Кризис новой глобальной тектоники
Добавлено: Ср фев 15, 2012 7:00 pm
Здравствуйте! Мой Дедушка геолог на пенсии, и в данное время занимается написанием различных статей. По его просьбе размещаю данную статью на этом форуме, поскольку официальные журналы - отказывают ему в опубликовании из- за приверженности к другим теориям глобальной тектоники.
Кризис новой глобальной тектоники
Статья 1. Гипотезы расширения морского дна и тектоники плит
Ю.М. МИХАЛЕВ (ОАО «Минусинская ГРЭ»)
Тектоника, как наука, является базой развития почти всей теоретической и практиче-ской геологии. Поэтому очень важно, какому направлению принадлежит будущее геологических наук на рубеже XXI века, когда современный этап развития геотектоники характеризуется острыми переменами.
К настоящему времени выдвинуто несколько гипотез, рассматривающих тектониче-ские процессы, происходящие в недрах Земли, с разных позиций. Почти все они не выдержали критического анализа в свете новых фактических данных, полученных при изучении крупных структурных элементов Земли, особенно океанических впадин.
С середины 60-х годов прошлого века и по настоящее время главенствующее положе-ние имеет гипотеза тектоники плит или новая глобальная тектоника. Разработке этой кон-цепции посвящается огромное количество работ, под ее воздействием ведутся многочислен-ные исследования. Почти все вопросы геологических наук рассматриваются с позиций но-вой глобальной тектоники, в ряде публикаций она уже называется незыблемой безальтернативной теорией, приветствуется ее триумфальное шествие [4, 9]. Основные положения ее сформированы в 60-х годах американскими и европейскими учеными (Г. Хесс, Р. Дитц, К.Ле Пишон, В. Морган, Дж. Айзекс и др.). Согласно этим положениям, литосфера вместе с примыкающими к ней частями верхней мантии разделена на несколько литосферных плит, перемещающихся по астеносфере под влиянием конвективных течений мантийного вещества или разветвления горячих точек. Границы литосферных плит обозначены рифтовыми зонами срединно-океанических хребтов, зонами Беньофа по окраинам океанов, трансформными разломами. Плиты под влиянием внедрения мантийного вещества в рифтовых зонах раздвигаются, здесь образуется новая океаническая кора, происходит так называемый спрединг. Эталоном спрединга считается Срединно-Атлантический хребет. По окраинам Тихого и Индийского океанов происходит погружение плит (субдукция) под действием собственного веса, поддвигания в результате спрединга, конвективных течений мантийного вещества. В результате по окраинам этих океанов образуются зоны Беньофа, глубоководные желоба и островные дуги, происходит наращивание континентальной коры. При столкновении континентов происходит скучивание пород – так называемая коллизия. Считается, что до конца палеозойской эры существовал единый материк Пангея. В мезозойскую эру произошел раскол Пангеи на несколько литосферных плит и их расхождение с вращением до достижения современного положения. Первоначально эта концепция предназначалась для объяснения того, что проис-ходит на дне океанов, в дальнейшем распространилась и на тектонику материков.
Критика основных положений новой глобальной тектоники проводилась с момента ее зарождения и не прекращается до настоящего времени [2, 7, 11, 12, 16 и др.], но она тонет в потоках публикаций все с новыми «доказательствами» ее существования.
В данной работе мы стремились дать объективный анализ этих гипотез с учетом ранее опубликованных критических замечаний. В конце статьи с учетом ее ограничения приведен список только небольшой части литературных источников, на которых основаны выводы автора.
У гипотез катастрофизма, таких как тектоника плит, предусматривающих раскол су-перконтинентов, коллизию, субдукцию, как правило, век короткий. Под влиянием времени и фактических данных они катастрофически распадаются. Так происходит и с «новой глобальной тектоникой».
Прежде всего, рассмотрим вопрос об истоках гипотез – возможности существования мифического суперконтинента Пангеи. Среди общих закономерностей строения земного шара отчетливо проявляется главная его особенность – сферическая симметрия: выделяются ядро, мантия и земная кора. Эта симметрия по мере приближения к поверхности Земли ста-новится менее строгой, но общая ее тенденция отражается и в строении земной коры. В це-лом существуют общие закономерности расположения материков и океанов. Как отмечал еще А.П. Карпинский, в полярной проекции все материки приурочиваются к одной линии, направление их одинаково, между ними расположены две океанические области. Более от-четливо элементы симметрии структурных форм материков наметились еще в конце архея: Северо-Американско-Гренландской платформе соответствует Южно-Американская плат-форма, Восточно-Европейской – Африкано-Аравийская, Сибирской – Китайская, Индийская и Австралийская платформы [8]. Даже антиподальное расположение современных материков и океанов – явление закономерное, свидетельствующее об относительном постоянстве и неизменном их положении с самого начала их образования. Появление одного суперконтинента на одной половине земного шара противоречит элементарному принципу симметрии, присущему природе. Никаких конкретных доказательств образования, существования и раскола Пангеи в начале мезозоя в гипотезах новой глобальной тектоники не приводится. Какие же сверхсилы раскололи суперконтинент? Об этом в рассматриваемых гипотезах умалчивается, или упоминается вкратце. Это и не удивительно, так как никакой Пангеи и ее распада не было. Эта легенда останется только для фантастических повестей.
Первые разработчики гипотез новой глобальной тектоники на основании единичных наблюдений сделали лишь робкие предположения и допущения основных ее положений, которые в последующем были возведены в ранг абсолютных без всяких подтверждающих фактических данных. Если в начальных построениях гипотез выделялось несколько литосферных плит с ограниченным дрейфом, то впоследствии их количество все возрастало, так как подгонка их очертаний со всевозможными вращениями требовала все большего их дробления. В итоге создано множество схем дрейфа плит, противоречащих друг другу.
Издавна спор идет о характере движений, определяющих структуры земной коры. Одни исследователи отдают предпочтение вертикальным движениям, другие - горизонталь-ным. Фактические данные свидетельствуют, что оба типа движений существуют, более того, они взаимообусловлены, но не абсолютны. Можно представить себе, что бы случилось со структурными элементами Земли, если бы вертикальные движения были абсолютными и не меняли бы своей направленности во время длительной истории ее развития. Горизонтальные движения также относительны, что определяет сравнительно небольшие перемещения отдельных блоков земной коры по отношению друг к другу. Тектонические движения носят колебательный характер, меняются со временем по знаку и амплитуде. Значения перемещений, полученные по кратковременным наблюдениям, нельзя считать абсолютными и распространять на целые эпохи. Например, повторная триангуляция в Японии показала, что современные горизонтальные перемещения в различных частях острова Окинава направлены в разные стороны и имеют различную величину. Они являются, очевидно, следствием вертикальных движений [11].
Океанические бассейны являются древними образованиями, они окружены, глав-ным образом, докембрийскими платформами или палеозойскими складчатыми сооружения-ми. Возраст их палеозойский, а Тихого океана - вероятно, протерозойский [2, 7, 9, 10], что в целом признается и сторонниками новой глобальной тектоники. Но возраст океанического дна считается молодым, так как в результате спрединга и субдукции происходит его омоло-жение. Это предположение еще ничем не доказано. Глубоководным бурением в отдельных частях океанов вскрыт только верхний осадочный и, частично, второй, так называемый ба-зальтовый слой. Существование третьего слоя только предполагается. Возраст второго, а тем более третьего слоев пока не установлен. В пределах океанических бассейнов имеются уча-стки с континентальной корой, более древней, чем возраст окружающей их океанической коры [2, 7, 10]. Так, в Атлантическом океане выходы докембрийских пород обнаружены на Гебридских островах, на севере Шотландии, на острове Св. Павла, по геофизическим дан-ным, предполагается наличие коры континентального типа в Норвежском море на выступе Воринг [5]. В Индийском океане фрагменты континентальных древних структур выявлены на острове Мадагаскар, Шейшельских островах, на северном побережье Австралии. В Тихом океане также выявлены небольшие участки континентальной коры у Калифорнии и Новой Зеландии, на острове Тайвань. Необходимо еще отметить, что все трансгрессии на окраинах Тихого океана, начиная с палеозоя, происходили со стороны океана [7,10]. Следовательно, океаны представляют собой древние образования, общая конфигурация их сохраняется с па-леозоя, всеобщего омоложения океанической коры не происходило. В течение геологической истории они неоднократно меняли свои контуры, но являлись одними из основных структурных элементов Земли с самых ранних стадий ее развития.
Гипотезы новой глобальной тектоники не могут удовлетворительно объяснить про-цессы унаследованности и цикличности развития крупных структурных элементов Земли. Но вся история их свидетельствует об этом. Известно, что ядрами консолидации платформ являются древние щиты, составляющие основу всех первичных континентов. С течением времени, начиная с палеозоя, происходит совершенно очевидное закономерное разрастание платформ в сторону океанов за счет последовательного причленения к ним более молодых геосинклинальных складчатых областей. Наглядными неоспоримыми примерами этого яв-ляются северо-восточные регионы Азии и регионы Северной Америки. Процессы такого развития структурных элементов земной коры противоречат концепциям новой глобальной тектоники, предусматривающим их прерывистый, катастрофический характер.
