Тектоника плит и ее влияние на развитие гляциалов и живого на планете Земля

     Новый толчок дискуссии дает выход в  конце 1929 г. четвертого, существенно  расширенного и переработанного  издания книги Вегенера. Но автор концепции в ней уже не участвует. Он - в своей третьей гренландской экспедиции. Где и погиб в ноябре 1930 г., спасая жизнь своих коллег и результаты их работ.

     Жизнь Альфреда Вегенера оборвалась на пике популярности его концепции. Острота дискуссии между мобилистами - сторонниками дрейфа континентов, и фиксистами, таковой отрицавшими, к середине 30-х годов спала. Основная причина - недоказуемость концепции чисто геологическими методами. Среди нового поколения геологов набирало силу учение о гесинклиналях. Впрочем, столь же недоказуемое - популярность ее во многом обусловлена была литературным талантом основного разработчика, Ганса Штилле: ведь в науках, где, по словам историка Марка Блока, ничего невозможно доказать, очень важно убедить. А по силе убеждения работы Штилле можно сравнить разве что с романами классиков русской литературы... 
 
 

                                                    Глава II

     РАЗВИТИЕ  ТЕОРИИ ДРЕЙФА КОНТИНЕНТОВ ПОСЛЕ  СМЕРТИ ВЕГЕНЕРА

     Теория  Вегенера не забыта. Она живет и развивается. Вокруг нее до сих пор не стихают жаркие бои. У нее и в наши дни много противников (их называют теперь фиксистами) и много сторонников (их окрестили мобилистами).

     Фиксисты считают, что материки не претерпевали в течение долгой истории Земли горизонтальных перемещений, что происходили лишь медленные вертикальные движения, а расположение континентов во все века было и остается неизменным.

     Таких взглядов придерживаются виднейшие  советские ученые В. В. Белоусов и Н. С. Шатский, известные зарубежные геологи: Штилле, Кобер, Ван-Беммелен и другие. По мнению фиксистов, в далекие времена существовали материки-великаны. Они занимали нынешнюю Атлантическую и Индийскую впадины. В них как небольшие составные части входили современные континенты. Южный материк-Гондвана охватывал Индийский и часть Атлантического океана, а также Бразилию, Африку, Индостан, Австралию. Такой же огромный материк охватывал в палеозое Северную Америку, Гренландию, Европу и северную половину Азии вместе с северной половиной Атлантического океана. Затем части этих материков раскололись, осели. Покрывшись водой, они растворились или «базифицировались», то есть кора их преобразовалась в кору океанического типа.

     В защиту своих взглядов фиксисты приводят веские доказательства. Тектонические процессы - образование гор, складок, землетрясения, извержения вулканов - в течение длительных периодов происходят в одних и тех же местах нашей планеты. Эти процессы очень устойчивы, будто привязаны к определенным зонам земной коры. Между тем истоки этих процессов лежат на больших глубинах, в земной мантии. Разве могли бы извержения вулканов и землетрясения происходить в одних и тех же местах, если бы материки плавали, передвигались по симе, перемещались с места на место?  

Схема расположения материковых  масс Гондваны (по Дю-Тойту).

     Южноафриканский геолог А. Дю Тойт (1878-1948) собирает данные в е подтверждение теории Вегенера, развивая и чисто концептуальную сторону. Нашедшую отражение в его книге "Наши странствующие материки" (1937 г.). Один из основоположников синтеза классической теории дрейфа континентов (Вегенер) и современной концепции тектонических плит, обусловившего геологическую революцию 1960-х годов. Поддерживая теорию Вегенера о горизонтальном движении континентов, тем не менее, отвергал его идею о существовании единого материка – суперконтинента Пангеи, предполагая, что первоначально существовал северный континент Лавразия, южный – Гондвана и разделяющий их океан Тетис.

     Артур Холмс в 1947 г. опубликовал первую общую шкалу геологического возраста Земли.

