25757-1 (707531), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

-смятые слои осадочных пород, общая толщина которых может быть и 8 и 15 км. Осадочных отложений подобной мощности не существует ни на поверхности, ни в недрах срединно-океанических хребтов.

На материках есть также горные системы, где все пласты сильно смещены. Таковы, например, Скалистые горы на западе США. Там большие глыбы земной коры, запрокинутые кверху вдоль линии крупного разлома, кажутся разбросанными и вздыбленными. И у этих сооружений мало общего с гигантами подводного царства.

По своему строению глобальная система срединно-океанических хребтов — совершенно самостоятельный и принципиально иной тип подвижных поясов Земли.

Глубоководным бурением установили возраст океанского ложа. Никаких неведомых геологам пород не обнаружили. Там постоянно встречались широко распространенные на материках известковоглинистые и кремнистые отложения, а близ подводных вулканов — туф. Все это показывало, что процессы образования осадочных пород едины для всей планеты. Но вот толщина осадочного чехла оказалась совершенно неожиданной. Она убывала по мере приближения к гребню срединного хребта и там сходила на нет. Точно так же убывал и возраст донных отложений. Лишь на значительном удалении от хребта (причем вполне симметрично, в обе стороны) находились отложения, образовавшиеся приблизительно 100 млн. лет назад. Еще дальше, совсем уж на окраинах океанов, попадались горные породы в 1,5 раза старше. Ничего древнее их в пробуренных скважинах не оказалось.

В океанской коре не обнаружили ничего похожего на гранитный слой. Его здесь просто не существует. Ниже осадочных пород (там, где они есть) начинается базальтовый фундамент. Правда, без резкого перехода. До некоторой глубины осадочные отложения еще чередуются с базальтами.

Сейсмическим зондированием удалось подтвердить» что существуют два типа земной коры (об этом говорил еще Вегенер) — океанская и континентальная. Толщина последней в среднем 35—40 км, в районах высоких гор — вдвое больше. Она трехслойная: внизу — наиболее плотные горные породы типа базальта, выше — гранитного типа, наконец — мощные осадочные пласты. Кора океанская значительно тоньше — всего 5—7 км. Гранитного слоя нет и в помине.

Так подтвердилось предположение, что на месте океанов никогда не было континентов и что рассказы об утонувших материках вроде Атлантиды — не более чем красивый миф.

Однако продолжим о срединно-океанических хребтах. Почти по всей их протяженности вдоль оси обнаружили глубокое ущелье. Прежде о нем не знали. Местами ущелье сужается километров до пятнадцати или становится вдвое шире. С боков его обрамляют высокие горные уступы. А дно лежит на большой глубине — от 3 до 4 км.

Оно нисколько не походит на глубоководные желоба. Те имеют дугообразную форму, а это вытянулось по прямой. У тех дно спокойное, здесь торчат скалистые пики и масса других неровностей.

Ущелье назвали рифтом, К нему приурочено множество несильных землетрясений, очаги которых находятся не глубже 20 км.

Кстати, рифты известны и на суше. Хотя, конечно, далеко не такой протяженности. Кто не слышал о Байкале! Это часть протяженной цепи опущенных блоков земной коры. Десятки миллионов лет назад здесь еще лежала большая всхолмленная равнина. Но затем ее рассекли продольные трещины, отчего и образовалась серия провалов. Самый большой из них стал байкальской впадиной — рифтом.

Его раздвижение продолжается и поныне. Чему, разумеется, сопутствуют землетрясения. Их очаги тоже чаще находятся не под окружающими горами, а под самой впадиной. Дело в том, что плоскости разломов, породивших провал, наклонно уходят под него, и именно там происходят смещения коры. Трещины достигают мантии Земли, по ним когда-то поднималась магма. Иными словами, рифт — это своеобразная медленно расширяющаяся расщелина, проникающая в недра планеты до ее подкоровых глубин.

Байкальский рифт — не единственный на материках. Впадина, по которой протекает Рейн, тоже рифт. В этой впадине уместились такие большие города, как Майнц, Мангейм, Страсбург, Фрайбург. По ее краям возвышаются со стороны ФРГ хребед Шварцвальда, а с французской— Вогезы. В этой ограниченной разломами сравнительно молодой долине с глубины поднимается повышенный поток тепла.