Сторонники неомобилизма пытаются опровергнуть или полностью пересмотреть классическую теорию геосинклиналей, предложенную Дж. Холлом и Дж. Дэна, детально разработанную наши¬ми выдающимися учеными А.П.Павловым, А.П.Борисяком, А.Д.Архангельским, Н.С.Шатским, Н.М.Страховым, В.В.Белоусовым и другими. Это вполне объяснимо, так как закономерное цикличное развитие геосинклиналей не вписывается не только в гипотезы новой глобальной тектоники, но и в любые другие гипотезы катастрофизма.
Устанавливается определенная связь развития структурных элементов материков и океанов. Глубинные разломы образуют планетарную длительно развивающуюся систему, затрагивающую континентальные и океанические структуры. Некоторые, так называемые трансформные разломы, не затухают полностью у побережий материков. Тихоокеанский разлом Меррей пересекает континентальные береговые хребты Калифорнии, на восточном продолжении зоны Кларион находится пояс современных вулканов Мексики.
Все эти установленные, длительное время изучавшиеся закономерности не опро-вергаются сторонниками новой глобальной тектоники, они просто умалчиваются, так как опровержение их невозможно, оно неизбежно приведет к отрицанию мобилизма.
Строение и развитие структурных элементов Атлантического океана рассматривает-ся в гипотезах как что-то обособленное, непохожее на структуры других океанических бас-сейнов. Именно на примере Атлантического океана зародились мифические идеи мобилизма. Считается, что литосферные океанические плиты и материки представляют единое целое и «плывут» совместно, отодвигаясь в обе стороны от Срединно-Атлантического хребта, к окраинам Тихого океана, где и происходит субдукция. Но по данным Дж. Уотсон [15], строение дна Атлантического океана в принципе ничем не отличается от строения дна Тихого или Индийского океанов. В переходных зонах между океаном, Африканским и Американским континентами существуют глубоководные желоба, хотя и не такие выраженные и глубокие, как в Тихом и Индийском океанах. Глубоководные желоба Атлантики рассматриваются некоторыми исследователями [5] как периокеанические прогибы (Скандинавский, Северо-Американский, Африканский). По периферии океана отмечаются редкие потухшие и действующие вулканы, происходили и происходят землетрясения. Следовательно, современное развитие структурных элементов земной коры Атлантического океана в принципе происходили так же, как и в других океанах. Только проявлены эти процессы в меньших масштабах, соответственно размерам самого океана.
Палеогеографические данные. Схожесть очертаний современных береговых окраин Африки и Южной Америки, на основе которой строились гипотезы Вегенера новой глобальной тектоники, представляется удовлетворительной только на картах мелкого масштаба, где все детали маскируются. При этом появляются взаимные перекрытия и разрывы, объяснить которые невозможно [15]. Позже стали сравнивать не очертания берегов континентов, а границы их материковых склонов на глубинах около 1 800 м. Но и в таком варианте избежать взаимных перекрытий и разрывов не удается. Следовательно, схожесть береговых линий или материковых склонов не является критерием былого единства континентов.
Геологические данные. По гипотезам новой глобальной тектоники в раннем проте-розое Южная Америка и Африка являлись частями единого континента Гондваны. Но струк-турные элементы, образованные к тому времени на этих континентах, однозначно свидетельствуют, что они были разъединены и развивались самостоятельно. Так, в Южной Америке в раннем протерозое были сформированы протоплатформенные области, а на противоположных прибрежных областях Африки - эпикратонные протогеосинклинальные области [8]. С палеозоя до середины мезозоя на Южно-Американской платформе существовали синеклизы Амазонская и Мараньяно, достигающие восточной береговой линии. На противоположном берегу Атлантики располагался только Африканский мегащит, а впадины Конго и Окованко находились внутри этого щита. В юго-западной части Сев. Африки, в верховьях р. Нигер широкое распространение получили явления позднетриасового-раннеюрского траппового магматизма в виде мощных долеритовых силлов и даек, прорывающих породы докембрия и палеозоя. Ничего подобного в северо-восточных областях Южной Америки нет [8]. Наблюдается несоответствие простираний наиболее крупных структурных элементов указанных континентов. В Гвинее, Береге Слоновой Кости, Либерии они имеют преимущественно северо-восточную ориентировку, а во Французской Гвиане и Суринаме - северо-западную и субширотную [1]. Следовательно, эти два континента с раннего протерозоя и до середины мезозоя развивались самостоятельно, и никакого суперконтинента не существовало. Это признается и самими сторонниками новой глобальной тектоники, считавшими более правдоподобным, чем наличие суперконтинента, существование между Бразилией и Экваториальной Африкой широкой зоны, занятой системой прогибов [8].
Палеонтологические данные, свидетельствующие против дрейфа литосферных плит, уже давно детально и аргументированно освещены в литературе. Доказано, что почти все виды фауны и флоры могли перемещаться на большие расстояния сухопутными, водны-ми и воздушными путями, существовавшими на Земле с древнейших времен [7, 10].
Палеомагнетизм. На основании измерений остаточной намагниченности образцов пород и построенных на них палеогеографических реконструкций были сделаны заключения о независимых «действительных доказательствах» дрейфа континентов и смещения полюсов Земли [4, 7]. Низкая точность палеомагнитных методов, их противоречивость, большое число случайных и систематических ошибок, большой разброс данных по эпохам, а также предвзятая отбраковка «ненужных» замеров не могут являться «действительными» доказательствами дрейфа континентов и смещения полюсов Земли. Даже в производственных условиях на небольших участках палеомагнитные наблюдения дают многозначные результаты. Кроме того, не исключена возможность вторичного намагничивания (перемагничивания) пород, что еще более искажает и без того противоречивые данные палеомагнетизма.
Палеооледенения еще слабо изучены, поэтому появляется много вариантов не только дрейфа литосферных плит, но и существования самих ледников [7]. По данным гипотез но-вой глобальной тектоники, во время каменноугольного оледенения Южной Африки основ-ные ледники двигались с юго-восточной стороны, с «припаянной» к Африке Антарктиды. Это являлось одним из доказательств существования в позднем палеозое суперконтинента Гондваны. Но по другим данным ледники в это время двигались с севера на юг [10]. Образо-вание крупного оледенения в пределах суперконтинента невозможно ввиду неизбежности проявления там сухого климата [12]. Следовательно, палеооледенения не могут являться до-казательствами существования суперконтинентов и дрейфа литосферных плит.
Палеоклиматология. В своем капитальном труде Н.М.Страхов показал, что постоян-ство климатических зон сохранялось в одних и тех же широтах Земли в течение нескольких периодов палеозойской и мезозойской эр. Смена положения их происходила закономерно и одновременно по всему земному шару, что свидетельствует об отсутствии относительных смещений материков [13]. Постоянство осевой симметрии размещения эвапоритов, карбона-тов, угленосных отложений и невозможность существования суперконтинентов отмечается и в других работах [7, 10, 12].
Спрединг, по мнению разработчиков гипотез новой глобальной тектоники, происхо-дит в срединно-океанических хребтах. Гипотеза расширения дна океанов - спрединга была предложена Холмсом еще в 1931 году. В 1960-1962 гг. она уже на основе новых фактических данных опять возродилась Г. Хессом и Р. Дитцем [7]. Согласно гипотезе, в срединно-океанических хребтах из мантийного вещества образуется новый литосферный слой, раздвигающий и расширяющий рифтовые зоны. Над срединно-океаническими хребтами были выявлены полосовые симметричные магнитные аномалии, которые интерпретировались как результат остаточной термической намагниченности повторяющихся инъекций базальтов при предполагаемых инверсиях магнитного поля Земли. При этом считалось, что в направлении от оси хребта возраст базальтов становится все древнее. Теоретически была разработана палеомагнитная хронологическая шкала вначале на 3,5-5 млн. лет, затем для всего фанерозоя. По ней теоретически определялся возраст океанского дна в любой его точке. На основе единичных наблюдений сообщалось о подтверждении возраста дна океана, вычисленного по шкале [7]. Однако впоследствии стали появляться данные, опровергающие идею спрединга. В первоначальных вариантах гипотез новой глобальной тектоники предполагалось, что движущей силой спрединга, а также перемещения литосферных плит и субдукции является внедрение мантийного вещества в рифтовых зонах и гравитационное соскальзывание плит с поднятых флангов срединно-океанических хребтов. Субдукция являлась следствием спрединга. Но многократно доказано, что интрузии образуются путем заполнения магмой потенциальных ослабленных зон. Именно поэтому верхние части крупных интрузий в общем согласны со складчатыми структурами вмещающих пород. Активного динамического воздействия на вмещающие породы магма не проявляет, за исключением редких лакколитов, образующихся на сравнительно малых глубинах. Кроме того, тектоно-магматические процессы, действующие в срединно-океанических хребтах на много порядков слабее таких же процессов в зонах Беньофа, о чем свидетельствуют происходящие там землетрясения. Если вдоль хребтов наибольшие глубины относительно слабых землетрясений достигают 50-70 км, то в зонах Беньофа мощные землетрясения происходят на глубинах до 700 км. В таком виде спрединг не состоялся, на помощь к нему призвали конвекцию и «горячие точки».
