10.2. География мира: вчера, сегодня, завтра
10.2. География мира: вчера, сегодня, завтра
Если внимательно посмотреть на контуры материков нашей планеты, то обнаруживается поразительное сходство очертаний их противоположных берегов. Это обстоятельство, в первую очередь, наводит на мысль, что когда-то континенты составляли единый материк. Мысль эта сама по себе не нова. Неслучайность этого сходства отмечал еще в XVII в. английский философ Ф. Бэкон в работе «Новый органон» (1620), а француз Ф. Пласе в 1658 г. высказал предположение, что Новый и Старый Свет разделились в результате глобальной катастрофы — Всемирного потопа. Итальянский ученый Антонио Снидер-Пеллегрини в 1858 г. на основе сходства очертаний противоположных берегов Атлантики, ископаемых растений и месторождений угля в Европе и Америке обосновал идею образования Атлантики в результате раскола единого праматерика и раздвижения его осколков. В 1965 г.
А. Смит, Э. Буллард, Дж. Эверетт уже с помощью ЭВМ подобрали наилучший вариант совмещения естественных границ материковых склонов приатлантических континентов (на глубине в 500 морских саженей; рис. 10.1).
Рис. 10.1. Схема совмещения границ приатлантических континентов (по Э. Булларду, Дж. Эверетту, А. Смиту, 1965; см. А. С. Монин, 1980)
Американский ученый Ф. Тейлор в 1908 г. выдвинул ряд весомых аргументов в пользу движения континентов. Геолог Бейкер в серии статей 1911–1912 гг. обосновал движение континентов соответствием горных систем на противоположных берегах Атлантики и предложил реконструкцию единого праматерика, которая обеспечивала непрерывность этих горных систем.
Наиболее полное обоснование гипотезы перемещения материков (мобилизм) было дано выдающимся немецким геофизиком Альфредом Вегенером, которая была сформулирована в статье «Происхождение континентов» (1912), а затем в книге «Происхождение континентов и океанов» (1937). Исходя из факта сходства контуров материков, особенно Южной Америки и Африки, Вегенер на основе принципа изостазии и гипсографической кривой сделал вывод о коренном отличии коры континентов и океанической коры (первая сложена в основном из гранитов, вторая — из базальтов). Анализ фактов сходства контуров противоположных берегов, геологического строения, а также ископаемых флоры и фауны материков, ныне разделенных океанами, — Южной Америки, Африки, Индостана и Австралии — привел Вегенера к выводу, что в древние времена все материки были объединены в один суперконтинент, которому он дал название Пангея. Предложенная Вегенером реконструкция Пангеи и ее распад получили в дальнейшем полное подтверждение. Эта классическая реконструкция Пангеи и стадии ее распада приведены на рис. 10.2.
Рис. 10.2. Реконструкция Пангеи (1) и процесса ее распада (2, 3); по А. Вегенеру, 1912
Благодаря созданию мировой сети сейсмических станций к 1967 году окончательно прояснилась картина сейсмической активности Земли. Оказалось, что землетрясения могут происходить только в жесткой среде. Такой средой является прочная литосферная оболочка Земли или в случае глубокофокусных землетрясений — погруженные в мантию пластины литосферы. Как отмечалось выше, литосфера располагается на астеносферном слое, обладающем пониженными, в сравнении с литосферой, прочностью и вязкостью.
В пределах этого слоя очаги землетрясений отсутствуют, а слагающее его вещество находится в состоянии, близком к точке плавления и способно к перетеканию подобно ньютоновским жидкостям. Именно в астеносфере зарождаются базальтовые магмы.
Сплошность литосферы нарушается поясами сейсмичности, разбивающими ее на серию блоков, так называемых литосферных плит.
Именно сейсмические пояса, включающие 95 % всех землетрясений, являются границами литосферных плит. Карта литосферных плит Земли и была составлена с учетом местоположения сейсмических поясов (рис. 10.3). Следует отметить, что литосферные плиты могут быть либо чисто океаническими, либо (что редко) чисто континентальными, либо включать континенты и смежные пространства океанов вплоть до срединно-океанических хребтов.
