Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
По палеоклиматическим и палеоботаническим данным, Индия была частью древнего расколовшегося материка - Гондваны. Палеомагнитологи доказывают: другая большая континентальная платформа Азии - Китайская - тоже не являлась частью Азии. Как самостоятельный материк Китайская платформа существовала где-то посреди огромного пермского Тихого океана. Потом она соединилась с Сибирской платформой, вздыбив на кромке «торосы» - горы Монголо-Охотского складчатого пояса. А позже к ним подошел Индостан, взгромоздив до небес Гималаи, Памир, Тянь-Шань.
Колеса земного механизма.
По большому кругу
Движение континентов, блуждание магнитных полюсов вокруг географических, колебания напряженности магнитного поля, его инверсии... Обо всем этом говорят нам архео- и палеомагнитные методы исследований. Но между всеми этими вещами есть и более глубокая связь.
Еще не создана единая теория всего устройства внутренности нашей планеты, но контуры этой теории уже проступают. И проступают в прослеженных учеными ритмах, управляющих внутриземными процессами.
На этой дольке земного арбуза обозначены современные представления о внутреннем строении Земли. Внешнее ядро
Земли - жидкое, в нем существуют течения, в нем генерируется переменное магнитное поле Земли. В верхней мантии идут процессы погружения плит океанических окраин и обратные процессы подъема вещества мантии к срединным океаническим хребтам. Споры пока идут о нижней мантии - захвачена ли и она великим круговоротом, конвекцией каменных недр планеты. Множество найденных в верхней и нижней мантиях слоев как будто противоречат идее постоянного перемешивания...
Ясно уже, что представления о Земле как о твердом сплошном шаре устарели. Литосфера Земли может двигаться относительно подстилающей ее мантии, хотя, казалось бы, и то и другое - твердые образования. Афоризм одного геолога: «Земля одновременно тверже стали и мягче глины» оправдывается здесь в полной мере.
По современным представлениям, текучая земная твердь медленно циркулирует между корой и ядром по нескольким замкнутым путям. В районе срединных хребтов на дне Атлантического и Индийского океанов, например, найдены молодые породы, недавно, буквально в последние столетия и тысячелетия, поступившие на поверхность из недр мантии. Дальше от центральной оси хребтов, к расползающимся материкам, породы все старше. Они расположены полосами, которые легко датируются прямой и обратной намагниченностью горных пород в них. Под тонкой литосферой океанического дна и далее под материками идет горизонтальный ток вещества. Он-то и раздвигает океанские берега, или, во всяком случае, держит их, не дает сомкнуться, борясь с другим, конкурирующим течением, действующим навстречу. Потом этот поток поворачивает вниз и идет к ядру Земли, неся на себе затонувшую в месте поворота океаническую литосферную плиту. Но, по некоторым современным представлениям, до ядра обычно не доходит.
На глубине 660 километров плотность верхней каменной мантии под чудовищным давлением скачком сразу на 10 процентов повышается - начинается мантия нижняя. Упершись в эту границу, каменный поток поворачивает и идет по окружности вдоль нее. На дне верхней мантии уже нащупали методами «сейсмической томографии» (сочетание множества измерений сейсмических волн от сильных землетрясений с современными методами обработки этих данных на компьютерах) лежащие и даже вдавившие километров на тридцать поверхность мантии нижней утонувшие, постепенно там распадающиеся остатки этих плит. Потом круговое внутриземное течение снова в какой-то точке поворачивает наверх, чтобы подойти к коре Земли в районе срединного океанического хребта. Круг замкнулся. Ритм этого замкнутого круговорота земного вещества очень замедленный. Хотя где как и как посмотреть.
Океанское дно расходится от срединных хребтов, а на океанической окраине, от глубоководного желоба, поворачивает вниз, под окраину континента. Вопросительный знак на этом рисунке поставлен у нижнего конца затонувшей плиты. Она тяжело ложится на фазовый раздел между верхней и нижней мантиями на глубине 670 километров, продавливая его. Но до какой степени продавливая ?
В Тихом океане - это уже установлено точно, скорость «спрединга», раздвижения океанского дна - до девяти сантиметров в год. Во всяком случае, зафиксировано продвижение одного участка дна от Гавайских островов на запад, вплоть до зоны субдукции, поворота плиты в глубь Земли на 6000 километров за 70 миллионов лет. Но Гавайи - это пол пути, всего океаническая кора Тихого океана движется с этой скоростью около 10 тысяч километров 90 миллионов лет. Можно представить себе некий противоток в мантии, допустим, на глубине 500- 660 километров обратно на восток. Вряд ли этот противоток длится дольше или быстрее - скорее всего, это те же 90 миллионов лет. Кладем по 6 миллионов лет на опускание и подъем вещества в нисходящей и восходящей ветви конвекции. Круг замыкается, и длительность цикла оказывается не ' столь уж большой по геологическим меркам. 90 млн + 90 млн + 6 млн + 6 млн = 192 миллиона лет. Вряд ли другие круги конвекции в верхней мантии чем-то принципиально отличаются. Где-то скорость пониже, но и круг покороче. Хотя в прошлом - это установлено по скорости передвижения виртуальных полюсов - были эпохи, когда скорость движения плит возрастала и вдвое и втрое против нормы.
В общем, за всю свою историю верхняя мантия Земли вместе с литосферой и корой пережили двадцать-тридцать таких циклов. Это означает, что дно океана, со всем, что на нем находится, островами и коралловыми рифами, известняковыми отмелями и конкрециями металлов - продуктом жизнедеятельности бесчисленных микроорганизмов, с захоронениями остатков жизни в самые разные эпохи неоднократно, по многу раз прокручивалось не только по малому кругу, из зоны субдукции в жерла вулканов островных дуг и Кордильер, как об этом говорилось в предыдущей главе, но и по большому кругу в глубинах верхней мантии, до самой границы с мантией нижней.
Круг верхней мантии поворачивает вверх и подходит к земной поверхности в зонах срединных океанических хребтов. Как и огненное кольцо Тихого океана, срединные океанические хребты опоясывают весь земной шар и тоже выносят на поверхность - с восходящей ветви своего, большого круга вулканическое вещество, значительно более «новое», «свежее», чем лава и пепел островных дуг и Кордильер, но все же тоже не вполне новое, в значительной мере уже участвовавшее в прошлом в круговороте земного вещества.
Полоса срединных хребтов, вдоль которых литосферные плиты раздвигаются,
