География на ладони. Краткий курс по устройству планеты - Уилл Уильямс

«Новый органон», вероятно, стал первым ученым, кто письменно зафиксировал факт корреляции очертаний берегов континентов. В свете наличия в нашем распоряжении снимков со спутников, такое наблюдение сегодня не кажется выдающимся, однако в то время это было подлинным открытием;

климатологии и геологии – совпадение слоев породы по обеим сторонам Атлантики и обнаружение угольных пластов в Антарктиде с очевидностью ставят нас перед дилеммой: либо здесь происходили кардинальные сдвиги в климатических условиях, либо же сами континенты поменяли место своей дислокации.

Необходимость точного описания Вегенером жестких плит, «плавающих на нижележащем слое», столкнулась с двумя проблемами: отсутствием представления о механизме, благодаря которому все это происходило, и убийством эрцгерцога Франца Фердинанда в 1914 году, ставшим толчком к началу Первой мировой войны. Временной фактор отсрочил распространение идеи Вегенера до более поздних десятилетий XX века. Лишь другая война помогла этой теории пробиться к известности.

Развитие во время Второй мировой войны устройств, созданных для обнаружения утонувших субмарин, привело к накоплению данных о протяженности океанического дна под Атлантическим океаном. Эти устройства могли обнаружить незначительные вариации в показателях магнитного поля Земли, следы которых сохранились в неизменности в характере расположения металла в породах, обнаруживаемых под Атлантическим океаном. Эти палеомагнитные свидетельства, – открытие которых потребовало бы гораздо большего времени, если бы США не понадобилось заняться поисками затонувших субмарин, – учитывались в процессе картирования среднеатлантической гряды, так как были впервые обнаружены германскими и союзническими подводными лодками. Американский геолог и стал тем человеком, который в 1962 году, наконец-то, как казалось, обнаружил доказательства, которые опровергнут скептиков, сомневающихся в теории Вегенера, доказав, что самые молодые породы на дне Атлантического океана должны находится вблизи его середины, перемещаясь в западном и восточном направлении симметричными полосами вдоль пород того же возраста.

Палеомагнетизм – ключ к принятию теории Вегенера

Так что же это за словосочетание, которое ни один корректор не оставит без внимания? «Древний магнетизм» звучит не очень заманчиво с научной точки зрения. Но оно означает именно, то, что и подразумевает – породы намагничивались в процессе их формирования, происходившего миллионы лет назад, поэтому характер намагничивания свидетельствует об ориентации и силе магнитного поля Земли, существовавшего во время этих событий. Каким образом? Экстракция базальта из астеносферы (верхнего слоя мантии) в кору сопровождается охлаждением породы. При этом ориентация расположения включенных в него частиц, насыщенных железом, должно соответствовать направлению существующего гравитационного поля.

На этом бы история и закончилась, если бы не одна полезная особенность: магнитное поле Земли создается вращением наружного ядра, богатого металлами, в особенности железом и никелем. Согласно динамической теории, именно эти конвекционные токи в наружном ядре и создают это поле. Это поле не постоянно – просто взгляните на онлайн карту OSmap: сбоку вы увидите легенду «истинный север» и «магнитный север». Несмотря на то, что положение полюса на протяжении нашей жизни постоянно смещается, в контексте нашего разговора большее значение имеют более протяженные временные «реверсы». За последние 76 миллионов лет положение полюса «разворачивалось» более 170 раз, это вынуждало стрелки компаса (если бы они тогда существовали) каждый раз указывать на противоположное направление. Будучи зафиксированными в новом базальте, лежащем на дне Атлантического океана, эти реверсы в ориентации частиц железа в базальтовых породах дают ключ к пониманию хода и последовательности событий, происходивших на краю конструктивной плиты.

Вначале была одна плита

Исходное положение теории Вегенера состояло в том, что вначале существовал лишь один суперконтинент. Впоследствии в дискуссиях вокруг его работы появилось название «Пангея» (от греческого «вся суша»). Этот массив суши подразделялся на Лавразию и Гондвану. В результате последующего разрыва Лавразии на отдельные части образовались Северная Америка, Европа и Азия. Из частей разделившейся Гондваны возникли Южная Америка, Африка, Индия, Австралия и Антарктида. Все еще продолжаются многочисленные дебаты относительно того, что могло предшествовать Пангее, а интернет тем временем заполнен анимациями карт, показывающими гипотетическое расположение континентов в будущем.

Земную кору образуют 7 больших плит и ряд плит меньшего размера. Несмотря на то, что имеются четкие различия между плитами океанического и континентального типов, для того чтобы различить их, недостаточно просто отметить, где находятся моря, а где суша.

Литосферные плиты

Причина в том, что большинство плит под водой выходят за пределы видимой береговой линии.

Границы

Если Земля не увеличивается в размере, должны существовать места, где кора разрушается, высвобождая пространство для новой создающейся коры. Отталкиваясь от этой простой идеи, мы получаем три классических типа границ плиты:

Конструктивные границы плиты

Северная Америка отдаляется от Европы со скоростью 5 см в год. Причина этого хорошо видна в срединной Атлантике. Хотя восточная тихоокеанская граница протяженней, граница срединной части Атлантической конструктивной плиты является наиболее хорошо изученной. С учетом изгиба океанического дна, выходом и охлаждением магмы, образующей огромные подводные хребты, горы и отдельные острова, картина рельефа представляется вполне очевидной. Подобные относительно высокие скорости передвижения неизбежно приводят к землетрясениям, а временами, и к разрушающей поверхность вулканической деятельности, ассоциированной с этими границами.

Исландия демонстрирует классические признаки геологических форм, возникших на границах конструктивной плиты: высокие вершины вулканов, поднявшиеся над поверхностью воды и превратившиеся из подводных гор в острова. Самым последним из недавно возникших островов был остров Сертси, вблизи южного побережья. В период между 1963 и 1968 годами подводная гора постепенно смещалась и продолжала извергаться до того момента, пока в конце концов воды океана не расступились и не образовался новый вулканический остров. Это не означает, что вулканическая активность сместилась в акваторию моря, поскольку с тех пор землетрясения и мощные извержения вулканов происходили часто. Самыми известными были извержения вулкана Гекла (1970 и 1980 гг.), извержение 1996 года под ледяной шапкой Ватнайекюдль (вулкан Гримсвотн), и извержение 2010 года вулкана Эйяфьоль, которое, как предполагалось, может быть предвестником нового извержения Геклы.

Границы деструктивной плиты

Субдукция или поддвиг – это название процесса, а образующиеся формы рельефа – его результат. Там, где континентальный шельф встречается с океанической плитой, не может быть двух победителей. Континентальный шельф отличается меньшей плотностью, чем океаническая плита, поэтому именно вторая форма поддвигается под первую. Так же, как и в случае столкновения легкого «Феррари» с танком «Чифтен», результат хорошо известен. В процессе поддвигания под континентальный шельф океаническая плита разламывается и изгибается, а мы уже наблюдаем побочный продукт этого процесса – мелководные землетрясения.[10]

Эти землетрясения могут быть причиной разрушительных цунами, чье воздействие стало слишком очевидным после разрушения индонезийского города Банда-Ачех в 2004 году. В