Александр Гангнус - Тайна земных катастроф

Реконструкции ныряющих под Памир плит остроумны, они останутся в истории науки. Но все ли так просто и стоит ли так легко отказываться от многолетней геологической традиции, считающей (и не без основания!) район Памира районом не нисходящих, а восходящих движений? Это величайшая в мире горная страна (после Гималаев). В океанах места погружения плит отмечены глубочайшими на Земле впадинами-желобами, чуть ли не насквозь продырявливающими кору. Бесполезно искать что-то подобное на карте Памира, Южнее хребта Гиндукуш и севернее Дарвазского хребта, там, где в классическом случае пододвигания плит должны быть желоба, нет глубоких рвов, разве что высокогорная Алайская долина, где проходит великий разлом. Но Алайская долина, которая по смыслу должна опускаться, по данным геодезистов и геологов, поднимается вместе со всей горной страной.

И самый главный аргумент. Везде, где встречаются две плиты, погружается та из них, которая является океанической. Эта плита тяжелая, на 80 процентов состоящая из мантийного вещества. К моменту столкновения она так меняет свой состав (заложенный при ее рождении вблизи срединно-океанической структуры), что становится тяжелее подстилающей ее астеносферы на несколько процентов! Она тонет. И именно поэтому же не может быть никакой силой затолкнута в астеносферу гораздо более толстая, легкая, "гранитизированная" плита континента. Она во всей своей толщине в среднем легче астеносферы.

Как писали видные плитотектонисты Дж. Дьюи и Дж. Берд, "континенты участвуют в движении плит как пассивные пассажиры на поверхности плит; в то же время: они накладывают существенное ограничение на движение плит, поскольку из-за своей относительной легкости и плавучести они не могут сколько-нибудь заметно поглощаться мантией". Иначе говоря, пододвигание возможно, пока континент с континентом не соприкоснутся непосредственно. Тогда — коробление, торошение, горо- и складкообразование на стыке, но не пододвигание, или, как выражаются плитотектонисты, не субдукция!

Рис. 9. Может ли утонуть Япония? Гиндукушский хребет? Превращения в мире погружающихся плит. Вверху слева: одна океаническая плита ныряет под другую. Первая приносит на себе материк или его островную окраину. В этом случае погружение первой плиты прекращается, но сближение плит продолжается, и вот в роли 'ныряющей' уже вторая плита (слева внизу). Но вот и она приносит на себе континент (справа вверху). Два континента сталкиваются. Поскольку погружаемая океаническая плита тяжелее астеносферы — пластичной мантии, то она отрывается от континента и тонет безвозвратно в мантии Земли (справа внизу). Окраины континентов взаимодействуют без 'субдукции', как толстые льдины, 'торосясь' по краям глыбами гор. Ни островная дуга Японии, ни окраина континента утонуть в мантии не может

Так что фантазия профессора Такеучи, затолкавшего в мантию свою родную страну, останется интересной фантазией, и только. На рис. 9 показано, как ведут себя, по представлениям плитотектонистов, столкнувшиеся плиты. Океаническая может уйти под океаническую. Океаническая же может уйти и под континент. Но когда вслед за своим океаническим авангардом подплывает к окраине материка, закрывая океан, другой материк (о том, как это было на древних берегах Азии, я рассказывал выше), они начинают контактировать и коробиться краями по своим законам. А затонувшая целиком океаническая плита должна, по-видимому, отломившись от "своего" материка, утонуть в мантии навсегда. Так, видимо, утонули и рассосались в мантии плиты океана Тетис вдоль всего нынешнего Альпийского складчатого пояса — от Альп до Гималаев, кроме двух мест, где они почему-то сохранились в виде реликтов, — под Карпатами и Памиро-Гиндукушем.

Итак, плита под Памиро-Гиндукушем — это погруженное дно океана Тетис, а не затонувшие окраины континентов! Именно здесь Индия, подходя, закрыла 30 миллионов лет назад последнее окраинное море этого океана.

Но если это именно такая, реликтовая океаническая плита, то почему она не исчезла, не утонула в мантии, как другие, не оторвалась хотя бы от поверхности? Судя по расположению эпицентров глубоких землетрясений в районе Памира, эта плита, как бревно-топляк, плотно примыкает снизу к толстой континентальной литосфере, она как будто даже внедрена в нее, зажата верхним своим концом в челюстях сошедшихся краев древних континентов Гондваны и Лавразии.

Но нет, никакие челюсти не удержат плиту, если она тяжелее астеносферы. Миллиарды тонн ее веса увлекут ее вниз, легко разорвав верхнюю перемычку.

И вот мы, несколько сотрудников Гармской экспедиции, предположили, что бревно-плита под Памиром все же легче среды — астеносферы, что "бревно" это держится в ней на плаву и даже всплывает все больше, приподнимая над собой Крышу мира, вмешиваясь вертикальной, прямо-таки фиксистской силой в чисто мобилистский, плитотектонический характер горообразования на месте столкновения материков. Конечно, одних общих геологических доводов мало для такого предположения. Что же подтолкнуло нас к такому повороту?

Это странное явление заметили, когда начались усиленные работы сейсмологов по программе обнаружения подземных ядерных взрывов. Обычно такие взрывы резко отличались по своему механизму от обычных, тектонических землетрясений. Во все стороны от такого толчка шли импульсы сжатия (все сейсмоприемники в первый момент испытывают качание от взрывного источника сейсмической энергии), в то время как От тектонического землетрясения примерно половина вступлений отрицательные. Надежды, пробужденные в ученых этим резким различием (открывался путь для стопроцентного опознавания, а значит, и для запрещения подземных ядерных взрывов), скоро поутихли, когда стали анализировать данные о не очень сильных подземных взрывах (их-то труднее всего обнаружить и опознать). От некоторых из этих взрывов приходили не только положительные, но и отрицательные первые вступления. При этом распределение плюсов и минусов на сейсмограммах сети станций иногда позволяло сейсмологам распознавать в записях взрывов обычный тектонический механизм-надвиг, горизонтальный сдвиг и т. д. Были подобные записи от некоторых французских ядерных взрывов в Сахаре и от американских — на Алеутских островах.

Ученые заподозрили, что в процессе взрыва в какой-то мере участвуют и тектонические силы, для которых взрыв оказывается чем-то вроде "спускового механизма". Потом пытались выяснить, за какую же часть общей энергии сейсмического толчка можно взвалить ответственность на "эффект возбужденной тектоники" (так мгновенно назвали это явление). Оказалось, самое большое процентов за сорок. Выходило, основной источник энергии — не сдвиговый, не тектонический, а механизмы землетрясений рисуют нам сдвиговую, тектоническую картину, да еще такую, какая наиболее вероятна в этом районе по геологическим условиям.