Плавающие материки

Странная с первого взгляда идея о материках, высказана впервые американским геологом Ф. Тейлорэл в 1910 г. Дальнейшее развитие и популяризация этой идеи принад­лежат немецкому метеорологу и исследователю Гренландии Альфре­ду Вегенеру. С 1912 г. гипотеза о дрейфующих материках прочно связывается с именем А. Вегенера, изложившего свои взгляды в книге «Происхождение материков океанов». Эта книга вызвала горячие споры и привлекла внимание ученых. Дискуссии продолжа­лись около 20 лет, но трагическая смерть А. Вегенера во льдах Гренландии в 1930 г. охладила страсти, его гипотеза как будто за­шла в тупик, и ее надолго забыли. Второе рождение гипотезы Веге­нера произошло в 50-х годах текущего века, когда идею дрейфа материков попытались (и небезуспешно) применить к объяснению некоторых загадок палеомагнетизма. В чем же суть гипотезы Ве­генера?

А. Вегенер обратил внимание на, казалось, случайные особенно­сти береговых линий некоторых материков: восточный (бразильский) выступ южноамериканского материка плотно укладывается во впа­дину Гвинейского залива. «Стыковка» получается особенно плотной, если вместо береговой линии брать очертание шельфа — материковой отмели.

В 1970 г. американские исследователи с помощью электронно- вычислительных машин изучили «совмещение» некоторых материков на протяжении десятков тысяч километров. Результат получился поразительный: в целом хорошо совместилось более 93 % границ шельфа — древних береговых линий. Лучше всего стыковались Аф­рика и Южная Америка, Антарктида и Африка, несколько хуже примкнули друг к другу Индостан, Австралия и Антарктида.

И все-таки создавалось впечатление, что когда-то Африка и Америка составляли одно целое. Затем по каким-то неясным причи­нам первичный материк раскололся на две части, и эти части, ра­зойдясь в стороны, образовали современные Африку и Южную Аме­рику, а также разделивший их Атлантический океан.

Сам А. Вегенер шел дальше в своих предположениях. Он счи­тал, что когда-то вся теперешняя суша составляла единый и един­ственный материк — Пангею (рис. 23). Со всех сторон он омывался безбрежным Мировым океаном, который А. Вегенер назвал Панталассом. Под действием каких-то сил, возможно связанных с враще­нием Земли, примерно 200 млн. лет назад Пангея раскололась на несколько частей подобно исполинской льдине. Ее осколки — тепе­решние материки — разошлись в разные стороны, и начался их про­должающийся доныне крайне медленный дрейф. Дрейфуя на запад, американский материк на переднем (западном) своем крае испыты­вал сопротивление того полужидкого внутреннего слоя Земли, по которому плывут материки. Естественно, что он смялся и образовал исполинские горные цепи Кордильер и Анд. От тыловой части плы­вущего материка отделились, отставая, небольшие куски — например, Антильские острова. Некоторые осколки Пангеи плавали, поворачи­ваясь, как льдины в бурном потоке, — так, по-видимому, вела себя нынешняя Япония.

Некоторые последователи А. Вегенера (Дю Тойт, 1937 г.) пола­гали, что первоначально существовали два материка — Лавразия, расколовшаяся затем на Северную Америку и Евразию, и Гондвана, давшая начало Южной Америке, Африке, Австралии и Антарк­тиде. Сторонники этого варианта гипотезы Вегенера приводят нема­ло фактов, будто подтверждающих реальность Лавразии и Гондваны. В частности, они ссылаются на сходство геологических струк­тур разных материков, удивительную общность их растительного и животного мира.

Магнитное поле Земли, как уже говорилось, «намагничивает» некоторые горные породы. В них запечатлеваются и интенсивность, и структура геомагнитного поля. По многим намагниченным образ­цам пород можно судить о том, где находятся магнитные полюсы Земли. Значит (напомним еще раз), древние горные породы позво­ляют судить о палеомагнетизме, т. е. о характере земного магнит­ного поля в отдаленном прошлом.

Конечно, результаты палеомагнитных измерений по разным при­чинам искажены погрешностями. И все-таки, отобрав наиболее на­дежные из них, можно убедиться, что магнитные полюсы Земли не всегда находились там, где мы их сейчас обнаруживаем. По палеомагнитным данным, магнитные полюсы Земли непрерывно стран­ствуют, причем настолько значительно, что в некоторые эпохи они переходили из одного полушария Земли в другое.

Известно, что климат отдаленного прошлого Земли очень отли­чался от современного. Когда-то Гренландия, Шпицберген и даже Антарктида были жаркими странами с богатым растительным и жи­вотным миром, а в экваториальных областях Земли господствовали условия, близкие к тем, которые сегодня характерны для околопо­лярных районов. Из этих бесспорных данных палеоклиматологии А. Вегенер и некоторые из его исследователей сделали вывод о не­прерывном странствии географических полюсов — идея не менее удивительная, чем пресловутый дрейф континентов. Если в этом случае А. Вегенер прав, значит земная ось непрерывно и радикально меняет положение в твердом теле Земли — вывод явно абсурдный с точки зрения привычных представлений небесной механики.

