Алексей Бочавер - Я познаю мир. Арктика и Антарктика

Движение плит земной коры

Строение Земли

А откуда мы об этом знаем? Кто и как может заглянуть в глубь Земли?

О том, как устроена Земля внутри, пишут часто. Даже в школьных учебниках. Но о том, откуда нам это известно, говорят редко. Не потому, что это не интересно, а потому что не очень просто. Однако основной принцип исследования недр Земли вполне понятен и ученику начальной школы. Для начала вспомним, что самая глубокая скважина, пробуренная в земной коре, имеет глубину около 12 километров. По сравнению с радиусом Земли это – почти ничто, меньше чем одна четырехсотая доля. Кстати, можно вспомнить и о том, что первая и единственная такая скважина появилась в России (вернее, в Советском Союзе), на Кольском полуострове. А как заглянуть глубже? Можно наблюдать за вулканами, следя за их извержениями. Но очаги вулканов тоже находятся не так уж глубоко.

Единственный же способ заглянуть в самую середину планеты напоминает метод, знакомый всем кладоискателям. Если стену, в которой вы намерены найти клад, не хочется разбирать по кирпичику, то можно ее простучать. Разные участки стены отзовутся на постукивание по–разному. И пустоту внутри нее удастся отыскать. Так же и с планетой, только она гораздо больше стенки, и удары должны быть соответствующими. В роли ударов выступают землетрясения – когда они происходят, во все стороны от очага начинают расходиться ударные волны. Засекая время, за которое они добираются до разных мест, можно определить, с какой скоростью они движутся. А по разности скоростей понять, сквозь что им приходится проходить. Чтобы засекать волны, на всей Земле построены тысячи сейсмостанций,то есть специальных помещений, в которых установлены сейсмографы.

Это довольно простые приборы. Они представляют собой маятники, которые обычно подвешены в состоянии покоя, но если земля вздрагивает, начинают качаться. А соединенные с ними пишущие механизмы отмечают, когда и как происходило вздрагивание.

По прохождению сквозь планету этих волн мы и узнали о существовании ядра Земли и о движениях в ее мантии. Конечно, измерять скорость волн – это совсем не то, что по–настоящему заглянуть в глубь планеты. Так же, как и с кладами, – постучишь, решишь, что его и нашел, а когда разберешь стенку, наткнешься на какую–нибудь ерунду. Бывают конфузы и у геологов. Например, ту самую Кольскую сверхглубокую скважину начали бурить именно там, несмотря на то, что Арктика – не самое подходящее место для работы, потому что рассчитывали, что уже на пятом километре можно будет добраться до мантии и добыть кусочек прямо из нее. Но, даже пробурив почти втрое больше, так до мантии и не дошли. Геологи узнали много нового и интересного, но «клада» не оказалось.

Сейсмограф

В центре планеты, под мантией, з ядре Земли температуры очень высоки. И в мантии происходит движение вещества: нагретое вещество поднимается из глубины планеты к ее поверхности, растекается в стороны, остывает и опускается. Потоки эти очень медленны по нашим, человеческим, меркам, но настолько могучи, что, подходя снизу вверх к земной коре, часто оказываются в состоянии расколоть ее. В ней образуются громадные трещины – разломы, по которым происходят извержения множества вулканов. Раскаленное вещество мантии устремляется в эти трещины, а оказавшись на холодной поверхности Земли, застывает, превращаясь в камень, в новую, молодую, земную кору.

Такие разломы встречаются и на суше (например, в Африке), но обычны они и в океанах. Связано это с тем, что земная кора под океанами гораздо тоньше, чем под материками, и взломать ее легче. Эти разломы, вдоль которых тянутся цепи сотен и тысяч вулканов, образующих громадные горные хребты, протягиваются по дну всех океанов

Земли. Часто они распололсены примерно посередине. Поэтому их называют срединно океаническими хребтами.

Обычно высота вулканов меньше, чем глубина толщи воды над ними (ведь средняя глубина океанов Земли – около четырех километров), но иногда извержения столь сильны и часты, что вулкан оказывается выше уровня моря и превращается в остров. Именно так образовалась Исландия (и другие острова).

Плиты, на которые земную кору разбивают трещины срединно–океанических хребтов, включают материки и прилегающие к ним участки океанического дна. И мантийные течения – в тех местах, где они движутся под земной корой параллельно поверхности планеты, – начинают двигать эти плиты, что приводит к их столкновениям.

Таким образом, материки, многим поколениям людей казавшиеся самым стабильным, постоянным из всего, что есть на планете, оказались «плавающими», перемещающимися по поверхности планеты. Они умеют раскалываться и сталкиваться. Конечно, скорости этих процессов настолько невелики по человеческим меркам, что только около пятнадцати лет назад, когда появились искусственные спутники Земли, умеющие измерять расстояние между материками с точностью до сантиметра, эти скорости удалось измерить. Оказалось, что они составляют от полутора до пятнадцати сантиметров в год.

И сейчас большинство геологоз полагают, что Антарктида – часть существовавшего некогда гигантского суперматерика Гондваны.Еще в середине XIX века в отчетах экспедиции Джеймса Россаотмечалось сходство флоры (растительности) Австралии, Антарктики и Южной Африки и что они могли составлять единую флору. В оазисах Антарктиды и ка островах в ее окрестностях обнаружены горные породы, подтверждающие эту точку зрения. Такие, как каменный уголь, впервые найденный здесь. X. Ферраром, геологом Первой Британской антарктической экспедиции Р. Скотта, в горах Принца Альберта на Земле Виктории. Позднее здесь нашли окаменевшие стволы древовидного папоротника диаметром до полуметра. Есть уголь и на Южных Шетландских островах, и на Земле Александра Первого, и в других районах. Образовавшая его древняя растительность сходна .

Кроме угля, в пользу единства материков говорят и останки животных, например листрозавра, части скелетов которого находят и в Антарктиде, и в Индии, и в Южной Африке.

Суперматерик Гондвана