Орленок В.В. История океанизации Земли

Подождите немного. Документ загружается.

гов Они нашли своих сторонников среди молодого поколения океа-

нологов и с истинно американским размахом вовлекли в эту програм-

му финансовые структуры США Поэтому полученные в ходе океан-

ского бурения материалы интерпретировались сразу же в духе

«спрединга», т.е. горизонтального разрастания океанской коры по обе

стороны от срединно-океанических хребтов

И этот дух непоколебимо сохраняется до наших дней, несмотря на

растущее противоречие и расхождение многочисленных фактов с этой

гипотезой, а также нарастающую критику ее основ со стороны между-

народного сообщества естествоиспытателей. Автор книги, прошедший

вначале московскую школу континентальной геологии, а затем участ-

вовавший в многолетних геолого-геофизических исследованиях Ми-

рового океана, в отличие от своих американских, а также многих оте-

чественных коллег никогда не воспринимал идей Вегенера и его по-

следователей Поэтому материалы бурения «Гломар Челленджер» на-

ми изучались не с позиций какой-либо гипотезы, а в соответствии с

методологией и традициями классической геологии Это и позволило

получить результаты, которых невозможно было достичь, ограничива-

ясь рамками наперед заданной гипотезы «плитовой» тектоники Исто-

рия науки охарактеризует вторую половину XX столетия большими

усилиями в изучении дна океана и еще большими заблуждениями в

трактовке полученных материалов Концепция оказалась сильнее фак-

тов!

После издания нескольких специальных монографий, в которых

дано всестороннее научное обоснование новой концепции эволюции

Земли (Орлёнок, 1980, 1985, 1989, 1991) автор пришел к убеждению о

необходимости написания книги, доступной не только специалистам,

но и более широким кругам читателей, интересующихся естествозна-

нием как по роду своей деятельности (учителя, старшеклассники, сту-

денты), а также для тех, кто хотел бы углубить и расширить свое обра-

зование

1. ОКЕАН НАСТУПАЕТ

1.1. Экскурс в историю геологических идей

Еще каких-нибудь 20 лет назад все явления эволюции каменной

оболочки Земли довольно успешно объяснялись с позиций так назы-

ваемой геосинклинальной гипотезы, которая в течение почти 100 лет

существовала в ранге теории

Согласно этому учению, поверхность Земли за всю историю пре-

терпела несколько циклов последовательных прогибаний и поднятий,

сопровождавшихся морским осадконакоплением и вулканизмом, а в

стадии поднятий - образованием складчатых горных сооружений

Источником таких колебательных движений земной поверхности

предположительно считались со времен Ван Беммелена горячие асте-

нолиты - образования, подобные гигантским пузырям, насыщенным

легкой магмой и газообразными продуктами Эти «пузыри», возник-

нув в зоне внешнего «жидкого» ядра Земли и будучи легче по удель-

ному весу окружающего материала, постепенно поднимаясь вверх, ос-

танавливались под подошвой каменной оболочки. Давление таких ас-

тенолитов на оболочку должно было вызывать поднятия земной по-

верхности В дальнейшем происходит дегазация и остывание астено-

лита, что сопровождается уменьшением его объема и опусканием зем-

ной поверхности Неравномерное распределение под каменной обо-

лочкой горячих, остывающих и холодных астенолитов, по мнению ис-

следователей, объясняло последовательное образование поднятий и

опусканий земной коры Эволюция поверхности Земли, согласно это-

му учению, идет в направлении увеличения площади континентов, со-

кращения и углубления океанических впадин

Начиная с 60-х годов текущего столетия появились обширная ин-

формация о строении дна океанов и новые данные по геологии суши,

многие из которых оказались необъяснимыми с позиций геосинкли-

нальной теории К этому надо добавить, что, как еще отмечали немец-

кий геолог С Бубнов (1961), а позднее французский - Ж Гогель

(1969), основы геосинклинального учения были заложены на материа-

лах геологии Альпийской Европы, которая, как выяснилось позднее,

представляет собой скорее исключение, чем правило в строении зем-

ной поверхности

Возникшая брешь была быстро занята вновь возродившейся гипо-

тезой мобилизма, первое научное обоснование которой было дано еще

в 1915 году немецким метеорологом Альфредом Вегенером Вообще в

истории геологии можно проследить удивительную закономерность:

как только под натиском новых данных начинают ослабевать позиции

той или иной общегеологической концепции, немедленно следует воз-

рождение идей дрейфа континентов Так было и в 20-х годах текущего

столетия, когда открытие радиоактивности заставило отказаться от

идеи Канта-Лапласа о первоначальном огненно-жидком состоянии

Земли и основанная на этом гипотеза охлаждения и сжатия планеты

(контракционная гипотеза) была отброшена

Доступные пониманию исследователей всех специальностей и ран-

гов, овеянные звонкой славой, идеи мобилизма вот уже несколько ве-

ков привлекают исследователей Еще задолго до Вегенера высказыва-

лись предположения о расколе и движении материковых глыб. На-

пример, в 1910 г с подобным предположением выступил Тилли В

1756 г. геолог Теодор Лилиенталь, трактуя Библию как описание

дробления Земли после «всемирного потопа», писал, что это

«подтверждается подобием очертаний противоположных берегов мно-

гих континентов, отдаленных друг от друга морскими просторами»

Позднее, в 1858 г , Антонио Снидера (Пеллегрини) на «основе Библии

и геологических данных» составил карту, на которой «до потопа не

было Атлантического океана», и указал на сходство ископаемых ос-

татков в углях Америки и Европы Однако еще задолго до Пеллегрини

французский аббат Ф Плассе высказал аналогичное предположение о

том, что «Старый и Новый Свет разделились после потопа».

История геологической науки знает немало преходящих гипотез

Начиная с Фрейбургской геологической школы с ее нептунистической

гипотезой (1775) были эволюционная, плутоническая, геосинклиналь-

ная, мобилистская, океанизации, тектоники плит и другие гипотезы

Во всех этих построениях исследователи пытались найти решение

проблемы эволюции Земли, опираясь лишь на материалы наблюдений

самой верхней кромки каменной оболочки - земной коры, оставаясь к

тому же на позициях геоцентризма, т е саморазвивающейся Земли, в

вопросах эволюции планеты

Однако сегодня становится ясно, что земная кора - это всего лишь

конечное звено в цепи сложнейших и многообразных процессов, иду-

щих в недрах планеты в тесной взаимосвязи с объектами и явлениями

ближнего космоса. Неучет этого или неоправданное выделение како-

го-либо одного явления при построении теории предопределяет не-

долговечность любой научной концепции, какой бы популярностью

она ни пользовалась в начале пути - успех будет кратковременным и

преходящим

Вместе с тем современное естествознание располагает необходи-

мым объемом информации, достаточным для конструктивного реше-

ния проблемы эволюции лика Земли. И главное здесь состоит не в

проведении каких-то дополнительных исследований, а в критическом

осмысливании накопленного научного материала и исключении из его

интерпретации всего надуманного и догматического Критический

анализ всей этой информации убеждает нас в том, что ни одна из со-

временных геологических концепций - ни геосинклинальная, ни не-

омобилизма - не может претендовать на универсальность.

Сейсмологией землетрясений до сих пор не обнаружено сколько-

нибудь значительных аномалий физических параметров в толще ниж-

ней мантии Земли, вызванных поднимающимися астенолитами Кроме

того, действие подобного механизма разгрузки внешнего ядра от из-

бытка газообразных и тепла на протяжении нескольких миллиардов

лет переплавило бы мантийную оболочку Земли

С другой стороны, слоистый характер строения низов каменной

оболочки Земли, устанавливаемый сейсмическими измерениями ско-

ростей прохождения упругих волн от мощных взрывов и землетрясе-

ний, мозаичность распространения вязкого слоя повышенных темпе-

ратур (астеносферы) под подошвой каменной оболочки свидетельст-

вуют о неоднородном строении верхней «мантии» и отсутствии здесь

горизонтальных конвективных течений мантийного вещества А это

ставит под сомнение возможность существования конвекции в нижней

мантии и в астеносфере и, следовательно, самого энергетического ме-

ханизма горизонтальных перемещений блоков каменной оболочки в

концепциях неомобилизма

Земля в силу своей общей гравитационной организации должна

«работать» по принципу наименьшей затраты сил. Нетрудно видеть,

что этот принцип не соблюдается ни в одной из рассмотренных кон-

цепций.

Возникает вопрос как могла возродиться старая легенда о дрейфе

материков сегодня, когда наши знания о строении каменной оболочки

Земли и процессах в ее более глубоких недрах неизмеримо возросли

по сравнению с той информацией, которой располагал Альфред Bere-

нер в начале века, создавая эту фантастическую концепцию? Согласно

Вегенеру, в начале мезозоя (200 - 230 млн лет назад) все континенты

были объединены в одну или две глыбы. Этот гигантский праматерик

Вегенер назвал Пангеей. Ее обломки стали дрейфовать в направлении

к экватору и к западу, в сторону Тихого океана Таким образом, воз-

никли Атлантический и Индийский океаны, Средиземное море (океан

Тетис) и др Причину такого раскола Вегенер не смог объяснить удов-

летворительно В качестве основных аргументов в пользу гипотезы

дрейфа континентов использовалось сходство очертаний атлантиче-

ского побережья Северной и Южной Америки, с одной стороны, и Ев-

ропы и Африки - с другой, а также сходство некоторых видов фауны и

флоры и геологии побережий разъединенных краев материковых глыб.