10.3. Карта литосферных плит и скорости их взаимных перемещений (Ю. И. Галушкин, С. А. Ушаков, 1978):
1 — океанических рифтовые зоны и трансформные разломы; 2 — континентальные рифтовые зоны; 3 — зоны поддвига океанических литосферных плит под островные дуги; 4 — то же, под активные окраины континентов андийского типа; 5 — зоны столкновения «коллизии» континентальных плит; 6 — трансформные (сдвиговые) границы плит; 7 — литосферные плиты; 8 — направления скорости (см/год) относительного движения плит
Главных, т. е. наиболее крупных литосферных плит Земли всего девять:
1) Тихоокеанская, занимающая большую часть Тихого океана и расположенная между системой глубоководных желобов на западе океана и спрединговыми хребтами в восточной и юго-восточной его частях;
2) Североамериканская, заключенная между поясами Северного Ледовитого океана и Атлантики с одной стороны и сейсмическим поясом западной окраины Северной Америки— с другой; в эту плиту попадают Чукотка и, возможно, Камчатка;
3) Евразиатская, расположенная между сейсмическими поясами Северной Атлантики, Альпийско-Гималайского складчатого пояса и запада Тихого океана;
4) Африканская, границами которой служат сейсмические пояса Средиземноморья, Южной Атлантики и Индийского океана;
5) Южноамериканская, оконтуренная поясами землетрясений Южной Атлантики с одной стороны и Перуано-Чилийского желоба — с другой;
6) Индийская или Индо-Австралийская, в состав которой входят: полуостров Индостан, Австралия и сопредельные части Индийского океана. Она располагается между зонами землетрясений Гималаев, Западной Бирмы, Индонезии, Меланезии и сейсмическими поясами центральных частей Индийского океана;
7) Антарктическая, ограниченная сейсмическими поясами срединно-океанических хребтов Индийского океана и южной части Тихого океана;
8) Наска, окруженная сейсмическими зонами Восточно-Тихоокеанского поднятия, Галапагосского и Чилийского хребтов и Перуано-Чилийского желоба;
9) Кокосовая, ограниченная сейсмическими поясами северной части Восточно-Тихоокеанского поднятия, Галапагосского хребта и Центрально-Американского желоба.
В среднем размеры плит составляют 6000–7000 км в поперечнике, только размеры Тихоокеанской плиты достигают в широкой части 10 000–11 000 км, а плит Кокосовой и Наска — 1000 км.
«С поясами сейсмичности, — пишут известные специалисты в области тектоники плит Л. П. Зоненшайн и Л. А. Савостин в книге «Введение в геодинамику» (1979), — то есть с границами литосферных плит… совпадают наиболее выдающиеся формы современного рельефа: либо грандиозные по протяженности и ширине срединно-океанические хребты, либо рифтовые зоны континентов, либо системы глубоководных желобов и островных дуг, либо молодые складчатые цепи, либо области обновленного горообразования. Подавляющая масса молодых вулканических извержений также сконцентрирована строго вдоль границ литосферных плит.
Достаточно напомнить знаменитое «огненное» вулканическое кольцо, окружающее Тихий океан и полностью совпадающее с сейсмическими поясами. Современные вулканические излияния непрерывно происходят в срединно-океанических хребтах, также приурочиваясь к границам плит. Следовательно, границы литосферных плит выступают как зоны сосредоточения тектонической и магматической активности. Вместе с тем границы литосферных плит и по характеру сейсмичности, и по приуроченным к ним формам рельефа и по составу магматических продуктов не одинаковы».
Предполагается, что в настоящее время перемещения литосферных плит по поверхности астеносферы происходят под влиянием конвективных течений в мантии. Подобно ледоходу на реке, происходящему под действием речных течений, литосферные плиты в процессе своего движения могут расходиться, сближаться или скользить относительно друг друга. Границы плит соответственно разделяются на три категории: раздвижения, сближения и скольжения. Когда литосферные плиты расходятся (спрединг), то образовавшееся между ними пространство заполняется базальтовой выплавкой из астеносферы, а сами плиты на своих краях наращиваются (т. е. образуются новые участки океанической коры).
