Катастрофы: неистовая Земля

Взаимодействие геосфер - основной механизм в развитии рельефа и химии земной коры. Его приводит в действие главным образом лучистая энергия Солнца, поступающая на поверхность планеты с избытком. В. И. Вернадский писал: "...все бытие земной коры, по крайней мере 99% по весу массы ее вещества, в своих существенных с геохимической точки зрения чертах обусловлено жизнью". Он называл земную кору областью былых биосфер. Живые существа производят гигантскую работу, усиливая и эрозию, и аккумуляцию осадков. За геологическую историю живое вещество эволюционировало направленно - в сторону усложнения и активизации биохимических процессов в биосфере, усиления биогенной миграции химических элементов. Поэтому со временем следует ожидать активизации механизма геосфер, усиления всех геологических процессов, возрастания расчлененности рельефа и все более резкого обособления - географического и геохимического - материков и океанов.
На Луне нет ничего похожего на земную кору континентального типа, нет и континентальных плит. Отсутствует что-либо похожее на горные системы, островные дуги (или дугообразные горные хребты и межгорные впадины), платформенные равнины и активные геосинклинальные зоны. По-видимому, здесь нет заметных магнитных, гравитационных и тепловых аномалий.
Космическая жизнь Земли и Луны одинаково долгая, внешние гравитационные силы проявляются на Луне ярче (скажем, сила притяжения Земли), тепловое воздействие Солнца сильнее, так же как и космическое облучение, и удары метеоритов. Если бы облик планет определялся преимущественно этими факторами, то геоморфология Земли и Луны не имела бы принципиальных отличий. То же относится к действию глубинных сил, которые на Луне не были слабыми; об этом свидетельствуют крупные и многочисленные оспины вулканов на ее поверхности.
Радиальная симметрия планет и наличие оси вращения накладывают определенные ограничения на проявления глубинных (плутонических) и внешних космических сил. Географическая зональность - яркий тому пример. В целом границы географических зон располагаются концентрически, и лишь "неправильное" распределение континентов и океанов искажает эту закономерность. Почему облик материков и распределение их по поверхности планеты столь далеки от правильных геометрических соответствий?
Логичен вывод: облик поверхности нашей планеты сформировался при участии механизма геосфер и круговоротов вещества литосферы. Планета, на которой работает подобный механизм, рано или поздно приобретет принципиальное сходство с Землей и создаст, при постоянном своем развитии и усложнении, живое вещество и разумных существ.
Как же могли возникнуть первые континенты и океаны?
По-видимому, это произошло на последних этапах космологической эволюции планеты. Внешние космические влияния (изменения скорости вращения, приливные силы и т. д.) постоянно беспокоили Землю. Возможно, под влиянием сил вращения весь легкий материал - земной шлак, зародыш земной коры, - концентрировался в виде экваториального пояса (по ряду расчетов, скорость вращения Земли в далеком прошлом превышала современную). Здесь же мощнее были газовая и жидкая оболочки.
Неровности рельефа, приливно-отливные течения, мощные круговороты атмосферы - все это напоминало в общем современную деятельность механизма геосфер. Вот только не было тогда земной коры двух типов, а потому не было и круговорота литосферы. Все развитие шло необычайно замедленно: выступы литосферы срезались механизмом геосфер достаточно быстро, а массы осадочных пород постепенно накапливались, также стремясь к равновесию.
Внешние силы постоянно тревожили молодую, рыхлую и относительно стабильную кору (покрытую, по-видимому, почти повсеместно слоем мелкого "праокеана"). Она раскалывалась в "критических широтах" (или, скажем, при падении крупных метеоров или мелких астероидов). По трещинам вырывались на поверхность тяжелые ультраосновные магмы и, застывая, опускались чуть ниже более легких блоков коры, образованных осадочными толщами. Так создавались первые континенты и океаны. Блоки океанического типа были, пожалуй, редки. Именно они резко нарушали изостатическое равновесие. Опускание первых блоков - зародышей океанической коры - сопровождалось компенсационным подъемом соседних блоков и сносом в депрессию осадков, усугубляющих опускание...
Так начал действовать механизм изодинамики; началась первая переработка, переплавка и накопление осадочной оболочки. Один погруженный блок и два поднятых образовали как бы "перворифт", в дальнейшем развивавшийся по знакомой нам схеме. Главное, создавалась все более мощная земная кора континентального типа и ее гранитный слой. Этот рост коры был ограничен увеличивающимся подземным растеканием блоков, пропорциональным мощности коры.
Получается, что наиболее стар базальтовый слой, следующий по возрасту - осадочный. А гранитный слой образовался при взаимодействии этих двух слоев в механизме изодинамики. Он самый молодой. Правда, для доказательства такой датировки факты найти чрезвычайно трудно: первые осадочные слои давно (и не раз) испытали метаморфизм, а базальтовый слой - переплавку. Так что остается судить о минимальном возрасте земной коры по гранитному слою.
Если существуют круговороты литосферы, гранитный слой земной коры должен быть двух типов. В активных зонах - это зона метаморфизма, гранитизации осадочных пород. Она определяется рубежом давлений и температур, приводящих к метаморфизму, ее постоянно переходят массы пород, находящихся в круговороте.
На платформе гранитный слой - это жесткое кристаллическое основание, не вовлеченное в круговороты; отдельные его блоки - как бы чаши весов, на которых покоятся слои осадочных пород, участвующие в колебательных движениях с попеременным действием изодинамики и изостазии.
