Глава 01. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ОБЩЕЙ ГЕОЛО (1119264), страница 2
Текст из файла (страница 2)
А. Вегенер по образованию был метеорологом и ему былиблизки представления о большом влиянии на механизмы перемещения воздушных масс иокеанических течений вращения Земли и приливных взаимодействий атмосферы игидросферы с Луной. Поэтому он предполагал, что и перемещения материков происходят подвлиянием ротационных сил и приливных взаимодействий Земли с Луной, т.е. благодаря чистовнешним воздействиям. Элементарная проверка расчетами показала, что подобныевоздействия на много порядков слабее тех сил, которые могли бы в действительностисместить с места материки.
Но весь парадокс ситуации состоял в том, что вместе сошибочным механизмом вегенеровской гипотезы “выплеснули из купели” и его совершенноправильные аргументы в пользу реальности самого факта существования дрейфа континентов- ведь ни один из его геологических аргументов так никогда и не был опровергнут.Не помогло идеям мобилизма и гипотезе дрейфа континентов и появление в 1928 г.работы известного геолога Артура Холмса, повторно высказавшего предположение осуществовании в недрах Земли конвективных течений, как тогда говорили, подкоровогосубстрата. В качестве источника энергии этих движений А. Холмс предложил рассматриватьраспад радиоактивных элементов.Если бы А.
Вегенер для объяснения дрейфа континентов воспользовался механизмомконвекции О. Фишера или А. Холмса, может быть, периода забвения идей мобилизма и небыло бы, а современная геологическая теория была бы создана лет на 30–40 раньше. Нопроизошло иначе, и для нового возрождения этих прогрессивных идей потребовалосьдлительное время, прежде чем накопились новые факты, не укладывавшиеся в устоявшиесяфиксистские представления, не только подтверждавшие факт существования дрейфаконтинентов, но и открывшие новое явление – раздвижение океанического дна.121.2. Разработка современной теории формирования литосферной оболочки ЗемлиБольшую роль в возрождении идей мобилизма и создания на их базе современнойгеологической теории сыграли палеомагнитные исследования на континентах.
Изучениемагнитных свойств горных пород показало, что породы, содержащие магнитные минералы,способны “запоминать” древнее магнитное поле Земли. Определение параметров этогополя по образцам пород с разных континентов привело известных физиков П. Блеккета и С.Ранкорна и других геофизиков в начале 60-х годов к интересному и чрезвычайно важномувыводу: с течением времени положение всех материков на поверхности Земли существенноменялось.
Но если расположить эти материки таким образом, чтобы их палеомагнитныеполюса позднего палеозоя совпали с современными географическими полюсами, тонеожиданно получалась реконструкция суперконтинента Пангея, модель которой впервыепостроил А. Вегенер еще за 25 лет до появления самих палеомагнитных данных.Однако главный вклад в теорию был получен только после проведенияширокомасштабных международных исследований геологического строения океанскогодна и связанных с ним полосчатых магнитных аномалий в 50–60-х годах. В те годы,особенно во время проведения исследований по программам Международногогеофизического года (1957 г.), были открыты полосчатые магнитные аномалии наокеаническом дне и крупнейшие подводные хребты, протянувшиеся по осевым зонаммолодых океанов и опоясавшие всю Землю непрерывной цепью длиной более 60 тыс.
км.Оказалось также, что по гребням этих срединно-океанических хребтов располагаютсяглубокие трещины растяжения – рифтовые зоны, из которых всегда извлекались толькосвежие и молодые базальты. Это наводило на мысль, что одновременно с движениямиконтинентов происходило обновление дна океанов. При этом одни океаны моглираскрываться, а другие, наоборот, сокращаться по площади. Возраст же дна всех безисключения океанов, судя по результатам драгирования донных пород, всегда оказывалсясравнительно молодым - не более 140–150 млн лет, тогда как средний возраст самихконтинентов обычно превышает 2,5 млрд лет.После проведения этих исследований старая гипотеза дрейфа континентов сталабыстро возрождаться, но уже на более высоком научном уровне.
В результате благодаряусилиям геофизиков и геологов разных стран мира, и прежде всего Г. Хесса, Р. Дитца, Дж.Вильсона, В. Моргана, К. Ле Пишона, Дж. Дьюи и др., эта гипотеза к концу 60-х годов ХХв. переросла в современную и стройную научную концепцию, получившую наименованиетеории тектоники литосферных плит (описание теории см. в гл. 7).Особенно большой вклад в ее создание внесли геофизики и геологи, занимавшиесяизучением строения и развития океанского дна.
Так, в 1961 и 1962 гг. американские ученыегеолог Г. Хесс и геофизик Р. Дитц повторно сформулировали основные идеи Фишера обобразовании океанической коры в срединно-океанических хребтах, о молодости ирасширении океанического дна, а также о погружении океанической коры в мантию Землив зонах сопряженных структур островных дуг и активных окраин континентов Андийскоготипа с глубоководными желобами.В 1963 г.