Такие границы обозначаются как границы наращивания плит или конструктивные, созидательные границы. Границам наращивания плит отвечают внутриконтинентальные рифтовые зоны, образующие в большей своей части единую глобальную рифтовую систему и срединно-океанические хребты.
На границах сближения литосферные плиты сходятся и поддвигаются одна под другую. Такой процесс поддвига называется субдукцией, а границы плит — границами поглощения. Вдоль границ этого типа проходят океанические желоба и цепь вулканических островных дуг. Когда в зоне субдукции сближаются два континента, легкая кора которых предохраняет их от погружения в мантию, то происходит столкновение континентов и формируются горноскладчатые пояса, такие, например, как Альпийско-Гималайский пояс. Картина возникновения зон столкновения, согласно Зоненшайну и другим, выглядит следующим образом. «До тех пор, пока в глубоководных желобах идет поглощение океанической литосферы, никакого столкновения не происходит. Но наступает такой момент, когда в зону субдукции вместе с движущейся литосферной плитой придвигается континент, микроконтинент или какая-то другая крупная масса земной коры (например, прежняя островная дуга или обширные подводные горы), которые в силу своей легкости и «плавучести» не могут быть пододвинуты и поглощены на большие расстояния. Аналогичные современные ситуации можно наблюдать в Австралии, придвинутой в Яванский желоб, или Новой Каледонии, подступающей к Ново-Гебридскому желобу. В результате происходит блокировка зон субдукции, то есть дальнейшее поглощение становится невозможным. Однако движение плит продолжается и, поскольку ни одна из них не поглощается, неизбежно должно произойти их непосредственное столкновение, прямым результатом которого будет образование горноскладчатого сооружения. <…>
С процессами блокировки зон субдукции и столкновением плит тесно связано явление надвигания пластин прежней океанической коры на края плит, прилежащих к складчатому поясу, главным образом на бывшую пассивную континентальную окраину. Это явление получило название обдукции (как, казалось бы, противоположное субдукции). Обдуцированные пластины океанической коры в виде офиолитовых покровов широко развиты, например, во фронте Альпийско-Гималайского пояса (Кипр, Оман, Белуджистан и др.). Они характерны для Урала, Аппалач и многих других древних складчатых сооружений. Одной из разновидностей механизма обдукции является вариант, рассмотренный Зоненшайном и др., которые исходят из того, что в зону поглощения в конечном счете придвигается пассивная континентальная окраина. Увлекаемая погружающейся океанической плитой, какая-то часть континента также оказывается затащенной под край нависающей плиты. Величина поглощения континентальной литосферы из-за ее плавучести не может быть слишком большой: согласно расчетам О. Г. Сорохтина, она не превышает 150–200 км (по длине), обычно значительно меньше. <…>
Когда поглощение прекращается из-за блокировки зоны субдукции легкой континентальной литосферой и начинается процесс столкновения и активного тектонического движения масс в верхних структурных этажах, пластины океанической коры легко могут перемещаться дальше в сторону континента. Этому способствует то, что затащенный вниз отрезок континентальной литосферы начинает изостатически воздыматься вместе с перекрывающими его комплексами океанической коры. В результате возникают условия для чисто гравитационного соскальзывания тектонических покровов и их нагромождения перед фронтом складчатого пояса. Одновременно термический режим зоны поглощения, выражавшийся в виде термического желоба с глубоким погружением геоизотерм, прекращает свое существование: геоизотермы подымаются, что приводит к разогреву и плавлению погруженных участков континентальной литосферы. <…>
Прекращение поглощения в зоне субдукции в результате ее блокировки и столкновения плит неизбежно должно отражаться на изменении глобальной системы движения литосферных плит: где-то в других местах либо скорости поглощения должны возрастать, либо будут возникать новые зоны поглощения.
