Орленок В.В. История океанизации Земли

Подождите немного. Документ загружается.

ровали страну, отмечая свой путь в глубь возвышенности террасами в

твердых породах.

Красноцветы же и конгломераты, перерывы в седиментации указы-

вают только на то, что область была сушей или располагалась по со-

седству с ней. Тем не менее в геологии издавна стремятся по этим

признакам «устанавливать» поднятия земной коры. На самом деле мы

с большим правом можем констатировать их как области, отстающие

в опускании и поэтому представляющие собой остаточные возвышен-

ности. Эти возвышенности и будут поставлять красноцветы и конгло-

мераты, а их размыв обозначит перерыв в седиментации и стратигра-

фическое несогласие

Следует также специально остановиться на вопросе так называе-

мых «постгляциальных поднятиях», якобы регистрируемых в Фенно-

скандии, на островах Арктики и в Северной Америке и широко ис-

пользуемых для оценки вязкости астеносферы Считается (хотя и без

должных оснований), что позднеплейстоценовые ледники, имевшие

толщину 2 - 3 км (подобно современным ледникам Гренландии и Ан-

тарктиды), своей тяжестью вдавили в астеносферу кристаллические

щиты Скандинавии и Северной Америки После деградации ледников

(10 тыс. лет назад) освободившиеся области в результате вязкого по-

следействия якобы стали испытывать поднятие, амплитуда которого в

настоящее время достигла, например, в Фенноскандии, более 200 м.

Однако толщина каменной оболочки, имеющей среднюю плотность

3,5 г/см

, под щитами составляет примерно 100 км Вес трех километ-

ров призмы льда плотностью 0,917 г/см

составит менее 1% от веса

подстилаемой оболочки Следовательно, ни о какой изостазии не мо-

жет быть и речи Ледник, который к тому же не представляет собой

сплошного покрова одинаковой мощности (см. данные по Гренлан-

дии, Антарктиде, островам Арктики), в лучшем случае мог увеличить

сжатие первых сотен метров подстилающих осадочных и метаморфи-

ческих пород. При средней их пористости n = 1% величина сжатия

составит всего 10 м для толщи мощностью 1000 м С глубиной давле-

ние нагрузки уменьшается Поэтому ожидать распространения давле-

ния на глубину до 20 километров и более, очевидно, не приходится С

другой стороны, по данным сейсмологии, астеносфера под Канадским

и Скандинавским щитами отсутствует. Следовательно, поднятие этих

областей, фиксируемое террасами, если оно действительно имеет ме-

сто, обусловлено эндогенными причинами, а не перераспределением

тонкой пленки льда на поверхность.

Удивительной особенностью рассмотренных гипотез является то,

что каждая из них, беря за основу какое-то одно, действительно суще-

ствующее, но, как правило, локализованное явление, придает ему не-

оправданно универсальное значение, оставляя без внимания противо-

речащие этому факты или возможность другого объяснения этого яв-

ления Отсюда ошибочная исходная посылка замыкает круг ложных

построений при дальнейшей разработке концепции. Исследователи

видят слабость концепций, видят невозможность их объединения и,

прикрываясь суждениями об исключительной сложности процессов

эволюции Земли, по существу, признают невозможность создания об-

щеприемлемой единой теории. Однако, как отмечал великий Ньютон,

«природа проста и не роскошествует излишними причинами». Выход

из создавшегося «кризиса идей» лежит в решительном пересмотре ис-

ходных материалов и ставших привычными представлений о подняти-

ях, изостазии, различиях в структуре коры под океанами, континента-

ми ит. д., поскольку они ничего не объясняют, так как имеются серь-

езные основания предполагать их отсутствие в природе как таковых.

1.2. Исторические свидетельства наступления океана на сушу

Когда римские гоплиты вышли на побережье Северного моря, они

увидели, как громадные волны прилива беспрепятственно катятся в

глубь прилежащей необозримой равнины. При этом плоская низмен-

ная суша заливалась на десятки километров вокруг. Обитавшее здесь

убогое племя фризов устроило свои поселения на искусственно насы-

панных холмах, вершины которых на 1,5 - 2 м поднимались над греб-

нями самых больших волн. Эти холмы-убежища (по-фризски - терпы)

были первыми защитными сооружениями, которые человек 2000 лет

назад начал создавать, спасаясь от наступающего океана. В период

римской экспансии число заселенных терпов в Нидерландах достигало

1250.