Континенты представлялись легкими глыбами гранитных пород, пла-

вающими на более тяжелом субстрате Работа Вегенера была опубли-

кована в 1915 г. Однако первая мировая война помешала ее быстрому

распространению в Европе. Лишь в 1920 г. его книга оказалась в Рос-

сии. Идеи мобилизма быстро завоевали широкую популярность благо-

даря кажущемуся величию синтеза и стройности построений. Однако

довольно скоро эти идеи были опровергнуты геологами и геофизика-

ми. Поиски общегеологической концепции сосредоточились в двух

направлениях - в гипотезах изостазии и геосинклинальной.

Гипотеза изостатического равновесия блоков каменной оболочки

Земли принципиально основывалась на том же фундаменте, что и мо-

билизм Вегенера. В ее основе лежали представления о плавающих

твердых блоках земной коры мощностью 30 - 100 км в вязком субстра-

те мантии, подобно айсбергам в воде Впервые принципы изостазии

были выдвинуты не геологами, а английским священником Праттом в

1755 г. Согласно этой гипотезе, внешняя оболочка Земли находится в

изостатическом равновесии, которое все время нарушается эрозией

поверхности земной коры, разрушением гор и накоплением больших

толщ осадков во впадинах. В результате происходит всплывание раз-

мытых участков и погружение под тяжестью осадков соседних облас-

тей. Отсюда следует, что опускания и поднятия земной поверхности

вызываются не глубинными процессами, а простым перераспределе-

нием осадков на поверхности. Однако на практике это условие не вы-

полняется Из непосредственных наблюдений известно, что прогиба-

ние коры начинается, как правило, до отложения осадков или при их

незначительной первоначальной мощности Ярким примером тому

является существование впадин современных океанов, где толща

осадков едва достигает 500 - 1000 м Кроме того, исследования по-

следних лет показали, что зона пониженной вязкости в основании ка-

менной оболочки Земли, которая могла бы служить «жидким» суб-

стратом для материковых глыб, распределена далеко не повсеместно, к

тому же имеет различную толщину, а иногда расчленена по вертикали

на серию твердых и вязких слоев, подобно слоеному пирогу. Наряду с

этим наблюдения последних лет показали, что кора под дном океанов

по средним индексам плотности практически мало отличается от коры

континентов Поэтому попытки объяснить горообразование и опуска-

ние дна океанов с помощью гипотезы изостазии не выдерживают кри-

тики, равно как и не дают решения вопроса об эволюции земной коры

Попытки решить проблему эволюции поверхности Земли с помо-

щью геосинклинального учения были предприняты французским уче-

ным Огом в начале текущего столетия, а затем в 30-е годы - немецким

ученым Штилле, советскими - Тетяевым, Шатским, Белоусовым и др

Or первым предположил, что формирование геосинклинали происхо-

дит в два этапа Вначале закладывается глубокий прогиб, в котором

накапливаются мощные толщи осадков Затем в осевой, наиболее по-

груженной части прогиба начинает формироваться срединное подня-

тие - геоантиклиналь, что сопровождается смятием в складки осадоч-

ных пород и вулканизмом. Аналогом громадной геосинклинали Or

считал Атлантический океан Таким образом, согласно геосинкли-

нальной гипотезе, горообразование и складчатость связаны с подня-

тиями земной коры. Энергетическую же основу геосинклинального

процесса искали в механизме охлаждения первоначально огненно-

жидкой Земли в соответствии с космогенной гипотезой Канта-

Далласа Шло время, накапливались новые данные, и постепенно ста-

ли выявляться слабые и ошибочные стороны этой гипотезы. Во-

первых, неясен механизм таких поднятий. В более поздних работах

предполагалось, что они вызваны круговыми восходящими конвек-

тивными течениями в мантии, подстилающей каменную оболочку

Земли. Само по себе существование таких течений в породах, имею-

щих прочность железа, весьма гипотетично, а с конвективным меха-

низмом объяснения вертикальных колебательных движений на по-

верхности Земли геосинклинальная гипотеза, по существу, смыкается

с мобилизмом и изостазией. Общий путь развития поверхности Земли

в геосинклинальной гипотезе идет в направлении увеличения площади

материков, сокращения и углубления океанов Объем же гидросферы

на поверхности планеты предполагается примерно постоянным на

протяжении почти всей ее геологической истории.