Вдоль границ скольжения литосферные плиты лишь сдвигаются друг относительно друга, не испытывая ни расхождения, ни сближения. Абсолютно чистое скольжение достигается крайне редко; всегда вдоль границ скольжения обнаруживается какая-то компонента растяжения или сжатия. К границам скольжения относятся трансформные разломы срединно-океанических хребтов, крупные сдвиги внутри континентов, являющиеся продолжением или аналогом трансформных разломов, и крупные, сложно построенные зоны скольжения, разделяющие некоторые главные литосферные плиты.
Трансформные разломы, выделенные в особую категорию Т. Вильсоном, составляют системы протяженных поперечных разломов, рассекающих срединно-океанические хребты. Они присутствуют во всех океанах, достигая иногда, как в Тихом океане, длины в несколько тысяч километров. Смещения осевых зон срединно-океанических хребтов и магнитных аномалий измеряются от нескольких километров до многих десятков и даже первых сотен километров. Примерами трансформных разломов являются: Мендосино, Кларион, Клиппертон, Элтанин в Тихом океане, Атлантис, Романш, Вернадского в Атлантическом океане, Оуэн в Индийском океане и многие другие… Трансформные разломы рассекают океаническую литосферу на всю ее мощность. Некоторые ущелья, сопровождающие трансформные разломы, имеют глубину до 5000–6000 м; в их стенках вскрывается полный разрез океанической коры».
Итак, в масштабах всей Земли, «плиты расходятся в одних местах и там наращивается новая кора, в других местах они сближаются и кора поглощается, т. е. общая сумма движений, — считает Зоненшайн, — равна нулю. Ложе океанов постоянно обновляется, старая кора поглощается в желобах, новая кора рождается в срединно-океанических хребтах». Зная параметры перемещения одной плиты относительно другой, можно предсказать, какие события будут происходить в любой точке их совместной границы, «и значит, какие комплексы полезных ископаемых можно здесь ожидать».
В геотектонике математическое описание движения литосферных плит осуществляется на основе предположения о жесткости плит и о неизменности радиуса Земли. При этом подразумевается движение какой-либо одной плиты по отношению к другой. Например, Евразиатская плита в настоящее время отодвигается от Североамериканской плиты в районе Северной Атлантики на восток. Но с тем же правом можно сказать, что Североамериканская плита отодвигается от Евразиатской плиты на запад.
Любую из этих плит можно принять в качестве неподвижной и анализировать по отношению к ней движение другой плиты.
«Материалы, касающиеся движения литосферных плит и получаемые путем непосредственных наблюдений вдоль границ плит, — пишут Зоненшайн и др., — отражают исключительно (или преимущественно) относительные перемещения двух плит, соприкасающихся по этой границе. Так, изучая рисунок полосовых магнитных аномалий и ориентировку трансформных разломов в Северной Атлантике, мы получаем данные для суждения об относительном перемещении Североамериканской и Евразиатской плит».
Если за расчетную величину принять скорость перемещения Северной Америки равной 10 см/год (согласно обработке данных наблюдений обсерваторий мира за 40–70 лет, выполненные японскими учеными в 1974 г.) и при этом исходить из предположения, что от начала распада Пангеи до сегодняшнего дня эта скорость в среднем была такой же, тогда Северная Америка пройдет путь длиной 8200 км (расстояние от берегов Франции до Нью-Йорка) в среднем за 82 млн лет. По данным разных авторов эта величина колеблется от 400 до 80 млн лет.
Однако, как отмечалось выше, в истории Земли нет времени более 5000 лет. При принятой скорости движения указанный материк сместится относительно Евразии за 5000 лет всего на 0,5 км.
В таком случае оставшийся путь в 8199,5 км придется преодолеть за весьма ограниченное время. Если это происходит в течение года, то скорость его удаления от Европы должна быть равна примерно 22,5 км в сутки (0,94 км/час), если в течение месяца — 264,5 км/сутки (11 км/час), а если за одни сутки — 341,6 км/час.
При таких больших скоростях перемещения литосферных плит распад Пангеи можно отнести к категории крупной мировой катастрофы, которая должна сопровождаться мощными землетрясениями, наводнениями, извержениями вулканов, пожарами и разрушениями.
