Орленок В.В. История океанизации Земли

Подождите немного. Документ загружается.

Фауна действительно может быть древней, но это еще не значит,

что такой же древний возраст имеют и современные условия ее обита-

ния

Она могла мигрировать вместе g мигрирующими по земной по-

верхности морскими бассейнами. В случае же их углубления большая

часть фауны, которая не смогла приспособиться к растущему гидро-

статическому давлению и другим меняющимся условиям, покидала

этот район моря или вымирала, меньшая часть (обычно наиболее про-

стейшие виды) постепенно приспосабливалась к новым глубоковод-

ным условиям Отсюда не случайна сохранность в желобах реликто-

вых архаичных форм, существовавших еще в раннепалеозойских мо-

рях. Это неопелина, моноплакофоры, погонофоры, голотурии и др

Как свидетельствует известный советский биолог Я А. Бирштейн,

природа барьеров, генетически изолирующих эндемичные формы глу-

боководных желобов, по-прежнему остается неясной. Ничего мы не

знаем и о скорости адаптации организмов в этих условиях. По мнению

другого нашего биолога Г M Беляева, можно в равной мере предпола-

гать как большую длительность, так и высокую скорость этого про-

цесса По-видимому, учитывая молодой возраст глубоководных жело-

бов Мирового океана, можно считать, что скорость приспособления

простейших форм организмов к условиям высокого гидростатическо-

го давления достаточно велика Иначе они просто не выжили бы Од-

нако подводное фотографирование и драгирование дна желобов обна-

руживает здесь довольно активную органическую жизнь Поэтому

процент эндемиков может свидетельствовать лишь о сравнительной

молодости или зрелости одной впадины относительно другой, но ни-

чего конкретного относительно абсолютного их возраста, не говоря

уже об океане в целом, эта фауна дать не может

Итак, анализ палеогеографических карт Мирового океана подтвер-

ждает данные рисунка 13 (с. 62) об имевшем место грандиозном опус-

кании 2/3 площади поверхности планеты в последние 140 млн лет и

позволяет проследить последовательность формирования современ-

ных океанических областей. Намечаются три этапа этого процесса

Первый - позднеюрский-раннемеловой (165 - 105 млн лет назад) - ха-

рактеризует начало океанизации. Второй - позднемеловой-

палеогеновый (105 - 26 млн лет назад) - этап активной океанизации И

третий - неоген-четвертичный (26 - 0 млн лет) - кульминацию и, как

мы видели, финал процесса океанизации Земли

101

В свете изложенного становятся понятными различия в строении и

динамике континентальных окраин Атлантического и Индийского

океанов, с одной стороны, и Тихоокеанской - с другой. Окраина Тихо-

го океана лишь в позднем кайнозое оказалась вовлечена в интенсив-

ный процесс океанизации, который продолжается здесь и в настоящее

время Атлантическая и Индоокеанская окраины давно прошли этот

этап. В бассейнах этих океанов фронт океанизации в плиоцен-

четвертичное время проходит по срединным рифтовым хребтам и ост-

ровным дугам. Желоба островных дуг представляют собой новейшие

четвертичные образования и отражают новый более глубокий уровень

опускания дна океана

Если схематизировать картину эволюции океанов по этапам, то она

будет такова (см. рис. 12 на с. 60). Первоначальное заложение узких

желобообразных глубоководных (около 1000 м) морских бассейнов

происходит в поздней юре - раннем мелу вдоль окраин будущих кон-

тинентов Атлантического и Индийского океанов и в центре Пацифика

Известная нижнемеловая регрессия, возможно, отражает этот процесс,

когда возникшие предматериковые прогибы приняли в себя избыток

воды, выплеснувшейся на материковую сушу в поздней юре Обшир-

ные районы центральной Атлантики и Индийского океана, а также пе-

риферия Пацифика оставались сушей. Эти своеобразные центры океа-

низации в последующие периоды позднего мела, палеогена и неогена

расширялись путем вовлечения в прогибание новых площадей суши,

все более удаленных от краев континентов в Атлантике и Индийском

океанах, и наоборот - от центра к периферии - на большей части Па-

цифика. Одновременно происходило осушение и расчленение конти-

нентов, которое продолжается и в настоящее время. Прибрежные рай-

оны Тихого океана и внутренние моря Средиземноморского пояса с их

современной тектонической активностью находятся в зоне интенсив-

ной океанизации. Жертвой этого процесса, как мы теперь понимаем,

пала и легендарная Атлантида (см. ниже)