Развитие геосинклинального учения, как уже говорилось, шло на

материалах такой аномальной области, как Альпийская Западная Ев-

ропа Отсюда понятно стремление геологов унифицировать к услови-

ям Альп геологию других районов Земли. Предполагается, что вся по-

верхность Земли прошла через стадию геосинклинального развития,

которая, как правило, заканчивалась разрушением и выравниванием

образовавшихся горных систем и образованием обширных тектониче-

ски спокойных платформ с выровненным рельефом.

В геологической науке издавна существуют прочно сложившиеся

представления о том, что образование горных областей Земли, смятие

в складки пород, длительное приподнятое относительно уровня моря

существование континентальных массивов обусловлено процессами

«поднятия» земной коры. Механизм, обеспечивающий эти поднятия,

как мы видели, во многом гипотетичен и, как правило, разрабатывался

применительно к объяснению «вскрытого» геологами феномена. От-

сюда искусственность многих гипотетических схем. При этом совер-

шенно не учитывалось, что кроме преодоления сил сцепления жесткой

каменной оболочки в ходе таких поднятий необходимо преодолевать

также силу тяжести Земли. При таком сопротивлении почти 100-

километровой толщи внешней каменной оболочки (перисферы) при-

ложенная снизу сила должна распространяться на значительно боль-

шую площадь, чем площадь приложенной силы (например, каплеоб-

разной массы всплывающего из недр под подошву перисферы разо-

гретого астенолита в гипотезах Ван-Беммелена-Артюшкова (1956,

1973). При этом должна быть выполнена огромная работа по подъему

массы каменной оболочки Земли площадью в тысячи квадратных ки-

лометров Отсюда становятся совершенно необъяснимы

«определяемые» геологами поднятия узких и протяженных хребтов,

небольших по площади блоков коры, крошечных изометрических воз-

вышенностей площадью 5-10 км

и одновременные опускания сосед-

них небольших участков земной коры, заложение вытянутых узких

впадин В этом плане уместно вспомнить, какие же существуют при-

знаки установления поднятий земной коры в современной геологии.

Зак. 13184

Найти эти признаки в геологической литературе дело непростое,

ибо факт существования поднятий земной коры, по существу, никем

никогда в геологии не обсуждался и не оспаривался со времен Ч. Лай-

еля, который в 1830 г. впервые обосновал этот процесс на примере

храма Сераписа близ Поццуоли, на берегу Неаполитанского залива

Поднятые на несколько метров выше уровня моря колонны храма,

изъеденные морскими организмами, свидетельствуют, что еще в неда-

леком прошлом они были погружены под уровень моря Лайель при-

водил этот пример как классический, иллюстрирующий, так сказать,

наглядно существование поднятий земной коры, и даже поместил ри-

сунок поврежденных мраморных колонн храма на обложке своей кни-

ги «Начала геологии» (1830). Однако внимательное изучение истории

этого храма и геологической обстановки, предшествовавшей его пер-

воначальному опусканию и последующему воздыманию, рисует иную

картину (Неймайер, 1897).

Первое упоминание о храме относится к 105 г. до н. э. В 205 г. н. э.,

т.е. 310 лет спустя, на нем не обнаруживалось никаких повреждений

Колонны храма были затем засыпаны на 3,5 м вулканическим пеплом,

осыпью и щебенкой, после чего побережье испытало погружение од-

новременно с общим продолжающимся в постплейстоцене эвстатиче-

ским подъемом уровня моря, что в сумме составило величину порядка

3,0 - 3,5 м В 1538 г. произошло извержение вулкана Монте-Нуово,

которое сопровождалось подъемом участка побережья с остатками

разрушенного к тому времени храма О том, что это были лишь мест-

ные явления, ограниченные небольшим прибрежным участком суши,

вызванные этим вулканическим извержением (напором магмы, изме-

нением объема пород, обводнением недр и др.), свидетельствуют опи-

сания очевидца извержения вулкана Монте-Нуово - Марко Антонио

Дельи Фалькони. Вот что он писал: «28 сентября в 12 часов 15 минут

пополудни у Поццуоли море высохло на протяжении 600 локтей. Жи-

тели города собирали рыбу, которая лежала на песке, и увозили ее це-

лыми возами . 29 сентября произошло извержение Монте-Нуово.