Поскольку процессы формирования единого суперматерика и его последующий распад, как и все в этом мире, цикличны, то следующее глобальное перемещение литосферных плит с расположенными на них материками приведет к спаиванию последних в точно такую же Пангею, какой она была в предыдущем Цикле.
Этот единый суперконтинент (суперматерик) просуществует половину Цикла, а затем снова распадется на шесть материков точно так же и таким же образом, как и в предыдущем Цикле. И так будет вечно!
Формирование суперконтинента Пангея, как и ее распад, происходит за весьма короткий промежуток времени и сопровождается катастрофическими явлениями: мощными перемещениями литосферных плит вместе с материками, наводнениями, землетрясениями, значительными разрушениями, извержениями вулканов и т. д.
Эти две глобальные катастрофы, происходящие в каждом Цикле с интервалом в 2500 лет, в мировой истории известны под общим названием Всемирный потоп (рис. 10.4). Отрывочные воспоминания о них зафиксированы в религиозных писаниях, мифах, сказаниях разных народов, согласно которым причиной этих катастроф, в конечном счете, было падение нравственности людей.
Рис. 10.4. Всемирный потоп
Идеи о катастрофических преобразованиях лика Земли казались совершенно логичными для многих выдающихся естествоиспытателей. Так, французский геолог Л. Эли де Бомон объяснял перерывы и несогласия в напластовании горных пород катастрофическими событиями. Профессор Оксфордского университета У. Бекленд собрал обширный и разнообразный материал в подтверждение катастрофического Всемирного потопа, считая его самой крупной катастрофой Земли.
Выдающийся французский ученый Жорж Кювье — зоолог, один из реформаторов сравнительной анатомии, палеонтологии и систематики животных, почетный иностранный член Петербургской Академии наук — научно обосновал, что в истории Земли периодически повторяются события, внезапно изменяющие характер залегания горных пород, рельеф земной поверхности и органический мир. «В физической истории, — писал Кювье в работе «Рассуждения о переворотах на поверхности земного шара и об изменениях, какие они произвели в животном царстве», — нить процессов обрывается, поступь природы меняется и ни один из факторов, используемых природой ныне, нельзя признать достаточным для работы, выполненной в прошлом». Периодические отступления и вторжения моря на сушу «не все были медленны, не все происходили постепенно; наоборот, большая часть катастроф, их вызвавших, была внезапной, и это легко доказать, в особенности в отношении последней из них, которая двойным движением затопила, а затем осушила наши современные континенты или, по крайней мере, большую их часть. Она оставила в северных районах трупы крупных четвероногих, которых окутали льды и которые сохранились до наших дней вместе с кожей, шерстью, мясом. Если бы они не замерзли тотчас после того, как были убиты, гниение разложило бы их. С другой стороны, вечная мерзлота не распространялась раньше на те же места, где они были захвачены ею, ибо они не могли бы жить при такой температуре. Стало быть, один и тот же процесс и погубил их, и оледенил страну, в которой они жили.
Это событие произошло внезапно, моментально, без всякой постепенности, а то, что так ясно доказано в отношении этой последней катастрофы, не менее доказательно и для предшествовавших. Разрывы, поднятия, опрокидывания более древних слоев не оставляют сомнения в том, что только внезапные и бурные причины могли привести их в то состояние, в котором мы их видим теперь; даже сила движения, которую испытала масса вод, засвидетельствована грудами осколков и окатанных валунов, которые переслаиваются во многих местах с твердыми слоями. Итак, жизнь не раз потрясалась на нашей земле страшными событиями. Бесчисленные живые существа становились жертвой катастроф: одни, обитатели суши, были поглощаемы потопами, другие, населявшие недра вод, оказывались на суше вместе с внезапно приподнятым дном моря; сами их расы навеки исчезли, оставив на свете лишь немногие остатки, едва различаемые для натуралистов.
