Игорь Дуэль - Судьба фантастической гипотезы

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.

Пятое положение гласит: расширение дна океанов в районах рифтов компенсируется пододвиганием коры в глубины мантии в районах островных дуг, где фиксируются сверхглубинные наклонные разломы литосферы.