1
8932
Газета Наука Печатная версия

27.09.2017 00:01:05

А был ли раскол суперконтинента Пангея?

Геологи не могут прийти к единому мнению – континенты дрейфуют или это только кажется

Анатолий Череповский

Об авторе: Анатолий Викторович Череповский – кандидат технических наук, геофизик, лектор Европейской ассоциации геоученых и инженеров (EAGE).

Тэги: геология, география, пангея, континенты, дрейф континентов


геология, география, пангея, континенты, дрейф континентов Разворот книги «Origin of the Continents and Oceans» (1924) с изображением эволюции поверхности Земли.

В начале ХХ века гипотезу о дрейфе континентов наиболее всесторонне проработал немецкий геофизик и метеоролог Альфред Вегенер (1880–1930). Задолго до него многие географы и философы обращали внимание на удивительное сходство очертаний западного берега Африки и восточного побережья Южной Америки, но никто не пришел к революционной мысли о том, что некогда эти и другие материки были единым целым – суперконтинентом, которому Вегенер дал имя Пангея. Почему гипотетический суперконтинент раскололся и континенты стали свободно дрейфовать по поверхности Земли, как айсберги в океане? Вегенер не смог предложить убедительный механизм дрейфа, что и вызвало снижение интереса к его идеям.

Земля. Вид изнутри

Самое простое объяснение давала альтернативная гипотеза о расширении Земли и постепенном увеличении площади ее океанов. Тогда современный дрейф континентов – кажущийся! На самом деле они остаются на своем месте, а растущие промежутки между ними постепенно заполняются (залечиваются) вновь образуемой океанической корой, скрытой под многокилометровой толщей воды. Если исключить современные океаны и оставить одни континенты на поверхности Земли, ее радиус пришлось бы уменьшить в два раза!

Такое предположение было слишком смелым для своего времени, и абсолютное большинство геологов в период между двумя мировыми войнами отвергли его, предпочитая ту точку зрения, что объем Земли не претерпевал существенных изменений в ее геологической истории.

Гипотеза о дрейфе континентов снова привлекла к себе внимание уже после Второй мировой войны, на новом витке научных исследований. Во-первых, были составлены подробные карты глубин Мирового океана и открыты цепочки срединно-океанических хребтов протяженностью в десятки тысяч километров. Во-вторых, во всех океанах были обнаружены полосовые магнитные аномалии, симметричные срединным хребтам, что однозначно свидетельствовало в пользу расширения океанов в течение последних сотен миллионов лет. В-третьих, глубоководным бурением было установлено, что океаническая кора очень молодая по сравнению с древнейшими породами, слагающими континенты.

Все это говорило о том, что древний суперконтинент действительно существовал, и современные континенты являются его разошедшимися обломками.

Поскольку мнение о постоянстве размеров Земли по-прежнему доминировало, геологам нужно было объяснить, куда девается старая океаническая кора (а может, местами и континентальная кора), если в срединно-океанических хребтах всех океанов происходит раздвижение морского дна. Возможное объяснение было найдено американскими геологами в 60-е годы прошлого века. Оно включало два процесса, которые советские геологи не стали переводить на русский язык: субдукция (погружение) и конвекция (круговорот).

Новую теорию назвали тектоникой литосферных плит. Согласно этой теории, основными структурными элементами земной поверхности стали не материки и океаны, а плиты – относительно жесткие фрагменты земной коры, приводимые в движение медленной конвекцией вещества в подстилающей мантии. Плитам было позволено разламываться, перемещаться на тысячи километров, сталкиваться, подныривать друг под друга и даже полностью субдуцировать (переплавляться в глубинах мантии).

Дрейфуем, брат!

Сначала плит на Земле было выделено мало, не более десятка, и механизм их разнонаправленного дрейфа за счет конвекции вещества в мантии казался вполне правдоподобным. Но последующие наблюдения и исследования показали, что выделенные на первых порах крупные плиты не вполне жесткие, и они подвержены внутренним деформациям и подвижкам. Модель пришлось усложнять, и геологи-тектонисты стали наносить на карты десятки плит разного ранга: от макроплит до микроплит.

Соответственно для того чтобы объяснить относительные перемещения микроплит, была предложена концепция конвекции вещества в верхней части мантии помимо полномантийной конвекции. Но физическую природу сложной сети конвективных ячеек, которые возникают в практически твердой мантии и со временем по неизвестным причинам меняют свою геометрию и ориентировку, сложно себе представить и обосновать. Приходит в голову разве что мысль о древнегреческом Аиде, страшном повелителе подземного царства со скверным характером...

Чрезмерное усложнение модели обычно наводит ученых на логичную мысль, что ее необходимо в корне пересмотреть.

Возвращаясь к тектонике литосферных плит, отметим, что оппоненты этой концепции ставили неудобные вопросы с самого начала. Принципиальных сомнений было три.