В качестве лучшего примера спрединга считается Срединно-Атлантический хребет. Тогда, согласно гипотезам новой глобальной тектоники, местом спрединга должно быть и Восточно-Тихоокеанское поднятие. Но оно не занимает срединного положения в океане, рельеф его менее контрастный, чем в Срединно-Атлантическом хребте, центральная рифто-вая долина, как обязательная составляющая спрединга, не прослеживается. В срединно-океаническом хребте Индийского океана также нет крупной рифтовой зоны, есть только мелкие отдельные впадины. Причины такого несоответствия гипотезами новой глобальной тектоники не рассматриваются.
Симметричного строения структуры дна относительно Срединно-Атлантического хребта, как это предусматривается спредингом, не устанавливается. Так, Бермудскому под-нятию в западной части Сев. Атлантики нет аналога к востоку oт хребта, поднятиям Зеленого Мыса, Канарскому, Гвинейскому нет аналогов западнее этого хребта. Асимметричны также отдельные участки самих хребтов относительно рифтовых зон. Асимметрия выражается не только в неодинаковой ширине склонов хребтов, но и в характере рельефа [3].
В Исландии, расположенной по оси Срединно-Атлантического хребта, через всю ши-рину острова протягиваются линейные складки, обнаружены также фрагменты рифтовой долины с цепочками вулканов и обычными трещинными излияниями [7]. Аналогичные излияния отмечаются в Шотландии и Гренландии. Края рифтовой долины сложены слоистыми лавовыми покровами различного возраста. Такие выступы лавовых покровов в рифтовых зонах и на склонах хребта фиксируются полосовыми магнитными аномалиями, обусловленными не только инверсиями магнитного поля Земли, но и различной магнитной восприимчивостью пород. Детальными работами устанавливается, что магнитные аномалии в Срединно-Атлантическом хребте разного характера образуют не полосы, а отдельные, не связанные между собой, пятна (фрагменты).
Палеомагнитная шкала данными глубоководного бурения не подтверждается. Так в колонке РО-8, поднятой в 130 км от ocи Срединно-Атлантического хребта, возраст пород в два раза превышает теоретически рассчитанный по геомагнитной шкале. В районе Азорских островов скв.334 вскрыла переслаивание осадочных и базальтовых слоев, что гипотезами новой глобальной тектоники необъяснимо [3].
Кроме того, выясняется, что рельеф Срединно-Атлантического хребта образовался после формирования магнитного фундамента дна океана [3], что не соответствует самим ос-новам гипотез новой глобальной тектоники.
Все вышеприведенные данные свидетельствуют о том, что никакого спрединга в со-временных структурах океанского дна не происходит, не существовало его и в прошлые гео-логические эпохи.
Субдукция, согласно гипотезам новой глобальной тектоники, наблюдается по пери-ферии Тихого океана. Около глубоководных желобов происходит сжатие, поддвиг и затяги-вание океанической коры под континентальную. Литосферные плиты разрушаются и погру-жаются в мантию под углами 30-90º вдоль зон Беньофа до глубин 300-400 до 700 км [7]. Вместе с плитами «всасываются» и «привезенные» ими осадочные образования.
Примитивность механизма субдукции очевидна, на что уже многократно обращалось внимание [2, 7, 11, 16]. Пододвигания океанических плит под континентальные нигде не наблюдается. Сам механизм такого процесса принципиально невозможен по двум основным причинам: резким увеличением с глубиной плотности пород и геостатического давления. Считается, что в зонах субдукции литосферные плиты охлаждаются и, уплотняясь, тонут в мантии под собственным весом до глубин 300-700 и даже до 1 400 км. Кроме того, сущест-вуют еще какие-то «затягивающие» силы [4].
По другим версиям, по мере возрастания давления и температуры базальт и габбро, как составные части литосферных плит, превращаются в эклогит с плотностью 3,3-3,5 г/см3, который, как тяжелый груз, тянет плиту вниз. Но начальная плотность литосферных плит колеблется от 2,6 до 2,9 г/см3, существенно меньше плотности субстрата верхней мантии, составляющей, по различным оценкам, от 3,4 до 4,5 г/см3. Следовательно, плиты под собст-венным весом потонуть не смогут даже на небольшие глубины.
Кроме того, никак не объясняется, каким образом «тонущая» плита будет преодоле-вать всё возрастающее с глубиной давление в мантии. Если у подошвы коры геостатическое давление составляет примерно 10 кбар, то на глубинах 100 км уже более 30 кбар, а глубже - сотни кбар. Погружающейся части плиты пришлось бы преодолевать не только многократно возрастающие с глубиной плотность и давление, но и механическое сопротивление пород мантии, а также тянуть за собой другие сегменты плиты.
Гипотезы новой глобальной тектоники не объясняют, почему именно у краёв океанов предполагаются процессы субдукции. Ведь «плаванье» плит длительное, да и путь их не близок. Плиты могли раскалываться и тонуть по дороге, не достигая окраин океанов.
Углы наклона зон Беньофа колеблются от 30 до 90°. Если бы литосферные плиты опускались вдоль них, то изгибы их соответствовали этим наклонам. Но литосфера не может выдержать без деформаций даже незначительные изгибы. Следовательно, в процессе субдукции со стороны океана на приближении к глубоководным желобам должны были возникнуть серии трещин шириной десятки километров. Но таких трещин нигде не обнаружено.
В начальных разработках новой глобальной тектоники предполагалось, что при суб-дукции осадки с плит соскабливаются, скучиваются. Но когда многочисленные данные бу-рения этого не подтвердили, придумали всасывание [14]. Но и всасывания нигде не наблю-дается, так как такого процесса в природе не существует.
При столкновении океанической плиты с континентальной глубоководные желоба бы закрылись, а океанические литосферные плиты загнулись бы не вниз, а вверх, по наименьшему сопротивлению.
Над глубоководными желобами наблюдаются отрицательные аномалии силы тяжести в редукции Буге, следовательно, здесь пониженные плотности пород, которые свидетельст-вуют о том, что это зона растяжения, а не сжатия, как по гипотезам новой глобальной текто-ники.
Ясно, что никакой субдукции у окраин океанов не происходит, и никогда не проис- ходило. К такому выводу уже давно пришли многие исследователи [2, 7, 16]. Однако в поль-зу ее приводятся потрясающие аргументы. Оказывается, с глубиной, пластины, утяжеляясь, получают ускорение и даже отрываются от верхних сегментов! [4]. Более того, «расчеты» показывают, что в зонах субдукции могут существовать зияющие зазоры между плитами шириной 1 000-1 560 м. В эти зазоры «всасываются» осадочные океанические образования [6]. Приходится только удивляться, как воды океанов не утекли через эти зазоры в глубины Земли.
Коллизия предусматривает еще более драматические, поистине фантастические со-бытия - столкновения континентов. Утверждается, что Индийский полуостров в поздней юре или раннем мелу отделился от Антарктиды, «подплыл» к Азии и столкнулся с ней при замыкании гипотетического палеоокеана Тетис. С этим связывается образование Гималаев и Тибетского плато. Комментарии здесь излишни. Необходимо только упомянуть, что если был океан, была и океаническая кора, при «замыкании» палеоокеана она куда-то исчезла, и континенты, как говорится, столкнулись лоб в лоб. Кроме того, установлено, что Индийский полуостров являлся частью Азии с протерозоя или еще ранее, и никакой коллизии не происходило [7].
Конвекция это перемещение масс жидкостей или газов вследствие разностей темпе-ратур, химического состава и плотностей в отдельных местах среды. Вначале становления гипотез новой глобальной тектники предполагалось, что основной движущей силой, способной раздвигать, перемещать и пододвигать литосферные плиты в зонах субдукции является спрединг. Но одного спрединга, как движущей силы, явно недостаточно, поэтому привлекли гипотезу конвекции, высказанную Гопкинсом еще в 1839 году. Предполагается, что в мантии существуют конвективные ячейки, в которых мантийное вещество медленно перемещается в вертикальных и горизонтальных направлениях. В рифтах срединно-океанических хребтов под воздействием восходящих потоков мантийного вещества плиты раздвигаются и, под воздействием уже горизонтальных потоков, «плывут» к зонам субдукции. Предполагается несколько вариантов конвективных ячеек в мантии.
Гипотезы конвекции в мантии являются полностью гипотетическими, никакими пря-мыми и косвенными факторами не доказанными. Мантия Земли, судя по сейсмическим дан-ным, находится в твердом состоянии, конвекция в ней невозможна. Вязкость вещества верх-ней мантии составляет около 1022 П, а нижней - 1026 П, что не идет ни в какое сравнение с вязкостью жидкостей или газов. Например, вязкость воды при нормальных условиях составляет всего лишь около 0,01 П. Кроме того, механическое действие конвективных течений даже в этих средах ничтожно, энергии едва хватает для перемещения собственных масс, они быстро затухают или распадаются при незначительных изменениях температуры или плотности на пути потоков. Плотность, гидростатическое давление, температура и вязкость увеличиваются с глубиной, нигде не отмечено обратной картины. Идет односторонний, только вверх, обмен тепла, что подтверждается постоянством теплового потока Земли. Литосфера и мантия, как в вертикальных, так и в горизонтальных направлениях неоднородны, расслоены. В пределах их в небольших масштабах происходят только восходящие процессы диапиризма и магматизма.
