Александр Гангнус - Тайна земных катастроф

Эти окаменевающие потом осадки и внедрения в них возносятся на поднебесные высоты. Поколения геологов пытались выяснить причины именно такой, а не иной последовательности событий. Было придумано много остроумных теорий, ни одна из которых не учитывала, однако, всех деталей удивительного явления. Например, совершенно не ясно, почему все эти геосинклинали и возникшие из них горы всегда были необычайно линейно вытянутыми, узкими и длинными. Сейчас, вероятно, без соединения геосинклинальной теории с новой глобальной тектоникой не обойтись.

И такая видится последовательность. Сначала — классическая геосинклиналь в виде островной дуги с примыкающими к ней с одной стороны глубоководным желобом, а с другой — окраинным морем. Все это в целом под влиянием тонущей здесь окраины плиты опущено, втянуто, как в воронку, в засасывающие плиту глубины; туда же оказываются затянутыми и легкие осадочные породы, что создает здесь гравитационную неустойчивость, возрастающее стремление части вещества вверх. До поры до времени только полоска вулканической суши выдает это скрытое стремление. Но эта полоска — центральная ось будущего общего воздымания. Вот процесс субдукции начинает вырождаться: то ли рифт, порождающий океаническую кору, сблизился с желобом, ее потребляющим, то ли континентальная литосфера, приплыв на мобилиетском "эскалаторе", своим телом закрыла зону субдукции и остановила механизм погружения. Такому вырождению подверглась, по всем данным, зона субдукции у Тихоокеанского побережья Северной Америки близ Невады (рифт слился с фокальной зоной).

И по-видимому, в тонущей плите, лишенной нового подпора сверху, почти сразу происходит раскол. Нижний ее язык от 300 до 700 километров глубиной, продолжая погружение, отрывается и тонет, усваиваемый мантией, а верхний останавливается, а может быть, под влиянием изменившихся внешних условий (например, попав в более плотную подконтинентальную мантию или в восходящую "струю" конвективного мантийного потока) начинает и всплывать. Начинают всплывать и затянутые в мантию против силы тяжести легкие осадки. Американские Кордильеры — это пример перелома в геосинклинальном процессе. По всему фронту Центральной и Южной Америки еще не закончилась субдукция, как уже закончилась она для Северной Америки, но уже силы воздымания начинают одерживать верх. Огромные массы легкого вещества, затянутые "против воли" в мантию, ищут выхода, образуют в коре вытянутые зоны, обогащенные ценными веществами, воздвигают высочайший хребет. Сама же затолкнутая вглубь, под Америку, плита, хотя и продолжает погружаться, готова остановиться. Оттого и механизм глубоких землетрясений там не тот, что, скажем, под Японией, но такой же, как под Памиром!

Давно закончилась субдукция под Памиром и Карпатами, но попятное воздымание затянутого в мантию вещества еще продолжается, сопровождаемое глубокими землетрясениями. А под Гималаями, Альпами этот процесс зашел еще дальше, они переживают последний, уже чисто горообразовательный этап геосинклинального процесса — без глубоких землетрясений.

Об этой гипотезе я читал давно. В журнале "Земля и Вселенная" когда-то рассказывалось о коллективе сейсмологов, собравшихся на совещание в Гарме, в своей обсерватории. Помнится, автор статьи сдержанно, но добросовестно изложил основы построений Виталия Пономарева и, не выказывая никакого к ним отношения, перешел к очередному вопросу, кажется к знаменитому случаю, когда Алексей Николаев во время своего весьма серьезного доклада о сейсмической "мутности" в качестве иллюстрации предложил собравшимся свое очень недурное полотно, выполненное в духе если не абстракционизма, то Чюрлениса. О Николаеве и мутности я расскажу дальше, а досказать наконец все про гипотезу накопленной энергии (независимо от Пономарева похожую идею развивают Кучай из Душанбе и Хлобустов из Ташкента) самое время.

Свой рассказ Виталий всегда начинает с ошеломляющих фактов. Последуем его примеру.

Когда строили туннель под Монбланом и основательно уже углубились, начали происходить странные случаи. Вот отвалили большой кусок породы, везут в вагонетке. И вдруг (иногда еще в вагонетке, иногда уже снаружи, в отвале) бах! Взрыв! Камень — в порошок, разлетается вдребезги.

В шахтах иногда происходят горные удары, которые тоже трудно отличить, с одной стороны, от землетрясений, с другой-от взрывов. Когда добираются до "гипоцентра" горного удара, чтобы выяснить, какие деформации вызвали катастрофу (а горные удары — это именно катастрофы), выяснить часто ничего не удается: горные породы перемолоты в пыль.

Один мой знакомый любил спрашивать: что будет, если... И дальше шло что-нибудь такое, чего быть в природе не может. Но такие мысленные эксперименты очень полезны и часто применяются в науке. Помню, один раз он спросил: "Что ты увидишь, если перед твоими глазами разрежут, как арбуз, пополам земной шар?" Я начал напрягать память и мямлить: вот увижу жидкое ядро, в нем твердое ядрышко... Знакомый пришел в восторг от моей тупости. "А ничего тыне увидишь, — заорал он, — ты ослепнешь сразу. Ведь Земля вся, за исключением верхних нескольких сот километров, раскалена добела, ярче самой яркой электрической лампы!" Тогда я, помню, был сконфужен. Но сейчас, я мог бы задать ему тот же вопрос, и, когда он с удовольствием выпалит свое умозаключение, я имею все основания в тон ему сказать:

— А ничего ты не увидишь и не ослепнешь, ты погибнешь сразу от чудовищного взрыва! Ведь освободится вся затаенная в Земле энергия ее гравитационного сжатия. Миллиарды атмосфер — и все наружу!

И пожалуй, он будет еще более сконфужен, чем я, ибо этот мой знакомый — сейсмолог и должен был в первую очередь подумать о механике, а не об оптике земных недр.

Все эти примеры и мысленные эксперименты говорят о том, что в недрах нашей планеты хранится огромное количество энергии. Не следует думать, что эта пассивная потенциальная энергия всестороннего давления пробуждается только в редких, исключительных случаях. При разного рода фазовых превращениях вещества (например, при изменении внешнего давления, температуры) масса даже небольшого объема (например, гранитных пород) по-разному воспринимает это изменение. В составе гранита — кварц, полевой шпат, слюда, у них разные коэффициенты расширения, модули упругости и что-то там еще, в результате в принципе не исключено раздробление гранитной глыбы в недрах, без ее извлечения на поверхность.

Где на Земле возможно повышенное выделение такой энергии? Во-первых, в рифтах. Об этом уже говорилось выше. Там эта энергия выделяется в форме тепла и мощных нагнетательных процессов, обеспечивающих плитотектоническим импульсом всю литосферу планеты. Во-вторых, она должна как-то проявлять себя и в горах. Так или иначе, но горы растут, а с их вершин непрерывно смывается, выветривается слой за слоем. Там происходит непрерывный и неравномерный в пространстве процесс подъема к поверхности сжатой чудовищным давлением бомбы земных недр. Куда девается вся эта энергия, по подсчетам, очень большая? Неужели исчезает бесследно? Не она ли ответственна за большую часть трещин и разломов в коре Земли?