Сусликов В.Н. Ледниковая модель геодинамики земной коры (часть 2)

Сусликов В.Н.

ЛЕДНИКОВАЯ МОДЕЛЬ ГЕОДИНАМИКИ ЗЕМНОЙ КОРЫ
(Феноменологические соображения)

III. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИНАМИКИ ГОРНЫХ ПОРОД

Теперь необходимо перейти к рассмотрению механизма движения и деформации горных пород (объединяемых понятием «тектонического течения») и причинам их вызывающих. Излагаемый ниже материал (включая иллюстрации) построен на основе фундаментальной монографии Ж. Гогеля «Основы тектоники» (1969). Дополнения будут касаться лишь современных представлений о билатеральном растяжении коры, реологической модели земной коры и результатов сверхглубокого бурения на континентах и глубоководного бурения в пределах океанического дна.

Генерализованно – любое тектоническое течение горных пород происходит в результате воздействия одной силы тяжести. Никакая сила горизонтального сжатия или растяжения не участвует прямо в возникновении тектонических нарушений, а является, по существу, лишь её производной. Восходящие напряжения глубинного происхождения также имеют гравитационную природу.

«Тектоническое течение состоит из трёх компонентов: поступательного движения, вращения и деформации элементарных объёмов геологической сплошной среды» (Гончаров и др., 2005). Несомненно, порой один или два из этих трёх компонентов могут не участвовать в тектоническом течение. И если поступательное движение и вращение не требуют подробного разъяснения (например, передвигающийся и вращающийся жёсткий блок, без деформации), то вот понятие «деформация» необходимо пояснить. Итак, деформации горных пород бывают трёх видов: упругие, пластические и разрывные, т.е. протекают как с изменением своей формы (смещение элементарных точек тела относительно друг друга), с изменением объёма (химическое растворение и удаление газово-жидких включений, уплотнение рыхлых толщ и т.д.), так и с изменением пространственного положения (смещение с разрушением структуры тела при котором одна часть тела отходит от другой по нарушению, на какое либо расстояние). Нарушения первоначальной формы и структуры породы, в свою очередь, можно разделить на разрывные, пластические и в малой степени вязкие (огромное количество фактов и наблюдений, легко объяснимо с позиций теории пластичности и не находит объяснения в свете теории вязкости).

Разрывные нарушения и хрупкие деформации любого порядка происходят в условиях, когда величина приложенных сил превышает предел упругости горных пород, находящихся как в хрупком, так и в пластичном агрегатном состоянии. При разрывной деформации две соседние точки могут отойти друг от друга на значительное расстояние.

Пластическая деформация происходит, если напряжение достигает или превосходит (но, обычно незначительно при медленной деформации) величину предела упругости породы, что приводит к развитию системы поверхностей сдвига. Движение (деформация) на уровне кристалла осуществляется по плоскостям кристаллических решеток. Порой зерна, слагающие породу, смещаются относительно друг друга, но нередко меняют и свою форму, а в результате перекристаллизации кристаллы удлиняются в направлении максимального растяжения породы. Форма кристаллических зерен может меняться и в результате их двойникования и скольжений по плоскостям спайности. Наконец, деформация может сопровождаться прогрессирующим метаморфизмом. Метаморфизм и деформация происходят одновременно, но первичной является деформация при движении по сколу - микроразлому. Выделяемая при этом энергия концентрируется в пределах тонкой пленки, температура которой на весьма непродолжительное время, достигает большой величины и при многократном повторении вызывает прогрессирующую метаморфизацию зоны скола. Невидимые простым глазом проявления сдвига, рассматриваемые как собственно пластические деформации, лежат в основе процесса тектонического течения горных пород. Сланцеватость (кливаж течения), полосчатость, линейность являются макроскопическим отображением пластических деформаций исходной структуры пород (директивные текстуры). Как и минералы, они ориентированы перпендикулярно направлению максимального давления. Следовательно, пластические деформации определяют формирование складчатости и в первую очередь, птигматитовой, а также большинства динамокластитов, выполняющих линеаризованные зоны сдвигов: будинаж, меланж, лозанж, милонит. Особое место в этом ряду занимает флюидаж, обьеденяющий под этим понятием стрессметаморфические и термодинамометаморфические породы, которые имеют собственные петрографические названия, не отражающие их тектоническую природу (от уплотнённых аргиллитов до амфиболитов, глаукофановых сланцев и гнейсов) (Кутейников и др., 1994). Все они являются, по существу, структурно-породными новообразованиями. В этой связи необходимо подчеркнуть: «Поскольку внутреннее скольжение деформируемого тела неизбежно при любом виде деформации, сдвиг оказывается фундаментальной разновидностью деформаций, универсальным их механизмом» (Плотников, 1991). Поэтому и «нет принципиальной разницы между разрывной и пластической деформациями, кроме градиента концентрации напряжений», как и «нет принципиальной разницы и между складками и разрывами. Все они возникают при сдвиговых смещениях в земной коре, обусловленных тектоническими процессами» (Кутейников и др.,1994). Деформации первичны и одновременны плутонизму (в первую очередь синкинематическому) и вулканизму.

И, если наложить на космический лик Земли тектоническую или
геологическую информацию, то пластическое течение масс земной коры предстанет перед нами во всей своей незатушёванной форме. И такая же, подобная «земной» картина, очень ярко вырисовывается («повторяется») на снимках ледников и морен (смотри «Приложения», часть 3).

Динамическая интерпретация напряжений в определенной точке описывается эллипсоидом деформации, либо изображается в виде диаграммы или круга Мора. В этой точке элемент поверхности испытывает давление, которое можно разложить на составляющую, нормальную к этой поверхности и тангенциально ориентированную составляющую. Кривые, соответствующие каждому явлению элементарной деформации и каждому из разрывов в породе приведены на рис. 50.

1

Рис. 50. Гипотетический характер формы внутренних кривых, соответствующих: разрыву при растяжении – rt; разрыву со скалыванием – rc; трем различным пластическим деформациям – a, b, c., (Гогель, 1969)

Тектоническое течение пород с изменением пространственного положения, по моему глубокому убеждению, наиболее объективно объясняет гипотеза тектоники истечения, предложенная Люжоном (1940), расширенная Ван Бемеленом (1950) под названием «гравитационного тектогенеза» и обстоятельно проанализированная Жаном Гогелем (1969). Под этим термином они понимают все явления, в развитии которых принимает участие сила тяжести: от простого скольжения, только что отложившихся осадков до процессов изостатического выравнивания в масштабе континентов, включая теорию глубинного строения горных хребтов. Причины этого движения – постепенное поднятие фундамента, увеличивающееся с течением времени и разрастающееся в результате многочисленных, последовательных и разно ранговых тектонических фаз. При этом с края фундамента соскальзывали массы осадочных отложений, и происходила тектоническая денудация поднятой зоны. И далеко не обязательно это приводило к вскрытию кристаллических толщ фундамента – зачастую ограничивалось вскрытием пластического горизонта по которому происходило скольжение, либо наоборот, обнажались более жёсткие породы. При последовательном скольжении покровов, тектоническая денудация вскрывает их по мере перемещения всё более и более глубокие горизонты, перекрывая фронтальными покровами ранее истекшие (т.е. залегавшие insitum стратиграфически выше). Это приводит к обратной стратиграфической последовательности разрезов покровов не только в орогенах, но и на платформах. Широко развиты и покровы, перекрывающие друг друга (шарьяжи, надвиги и т.д.), сложенные зачастую чешуями, обладающими различной механической прочностью и полностью изолированные от своих корней. Ундуляции фундамента характеризуются малыми углами наклона. И если, предположим, для отложений с пределом пластичности 50 кг/см2 скольжение возможно при угле наклона 11 градусов для серии 1000 м, то для серии мощностью 3000 м, при 3,5 градусов. При этом на поверхности пород мы увидим не пластическую деформацию скольжения, а деформацию сдвига со скалыванием (ярко выражено в плановой структуре срединно-океанических хребтов и поверхности ледников рис. 12, 13, 69, 70). Следовательно, чем больше масштаб явления, чем мощнее толща пород, тем легче скольжение (сравните с подобной характеристикой ледников). Но в итоге, признавая факт тысячекилометровых шарьяжей из Африки в Альпы, Жан Гогель заключает, что: «Все расчёты на моделях, более или менее схематические совпадают, в том отношении, что они показывают трудность гравитационного истечения и вообще любого полого надвигания значительной амплитуды. По данным опытов надвигающаяся, серия должна дробиться, раздавливаться в складки в непосредственной близости от своих корней, а не перемещаться, как единый ансамбль» (Гогель, 1969). И главная причина парадоксальности такого вывода – в некорректности выбранных им моделей. Ведь, предполагает же он далее, что: «Иной результат получается, если в горизонте, создающем значительное трение, поднимается давление насыщающих его растворов, приближаясь к давлению веса перекрывающих его осадков. Истинное напряжение, испытываемое твёрдой частью породы, при этом становится очень небольшим, и соответственно уменьшается тангециальная сопротивляемость трению. Для объяснения покровного надвигания больших амплитуд, можно предположить два механизма видя их причину либо в гравитационном истечении, либо в активном сжатии, и предполагая развитие пластической деформации в базальном горизонте повышенной пластичности или же твёрдого трения в той области, где давление водных растворов ненормально повышено, не исключая при этом совместного действия обеих этих причин» (Гогель,1969). В настоящее время установлено, что на глубине давление жидкости (воды, нефти или газа) значительно превышает давление, равновесное поверхностному гидростатическому давлению покровов и приближающихся по размеру к гравитационным давлениям в твёрдых осадках. Если эти давления оказываются превзойдёнными то породы начинают подниматься и на них, в этом случае, воздействует только разность между этими давлениями и гидростатическим, которая может быть крайне мала. Поэтому возникновение шарьяжей и надвигов, сопровождающихся скольжением относительно друг друга твёрдых пород, в таких условиях может быть очень облегчено. И это одна из причин, объясняющих процесс деформаций, которые происходят не только на глубине, где давление делает породы пластичными, но и в приповерхностных условиях, например, облегчая действие силы тяжести при уплощении складки и понижении её центра тяжести или последовательного перекрытия при дивертикуляции покровов.

