Знание-сила, 2006 № 01 (943)

Однако, по данным сейсмологии, получается, что зоны столкновения литосферных плит уходят глубоко до ядра и ни о каких двух резервуарах речи идти не может. Эти глубинные разломы, подобно ножу, разбивающему яйцо, нарушают двухуровневые ячейки конвекции в мантии.

Как согласовать такие разные позиции? В. Трубицын утверждает, что двухслойной конвекция была на начальных стадиях формирования Земли, а потом стала общемантийной. По его расчетам, оказалось, что в горячей мантии возникает многоэтажная конвекция, а с понижением температуры мантия становилась более вязкой и в настоящий момент может перемешиваться в основном только как целое. Современного нагрева уже недостаточно для полного поддержания двухъячеистой конвекции. А на полученных учеными картах видно, что в мантии Земли сейчас в основном существует одноячеистая конвекция, перемешивающая вещество до самого ядра. Но и геохимики тоже правы! Сведения о двух резервуарах запечатлены в породах, которые образовались не сегодня, а значит, несут информацию о двухъячеистой конвекции, существовавшей в мантии в прошлые несколько миллиардов лет!"

Очевидно, еще рано ставить точку в истории плитотектоники. Остается множество вопросов — как частных, касающихся геодинамической ситуации в отдельных районах, так и глобальных: как и когда начался процесс дифференциации вещества Земли? Как сформировалось ядро Земли? Как возникли первые протоконтиненты? Все это — предмет дальнейших научных исследований. и, смеем надеяться, темы наших будущих публикаций.

Александр Макарович

Теория тектоники плит вобрала в себя практически все известные в момент ее возникновения в геологии факты и смогла дать им логическое и изящное объяснение. Но за почти полвека с тех пор накопились новые факты, новые вопросы, которые уже нельзя объяснить и на которые нельзя ответить с позиций плитотектоники — во всяком случае, в нынешнем ее варианте. Это традиционный путь любых теорий: они всегда расширяют границы неизвестного и, как правило, в конце концов терпят поражение под напором новых необъяснимых фактов и новых гипотез.

Мы не собираемся "отменять" или "дискредитировать" ныне царствующую теорию — мы только, следуя собственной традиции, предоставляем слово и ее оппонентам. На сей раз это заведующий лабораторией геоморфологии и тектоники дна океанов Геологического института РАН, доктор геолого-минералогических наук Александр Олегович Мазарович. Много лет он сам считался последователем плитотектоники, но в последние годы. многое пересмотрев, занялся изучением дна Океана.

В свое время тектоника литосферных плит была гигантским прорывом в понимании того, как происходит формирование земной поверхности. Стало очевидным, что на Земле существуют не только вертикальные, но и горизонтальные перемещения литосферы. Они ощущаются на объектах разного масштаба — как планетарного (дрейф континентов), так и регионального (широкое развитие надвигов и тектонических покровов с амплитудами до 250 километров).

Изначально эта теория была выдвинута геофизиками и математиками. Они выстроили строгую математическую и логическую модель, красоту которой, к сожалению, природа не вполне оценила. Мы строим свои модели для себя, и это совершенно не означает, что природа живет именно по ним.

Сначала "тектонисты" выделили примерно шесть литосферных плит: потом их стало двенадцать. Потом их начали дробить на еще более мелкие, и, например, была выделена Карибская плита. Такое их размножение было связано с особенностью, которую приписали им создатели: "Мы должны сделать допущение, которое может придать предложенной модели математическую строгость, а именно... что каждый блок коры обладает абсолютной жесткостью..."

Но математическая строгость полученной модели не могла отменить геологические данные, по которым любые блоки, как бы они не назывались, плиты или еще как-то, подвержены в той или иной степени различным деформациям и внедрению масс магматических пород. Об их "абсолютной жесткости", следовательно, говорить нельзя.

Сегодня совершенно ясно, что от представления земной коры как системы крупных жестких блоков, не подверженных каким-либо деформациям, придется отказаться. Не зря в последние годы появилась теория "террейнов".

Террейны — блоки земной коры, ограниченные разломами и очень сильно отличающиеся друг от друга, в том числе и по составу пород, возрасту формирования и рассеивания металлов. Эти блоки блуждают, плавают вместе с плитой, и последовательно "пришвартовываются" к континенту, наращивая его. Сам принцип плитотектоники остается неизменным: океаническая кора "пододвигается" под континентальную, но вместе с этим к плитам примыкают некие экзотические блоки. Например, в Тихоокеанском регионе России на протяжении последних 130 миллионов лет северо- восточная окраина Азии наращивалась постепенно, отдельными порциями. Некоторые из океанических блоков проделали за это время путь в десять тысяч километров; движение шло из южного полушария в северное.

Это уже шаг от тектоники плит к некоему "тектоническому кафелю" — признание, что существует не просто гигантская абсолютно жесткая плита, а гетерогенная по своим механическим свойствам оболочка, состоящая из отдельных блоков, спаянных вместе. Впервые гипотезу выдвинули исследователи западной Канады, не сумев иначе объяснить компактное расположение столь разнообразных блоков. Сейчас на этой идее построены международные тектонические карты для севера Тихоокеанского кольца и восточной Сибири, Монголии и Северного Китая, в составлении которых принимали участие сотрудники и нашего Геологического института. Строго говоря, принципы выделения особых зон с различными свойствами были разработаны еще отечественными геологами лет сорок назад. Однако тогда не могло идти речи о масштабных горизонтальных движениях.

Основные понятия современной геологии и геодинамики (субдукиия, спрединг, трансформный разлом и др.) сформировались в результате изучения океана. Да и создание самой теории "тектоники литосферных плит" напрямую связано с изучением процессов, происходящих на океаническом дне.

Современные данные часто противоречат схемам, которые были созданы ранее. Например, трансформный разлом, представляющий собой область сдвиговых перемещений (когда один участок земной коры перемещается относительно другого по горизонтали), по которой один структурный элемент резко преобразуется в другой: например, срединно-океанический хребет в глубоководный желоб. Объяснить его, оставаясь в рамках нынешней теории движения плит, трудновато.