     Для этого он взял за основу пять образцов горных пород, геологическое положение  которых было достоверно известно и  могло быть соотнесено с определенными  подразделениями относительной  геохронологии. Установив возраст  этих отложений, он получил «остов»  шкалы абсолютного летоисчисления. Чтобы восполнить оставшиеся значительные пробелы в сведениях о возрасте основных эпох, Холмс предположил, что  время, необходимое для образования  тех или иных отложений, пропорционален их мощности. Чем больше осадков  отложилось на протяжении периода, тем  дольше он длится. Холмс выбрал наибольшие значения мощностей для каждой геологической системы и распределил предполагаемую протяженность периодов в соответствии с этими величинами.

     Так был создан календарь, в котором  был указан возраст отложений, и протяженность каждого отрезка времени, выраженная в годах. Новая шкала быстро завоевала признание геологов всего мира.

     Спустя  десять лет была пересмотрена с учетом новых данных. Этот вопрос разрабатывается  и сейчас.

     Серию работ, основанных на концепции дрейфа, публикуют и другие специалисты  по геологии Африки, Индии, Южной Америки, Австралии. Однако в целом они  лежат вне основного русла  развития теоретической геологии того времени.

     Палеоклиматология настойчиво твердит об изменений климатов. Фиксисты не спорят с климатологами. Но они утверждают, что эти изменения не связаны с движением континентов и объясняются лишь смещением земной оси. Материки на Земле расположены неравномерно. Из-за несимметричности земной шар весь целиком сдвинулся, изменил положение по отношению к своей оси. Сместились полюсы. Это и вызвало, по мнению фиксистов, изменение климата в Африке, Америке и в других частях света.

     Фиксисты считают совершенно недостаточными силы, которые, по утверждению Вегенера, заставляют двигаться огромные материковые глыбы. Сила, вызванная приливным действием Луны и Солнца! Сила, возникающая в результате вращения Земли! Да ведь это все карликовые силы. А для того, чтобы сдвинуть с места хотя бы одну Южную Америку, нужна сила во много раз большая!

     Но  у теории перемещения есть и множество  сторонников. Современные мобилисты, или, как их называют - неомобилисты, утверждают, что материки движутся, что на протяжении долгой жизни Земли происходили крупные горизонтальные перемещения материковых глыб. На тех участках, где произошел разрыв земной коры, образовались впадины - Атлантический и Индийский океаны. Однако движения материков так медленны, что почти не улавливаются геодезическими наблюдениями.

     Эти взгляды поддерживаются и развиваются  известными учеными: Гутенбергом, Блэккетом, Холмсом, Гогелем, Бубновым, Краусом, а у нас в Советском Союзе - А. Н. Криштафовичем, Б. Л. Личковым, П. Н. Кропоткиным. В последнее время идеи Вегенера привлекают в нашей стране новых сторонников.

     Важную  роль горизонтальных перемещений, хотя и в меньшем масштабе, отмечали Д. В. Наливкин, С. В. Обручев, А. В. Пейве, В. Е. Хаин.

     Неомобилисты видят ошибки Вегенера: - Конечно,- говорят они,- силы притяжения Луны и Солнца недостаточны, чтобы сдвинуть с места материки. Вряд ли все континенты были когда-то слиты в одну сплошную глыбу - Пангеа, возможно существовали две или даже три такие глыбы: Разумеется, у Вегенера есть и другие просчеты. Это понятно. Ведь он создавал свою теорию в начале нашего века, когда в науке было совсем иное представление о строении Земли.

     Но  видя ошибки Вегенера, неомобилисты согласны с ним в главном - материки движутся.

     Какие же силы, по мнению неомобилистов, вызывают движение материков?

     Много лет назад, еще в начале нашего века, почти одновременно с гипотезой  Вегенера, в самом близком соседстве от Германии - в Австрии, родилась гипотеза подкоровых течений. Она не касалась горизонтальных перемещений материков. Авторы этой гипотезы обясняли строение Альп и других складчатых гор, как результат смятия поверхностных слоев над теми зонами, где сближаются и опускаются вниз глубинные течения подкорового вещества.

     Сначала обе эти гипотезы жили, хотя и  рядом, но каждая самостоятельно, каждая своей жизнью. Современные мобилисты, слив их воедино, как бы влили в гипотезу Вегенера новые, оживляющие соки. Появилась гипотеза неомобилизма, или эпейрофореза, то есть переноса материков.