Правдоподобнее предположение, что дрейфуют материки, а не странствуют полюсы (магнитные и географические). В свете этой основной идеи Вегенера в принципе объяснимы и палеоклиматические парадоксы — в конце концов материк может «приплыть» с эк­ватора на полюс или обратно, и при этом коренным образом изме­нится на нем и климатическая обстановка. Но эта простота кажу­щаяся. В самом деле, если принять гипотезу Вегенера, то как объ­яснить причину дрейфа материков? Какая сила движет исполинские материковые глыбы? Почему распад Пангеи произошел в сравни­тельно недавнем геологическом прошлом Земли, а не раньше?

Земная кора, по-видимому, тесно связана с подстилающей ее мантией. Они развиваются совместно, образуя единую оболочку — тектоносферу. Дрейф материков в таком случае означает перемеще­ние исполинских твердых глыб толщиной до 1000 км, что некоторым ученым кажется невозможным. Как полагает известный советский геолог В. В. Белоусов, тектоносфера не образует изолированных глыб. Она окутывает непрерывной оболочкой весь земной шар, и тогда материковой тектоносфере просто некуда смещаться. В. В. Бе­лоусов приходит к выводу, «что материки никуда не движутся», что они, так же, как океаны, образовались там, где сейчас находятся.

Однако большинство современных геологов стоит на позициях «мобилизма», т. е. признания подвижности отдельных блоков земной коры. Это особенно ярко было выражено в работе XV Ассамблеи Международного Союза геофизики и геодезии, проходившей в Мо­скве в 1971 г., и год спустя — в работе Международного Геологи­ческого Конгресса. Английский геофизик М. Ботт, делая подробный обзор современного состояния гипотезы мобилизма подчеркнул, что «совершенно независимые данные, почерпнутые из многих обла­стей геологии, палеомагнетизма, морской геофизики, дают порази­тельно согласованные подтверждения континентального дрейфа».

В новейшей редакции гипотеза Вегенера основывается на факте разрастания океанического дна и концепции так называемой текто­ники плит. Суть этих новых идей заключается в следующем. Земная кора состоит из нескольких исполинских плит — Евразийской, Афри­канской, Китайской, Индо-Австралийской, Антарктической, Западно- Атлантической и Тихоокеанской (рис. 24). Эти плиты разделены линиями разломов — участков повышенной вулканической и текто­нической активности. Так, одна из них проходит вдоль срединного подводного хребта Атлантического океана.

Установлено, что океаническая кора очень молодая (ее. возраст не более 100 млн. лег) и по толщине значительно уступает кора континентальной. Как считают сторонники гипотезы тектоники плит, молодая океаническая ксоа формируется по линиям разломов, раз­деляющих плиты, из вещества верхней мантии, выдавливаемого на­ружу. Этот процесс, порожденный движениями ве­щества в мантии, приводит к раздвиженню континентальных плит и зон поднятий. Встречаясь со старыми блоками материковой коры в районе островных дуг вблизи границ материков, расходящиеся плиты уходят под материковую кору, погружаясь обратно в ман­тию. Все эти перемещения плит совершаются по астеносфере — верх­нему слою мантии, имеющему пониженную плотность.

Таким образом, в концепции тектоники плит рассматриваются не плавающие материки, как у А. Вегенера, а плавающие плиты. Скорость этих движений, конечно, невелика, но вполне ощутима (это подтвердили, например, результаты измерений с помощью ис­кусственных спутников Земли). Так, Тихоокеанская плита дрейфует на северо-северо-запад по отношению к Западно-Атлантической пли­те со скоростью 5 см в год. Таковы же примерно скорости относи­тельных перемещений и других плит.

С точки зрения тектоники плит землетрясения возникают тогда, когда внезапно освобождаются напряжения, возникшие на границах плит при трении их об астеносферу.

А. Вегенер не мог ответить на вопрос, куда и под действием какой силы плывут материки. С позиции тектоники плит источником энергии этого движения служат конвективные движения вещества мантии, а рождение плит и материков и их «гибель» (т. е. возвра­щение в мантию) происходило, по-видимому, на протяжении всей геологической истории Земли. Постоянный обмен веществом и энер­гией между земной корой и мантией, непрерывное обновление ко­ры — вот главное, что меняло внешний облик нашей планеты.

Так объясняет факты тектоника плит. Возможны, однако, и другие истолкования наблюдаемых явлений. Пример тому — удиви­тельная гипотеза о расширении Земли.

Похожие статьи:

1. Дрейфующие материки
2. Русский геолог А. А. Иностранцев
3. Происхождение континентов и океанов
4. Расширяется ли Земля!
5. Гипотеза происхождения океанов