11. Voorbij de klassieke theorie van de platentektoniek


In het vorige hoofdstuk is een alternatief gepresenteerd voor de gevestigde theorie van de platentektoniek. Dit is nogal pretentieus. Want de klassieke 'plate tectonic theory' vormt de hoeksteen van de moderne geologie. Standaard worden alle geologische verschijnselen vanuit dit leidinggevend denkbeeld verklaard. Dat geldt ook voor de geologie van de Alpen.

Het lijkt dwaasheid om de geldigheid van dit doortimmerd en algemeen geaccepteerd verklaringskader in twijfel te trekken en er een alternatief voor aan te dragen.

Bij nadere beschouwing is dit toch minder vreemd en gewaagd dan het in eerste instantie lijkt. Dat blijkt, wanneer we ingaan op de wetenschapsfilosofische status van de theorie van de platentektoniek.

Ook geldt, dat juist de voorstelling van door impacts aangedreven 'high speed' tektoniek de zwakke kanten van de standaard theorie van de platentektoniek corrigeert en versterkt. 

Dit hoofdstuk gaat over bovenstaande kwesties: de wetenschapsfilosofische achtergrond van de theorie van de platentektoniek en de noodzaak om deze theorie aan te vullen.

In een standaardwerk over de Alpengeologie: 'Der Bau der Alpen und seine Probleme' uit 1983 relativeert Hans Hlauschek de moderne Alpengeologie. Hij stelt, dat elk verklaringsmodel van de Alpen uiteindelijk gebaseerd is op subjectieve menselijke interpretaties die gestuurd worden door theoretische voorkeuren.

In de woorden van Hlauschek: "es keine objective Einfuhrung in die Geologie der gesamten Alpen gibt...Je nach Temperament und Selbstkritik werden aus gleichen Beobachtungen ganz verschiedene Schlusse gezogen, eine Schule darauf gebaut oder sie als eine Mogelichheit neben anderen betrachtet".

Hlauschel zegt dus, dat je de geologie van de Alpen op verschillende manieren kunt bekijken. Net zoals je in de onderstaande tekening een oude vrouw of een jongen vrouw kunt ontdekken.

  Klik op de afbeelding om te vergroten.

Was voor 1968 de persoonlijke taxatie van de veldobservaties door de onderzoeker bepalend voor de wijze waarop de geologie van de Alpen werd verklaard, vanaf 1968 speelt, volgens Hlauschek, niet zozeer primaire waarneming, maar de actualistische theorie van de platentektoniek een allesbepalende rol in de duiding van de geologische feiten. Een voorbeeld daarvan is het invloedrijke werk van de geoloog Kenneth Hsü over de geologie van Zwitserland.

Hsü stelt expliciet, dat zijn model over het ontstaan van de Alpen bestaat uit deducties (afleidingen) die zijn gebaseerd op de actualistische theorie van platentektoniek. Hij legt uit dat dit model van gebergtevorming een radicale breuk vormt met de eerdere theorieën over het ontstaan van de Alpen. Die waren uitsluitend gebaseerd op wat men zag (inductie) en vandaar uit geformuleerd in termen van catastrofale pulsen van gebergtevorming (K.J. Hsü, The Geology of Switzerland. An introduction to tectonic facies, 1995, Princeton University Press, p.32).

Ook in het recenter werk over de Alpen geologie van Toni Labhart, Geologie der Schweiz, 2004, worden de geologische verschijnselen in de Alpen vanuit de 'Plattentektonische Denkweise' geinterpreteerd. Labhart merkt op, dat deze manier van denken geheel in de traditie van het actualisme staat. Kenmerkend voor dit uitgangspunt is, dat 'heute ablaufenden und beobachteten Erscheinungen auf die geologische Vergangenheid übertragen' (p.146) worden. Kortom: zoals de gebergtevorming en de beweging van aardplaten op dit moment verlopen, zo is dat vroeger ook gegaan. 

De positie van Hsü en Labhart is representatief voor de huidige stand van zaken binnen de geologie. Alle feiten worden door de bril van de theorie van de platentektoniek gelezen. Vandaar dat Labhart opmerkt dat 'Es kein Gebirge auf der Erde gibt, für dessen Entstehung nicht plattentectonische Modelle existieren'(p.146).

C. Ollier en C. Pain merken over deze werkwijze, waarbij veldobservaties in een algemeen geaccepteerd, theoretisch keurslijf worden geperst, het volgende op:

'In the 19th and early 20th centuries the ratio between facts and theories was 1 : 0,5. Plate tectonics changed it to 1 : 3 and with geophysics, geochemistry and structural analysis the ratio became 1 : 5. Nowadays, with the dominance of modelling it is perhaps 1 : 10. It would be good if scientists would start from their own factual information in the study of mountains, rather than follow simplistic theories dirived from other sources' (C.Ollier en C.Pain, The Origin of Mountains, 2000, p.315).

