Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

когда вышла книга А. Вегенера «Происхождение материков и океанов». Книга немецкого геофизика взволновала многих, несмотря на тяжелые времена: шла война. А. Вегенер подверг сомнению господствовавшие прежде взгляды о единообразии земной коры под океанами и континентами. В противовес великому австрийскому геологу Зюссу, Ньютону геологии, который считал, что океаны -  это те же материки, только «утонувшие», А. Вегенер доказывал, что кора под океаном и сушей принципиально различна. А. Вегенер пользовался еще очень неполными, противоречивыми данными нового физического метода исследования - измерениями силы тяжести. Самое поразительное: материки у Вегенера двигались! После первого ошеломления многие геологи восторженно отнеслись к революционным идеям талантливого немецкого ученого. Особенно горячо откликнулись довоенные советские геологи. Ученые с надеждой обратили взоры к геофизикам: те должны были решить и рассчитать, возможен ли такой процесс -  плавание твердых континентов по твердой же (это уже было тогда известно) мантии Земли.

И ведущие геофизики... развели руками: они таких процессов тогда еще не могли себе представить. «Теория Вегенера... количественно неудовлетворительна и качественно неприемлема, - заявил тогда выдающийся физик и математик того времени X. Джеффрис. Она представляет собой объяснение, которое не объясняет ничего из того, чему мы хотели бы найти объяснение». (Своеобразный инвариант знаменитого «Этого не может быть, потому что не может быть никогда».)

На долгие годы наступило новое противостояние: немногих сохранившихся приверженцев А. Вегенера, в основном геологов, работающих на континентах - осколках бывшей Гондваны: в Австралии, Южной Америке, Индии, Африке, -  и огромного большинства остальных геологов и геофизиков, продолжавших разрабатывать и детализировать взгляды Зюсса. Континенты и кора океанов были снова объявлены устроенными в принципе одинаково с небольшой поправкой: на границе моря и суши допускались сложные процессы превращения сложной континентальной коры в более простую океаническую.

После второй мировой войны произошли события, которые в корне изменили дело. Дело в том, что известный геолог Ф. Клонен, исходя из старых, довегенеровских представлений, как-то подсчитал среднюю скорость накопления осадков в океанах, умножил ее на предполагаемую продолжительность жизни океана и вывел, сколько должно было за это время накопиться в океане песка и ила. Получилось больше трех километров осадков.

Но вот в океан вышли океанографические суда, которые были оборудованы геофизической аппаратурой. Взрыв!- звук идет ко дну, отражается от слоя осадков, потом от плотного скального ложа океана. Отраженные сигналы записываются и анализируются. Оказалось, осадков в океане очень мало, максимум несколько сот метров. А в некоторых местах скальное дно было голое! Донные трубки, которыми ученые добывают колонки мягких осадков со дна океана, ломались, натыкаясь на монолитный базальт. Ученые растерялись, воспрянули духом креационисты (сторонники построения науки на буквальном толковании Священного Писания, где все сущее объяснялось мгновенным актом творения)- еще бы, получалось, что никаких миллионов лет геологической истории не было. Но и тут о гипотезе Вегенера поначалу даже и не вспомнили.

Настоящий перелом во взглядах произошел, когда стали в массе появляться сенсационные результаты палеомагнитных измерений. (Осадочные и вулканические породы минувших эпох хранят в себе отпечаток древнего магнитного поля, в том числе и направление на древний магнитный полюс Земли.) Выяснились фантастические вещи. Полюса Земли неоднократно менялись местами: Северный становился Южным, и наоборот. Но главное: полюса не стояли на месте, они двигались.

Двигались странно -  для разных континентов по-разному. В древние времена у каждого из материков был как бы свой полюс! Но если принять, что материки двигались, то все эти полюса как бы сливались в один. Так началось третье противостояние в науках о Земле. Геофизические данные все больше свидетельствовал и в пользу дрейфа. Геологи же уступали на этот раз неохотно и отступали «с боями».

Конец этого противостояния наступил в 1968 году. Произошел буквально взрыв интереса к концепциям новой глобальной тектоники. Один за другим последние могикане -  геологи, геофизики, географы, еще державшиеся за старые взгляды на тектонику планеты, -  переходили в новый лагерь.

На этот раз, похоже, речь шла не просто о новом возрождении столько раз забываемой и воскрешаемой теории Вегенера. Размах нового движения в науке заставлял выступавших на высоком академическом собрании 29 февраля 1972 года говорить о подлинной революции в науках о Земле, революции, подобной молекулярно-биологической революции 50-х годов, послевоенной революции в физике элементарных-частиц, нынешней революции в астрономии. Так, отчасти уже при участии автора этой книги, как популяризатора геологии и как (одно время) геофизика, закончилось третье противостояние. 'Начался новый этап развития.　

Почему в юре?

Ученых давно занимал этот вопрос. В самом деле: почему континенты поплыли только в юрском периоде? А что они делали до этого?

И действительно, в перми, то есть двести пятьдесят - триста миллионов лет назад, вся суша была, видимо, единой. Об этом говорят, например, гигантские пустыни пермотриаса: внутри огромного материка Пангеи по временам было невыносимо сухо. (Подробнее об этом см. во второй части этой книги.) Да и сейчас еще карта Земли хранит в себе следы, наследие той эпохи: у планеты по сей день есть океаническое, а есть и преимущественно материковое полушарие. Ответ на этот вопрос зависит от того, как образовалась наша Земля, то есть от решения космогонической проблемы.

Так меняется, по мнению С. Ранкорна, система конвективных течений в мантии Земли: а - при малом ядре; единая конвективная ячейка и единый праконтинент Пангея; б - ядро выросло: конвекция идет несколькими ячейками, Пангея разбилась на два суперконтинента -  Лавразию и Гондвану; в -  современное большое ядро: множество течений определяют  современный рисунок и расположение континентов

Вот как решали этот вопрос приверженцы «холодного» варианта биографии Земли, которые считают, что планета сконденсировалась из холодных пылевых частиц и постепенно разогревалась под действием радиоактивного тепла. Разогревалась Земля, с этой точки зрения, медленно и долго. Только через два миллиарда лет после ее рождения в глубоких земных недрах началось кое-где частичное плавление вещества. Ставшие пластичными массы начали медленно «кипеть»: тяжелое опускалось вниз, легкое поднималось вверх. В центре Земли стали скапливаться самые тяжелые элементы, в основном железо.

Английский геофизик С. Ранкорн решил, что поначалу, при маленьком ядре, медленные течения в мантии Земли приобрели вид, изображенный на рисунке. С одной стороны, у северного полюса, они были направлены снизу вверх. Здесь, у земной коры, «струи течений» поворачивали и устремлялись через всю Землю, вдоль ее поверхности, к южному полюсу, у которого поворачивали снова вниз, к ядру, и конвективная общепланетарная ячейка замыкалась. Круг повторялся снова.

Расслаиваясь, Земля выделяла из себя самые легкие вещества, которые поднимались небольшими порциями