Мы живем в самый неспокойный геологический период на очень

неспокойной Земле Человек пока бессилен повлиять на этот процесс в

благоприятную для себя сторону, но и ускорить его он не может

Опасность нарушения сложившегося равновесия природных комплек-

сов мы рассмотрели выше. Недооценивать фактор океанизации и тем

более пренебрегать им, очевидно, было бы большой ошибкой

102

4. СЛЕДЫ БЫЛЫХ КОНТИНЕНТОВ

4Л. Гранитные памятники опустившихся континентов

В Индийском океане почти в 2 тыс км к востоку от побережья Со-

мали над лазурью вод поднимаются прекраснейшие Сейшельские ост-

рова. Они знамениты своими пляжами, пальмами и огромными двой-

ными кокосовыми орехами. Нигде больше в мире они не растут. Это

типичный пример эндемичной флоры островов Геологи давно обра-

тили внимание на необычайное строение Сейшел. Острова состоят из

красных гранитов очень древнего возраста, такого же, как и породы

далекого африканского континента. Им более 600 млн лет Откуда

здесь появились граниты, если между Африкой и Сейшелами распола-

гается глубоководная Сомалийская котловина, дно которой лежит на

глубинах свыше 4-5 тыс. метров? К юго-западу от островов распола-

гается еще один большой остров, сложенный сходными гранитными

породами, - Мадагаскар Он отделен от континента таким же глубоко-

водным Мозамбикским проливом. Эти гигантские гранитные блоки,

возвышающиеся среди моря базальтовых лав, покрывающих дно ок-

ружающих их океанических впадин, стали сегодня подлинной загад-

кой в свете разнообразных гипотез, исключающих образование грани-

тов в океанской коре

Гранитный фундамент острова Маэ, одного из 34 островов Сей-

шельского архипелага, имеет позднепротерозойский возраст, на Мада-

гаскаре - архей-протерозойский.

Огромная подводная возвышенность Кергелен на юге Индийского

океана, венчаемая более 400 островами, в отличие от Сейшел покрыта

молодыми, кайнозойскими базальтовыми лавами, затрудняющими

изучение подстилающих пород. Однако на острове Герд еще в 1908 г

Э. Филлипи обнаружил среди базальтов блоки кислых гранито-

гнейсовых пород. Позднее французский исследователь Ж Нужье (1967

г.) описал выходы крупного гранитно-сиенитового массива на полу-

острове Ральеде-Бати архипелага Кергелен.

