25757-1 (707531), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Согласно расчетам Сорохтина, того железа, что поставлялось тогда рифтовыми зонами, хватило бы связать и больше кислорода, чем его вырабатывали синезеленые водоросли. Дело действительно было поставлено с очень большим размахом. О том свидетельствуют джеспилиты, или, иначе, железистые кварциты. Это руды, образовавшиеся большей частью в период 2,8—1,6 млрд. лет назад. Их еще называют полосчатыми железняками из-за того, что отложения окислов металла здесь чередуются с прослоями кремнезема (кварцита).

Наиболее крупные скопления джеспилитов хорошо известны: Курская магнитная аномалия, Кривой Рог. сть они и в Индии, Бразилии, Западной Австралии, Северной Америке, по всему свету. Самые древние найдены в районе Исуа на западном побережье Гренландии. Возраст — почти 3,8 млрд. лет.

В некоторых местах в джеспилитах находили остатки синбзеленых водорослей. Да и в Исуа присутствует графит. Хотя еще надо доказать, биологического ли происхождения тот углерод.

Наиболее крупные месторождения этих руд возникли около 2 млрд. лет назад. С той поры размеры таких залежей стали явно убывать. С точки зрения неомоби-лизма ничего загадочного в этом нет. С ростом ядра Земли сократилось количество железа в мантий, и рифты уже снабжали им океан похуже. А это также означало, что на поверхности Земли стал понемногу оставаться несвязанный кислород. О чем, кстати сказать, свидетельствуют исчезновение в рудных запасах уранинитов именно в это время и отложения на суше первых красноцве-тов. Помните, странная межа, появившаяся 2 млрд. лет назад? Теперь она, как видите, вполне объяснима. Как объяснимо появление эукариот, потребляющих кислород, рост его излишков в атмосфере и гидросфере — это еще один пресс, начавший давить на биоту: либо она «научится» нейтрализовать это ядовитое для большинства тогдашних организмов вещество, либо... Эукариоты обрели способность извлекать из него даже пользу.

Свободное железо исчезло из мантии ближе к концу протерозоя. Перестали действовать рифтовые механизмы связывания атмосферного кислорода. И в преддверье венда количество его на поверхности Земли стало быстро расти. В принципиально новых условиях существования население планеты не могло оставаться прежним. То есть опять именно изменения в работе ее плитового механизма поворачивали ход эволюции жизни.

— Этот очередной резкий геохимический рубеж в геологической истории Земли,— говорит Сорохтин,— самым радикальным образом изменил экологическую обстановку на ее поверхности... Наиболее эффективными оказались те формы жизни, у которых обмен был построен на реакциях обратного окисления органических веществ, синтезируемых растениями. Так, по-видимому, в конце протерозоя появились первые одноклеточные животные, а затем и многоклеточные.

Как видите, неомобилизм трактует события докемб-рия как взаимосвязанные, зависимые от глубинных процессов планеты и подчиненные единству земного действия. Метод оказывается универсальным и плодотворным, так как большинству кажущихся противоречивыми ситуаций, складывавшихся на протяжении миллиардов докембрийских лет, предлагаются вполне реалистичные объяснения.

Давайте попытаемся с помощью того же метода найти причины и кембрийского биологического взрыва, когда животные начали поголовно обзаводиться панцирями, раковинами и скелетами. Теперь мы в какой-то мере знаем, что ему предшествовало, и это должно облегчить задачу. Но сначала несколько забежим вперед, чтобы сделать еще одно необходимое отступление.

Прощальный рейс вокруг Европы заслуженного океанографического судна «Витязь» подходил к концу, когда один из пассажиров во время шторма сломал ребро. Его бросило на поручни межпалубного трапа. Пришлось зайти в Дувр. Пострадавшего отправили в больницу, там его уложили на несколько дней в постель, чтобы хорошенько обследовать. На «Витязе» решили ждать. И вот каждое утро пассажиры стали разбредаться кто куда.

Сорохтин любил гулять у моря—там, где поднимались уступами меловые скалы. От них, кажется, и произошло древнее название Британских островов — Альбион (по-латыни «альбус» — белый). Местами берег рассекали глубокие овраги. Их склоны обнажали разреаы слоев все того же писчего мела, отложившегося здесь в далекие времена. Сорохтин, несмотря на пронизывающий ветер, подолгу задерживался в оврагах.

— Олег, уйдем отсюда, холодно,— упрашивал его спутник.— Опять мы перепачкаемся в этом мелу.

А Сорохтин не спешил. Он всматривался в обнажения и размышлял о том, отчего именно здесь появилось такое скопление соединений кальция, когда в те же времена в других местах океана их явно недоставало.