В областях, где происходят поднятия фундамента и истечения с них масс осадочных отложений, происходит растяжение коры и развивается активная интрузивная и эффузивная деятельность. Объяснение Жаном Гогелем этих процессов с позиции теории твёрдого тела (в его хрупкой фазе), снова заводит его в тупик: «Исключено, чтобы стекловатый базальт мог становиться жидким просто в результате понижения давления, возникающего вследствие открытия трещины, достигающей земной поверхности» (1969). Но с позиции теории пластичности (явление гигроскопической тиксотропии) эти факты находят вполне обоснованное объяснение. М. Л. Верба (2007), описывая билатеральное растяжение коры (процесс тектонического криппа), отводит определяющее значение фрактальности регмагенеза, выражающиеся в масштабном самоподобии крупных, мелких и мельчайших разрывов, сумма, которых только и может дать объективную оценку масштабов и сути процесса. Пластическое растяжение приводит к значительному сокращению мощности пород и одновременному проявлению разрывных и пластических деформаций, т.е. к реализации толщей пород свойств тиксотропности, но с поправкой на геологические масштабы явления. Свойство тиксотропности характерно для пород, обогащённых глинистым материалом, особенно при циклических нагрузках. При периодических динамических воздействиях на такой пласт, прочность пород снижается на 40-50%, изменяются фильтрационные свойства и т. п. Происходит накопление напряжений и при достижении некоторого критического значения, достаточно уже совсем небольшого дополнительного импульса, чтобы трещины начали лавинообразно расширяться. Поскольку циклические нагрузки меняют величину порового давления насыщающего флюида, которое тоже не успевает восстановиться при определённой частоте следования импульсов, то возникает локальное повышение порового давления, которое приводит к усилению процесса «трещинообразования». В качестве природного «вибратора» выступают частые, хотя и слабые землетрясения. При этом, нужно учитывать, что каждое землетрясение вместе с предвестниками и афтершоками представляет собой достаточно длительный вибрационный процесс, способный вызвать локальное разуплотнение толщи водонасыщенных осадков, а при многократном повторении создать в них кумулятивный эффект, проявляющийся уже в геологическом масштабе времени.

Можно предположить, далее, что степень водонасыщенности осадочных образований, снижающаяся вниз по разрезу вместе с ростом их плотности, будет функционально сопряжена с её способностью проявлять свойство тиксотропности и величиной того характерного времени, которое отделяет в этом процессе следствие от причины.

Структурно тиксотропные деформации выражаются в проявлении мелкой и мельчайшей, измеряемой сантиметрами и миллиметрами трещиноватости, которая не всегда может быть замечена даже при тщательных визуальных наблюдениях. Съёмщики редко заостряют на этом внимание, даже при изучении шлифов. Скорость же деформирования среды определяется «криповой прочностью» слагающих её пород и закон «крипового течения», выведенный эксперементально, подтверждает общие представления о закономерности изменения реологических свойств литосферы с глубиной (Захаров, 1996). Принимая во внимание, различную ориентацию разновозрастных структур растяжения, Ю. Е. Погребицкий назвал такую модель тектонического развития будинированием земной коры, что лучше отражает суть процесса, чем набивший оскомину спрединг.

Поэтому, плавление и излияние лав, и в первую очередь, базальтов в области срединно-океанических хребтов, довольно обоснованно можно объяснить падением давления в результате тектоно-кессоного эффекта, возникающего при трещинообразовании общего режима растяжения. Хрупкие деформации пород, при повышении t и Р воды в порах, сопровождаются гидровзрывом и разрушением их кристаллической структуры, что вызывает появление вакуума и электроосматическое выдавливание полурасплавленных базальтов в разломную зону.

В заключении М. Л. Верба (2007) подчёркивает, что разномасштабные проявления единого процесса тектонического крипа хорошо соответствуют модели фрактального самоподобия тектонических структур. Кроме того, фрактальность регмагенеза проявляется не только в пространственном измерении, но и во временном, что делает подобными явления, протекающие в различных временных масштабах. Следовательно, явление тиксотропности, наблюдаемое в реальном масштабе времени в макроскопических водонасыщенных средах (зыбучих песках), может служить фрактальным аналогом мегаскопических деформаций, протекающих в менее насыщенных флюидами породах, но в более длительные промежутки времени. В предельном случае, при длительности процессов в миллионы лет в геологической среде, будут наблюдаться такие поразительные примеры гигаскопической тиксотропности, которые, очевидно, и побудили Ж. Гогеля воскликнуть, что: «горные породы в альпийских шарьяжах порой текли, как вода» (1969).

Но, естественно, что весь спектр тектонических движений не сводится только к вертикальным движениям фундамента и скольжениям истечения в поверхностном чехле (дифференцированно, до границы К1). Ведь глубинные деформации фундамента происходят и под воздействием как горизонтального сжатия или растяжения, которые неизбежно передаются покрову. Логично предположить, что горизонтальная составляющая глубинных деформаций фундамента, является производной «тектоники истечения» более высокого порядка самого фундамента в результате ундуляций подфундаментных толщ, плотность которых, в свою очередь, значительно выше плотностей самого фундамента, т.е. фундамента второго порядка. Только кровлей верхнего слоя коры, является гидро- и атмосфера, а кровлей фундамента сам верхний слой, обладающий более значительной плотностью и иной способностью к релаксации. И в той же последовательности, закономерность пары «чехол - фундамент» можно продолжить вглубь, вплоть до границы с жидким ядром Земли. Только величины горизонтальных перемещений будут много меньшими, т.к. верхняя пара является открытой системой, и в этом проявляется её «мобилистский» аспект, а нижние пары, в значительной степени закрытые, т.е. более инерционные, «фиксированные». Так отдельные центральные части фундамента материков, даже в течение более 1 млрд. лет (датировки трубок взрыва) находились в относительно стационарном положении, в то время как осадочный чехол с верхней частью фундамента «истёк» за это время на сотни и даже тысячи километров.

В этой связи необходимо сформулировать ещё одно положение высказанное С. Н. Ивановым (1990), о том, что практически вся толща земной оболочки, вплоть до ядра, находится в пластическом состоянии, основными физическими характеристиками которой являются Р-Т условия, изменение же последних приводит не столько к изменению её химического и петрологического состава, сколько к изменению литостатического давления газово-жидких включений и к фазовым переходам одного и того же твёрдого агрегатного состояния. Гипотетичность этого положения очевидна, т.к. представление о глубинном строении Земли основано на геофизических характеристиках, являющихся по сути косвенными. Но несомненно, что именно наличие гигантского количества свободной воды не только на поверхности планеты, но и в её недрах, обусловило своеобразие эволюции не только земной коры, но и всей планеты в целом. О вещественном составе земной оболочки, к сожалению, достоверно можно судить лишь до глубины тех 12 км, что пробурила Кольская СГ-3. Вообще же на сегодняшний день пробурено глубоких и сверхглубоких скважин более 350. Результаты этого бурения просто ошеломляющие (Попов, Кременецкий, 1999).

Практически на всех разрезах глубоких и сверхглубоких скважин, выявилось явное расхождение между результатами интерпретации геофизической информации и вскрытым геологическим разрезом. Сложившаяся ситуация требует радикального пересмотра устоявшихся десятилетиями взглядов на природу геофизических границ и строение верхних слоёв земной коры. Подтвердилось исключительное влияние воды на реологию пород, а, следовательно, и на тектонику. Подземный флюид рассматривается сейчас, как важный (если не решающий) компонент ряда современных моделей сейсмо- и тектогенеза , как причина нижнекоровых аномалий электропроводности, величин поглощения сейсмических волн и т.д., меняющихся при изменении структуры флюидосодержащего порового пространства, без существенных изменений концентрации флюидной фазы (то, что и предполагал Ж. Гогель при изучении альпийских покровов). Природа геофизической границы К1, определяется сейчас её положением под непроницаемой для флюида в обычных условиях, прочной контактной зоной (около 2 км мощности), отделяющей верхнюю, «хрупкой» реологии кору (I слой) от относительно обводнённой, макропластичной, ослабленной сильным (литостатическим) противодавлением флюидов II слоя земной коры. Природа второй сверху нижнекоровой подвижной зоны (К2) связывается с пластическим течением в зоне температурно-гидравлического ослабления пород, преимущественно основного состава. Природа ламелеобразных площадок отражения волн Vp в нижней коре, связывается с твёрдотельными метаморфическими преобразованиями, как результат пластических сдвигов. Неоднородности типа волноводов и ложных границ формируются при активном взаимодействии вода - порода.

1

Рис. 51. Модель упругой анизотропии (а) и палеонапряжений (б) по разрезу СГ-3: 1-10 структурно-анизотропные этажи, различающиеся параметрами пространственного положения плоскости анизотропии; вариации средней высоты, извлеченного на поверхность керна (в); 1-с применением снаряда КДМ-195-214/60, при скорости вращения долота 1250 об/мин; 2-то же, скорость вращения 350 об/мин; 3-с применением снаряда МАГ-195-214/60, при скорости вращения долота 1250 об/мин; 4-то же, скорость вращения 350 об/мин (Ильченко и др., 2005)

Вскрытые скважинами массивы (рис.51), установили деление их на преимущественно слабо анизотропную верхнюю часть и нижнюю часть, где преобладают сильно анизотропные породы, проявляющие в большинстве своём орторомбический тип упругой симметрии и эффект линейной акустической анизотропии поглощения (Ильченко и др., 2005). Как правило, элементы упругой симметрии образцов керна из скважин (и образцов с поверхности) не совпадают с ориентировками их текстур и старых (залеченных) трещин, что свидетельствует о суперпозиции палео- и современных динамических процессов. Активность последних довольно ярко выражена в повышенной вывалоопастности стенок скважин. Выделяемые структурно-анизотропные этажи свидетельствуют о ритмичном расслоении горных пород по разрезу, с изменением направления максимальных сжимающих напряжений на угол до 90 градусов, а порой имеет место даже суперпозиция. Но выявляется и другой ритмичный тип расслоенности, который заключается в преобладании в чередующихся по разрезу слоях либо вертикальной, либо горизонтальной компонент поля напряжений, аналогичной распространению волны со сменой зон сжатия зонами разрежения. Волнообразный характер проявляется и в вариациях формы сечения ствола и высоте столбиков керна. Эти явления, вероятнее всего, объясняются контролирующей и организующей ролью, действующих в литосфере (и, скорее всего, и в мантии), так называемых стоячих волн (Ильченко, 2000), обусловленных в первую очередь, гравитационным полем Земли и наложенным на него межпланетным (лунно-солнечным) взаимодействием, порождающих постоянное воздействие на литосферу поля деформации. Из графиков, построенных по разрезу СГ-3 (рис. 51) видно, что собственно хрупкой является только верхняя (0,8 км от дневной поверхности) часть разреза. Остальная же, в той или иной степени реологически расслоена. Те же закономерности установлены и по разрезу вскрытому немецкой сверхглубокой – КТВ.

И ещё один важный вывод следует из материалов бурения Саалтинской и Тюменской сверхглубоких скважин, подтверждающий механизм нисходящей фильтрации, - подземные воды могут проникать в изначально сухие кристаллические породы из перекрывающих осадочных толщ. Анализ вариаций уровня жидкости в Кольской СГ-3 показал, что породы на глубине обладают способностью поглощать и транспортировать значительный объём воды, поступающей через скважину. Выявлено растущее (изменчивое) количество поднимающихся газовых пузырьков, свидетельствующее о том, что породы вокруг скважины не находятся в статических условиях (Ильченко, 2000). Неожиданным было обнаружение большого количества водорода.

