Яков Кац - Геологи изучают планеты

Панорама поверхности Венеры (АМС 'Венера-13' и 'Венера-14')

Изучение Венеры продолжается. В соответствии с программой исследований космического пространства и планет Солнечной системы в июне 1983 г. в Советском Союзе осуществлены запуски АМС "Венера-15" и "Венера-16". Обе станции аналогичны по конструкции и назначению. Полет двух станций даст возможность провести независимые комплексные измерения над различными районами Венеры с орбит искусственных спутников этой планеты.

Каждый новый результат изучения планет приближает нас к более глубокому познанию Земли, и в этом существенная роль принадлежит достижениям советской науки, благодаря которым представилось возможным раскрыть некоторые тайны Венеры.

В самых различных отраслях естествознания сейчас широко используется учение о симметрии как методе познания фундаментальных закономерностей в строении и эволюции материи на всех уровнях ее организации — от физических полей и элементарных частиц до Вселенной в целом. Развитие учения о симметрии, асимметрии и диссимметрии (расстроенной симметрии) связано, прежде всего, с именами Е. С. Федорова, П. Кюри, В. И. Вернадского, А. В. Шубникова. Нас будет интересовать приложение этого учения к решению глобальных тектонических проблем. В структуре литосферы Земли отчетливо проявлены признаки симметрии и асимметрии, которые требуют своего объяснения при обосновании тех или иных геодинамических моделей. Поэтому можно говорить о тектонической симметрии и асимметрии как о важных свойствах внешних геосфер, подверженных тектоническим деформациям. Характерными примерами тектонической симметрии являются срединно-океанические хребты (или их фрагменты), рифтовые структуры, некоторые геосинклинально-складчатые зоны. Но в глобальном аспекте Земля тектонически асимметрична. Асимметрию придает ей впадина Тихого океана, занимающая на планете огромную площадь. Вполне оправдано обособление на Земле двух сегментов: Тихоокеанского и противоположного ему — Атлантического.

Возникает вопрос: в чем же причина глобальной тектонической асимметрии Земли и как эта главнейшая особенность в строении увязывается с существующими геотектоническими концепциями и с новейшими данными о строении других планет земной группы и Луны?

Глобальная асимметрия Земли обнаруживается при рассмотрении ее в географическом, океанографическом и тектоническом аспектах. Отчетливо обособляется Тихоокеанская планетарная депрессия со средней глубиной около 4 км, занимающая примерно 1/3 общей площади поверхности Земли. Она обрамлена гирляндами островных дуг и горными складчатыми системами окраин континентов. Далее в глубь континентов лежат древние платформы. С океанографических позиций могут быть вполне отчетливо выделены континентальные и океанические полушария. При этом площадь акватории Тихого океана составляет около 180 млн. км 2, или половину площади всего Мирового океана. В тектоническом аспекте дно Тихого океана — это, прежде всего огромная часть планеты, лишенная так называемого гранитного слоя. Под дном Индийского океана и Атлантики такого слоя также нет (за исключением сравнительно небольших участков — микроконтинентов), но площадь безгранитной коры в целом значительно меньше.

Тектоническая асимметрия Земли, Марса и Луны. Красным показаны континентальные сегменты планет, синим — океанические сегменты

Тихоокеанскую впадину обрамляет одноименный тектонический пояс. Особенностью пояса является структурная связь его крупных элементов друг с другом. Получается тектоническое кольцо, смыкающее Азию и Северную Америку с одной стороны и Австралию, Антарктиду и Южную Америку — с другой.

Интересно, что многие континентальные окраины Тихоокеанской области уже были приокеаническими зонами, по крайней мере, миллиард лет тому назад. Это относится к кордильерам Северной Америки, Восточной Австралии, Юго-Восточного Китая. Сихотэ-Алинь был зоной островных дуг и краевых морей в среднем палеозое. Что касается Анд Южной Америки, то тут приокеаническая зона выявляется для мезозоя. Любопытен и другой факт. Оказывается, что в геосинклинально-складчатых областях Тихоокеанского пояса происходит омоложение времени тектогенеза от внутренних его частей к краю океана.

Все это вместе создает впечатление об устойчивости во времени и в пространстве Тихоокеанского подвижного пояса. Но вопрос оказывается более сложным. На периферии огромной океанической впадины естественно ожидать постоянное проявление высокоактивных тектонических, магматических, сейсмических и седиментационных процессов, подобных современным. Расшифровать их для геологического прошлого удается не всегда. Основная причина — в крупных перемещениях литосферных плит. Существует мнение о дрейфе Австралии и Южной Америки на большое расстояние. Вероятно, происходило и движение Северной Америки в сторону Тихого океана. Время этих перемещений несколько различное, однако, в основном оно укладывается в рамки мезозоя и кайнозоя. Соответственно структурный план Тихоокеанского кругового пояса скомпановался в это время. Все же для полукольца, расположенного в Северном полушарии, палеотектонические реконструкции возможны вплоть до позднего докембрия. Тем самым дополнительно подчеркивается главная тектоническая асимметрия нашей планеты.

Итак, Земле свойственна глобальная структурная неоднородность. В ее пределах обособляется сегмент, включающий Тихий океан и обрамляющий его Тихоокеанский тектонический пояс, характеризующийся высокой степенью подвижности и проницаемости литосферы. И другой сегмент — где сосредоточены все древние платформы, геосинклинально-складчатые пояса (их разделяющие) и вторичные океаны. Из такого противопоставления следует, что обе эти части должны были развиваться отличными путями чрезвычайно длительное время.

Неожиданное подтверждение такому взгляду пришло в результате изучения Луны.

До того как Луна была исследована с помощью автоматических межпланетных станций, существовала гипотеза о том, что на ее обратной стороне имеется Океан Антиподов, по аналогии с Океаном Бурь видимой стороны, и в целом Луна обладает симметрией. Первые же снимки обратной стороны Луны показали, что естественный спутник Земли также асимметричен и разделяется на два различных по структуре сегмента. Полушарие, обращенное к Земле, характеризуется распространением лунных морей, тогда как на обратной стороне морей почти нет, и там простирается материковая поверхность, усеянная многочисленными кратерами.