К таким заключениям необходимо приводит рассмотрение объектов, которые мы встречаем на каждом шагу, которые мы можем проверить каждую минуту почти во всех странах. Эти великие и грозные события ярко запечатлены повсюду для глаза, который умеет читать историю по ее памятникам. <…>…Все заставляет нас думать, что вид человека не существовал в тех областях, где находят ископаемые кости, погребенные в эпоху переворотов, так как нет никакой причины, чтобы он целиком мог избежать таких общих катастроф, и чтобы остатки его не могли встречаться теперь наравне с остатками других животных. Отсюда, однако, я не хочу делать вывода, что человек совершенно не существовал до этой эпохи. Он мог жить в каких-нибудь небольших областях, откуда мог заселиться после этих ужасных событий; возможно также, что те места, где он жил, были окончательно разрушены и кости его погребены на дне современных морей, за исключением небольшого количества особей, которые и продолжали его род.
Как бы то ни было, обоснование человека в странах, в которых, как мы сказали, находятся ископаемые наземные животные, то есть в большей части Европы, Азии и Америки, должно было произойти не только после тех переворотов, при которых эти кости животных были погребены, но и после тех, которые обнажили слои, их содержащие… Отсюда ясно, что ни в самих этих костях, ни в более или менее значительных скоплениях камней и земли, их прикрывающих, нельзя почерпнуть никакого аргумента в пользу древности человеческого рода в этих странах».
Приводя физические доказательства относительной новизны современного состояния континентов, Кювье говорит: «Подробно исследуя то, что произошло с того времени, как… континенты приобрели современный вид, по крайней мере, в их сколько-нибудь возвышенных частях, ясно видно, что этот последний переворот, а следовательно, и обоснование наших современных обществ не могли быть очень древними. Это один из наиболее хорошо доказанных и в то же время наиболее неожиданных выводов здравой геологии, — вывод, тем более ценный, что он связывает непрерывающейся цепью историю естественную с историей гражданской.
Измеряя эффект, производимый в определенное время ныне действующими силами, сравнивая его с тем эффектом, который эти силы произвели со времени начала их действия, удается приблизительно определить момент, когда началось их действие, момент, который необходимо должен совпадать с тем, когда континенты приняли их современный облик… Действительно, именно начиная с этого отступления, наши современные обрывы начали осыпаться и образовывать у подножья холмы из обломков; с этого же времени начали течь наши реки и отлагать свои наносы; начала распространяться современная растительность и образовывать перегнойную почву, наши береговые скалы начали подтачиваться морем, наши современные дюны начали сбрасываться ветром; так же как с этой же эпохи начали, или вновь начали, распространяться человеческие колонии и обосновываться в местах, где это допускала природа… Чрезмерная древность, приписываемая некоторым народам, не заключает в себе ничего исторического…Природа повсюду говорит нам одним и тем же языком: всюду она говорит, что настоящее состояние вещей не имеет большой древности; и, что еще замечательнее, человек говорит нам то же, что и природа, обратимся ли мы к подлинным преданиям народов или будем исследовать их моральное», политическое и интеллектуальное состояния. «История народов подтверждает сравнительную недавность континентов…
Хронология ни одного из народов запада не восходит связанной цепью дальше, чем на три тысячи лет. Ни один народ не может представить нам до этого времени ни даже два, три века спустя, с какой-либо долей вероятности, связанную цепь событий… Из истории Западной Азии мы имеем лишь несколько противоречивых отрывков, которые восходят сколько-нибудь последовательно лишь на двадцать пять веков назад… Первый светский историк, труды которого мы имеем, Геродот, имеет давность не более двух тысяч трехсот лет. Предшествующие историки, у которых он мог черпать, старше его лишь на сто лет. О том, что они собой представляли, можно судить по нелепостям, сохранившимся в отрывках от Аристея Прокоинезского и некоторых других. До них мы имеем лишь поэтов. Гомер самый древний, какого мы имеем, Гомер, учитель и вечный образец для всего Запада, удален от нашей эпохи лишь на две тысячи семьсот или две тысячи восемьсот лет… Так же точно преувеличена древность некоторых горных работ».