О неоднозначности интерпретации геофизических данных, свидетельствуют также и результаты бурения Криворожской скважины – глубинная структура этого бассейна представляет собой не изогнутую складку железистых кварцитов, как предполагалось, а серию параллельных наклонных пластов (надвиговые чешуи), уходящих на глубину более 10 км.

Об упругой реакции глубинных частей коры, в которых реализуется изостазия, свидетельствуют результаты бурения Воротиловской скважины (60 км к С - В от г. Горький) Пучеж-Кутунской астроблемы - кратера, который сформировался при падении крупного метеорита ∼200 млн. лет назад. Установлено, что горные породы раздроблены и разбиты многочисленными трещинами до глубины 3 км (относительно хрупкая часть коры). В эпицентре, кристаллическая решетка многих минералов оказалась разупорядоченной и они превратились в аморфные стекла. После прохождения ударной волны и резкого падения давления, твердые породы плавились и даже возможно испарялись. Скважина (гл. 5374 м) вскрыла полный вертикальный разрез кратера. В результате удара метеорита крупный блок земной коры сначала был сильно сжат, а затем выдвинулся вверх почти на 2 км, относительно первоначального положения. Так реагирует только упругое тело (эффект губки).
Резкое повышение теплового потока в пределах Альпийско-Гималайского горного пояса (Тетисная горячая зона (Кучай, 1983)) обусловлено наличием гранитоидных магматических резервуаров пласто- или линзообразной формы (плавление, безусловно может быть, частичным) в зонах активных разломов. Исключения составляют сегменты пересечения его северными ветвями Индийского мегалиниамента. Тырнаузская скважина, пробуренная на Северном Кавказе, на глубине 4 км пересекает граниты, внедренные всего 2 млн. лет назад в виде магматического расплава и к настоящему времени еще не успевшие окончательно остыть (t > 223℃).

IV. ПРИЛОЖИМОСТЬ ЛЕДНИКОВОЙ МОДЕЛИ К ГЕОДИНАМИКЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ГИПОТЕЗА ПРИЧИН ЕЁ ВЫЗЫВАЮЩИХ

Подводя итоги всему вышеизложенному и предваряя дальнейшие построения хочу ещё раз констатировать – единый эволюционный взаимодополняющий ряд: «ледники - мореносодержащий лёд - основные морены», как нельзя лучше подходит в качестве модели земной коры и естественной лаборатории способной дать ответ, или, по крайней мере, подсказать пути решения многих проблем, связанных с её геодинамикой. При выборе модели соблюдаются все механические условия соответствия модели и объекта заявленные во вступлении: давления в соответствующих одна другой точках модели и реального объекта находятся в пропорциональном соотношении 1/50 и более; этой же пропорции соответствуют и пределы их пластичности; такая же пропорциональность выдерживается и в отношении давлений, связанных с силой тяжести и соотношением между «моделируемым» и реальным давлением.

Из этого следует, что вся система внутренних кривых соответствующих разрывам и внутренним деформациям модели, подобна соответствующей системе моделируемой породы. Лёд, как и породы, является настоящим твердым телом, обладающим пределом упругости, не достигая которого, напряжение не может привести к развитию деформации. А для большей убедительности, прошу прочесть главу «Покровно-складчатые структуры» методических рекомендаций ВСЕГЕИ (Геодинамические…, 1992) заменив употребляемое в нем слово «породы» на «лёд» или «морены». Полагаю, текст введет в заблуждение даже опытного съёмщика-четвертичника, настолько близки их структурно-динамические особенности. И в доказательство вышеизложенного предложить свой, как один из вариантов, взгляд на геодинамику литосферы, продемонстрировав это на примере уникального Бразило - Ангольского геотраверса «не востребованного до сих пор» (Зверев, 1996), а также сейсмического профиля через Атлантику (Talwani e. a., 1965), который был использован при создании концепции тектонических плит (рис. 59, 60, чёрным цветом показана исходная информация, красным цветом - интерпретация произведённая мной). Но прежде обозначу несколько основополагающих парадигм, положенных в основу этих построений.

Первое и определяющее – это основные положения физической теории гравитации, которая объясняет особенности организации (существования) материального мира на основе анализа взаимодействия условно двух полюсных гравитационных систем в свете принципа относительности и подчёркивает основополагающую роль гравитационной энергии (по своей природе – энергии движения, квантовой по уровням). Основой развития мира является существование противоположностей – концентрации и разуплотнения: сжимающейся и расширяющейся материи в неразрывном единстве (тёмная материя и тёмная энергия?). Цикличность развития полярного мира – очень важный момент. В основе решения многих вопросов лежат принцип неизменности законов динамического преобразования материальной субстанции, фундаментальности сил тяготения, единстве и простоте законов, действующих во времени во всей физической реальности, в каждой её точке (то, что понимали ещё ведические арии под вселенским законом «rta» - риты, или же законы синэргетики в современном понимании). При изменении физических параметров - происходит формирование новых объектов. Фундаментальность сил движения - тяготения лежит в основе природы не только осязаемой нами материи, но и электромагнитных сил, является причиной изменения климата на нашей планете. Именно поэтому наблюдается явная взаимосвязь фаз интенсивности тектонической активности, изменения характера электромагнитного поля, климата и развития биосферы. При этом нет нужды выискивать тайные и сложные объяснения для природных явлений - природе энергетически невыгодно создавать нечто более хитрым манером, чем это возможно.

Второе. Земля является космическим телом, со всеми вытекающими из этого следствиями о приоритете энергетических источников в процессах тектогенеза . Что же известно о её строении?

По изменению основных геофизических свойств К. Булленом (Bullen, 1955) было предложено расчленить сводный вертикальный разрез земного шара на 8 основных зон геосфер, обозначаемых латинскими буквами от А до G (рис. 52). Но наиболее резкой геофизической границей в недрах нашей планеты является раздел Гуттенберга, отделяющей твёрдую оболочку и жидкое ядро с твёрдой фазой в её центральной части (в пользу жидкого ядра свидетельствует поглощение в этом интервале глубин поперечных сейсмических волн и существование нутации земной оси, которая при иных условиях была бы невозможна). Правда, оказалось, что предположение о железо-никелевом составе ядра не совсем верно. Плотность железо-никелевого сплава несколько больше расчётной плотности ядра, а скорость Vp заметно меньше. Поэтому в железное ядро необходимо было ввести лёгкие химические элементы, из которых наиболее вероятным оказался кислород. При подборке плотности внешнего слоя ядра, наиболее близким по этому показателю оказался химический состав - Fe2O (совместимый со структурой электронных оболочек железа при соответствующих давлениях).

Характерной особенностью твёрдой оболочки является периодичность её структуры, т. е. периодически повышаются и снижаются не только скорости сейсмических волн, проходящих через геосферы, но и производная сейсмических скоростей, т. е. скорость нарастания скоростей в каждой геосфере. Так скорости продольных волн быстро увеличиваются в сферах А и С, сохраняя строгую последовательность на всём протяжении геосферы (радиальные - r-геосферы) и много медленнее в геосферах В и Д, неоднократно повторяясь в вертикальном разрезе через определённые промежутки и характеризуясь латеральной неоднородностью (зональные – l -геосферы).

1

Рис. 52. Экваториальный срез сферической модели Земли

Так, в подстилающей земную кору геосфере. В (рис. 53), слои с повышенными и пониженными физическими параметрами в разрезе неоднократно (гармонически!) повторяются, свидетельствуя о волновом (?) распределении напряжений.

1

Рис. 53. Многоастеносферная модель верхней мантии в зоне перехода от Азиатского материка к Тихому океану (Тараканов, Левых, 1976) и типы геосфер Земли (Вотах, 1976): а - изменение предельной магнитуды; б - изменение скоростей продольных волн; r и l – типы геосфер (Вотах, 1979)

При увеличении угловой скорости вращения Земли – наклон экватора к плоскости эклиптики уменьшается, ось «волчка-юлы» выпрямляется (рис. 54), что приводит к общему похолоданию, повышению климатической контрастности и поднятию уровня океана у экватора. И, наоборот – при замедлении скорости вращения Земли увеличивается угол наклона экватора к плоскости эклиптики, ось наклоняется, климатическая зональность становится менее контрастна. Периодичность и величина этих изменений различна, от нутаций и прецессий (десятки и тысячи лет) до очень длиннопериодичных (десятки миллионов лет). Причина изменения скорости вращения – в изменении внешних гравитационных воздействий на Землю. Но единого взгляда по этой проблеме пока не выработано. Причинами длиннопериодичных изменений Ю. Н. Авсюк (1992) считает в первую очередь периодическое изменение (∼200 млн. лет) барицентра общей динамической системы Земля – Луна – Солнце (рис. 54). Баренбаум А. А. (2002) связывает это с изменением орбитальных параметров Солнечной системы по отношению к центру нашей галактики. Куликовой В. В. и др. (2005) на этом основании даже выделяется галактический год продолжительностью 200 млн. лет с делением на 4 сезона (результат синусоидальной орбиты солнечной системы) и на этой основе стратифицируются отложения всей истории Земли, начиная со времени её аккреции.

1

Рис. 54. Схема приливной эволюции системы Земля - Луна, совмещенная с геохронологической шкалой: 1 - интервалы ускорения +ω и замедления -ω вращения Земли; 2 -расположение экватора относительно эклиптики в крайних положениях эволюционной кривой; 3 - кривая хода эволюции; 4 - геохронологическая шкала; 5 - примерные границы активизации орогенеза (время перемещения оси вращения ℸ1, в теле Земли короче времени релаксации напряжений ℸ2 в земной коре), (Авсюк, 1992)

В работах ИМЗ СО РАН выделяется метагалактический год, продолжительностью 1,3 млрд. лет и связанные с этим климатические изменения (рис. 55).

1

Рис. 55. Схема взаимосвязи между двумя космопланетарными факторами формирования глобального климата земли: 1 - ход кривой цикла с периодом около 1.3 млрд. лет, обусловленного обращением нашей Галактики вокруг метагалактического центра; 2 - ход кривой цикла с периодом ~ 200 млн. лет, обусловленного обращением Солнечной системы вокруг галактического центра; 3 - область оптимальных климатических условий; 4 - экстремальные периоды потепления климата; 5 - экстремальный период похолодания климата

Вообще же, публикаций астрогеологического направления за последние годы появилось много. Работы эти чрезвычайно перспективны и возможно приведут в будущем к созданию новой, общей теории Земли. Но на данном уровне развития науки и её фактологической базы, остаётся, перефразируя И. Ньютона, «измышлять гипотезы».