По возвращении в Москву он поручил сотруднику своего отдела выяснить все, что удастся, об особом классе подводных гор — гайотах (Сорохтин заведует отделом тектоники литосферных плит в Институте океанологии АН СССР), а сам принялся изучать, как располагались материки 100 млн. лет назад. Ему хотелось проверить одну мысль.

...В годы второй мировой войны геолог Гарри Хесс, он тогда плавал в Тихом океане штурманом на американском транспорте «Кейп-Джонсон», проходя глубоководные участки, не выключал эхолот с самописцем, как это обычно делали на всех других судах, и открыл отдельно стоящие подводные горы с плоскими вершинами, о существовании которых никто тогда не подозревал. Хесс назвал свои горы гайотами, поскольку база, куда они возвращались после рейсов, носила имя Гайот-холл (по Другой версии горы названы в честь известного географа прошлого века Арнольда Гийо).

Будущий профессор Принстонского университета, теоретик морской геологии, занимавшийся происхождением океанской воды, Гарри Хесс сам дал и гипотезу возникновения обнаруженных им гор. Гайот — это потухший вулкан, вершина которого некогда поднималась над морской поверхностью в виде обычного острова. Со временем океанский прибой полностью размыл верщину, а опустившееся дно переместило усеченный конус на глубину.

В этой версии все выглядело настолько просто и естественно, что она просуществовала до наших дней. Возникал только вопрос: почему погружение оказалось столь глубоким — более 1 км?

Впрочем, в годы открытия гайотов в геологии еще господствовала фиксистская теория, из которой как раз и следовало, что земная кора — на суше ли, на море ли — знала только вертикальные перемещения.

Версия поначалу устроила и неомобилистов, поскольку, по их представлениям, морское дно, нарождающееся по оси срединно-океанических хребтов, заметно опускается, отодвигаясь к окраинам океана.

Но вот начались более детальные исследования гайотов. С их площадок глубоководными драгами брали крупные образцы пород для исследования. Позже горы бурили. Все они действительно оказались потухшими, размытыми вулканами, покрытыми сверху коралловыми рифами. Коралловые острова опустились на глубину, а их строители погибли. Но вот что удивительно. Произошло это у всех гайотов исключительно в меловое время (в альбском и сеноманском веках), то есть примерно 100 млн. лет назад.

Чем именно это время пришлось не по вкусу такому множеству кораллов?

Чарлз Дарвин еще в 1842 г. в книге «Строение и распределение коралловых рифов» высказал идею происхождения атоллов. Вулканические острова быстро обрастают рифами, если вода вокруг достаточно тепла. Потухший вулкан начинает медленно погружаться, со временем его вершина полностью исчезает под водой, а полипы продолжают тянуться к поверхности моря. Образуется лагуна, опоясанная рифом. Вулкан опускается все глубже. Кораллы тянутся вверх: чтобы не погибнуть, они беспрерывно надстраивают свой дом.

Эта идея Дарвина оказалась абсолютно верной. Окончательно она подтвердилась, когда ряд атбллов (ближе к нашим дням) «просветили» сейсмикой и просверлили скважинами. Оказалось, что коралловая тол-Ща, например, на атолле Бикини достигает многих сотен метров, ниже залегает изверженный базальт. Известно, что колонии полипов, строящих рифы, живут на глубине более 100 м. Значит, они в самом деле, как представлял себе это Дарвин, все время наращивают этаж! своего дома, поселившись на тонущем вулкане.

Что же случилось в альб-сеноманское время? Почему тогда морские строители, словно сговорившись, бросили привычное занятие? Этот вопрос стал главным в исследовании происхождения гайотов.

И тогда начались догадки.

«Теплолюбивые кораллы не выдержали наступившего на Земле похолодания». Но ни в альбе, ни в сеномане похолодания не было. Весь меловой период оставался на удивление теплым.

«Движение литосферных плит вынесло атоллы из тропической зоны в холодные воды». Реконструкции давнего расположения плит, выполненные в Институте океанологии АН СССР Л. П. Зоненшайном и Л. А. Са-востиным, показывают, что незадолго до сеномана почти все известные ныне гайоты располагались близ экватора.

«Вулканы погружались быстрее, чем надстраивались рифы». Тоже нет. Гайоты за год опускались на сотые доли миллиметра, а кораллы за то же время успевали набрать около сантиметра.

«Сеноманские кораллы на островах погибли из за быстрого наступления моря на сушу — из-за трансгрессии». Трансгрессия действительно была. Уровень воды морях 100 млн. лет назад поднялся, порой немного! отступая, на 300 м. Но происходило это плавно, для кораллов практически неощутимо.

Впрочем, именно мысль о трансгрессии как раз и дала толчок интересной гипотезе.