Конвекция в мантии считается основным механизмом движения плит, без нее гипоте-зы неомобилизма теряют всякий смысл. Поэтому предпринимаются большие усилия для до-казательства ее существования. Установлено, что в нижней мантии конвекция невозможна из-за большого сверхадиабатического градиента. Но мощность верхней мантии также не со-ответствует критериям (критическому числу и форме ячеек) закона Рэлея о конвекции [3]. Поэтому гипотеза Орована-Эльзассера предполагает уже наличие почти стационарной асте-носферы с плавающими по ней литосферными плитами, а гипотеза Юри-Ранкорна – увели-чение со временем размеров земного ядра [7].
Но конвекция в верхней мантии в принципе невозможна, поскольку она состоит из твердого вещества, пластические деформации здесь ограничены, в ней происходят землетря-сения до глубин 900 км.
Понимая, что движущей силой для перемещения литосферных плит конвекция слу-жить не может, многие сторонники гипотез новой глобальной тектоники вспомнили давно забытые гипотезы расширения Земли, пульсации и контракции, пытаясь при этом учесть цикличный характер развития Земли [4]. Построения гипотез в таких случаях выглядят еще более путанными, так как «плаванье» литосферных плит явлениями пульсаций или контрак-ций правдоподобно объяснить невозможно.
Трансформные разломы выявлены в основном в пределах океанических бассейнов, они еще слабо изучены. Выделяются они по предполагаемым смещениям фрагментов маг-нитных аномалий, участков срединно-океанических хребтов. Располагаются они в основном субширотно, поперек хребтов, островных дуг и краев материков. По ним предполагаются большие сдвиговые перемещения литосферных плит. Взгляды на их происхождение проти-воречивы, так как трудно объяснить горизонтальные перемещения отдельных блоков земной коры на сотни и даже тысячи километров без видимых последствий – соответствующих пе-ремещений блоков на материках. Поэтому считается, что большинство таких разломов на своих окончаниях трансформируются в другие структуры, имеющие к ним поперечное на-правление, такие как срединно-океанические хребты, островные дуги. Но большинство трансформных разломов не достигает каких-либо поперечных структур и берегов океанов. Аналогов таких разломов на континентах не существует. Кажущиеся значительные горизон-тальные перемещения по разломам часто оказываются результатом вертикальных смещений, наблюдаемые горизонтальные перемещения отдельных блоков обычно невелики [4].
Горячие точки. Приверженцы гипотез новой глобальной тектоники с появлением новых фактических данных не перестают удивлять мир все более фантастическими идеями, граничащими с мистикой. Так, происхождение Гавайского и Императорского хребтов в Ти-хом океане, представляющих цепь вулканов, возраст которых постепенно увеличивается в северном направлении, объясняется наличием гипотетических мантийных струй - «горячих точек». Точки являются фиксированными. «Проплывая» над такой точкой литосферная пли-та прожигается насквозь, возникают активные подводные вулканы, наращивание которых приводит к образованию вулканических островов. Эти острова движутся вместе~с лито-сферными плитами, в результате чего связь вулкана с мантийной струей прерывается, над ней возникает новый вулкан, образуется цепь вулканов разного возраста. Необходимо еще отметить, что на период образования и действия вулкана, а это десятки миллионов лет, плита останавливается над горячей точкой, затем вновь продолжает «плаванье» до места образования нового вулкана. Изгибы цепей вулканов возникают при изменении направления «плаванья» плиты. Считается, что расходящиеся мантийные струи могут являться причиной движения плит [4]. И эта несуразица воспринимается вполне серьезно и считается наукой! Но это еще не все, оказывается, происходят еще более невероятные события. Считается, что очаги, породившие вулканы, уже не мантийные, а находятся на «плывущей» плите литосферы. Вулканы «плывут» на плите, продолжая действовать! [3]. Такой вулканоход создание уже не природное, а творение всевышнего.
Заключение. Итак, ни одно предположение гипотез новой глобальной тектоники фактическими данными не подтверждается. Сами эти гипотезы противоречат всем имею-щимся фактам, а также своим отдельно взятым положениям. Гипотезы буквально пронизаны внутренними противоречиями. Пытаясь доказать несбыточное, ниспровергая установившие-ся законы развития Земли, сторонники гипотез преподносят все новые идеи, навеянные фан-тастикой, выдавая их за стройную, подлинно научную теорию. Однако вместо теории полу-чилась непотопляемая догма. Сторонники гипотез новой глобальной тектоники обходят или игнорируют уязвимые и недоказуемые моменты своей, так называемой «теории», например, образование и раскол Пангеи, исчезновение полосовых магнитных аномалий за пределами срединно-океанических хребтов, отсутствие рифтовых зон в срединно-океанических хребтах Тихого и Индийского океанов и другие. А такие примитивные идеи, как субдукция, конвекция, коллизия, горячие точки без содействия потусторонних сил вряд ли осуществимы.
Создалась парадоксальная ситуация, все понимают, в том числе и приверженцы гипо-тез новой глобальной тектоники, что наступил их полнейший кризис, но отказаться от них не могут. Для их реанимации предпринимаются большие усилия, вводятся поправки к поправкам, еще более усугубляющие кризисное положение этих гипотез. Все это нагромождение несвязных путанных идей уже потеряло первоначальный смысл и быстрыми темпами идет к своему краху.
Подражание гипотезам мобилизма нанесло огромный вред не только отечественной науке, но и практике. Десятки поколений геологов воспитаны на идеях этих гипотез, на ре-гиональных и территориальных уровнях уже выделяются и исследуются субдукционные, коллизионные и другие гипотетические структуры. Отказ от гипотез мобилизма стал неиз-бежным. Дальнейшее их латание приведет к полнейшему тупику. Необходимо только объек-тивно изучать фактически установленные структуры, такие, как зоны Беньофа, островные дуги, глубоководные желоба, срединно-океанические хребты и другие, существовавшие в разные геологические эпохи.
Мы, разумеется, в ограниченной статье не могли охватить весь круг вопросов, связан-ных с гипотезами новой глобальной тектоники и дискуссиями вокруг них. В статье 2 возникновение и развитие океанических структур рассматривается уже без привлечения идей мобилизма.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Башарин А.К., Берзин Н.А., Борукаев Ч.Б., Парфенов Л.М., Чинов Б.М. Структурные связи континентов в докембрии // Геология и геофизика. 1973. № 11 С. 3-14.
2. Белоусов В.В. Переходные зоны между континентами и океанами. - М: Не-дра, 1982.
3. Грачев А.Ф. Рифтовые зоны Земли. - М.: Недра, 1977.
4. Зоненшайн Л.П., Савостин Л.А. Введение в геодинамику. - М.:Недра, 1979.
5. Клитин К.А. Строение Скандинавского периокеанического прогиба и выступа фундамента Воринг // Геотектоника. 1989. № 3. С. 50-56.
6. Лобковский Л.И., Сорохтин О.Г. Деформации литосферных плит в зонах поддвига. - В кн. Геофизика океана. Т.2. Геодинамика. – М.: Наука, 1979. С. 194-204.
7. Мейерхофф А., Мейерхофф Г. Новая глобальная тектоника - основные про-тиворечия. - В. сб.: Новая глобальная тектоника. - М.: Мир, 1974. С. 377-455.
8. Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли (рифтогенез на древних платформах). - М.: Недра, 1983.
9. Милановский Е.Е. Мобилистическая концепция А. Вегенера и ее роль в раз-витии наук о Земле в XX в. // Отечественная геология. 2000. № 4. С. 4-14.
10. Немков Г.И., Муратов М.В., Гречишникова И.А., Густомесов В.А., Левиц-кий Е.С., Микунов М.Ф., Цейслер В.М., Чернова Е.С. Историческая геология. - М.: Недра, 1974.
11. Резанов И.А. «Фиксизм» и «неомобилизм» // Изв. АН СССР. Сер. Геология. 1965. № 4,С. 134-135.
12. Рухин Л.Б. Основы общей палеогеографии. - М.: Гостоптехиздат. 1959.
13. Страхов Н.М. Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли.- М.: Гос-геолтехиздат. 1963.
14. Унксов В.А. Геотектоника на XXVI сессии Международного геологического конгресса // Сов. геология. № 9. 1981. С. 118-124.
15. Уотсон Дж. Геология и человек. Введение в прикладную геологию. Пер. с англ. - М.: Недра. 1986.
16. Шарапов В.Н., Симбирева И.Г, Бондаренко П.М. Структура и геодинамика сейсмофокальной зоны Курило-Камчатского региона. - Новосибирск. Наука, сиб. отд. 1984.