Приморская низменность Северной Европы - не единственная на

Земле территория, где люди с незапамятных времен противоборствуют

наступлению океана. Холмы-убежища известны на юге Индии, в дель-

тах Ганга и Брахмапутры, в Северной Америке по течению рек Огайо

и Миссисипи, на юге Китая, в Японии Археологические раскопки по-

казывают, что люди селились на прибрежных низменностях названных

районов с незапамятных времен - более 6000 тыс. лет назад. Возводить

же холмы спасения и дамбы они начали значительно позже - где-то

2000 тыс. лет назад. Значит, эти районы длительное время не подвер-

гались затоплению. Экспансия океана становится здесь наиболее ощу-

тимой лишь в начале нашей эры

Римляне были первыми, кто приступил к планомерному строитель-

ству защитных дамб в Нидерландах Это были знаменитые римские

дороги, которые возводились вдоль речных русел. Полотно дорог

поднималось на несколько метров и одновременно служило защитой

от разливов рек.

Первые в мире дамбы, возведенные с целью защиты от наступаю-

щего океана, были построены в VII веке голландцами на побережье

Северного моря К концу XIII века уже треть территории страны ле-

жала ниже уровня моря, и если бы не дамбы, она стала бы добычей

океана

Сегодня прибрежные дамбы в Нидерландах имеют протяженность

1800 км и защищают от затопления около половины площади страны

с населением более 10 млн. человек, в том числе такие города, как Ам-

стердам, Роттердам, Гаага и многие другие.

В начале XII века интенсивное строительство дамб начинается на

североморском побережье Германии Драматическое напряжение мо-

мента, когда море все чаще и чаще вторгалось на прибрежные низ-

менности страны, нашло отражение в собрании северогерманских за-

конов, изданных в «Саксонском зерцало» в 1230 г Там, в частности,

записано: «Кто не хочет строить плотину, тому нет места за

плотиной».

Балтийское побережье в пределах Польши и России между Вислой

и Неманом во многих местах также отгорожено от моря дамбами Во

Франции в XVIII веке были возведены морские дамбы на побережье

Бискайского залива между Луарой и Жирондой.

В Италии продолжается затопление Венеции, расположенной на

островах в середине мелководной лагуны. Море наступает на город с

такой скоростью, что если не будут предприняты защитные меры, то

через 25 - 30 лет на его месте будут гулять морские волны

Из приведенных (далеко не полных) примеров видно, что почти все

приморские государства Европы сегодня вынуждены предпринимать

серьезные усилия, чтобы защитить от затопления океаном обширные

территории своих земель, включая крупные центры цивилизации. Не-

которые из них ведут эту борьбу на протяжении сотен и даже тысяч

Но это примеры в целом успешной борьбы человека с наступлени-

ем океана. Однако история хранит немало драматических свиде-

тельств, когда люди вынуждены были покидать свои цветущие города,

поглощаемые морем. Лишь в последние десятилетия стали ясны мас-

штабы этого явления - они оказались грандиозными. Затонувшие го-

рода обнаружены близ побережья Черного, Азовского, Каспийского,

Северного, Средиземного морей. Древние поселения людей известны

на ныне затопленном шельфе почти всех океанов. Только в пределах

Средиземного моря археологами установлено не менее 35 крупных

античных-городов, лежащих ныне под водой на глубинах 4-10 метров

и более. Особенно много затонувших поселений обнаружено у берегов

Греции и островов Эгейского моря. Большая часть исчезнувших цен-

тров античной цивилизации затапливалась постепенно Однако сохра-

нились исторические записи о катастрофических явлениях, сопровож-

давшихся быстрыми опусканиями побережья вместе с городами. Од-

ним из таких примеров является легендарная Атлантида, погибшая в

результате взрыва и извержения вулкана Санторин в Эгейском море

около 3500 лет назад.

Если же обратиться к временам не столь отдаленным, то в конце

XVI века англичане с ужасом наблюдали, как уходил под воду мор-

ской порт, церкви, ратуша и сотни домов древнего города Дан-вича.