...Потоп был и вправду великим. Позднемеловая эпоха отмечена одной из наиболее крупных в истории Земли трансгрессий. Под водой оказались почти все низменности Европы, Северной Америки., И вообще, суши тогда заметно поубавилось.

Сорохтин заинтересовался этой трансгрессией по ряду причин. Среди них происхождение гайотов. Дело в том, что фиксисты тогда считали существование плосковершинных гор одним из доказательств своей правоты: мол, это прямое подтверждение исключительно вертикального погружения океанских впадин. А Сорохтин вывел формулы, из которых следовало, что погружение морского дна все-таки сочеталось с его горизонтальным перемещением. Вопрос о гайотах стал для него принципиальным.

Почему гибель строителей атоллов произошла именно в альбсеномане? Ведь в это же время такие же кораллы, населявшие мелководные акватории на затопленных участках материков, благоденствовали. Местами их рифы тянулись бесконечными барьерами. Неплохо жилось тогда и другим многочисленным обитателям шельфовых зон. О том поныне сохранились весьма впечатляющие свидетельства: мощные отложения писчего мела. Они известны в Южной Англии, в Северной Франции, в других местах. У нас в стране их наверняка приметил каждый, кто ездил из средней полосы на юг,— это меловые горы под Белгородом.

Кораллы крайне чувствительны к малейшим изменениям среды обитания. Вода должна быть теплой —не менее 20, но и не более 30°С. Достаточно соленой, но не чрезмерно. Они не переносят мутную воду, поэтому никогда не селятся вблизи устьев рек. Им нужен свет. Вернее, не столько им, сколько зооксантеллам — водорослям, обитающим в их тканях. Те снабжают клетки полипов кислородом, углеводами, аминокислотами (асами получают у хозяина углекислоту). Зооксантеллы не могут без солнечного света. Значит, и кораллам, строящим рифы, не жить на глубине. И уж без чего существование полипов совершенно немыслимо, так это без соединений кальция. На каждый квадратный метр колонии их требуется примерно килограмм в год. Иначе не из чего строить дом.

Однако именно с кальцием в альб-сеноманском океане было не совсем ладно. Существенную роль в его поставках играет речной сток, главным образом с континентальных равнин. Но ведь в те времена треть суши была затоплена! Подсчеты показывают, что карбоната кальция тогда поступало с материков по крайней мере раз в шесть меньше, чем сегодня.

Тем более странно, что при таком явном дефиците где-то нарастали массивные меловые слои и протяженные рифы — мощнейшие отложения именно карбоната кальция. Подобными щедротами не отличались даже эпохи, не испытывавшие в кальции недостатка.

Что же в меловом периоде помогало (или заставляло) осаждать известняки в отдельных местах буквально со сверхактивностью? В основном это происходило на затопленных зонах континентов. Конфигурация материков именно к том времени претерпела значительные изменения (так, по крайней мере, следует из неомобилистских реконструкций).

Существовавший длительное время суперматерик Пангея, который заключал в себе почти всю сушу Земли, стал дробиться. В результате этого в юрском периоде (180—160 млн. лет назад) начали образовываться Атлантический и Индийский океаны. Затем в мелу появились новые самостоятельные плиты с обособленными материками: Северо-Американская, Евразийская, Южнот Американская, Африканская. Австралия и Антарктида были еще едины, но от них успел отколоться Новозеландский микроконтинент. Индия отделилась от Африки отправилась в дрейф на северо-восток — к своему будущему азиатскому причалу. По северному краю древнего океана Тетис, омывавшего берега Индостана, возникла сложная система островных групп — архипелагов.

На земле в то время во много раз увеличилась общая протяженность береговых линий, шельфовых зон, площадь мелководных морей и заливов.

Но раз зеркало водной поверхности на планете стало обширнее, значит, Земля поглощала больше солнечных лучей. Это одна из причин очень теплого климата в меловом периоде (137—67 млн. лет назад). Особенно хорошо прогревались и освещались мелководья. Там на многие века установился режим, в высшей степени благоприятный для развития разных форм жизни. Меловой период, как известно, тоже отличается настоящий биологическим взрывом. Причем особенно плотно была заселены как раз мелководья.

Не менее важно, что большинство их оказалось в тропической засушливой зоне. Это означает отсутствие холодных сезонов и круглогодичное энергичное испарение воды.

Вот оно — наиважнейшее обстоятельство! Сильное, непрерывное испарение на большой площади мелководья Сорохтину представлялось подобным мощнейшему насосу, выкачивающему воду из глубин океана.

При таком «выкачивании» на мелководье неизбежно должна была увеличиваться концентрация солей, растворенных в морской воде, в том числе, конечно, и соединений кальция, То есть создавались условия, наиболее подходящие прежде всего для потребителей именно этих химических элементов.

Характеристики

Список файлов реферата