Автор: Юрий Михайлович Михалев, ОАО «Минусинская ГРЭ», ведущий геолог.
Кризис новой глобальной тектоники
Статья 1. Гипотезы расширения морского дна и тектоники плит
Ю.М. МИХАЛЕВ (ОАО «Минусинская ГРЭ»)
Тектоника, как наука, является базой развития почти всей теоретической и практиче-ской геологии. Поэтому очень важно, какому направлению принадлежит будущее геологических наук на рубеже XXI века, когда современный этап развития геотектоники характеризуется острыми переменами.
К настоящему времени выдвинуто несколько гипотез, рассматривающих тектониче-ские процессы, происходящие в недрах Земли, с разных позиций. Почти все они не выдержали критического анализа в свете новых фактических данных, полученных при изучении крупных структурных элементов Земли, особенно океанических впадин.
С середины 60-х годов прошлого века и по настоящее время главенствующее положе-ние имеет гипотеза тектоники плит или новая глобальная тектоника. Разработке этой кон-цепции посвящается огромное количество работ, под ее воздействием ведутся многочислен-ные исследования. Почти все вопросы геологических наук рассматриваются с позиций но-вой глобальной тектоники, в ряде публикаций она уже называется незыблемой безальтернативной теорией, приветствуется ее триумфальное шествие [4, 9]. Основные положения ее сформированы в 60-х годах американскими и европейскими учеными (Г. Хесс, Р. Дитц, К.Ле Пишон, В. Морган, Дж. Айзекс и др.). Согласно этим положениям, литосфера вместе с примыкающими к ней частями верхней мантии разделена на несколько литосферных плит, перемещающихся по астеносфере под влиянием конвективных течений мантийного вещества или разветвления горячих точек. Границы литосферных плит обозначены рифтовыми зонами срединно-океанических хребтов, зонами Беньофа по окраинам океанов, трансформными разломами. Плиты под влиянием внедрения мантийного вещества в рифтовых зонах раздвигаются, здесь образуется новая океаническая кора, происходит так называемый спрединг. Эталоном спрединга считается Срединно-Атлантический хребет. По окраинам Тихого и Индийского океанов происходит погружение плит (субдукция) под действием собственного веса, поддвигания в результате спрединга, конвективных течений мантийного вещества. В результате по окраинам этих океанов образуются зоны Беньофа, глубоководные желоба и островные дуги, происходит наращивание континентальной коры. При столкновении континентов происходит скучивание пород – так называемая коллизия. Считается, что до конца палеозойской эры существовал единый материк Пангея. В мезозойскую эру произошел раскол Пангеи на несколько литосферных плит и их расхождение с вращением до достижения современного положения. Первоначально эта концепция предназначалась для объяснения того, что проис-ходит на дне океанов, в дальнейшем распространилась и на тектонику материков.
Критика основных положений новой глобальной тектоники проводилась с момента ее зарождения и не прекращается до настоящего времени [2, 7, 11, 12, 16 и др.], но она тонет в потоках публикаций все с новыми «доказательствами» ее существования.
В данной работе мы стремились дать объективный анализ этих гипотез с учетом ранее опубликованных критических замечаний. В конце статьи с учетом ее ограничения приведен список только небольшой части литературных источников, на которых основаны выводы автора.
У гипотез катастрофизма, таких как тектоника плит, предусматривающих раскол су-перконтинентов, коллизию, субдукцию, как правило, век короткий. Под влиянием времени и фактических данных они катастрофически распадаются. Так происходит и с «новой глобальной тектоникой».
Прежде всего, рассмотрим вопрос об истоках гипотез – возможности существования мифического суперконтинента Пангеи. Среди общих закономерностей строения земного шара отчетливо проявляется главная его особенность – сферическая симметрия: выделяются ядро, мантия и земная кора. Эта симметрия по мере приближения к поверхности Земли ста-новится менее строгой, но общая ее тенденция отражается и в строении земной коры. В це-лом существуют общие закономерности расположения материков и океанов. Как отмечал еще А.П. Карпинский, в полярной проекции все материки приурочиваются к одной линии, направление их одинаково, между ними расположены две океанические области. Более от-четливо элементы симметрии структурных форм материков наметились еще в конце архея: Северо-Американско-Гренландской платформе соответствует Южно-Американская плат-форма, Восточно-Европейской – Африкано-Аравийская, Сибирской – Китайская, Индийская и Австралийская платформы [8]. Даже антиподальное расположение современных материков и океанов – явление закономерное, свидетельствующее об относительном постоянстве и неизменном их положении с самого начала их образования. Появление одного суперконтинента на одной половине земного шара противоречит элементарному принципу симметрии, присущему природе. Никаких конкретных доказательств образования, существования и раскола Пангеи в начале мезозоя в гипотезах новой глобальной тектоники не приводится. Какие же сверхсилы раскололи суперконтинент? Об этом в рассматриваемых гипотезах умалчивается, или упоминается вкратце. Это и не удивительно, так как никакой Пангеи и ее распада не было. Эта легенда останется только для фантастических повестей.
Первые разработчики гипотез новой глобальной тектоники на основании единичных наблюдений сделали лишь робкие предположения и допущения основных ее положений, которые в последующем были возведены в ранг абсолютных без всяких подтверждающих фактических данных. Если в начальных построениях гипотез выделялось несколько литосферных плит с ограниченным дрейфом, то впоследствии их количество все возрастало, так как подгонка их очертаний со всевозможными вращениями требовала все большего их дробления. В итоге создано множество схем дрейфа плит, противоречащих друг другу.
Издавна спор идет о характере движений, определяющих структуры земной коры. Одни исследователи отдают предпочтение вертикальным движениям, другие - горизонталь-ным. Фактические данные свидетельствуют, что оба типа движений существуют, более того, они взаимообусловлены, но не абсолютны. Можно представить себе, что бы случилось со структурными элементами Земли, если бы вертикальные движения были абсолютными и не меняли бы своей направленности во время длительной истории ее развития. Горизонтальные движения также относительны, что определяет сравнительно небольшие перемещения отдельных блоков земной коры по отношению друг к другу. Тектонические движения носят колебательный характер, меняются со временем по знаку и амплитуде. Значения перемещений, полученные по кратковременным наблюдениям, нельзя считать абсолютными и распространять на целые эпохи. Например, повторная триангуляция в Японии показала, что современные горизонтальные перемещения в различных частях острова Окинава направлены в разные стороны и имеют различную величину. Они являются, очевидно, следствием вертикальных движений [11].
Океанические бассейны являются древними образованиями, они окружены, глав-ным образом, докембрийскими платформами или палеозойскими складчатыми сооружения-ми. Возраст их палеозойский, а Тихого океана - вероятно, протерозойский [2, 7, 9, 10], что в целом признается и сторонниками новой глобальной тектоники. Но возраст океанического дна считается молодым, так как в результате спрединга и субдукции происходит его омоло-жение. Это предположение еще ничем не доказано. Глубоководным бурением в отдельных частях океанов вскрыт только верхний осадочный и, частично, второй, так называемый ба-зальтовый слой. Существование третьего слоя только предполагается. Возраст второго, а тем более третьего слоев пока не установлен. В пределах океанических бассейнов имеются уча-стки с континентальной корой, более древней, чем возраст окружающей их океанической коры [2, 7, 10]. Так, в Атлантическом океане выходы докембрийских пород обнаружены на Гебридских островах, на севере Шотландии, на острове Св. Павла, по геофизическим дан-ным, предполагается наличие коры континентального типа в Норвежском море на выступе Воринг [5]. В Индийском океане фрагменты континентальных древних структур выявлены на острове Мадагаскар, Шейшельских островах, на северном побережье Австралии. В Тихом океане также выявлены небольшие участки континентальной коры у Калифорнии и Новой Зеландии, на острове Тайвань. Необходимо еще отметить, что все трансгрессии на окраинах Тихого океана, начиная с палеозоя, происходили со стороны океана [7,10]. Следовательно, океаны представляют собой древние образования, общая конфигурация их сохраняется с па-леозоя, всеобщего омоложения океанической коры не происходило. В течение геологической истории они неоднократно меняли свои контуры, но являлись одними из основных структурных элементов Земли с самых ранних стадий ее развития.
Гипотезы новой глобальной тектоники не могут удовлетворительно объяснить про-цессы унаследованности и цикличности развития крупных структурных элементов Земли. Но вся история их свидетельствует об этом. Известно, что ядрами консолидации платформ являются древние щиты, составляющие основу всех первичных континентов. С течением времени, начиная с палеозоя, происходит совершенно очевидное закономерное разрастание платформ в сторону океанов за счет последовательного причленения к ним более молодых геосинклинальных складчатых областей. Наглядными неоспоримыми примерами этого яв-ляются северо-восточные регионы Азии и регионы Северной Америки. Процессы такого развития структурных элементов земной коры противоречат концепциям новой глобальной тектоники, предусматривающим их прерывистый, катастрофический характер.