Подведем итог.
Действующие на Земле круговороты в атмосфере и гидросфере дополняются круговоротом вещества земной коры, захватывающим верхи верхней мантии. Эти три глобальных "колеса циркуляции" образуют механизм геосфер.
Основная движущая сила механизма геосфер - лучистая энергия Солнца. Аккумулируется она в пределах ландшафтной сферы и осадочного слоя ("память геосистемы") .
На контакте континентальных плит и коры океанического типа резко нарушено изостатическое равновесие из-за постоянной эрозии континентальной плиты, всплывания ее краевой части и одновременного накопления осадочного материала на океанической окраине с соответствующим погружением ее. Перенос материала с континента, изостатическое всплывание краевых континентальных блоков с сопряженным с ними погружением краевых океанических блоков образуют круговорот вещества литосферы. Формируется зона глубинных разломов, уходящих глубоко под континент.
За областью краевых поднятий (океанических дуг) возникает прогиб земной коры, где накапливаются пестрые по составу серии осадочных пород, прошедших глубокую физическую и химическую обработку в механизме геосфер. Погружаясь на значительные глубины, они метаморфизуются (возможно, с высвобождением части геохимической энергии, накопленной ими в процессе переработки механизмом геосфер). Выход на поверхность этого круговорота литосферы осуществляется в зоне глыбовых поднятий и господства интрузивных (метаморфических) пород.
В процессе метаморфизма из пород удаляются летучие и жидкие вещества, концентрирующиеся в интервале определенных глубин в непроницаемых для них "геологических ловушках". В частности, к такого рода прогибам могут быть приурочены крупные месторождения нефти.
Далее в глубь континента уходит "инертная" область континентальной платформы, где в литосфере обычно отсутствуют круговороты, а объединенное действие изостазии и изодинамики возбуждает колебательные движения отдельных глыб.
По границе активной зоны и платформы создаются условия для образования континентального рифта, "шва расползания" земной коры. Горизонтальные усилия растяжения вызваны действием краевых круговоротов литосферы, которые, приходя в зацепление с блоками океанической коры, образуют нечто подобное вращающимся гусеницам, увлекающим континентальную плиту в сторону океана. Рифтовые разломы способны "разорвать" континентальную плиту на две части, которые затем будут расходиться в разные стороны, влекомые активными зонами.
Появление обширных континентальных плит стимулирует общее похолодание континентального полушария и наступление ледниковой эпохи. Великие материковые ледники увеличивают нагрузки в центральных областях континентов и ведут к их прогибанию и расколу с последующим расползанием обломков плиты в разные стороны.
В зонах активизации географических процессов (в частности, деятельности живого вещества) активизируются и круговороты литосферы.
Краевые активные зоны вызывают растяжение океанической коры при общей тенденции к сжатию коры континентальной, что приводит к созданию океанических рифтов - зон постоянного обновления и растяжения земной коры.
Деятельность человека, резко усилившая эрозионные процессы и перераспределение осадков, активизирует работу механизма геосфер, хотя за короткий исторический период мощных техногенных преобразований природы (один-два века) нелегко оценить масштабы интенсификации.
Признание блоково-волновой структуры земной коры и действия механизма геосфер логически приводят к выводу о неизбежности колебательных движений блоков на платформах и круговоротов литосферы - в геосинклиналях. Находит объяснение и факт горизонтального передвижения материков относительно океанических плит.
Существование круговоротов литосферы позволяет несколько по-новому подойти к решению некоторых традиционных геолого-географических проблем. В частности, объясняются географические гомологии, тектоническая активность геосинклиналей и океанических окраин, процесс гранитизации, строение островных дуг и т. д.
Круговороты литосферы приводят к значительным горизонтальным смещениям масс, надвигам, запрокидыванию складок, сложным смятиям слоев.
Вещество литосферы, вовлеченное в круговороты, в ряде случаев образует крупные кольцевые структуры, как бы вихревые воронки литосферы. Но конечно, это может быть справедливо для крупных кольцевых структур диаметром десятки и сотни километров.
И наконец, сложные движения отдельных блоков, участвующих в круговоротах биосферы, могут приводить к значительным горизонтальным перемещениям масс горных пород как в низах литосферы, так и близ земной поверхности. Это должно затруднять стратиграфический анализ слоев и палеогеографические реконструкции, особенно в геосинклинальных поясах. В частности, многие несоответствия палеомагнитных данных по отдельным районам и материкам, возможно, объясняются наличием круговоротов литосферы. То же относится к данным радиохронологии.
...Идеи круговоротов литосферы, сопряженного движения блоков земной коры и "самодвижения" континентальных плит не могут претендовать на радикальное объяснение всех геолого-географических проблем. Тем более они не требуют отказа от многих существующих гипотез и теорий.
Изменчиво действие космических сил на планету; непостоянна скорость вращения Земли; преображается со временем живое вещество, перестраивая биофсеру; сложные геофизические и геохимичские процессы протекают в погружающихся и вздымающихся блоках земной коры, при метаморфизме, образований магм, выдавливании горных пород и т. д. Сложно проявляется в жизни Земли механизм геосфер, закономерности которого во многом еще не выяснены. Великое множество необъяснениых фактов и соответствий остаются до сих пор, затрудняя создание обоснованной, полной и логически не противоречивой теории Земли.