В целом, анализ внутреннего строения Земли позволяет прийти к заключению , что условно Земля представляет собой два вложенных друг в друга гироскопа: основного – мантия и кора (65% массы планеты – геосферы А - Д) и подчинённого – твёрдая фаза ядра (геосфера G), отделённых друг от друга жидкой частью (геосфера E и F). Но при подобном строении Земли, сразу возникает вопрос, - а каким образом гравитационное поле раскручивает её – за «обод» или за «ось»? Исходя из различной массы «гироскопов» (в 2 раза), интенсивней будет раскручиваться основной гироскоп, проскальзывая по жидкому ядру, вызывая возмущения в приконтактовой части и вовлекая его массы в изменившуюся скорость и направление вращения. Возникающая при этом несоосность вращения двух гироскопов, приведёт к ещё большему возмущению жидкой части ядра, увеличению его интенсивности и, как следствие, к изменению формируемого им магнитного поля Земли.

Но вполне допустимо и обратное предположение, что интенсивней раскручивается ядерная часть. Обнаруженные астрофизиками условные аналоги «чёрных дыр» (это не те одиозные «чёрные дыры», предположенные в 1783г. Джоном Мичеллом, которых не существует не только «в натуре», но и «на бумаге», как убедительно доказал А. Н. Попов) в центрах спиралевидных галактик возможно помогут в будущем продвинуться в понимании причин и источника гравитации. Ведь физическая сущность этого явления до сих пор далеко не ясна. Выявленное в последние годы реальное существование во вселенной темной материи и тёмной энергии (последняя, обладает отрицательным сжатием, а её носителем, по всей видимости, является нейтрино) позволяет довольно уверенно заключить, что именно они и являются источниками структурирования вещества от макро до микроуровней (Рубаков, 2005; Бараненбаум, 2007). По крайней мере, их «заслуга» очевидна в структурировании вещества колец Сатурна, Юпитера и Нептуна. «Прозрачность» осязаемой нами материи (а её во вселенной всего 3-5%) для темной материи и темной энергии (90-95% энергии Вселенной), позволяет допустить их концентрацию в ядре планеты, наличие в теле самой Земли и вокруг неё, во всем межгалактическом пространстве (вакууме). «Необходимо признать структуру среды (вакуума) в качестве источника известной нам гравитации и структуры, необходимой для распространения света» (Рыков, 2009). Так не такая ли, но уже эволюционировавшая по сравнению с «чёрными дырами» спиралевидных галактик, «чёрная дыра» находится в центре нашей Земли (и других небесных тел соответственно)? Ведь что-то явилось «занорышем» (планетезималью), вокруг которого «наросла» из газопылевого облака посредством ротационного (вихревого) механизма, столь внушительная масса и что-то структурировало её оболочки? Каков «механизм» передачи от центрального тела к системе момента орбитального количества движения? Полагаю, что именно твёрдое ядро (эволюционировавший аналог «чёрной дыры») наиболее реактивно по отношению к внешним изменениям гравитационного поля. Эти изменения периодически вызывают (возмущают) ускорение вращения ядра и как следствие, в нём возникают вихревые процессы с концентрацией гравитационной энергии в 4-х, равноудалённых друг от друга направлениях. В результате, в пределах этих зон, на границе ядро - мантия, по хвостам вихря формируются по нормали к оси вращения, меридионально лианеризованные «волны - вздутия» (рис. 52 сравните с рис. 56), распространяющиеся далее посредством волн – напряжений (магнитогравидинамических), сквозь мантию - в земную кору. Группой сибирских геофизиков (Крылов и др., 1993), с использованием методов глубинного сейсмического зондирования, обнаружено, что астеносферная зона под Байкалом «простреливает» всю толщу мантии от её границы с ядром до земной коры (рис. 57).

1

. Рис. 56. Спиралевидные четырёх лучевые галактики

1

Рис. 57. Сейсмический разрез мантии по линии Байкал - Южные Японские острова (на врезке – разрез земной коры и верхов мантии через Южно-Байкальскую впадину): 1 - аномальный слой верхней мантии; 2 - аномальная зона с дефицитом скорости vp=0.09 км/с; 3 - тоже с дефицитом 0.07 км/с; 4 - осадочные породы; 5 - проекция пересечения сейсмического луча с контуром аномальной мантии. I – верхняя мантия, II - нижняя мантия, III - ядро Земли (Крылову и др. , 1993)

Этот уникальный результат, позволяет допустить подобное разуплотнение мантии и под другими рифтами. Заложившиеся в конце перми вдоль этих, меридионально лианеризованных «волн-вздутий», гигантские рифты, постепенно опоясали всю Землю и данные условия продолжают существовать и сегодня в виде мегалинеаментов – «горячих зон» и срединно-океанических хребтов. На карте геоида (рис. 58), составленной по спутниковым данным, они довольно отчётливо подчёркиваются областями максимальных значений отклонения поверхности геоида от эллипсоида вращения. Следовательно, в теле Земли существуют устойчивые условия – силы, поддерживаемые динамически и статически, иначе бы компенсация перераспределения масс в континентальных масштабах (изостазия) нивелировала бы их, доведя форму Земли до формы эллипсоида.
1

Рис. 58. Карта геоида по спутниковым данным. На изолиниях указаны отклонения (в метрах) поверхности геоида от эллипсоида со сжатием, соответствующим измеренному значению J2. 1, 2 - области максимальных и минимальных значений отклонений поверхности геоида от эллипсоида (Стэйси, 1972)

И ведь именно из-за этого Вегенер, видевший причину горизонтальных перемещений в силе тяготения и предполагая наклонный характер поверхности Земли, отверг её как противоречащую гипотезе изостазии, т.к. не нашел сил способных нарушить её равновесие. Следует признать, что фигура Земли (равно, как и других планет и их крупных спутников в Солнечной системе) является прямым следствием протекающих внутри неё процессов.

Теперь перейдём, непосредственно к анализу вышеупомянутых геофизических профилей через Атлантику (рис. 59, 60). Первое, что бросается в глаза, это наличие (особенно на рис. 59) под срединно-океаническим хребтом мантийных масс с пониженными скоростями продольных волн, а на глубине ∼40 км, зоны, в которой отсутствуют поперечные волны, т. е. в данной области породы находятся в расплавленном состоянии.

1

Рис. 59. Разрез верхней мантии по данным ГСЗ (по Анголо-Бразильскому геотраверсу, 1996). 1 - границы и скорости по данным преломленных волн, зарегистрированных в первых вступлениях; 2 - кровля верхнего инверсионного слоя, определенная по области прекращения прослеживания преломленных волн и принятое значение скорости для него; 3 - возможное положение границ и принятое значения скоростей по данным отраженно-преломленных волн, регистрирующихся в последующих вступлениях после прекращения прослеживания первых преломленных волн; 4 - границы и скорости по данным меридионального профиля; 5 - линии раздела блоков с разными скоростями или градиентами скоростей; 6 - анизотропный блок; 7 - водный слой; 8 -земная кора; 9 - скорости в мантии; 10 - область отсутствия отражающих горизонтов; 11 - направление напряжений в мантийных блоках; 12 - гравитационная стоячая волна и ее динамическая составляющая; 13 - возраст глубинных разломов мантии; 14 - условная (в мм) величина смещения кровли верхнего инверсионного слоя, (красным цветом показаны дополнения внесённые мной)

1

Рис. 60. Сейсмический профиль через Атлантический океан (Talwani e.a., 1965). Цифрами показана скорость упругих волн (км/с). 1 - осадочные слои; 2 - фундамент (второй слой океанической коры); 3 - третий слой океанической коры; 4 - мантия; 5 – гранито - гнейсы I слоя континентальной коры; 6 - волноводы II слоя континентальной коры; 7 - III слой континентальной коры; 8 - период стационарного стояния сползающего континента,(красным цветом отражены дополнения внесённые мной)

Далее - кровля всех слоёв земной коры, как и кровля верхнего мантийного инверсионного слоя, имеет довольно отчётливую форму купола, с выпуклостью в области срединно-океанического хребта и падением крыльев в сторону континентов: - кровля 1 слоя земной коры наклонена на 1-2°, кровля второго слоя 4-6°, кровля границы Мохо, хотя и довольно волниста, но тоже наклонена в сторону континентов; кровля верхнего инверсионного слоя верхнемантийных масс имеет под хребтом ярко выраженный купол и также в целом наклонена более чётко к Африканскому континенту и менее выражено в сторону Южной Америки. Аналогичные уклоны фиксируются и на структурном разрезе Восточно-Тихоокеанского поднятия (рис. 61).

1

Рис. 61. Структурный разрез Восточно-Тихоокеанского поднятия, построенный по данным сейсмических измерений кривых аномалий силы тяжести. Из работы Ж.Уэрзела (1969), (Вотах, 1979)