Во-первых, почему в одних океанах относительно молодая (а значит, неостывшая и легкая) океаническая кора тонет и подныривает под другие океанические или континентальные плиты, а в других океанах гораздо более старая (а значит, остывшая и тяжелая) океаническая кора такого же состава сохраняет плавучесть? Во-вторых, как физически может происходить конвекция в мантии, если она неоднородна и ее плотность заметно растет с глубиной согласно общепринятым моделям? В-третьих, неправдоподобно выглядела идея о том, что примерно 250 млн лет назад все дрейфующие материки сложились в один суперконтинент (Пангею) на одной стороне Земли, с другой стороны которой господствовал огромный океан. А затем будто бы пошел циклический процесс раскола суперконтинента...

Геологам-тектонистам так понравилось «играть» жизнью и смертью больших и маленьких литосферных плит, что они не захотели уделять должного внимания труднообъяснимым фактам. Подавляющее большинство геологов мира безоговорочно приняли тектонику плит, и уже в 80-е годы прошлого века «новая парадигма» полностью победила. Другие тектонические гипотезы были объявлены неконкурентоспособными, и поиск альтернатив и новых подходов был признан неактуальным.

В нашем веке теорию тектоники плит мало кто подвергает сомнению, и геологи ее уже называют классической, хотя нерешенные проблемы остаются. Например, в великолепно оформленной двухтомной монографии «Мировой океан», подготовленной учеными Российской академии наук и МГУ им. М.В. Ломоносова (2013), отмечается, что «тектоника плит, как и любая теория, имеет свои ограничения и не может объяснить все наблюдаемые факты. Игнорирование или неверная трактовка фундаментального принципа неполноты любой теории может привести к распространенной методологической ошибке и попыткам заменить теорию тектоники плит новой концепцией».

И все-таки она раздувается!

Вот так всего за несколько десятков лет революционная идея стала догмой и тормозом развития научной мысли. Конечно, при таком подходе пророка в своем отечестве не услышишь... А он есть! Я имею в виду российского геолога, доктора геолого-минералогических наук Владимира Ларина (р. 1939).

В 70-е годы прошлого века он предложил гипотезу об изначально гидридной Земле, ядро которой не просто металлическое, а насыщенное водородом, то есть оно состоит из гидридов металлов. Модель Ларина способна объяснить как двукратное увеличение радиуса Земли за последние 200 млн лет, так и огромные скопления нефти, природного газа и других углеводородов в верхних слоях земной коры.

Исходя из теории Ларина, углеводороды в земной коре имеют неорганическое происхождение. Это следствие мощного потока водорода, поднимающегося из ядра Земли через мантию и земную кору на протяжении длительного геологического времени. Если это так, то это хорошие новости для человечества: месторождения нефти подпитываются по глубинным разломам, и нефть не будет исчерпана в обозримом будущем!

Я окончил МГУ в 1980 году, и нам профессора тогда говорили, что нефти на нашу жизнь, вероятно, хватит. Но почти 40 лет спустя уровни ее добычи вышли на рекордные цифры. И, как и десятилетия назад, основные добывающие страны вынуждены договариваться об ограничении добычи для стабилизации цен на нефть.

Глубинное строение Земли никогда не будет известно досконально, и его всегда можно будет описать несколькими моделями. Соответственно  всегда можно будет отстаивать несколько историй формирования и развития Земли. Гипотезы о расширении Земли позволяют гораздо проще объяснить глобальные процессы, происходившие и происходящие в земной коре, чем тектоника литосферных плит.

Исходя из принципа простоты, гипотезы о расширении Земли имеют право на серьезное изучение. Таких гипотез было высказано довольно много в ХХ веке. Это и гипотеза нобелевского лауреата физика Поля Дирака (1092–1984) об уменьшении гравитационной постоянной со временем; и гипотеза о возникновении новой материи в центре планеты; и гипотеза о поглощении летящих от солнца нейтрино; и гипотеза Ларина об изначально гидридной Земле.

В 1984 году «Центрнаучфильм» выпустил короткий фильм о геологе Владимире Николаевиче Ларине и его парадоксальных взглядах. Этот познавательный фильм и сейчас нетрудно найти и посмотреть в Интернете. Фильм заканчивается словами: «Каждая предлагаемая и логичная гипотеза может сыграть важную роль в развитии нашего знания». Официальная наука в лице РАН и МГУ пока не считает гипотезу Ларина серьезной альтернативой тектонике литосферных плит. Оказалось, что принять значительное расширение Земли, продолжающееся и в наши дни, современным ученым сложнее, чем принять концепцию расширяющейся Вселенной. Ведь даже Альберт Эйнштейн сначала не поверил астрономам!



Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.

Читайте также


Дождик зачем-то капает с крыши...

Дождик зачем-то капает с крыши...

Николай Сердюков

Цель поэзии – втянуть читателя в повествование

0
393
Россия должна заявить о себе как о стране-миротворце

Россия должна заявить о себе как о стране-миротворце

Сергей Лавров

Почему Москва самоустраняется от участия в миссиях ООН

0
17999
За северным фасадом

За северным фасадом

Юрий Голубчиков

Люди здесь расселены на таком расстоянии друг от друга, что этому трудно найти сравнение

0
7324
Прогресс в обход Священного Писания

Прогресс в обход Священного Писания

Виталий Кузнецов

Еще раз о влиянии клерикалов на развитие науки в России

0
1785

Другие новости

Загрузка...
24smi.org