На южном побережье Англии полностью ушел под воду другой город

- Оруэл. Теперь море подбирается к старинному городу Гарвичу В

1665 году море поглотило часть домов и порт города Брайтон, а спус-

тя столетие он навсегда исчез с географической карты Англии Подоб-

ные примеры для других районов побережий океана можно было бы

продолжить

Каковы же закономерности океанской экспансии? На Земле еже-

годно происходит более 100 тыс. землетрясений и действуют 817 ак-

тивных вулканов. Так вот, подавляющая часть землетрясений, как и

вулканизма, приходится на прибрежные районы Тихого океана и цепи

островных дуг - таких, как Зондская в Индийском океане, Антильская

и Южно-Сандвичева - в Атлантике и др. Меньше всего землетрясений

и вулканизма регистрируется по берегам Атлантического, Индийского

и Северного Ледовитого океанов Сейсмическая активность приуроче-

на главным образом к срединным областям этих океанов, где возвы-

шаются гигантские подводные хребты Каждое извержение или земле-

трясение чаще всего сопровождается опусканием окраины континента

и дна Это области быстро текущих катастрофических процессов

Но имеются на Земле такие области, где колебания земной коры

происходят относительно медленно, без землетрясений, но тем не ме-

нее также приводят к опусканию прибрежных земель и затоплению их

океаном Скорость опусканий составляет 2-4 мм в год Наиболее ин-

тенсивно погружаются приустьевые побережья крупных рек - таких,

как Миссисипи, Амазонка, Инд, Ганг и др В устье р. По на юге Фран-

ции побережье опускается со скоростью 100 мм в год В известных

уже нам Нидерландах вековое опускание прибрежной суши идет со

скоростью 3,0 - 6,0 мм/год. Катастрофически опускается земля под

Токио - до 180 мм в год Сегодня уже 20% территории города нахо-

дится ниже уровня моря и отгорожено от воды дамбами. Восточный

берег Англии погружается со скоростью 9 мм/год, устье Рейна - 2,7

мм/год Однако самые интенсивные скорости погружений зафиксиро-

ваны на побережье Мексиканского залива в штате Техас - 500 мм/год

В результате здесь площадь земель, затапливаемых высокими прили-

вами и штормовыми нагонами, год от года увеличивается Лишь не-

большая часть, всего 9% всех побережий, относительно стабильна, а

такие районы, как побережье Канады, Скандинавии, Мадагаскара, Бра-

зилии, запада Индостана и Индонезии, испытывают небольшие воз-

дымания со скоростью 2 - 4 мм в год

Таким образом, устойчивых материковых окраин почти нет Боль-

шая их часть испытывает опускание Многие прибрежные города ан-

тичности и даже средневековья либо затонули, либо полузатоплены

Немало городов опоясано сегодня защитными дамбами Следует отме-

тить, что в ряде случаев ускорение опускания городов (например, То-

кио) обусловлено техногенным фактором - откачкой подземных вод,

нефти, газа, осушительными работами и т.д.

1.3. География океанизации

Люди давно хотели понять причины происходящих на Земле ката-

строфических явлений Страх перед неведомыми силами природы по-

рождал в прошлом мистику и суеверия Много неясного в этом вопро-

се сохраняется и сегодня

Сотни разрушенных и затопленных городов, десятки тысяч погиб-

ших, миллионы обездоленных и оставленных без крова людей только

за последнее столетие Все это походит на необъявленную войну, ко-

торую ведет Природа против своего высшего создания

Настала пора разобраться - что же происходит на Земле и с чем че-

ловечество еще может столкнуться в будущем

Для начала посмотрим, каковы закономерности в географии при-

родных катастроф и чем они сопровождаются

Мы видели, что большинство стихийных бедствий происходит на

побережьях морей и океанов. При этом источником их являются либо

циклонические атмосферные явления - сильные шторма, ураганы, ли-

бо землетрясения и вулканические извержения. Что касается Циклони-

ческой деятельности и вызванных ими наводнений, то имеется доста-

точно геологических свидетельств, указывающих, что 3-4 тыс. лет

назад во многих районах их современной активности эти явления от-

сутствовали или были выражены очень слабо. Территории же, под-

верженные землетрясениям и вулканизму, при тщательных исследова-

ниях обнаруживают несомненные признаки периодической действен-

ности этих процессов здесь и в далеком прошлом. Нередко длитель-

ность существования подобной динамичности земной коры охватыва-

ет промежутки времени в десятки, сотни тысяч и даже миллионы лет

Зоны относительно медленного, но неуклонного затопления, как

правило, не сопровождаются параксизмами вулканизма и землетрясе-

ний. И наоборот: там, где последние развиты, преобладающим видом

движения является опускание, которое происходит очень быстро, ино-

гда в течение нескольких секунд. Затем какой-то период покой и вновь

быстрое опускание. Дискретность и интенсивность динамики процесса

делает эти районы наиболее опасными и ненадежными.