103

В Атлантическом океане на гребне рифтового срединного хребта

имеется ряд островов, на которых известны коренные образования

гранитных и других обогащенных кремнеземом пород, типичных для

фундамента континентов Включения гранитов нередко обнаружива-

ются в базальтовых лавах этих островов и некоторых отдельных под-

водных вулканических гор Они найдены на островах Буве, Тристан-

да-Кунья, Вознесения, Св Петра, Азорских, Исландии, Ян-Майен, т е

почти на всех островах, венчающих Срединно-Атлантический рифто-

вый хребет

Гранитно-метаморфическими породами сложен массив подводной

возвышенности Роколл, расположенной в нескольких сотнях километ-

ров к западу от Англии. Еще 15-20 лет назад здесь возвышалась над

морем величественная, наподобие гигантского зуба, скала в окруже-

нии ареала брызг океанского прибоя Из-за мелководья и вечно неспо-

койного океана подойти н ней и взять образцы пород было очень

трудно В начале века исследователи с большим трудом, подойдя на

шлюпке, откололи несколько кусков от этой скалы Взятые образцы

оказались эгириновыми гранитами палеоценового (65 млн лет) воз-

раста Подобные гранитные внедрения в виде штоков (даек) известны

во множестве на континентальной коре В настоящее время скала Ро-

колл почти разрушилась под действием океанских волн, и скоро толь-

ко белые буруны будут обозначать место ее былого существования

Кстати, вот замечательный пример разрушительной деятельности мо-

ря, способной сгладить любую острую вулканическую вершину при

постепенном превращении ее в атолл, а затем в гайот

В Атлантическом океане известны также многочисленные острова

близ континентальной окраины, под молодыми базальтами которых

находят коренные образования гранитных и других кислых пород,

якобы не типичных для океанской коры

В Южной Атлантике на Фолклендских островах автор в 1971 г на-

блюдал пологие гряды, сложенные кварцитом, гранитом и гнейсами

древнейшего докембрийского комплекса, и отобрал несколько образ-

цов этих пород Граниты и кварциты обнаружены также на острове

Южная Георгия, почти на полторы тысячи километров выдвинутого в

океане к востоку от мыса Горн (Южная Америка) Они были описаны

в работах различных геологов еще в начале века (Гейма, Тирреля) и

позже (1966 г.) Фрейкса и др

В Тихом океане коренное залегание гранитных пород и их анало-

гов известно в архипелаге Фиджи еще с начала нашего века Неслу-

104

чайно современные исследователи сравнивают Фиджийское подвод-

ное плато с Сейшельским

Включения (ксенолиты) кислых пород, богатых кремнеземом, об-

наружены также на многих островах центральной и западной частей

океана, на гребне Восточно-Тихоокеанского рифтового хребта, в част-

ности, на знаменитом острове Пасхи и в пределах островных дуг. Из-

вестный советский геолог A A. Пронин приводит множество приме-

ров широкого распространения кислых вулканических пород

(вулканический пепел, стекло, более крупные обломки) в осадочной

толще даже глубоководных котловин, установленных как по данным

бурения «Гломар Челленджер», так и по пробам грунта, отобранным

короткими трубками и драгами.

Сравнительно скудные сведения о распространении гранитных по-

род на дне океанов следует объяснять не их отсутствием там, а скорее

всего, тем, что мы еще не умеем или не хотим их искать Сегодня

можно добавить к этому, что мы и не были нацелены на эти поиски,

ибо, согласно широко распространенному мнению, «океаническая»

кора лишена «гранитного» слоя и этим она должна принципиально

отличаться от коры континентов, которая сложена преимущественно

именно кислыми породами.

Что же в таком случае представляют собой гранитные острова по-

среди океана, кислые и другие этого рода породы в осадках и базаль-

тах глубоководных котловин?

Эпоха суждений о «простом» строении, о «примитивном» химизме

вулканических пород, об «однообразии» состава коры океана прошла,

прошла вместе с нашими младенческими познаниями об океане. Уже

то, что мы знаем об океанских гранитах, о закономерностях всех из-

вестных находок их коренного залегания,указывает на неслучайность

и отнюдь не экзотичность их образования. Даже из приведенных при-

меров видно, что все находки приурочены к островам или подводным

возвышенностям. В залитых базальтовыми лавами океанских впадинах

граниты, видимо, могут быть обнаружены только бурением. Однако из

600 скважин «Гломар Челленджер» еще ни одна полностью не прошла

базальтовый покров, который по мощности превышает 1-2 тыс. мет-

ров На возвышенностях же, где базальты отсутствуют либо имеют .