английские геофизики Ф. Вайн и Д. Мэтьюз высказали исключительносмелое предположение, что полосчатые магнитные аномалии на океаническом днепредставляют собой запись инверсий магнитного поля Земли в базальтах расширяющегосяокеанического дна, играющего роль природной “магнитной ленты” в гигантском“магнитофоне” Земли. На этом основании группа американских и французских геофизиков(Хейртцлер, Ле Пишон и др.) теоретически рассчитала возраст океанического дна.Оказалось, что практически по всем акваториям Мирового океана океаническое днообразовалось сравнительно недавно – только в кайнозойское и позднемезозойское время ичто возраст океанического дна закономерно увеличивается при удалении от гребнейсрединно-океанических хребтов.13В 1965 г.
канадский геолог Дж. Вильсон впервые обратил внимание на то, чтожесткая оболочка Земли, ее литосфера, разбита на ряд плит, оконтуренных тремя типамиграниц: рифтовыми зонами, зонами поддвига плит и трансформными (чисто сдвиговыми)разломами.В то же время известный английский геофизик Е. Буллард со своими коллегамивпервые использовал теорему Эйлера, описывающую движение фрагментов жесткойоболочки по поверхности сферы, и современную вычислительную технику для построенияколичественных реконструкций положения дрейфующих континентов в прошлыегеологические эпохи.В 1968 г. американский геофизик В. Морган и французский геофизик К. Ле Пишонвыделили наиболее крупные литосферные плиты и рассчитали параметры их движения поповерхности земного шара.
Тогда же американские сейсмологи Б. Айзекс, Дж. Оливье и Л.Сайкс показали, что сейсмичность Земли, как правило, концентрируется вдоль границлитосферных плит и полностью определяется их взаимными перемещениями по земнойповерхности.В 1970 г. английские геологи Дж. Дьюи и Дж. Берд впервые рассмотрели с точкизрения новой теории развитие геосинклинального процесса, происхождение складчатостигорных пород и возникновение горных поясов Земли. Им принадлежит разработканескольких геодинамических моделей развития активных континентальных окраин и зонколлизии континентов. С этих же позиций японский геолог А.
Миясиро изучил условияобразования и проявления регионального метаморфизма пород и осадков в зонах поддвигаплит. Другой японский геофизик, С. Уеда, подробно изучил механизмы погруженияокеанических литосферных плит в мантию в зонах поддвига плит (в зонах субдукции).Английский геолог Р. Силлитое, обобщив многочисленные данные по распространениюрудных полезных ископаемых, пришел к заключению, что многие из них формируютсятолько над зонами поддвига плит. При этом он обнаружил четкую зональность враспределении рудных элементов в зависимости от их подвижности: легкоподвижныерудные компоненты обычно концентрируются ближе к глубоководным желобам, т.е.выносятся на поверхность еще в начале зоны поддвига плит, тогда как менее подвижные иболее тугоплавкие элементы и соединения концентрируются на большем удалении отберега океана, т.е.
выносятся с больших глубин из зон поддвига плит. Следует такжеотметить фундаментальную работу А. Митчелла и М. Гарсона, рассмотревших с точкизрения тектоники литосферных плит глобальные тектонические позиции многих изминеральных месторождений.1.3. Вклад российских ученых в развитие теории тектоникилитосферных плит и глобальной геодинамикиВ СССР восприятие новых идей в геологии происходило с большими трудностями.Объясняется это несколькими причинами.
Во-первых, возможно, тем, что Советский Союзс его необъятными просторами почти целиком расположен на континентальной коре иглавные усилия советских геологов были направлены на изучение строения территориистраны, а не на выяснение проблем происхождения коры. Такой подход выработал исоответствующее “континенталистское” мышление, при котором континентальная корапринималась за первичное образование, а океаническая - за вторичное, производноеобразование (отсюда и возникновение популярной в свое время гипотезы Тетяева –Белоусова океанизации или базификации земной коры).Второй причиной, по-видимому, является то, что в первой половине ХХ в. в СССРсформировалась сильная геологическая школа, в которой получила широкое развитие ипрактически всеобщее признание классическая форма геосинклинального учения.
Согласноэтому учению, полный цикл развития земной коры происходит как бы “in situ”, в рамкахотдельных блоков коры со строго фиксированным пространством и без значительных14горизонтальных перемещений отдельных фрагментов коры и материков в целом. Но такойподход, к тому же ограниченный теоретическими рамками геосинклинального учения,способствовал выработке и соответствующего “фиксистского” мировоззрения у многихсоветских геологов, а это, естественно, сильно затрудняло восприятие новых мобилистскихидей.В качестве третьей, но далеко не последней причины существенного отставанияСоветского Союза от мирового уровня развития геологических наук в 70–80-е годы ХХстолетия следовало бы упомянуть административно-командный и авторитарный принципуправления наукой.
Обстоятельства же сложились так, что во главе управления советскойгеологии долгое время находились руководители, негативно относившиеся к новыммобилистским идеям и особенно к созданной в середине 60-х годов новой геологическойтеории – тектонике литосферных плит. Естественно, что такое отношение к новому немогло не сказаться отрицательным образом на общем уровне развития геологических наукв нашей стране. По этому поводу вспоминается такой случай. В 1971 г. один из авторовданной монографии (О.Г.