Но самая могучая система континентальных рифтов в босточной Африке. Она тянется от Красного моря и Аденского залива через территории тринадцати государств вплоть до низовий южной реки Замбези. Здесь расположились крупнейшие озера — Рудольф, Киву, Рук-ви, Танганьика, Ньяса. Конечно, это не щель в буквальном смысле слова («рифт» — по-английски щель). Таковой ее можно считать только на фоне широкого припод-нятбго пространства, раскинувшегося вокруг. Поэтому о рифтах правильнее говорить как о прерывистой полосе сравнительно узких понижений с отвесными бортами.

На дне африканских рифтов — нагромождение раздробленных глыб коры и небольших горных пород. Местами там встречаются конусы вулканов, на склонах которых видны потоки застывшей лавы.

Этими долинами рассечен очень древний фундамент, составляющий как бы ядро Африканского материка. И рассечен «совсем недавно» — не более 30 млн. лет назад. Эти рифты тоже довольно молоды.

Их сейсмическая активность хорошо известна. Особенно часты слабые толчки (порой до тысячи в месяц), но случаются, хотя и редко, серьезные землетрясения. Все очаги располагаются опять-таки не глубже 40 км — достаточно близко от поверхности. Причем смещения подземных пластов направлены поперек простирания рифтов, из чего следует, что кора в этих местах испытывает явное растяжение.

Но действительно ли осевые долины океанских хребтов — аналоги континентальных рифтов?

Срединно-Атлантический хребет включает в себя Исландию. В сущности, эта часть суши — не что иное, как океанское дно, поднявшееся над водной поверхностью. Остров пересекает центральная впадина, которая служит продолжением подводных осевых долин. Ее, так же как рейнский и байкальский рифты, ограничивают с боков глубокие разломы. С ней связаны все исландские землетрясения. На острове около 150 вулканов. Большинство их тянется рядами вдоль крупных трещин земной коры. Тут же бьют многочисленные горячие источники и фонтанируют знаменитые гейзеры. Кору в Исландии явно рвет какое-то растяжение. А возраст всех геологических сооружений и здесь не превышает нескольких десятков миллионов лет.

Сходство несомненное. Правда, байкальская и рейнская впадины держатся особняком. Но зато другие их материковые подобия в ряде мест все-таки стыкуются с океанскими осевыми долинами. В частности, индийская ветвь срединно-океанических хребтов, миновав Аденский залив, буквально упирается в побережье, откуда уходят в глубь континента рифты Восточной Африки. Так что же, они уходят как продолжение подводных ущелий или такое сочленение — чистая случайность?

Рифты материка и похожи на океанские, и отличны от них. И те и другие высокосейсмичны. И там и тут существуют вулканы, параллельные трещины, разрывное растяжение, а на неровном дне громоздятся приподнятые и опущенные блоки. Но у одних кора тонкая, океанская. У других—мощная, континентальная, сложенная внушительными осадочными отложениями в сочетании со слоями гранитного и базальтового типов.

И еще одно несомненно: рифты — это такие щели, через которые глубинное вещество, недра коры и поверхность планеты сообщаются друг с другом.

Все вновь открытое было настолько близко тому, о чем в свое время говорили ранние мобилисты, что о них не могли не вспомнить. 60-е гг. Вспышка бурного интереса к возрожденным идеям. Множество публикаций. Мобилизм не только воскрешают, но (и это главное) дополняют, развивают, совершенствуют.

Сейсмологи обнаружили, что океанская кора и слои под ней — примерно до глубины 70 км — отличаются жесткостью; только ниже простираются размягченные пластичные породы. И место действия горизонтальных мантийных течений переносится под эту очень толстую оболочку — литосферу. В новой модели перемещается уже не одна тонкая океанская кора, а вся литосфера. Это она раздвигается в рифтах и погружается в желобах.

А вот еще дополнение: осадки на глубоководном дне увлекаются под континенты, где «гранитизируются» и пополняют собой материковые глыбы.

Разрастанием океанского дна правдоподобно объясняется очень многое. Параллелизм атлантических берегов — они медленно удаляются друг от друга, будучи краями одной трещины, некогда распоровшей прамате-рик. Осевое положение срединно-атлантических хребтов — оно естественно, коль скоро кора в рифтовых долинах наращивается симметрично в обе стороны. Неосевое положение Восточно-Тихоокеанского поднятия — тоже понятно, раз американские континенты вот уже примерно 160 млн. лет движутся ему навстречу, все больше перекрывая восточное крыло вновь образующегося здесь дна.