Сторонники неомобилизма пытаются опровергнуть или полностью пересмотреть классическую теорию геосинклиналей, предложенную Дж. Холлом и Дж. Дэна, детально разработанную наши¬ми выдающимися учеными А.П.Павловым, А.П.Борисяком, А.Д.Архангельским, Н.С.Шатским, Н.М.Страховым, В.В.Белоусовым и другими. Это вполне объяснимо, так как закономерное цикличное развитие геосинклиналей не вписывается не только в гипотезы новой глобальной тектоники, но и в любые другие гипотезы катастрофизма.
Устанавливается определенная связь развития структурных элементов материков и океанов. Глубинные разломы образуют планетарную длительно развивающуюся систему, затрагивающую континентальные и океанические структуры. Некоторые, так называемые трансформные разломы, не затухают полностью у побережий материков. Тихоокеанский разлом Меррей пересекает континентальные береговые хребты Калифорнии, на восточном продолжении зоны Кларион находится пояс современных вулканов Мексики.
Все эти установленные, длительное время изучавшиеся закономерности не опро-вергаются сторонниками новой глобальной тектоники, они просто умалчиваются, так как опровержение их невозможно, оно неизбежно приведет к отрицанию мобилизма.
Строение и развитие структурных элементов Атлантического океана рассматривает-ся в гипотезах как что-то обособленное, непохожее на структуры других океанических бас-сейнов. Именно на примере Атлантического океана зародились мифические идеи мобилизма. Считается, что литосферные океанические плиты и материки представляют единое целое и «плывут» совместно, отодвигаясь в обе стороны от Срединно-Атлантического хребта, к окраинам Тихого океана, где и происходит субдукция. Но по данным Дж. Уотсон [15], строение дна Атлантического океана в принципе ничем не отличается от строения дна Тихого или Индийского океанов. В переходных зонах между океаном, Африканским и Американским континентами существуют глубоководные желоба, хотя и не такие выраженные и глубокие, как в Тихом и Индийском океанах. Глубоководные желоба Атлантики рассматриваются некоторыми исследователями [5] как периокеанические прогибы (Скандинавский, Северо-Американский, Африканский). По периферии океана отмечаются редкие потухшие и действующие вулканы, происходили и происходят землетрясения. Следовательно, современное развитие структурных элементов земной коры Атлантического океана в принципе происходили так же, как и в других океанах. Только проявлены эти процессы в меньших масштабах, соответственно размерам самого океана.
Палеогеографические данные. Схожесть очертаний современных береговых окраин Африки и Южной Америки, на основе которой строились гипотезы Вегенера новой глобальной тектоники, представляется удовлетворительной только на картах мелкого масштаба, где все детали маскируются. При этом появляются взаимные перекрытия и разрывы, объяснить которые невозможно [15]. Позже стали сравнивать не очертания берегов континентов, а границы их материковых склонов на глубинах около 1 800 м. Но и в таком варианте избежать взаимных перекрытий и разрывов не удается. Следовательно, схожесть береговых линий или материковых склонов не является критерием былого единства континентов.
Геологические данные. По гипотезам новой глобальной тектоники в раннем проте-розое Южная Америка и Африка являлись частями единого континента Гондваны. Но струк-турные элементы, образованные к тому времени на этих континентах, однозначно свидетельствуют, что они были разъединены и развивались самостоятельно. Так, в Южной Америке в раннем протерозое были сформированы протоплатформенные области, а на противоположных прибрежных областях Африки - эпикратонные протогеосинклинальные области [8]. С палеозоя до середины мезозоя на Южно-Американской платформе существовали синеклизы Амазонская и Мараньяно, достигающие восточной береговой линии. На противоположном берегу Атлантики располагался только Африканский мегащит, а впадины Конго и Окованко находились внутри этого щита. В юго-западной части Сев. Африки, в верховьях р. Нигер широкое распространение получили явления позднетриасового-раннеюрского траппового магматизма в виде мощных долеритовых силлов и даек, прорывающих породы докембрия и палеозоя. Ничего подобного в северо-восточных областях Южной Америки нет [8]. Наблюдается несоответствие простираний наиболее крупных структурных элементов указанных континентов. В Гвинее, Береге Слоновой Кости, Либерии они имеют преимущественно северо-восточную ориентировку, а во Французской Гвиане и Суринаме - северо-западную и субширотную [1]. Следовательно, эти два континента с раннего протерозоя и до середины мезозоя развивались самостоятельно, и никакого суперконтинента не существовало. Это признается и самими сторонниками новой глобальной тектоники, считавшими более правдоподобным, чем наличие суперконтинента, существование между Бразилией и Экваториальной Африкой широкой зоны, занятой системой прогибов [8].
Палеонтологические данные, свидетельствующие против дрейфа литосферных плит, уже давно детально и аргументированно освещены в литературе. Доказано, что почти все виды фауны и флоры могли перемещаться на большие расстояния сухопутными, водны-ми и воздушными путями, существовавшими на Земле с древнейших времен [7, 10].
Палеомагнетизм. На основании измерений остаточной намагниченности образцов пород и построенных на них палеогеографических реконструкций были сделаны заключения о независимых «действительных доказательствах» дрейфа континентов и смещения полюсов Земли [4, 7]. Низкая точность палеомагнитных методов, их противоречивость, большое число случайных и систематических ошибок, большой разброс данных по эпохам, а также предвзятая отбраковка «ненужных» замеров не могут являться «действительными» доказательствами дрейфа континентов и смещения полюсов Земли. Даже в производственных условиях на небольших участках палеомагнитные наблюдения дают многозначные результаты. Кроме того, не исключена возможность вторичного намагничивания (перемагничивания) пород, что еще более искажает и без того противоречивые данные палеомагнетизма.
Палеооледенения еще слабо изучены, поэтому появляется много вариантов не только дрейфа литосферных плит, но и существования самих ледников [7]. По данным гипотез но-вой глобальной тектоники, во время каменноугольного оледенения Южной Африки основ-ные ледники двигались с юго-восточной стороны, с «припаянной» к Африке Антарктиды. Это являлось одним из доказательств существования в позднем палеозое суперконтинента Гондваны. Но по другим данным ледники в это время двигались с севера на юг [10]. Образо-вание крупного оледенения в пределах суперконтинента невозможно ввиду неизбежности проявления там сухого климата [12]. Следовательно, палеооледенения не могут являться до-казательствами существования суперконтинентов и дрейфа литосферных плит.
Палеоклиматология. В своем капитальном труде Н.М.Страхов показал, что постоян-ство климатических зон сохранялось в одних и тех же широтах Земли в течение нескольких периодов палеозойской и мезозойской эр. Смена положения их происходила закономерно и одновременно по всему земному шару, что свидетельствует об отсутствии относительных смещений материков [13]. Постоянство осевой симметрии размещения эвапоритов, карбона-тов, угленосных отложений и невозможность существования суперконтинентов отмечается и в других работах [7, 10, 12].
Спрединг, по мнению разработчиков гипотез новой глобальной тектоники, происхо-дит в срединно-океанических хребтах. Гипотеза расширения дна океанов - спрединга была предложена Холмсом еще в 1931 году. В 1960-1962 гг. она уже на основе новых фактических данных опять возродилась Г. Хессом и Р. Дитцем [7]. Согласно гипотезе, в срединно-океанических хребтах из мантийного вещества образуется новый литосферный слой, раздвигающий и расширяющий рифтовые зоны. Над срединно-океаническими хребтами были выявлены полосовые симметричные магнитные аномалии, которые интерпретировались как результат остаточной термической намагниченности повторяющихся инъекций базальтов при предполагаемых инверсиях магнитного поля Земли. При этом считалось, что в направлении от оси хребта возраст базальтов становится все древнее. Теоретически была разработана палеомагнитная хронологическая шкала вначале на 3,5-5 млн. лет, затем для всего фанерозоя. По ней теоретически определялся возраст океанского дна в любой его точке. На основе единичных наблюдений сообщалось о подтверждении возраста дна океана, вычисленного по шкале [7]. Однако впоследствии стали появляться данные, опровергающие идею спрединга. В первоначальных вариантах гипотез новой глобальной тектоники предполагалось, что движущей силой спрединга, а также перемещения литосферных плит и субдукции является внедрение мантийного вещества в рифтовых зонах и гравитационное соскальзывание плит с поднятых флангов срединно-океанических хребтов. Субдукция являлась следствием спрединга. Но многократно доказано, что интрузии образуются путем заполнения магмой потенциальных ослабленных зон. Именно поэтому верхние части крупных интрузий в общем согласны со складчатыми структурами вмещающих пород. Активного динамического воздействия на вмещающие породы магма не проявляет, за исключением редких лакколитов, образующихся на сравнительно малых глубинах. Кроме того, тектоно-магматические процессы, действующие в срединно-океанических хребтах на много порядков слабее таких же процессов в зонах Беньофа, о чем свидетельствуют происходящие там землетрясения. Если вдоль хребтов наибольшие глубины относительно слабых землетрясений достигают 50-70 км, то в зонах Беньофа мощные землетрясения происходят на глубинах до 700 км. В таком виде спрединг не состоялся, на помощь к нему призвали конвекцию и «горячие точки».
