Игорь Дуэль - Судьба фантастической гипотезы
С конца шестидесятых годов ряды мобилистов в нашей стране активно пополняются. В то время известный учёный академик Александр Вольдемарович Пейве дал свою трактовку происхождения особых геологических образований — офиолитовых покровов. Ему удалось доказать, что эти покровы, встречающиеся во многих горных поясах суши, представляют собой фрагменты древней океанической коры. Этот вывод позволил ещё до первых удачных попыток бурения на дне океана представить, каково её строение. В то же время магнитолог доктор физико-математических наук Алексей Никитич Храмов на основе палеомагнитных данных осуществил несколько реконструкций, показывающих расположение на планете материков и океанических бассейнов в различные геологические эпохи.
В 1966 году доктор геолого-минералогических наук С. А. Ушаков и член-корреспондент АН СССР В. Е. Хаин, обобщив геологический и геофизический материал по Антарктиде, собранный советскими экспедициями, пришли к выводу, что обособление этого континента от других материков гондванской группы могло произойти лишь в результате его перемещения на солидное расстояние. А несколькими годами позднее тот же С. А. Ушаков обосновал весьма важную для мобилистской концепции идею: он показал, что нарушение изостатического равновесия в районах островных дуг связано с тем, что под эти дуги погружаются плиты океанической коры.
Начало семидесятых годов для многих отечественных геологов и геофизиков становится поворотным моментом — большинство из них убеждаются в принципиальной верности мобилистской концепции, начинают в своих работах использовать её основные положения. То было время, когда неомобилизм переживал как бы второй этап своего развития: многие его положения переосмысливались заново, обретали количественную «составляющую», проходили проверку. И в гигантскую эту работу, приведшую к тому, что одна из тектонических гипотез превратилась в строгую научную теорию, наши соотечественники внесли свою весомую лепту.
Однако вхождение в советскую геологию мобилизма не было «одноактным действом», оно представляло собой весьма сложный процесс, сопровождалось постоянной полемикой с теми, кто по-прежнему отстаивал фиксистскую концепцию.
Приведу один из примеров многолетней дискуссии — обсуждение проблем глобальной плитовой тектоники, которое состоялось в Академии наук СССР более десяти лет назад, как раз тогда, когда концепция приняла примерно тот вид, в каком она была представлена в предыдущей главе.
Обсуждение это стало одним из центральных вопросов повестки дня научной сессии общего собрания отделения геологии, геофизики и геохимии АН СССР в феврале 1972 года, и результаты его отражены с протокольной точностью в публикации «Известий Академии наук СССР. Физика Земли» (1972, № 9), которой мы и воспользуемся как свидетельством надёжным и основательным.
Думается, близкий к тексту пересказ этого обсуждения позволит читателю увидеть смысл и суть разногласий между двумя концепциями.
Открывая дискуссию, действительный член АН СССР Владимир Иванович Смирнов, академик-секретарь отделения, отметил, что концепция тектоники плит вызвала большой интерес у геологов всего мира. И хотя мнения о ней высказываются разные, бесспорно, что тектоника плит — мощное научное течение. «Мы не можем стоять в стороне от него, — продолжил академик-секретарь, — и наша обязанность состоит в том, чтобы обсудить состояние науки в этой области. Если возможно — определить наше отношение к нему».
Далее участники обсуждения заслушивают три доклада, с которыми выступили члены-корреспонденты Академии наук СССР В. Е. Хаин, П. Н. Кропоткин, В. В. Белоусов.
Состав докладчиков подобран явно не случайно. Виктор Ефимович Хаин — последовательный мобилист. Многие его работы поддерживают и развивают концепцию глобальной тектоники. Пётр Николаевич Кропоткин — тоже, как мы помним, давний сторонник Вегенера, однако он как раз незадолго перед обсуждением выступил с работой, где трактовка новых фактов, добытых наукой, заметно отличается от той, что придерживаются сторонники тектоники плит, — это особый вариант неомобилизма.
Наконец, третий докладчик — Владимир Владимирович Белоусов нам уже также известен — «главный фиксист», принципиальный враг идеи дрейфа в любом её виде.
То есть представлены все основные воззрения, их сторонники имеют возможность полно и глубоко очертить свой взгляд на проблему.