Та последняя катастрофа, о которой упоминает Кювье, действительно произошла недавно — около 2500 лет назад. Это был весьма непродолжительный период времени, в течение которого распался суперконтинент Пангея с образованием ныне существующих шести материков. Распад Пангеи, согласно Вегенеру и другим, происходит следующим образом: вначале суперконтинент раскалывается на два — Лавразию, включающую в себя Северную Америку, Евразию, и Гондвану, в составе которой — Африка, Южная Америка, остров Мадагаскар, Индостан, Австралия и Антарктида. Затем Северная Америка откалывается от Евразии. Распад Гондваны происходит в следующей последовательности: от Африки отходит Южная Америка, а затем от Индостана откалывается Австралия с Антарктидой, и далее от Африки отходит Индостан, а Австралия отделяется от Антарктиды (рис. 10.2).
«Восстановление по геолого-геофизическим данным расположения и конфигурации континентов в прошлом, — пишет российский ученый К. С. Лосев (1985), — свидетельствует о том, что они то собирались в единый ансамбль, формируя один суперконтинент, то расходились в разные стороны». По современным представлениям, одной из главных причин объединения и разъединения материков являются конвективные течения в мантии, точнее, смена одноячеистой конвекции в мантии на двухъячеистую. «Обе структуры конвекции, — отмечает Лосев, — неустойчивы и регулярно (в геологических масштабах времени) переходят одна в другую. <…> При одноячеистой конвекции все материки объединялись в единый суперконтинент, а при двухъячеистой — суперконтинент раскалывался на части, которые дрейфуют в сторону вновь возникших нисходящих потоков в мантии. В эпохи установления одноячеистой конвекции тектоно-магматическая активность Земли повышается в несколько раз». Во время установления двухъячеистой конвекции эта активность Земли также увеличивается.
А. Вегенер объяснял причины смещения материков по их базальтовой постели, прежде всего, силами, связанными с осевым вращением Земли (ротационными силами), в сочетании с гравитационным воздействием Луны. Упоминая о конвекционных течениях в мантии (симе), Вегенер пишет: «При рассмотрении поверхности Земли нельзя, однако, не признать, что раскалывание Гондваны, а также бывшей Северо-Американско-Европейско-Азиатской материковой глыбы можно рассматривать как результат воздействия такой циркуляции симы».
Следует отметить, что в последние годы ряд исследователей, занимавшихся изучением ориентировки крупных разрывов литосферы, показали, что геодинамическая роль ротационного фактора в геотектонике весьма значительна. Так, П. С. Воронов в книге «Роль сдвиговой тектоники в структуре литосфер Земли и планет земной группы» (1997) рассматривает ротационные силы Земли как важнейший фактор развития ее сдвиговой тектоники. Немаловажное значение в геотектонике имеет и такой ротационный фактор, как изменение положения оси вращения Земли. Воронов обращает особое внимание на тот факт, что в теле нашей планеты идет постоянное борение трех физических полей: гравитационного, термального и ротационного. «Это силы исполинские, — говорит ученый, — и их взаимодействие нельзя больше игнорировать…»
Многие исследователи признают важную роль тектоники плит в перераспределении, локализации и генерации рудно-магматического вещества в земной коре, в формировании рудных месторождений (то есть месторождений каких-либо металлов или минералов). Как полагают специалисты в области геотектоники, главными рудогенерирующими структурами являются границы литосферных плит. Геологи говорят: «Ищи границы плит, найдешь полезные ископаемые». Так, непосредственно с границами плит связаны рудные месторождения меди, цинка, свинца, железа, марганца, олова, вольфрама, золота и серебра. «Другие полезные ископаемые, — считает Зоненшайн, — связаны с границами плит лишь косвенно, либо возникая внутри структурных форм, унаследованных от прежних границ плит, либо образуясь в связи с движением плит, но вдали от их границ. Это в основном осадочные месторождения, такие как нефть, каменная соль, медистые сланцы, битуминозные сланцы, некоторые урановые месторождения. Есть полезные ископаемые, которые формируются внутри плит и вовсе не приурочены к границам плит. Для таких полезных ископаемых, как болотные железняки, торф, бокситы, определяющими являются климатические условия, а не взаимодействие плит. Однако для прогноза их поиска важно знать, где был тот или иной район в конкретную геологическую эпоху, т. е. историю дрейфа континентов. Некоторые рудные месторождения, например оловянные или редкоземельные, образуются в связи с внутриплитовым магматизмом». С внутриплитовым магматизмом связаны и такие важные месторождения, как алмазы (кимберлиты), медно-никелевые руды, олово и другие.
