Сергей Романовский - Великие геологические открытия

Нельзя сказать, чтобы эта странная петля не насторожила Ранкорна. Он решил поставить, как говорят физики, решающий эксперимент. Для этого в полном согласии со своей методикой он с сотрудниками в 1956 г. пересекает Атлантический океан и делает замеры палеомагнетизма уже на Американском континенте, точнее в США – в штатах Аризона, Техас и др. Тамошняя геология позволяла оценить миграцию полюса за тот же отрезок времени – 600 млн лет.

Каково же было удивление и разочарование Ранкорна, когда он убедился в том, что кривые перемещения полюса хотя и были похожи, но все же не совпадали. И чем дальше (по возрасту) отстояли друг от друга точки этих кривых, тем на большее угловое расстояние расходились и сами кривые. Для самых древних точек измерения расхождение достигало 30° по долготе, что в точности соответствовало ширине Атлантического океана. Но стоило «захлопнуть» Атлантический океан, как эти кривые полностью совпадали.

Что оставалось делать? Ранкорну было, разумеется, обидно расставаться с собственной теорией, но другого выхода не было. Он признал правоту Вегенера и более того, как это часто случается с эмоциональными и одаренными натурами, стал активным сторонником его теории. Причем сторонником квалифицированным, что значительно важнее пылкости и преданности неучей.

Так в 50-х годах вновь возродилась теория мобилизма. Теперь ее стали называть неомобилизмом, ибо от первоначальной интерпретации механизма дрейфа, которой пользовался Вегенер, ничего практически не осталось. Но сохранилось главное – сама идея перемещения континентов. Профессора Токийского (Такеучи и Уеда) и Калифорнийского (Канамори) университетов отметили, что именно исследования палеомагнетизма сыграли решающую роль в драматическом возрождении теории континентального дрейфа. Кроме того, эти исследования, как мы убедились, позволили обнаружить любопытнейшие факты поведения геомагнитного поля в прошлом. Факты эти привели к тому, что в 1963 г. было открыто, наконец, явление обращений (инверсии) полярности геомагнитного поля. Так, только за последние 4,5 млн лет сменились четыре эпохи нормальной и обратной полярности. Они получили собственные имена в честь выдающихся ученых-магнитологов. Современная эпоха носит имя Брюнеса, перед ней идут эпохи Матуямы, Гаусса, Гильберта.

Ошеломившие геологический мир открытия посыпались далее как из рога изобилия. Остановимся только на важнейших из них.

Еще во время первой английской океанографической экспедиции на корвете «Челленджер» в 1876 г. было установлено, что в своей центральной части Атлантический океан почти в два раза мельче, чем по краям. Измерения, однако, были единичными, не очень совершенными. Интерпретация этого факта, прямо скажем, неожиданного для геологов, была в полном созвучии с господствовавшими в то время идеями. Решили, что под водой находится не успевшая до конца разрушиться часть бывшего «моста суши», соединявшего некогда Африку и Америку. Были, конечно, сторонники и другой версии, восходившей к древнегре-ческому мыслителю Платону, который описал некогда существовавший остров Атлантида, навсегда исчезнувший в пучинах океана.

В 30-х годах был изобретен эхолот. Это позволило приступить к составлению гипсографических профилей через океан, т. е. вести непрерывную запись глубин дна «от берега до берега». Гигантскую работу в этом плане выполнили сотрудники Ламонтской геологической обсерватории при Колумбийском университете (США) Морис Юинг (1903-1976) и Брюс Хизен (1924-1977). В их распоряжении было небольшое судно «Вима», которое непрерывно сновало через Атлантику, вычерчивая профиль за профилем. Именно этим ученым выпала честь быть авторами великого географического открытия XX века – открытия мировой системы срединно-океанических хребтов. Они опоясывают по дну океанов весь земной шар сплошной лентой. Общая ее протяженность превышает 60 тыс. км.

Сотрудница Юинга Мэри Тарп, обрабатывая на берегу данные эхолотных промеров, в 1953 г. открыла по оси срединно-океанических хребтов сравнительно узкую (30-50 км) и неглубокую (до 1 км) щель. Щель эта тянется вдоль всего хребта и имеет, как выяснилось впоследствии, вполне конкретное функциональное назначение. В частности, Морис Юинг установил, что именно к этой щели (она получила название центральной рифтовой долины) тяготеют эпицентры всех мелкофокусных землетрясений, отмеченных в районе срединно-океанических хребтов.

Сразу родилась идея. Надо закартировать по данным геофизики очаги всех землетрясений в океане, они и должны точно указать ось хребта, а затем контрольными эхолотными профилями подтвердить (или опровергнуть) это предсказание. По крайней мере, будут сэкономлены время и силы, ибо не придется ловить хребты вслепую. Так и поступили. Результаты превзошли ожидания. В короткий срок с помощью такого метода были составлены первые карты рельефа дна Атлантического, Индийского и Тихого океанов. Сделали это Хизен и Тарп в 1967- 1969 гг. Современные представления о сложной морфологии дна океана дает рис. 13. Мгновенно бросается в глаза, что это далеко не плоская равнина, как думалось ранее. Рельеф дна сложный, разнообразный и абсолютно ничего общего не имеющий с рельефом суши.

Здесь надо отметить один любопытный с психологической точки зрения нюанс. Дело в том, что патриарх Ламонтской обсерватории Юинг и его сотрудники не были сторонниками теории Вегенера. Юинг, как пишет Хэллем, к мобилистским взглядам относился «неприязненно». Однако, собрав громадный фактический материал по рельефу дна всех океанов, они, сами того же желая, вооружили неоспоримыми данными своих идейных противников. Благодаря их упорному труду, стало ясно, что океанические хребты имеют принципиальные отличия от горных цепей на континентах. Факт этот, однако, поставил перед учеными целый ряд новых вопросов. Но ученые сразу поняли и то, что ключ к их разрешению, а равно и к созданию целостной теории развития Земли, лежит в глубинах Мирового океана.

Сделаем еще одно небольшое отступление. В 1934 г. голландский геофизик Феликс А. Венинг Мейнес (1887-1966) открыл в районе глубоководных океанических желобов сильные отрицательные аномалии силы тяжести. Он же обосновал происхождение желобов и островных дуг, опираясь на теорию мантийной конвекции Холмса. Через 20 лет американец Хуго Беньоф (1899-1968) установил, что к системе «дуга – желоб» приурочены наиболее глубокофокусные землетрясения (до 700 км) и что зона эта (ее назвали сейсмофокальной) наклонно погружается под континент.

Важно еще следующее. Кроме палеомагнитных и гравитационных исследований геофизики с 30-х годов делают измерения теплового потока, идущего из недр Земли. Они полагали, что тепло это генерируется энергией радиоактивного распада и должно быть пропорционально толщине земной коры: под океанами «поток тепла» должен быть значительно ниже, поскольку океаническая кора в 5-7 раз тоньше континентальной и состоит к тому же из базальтов, существенно менее радиоактивных, чем граниты.