Verklaringen van gebergtevorming in termen van tergend langzaam langs of tegen elkaar aan schuivende aardplaten, waarbij op een tijdschaal van miljoenen jaren gebergten omhoog komen, zijn dus binnen de aardwetenschappen de norm. In het geval van de Alpen, omdat een vooruitgeschoven stuk van de Afrikaanse plaat, Adria, tegen de Europese continentrand zou zijn gedrukt.

Deze verklaring van de Alpen vanuit de actualistische theorie van de platentektoniek hoort tot orthodoxie van het wetenschappelijk establishment. Iedereen die met deze heersende theorie het niet eens is wordt gezien als een onwetende idioot.

In uitzondelijke gevallen wordt erkend, dat het actualistisch uitgangspunt van de geologische theorie ook maar een aanname is. Zo lezen we in een recent boek van Christian Gnägi over de geologie van Zwitserland: 'Ob die geologischen Prozesse in der Vergangenheit wirklich gleich abliefen wie heute, wissen wir kaum. Geologische Erkenntnisse sind also stets mit einer gewissen Unsicherheit behaftet' (C.Gnägi, 2015, Geologie der Schweiz, p.17).

Dit citaat slaat de spijker op z'n kop. Want wetenschapsfilosofisch gezien is de plaattektonische verklaring van de Alpen niet meer dan één van de mogelijke manieren om de geologische feiten te interpreteren. Het is een subjectieve, tijdsgebonden en zelfs gedateerde duiding van de data.

Tijdsgebonden, omdat deze theorie uit de jaren 60 van de vorige eeuw stamt. Toen was men nog volledig in de ban van het actualisme en rustte er een taboe op elke catastrofistische verklaring. 

Gedateerd, omdat in die tijd de kollossale geofysische gevolgen van impactrampen nog totaal onbekend waren. Tegenwoordig is het beseft doorgedrongen, dat juist inslagen van grote asteroïden of kometen zwermen de bepalende factor zijn geweest in de geologische geschiedenis van onze planeet. Dit inzicht fungeert als 'paradigma shift': het haalt de theorie van de platentektoniek uit de context van het gradualisme en actualisme en plaats haar in een catastrofistisch perspectief (N.J.Price, 2001, Major Impacts and Plate Tectonics. A model for the Phanerozoic Evolution of the Earth's Lithosphere, p. 304).

Bovendien beschikte men in de jaren 60 van de vorige eeuw niet over de kennis van de opbouw van de aardkorst die men intussen heeft verworven door de toepassing van allerlei nieuwe geofysische onderzoeksmethoden en technieken.

Nu realiseert men zich bovendien, dat het 'verklaren van het verleden vanuit het heden' de grootste fout in de geschiedenis van de geologie is geweest (D.W. Ager, 1993, The Nature of THe Stratigrafiphical Record, p.40). 

Dit alles betekent, dat de standaard theorie van de platentektoniek op achterhaalde uitgangspunten is gebaseerd. Mede daarom kent deze theorie veel bezwaren en tekortkomingen. Een aantal daarvan worden in hoofdstuk 2, 3 en 18 aangekaart. Zie ook: David Pratt, Plate tectonics: a paradigm under threat, Journal of Scientific Exploration, 2000, vol 14, no 3, pp.307-352; K. Storetvedt, Falling plate tectonics - rising new paradigm, in: www.ncgt.org issue 55, pp.4-34; A.Pitchin, Critical analysis of the plate tectonics model and causes of horizontal tectonic movements, in: www.ncgt.org vol 4 no 2, june 2016, pp.204-272.

Het grootste probleem waar de gevestigde theorie van de platentektoniek mee kampt komt op het volgende neer. Er wordt vanuit gegaan, dat trage bewegingen van half vloeibaar gesteente diep in de aardmantel in staat zijn om continenten te breken, uiteen te drijven en gebergten omhoog te duwen. Maar deze gesteentestromingen zijn hiervoor niet krachtig genoeg. Daarmee ontbeert de klassieke theorie van de platentektoniek een adequaat en geloofwaardig mechanisme. Zie o.a. Why plate tectonics is too weak to build mountains, in: www.newgeology.us; R.A.Lyttleton, H.Bondi, How plate tectonics appear to a physicist, in: www.ncgt.org issue 58, pp.64-66.

Reden genoeg om een alternatieve versie voor de klassieke plaattektonische verklaring in te brengen. In deze modernere variant staat de allesbepalende invloed van impacts op de bewegingen van aardplaten centraal. Dat is de essentie van de inhoud van deze website.

Hieronder worden de klassieke opvattingen over het mechanisme van de platentektoniek op een rijtje gezet. Vervolgens wordt uitgelegd, op welke punten deze gevestigde ideëen over de bewegingen van aardplaten fundamenteel verschillen van het alternatieve mechanisme van platentektoniek dat in het vorige hoofdstuk is uiteen gezet.