Любопытен характер плотностного распределения верхнемантийных масс,: - между кровлей верхнего инверсионного слоя и границей Мохо располагаются пакеты, в которых чередование плотностей происходит как по субвертикальным границам, так и по крутопадающим в сторону континентов. Возле Африканского континента выделяется анизотропный блок (отчётливо интерпретируемый на рис. 59) В нём вырисовывается 2 разноуровенных пакета разноплотностных пластин, отчленяющихся друг от друга, системой надвигов типа дуплексов и чешуйчатых вееров. Подобное строение верхнемантийных масс, очень выразительно подчёркивается крайне извилистой и сильно дифференцированной по глубине, границей Мохо. Ниже кровли верхнего инверсионного слоя, вниз по разрезу, идёт чередование горизонтов повышенных и пониженных плотностей с резко выраженным по латерали блоковым (клавишным) строением. Границы блоков чёткие и субвертикальные. Обращает на себя внимание некоторое увеличение плотности в низах однородных горизонтов – сам горизонт имеет, например, скорость прохождения продольных волн 8,2 км/сек увеличиваясь в основании до 8,25 км/сек. В другом горизонте эта же скорость составляет 8,4 км/сек, а в основании уже 8,45 км/сек и т.д. Области неохваченные сейсмопрофилированием, я «дополнил» (красный цвет, см. рис.) методом интерполяции и предполагаемой относительной симметричности, плотностными характеристиками и предполагаемыми разрывами. Дорисовал вероятные магматические очаги, исходя из того, что фиксированная область повышенного теплового потока много шире зоны срединно-океанического хребта. Далее проставил, в соответствии с плотностными характеристиками горизонтов, направления сил растяжения или сжатия, что подчеркнуло гармоническую расслоенность разреза. Конфигурация кровли верхнего инверсионного слоя под срединно-океаническим хребтом подсказала мне и конфигурацию стоячих волн, а горизонты пониженных скоростей - уровни их вероятностной локализации. Это позволило предположить наиболее вероятную причину куполообразности осевой структуры и последующего гравитационного сползания с этого купола - антиклинория (аналогично тектонической денудации) материков. Дополнив разрез (рис. 60) положением границ Конрада (К1 и К2) под Африканским и Южно-Американским материками, получил довольно наглядную картину, в которой граница К1 вырисовалась наиболее вероятной плоскостью по которой сползали континентальные массы I слоя земной коры. Ведь и на материках основные горизонтальные перемещения происходят именно на уровне этой границы, что обусловлено спецификой её физико-механических характеристик (смотри выше). На рис. 60 наглядно видно, что граница К1 континентов близка по высотному положению кровле III слоя океанической коры, петрографический состав которого, позволяет говорить о его гранито - гнейсовом субстрате «нашпигованном» дайко- и силлообразными телами ультраосновных и основных пород. Резкая изменчивость по латерали скоростей продольных волн в этом слое (от 6,2 до 7,1 км/сек) и многочисленные находки, при драгировании и бурении в различных частях океанов континентальных пород (от гранулитов до осадочных), позволяют высказать следующее заключение - допущение: - всё это остатки II слоя континентальной коры (сверхглубокое бурение не выявило различия, по петрографическому составу пород, ниже и выше геофизической границы К1). В пользу именно такого механизма «дрейфа материков» свидетельствует и возрастное распределение мелководных и прибрежных грубообломочных осадков, обратное спрединговому, - более древние располагаются у срединно-океанического хребта, омолаживаясь в направление к континентам (Рудич, 1984). Разрушение, в результате сползания, непроницаемой для флюидов «плотной» границы К1, обеспечило свободное поступление из нижележащего слоя на поверхность минерализованной воды, находящейся в нём под высоким литостатическим давлением, которая и компенсировала постепенно нарастающий, по мере сползания материков, объём океанических котловин, поддерживая относительно стабильный уровень океана. Именно эта причина является определяющей для локализации месторождений углеводородов в структурных ловушках осадочного чехла, областей истончения или разрушения целостности первичной коры в этап последней, MZ-KZ активации. Исходя из аналогии характера взаимодействия края ледниковых щитов и подстилающего ложа, наиболее вероятной причиной формирования вертикальных разломов мантии (рис. 59) является относительно длительное стационарное стояние тылового края сползающего материкового покрова и происходящего вдоль него изостатического выравнивания нарушенного баланса масс. Вертикальность их – результат действия силы тяжести (направлена к центру планеты и перпендикулярна её поверхности). Глубина реализации изостазии зависит от величины нагрузки и плотности подстилающих толщ, определяемых величиной литостатического давления содержащихся в них газово-жидких поровых включений (ведь именно поровый флюид, вероятнее всего, выполняет функцию изостазии по компенсации меняющихся нагрузок и перераспределению давлений, обеспечивая равновесие). Попробуйте на губку, напитанную водой, надавить пальцем! Правильно, очень грубое сравнение, но зато наглядное. И реализуется изостазия не так быстро – примерно в течение 10 тыс. лет, ведь породы, насыщенные 2-3 %(?) флюида, далеко не губка. На разрезе (рис.59) видно, что глубина реализации изостазии составляет 50-70 км. Фиксируемые геофизиками корни континентов до глубин 300-400 км, свидетельствуют о специфическом состоянии толщ, слагающих верхнюю мантию, способных реализовать изостатическое выравнивание в масштабах континентов. Возможно также, что именно поровый флюид наиболее реактивен к воздействию гравидинамических волн, что скорее всего и приводит к гармоническим изменениям P-T условий среды и, как следствие, смене по вертикали зон разряжения зонами сжатия.

Кровля верхнего инверсионного слоя интерпретируется мной, как реликтовая («доспрединговая») граница Мохо, а пакеты надвиговых чешуй повышенной плотности над ней, как результат постепенного выдавливания из-под сползающего континента пластичных масс III слоя земной коры и верхов мантии в область резкого падения литостатического давления. Современная граница Мохо океанов близка по-своему глубинному заложению границе К2 континентов. Но океаническая граница Мохо приподнята уплотняющимися избыточными массами III слоя земной коры и верхней мантии, о чём свидетельствует её резко изменчивая по вертикали, независящая от мощности вышележащих осадков, конфигурация. Подобную, но менее ярко выраженную конфигурацию, имеет в разрезе и граница кровли III слоя океанической коры.

Неполнота Анголо - Бразильского геотраверса не позволяет, с большой долей уверенности, говорить о симметричности, относительно срединно-океанического хребта, расположения вертикальных мантийных разломов, но амплитуда изостатических взбросов, фиксируемая изменением положения кровли верхнего инверсионного слоя (рис. 59), позволяет сделать подобное допущение. Это, в свою очередь, даёт возможность получить их возрастные характеристики и, соответственно, амплитуды сползания «материков». И хотя гипотетичность такого построения сильно возрастает, т.к. одни допущения наслаиваются на другие, я всё же попробую. Для этого необходимо кратко рассмотреть последний мезокайнозойский, «геоморфологический» этап развития земной коры.

Начнём с того, что ещё нет информации о времени начала формирования океанов – скважинами не вскрыты отложения, фиксирующие древнейшие образования океанических котловин. Поэтому время начала океанообразования и, соответственно, время заложения глобальных разломов - «горячих зон» приходится устанавливать на материках.

Поскольку начало этого процесса сопровождалось площадными излияниями базальтов, последние, могут служить возрастным репером океанообразования. Наиболее ранние проявления траппового магматизма в фанеразое приходятся на конец перми – начало триаса (Т1) (Сибирь, Юг Китая, Антарктида). Следовательно, только к этому времени можно относить начало океанообразования (формирование «горячих зон») на Земле.

Следующая фаза траппового магматизма – конец триаса (Т1) – начало юры (J1) (подтверждается вскрытием среднеюрских отложений на Западе Тихого океана). Мощнейшая фаза траппового магматизма на рубеже юры и мела (J – К) стала началом образования южной и центральной частей Атлантического океана, южной части Индийского океана и большей части (?) Тихого. Базальтовый магматизм на рубеже мела (К) и палеогена (Р ) привёл к этапу океанообразования северной части Индийского океана и всей Северной Атлантики. По результатам бурения, в Северной Атлантике, мелководные осадки накапливались ещё в палеогене (Р) и даже в миоцене (N1). Следовательно, глубоководный режим там установился в конце миоцена (N1) или даже в плиоцене (N2). Район Северного полюса (следуя логике этапности) перешёл к глубоководной стадии развития возможно только в конце плиоцена (N23) или даже в плейстоцене (Q) (хотя вокруг полюса и фиксируются мел-палеогеновые (К-Р) поля вулканитов). О плейстоценовом (Q) возрасте косвенно свидетельствует и возраст глубоководных желобов Тихоокеанского пояса.

В пределах континентов, наблюдается следующая последовательность развития рельефа, т.е. подъём материков и их денудационно-эрозионное расчленение, привязанное к глобальному базису – уровню мирового океана.

Наиболее древняя поверхность выравнивания – триасовая (Т). Её реликты сохранились на всех материках. Она называется главной, т.е. в результате её расчленения создались основные черты современного рельефа платформенных частей континентов.

Следующая поверхность – меловая (К), отделённая от предыдущей 350-550 м уступом, свидетельствующем о почти повсеместном поднятии континентов на указанную величину. Она также имеет глобальное распространение, и, как и триасовая (Т), покрыта латеральной корой выветривания.

Завершающей раннюю стадию геоморфологического этапа является глобальная палеогеновая (Р) поверхность выравнивания, отделённая от меловой 200 м уступом. На некоторых площадях поверхность эта представляла аккумулятивную равнину, где до мезозойский и мезозойский рельеф был погребён и перекрыт морскими отложениями юры (J) и мела (К).

Поздняя стадия геоморфологического этапа, наступившая в олигоцене (Р3) ознаменовалась формированием на континентах высокогорных хребтов и плато. Начало поднятий фиксируется появлением грубообломочных отложений по обрамлению высокогорных сооружений и некоторых межгорных впадин. В конце палеогена (Р3) начинается воздымание Тибета, Гималаев, Памира, Тянь-Шаня. С течением времени эти поднятия усиливаются по амплитуде (формирование олистолит и олистоплак размером до нескольких километров) и разрастаются по площади.

Временами они останавливались и в это время формировались выровненные поверхности и широкие речные долины, вложенные в более древний рельеф: это позднемиоценовая (N12) и позднеплиоценовая (N23), имевшие также глобальное распространение. Но поднятия, особенно интенсивные, захватили меньшую часть континентов. Значительные их пространства оставались относительно стабильными, а в некоторых зонах (граничащих с поднятиями!) происходили опускания, заполнявшиеся осадками. Характерной особенностью этого этапа является контрастность неотектонических движений.

По вышеприведённому описанию нетрудно представить кинематику и динамику макрошарьяжирования - от прогрессирующего антиклинорного поднятия вдоль рифта - «горячей зоны», - континентальных масс, характеристику которых я приведу ниже, на сводном, обобщённом разрезе литосферы на рис. 66.

А сейчас, исходя из вышеизложенного, следует принять время заложения глобальных рифтов - мегалинеаментов, концом перми (Р). Интенсивность их эволюционирования возрастала поэтапно - с Южного полушария в Северное, хотя заложились они одновременно. Приостановки сползания происходили в триасе (Т), мелу (К) и палеогене (Р). И скорее всего, они зафиксировались в позднем миоцене (N12) и позднем плиоцене (N23). Итого, получается, пять интервалов времени стабилизации континентального рельефа, которые могли бы отразиться в изостатических разломах верхней мантии океана. Обратимся вновь к Анголо-Бразильскому геотраверсу (рис. 59) и промаркируем последовательно ранее выделенные разломы. Измерив разновозрастные интервалы между разломами в мм и пересчитав их в соотношение, получим – Т3-К1: К2-Р1: Р3-N1: N23: Q = 1:0,9:1:1,1:2,7. Из этого соотношения видно, что интервал позднего мела - раннего палеогена (К2-Р1) пострифтовый – раннегеосинклинальный, как и на континентах, был менее интенсивен, чем интервал познего триаса - раннего мала (Т3-К1). Интервал позднего палеогена - раннего неогена (Р3-N1) был хоть и незначительно интенсивней, но накопившиеся в результате макрошарьяжирования массы привели к началу формирования крупных горных массивов (конечно-моренных гряд). Именно с наступлением этого этапа кончается эвгеосинклинальная стадия развития океанов и начинается собственно океаническая (впервые в истории Земли). Ибо никогда ранее на Земле не существовало высокогорных сооружений и соответственно эвгеосинклинали не переходили в океаническую стадию, кроме, возможно, территории Тихого океана (этот вывод я постараюсь аргументировать ниже, при рассмотрении истории развития земной коры). В течение верхнего плиоцена (N23) интенсивность сползания нарастает и в заключительный этап, в плейстоцене (Q), увеличивается почти в 3 раза, что хорошо коррелируется с нарастанием интенсивности неотектонических движений в горных сооружениях континентов (активизация в позднем триасе - раннем мелу (Т3-К1) соответствует раннекиммерийской фазе, в позднем мелу - раннем палергене (К2-Р1) - позднекиммерийской, а в позднем палеогене – четвертичке (Р3-Q) - альпийской фазам складчатости).