Убедительное толкование получают и другие важные явления природы. Неглубокие землетрясения и вулканизм рифтовых зон вызваны раздвижением еще тонких плит и внедрением размягченного вещества верхней мантии в образовавшиеся трещины. Сравнительная молодость и маломощность осадочного чехла в океане — результат непрерывного поступательного движения дна и погружения его в мантию в районах желобов. Вроде бы понятно, отчего эти протяженные впадины представляют собой настоящие бездны — ведь рядом находятся нисходящие (охладившиеся) ветви конвективных течений.

Геофизики уже давно именно в тех местах отмечали землетрясения с очагами на очень большой глубине — до 700 км. Вопрос о причине подобных толчков оставался открытым. Новая концепция и на него предлагает ответ, эти подвижки связаны с заталкиванием края океанской коры в верхнюю мантию (позже процесс был назван субдукцией).

Согласитесь, новой теории нельзя отказать в стройности. Она комплексна и основана на принципе замкнутых циклов, могущих повторяться. Более того, удивительно современна, поскольку опирается на идеи саморегуляции и автоматизма: непрерывное обновление океанской коры происходит одновременно с переработкой ее отмирающих участков.

Между прочим, на аналогичных замкнутых циклах обмена веществом построены взаимоотношения воздушной оболочки нашей планеты с океанами. На том же держатся все сложные экологические превращения в биосфере. И если считать, что живая природа — порождение неживой, то вполне естественно допустить, что она воспользовалась не только материалами последней, но и хотя бы самым общим принципом безотходной технологии их переработки. Принцип же этот наиболее рационален. Может, вечное воспроизводство, присущее биосфере, не что-то уникальное, а, напротив, закономерное продолжение всеобщего геологического процесса?

Однако вернемся к деталям неомобилизма. Обойденный предшественниками вопрос о происхождении воды в океане разрешил профессор Принстонского университета Гарри Хесс, предложив довольно оригинальный механизм.

Хесс, интересовавшийся не только морской геологией, но и составом верхней мантии, пришел к выводу, что она сложена перидотитом. Лабораторными исследованиями было установлено: в перидотите сейсмические волны распространяются с той же скоростью, что и в мантии Земли.

У этой тяжелой породы есть примечательное свойство. Содержащийся в ней оливин, соединяясь с водой при температуре около +500°С, образует серпентин (зеленый с прожилками минерал, что слагает поделочный камень, прозванный уральскими умельцами змеевиком). Так вот, при повторном-нагреве серпентин выделяет воду и вновь превращается в оливин, восстанавливая тем самым прежнюю плотность перидотита.

Зная, сколь часто серпентиниты обнаруживали близ рифтовых долин, Хесс заключил, что эта порода появляется после того, как перидотит, поднимающийся здесь все ближе к поверхности дна, проходит, остывая, пятисотградусную полосу и взаимодействует с перегретым паром, выделяющимся из мантии. А когда океанская кора после долгого путешествия оказывается над нисходящей ветвью конвективного потока и, погружаясь в мантию, нагревается до той же температуры, то происходит обратная реакция. Высвободившаяся при этом влага поднимается на поверхность. Процесс идет издревле. Он-то поначалу и забирал большую часть выделявшегося пара на строительство океанской коры, а потом наполнял водой океаны. Потому-то вода в них стара, а постоянно обновляющееся дно вечно молодо.

Но было бы ошибкой думать, будто неомобилизм свелся лишь к возрождению гипотез Вегенера и Фишера, оснащенных механизмом Холмса, дополнениями Хесса и других. Он дал импульс теоретическим разработкам, а впоследствии и целому потоку чрезвычайно важных исследований, поднявших геологическую науку на более высокую ступень.

Канадского профессора Дж. Тьюзо Вильсона из Торонтского университета интересовала сейсмичность глубоководья. А также разломы земной коры. Он увидел в них не частные случаи, а отражение глобальной закономерности. По его мнению, большинство ныне активных зон на планете (рифты, желоба, молодые горные системы) связаны в непрерывную цепь, которая опоясывает Землю и разделяет ее поверхность на несколько крупных жестких плит. Роль связующих звеньев в этой цепи чаще всего как раз и играют те или иные участки разломов.

Характеристики

Список файлов реферата