Земля опустилась на шесть локтей и выбросила столб воды» Замеча-

тельно, что Фалькони подчеркивает опускание побережья лишь у

Поццуоли. Никаких сведений об одновременном затоплении или осу-

шении берегов близ других поселений на берегу Неаполитанского за-

лива не приводится Однако, случись нечто подобное, Фалькони не-

пременно отметил бы это в своем пространном описании всех явле-

ний, сопутствующих извержению Монте-Нуово Это еще раз подчер-

кивает локальность движений земной коры на данном участке побе-

режья, тесно связанных с вулканической деятельностью Тем не менее

авторитет Лайеля был настолько высок, что до сих пор в учебниках

геологии можно найти ссылки на храм Поццуоли как «классический

пример, доказывающий» существование вертикальных поднятий суши

и в более широких масштабах.

Что же касается признаков поднятий, то в «Физической геологи»

И В Мушкетова, изданной в 1924 г., на с. 695 читаем «Признаки под-

нятий вообще считаются более ясными и надежными, нежели призна-

ки опусканий (?!)...».

Признаки поднятия или отрицательных перемещений берегов (для

континентальной суши достаточным индикатором поднятия считается

присутствие в разрезе конгломератов, красноцветов, наличие речных

террас. - В.О.)

1 Самый важный и убедительный признак отрицательного пере-

мещения заключается в положении и взаимном отношении так назы-

ваемых береговых линий и террас.

2 Коралловые постройки, если они выше уровня моря.

3 Присутствие эвапоритов

4. Увеличение мелей и пляжей.

5. Остатки доисторического человека.

6 Нивелировка

7. Антропогенный фактор

Так ли бесспорны перечисленные признаки поднятий, как это ут-

верждается

1 Террасы морского побережья могут отражать понижение уровня

океана вследствие увеличения емкости и глубины впадин, эвста-

тические колебания уровня моря могут возникать вследствие ма-

териковых оледенений и таяния этих ледников, обусловливаться

различными наклонами прибрежных блоков коры. Таким обра-

зом, террасы не являются «абсолютным признаком поднятия»

2. Коралловые постройки, образующиеся в морской воде, могут

оказаться выше уровня моря по тем же причинам, что изложены

в п. 1. Отдельные современные коралловые глыбы, известные на

островах Фиджи в Тихом океане, близ других побережий и на

барьерных рифах имеют, как правило, высоту не более 1,5 - 3,0 м

над уровнем моря. В одних случаях они были выброшены цуна-

ми или штормовыми волнами, в других - обнажились в результа-

те местных наклонов блоков коры

З.Эвапориты, представляющие собой соленосные отложения, ан-

гидриты и т.д., образуются в условиях преобладания испарения

над поступлением воды при слабом или отсутствующем погру-

жении дна мелководного бассейна, при медленно растущем или

убывающем в условиях теплого климата уровне моря.

4. Мели и пляжи увеличиваются и при отступлении моря вследст-

вие падения его уровня, например, в ходе увеличения емкости

бассейна из-за проседания дна, климатических факторов и др

(Каспийское море)

5. Остатки древних поселений, обмеление гаваней, осушение при-

станей также могут быть вызваны местным понижением уровня

моря (особенно в замкнутых бассейнах) или наклоном просе-

дающего блока коры, в результате чего море отступит в сторону

опускающейся части впадины (например, побережье Нидерлан-

дов). Таким образом, для решения вопроса необходимо обследо-

вать обширную площадь, чтобы установить границы опускающе-

гося края блока и поднимающегося другого его края - принцип

качельного эффекта: один край доски идет вниз, другой при этом

поднимается. Таким образом, неравномерное опускание жестко-

го блока может вызвать воздымание противоположного его края

6 Нивелировки позволяют судить лишь о местных относительных

перемещениях земной поверхности, причины которых часто за-

маскированы факторами, не поддающимися расшифровке, разде-

лению или учету (приливные взаимодействия, проседание грун-

та, отсутствие абсолютной системы отсчета и др.)

7. Локальные вздутия земной поверхности вследствие антропоген-

ного воздействия нас не интересуют.

В итоге мы не можем назвать ни одного бесспорного признака

поднятий из перечисленных И В. Мушкетовым

Легче всего, казалось бы, объяснить образование речных террас

поднятиями, что, собственно, и делается в литературе. И, безусловно,

не просто преодолеть это заблуждение, поняв, что знаменитые терра-

сы р Фрезер в Колумбии, рек Рейса, Линта и Рейна в Западной Евро-

пе, каньон Колорадо в Северной Америке и др. образовались не вслед-

ствие поднятия земной коры, а наоборот, благодаря росту относитель-

ной амплитуды остаточной возвышенности за счет прогрессивного

опускания прилегающих участков платформы, т.е. в результате пони-

жения базиса эрозии. В результате водные потоки все больше дрени-