Теперь, для большей наглядности использования возможностей ледниковой модели, попробую построить генерализованный сводный геолого-геофизический разрез через условную Евразию: от Срединно-Атлантического хребта до Западно-Тихоокеанской котловины (рис. 62) с привлечением геофизической информации об основных структурных элементах Земли. В схему я включил лишь главные структурные элементы, кроме континентальных рифтов, т.к. их геоструктурная позиция аналогична океаническим рифтам, с той лишь разницей, что при воздымании их плеч и сползания с них покровных масс, по обрамлению формируется эпиплатформенная складчатость (орогенез). Литосфера Атлантики построена на основе Анголо-Бразильского геотраверса. К ней условно причленён разрез литосферы молодой платформы (З. Европа), далее древней (В.Европейская) и последовательно каледонских (Урал), герцинских (Тянь-Шань) и альпийских (Памир) геосинклиналей – орогенов, и далее через межгорную впадину к условному герцинскому геосинклиналь - орогену, активизированному в альпийское время, через молодые платформы (З. Сибирская), щит (Алданский) и древнюю платформу (В. Сибирская) к Западно-Тихоокеанскому поясу, построенному на основе геотраверса через Приморье, Сахалин, Охотское море и Курильские острова до Западно-тихоокеанской котловины (Родников, 1979).

1

Рис. 62. Генерализованный сводный, схематический геолого-геофизический разрез через условную Евразию - от Срединно-Атлантического хребта до Западно-Тихоокеанской котловины: 1 - границы разнокомпитентных слоев земной коры и верхней мантии; 2 - граница раздела I и II слоя континентальной земной коры (К1), пунктирная линия – реликты или области нарушения ее целостности; 3 - граница раздела II и III слоя континентальной земной коры (К2); 4 - граница Мохо (М); 5 - кровля верхнего инверсионного слоя; 6 - а) разломы коровые и мантийные (изостатические), б) зона «Биньофа»; 7 - разломы: а) I слоя конт. земной коры (чехольно - коровые), б) осадочного чехла (трещины ортогональных динамопар); 8 - водный слой; 9 - вулканогенно-осадочный (первый и второй) слой океанической коры; 10 - третий слой океанической коры; 11 - мелкообломочные, условно-флишоидные фармации; 12 - крупнообломочные, условно-молласоидные фармации; 13 - породы земной коры измененные в грунулитовой фации; 14 - породы земной коры высоких степеней метаморфизма; 15 - волноводы; 16 - высокоградиентные прослои; 17 - скорости продольных волн Vp в км/сек в мантии; 18 - область отсутствия отражающих горизонтов в мантии; 19 - направление основных напряжений; 20 - разноплотностные горизонты заведомо мантийных пород (чем плотнее – тем темнее оттенок)

Обобщённая сейсмическая модель континентальной коры принята трёхслойной. Кратко охарактеризую её, акцентируя внимание на основных отличиях в разнотипных структурных элементах. Описание основано на данных, приведенных в монографии И. А. Резанова (2002), с небольшими дополнениями.

В современной коре материков историческая геология выделяет два основных типа структур: а) древние платформы и б) геосинклинально-складчатые пояса (а также промежуточные структуры). Земная кора древних платформ относительно проста по строению и сходна по физическим параметрам во всех регионах (рис. 63). Геосинклинально – складчатые пояса имеют значительно более сложное строение, что видно из графиков, приведенных на рис. 64.

1

Рис. 63. Физические модели земной коры древней платформы (Резанов, 2002): I – геологическая; II – сейсмическая; III – тепловая; IV – электрическая; V – магнитная; VI - реологическая (вязкость); 1 -катархейские гранитогнейсы; 2 - серпентинизированные ультрабазиты; 3 – ультрабазиты; 4 - граница Мохо; 5 - сейсмические границы внутри коры

1

Рис. 64. Кривые скорости продольных волн в земной коре ( Резанов, 2002):
а - альпийская геосинклиналь: 1 - Малый Кавказ, 2 - Большой Кавказ, 3 - Восточные Альпы, 4 - Крымские горы; б - Украинский щит (1), в сравнении в Альпами (2) и Большим Кавказом (3); в - волноводы в коре платформы (1) в сравнении с Альпами (2)

Верхний этаж сейсмической модели континентальной коры составляет около 1/3 её мощности и характеризуется нарастанием скорости продольных волн с глубиной (5,0-6,3 км/сек) и наибольшей её дифференцированностью. Отличительная черта – блоковость и расслоённость, большое количество коровых и приповерхностных разломов. Первые – крутопадающие и субвертикальные в верхней части, выполаживаются постепенно к подошве («повторяют» эпюру распределения скоростей движения льда в ледниках). Вторые – отчетливо фиксируемая ортогональная динамопара разломов (∼310° и 60°), как и широтно - субмеридианальная сеть, создают приповерхностную блоковость и являются, по сути, трещинами в хрупкой (до 1,8 км) оболочке коры (аналогичны таковой в верхнем, хрупком слое льда ледников – рис. 65). Формирование этих разломов обусловлено разгрузкой поля напряжений, создаваемого вращением Земли вокруг своей оси. В целом, этаж близок по своим характеристикам радиальным геосферам (r-геосферы).

1

Рис. 65. Трещиноватость в поверхностном слое ледника Федченко (Памир)

Средний этаж выделяется в пределах границ К1 и К2 (примерно 6,2 км/сек и 6,8 км/сек соответственно) и характеризуется понижением скорости с глубиной (6,7 - 6,4 км/сек), безградиентностью, частым наличием волновода и большим количеством очагов низкоамплитудных землетрясений, приуроченных к границам 10-15 км, что свидетельствует о высокой степени пластичности пород, в отличие от более редких, но более высокоградиентных очагов землетрясений в области границы К1. Именно в его кровле происходит выполаживание и нивелировка большего количества разломов верхнего слоя и компенсация гляциоизостазий низкоранговых структур. Средний этаж близок по своим характеристикам зональным геосферам (l - геосферы).

Нижний этаж занимает нижнюю треть коры и характеризуется высокой градиентностью и высокой скоростью (6,8 - 7,6 км/сек) с частым наличием в подошве высокоскоростных образований. От мантии отделяется границей Мохо (8,11_+0,02км/сек) – тонкослоистой пачкой (близкой по характеристикам границе К1). В целом, по особенностям строения, коррелируется с радиальными геосферами (r-геосферами).

Все границы (К1, К2, и М), так же как и волноводы не являются стабильными, а перемещаются по разрезу, отражая изменения в характере осадочного чехла поверхности Земли.

Важнейшая особенность коры – наличие волноводов, которые распространены во всех типах тектонических структур от щитов до областей современной активизации. Определённой приуроченности к каким-либо глубинам не наблюдается, хотя большинство волноводов находится в верхней, и особенно средней частях континентальной коры, но иногда и в низах, а порой, непосредственно над границей Мохо. Мощность волноводов и величина снижения в нём скоростей увеличивается от древних структур к молодым.

Высокоскоростные слои в разрезе проявлены локально, но встречаются во всех тектонических структурах. Иногда они занимают целиком нижний слой.

Характерной особенностью границы Мохо является зеркальное отражение ею структуры фундамента, то есть граница поднимается под его прогибами, и опускается под орогенами, образуя так называемые «корни гор». Важно отметить установленное перемещение границы вслед за процессом развития этих структур. Сохранение её тонкослоистого строения при перемещении указывает на плотностно - тектоническую её природу. Именно на уровне границы Мохо осуществляется изостазия высокоранговых тектонических структур, хотя в зонах неоген – четвертичной активизации изостатическая компенсация осуществляется либо в мантии (горные хребты), либо (в зонах молодых прогибов и трогов) поднимается в пределы III слоя земной коры. Но в подавляющем большинстве структур, граница Мохо находится в состоянии равновесия. В геосинклинальных трогах накопившиеся осадки «погружаются» в мантию, вернее, уплотняются с глубиной до характеристик мантии и как бы пересекают границу Мохо. Мощность границы в этих зонах вырастает до 5 км, причём нижняя граница поверхности отчётлива, а верхняя – расплывчата. В случае подъёма границы – наоборот.

В районах неоднократной, резкой перестройки тектонического плана, граница Мохо перемещается скачкообразно, сохраняя в разрезе литосферы свои реликты. На участках контрастного сочленения разнородных структур (например, Карпат и Восточно-Европейской платформы) наблюдается даже латеральное перемещение блоков с перекрытием сейсмических горизонтов. Геолого-геофизические исследования гипербазитов Урала, показывают, что эти породы уходят на значительные глубины и непосредственно соединяются с подкоровым слоем. Подобная ситуация наглядно видна и на сейсмическом профиле через Западные Альпы, пересекающем крутозалегающее в коре высокоскоростное «тело Иври» (рис. 45). Но хотя высокоскоростные характеристики их и отличаются от вмещающих пород, они несопоставимы с мантийными. В целом же, офиолитовые комплексы совмещаются пространственно с высокоскоростными слоями земной коры. Современный рельеф поверхности Мохо сформировался, в основном, в неоген – четвертичное время.

Обобщённая сейсмическая модель океанической коры так же принимается трёхчленной. Мощности океанической коры сильно разняться, даже в пределах одной тектонической структуры (например, 4 км в северо-восточной и 8 км в западной частях Тихого океана).

Верхний слой, мощностью 0 - 1,5 км сложен главным образом осадочными породами и характеризуется низкими скоростями продольных сейсмических волн 1,5 - 3,0 км/сек.

Средний слой, мощностью 1,2 - 2,3 км сложен в основном эффузивами и имеет скорости 3,5 - 6,0 км/сек.

Нижний слой, мощностью 4,2 - 5,5 км сложен в целом гранито-гнейсами, рассечёнными густой сетью дайко– и силлоподобных тел основных и ультраосновных пород, характеризуется латеральной изменчивостью скоростей от 6,2 до 7,5, км/сек.

Глубина залегания границы Мохо от поверхности воды 8 - 14 км с медианным значением скорости в ней 7,55 км/сек, а не 8,11 км/сек, как под континентами.

