Альманах «Знак вопроса» - Знак вопроса, 2005 № 02

Вытянутые конфигурации Антарктического полуострова и патагонского сужения Южной Америки говорят о пластической деформации этих участков гранитной коры. Более того, разрыва континентальной коры так и не произошло. Антарктический полуостров соединен с мысом Горн длинной петлей подводного Южно-Антильского хребта, вершины которого, выступающие над водой, образуют цепь островов в южной части Атлантического океана. Это в географии контуры материков очерчиваются береговой линией на уровне моря. А в геологии границы континентов определяются линией контакта гранитной и базальтовой составляющих земной коры. Поэтому блоки материков продолжаются под водой в виде континентальной отмели (шельфа) и континентального склона, к которому примыкает континентальное подножие, переходящее в базальтовое ложе океана.

Но почему при явных признаках проплавления и растяжения континентальной коры узкая перемычка, соединяющая под водой Антарктиду и Америку, так причудливо изогнулась, а не вытянулась струной? Несомненно, Южно-Антильская гряда сначала была растянутой. Ситуация, зафиксированная на современной географической карте, позволяет следующим образом реконструировать геотектонические события двухсотмиллионнолетней давности. После «холодного» растрескивания гранитной коры в южной приполярной области планеты по береговым линиям морей Росса и Уэддела началось расширение полей извергающейся базальтовой магмы — будущего дна зарождающихся Индийского и Тихого океанов. Сначала отделилась только Австралия. А Афро-Американский блок гранитной коры, прогреваемый с двух сторон теплом оголившегося базальтового расплава, оттеснялся от Антарктиды с образованием перешейка. По мере проплавления коры хорошо разогретая перемычка длительное время растягивалась (длина Южно-Антильской гряды составляет около 5 тыс. км). Когда же наконец Африка откололась, хлынувшие в прорыв магматические массы дна образующейся Атлантики отклонили Южную Америку на юго-запад. При этом узкая полоска континентальной коры, связывающая Америку с Антарктидой, сложилась в петлю (см. рис. 2).

В последующие эпохи высокой тектонической активности планеты образовался Великий океан и увеличились размеры других океанов. Расширение земного шара происходит за счет океанского дна. Материки в это время взаимно раздвигаются прорывающимися на поверхность земного шара массами базальтовой магмы. Они перемещаются, растрескиваются и деформируются, однако суммарная площадь гранитной коры практически остается неизменной. Многочисленные обломки континентальной коры, плавающие в более плотном базальтовом магматическом слое, теперь превратились в разбросанные по океанам острова и архипелаги, вкрапленные в базальтовую кору океанического типа.

Чтобы вычислить, какой была площадь земной поверхности примерно 200 млн лет назад, надо сложить площади континентальной коры (т. е. материков с учетом шельфа и континентальных склонов в океанах, а также островов), имея в виду, что они представляют собой фрагменты сплошной гранитной оболочки планеты рубежа палеозоя и мезозоя. В настоящее время площадь поверхности земного шара, равная 510 млн км 2, по альтиметрическому признаку дифференцируется следующим образом:

СУША:

горы — 10 млн км 2

плато — 30 млн км 2

равнины — 100 млн км 2

ОКЕАН:

материковая отмель (шельф) — 30 млн км 2

континентальный склон — 35 млн км 2

ложе Мирового океана — 300 млн км 2

океанические впадины — 5 млн км 2

Тогда площадь поверхности первичной гранитной коры (поверхности земного шара палеозоя) составит (10 + 30 + +100 + 30 + 35) = 205 млн км 2.

Значит, с пермо-триасового времени площадь земной сферы увеличилась примерно в 2,5 раза (510 млн км 2: 205 млн км 2= 2,5);

радиус (а также длина экватора и меридианов) — в 1,6 раза (2,5 0,5 ≈ 1,6);

объем — в 4 раза (1,6 3 ≈ 4).

Из условия сохранения момента импульса следует, что продолжительность суток на Земле в период, предшествовавший расколу гранитной и появлению базальтовой коры, была менее 10 часов (в соответствии с квадратно пропорциональной зависимостью периода вращения от радиуса вращающегося по инерции шарообразного тела 24 ч: 1,6 2 = 9,4 часа). Ускорение силы тяжести на поверхности земного шара тогда равнялось 25 м/с 2. (Согласно закону всемирного тяготения, ускорение силы тяжести на любом расстоянии от небесного тела обратно пропорционально квадрату расстояния от центра масс этого тела. Масса расширяющейся Земли не изменяется. Следовательно 9,8 м/с 2 × 1,6 2= 25 м/с 2).

Атмосферное давление на поверхности Земли тогда составляло 6,5 атмосферы. (Атмосферное давление определяется отношением веса газов, распределенных над поверхностью планеты, к площади этой поверхности. Вес выражается произведением массы па ускорение силы тяжести. Массу атмосферы принимаем неизменной. Тогда в формуле Р = mg/F знаменатель будет прямо пропорционален, а числитель обратно пропорционален квадрату радиуса планеты. Следовательно, изменение атмосферного давления на расширяющейся планете обратно пропорционально четвертой степени изменения длины ее радиуса, т. е. уменьшается в 1,6 4= 6,5 раза).

Плотность воздуха у поверхности Земли можно считать пропорциональной атмосферному давлению. В тот период она была примерно в 6 раз больше, чем теперь (около 8 кг/м 3). Поэтому довольно тяжелые крылатые ящеры могли летать на перепончатых крыльях в воздухе мезозойского времени. В наше время ни эти ящеры, ни зубатая первоптица юрского периода не смогли бы оторваться от земли. Аэродинамические расчеты с использованием параметров современной атмосферы не оставляют им такой возможности. А уплотненный воздух мезозоя не только обеспечивал подъемную силу крыльям, но и позволял живым существам развивать значительно большую мощность за счет увеличения массы кислорода во вдохе. В барических условиях того времени сложились благоприятные предпосылки для гигантизма, так как достаточно высокое насыщение организма кислородом способствовало повышенному обмену веществ.

А у раннемезозойских рептилий (прямых предков современных черепах, ящериц и крокодилов) искривленные в плечах и вынесенные в стороны от туловища ноги позволяли телу время от времени припадать к земле, так как 200–250 млн лет назад планета в 2,5 раза сильнее притягивала к своей поверхности все на ней сущее, заставляя животных пресмыкаться.

Читать дальше