100 великих парадоксов - Рудольф Константинович Баландин
Не менее удивительная картина получается, если учесть количество осадочных горных пород. Общий годовой снос твёрдого и растворённого вещества с континентов порядка 20 млрд тонн, а зона аккумуляции составляет 1 млн км2. В среднем накапливается 2 кг на 1 м2 в год или слой в 1 мм. Процесс продолжается долго, и за 1 млн лет образуется толща мощностью 1 км, за 600 млн – 600 км. Неправдоподобная величина!
Средняя высота крупнейшего материка Евразия над уровнем моря 830 м. Остаётся сделать простой подсчёт, чтобы определить, когда надводная часть этого материка будет срезана полностью. Если скорость среза 1 метр за 10 тысячелетий, то на 830 м потребуется… «всего» 8,3 миллиона лет! С учётом разрушения морского побережья – и того быстрей. Для геологической истории срок чрезвычайно короткий.
Все остальные материки, а также острова тоже будут поглощены Мировым океаном.
Однако нет никаких сомнений, что не менее 2–3 миллиардов лет на нашей планете существовали острова и континенты. Со временем они даже увеличивались в размерах.
Казалось бы, судьба континентов должна повторять судьбу айсбергов. По мере разрушения и те и другие становятся легче, всплывают и постепенно одни растворяются в океане, другие остаются на его дне.
Однако горные системы на суше существуют многие миллионы лет и порой продолжают расти (до них существовали другие горные системы). А они должны были бы разрушиться в первую очередь. Тем более что их окаймляют впадины морей или предгорные прогибы.
Почему горы сохраняются и не только там, где предполагается весьма проблематичное столкновение плит литосферы, а на многих территориях? Наконец, почему на материках земная кора очень сложно устроена, тогда как под океанами она несравненно примитивней?
Так уж получается, что, пытаясь ответить на сложный вопрос, сталкиваешься с несколькими новыми, а чтобы понять рельеф земной поверхности, надо углубиться в недра планеты.
Поверхность Земли непрерывно разрушается
Вспомним о процессе изодинамики – вертикальных перемещений геоблоков и глыб земной коры. При определённых условиях она переходит в круговороты литосферы. К сожалению, о них современные геологи то ли не знают, то ли умалчивают. Прежде были учёные, предполагавшие такое явление. (О нём я безответно пишу полвека.)
Суть круговорота литосферы такова.
Геоблоки земной коры, с которых снимается нагрузка, всплывают по закону изостазии. По этой причине поднимаются территории Северной Америки и Скандинавии там, где десятки тысяч лет назад находились великие покровные ледники (регионы Балтийского моря, Великих озёр Северной Америки). Они растаяли, тем самым сняв нагрузку с земной коры.
Что происходит с геоблоком, который находится на окраине материка? Он постоянно интенсивно разрушается, а продукты эрозии переносятся на шельф и океанический склон. В результате участок литосферы, заметно теряющий за многие тысячелетия свой вес, поднимается, а соседний, где накапливаются осадки, опускается под этой тяжестью.
Возникает подобие транспортёра, переносящего гигантские массы вещества. Компенсировать подъём, перемещение по горизонтали (под уклон) и погружение масс вещества должно движение горных пород в недрах, направленное в обратную сторону.
В отличие от работы механизма в динамике Биосферы важны геохимические процессы. Одно только физическое дробление увеличивает химическую активность обнажающихся на земной поверхности каменных толщ. Активно воздействуют на обломки воздух, вода, живые организмы, солнечные лучи. Образуются минералы с повышенной внутренней энергией – геохимические аккумуляторы.
Опускаясь в земные недра, они под действием возрастающего давления и высоких температур меняются и разряжают накопленную солнечную энергию. В этом процессе участвуют вода и газы, содержащиеся в горных породах. Обретая пластичность, под давлением разогретые массы осадочных пород начинают перемещаться под континент.
Попав под вздымающийся геоблок, где давление понижено, они выделяют газ, расширяются в объёме, стремятся вырваться на поверхность по трещинам (простейшая аналогия – пенистый поток из открытой бутылки шампанского или газированной воды).
Вулканический пояс, расположенный на материках по контуру Тихого океана, – это зона поднятия, а глубоководные желоба обрамляют зону погружения круговоротов литосферы. Очаги землетрясений уходят под островные дуги или континенты, тем самым подчёркивая направление потоков пластичных каменных масс…
Кратко описать круговороты литосферы невозможно, это сложное и недостаточно изученное явление. Придётся ограничиться простейшими схемами.
Сопоставляя обобщённые данные по эрозии и отложениям, неизбежно приходишь к выводу, сформулированному французским геологом Л. Кайё: «Вещество следует по замкнутому кругообороту: размыв на материках – перенос – осадконакопление на дне океанов и у побережья – “перестройка” осадков в кору – новый размыв на материках».
За геологическую историю такой процесс многократно перерабатывал каменную плоть континентов. Массы вещества, которые выносятся с территории суши в океан, не растекаются по его дну, а накапливаются по окраинам континентов. Этим объясняется их необычайная устойчивость и парадоксально большое количество смытого с них и накопленного материала.
Более полувека назад была высказана гипотеза круговоротов минерального вещества литосферы. Она так и осталась неразработанной. Её заглушила шумная реклама плитотектоники.
Чтобы перейти от идеи к научной гипотезе, а затем и теории, следует на конкретных фактах показать возможность замкнутого (частично) кругооборота вещества земной коры. Так мы вступаем в неисследованную область наук о Земле.
Сделаем вывод. Горы растут оттого, что разрушаются. В результате обнажаются всё более древние породы (они находятся в центрах горных массивов). И континенты тоже, разрушаясь, поднимаются над уровнем Мирового океана. Так происходит потому, что сносимый с них материал на активных контактах с океаном «подворачивается» под континент в результате круговоротов литосферы.
По этой причине за сотни миллионов лет континенты увеличивались в объёме и по высоте, сохраняя свои принципиальные отличия от более примитивной по составу и структуре литосферой океанического дна.
Ненасытные впадины
Как мы знаем, с континентальных окраин и островов огромные массы вещества переносятся в океан. После зоны шельфа начинается материковый склон. Казалось бы, осадки, выносимые с суши, должны накапливаться на дне океана и увеличивать размеры шельфа, продвигая материковый склон в сторону открытого океана.
Примерно так происходит по берегам Атлантики. Но на окраинах континентов и островов, прилегающих к Тихому океану, расположены глубоководные желоба. То же – на юго-восточной окраине Индийского океана.
Глубина этих вытянутых на огромные расстояния впадин достигает 12 км. Сюда выносится материал с поверхности континентов, здесь могли бы уместиться все горные хребты суши. Но глубоководные желоба каким-то чудом сохраняются десятки, а то и сотни миллионов лет!
Итак, несмотря на вынос огромных масс вещества с континента (островов) на дно океана, за континентальным склоном разверзлась глубокая незаполняемая впадина.
Американский океанолог Г.У. Менард попытался объяснить этот парадокс с позиций глобальной тектоники плит (ГТП):