По типу вышеприведённых характеристик выделяется шесть типов строения коры.
I тип наблюдается в районах новейшего горообразования, с мощностью коры 50 - 70 км и большим t0м (8 – 12 с), структурные этажи выражены не чётко.
Выделяются подтипы:
а) кора с наименьшими скоростями (6,2 - 6,3 км/сек) сопровождается «корнями гор» - Альпы, Кавказ, Памир (молодые горы);
б) кора с нормальной для континентов скоростью (6,4 - 6,5 км/сек) – Тянь-Шань, Саяны;
в) кора с высокоскоростными горизонтами (до 7 км/сек), но «корни» этих гор незначительны – Урал, Скалистые горы (старые горы).
II тип характерен для платформ с мощностью коры 35 - 40 км (t0м=7-9с). Чётко выделяются все три структурных этажа. По различиям характеристик верхнего этажа выделяются подтипы:
а) низкоскоростной с двумя слоями (5,8 - 6,0 и 6,0 - 6,2 км/сек) – Скифская, З. Сибирская, Туранская ( молодые) платформы;
б) нормальный (6,0 - 6,2 км/сек) – Восточно-Европейская и Сибирская (древние) платформы;
в) высокоскоростной (6,3 - 6,4 км/сек) – Балтийский щит, Адланский щит, Енисейский кряж.
III тип – характерен для молодых платформ внешних частей континента (типа Западно - Европейской, утонённой), мощностью (25 - 30 км), низкоскоростной с t0м=6 - 7 с.
IV тип является переходным между континентальным и океаническим с мощностью 15-30 км, с повышенными средними скоростями. Наблюдается на окраинах континентов (север Великобритании) и в пределах «микроконтинентов» (плато Роколл, Фарреро-Исландский порог, хребет Броккен).
V тип характеризуется разнообразной по мощности (15-40 км) корой. Объединяющий признак: мощный (более 5-10 км) осадочный чехол – прогибы Днепровско-Донецкий, Прикаспийский, Вилюйский, Средиземного, Баренцева, Норвежского, Охотского морей, межгорные прогибы (Куринская впадина) и грабены (Рейнский, Байкальский, Красного моря).
VI тип: кора океанических бассейнов. Выделяется четыре подтипа:
а) атлантический или классический – при средней глубине дна 5,2 км и средней мощности коры 6,6 км выделяется все 3 слоя, т.е. осадочный, вулканогенно-осадочный и базальтовый;
б) тихоокеанский – при средней глубине дна 5,1 км и средней мощности коры 8,6 км с выделением тех же 3-х слоёв;
в) гавайский – при средней глубине дна 4,7 км и средней мощности 7 км осадочный слой отсутствует;
г) сейшельский – при средней глубине дна 4,8 км, третий («базальтовый») слой отсутствует.

Из вышеприведённых характеристик можно сделать главный вывод: скорости прохождения продольных волн отражают, главным образом, изменения литостатического давления в коре и лишь косвенно связаны с изменениями их петрографического состава. Именно это я и попытался генерализованно отразить на сводном схематическом разрезе (рис. 62) с учётом мощностей каждого слоя земной коры для основных структурных элементов. Из вырисовавшейся конфигурации границы К1 (понижение её гипсометрического положения, как от срединно-океанического хребта, так и от щита через платформы к горным сооружениям – геосинклиналям) следует, что принципиальная возможность гравитационного истечения
(макрошарьяжирования по её подошве) существует. Подчеркнуть это я попытался конфигурацией чехольно - коровых разломов в I слое коры, который из гипсометрически повышенных областей истекает в пониженные (являвшиеся первоначально зонами прогибания (геосинклиналями)), сформировавшимися в предшествующие этапы, и которые по мере накопления притекающих масс постепенно перерастали в горные сооружения), в то время как изостазия «отчленяет» разномассовые области вертикальными, глубинными разломами. И чем больше была масса, накопившихся осадков, тем глубже был уровень её компенсации.

В области обрамления Тихого океана континентальные массы 1 слоя земной коры (по подошве границы К1) «перетекли» с Азиатского континента через начавшее формироваться поднятие Западно-Тихоокеанского мегалениамента (подобно ледниковым щитам, перетекающим в процессе движения, поднятия и контруклоны своего ложа) и наползли на океаническую кору Западно-Тихоокеанской впадины. В результате, в областях продолжающегося поднятия, сформировались внутренние моря. Со стороны континента, за счёт обратного сползания, сформировались вергентные горные структуры, а отчленившийся «ледниковый язык», продолжая сползание, сформировал островные дуги, обращённые выпуклостями в океан, и глубоководные желоба. Последние, по механизму формирования, подобны типичным приледниковым (предгорным) прогибам и формировались в результате вдавливания массой островной дуги, океанической коры. Одновременно с этим процессом формируется, смещаясь по мере надвигания коры островной дуги на Восток, изостатический разлом, плоскость которого обрамляет край дуги с наклоном 60 - 70 градусов в сторону океана. Это отражает продолжающееся надвигание, фиксируемое близкоповерхностными землетрясениями. Поэтому, в зоне разлома формируется система сбросов с обеих сторон впадины. Распределение же напряжений сжатия в очагах землетрясений до глубины 100 км, в основном ориентированы вкрест простирания дуги, c наклоном 20 - 250 в сторону жёлоба. Напряжения растяжения ориентированы круто, с наклоном в сторону тылового бассейна, но с большим разбросом по азимуту. Поэтому, главной причиной сейсмичности островных дуг, является подъём и расширение дна тыловых бассейнов. А зона Биньофа-Заварицкого, фиксирующая зону «субдукции» до глубины 400 км, является по существу, фокальной зоной релаксации напряжений в литосфере («эффект губки»), создаваемых массой надвигающейся континентальной коры Азиатского материка на океаническую кору.

Подобный механизм имеет и зона «субдукции» вдоль Американских континентов, наползающих широким фронтом на океаническую кору. Это приводит к формированию глубоководных желобов. В местах же «прорыва» единого фронта субширотными ответвлениями восточно-тихоокеанского мегалиниамента, происходит наползание тихоокеанической коры на атлантическую, в форме «ледниковых языков» Южно - Сэндвичевых островов и Карибского района с формированием энсиматических островных дуг (рис. 66).

1

Рис. 66. Карта Тихоокеанского полушария. Показано расположение серии землетрясений различных глубин (штрихи), глубоководных морских желобов (пунктирные линии) и линий разрывов в северо-восточной части Тихого океана (тонкие пунктирные линии) (Гогель,1969). Дополнения автора: 1 - осевая часть срединно-океанического хребта: а) альпийского (Р3-Q), б) позднекиммерийского (К2-Р1), в) предполагаемая; 2 - альпийские склоны; 3 - позднекиммерийские склоны (поля развития эффузивов К2-Р1); 4 - граицы разновозрастных склонов; 5 - направление падения склонов; 6 - направление и время истечения континентальных масс

Приподнятые примерно на 1000 м, Африканский материк и Индостан составляют контрастную пару с обрамляющими их с юга, востока и запада океаническими котловинами и Красным морем, являясь наиболее эродированными участками коры платформ. Обрамляющий их с севера грандиозный субширотный Альпийско-Гималайский складчатый пояс, как бы несёт в себе ответ на вопрос - откуда перетекли в него (понижение Мезотетиса?) колоссальные массы.

1

Рис.67. Схема современного строения Евразии (Кутейников и др., 1994, с дополнениями автора-11-20). 1 - акватория; 2 - жёсткие плиты домезозойской консолидации; 3 - фрагменты «жёстких» плит в складчатых сооружениях; 4, 5 - складчатые сооружения (4 - альпинотипные, 5 - германотипные); 6 - фронтальные части основных аллохтонов (а - внешних гельветского типа, б - внутренних, офиолитовых, пеннинского типа); основные зоны сдвигов с субвертикальными сместителями (а - на поверхности, б - погребённые); 8 - направление смещения «жёстких» плит; 9 - зоны сдвигов (цифры в кружках): 1 - Копетдаго-Кавказская, 2 - Южнотяньшаньско-Днепроводонецкая, 3 - Таласоферганско-Самарская, 5 - Жалаирнайманско-Камская, 5 - Рудноалтайско-Тиманская, 6 - Восточносаянско-Пайхойская, 7 - Приенисейская; 10 - глубоководные желоба; 11-14 - границы истечения потоков масс: 11 - Евразийских: а - внешние, б - вергентные; 12 - Индо-Гондванских: а - выходящие на поверхность, б - погребённые, 13 - вергентные; 14 - Афро-Гондванских: а - внешние, б - вергентные; 15-16 - осевые зоны антиклинорных поднятий фундамента - горячие зоны, рифты и т.д.,(15-K2-Q,16-P3-J3); основные направления потоков масс: 17 - Евразийских, 18 - Индо-Гондванских, 19 - Афро-Гондванских; 20 - направление падения крыльев (склонов) антиклинориев

Север Евразии, начавший активно подниматься несколько позже, тоже внёс свою лепту, правда, в основном, в Азиатской части, активизировав герцинские структуры от Сихоте-Алиня до Тянь-Шаня (рис.67). В начале же киммерийского этапа (Р2-Т1) Евроазиатский материк был расколот на Европу и Азию северной ветвью Индоокеанического мегалинеамента по линии – Малая Азия – Куринская впадина – Каспийская котловина – западное обрамление Западно-Сибирской платформы к устью р.Обь и далее в Баренцево море. Возрастное и пространственное его заложение подтверждено результатами бурения сверхглубоких скважин. Саалтинская СГ-2 вскрыла эффузивы Т-J, мощностью около 5 км, Уральская СГ-4 и Ен-Яхинская СГ-7 выявили грандиозный по глубине Колторско-Уренгойский рифт Р-Т, соизмеримый по размерам с современным Красноморским. Установлено, что в интервале 272 - 251 млн. лет назад континентальный рифтинг перерос в спрединг (эвгеосинклинальная стадия?). Тюменской СГ-6 установлено примыкание к рифту коры выветривания. Всеми скважинами вскрыты мощные толщи базальтов Т-J возраста. Но, уже в постюрское время, в позднекиммерийско - альпийские этапы активизации, зона этого мегалинеамента была задавлена континентальными массами и произошла структурная перестройка – заложились два новых мегалинеамента: на востоке, в районе Байкальской и Мамской зон, на западе в районе Рейнского грабена. Динамика возрастного смещения именно в этих направлениях фиксируется временным трендом заложений рифтов-грабенов в шельфовых зонах Северного Евразийского бассейна (Верба, 2008). Вглядитесь непредвзято в пластику рельефа – она подскажет, что и куда двигалось! Ведь в уникальной программе «Google Earth», в которой можно практически мгновенно менять масштаб земной поверхности, это так отчетливо видно!!! Именно видно, что подобная закономерность довольно ярко выражена и на обоих Американских континентах - генерализовано в направлении с В-С-В на З. Новые данные, полученные при обработке методом миграции волновых полей по профилю ГСЗ CINCA 95 (Модели земной коры, 2007, стр.158-162) при переходе от континента к океану (в районе Чилийской впадины-21 градус Ю ш.), свидетельствуют о том, что никаких оснований для выделения погружающейся под континент океанической плиты нет. Выявленная картина структуры земной коры, свидетельствует о наличии в данной части профиля надвиговой структуры, созданной практически горизонтальным движением верхней коры.

Анализируя современную пространственную конфигурацию мегалинеаментов, в первую очередь, необходимо отметить «закольцовку» их вокруг Антарктиды, хотя трапповые излияния базальтов пермо-триасового возраста (Р-Т) на нём зафиксированы. Второе – это резкое смещение их конфигурации по системе сдвигов к западу, непосредственно от экватора до средних широт. Оно проявилось у всех 4-х мегалинеаментов, что свидетельствует о резком различии ротационного режима северного и южного полушарий. Вот наиболее глобальная асимметрия. Выделяемая же многими, как наиболее глобальная асимметрия Земли, выраженная в противостоянии Тихого океана с одной стороны и скоплением континентальных масс на противоположной стороне Земли, а также противопоставление Антарктического материка - океанической впадине вокруг Северного полюса, не является по сути асимметрией в распределении масс земной коры и тем более наиболее глобальной, т.к. полностью уравновешено изостазией, о чём свидетельствует космическая съёмка поверхности Земли (рис. 58).