малую мощность, мы почти всегда обнаруживаем кислые породы,

аналогичные тем, что слагают фундамент континентов. В связи с этим

AJI Пронин писал: «Если руководствоваться химическим и петрогра-

фическим составом продуктов вулканизма и их распределением в раз-

Зак. 13184

105

резах вулканических построек и в латеральном направлении, то трудно

обнаружить какое-либо геологическое различие между вулканизмом в

океанах и на континентах» (Пронин, 1977, с 42) И это мнение сейчас

разделяют многие исследователи в России и за рубежом (Афанасьев,

Макаренко, Майерхофф, Резанов, Грант и др.). Член-корреспондент

АН СССР Г А Афанасьев еще в 1960 г. предостерегал научную обще-

ственность от поспешных выводов о «феномене» так называемой

«океанской» коры Он писал: «Нет принципиальной разницы между

петрографическими типами вулканических пород океанов и континен-

тов Земная кора континентов и океанов едина по составу и мощности

для всей Земли». И далее: «Совокупность фактов позволяет предполо-

жить, что сиалическая оболочка Земли простирается до глубины свы-

ше 100 км и не ограничивается границей Мохоровичича» (Афанасьев,

с 21).

Аналогичного мнения придерживалась в начале века значительная

часть ученых мира.

Широкое же распространение включений кислых пород в базаль-

товых лавах возможно при ассимиляции их поднимающимися магма-

ми, когда последние пересекают горизонты гранитно-

метаморфической коры Расплавленная магма захватывает

(ассимилирует) частички кварца, слюды, полевого шпата и целые кус-

ки гранитной породы при своем движении вверх и выносит их на по-

верхность. Если бы на пути лавы не было гранитной коры, то, очевид-

но, не было бы и ее фрагментов в продуктах подводных вулканических

извержений

Другим дополнительным свидетельством былого распространения

континентальной суши «гранитного» состава в области современных

впадин океанов являются данные о разрушении и сносе грубообло-

мочного материала в прибрежные области континентов и островов со

стороны океанских впадин. Эти материалы приводились многими ис-

следователями в разное время (Шухерт, Архангельский, Белоусов,

Пронин, Резанов, Шейнманн и др.) как доказательство недавнего об-

разования океанов. Наиболее полная сводка тщательно прорефериро-

ванных первоисточников по этому вопросу выполнена исследователем

А.А. Прониным в 1977 г. Согласно этим данным, снос терригенного

обломочного материала со стороны Атлантического океана на побе-

режье Европы осуществлялся еще в раннем мелу, т.е. 130 млн лет на-

зад к западу от Норвегии, Англии и Франции располагалась возвы-

шенная суша Она размывалась, и реки сносили размытые обломки

106

пород на территорию этих стран. Ничего подобного не могло быть,

если бы в то время вместо суши здесь был океан.

В начале палеогена (60 -65 млн. лет назад) существовала прямая

сухопутная связь между Северной Америкой и Европой Сегодня здесь

дно опущено на глубину от 500 до 2000 м и более Бурение, в частно-

сти, показало, что между Исландией и Норвегией наземные изверже-

ния происходили еще 20 млн. лет назад, т.е. в миоцене.

Много сведений имеется о сносе терригенного материала со сторо-

ны Атлантического океана в палеозое и раннем мезозое, т.е. когда

океана как такового, по нашим данным, еще не существовало. Обшир-

ная и, по-видимому, возвышенная суша, существовавшая на месте Ат-

лантики, поставляла осадочный материал на территорию США, Кана-

ды, Патагонии (Южная Америка)

На побережье и островах Тихого океана в большом количестве

встречаются в мезозойских и кайнозойских осадках терригенные пес-

чаники разнообразного (полимиктового) состава и конгломераты кис-

лых метаморфических пород, принесенных со стороны моря. Важно

отметить, что снос этого материала происходил еще в кайнозое. Так,

на западное побережье Японии терригенный материал со стороны Ти-

хого океана поступал в эоцене и олигоцене. В кайнозойское время со

стороны Охотского моря и Тихого океана обломки кислых, гранитных

пород поступали на Курильские острова, Новую Зеландию, на запад-

ное побережье Южной Америки. На острова архипелага Яп из районов

Филлипинского моря в эоцене поступали полимиктовые конгломера-

ты, содержащие кислые магматические и метаморфические породы.

