модель из качественной в количественно надёжную.
Краткий итог: симметричные магнитные полосы и закономерное увеличение возраста океанической коры с удалением от Срединно‑Атлантического хребта дают прямое и количественное доказательство спрединга и тектоники плит; альтернативные гипотезы были последовательно опровергнуты независимыми данными, что делает современную модель тектоники плит надёжной.