География и закономерности распределения на поверхности Земли

всех этих процессов в настоящее время хорошо изучены.

Согласно сводке советского ученого-вулканолога В.И. Влодавца,

на земном шаре в настоящее время имеется 817 активных вулканов.

Характер их расположения показан на рис. 1. Как видно из карты,

большинство действующих вулканов приурочено к границе континент

- океан Причем наиболее сильным вулканизмом характеризуется пе-

риферия Тихого океана. Здесь сосредоточено более половины всех из-

вестных вулканов, которые действовали в историческое время, т е по-

следние 5-6 тыс. лет. На долю континентов приходится всего 3% ак-

тивных вулканов Вторая крупная зона вулканизма прослеживается на

дне всех океанов и приурочена к гигантской системе подводных риф-

товых хребтов Эти хребты высотой 4 - 5 км и шириной в несколько

сот километров имеют протяженность 60 тыс. километров и были

открыты совсем недавно - в конце 50-х - начале 60-х годов нашего

столетия (рис. 2). В сводовой части почти всех этих хребтов имеется

глубокая узкая трещина, названная рифтом. Отсюда и общее название

хребтов - рифтовые Именно к рифтовой трещине приурочено

Р>ноиы «ей<т»,»ш». «/,«.о.

Ha»6o*tt

активные ккстсуюшие

AKriiUUC «ужины

о Ишаидкя'

. .ЛСтЛл/р

Mjff

Им (»6р.д.м(

MuoxiIf

1Рвв«« I

'«"«•и I

Рис 1 Карта современного вулканизма Земли (по Влодавцу. 1973)

большинство подводных вулканов Вот эти две области - периферия

Тихого океана и подводные рифтовые хребты - на протяжении по-

следних миллионов лет являлись главными вулканическими провин-

циями земного шара Эта закономерность сохраняется и в настоящее

время Кроме этих двух областей на Земле четко выделяются еще две

вулканические зоны, правда, несколько меньшие по протяженности,

но с весьма активным проявлением вулканизма Это дугообразные це-

почки островов вдоль западной окраины Атлантического океана - Ан-

тильская и Южно-Сандвичева и на востоке Индийского океана - Зонд-

ская островная дуга.

Вторая зона приходится на Средиземноморье и Малую Азию. Из

внутриконтинентальных вулканов наиболее значительны вулканы в

Восточной Африке Здесь, в частности, находится знаменитый вулкан

Килиманджаро Его высота составляет 5895 м

По расчетам исследователя E K Мархинина, только вулканы ост-

ровных дуг, имеющих протяженность более 30 тыс. км, ежегодно вы-

брасывают из недр Земли около 3 млрд тонн магматического мате-

риала, пепла, газов и воды Примерно столько же, по нашим оценкам,

дают рифтовые хребты и вулканы континентальной окраины Тихого

океана и отдельные внутриматериковые вулканы Таким образом, еже-

годно на поверхность Земли в настоящее время поступает почти 10

млрд тонн вулканического материала

Изучение возраста вулканических пород в рифтовых хребтах и по

периферии океанов показало, что эти области проявляют вулканиче-

скую активность на протяжении последних 5-10 млн лет Гигантские

размеры хребтов отражают, по всей вероятности, какой-то общеплане-

тарный характер процессов в недрах Земли Приуроченность же вул-

канизма к океаническим областям служит указанием на взаимосвязь

этого процесса с формированием впадин океанов

Этот вывод подтверждается при рассмотрении закономерностей

распределения очагов землетрясений на Земле (рис. 3) Здесь мы ви-

дим ту же закономерность, что и у вулканизма Основные районы

сейсмической активности располагаются кольцом вокруг периферии

Тихого океана, а также вдоль островных дуг. Внутри континентов

сильные землетрясения происходят в Средиземноморье и Южной час-

ти Азиатского материка Вместе с тем заметно выделяется область

внутриокеанических рифтовых хребтов Большинство регистрируемых

здесь землетрясений происходит в рифте или в его окрестностях.

Карта сейсмической активности Земли (по Barazang

and Dorman. 1969)