Фауна верхнего эоцена в известковых валунах конгломерата найде-

на на Новых Гебридах, что свидетельствует об образовании их в усло-

виях мелкого моря, существовавшего на месте этих островов 35-40

млн. лет назад. Эоцен-олигоцен-миоценовые конгломераты и песча-

ники известны и на многих других участках континентального побе-

режья Австралии Имеется несколько свидетельств и более ранних -

мезозойских и палеозойских - источников сноса, расположенных в об-

ласти Тихого океана Так, известны глыбы конгломератов гранитных

пород, сносимые в позднем мезозое со стороны Тасманова моря и

Фиджи на побережье Новой Зеландии и Новой Каледонии В послед-

нем случае сиалический материал поступал со стороны подводной

возвышенности Лорд-Хау, расположенной между Австралией и ука-

занными островами и ныне опустившейся на глубину более 2 тыс м

Па побережье Новой Зеландии кислый обломочный материал посту-

107

пал со стороны Тасманова моря и в более раннюю эпоху - в конце

триаса Таким образом, вплоть до середины кайнозоя, а в отдельных

случаях и позже, многих морей западной части Тихого океана дейст-

вительно еще не было и на их месте располагалась суша. Эта суша и

питала осадочным материалом побережье Австралии и других матери-

ковых областей, которые значительно позже в результате ее опускании

превратились в острова.

По другую сторону океана мощные толщи морских мелководных и

континентальных слюдистых кварцевых песчаников привносились в

мезозое с востока на побережье Боливии В перми на Индийское побе-

режье сносился сиалический обломочный материал со стороны Ин-

дийского океана

По данным бурения, в позднем миоцене (6-8 млн. лет) на дне со-

временного Средиземного моря отлагались эвапориты, доломиты, ка-

менная соль и мелководные пресноводные осадки озерного типа. Ны-

не это дно опущено на глубину свыше 3-4 тыс. м. Предположение ряда

исследователей о том, что впадина Средиземного моря существовала

длительное время не заполненной морской водой и является реликтом

древнего океана с корой океанического типа и что обмеление ее в

позднем миоцене обусловлено закрытием Гибралтарского пролива,

противоречит геологическим данным. A A. Пронин показал, что

именно в это время происходит снос терригенного материала, пред-

ставленного конгломератами и песками, со стороны Средиземного

моря на побережье Испании. Следовательно, в период осушения дно

моря не было еще опущено на современную глубину, а представляло

собой местами приподнятую сушу, которая подвергалась размыву. И

действительно, морские, более поздние осадки выполняют здесь не-

ровную размытую поверхность позднемиоценовых отложений. Они

занимают значительно большую площадь, выходя далеко за пределы

нынешних границ морской впадины Это говорит о том, что после-

поздне-миоценовая впадина первоначально была мелководна и более

обширна, чем теперь. Однако в процессе последующего плиоценового

погружения море ушло с побережий, поглощенное увеличивающейся

емкостью бассейна

В истории образования Черного моря также большую роль играют

данные о сносе терригенного материала. По данным советского иссле-

дователя В Г. Чернова, позднеюрские конгломераты горы Демерджи

по характеру слоистости, изменению мощности и окатанности гальки

ясно свидетельствуют о существовании высокого горного рельефа в

108

области сноса, располагавшегося на месте современного Черного моря

в поздней юре. В составе конгломератов - обломки гранитных пород,

гнейсов, известняков и др Последние ныне слагают высокую гряду

Крымских гор, резко оборванную со стороны моря. Еще в миоцене (20

млн. лет назад) область Черноморской суши питала обломочным тер-

ригенным материалом прилегающие районы Турции, Кавказа и Кры-

ма Лишь в позднем миоцене началось интенсивное прогибание этой

впадины

Итак, приведенные далеко не полные данные о наличии размывае-

мой суши в палеозойском, мезозойском и кайнозойском периодах в

области современных океанов и некоторых морей в сочетании с пря-

мыми свидетельствами о реликтах гранитной коры на островах и под-

водных возвышенностях подводят нас к выводам, согласующимся со

всей предыдущей информацией

Во-первых, состав сносимого материала показывает, что это про-

дукты разрушения гранитно-метаморфических пород, аналогичных

фундаменту современных континентов Во-вторых, преимущественно

верхнемеловой возраст этих пород и позднекайнозойский в случае

Средиземного, Черного морей и западной части Тихого океана указы-

вает, когда заложились эти впадины Время образования Тихого, Ин-

дийского и Атлантического океанов, по этим данным, - мел-палеоген,

а окраинных морей западной части Тихого океана - эоцен-миоцен

Моря альпийского пояса возникли в позднем миоцене - плиоцене.