Хаин начинает свой доклад с краткого экскурса в ближнюю историю. Он напоминает, что в тридцатых — пятидесятых годах большинство советских и зарубежных тектонистов твёрдо стояли на позициях фиксизма, были убеждены, что ведущую роль в тектонической жизни планеты играют вертикальные движения. «Открытие явления остаточной намагниченности пород, — продолжил далее докладчик, — широкое развитие палеомагнитных исследований, а также установление мировой системы океанических хребтов позволило Г. X. Хессу и Р. С. Дитцу в 1961–1962 гг. сформулировать гипотезу расширения океанского дна, в дальнейшем обобщённую до охвата всего земного шара и получившую название «тектоники плит», или «новой глобальной тектоники». Исследования в данном направлении в настоящее время (то есть до начала семидесятых годов. — И. Д.) занимают первое место в зарубежной геологической тематике… Хотя несомненно, что в быстром успехе новой глобальной тектоники есть существенная доля сенсации и моды, главной причиной её распространения всё же явилось то, что эта гипотеза наиболее полно и удачно обобщила новую, преимущественно геофизическую, информацию о строении дна океанов… Данные глубоководного океанического бурения также подтвердили прогнозы авторов гипотезы. Успехи в изучении дна океанов привели к пересмотру теории геосинклиналей. Новая гипотеза стала избавляться от своей первоначальной односторонней океано-геофизической ориентации и обрастать континентально-геологической плотью».
Далее Ханн излагает оформившуюся к тому времени концепцию «тектоники плит», в которой выделяет несколько основных положений.
Первое состоит в том, что земная кора и верхняя часть мантии составляют относительно жёсткую и хрупкую литосферу. Ниже её находится слой более вязкого и более пластичного вещества, получившего в науке название «астеносфера». Термин этот происходит от греческого astenés — слабый, то есть в данном случае его можно перевести на русский так: слабая оболочка.
Второе положение характеризует «соотношение сил» в литосфере. Суть в том, что литосфера разделена на небольшое количество плит, структур инертных. Те же зоны, где в основном проявляется геологическая активность: сейсмическая, тектоническая, вулканическая, — располагаются вдоль границ этих плит. Сами плиты смещаются друг относительно друга в горизонтальном направлении. Они расходятся в рифтовых долинах. Пододвигаются друг под друга в районах островных дуг. Наползают (или, как принято говорить в науке, надвигаются) одна на другую или скользят одпа вдоль другой.
Третье положение касается рифтовых зон срединно-океанических хребтов. Здесь поднимается из астеносферы разогретое вещество мантии, из которого выплавляется базальт, заполняющий рифты. При остывании пород, содержащих железо, магнитные моменты атомов принимают направление, которое имеет в данный момент магнитное поле планеты. Если ко времени раскрытия новой рифтовой трещины, рассекающей земную кору, и поступления из глубин новой порции вещества произойдёт инверсия магнитного поля Земли, то такая перемена отразится и на ориентировке магнитных моментов атомов железа. Эти постоянно происходящие процессы дают возможность датировать линейные магнитные аномалии, обнаруженные на океанском дне вдоль срединных хребтов, и тем самым восстанавливать историю «раскрытия» современных океанов. По ним удаётся установить, что участки коры продвигаются от рифтовых долин по направлению к периферии океана со скоростью несколько сантиметров в год.
Хаин отметил, что этот круг построений, входящих в тектонику плит, подтверждён результатами глубоководного бурения, ибо возраст пород в нижней части осадочного слоя (который должен соответствовать возрасту коренных пород дна, лежащих непосредственно под осадками) оказался в подавляющем большинстве случаев именно таким, каким и был предсказан при сопоставлении сведений об океанических магнитных аномалиях с данными об эпохах инверсий магнитного поля Земли.
«Соображение по ходу» Сорохтина:
«Интересно, что все встреченные тогда исключения при дальнейшей проверке оказались ошибками датировки возраста или номера аномалии».
Четвёртое положение новой глобальной тектоники состоит в том, что любые перемещения литосферной плиты могут быть описаны её вращением вокруг оси, проходящей через центр Земли, и некую точку на её поверхности, именуемую полюсом вращения плиты. Это так называемая теорема Эйлера, доказанная ещё в XVIII веке и позволившая два столетия спустя рассчитать движение литосферных плит по поверхности планеты.