Следует отметить, что с появлением в геологии концепции тектоники литосферных плит удалось выяснить природу многих эндогенных (в недрах планеты) процессов, а также установить связь между этими процессами и геологическими явлениями, наблюдаемыми на поверхности Земли. В этой связи новое звучание получили проблемы происхождения и формирования месторождений полезных ископаемых. Не составила исключения в этом отношении проблема происхождения алмазоносных пород. Но… несмотря на достигнутые успехи в изучении геологии, петрологии и геохимии алмазоносных кимберлитов, лампроитов и родственных им пород, общепринятого представления на происхождение алмазов пока не сформировалось. Однако все геологи сходятся на том, что алмазоносные кимберлиты, а вместе с ними и месторождения алмазов, встречаются только на континентальных щитах. Ни кимберлиты, ни лампроиты и родственные им глубинные породы карбонатитового и щелочно-ультраосновного рядов на океаническом дне не встречаются. Экспериментальное изучение образцов перидотитов, часто встречающихся в кимберлитовых породах, позволило установить, что алмазоносные кимберлиты формируются на глубинах, превышающих 120–150 км (но не более 300 км).
В рамках классических представлений процесс формирования кимберлитовых и многих других рудоносных магм связан с интенсивным движением веществ в верхней мантии в периоды максимальной тектономагматической активности Земли. Проявляется эта активность (под действием ротационных, гравитационных и термальных сил) в интенсивном перемещении литосферных плит вместе с континентами, в землетрясениях, в плавлениях земной коры, во внедрении глубинных магм в кору, в извержениях вулканов, в деформациях земной коры и во многих других случаях движения земного вещества. Традиционно считается, что рудные вещества эндогенных полезных ископаемых обычно поступают непосредственно из мантии за счет дифференциации мантийного вещества, либо с поднимающимися из мантии водными флюидами.
Места выхода глубинных рудоносных расплавов, в том числе кимберлитовых комплексов, на дневную поверхность Земли связаны с разрывами сплошности в ослабленных зонах литосферы. Эти разрывы (расколы) происходят, как правило, там, где под воздействием внешних сил в жесткой литосфере возникают напряжения растяжения, превышающие по своей величине пределы прочности пород на разрыв. Считается, что именно обстановка растяжения приводит к ситуации образования и быстрого раскрытия трещин (магмовыводящих каналов) шириной порядка нескольких метров и более. Чем меньше вязкость магм, тем быстрее раскрытие трещин и тем стремительнее (порой со скоростью курьерского поезда) подъем ранее дифференцированных рудосодержащих расплавов. Мощный поток глубинных магм приводит к абразии стенок магмовыводящих каналов и отрыву от них кусков коренных пород, которые выносятся в виде «окатанных» валунов ксенолитов глубинных пород. Например, реальные скорости подъема кимберлитовых магм достигают таких высоких значений, что они легко выносят с собой даже тяжелые ксенолиты эклогитов и гранатовых перидотитов.
Заложение наиболее известных алмазоносных провинций, а также месторождений многих других полезных ископаемых происходит в каждом Цикле Мировой Драмы в период формирования суперконтинента Пангеи. Примером тому могут служить наиболее богатые алмазоносные провинции Южной Африки, Канады, Бразилии, Индии, Австралии, Сибири и Севера Балтийского щита, заложение которых произошло во время формирования Пангеи.
Именно это время считается уникальной эпохой рудонакопления, когда возникают богатейшие месторождения алмазов, золота, серебра, свинца, олова, никеля, меди, железа, урана и многих других ценных элементов. В течение каждого Цикла происходит постепенное истощение рудников, которые вновь наполняются полезными ископаемыми в то же самое время и таким же образом, как и в предыдущих Циклах.