Het linker deel van de bovenstaande figuur geeft de klassieke opvatting over platentektoniek weer. Aardplaten worden volgens dit pluimmodel door zeer langzame stromingen van magma in de asthenosfeer aangedreven. Deze stromingen in de asthenosfeer zouden weer door convectiestromingen (superpluimen) in de ondermantel worden opgewekt.
 
Het rechter deel van de bovenstaande figuur brengt een recentere opvatting in beeld. Dit plaatmodel gaat er vanuit, dat de ondermantel vrijwel rigide en star is. Er spelen zich alleen magma stromingen af in de asthenosfeer. Die worden veroorzaakt door slab-pull (subductietrekkracht): de beweging van het afzinken van aardplaten in subductiezones doet het magma in de asthenosfeer langzaam stromen; deze stroming wordt versterkt door slab-push (rugduwkracht) : het omhoogkomen van magma in spreidingsruggen duwt oceanische korst opzij. Deze beweging draagt ook bij aan de magmastroming in de asthenosfeer. Zie onderstaande figuur. Volgens deze visie zijn het de aardplaten zelf die de magmastromingen in de asthenosfeer opwekken waardoor de aardplaten langzaam worden verplaatst. De vraag hierbij is natuurlijk: wat veroorzaakt de slab-push en de slab-pull? Ook geldt, net als bij convectiestromen in de onder- en bovenmantel, dat 'slab-pull .... is completely incapable of generating significant plate movement and will certainly not be able to generate mountain chains' (N.J.Price, 2001, Major Impacts and Plate Tectonics, p.98).



Het alternatieve model van platentektoniek dat in het vorige hoofdstuk is gepresenteerd wijkt op vier punten fundamenteel af van bovenstaande modellen.

Zo wordt 1) een extern aandrijfmechanisme aan de platentektoniek toegevoegd in de vorm van kosmische inslagen. Daarnaast gaat het bij de horizontale plaatbewegingen uitsluitend om 2) de relatief dunne en lichte continentale bovenkorst (CBK) ('ultra thin-skinned tectonics’), die ook nog eens op 3) een laag waterrijk magma van de Conraddiscontinuïteit rust. Deze nieuwe aspecten van het hier behandelde alternatieve model van de platentektoniek maken 4) ‘high speed’ platentektoniek mogelijk, die zich afspeelt op een kort-chronologische tijdschaal van enkele honderden jaren

In de vorige hoofdstukken hebben we het model van impact aangedreven high speed platentektoniek toegepast op de actuele geologie van het Middellandse zeegebied. Daaruit bleek de hoge verklaringswaarde van dit alternatief.

Het complexe geheel van microplaten, gebergten en andere geologische verschijnselen in het Middellandse zee gebied valt op een samenhangende manier te begrijpen als het resultaat van drie impacts (New England, Boltysh, Shiva), die zich aan het eind van het Krijt hebben voorgedaan. Zowel de verplaatsingsrichting van de microplaten, het patroon van hun onderlinge botsingen als de manier waarop de gebergten zijn gevormd worden op een elegante manier verklaard met dit impact tektonische model.

Hier tegenover staat, dat de standaardversie van de platentektoniek geen adequate verklaring biedt voor de complexe geologie van het Middellandse zee gebied.

Wat allemaal onverklaard blijft in het gevestigd model van de platentektoniek?

  • De zuidwaartse verplaatsing van Spanje in het Trias gevolgd door een noordwaartse verplaatsing in het Tertiair.
  • Het ontstaan van microplaten aan de oostkant van Spanje en aan de zuidrand van het Europees continent.
  • De obductie (opstuwing) van oceanische korst in de Dinarische en Zwitserse Alpen, op Cyprus, in de Sierra Nevada en het Rif gebied.
  • Het ontstaan van de Apennijnen.
  • De subductie  van de oceaanbodem van de Tethys van Spanje tot aan de Adriatische zee.
  • Het ontbreken van sporen van een oceaan tussen Adria (de Italiaanse plaat en het Dinarisch blok) en de zuidrand van het Europees continent (Zuid Alpien en Oost Alpien.
  • Ook de gigantische zoutvorming tussen Spanje en Sardinië/Corsica ontbeert een overtuigende verklaring vanuit de gevestigde wetenschap (zie hoofdstuk 19).
  • Tenslotte wordt voor het grillige patroon van verplaatsing van microplaten, hun onderlinge botsingen en hun uiteindelijke configuratie vanuit de klassieke theorie van de platentektoniek totaal geen verklaring geboden.

Na de beschouwingen over platentektoniek in dit en het vorige hoofdstuk is het de hoogste tijd om ons te verdiepen in de details van de geologie van de Alpen. Daarmee maken we in het volgende hoofdstuk uitgebreid kennis.