В качестве лучшего примера спрединга считается Срединно-Атлантический хребет. Тогда, согласно гипотезам новой глобальной тектоники, местом спрединга должно быть и Восточно-Тихоокеанское поднятие. Но оно не занимает срединного положения в океане, рельеф его менее контрастный, чем в Срединно-Атлантическом хребте, центральная рифто-вая долина, как обязательная составляющая спрединга, не прослеживается. В срединно-океаническом хребте Индийского океана также нет крупной рифтовой зоны, есть только мелкие отдельные впадины. Причины такого несоответствия гипотезами новой глобальной тектоники не рассматриваются.
Симметричного строения структуры дна относительно Срединно-Атлантического хребта, как это предусматривается спредингом, не устанавливается. Так, Бермудскому под-нятию в западной части Сев. Атлантики нет аналога к востоку oт хребта, поднятиям Зеленого Мыса, Канарскому, Гвинейскому нет аналогов западнее этого хребта. Асимметричны также отдельные участки самих хребтов относительно рифтовых зон. Асимметрия выражается не только в неодинаковой ширине склонов хребтов, но и в характере рельефа [3].
В Исландии, расположенной по оси Срединно-Атлантического хребта, через всю ши-рину острова протягиваются линейные складки, обнаружены также фрагменты рифтовой долины с цепочками вулканов и обычными трещинными излияниями [7]. Аналогичные излияния отмечаются в Шотландии и Гренландии. Края рифтовой долины сложены слоистыми лавовыми покровами различного возраста. Такие выступы лавовых покровов в рифтовых зонах и на склонах хребта фиксируются полосовыми магнитными аномалиями, обусловленными не только инверсиями магнитного поля Земли, но и различной магнитной восприимчивостью пород. Детальными работами устанавливается, что магнитные аномалии в Срединно-Атлантическом хребте разного характера образуют не полосы, а отдельные, не связанные между собой, пятна (фрагменты).
Палеомагнитная шкала данными глубоководного бурения не подтверждается. Так в колонке РО-8, поднятой в 130 км от ocи Срединно-Атлантического хребта, возраст пород в два раза превышает теоретически рассчитанный по геомагнитной шкале. В районе Азорских островов скв.334 вскрыла переслаивание осадочных и базальтовых слоев, что гипотезами новой глобальной тектоники необъяснимо [3].
Кроме того, выясняется, что рельеф Срединно-Атлантического хребта образовался после формирования магнитного фундамента дна океана [3], что не соответствует самим ос-новам гипотез новой глобальной тектоники.
Все вышеприведенные данные свидетельствуют о том, что никакого спрединга в со-временных структурах океанского дна не происходит, не существовало его и в прошлые гео-логические эпохи.
Субдукция, согласно гипотезам новой глобальной тектоники, наблюдается по пери-ферии Тихого океана. Около глубоководных желобов происходит сжатие, поддвиг и затяги-вание океанической коры под континентальную. Литосферные плиты разрушаются и погру-жаются в мантию под углами 30-90º вдоль зон Беньофа до глубин 300-400 до 700 км [7]. Вместе с плитами «всасываются» и «привезенные» ими осадочные образования.
Примитивность механизма субдукции очевидна, на что уже многократно обращалось внимание [2, 7, 11, 16]. Пододвигания океанических плит под континентальные нигде не наблюдается. Сам механизм такого процесса принципиально невозможен по двум основным причинам: резким увеличением с глубиной плотности пород и геостатического давления. Считается, что в зонах субдукции литосферные плиты охлаждаются и, уплотняясь, тонут в мантии под собственным весом до глубин 300-700 и даже до 1 400 км. Кроме того, сущест-вуют еще какие-то «затягивающие» силы [4].
По другим версиям, по мере возрастания давления и температуры базальт и габбро, как составные части литосферных плит, превращаются в эклогит с плотностью 3,3-3,5 г/см3, который, как тяжелый груз, тянет плиту вниз. Но начальная плотность литосферных плит колеблется от 2,6 до 2,9 г/см3, существенно меньше плотности субстрата верхней мантии, составляющей, по различным оценкам, от 3,4 до 4,5 г/см3. Следовательно, плиты под собст-венным весом потонуть не смогут даже на небольшие глубины.
Кроме того, никак не объясняется, каким образом «тонущая» плита будет преодоле-вать всё возрастающее с глубиной давление в мантии. Если у подошвы коры геостатическое давление составляет примерно 10 кбар, то на глубинах 100 км уже более 30 кбар, а глубже - сотни кбар. Погружающейся части плиты пришлось бы преодолевать не только многократно возрастающие с глубиной плотность и давление, но и механическое сопротивление пород мантии, а также тянуть за собой другие сегменты плиты.
Гипотезы новой глобальной тектоники не объясняют, почему именно у краёв океанов предполагаются процессы субдукции. Ведь «плаванье» плит длительное, да и путь их не близок. Плиты могли раскалываться и тонуть по дороге, не достигая окраин океанов.
Углы наклона зон Беньофа колеблются от 30 до 90°. Если бы литосферные плиты опускались вдоль них, то изгибы их соответствовали этим наклонам. Но литосфера не может выдержать без деформаций даже незначительные изгибы. Следовательно, в процессе субдукции со стороны океана на приближении к глубоководным желобам должны были возникнуть серии трещин шириной десятки километров. Но таких трещин нигде не обнаружено.
В начальных разработках новой глобальной тектоники предполагалось, что при суб-дукции осадки с плит соскабливаются, скучиваются. Но когда многочисленные данные бу-рения этого не подтвердили, придумали всасывание [14]. Но и всасывания нигде не наблю-дается, так как такого процесса в природе не существует.
При столкновении океанической плиты с континентальной глубоководные желоба бы закрылись, а океанические литосферные плиты загнулись бы не вниз, а вверх, по наименьшему сопротивлению.
Над глубоководными желобами наблюдаются отрицательные аномалии силы тяжести в редукции Буге, следовательно, здесь пониженные плотности пород, которые свидетельст-вуют о том, что это зона растяжения, а не сжатия, как по гипотезам новой глобальной текто-ники.
Ясно, что никакой субдукции у окраин океанов не происходит, и никогда не проис- ходило. К такому выводу уже давно пришли многие исследователи [2, 7, 16]. Однако в поль-зу ее приводятся потрясающие аргументы. Оказывается, с глубиной, пластины, утяжеляясь, получают ускорение и даже отрываются от верхних сегментов! [4]. Более того, «расчеты» показывают, что в зонах субдукции могут существовать зияющие зазоры между плитами шириной 1 000-1 560 м. В эти зазоры «всасываются» осадочные океанические образования [6]. Приходится только удивляться, как воды океанов не утекли через эти зазоры в глубины Земли.
Коллизия предусматривает еще более драматические, поистине фантастические со-бытия - столкновения континентов. Утверждается, что Индийский полуостров в поздней юре или раннем мелу отделился от Антарктиды, «подплыл» к Азии и столкнулся с ней при замыкании гипотетического палеоокеана Тетис. С этим связывается образование Гималаев и Тибетского плато. Комментарии здесь излишни. Необходимо только упомянуть, что если был океан, была и океаническая кора, при «замыкании» палеоокеана она куда-то исчезла, и континенты, как говорится, столкнулись лоб в лоб. Кроме того, установлено, что Индийский полуостров являлся частью Азии с протерозоя или еще ранее, и никакой коллизии не происходило [7].
Конвекция это перемещение масс жидкостей или газов вследствие разностей темпе-ратур, химического состава и плотностей в отдельных местах среды. Вначале становления гипотез новой глобальной тектники предполагалось, что основной движущей силой, способной раздвигать, перемещать и пододвигать литосферные плиты в зонах субдукции является спрединг. Но одного спрединга, как движущей силы, явно недостаточно, поэтому привлекли гипотезу конвекции, высказанную Гопкинсом еще в 1839 году. Предполагается, что в мантии существуют конвективные ячейки, в которых мантийное вещество медленно перемещается в вертикальных и горизонтальных направлениях. В рифтах срединно-океанических хребтов под воздействием восходящих потоков мантийного вещества плиты раздвигаются и, под воздействием уже горизонтальных потоков, «плывут» к зонам субдукции. Предполагается несколько вариантов конвективных ячеек в мантии.
Гипотезы конвекции в мантии являются полностью гипотетическими, никакими пря-мыми и косвенными факторами не доказанными. Мантия Земли, судя по сейсмическим дан-ным, находится в твердом состоянии, конвекция в ней невозможна. Вязкость вещества верх-ней мантии составляет около 1022 П, а нижней - 1026 П, что не идет ни в какое сравнение с вязкостью жидкостей или газов. Например, вязкость воды при нормальных условиях составляет всего лишь около 0,01 П. Кроме того, механическое действие конвективных течений даже в этих средах ничтожно, энергии едва хватает для перемещения собственных масс, они быстро затухают или распадаются при незначительных изменениях температуры или плотности на пути потоков. Плотность, гидростатическое давление, температура и вязкость увеличиваются с глубиной, нигде не отмечено обратной картины. Идет односторонний, только вверх, обмен тепла, что подтверждается постоянством теплового потока Земли. Литосфера и мантия, как в вертикальных, так и в горизонтальных направлениях неоднородны, расслоены. В пределах их в небольших масштабах происходят только восходящие процессы диапиризма и магматизма.