Таким образом, гранитные острова Мирового океана - это памят-

ники погрузившихся континентов прошлого. На дне глубоководных

впадин под толщей осадков и базальтовых лав скрыты такие же гра-

нитно-метаморфические породы, какие составляют современный фун-

дамент материков

Возникает вопрос: а не произошла ли переработка опускающейся

материковой коры в ходе грандиозного базальтового вулканизма, ко-

торый, как известно, сопровождал это опускание в океан

Если допус-

тить, что такой процесс действительно имел место, то в ходе его раз-

рушению должна была подвергнуться толща сиалической коры мощ-

ностью 20 - 25 км. Куда же в таком случае девалась избыточная масса

кремнезема, калия, аргона, представляющих собой продукты распада

гранитной коры

Площадь «исчезнувшей» гранитно-метаморфической

коры за вычетом затопленных шельфов составляет примерно 300 млн.

км' Содержание кремнезема в пересчете на кварц в кислых породах

равно около 65%, что составляет более половины ее мощности, т е.

109

около 10-12 км При средней глубине океана 3,8 км, плотности мор-

ской воды 1,03 г/см

вес единичного ее столба (в сечении 1 см

) будет

равен 3,8-IO

г; вес 12-километрового столба кремнезема при плотно-

сти 2,65 г/см' - 31,8-IO

г. Учитывая тот факт, что нормальная раство-

римость кремнезема в морской воде составляет, по данным А П Ли-

сицына, 0,012%, а реальная его концентрация в океанской воде в 30

раз меньше, т.е. 0,0004%, то это значит, что избыточный кремнезем по

отношению к массе воды составит 240 ед Иными словами, в 1 г мор-

ской воды мы заведомо не можем растворить 240 г SiO

Мощность кремнистых осадков эоцен-миоцена в океане исчисляет-

ся первыми сотнями метров Это не составляет и 1% от 12-

километровой толщи кварца, который должен был быть разрушен при

вулканических преобразованиях гранитной коры Возможность асси-

миляции кремнезема глубинными породами мантии также исключает-

ся, так как никаких признаков массового окисления базальтовых лав

на дне океана не наблюдается Таким образом, предположение о воз-

можном полном преобразовании гранитной коры в ходе ее опускания

и вулканизма нереально, как и сам механизм базификации

Что же касается представлений об изначальном разделении коры на

континентальную к океаническую, то оно вступает в неразрешимые

противоречия с доказанным молодым возрастом всех океанов и его

воды и недавним существованием обширной континентальной суши

на месте Атлантического, Индийского и Тихого океанов Имеющиеся

скудные данные по Северному океану, видимо, полностью укладыва-

ются в указанную схему океанизации

Вместе с тем следует напомнить, что верхние 30 - 35 км каменной

оболочки Земли образовались в результате разрушения и переотложе-

ния продуктов вулканизма У нас нет никаких оснований считать, что

этот процесс на протяжении 4 млрд. лет шел только в пределах совре-

менных площадей континентов. Осадочный материал обладает боль-

шой миграционной способностью, которая при наличии ветра и воды

многократно усиливается В течение столь длительного времени из-

мельченные частицы пород испытали неоднократное переотложение и

размыв, а вулканизм отнюдь не ограничивался континентами Перио-

дически возникая и затухая, он за 4 млрд. лет неоднократно прошелся

по всей поверхности Земли. Следовательно, продукты вулканизма бо-

лее или менее равномерно распределились по земной поверхности и,

постепенно накапливаясь, сформировали верхние 30 - 35 км земной

коры. Под действием горного давления и высоких температур низы ее

110