     Мантия  Земли - подкоровый субстрат - хотя и тверда, но не застыла в неподвижности. Она нагрета почти до температуры плавления, пластична, вязка, в ней постоянно происходят перемещения - подкоровые течения. Сейчас, когда удалось изучить процессы, происходящие под земной корой, стали более понятны и причины подкоровых течений.

     На  большой глубине, далеко от поверхности  Земли идет распад радиоактивных  элементов. Земля в глубине нагревается, а у поверхности остывает. Появляется тепловая конвенция. Одновременно в  Земле идет другой процесс - обусловленное  законом тяготения расслоение веществ, так называемая гравитационная дифференциация. Эти процессы, действуя совместно, и  вызывают подкоровые течения.

     Перемещения, происходящие в земной мантии, влекут за собой земную кору. Кора движется на подкоровом субстрате, как на спине гигантского животного. Вегенер говорил о «свободном дрейфе» материков, он сравнивал материки с айсбергами, спокойно плывущими по океану. Современным мобилистам материковые глыбы напоминают льдины на взбухшей в половодье реке. Подкоровое течение влечет их за собой, крутит, вертит, сталкивает, разламывает, несет, куда ему вздумается.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава III

ИСТОРИЧЕСКОЕ  ДВИЖЕНИЕ МАТЕРИКОВ

      Согласно  нынешней теории дрейфа континентов  материки вместе с литосферными плитами «плыли» по мантии. Они сходились и расходились:  каждые 400-600 миллионов лет образовывали суперматерик (содержит большую часть континентальной коры). Считается, что сейчас материки находятся в стадии наибольшего разъединения, но по данным исследований когда-то они составляли единый суперматерик. Таких суперматериков в истории Земли было несколько. Далее мы рассмотрим подробнее их образование и распад.

     История движения континентов такова, что то они вместе составляли один суперконтинент, то они расходились в разные стороны. Это просто не могло не вызывать изменения климата хотя бы уже потому, что менялась отражательная способность земной поверхности. Значит, менялось количество энергии, поглощаемой Землей, которая шла на нагрев. В одной из самых теплых эпох фанерозоя — в мезозое— единый суперконтинент— Пангея — располагался по обе стороны экватора. В результате средняя температура поверхности Земли была выше, чем сейчас.

     Кратоны, первые континентальные блоки возникли в архейскую эру (3,8-2.5 млрд. лет назад). Точно не доказано, почему в катархее не было ярко выраженного тектонического движения, возможно, это связано с большей температурой ядра планеты. Если ядро планеты было горячее, то соответственно и восходящие потоки магмы были сильнее нагреты и расплавляли земную кору, делая ее тоньше. Тонкая земная кора оказывала меньшее давление, а в магме более нагретой вязкость конвекционных потоков была намного ниже, что оказывало лишь небольшое воздействие на кору, приводя к небольшим изменениям рельефа.

      Согласно  О.Г.Сорохтину и С.А.Ушакову (2002), на рубеже Архея и Протерозоя произошло формирование железного ядра Земли, что привело к целому комплексу быстрых и даже катастрофических перемен в литосфере, гидросфере и атмосфере. Сильнейшие конвективные течения в мантии привели к образованию единого суперконтинента – "Моногеи"; на этот период приходится пик тектонической активности. В позднем протерозое в полной мере проявилось движение материков, каким оно является сейчас. Тогда же и начался распад Моногеи.

2,2 миллиарда лет  назад. Распад  МОНОГЕИ.

Kз — Казахстан; ЮАф — Южная Африка; ЦАф — Центральная Африка; Kт — Китай; Ав — Австралия; САм и ЮАм — Сев. и Юж. Америки; Ан — Антарктида; ЗАф — Западная Африка; Аф — Африка; Ев — Европа; Ин — Индия; К — Северный и Южный Китай; Сб — Сибирь.

     Частицы бывшего суперконтинента Моногеи все больше отдалялись друг от друга. Они располагались ближе к экватору. На полюсах континентальной коры не  было.

2,2 миллиарда лет  назад. Распад  МОНОГЕИ. 
Kз — Казахстан; ЮАф — Южная Африка; ЦАф — Центральная Африка; Kт — Китай; остальные обозначения — см. выше