Конвекция в мантии считается основным механизмом движения плит, без нее гипоте-зы неомобилизма теряют всякий смысл. Поэтому предпринимаются большие усилия для до-казательства ее существования. Установлено, что в нижней мантии конвекция невозможна из-за большого сверхадиабатического градиента. Но мощность верхней мантии также не со-ответствует критериям (критическому числу и форме ячеек) закона Рэлея о конвекции [3]. Поэтому гипотеза Орована-Эльзассера предполагает уже наличие почти стационарной асте-носферы с плавающими по ней литосферными плитами, а гипотеза Юри-Ранкорна – увели-чение со временем размеров земного ядра [7].
Но конвекция в верхней мантии в принципе невозможна, поскольку она состоит из твердого вещества, пластические деформации здесь ограничены, в ней происходят землетря-сения до глубин 900 км.
Понимая, что движущей силой для перемещения литосферных плит конвекция слу-жить не может, многие сторонники гипотез новой глобальной тектоники вспомнили давно забытые гипотезы расширения Земли, пульсации и контракции, пытаясь при этом учесть цикличный характер развития Земли [4]. Построения гипотез в таких случаях выглядят еще более путанными, так как «плаванье» литосферных плит явлениями пульсаций или контрак-ций правдоподобно объяснить невозможно.
Трансформные разломы выявлены в основном в пределах океанических бассейнов, они еще слабо изучены. Выделяются они по предполагаемым смещениям фрагментов маг-нитных аномалий, участков срединно-океанических хребтов. Располагаются они в основном субширотно, поперек хребтов, островных дуг и краев материков. По ним предполагаются большие сдвиговые перемещения литосферных плит. Взгляды на их происхождение проти-воречивы, так как трудно объяснить горизонтальные перемещения отдельных блоков земной коры на сотни и даже тысячи километров без видимых последствий – соответствующих пе-ремещений блоков на материках. Поэтому считается, что большинство таких разломов на своих окончаниях трансформируются в другие структуры, имеющие к ним поперечное на-правление, такие как срединно-океанические хребты, островные дуги. Но большинство трансформных разломов не достигает каких-либо поперечных структур и берегов океанов. Аналогов таких разломов на континентах не существует. Кажущиеся значительные горизон-тальные перемещения по разломам часто оказываются результатом вертикальных смещений, наблюдаемые горизонтальные перемещения отдельных блоков обычно невелики [4].
Горячие точки. Приверженцы гипотез новой глобальной тектоники с появлением новых фактических данных не перестают удивлять мир все более фантастическими идеями, граничащими с мистикой. Так, происхождение Гавайского и Императорского хребтов в Ти-хом океане, представляющих цепь вулканов, возраст которых постепенно увеличивается в северном направлении, объясняется наличием гипотетических мантийных струй - «горячих точек». Точки являются фиксированными. «Проплывая» над такой точкой литосферная пли-та прожигается насквозь, возникают активные подводные вулканы, наращивание которых приводит к образованию вулканических островов. Эти острова движутся вместе~с лито-сферными плитами, в результате чего связь вулкана с мантийной струей прерывается, над ней возникает новый вулкан, образуется цепь вулканов разного возраста. Необходимо еще отметить, что на период образования и действия вулкана, а это десятки миллионов лет, плита останавливается над горячей точкой, затем вновь продолжает «плаванье» до места образования нового вулкана. Изгибы цепей вулканов возникают при изменении направления «плаванья» плиты. Считается, что расходящиеся мантийные струи могут являться причиной движения плит [4]. И эта несуразица воспринимается вполне серьезно и считается наукой! Но это еще не все, оказывается, происходят еще более невероятные события. Считается, что очаги, породившие вулканы, уже не мантийные, а находятся на «плывущей» плите литосферы. Вулканы «плывут» на плите, продолжая действовать! [3]. Такой вулканоход создание уже не природное, а творение всевышнего.
Заключение. Итак, ни одно предположение гипотез новой глобальной тектоники фактическими данными не подтверждается. Сами эти гипотезы противоречат всем имею-щимся фактам, а также своим отдельно взятым положениям. Гипотезы буквально пронизаны внутренними противоречиями. Пытаясь доказать несбыточное, ниспровергая установившие-ся законы развития Земли, сторонники гипотез преподносят все новые идеи, навеянные фан-тастикой, выдавая их за стройную, подлинно научную теорию. Однако вместо теории полу-чилась непотопляемая догма. Сторонники гипотез новой глобальной тектоники обходят или игнорируют уязвимые и недоказуемые моменты своей, так называемой «теории», например, образование и раскол Пангеи, исчезновение полосовых магнитных аномалий за пределами срединно-океанических хребтов, отсутствие рифтовых зон в срединно-океанических хребтах Тихого и Индийского океанов и другие. А такие примитивные идеи, как субдукция, конвекция, коллизия, горячие точки без содействия потусторонних сил вряд ли осуществимы.
Создалась парадоксальная ситуация, все понимают, в том числе и приверженцы гипо-тез новой глобальной тектоники, что наступил их полнейший кризис, но отказаться от них не могут. Для их реанимации предпринимаются большие усилия, вводятся поправки к поправкам, еще более усугубляющие кризисное положение этих гипотез. Все это нагромождение несвязных путанных идей уже потеряло первоначальный смысл и быстрыми темпами идет к своему краху.
Подражание гипотезам мобилизма нанесло огромный вред не только отечественной науке, но и практике. Десятки поколений геологов воспитаны на идеях этих гипотез, на ре-гиональных и территориальных уровнях уже выделяются и исследуются субдукционные, коллизионные и другие гипотетические структуры. Отказ от гипотез мобилизма стал неиз-бежным. Дальнейшее их латание приведет к полнейшему тупику. Необходимо только объек-тивно изучать фактически установленные структуры, такие, как зоны Беньофа, островные дуги, глубоководные желоба, срединно-океанические хребты и другие, существовавшие в разные геологические эпохи.
Мы, разумеется, в ограниченной статье не могли охватить весь круг вопросов, связан-ных с гипотезами новой глобальной тектоники и дискуссиями вокруг них. В статье 2 возникновение и развитие океанических структур рассматривается уже без привлечения идей мобилизма.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Башарин А.К., Берзин Н.А., Борукаев Ч.Б., Парфенов Л.М., Чинов Б.М. Структурные связи континентов в докембрии // Геология и геофизика. 1973. № 11 С. 3-14.
2. Белоусов В.В. Переходные зоны между континентами и океанами. - М: Не-дра, 1982.
3. Грачев А.Ф. Рифтовые зоны Земли. - М.: Недра, 1977.
4. Зоненшайн Л.П., Савостин Л.А. Введение в геодинамику. - М.:Недра, 1979.
5. Клитин К.А. Строение Скандинавского периокеанического прогиба и выступа фундамента Воринг // Геотектоника. 1989. № 3. С. 50-56.
6. Лобковский Л.И., Сорохтин О.Г. Деформации литосферных плит в зонах поддвига. - В кн. Геофизика океана. Т.2. Геодинамика. – М.: Наука, 1979. С. 194-204.
7. Мейерхофф А., Мейерхофф Г. Новая глобальная тектоника - основные про-тиворечия. - В. сб.: Новая глобальная тектоника. - М.: Мир, 1974. С. 377-455.
8. Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли (рифтогенез на древних платформах). - М.: Недра, 1983.
9. Милановский Е.Е. Мобилистическая концепция А. Вегенера и ее роль в раз-витии наук о Земле в XX в. // Отечественная геология. 2000. № 4. С. 4-14.
10. Немков Г.И., Муратов М.В., Гречишникова И.А., Густомесов В.А., Левиц-кий Е.С., Микунов М.Ф., Цейслер В.М., Чернова Е.С. Историческая геология. - М.: Недра, 1974.
11. Резанов И.А. «Фиксизм» и «неомобилизм» // Изв. АН СССР. Сер. Геология. 1965. № 4,С. 134-135.
12. Рухин Л.Б. Основы общей палеогеографии. - М.: Гостоптехиздат. 1959.
13. Страхов Н.М. Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли.- М.: Гос-геолтехиздат. 1963.
14. Унксов В.А. Геотектоника на XXVI сессии Международного геологического конгресса // Сов. геология. № 9. 1981. С. 118-124.
15. Уотсон Дж. Геология и человек. Введение в прикладную геологию. Пер. с англ. - М.: Недра. 1986.
16. Шарапов В.Н., Симбирева И.Г, Бондаренко П.М. Структура и геодинамика сейсмофокальной зоны Курило-Камчатского региона. - Новосибирск. Наука, сиб. отд. 1984.
Автор: Юрий Михайлович Михалев, ОАО «Минусинская ГРЭ», ведущий геолог.