Предположение о субмеридианальной ориентировке «горячих зон» исходных очагов в глубине планеты, косвенно аргументируется совпадением точек пересечения ими экватора (рис. 52) с меридианальными положениями их ветвей при схождении у Северного полюса. Вызывает изумление старинная (XVI в) карта Меркатора (рис. 68), изображающая мифическую г. Меру непосредственно в районе Северного полюса. Пространственное положения русел стекающих с неё рек, полностью совпадает с точками пересечения современными мегалинеаментами экватора (18° и 108° ЗД и 72° и 162° ВД).

1

Рис.68. Карта Гипербореи. Меркатор, XVI в

Обращает также на себя внимание то, что расстояния между отчётливо выраженными сдвигами (рис. 69, 70) вкрест простирания «огненного рифта», составляют в целом 120-150 км, порой постепенно увеличиваясь до 200 км и постепенно же уменьшаясь, в местах возрастания напряжений тангенциальной составляющей сжатия, до 50 км. Причём, «огненный рифт» всегда перпендикулярен сдвигам, смещаясь, вместе с очагами вулканизма, на 50 км и более. Перпендикулярность сохраняется даже при постепенном изменении направления сдвигов (рис. 72, 73), секущих под углом (до 45°) общее направление зоны хребта. Ничего подобного на континентах не наблюдается и трансформные разломы там уже не прослеживаются. Подобная выдержанность могла сформироваться только в однородных (мелкокристаллических) по структуре породах, при постоянном поддержании напряжений тангенциальной составляющей сжатия по всей протяжённости срединно-океанического хребта. Ведь в обычных, хрупких породах напряжения механического тангенциального сжатия быстро затухают (как уже неоднократно было упомянуто выше), а при увеличении нагрузки породы разрушаются (Гогель, 1969).

Если кто-то из Вас пробовал провести ногтём по корочке льда, намёрзшей на стекле зимнего окна, тот должен был обратить внимание, что перпендикулярно черте, оставляемой ногтём, лёд трескается и образуется рисунок, напоминающий огмическое письмо, только это трещинки растяжения и между ними видны зазоры. Но, если пальцем попробовать сместить корочку под небольшим углом к направлению черты – образуются микросдвиги. След же, от черты, всё равно останется перпендикулярен им.

1

Рис. 69. Тихий океан

1

Рис. 70. Южная Атлантика

Основываясь на этом примитивном опыте и на характере «рисунка» зоны срединно-океанических хребтов (тем более что мелкокристаллическая структура льда ледяной корочки, аналогична таковой базальтов океанических плато), позволю себе предположить (гипотетически) механизм их формирования. На разрезе Анголо-Бразильского геотраверса, прямо под срединно-океаническим хребтом, хорошо видна конусовидная конфигурация кровли верхнего инверсионного слоя, ориентированная остриём вверх, с выполаживанием крыльев по латерали. Исходя из его конфигурации, я отрисовал конфигурацию предполагаемой стоячей гравиодинамической волны. Следуя же установленной этапности развития вулканизма (в целом с Юга на Север) и, главное постепенного повышения, во времени, интенсивности роста срединно-океанических хребтов, логично допущение, что в том же направлении «продвигалась» и бегущая магнитогравиодинамическая волна (Добролюбов, 2003). Она воздымала и раскалывала однородную массу базальтов, как перпендикулярно направлению тангенциальной составляющей сжатия, так и продольно, поддерживая режим растяжения в осевой части рифа-грабена. В формирующиеся зоны разрывов устремлялись, «вскипающие» в результате падения давления, массы базальтов. Образно - динамика описываемого процесса очень напоминает процесс формирования холмика земли над телом роющего червяка. По мере нарастания динамической составляющей волны, происходило разрастание вширь склонов хребта, «маркируемых» трещинами. Далее, по мере увеличения интенсивности тангенциальной составляющей сжатия, трещины перерастали в сдвиги и взбросо - сдвиги. И лишь в периоды спада давления могли формироваться сбросы и сдвиго - сбросы. Вероятно исходных зон разрастания срединно-океанических хребтов было несколько. Вдоль сдвигов вулканизм уже проявлялся точечно, формируя лишь отдельные конусы.

Пластическое растекание (шарьяжирование) океанической коры от срединно-океанических хребтов к материкам фиксируется по направлению систем сдвигов, «будинируя» покровы базальтов в зонах, примыкающих непосредственно к самому хребту (Верба, 2007). Аналогичную выраженность в рельефе имеют и пластически растекающиеся ледники (рис.13, 16), а также гипсы. Облегчает пластическое течение пород и дополнительное давление 4 - 5 км толщи воды.

Отчётливо фиксируется структурная перестройка срединно-океанических хребтов в Восточной акватории Тихого океана (рис. 66). Отмерший срединно-океанический хребет, с субмеридианальной - северо-западной ориентировкой, хорошо сохранился среди базальтовых полей рубежа мела-палеогена (позднекиммерийский этап) в пределах Чилийской котловины. В районе экватора (108° ЗД) он рассекается более молодым срединно-океаническим хребтом и его северная ветвь уже смещена по зоне молодых сдвигов в западном направлении на расстояние около 300 км. Ориентировка трансформных разломов, примыкающих к отмершим ветвям срединно-океанического хребта – северо-восточная, в то время как вкрест современного срединно-океанического хребта сдвиги ориентированы уже в северо-западном направлении. Время этой перестройки устанавливается исходя из возраста примыкающих к ним эффузивов (К2-Р1), как рубеж позднекиммерийского и альпийского этапов, т.е. Р3-N1. Именно к этому этапу перестройки структурного плана, прорвавшему Американско-Антарктический «материковый фронт», и относится формирование надвиговых языков Южно-Сэндвичского и Карибского архипелагов. Алеутский надвиговый язык - дельта сформировался тоже именно в это время (рис. 66).

Область, вовлекаемая в перестройку ориентировки склонов киммерийского времени, альпийским ростом срединно-океанического хребта, расширяется вкрест его простирания (судя по изменению ширины зоны поглощения) с юго-запада на северо-восток, ветвясь в районе экватора и, далее, уходя под материк Северной Америки в районе Калифорнии. Но уже северней, надвигающийся материк выдавливает из-под себя фрагментарные «обрывки» мегалинеамента. Вообще, это очень любопытный факт – отдавливание континетальными массами «горячих зон» - рифтов и их «перескок» (в пределах литосферы?) на значительные расстояния. Это влечёт за собой перестройку геометрии ундуляций фундамента и подфундаментных толщ и, соответственно, изменение направления истечения масс. Так Байкальский рифт заложился по дугообразной кривой, согласной с простиранием дуг наползающих масс с З-СЗ Евразии. Это очень хорошо подчеркивается конфигурацией речных русел данного района, в формировании которых силы Кориолиса играли резкоподчиненную роль. А как отчётливо видна пластика сползания Индостана из южных широт (рис. 71) в северном направлении! Абстрагируйтесь от масштаба - и перед вами чётко выраженная область сползшей ледниковой глыбы с выпуклыми к северу конечно - моренными грядами Памиро-Пенджабского синтаксиса во фронтальной части, переходящими по простиранию (под надвинувшимися с С-З и С-В массами Азиатского материка) к югу, в оконтуривающие эту область Восточно-Индийский и Чагос-Лаккадивский океанические хребты. Последние, как отколовшиеся глыбы от основного тела ледника, фиксируют след его перемещения. Мальдивские острова имеют тоже происхождение. И в Центрально-Индийской котловине, в районе экватора, читается аналогичное происходящему в Тихом океане, поглощение альпийским срединно-океаническим хребтом, киммерийского склона, имеющего уже иную ориентировку плоскости уклона.

Перестройка структурного плана фиксируется и в Атлантике, хотя и выражена не так ярко. Но острова Северо-Американского архипелага и Баффинова Земля, как и Мальдивы, откололись от основного материкового массива американского континента, сползавшего в киммерийском этапе на Юго-Запад.

1

Рис. 71. Динамика сползания Индостана из южных широт. 1 - возраст склонов срединно-океанических хребтов; 2 - направление и время истечения шарьяжируемых масс; 3 - предполагаемая осевая часть положительных ундуляций фундамента; 4 - останцы континентальных толщ отколовшихся от материка: А - в К2 - P1; 5 - то же: Б - в Р3 - Q время.

V. ГИПОТЕЗА ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ С ПОЗИЦИЙ ЛЕДНИКОВОЙ МОДЕЛИ

С позиций ледниковой модели и через призму происходящих в ледниках процессов, попробую в этой главе рассмотреть историю развития земной коры, опираясь на обстоятельную монографию И. А. Резанова (2002), критически проанализировавшего эволюцию представлений о ней. А также, выскажу ряд соображений по некоторым, ключевым моментам эволюции коры, которые допускают и иную трактовку событий.

Первое соображение касается решения «парадокса архейского метаморфизма». Полагаю, что весь разрез катархея включая «вулканиты» раннеархейских зеленокаменных поясов (до терригенной части), является нестратифицированным (не было последовательной седиментации) комплексом пород протокоры, формировавшемся «одноактно» в течение почти 1,5 млрд. лет с момента завершения аккреции планеты. Ведь, на всех континентах разрез алдания имеет одинаковое трёхчленное строение: начинается толщей пироксеновых сланцев, переслаивающихся с кварцитами и прослоями высокоглинозёмистых гнейсов; выше залегает толща пироксеновых и амфиболитовых кристаллических сланцев; заканчивается разрез гнейсово-карбонатной толщей, венчающей катархей на всех континентах. Формировались породы этого разреза, по моему мнению, в обстановке, подобной структурно-динамической обстановке формирования основной морены (но, конечно, при совершенно иных Р-Т условиях) в леднике. Последняя зачастую также имеет сходство с седиментационными стратифицированными толщами, хотя процесс её формирования «одноактен» и растянут на сотни и даже тысячи лет. О близости обстановок свидетельствует и то, что в катархее безраздельно господствовали пластические деформации пород.

Все процессы, связанные с катархейским метаморфизмом, кроме, пожалуй только гранитизации, уникальны и более в истории Земли не повторялись. Наиболее полно раскрыты особенности магматических, метаморфических и метасоматических процессов, действовавших совместно при его формировании Б. Я. Хоревой (1985). Она определяет гранулито-гнейсовые комплексы, как интрузивно-магматические (плутонические) породы, кристаллизация которых происходила в условиях высокого давления, что препятствовало возникновению расплава и обусловило образование структур типичных для метаморфических пород. Здесь необходимо отметить, что «магматического океана» на нашей планете никогда не было и следовательно не было по завершению аккреции поэлементной дифференциации вещества по удельному весу. Исходный минеральный состав был ближе к основному. Понятия «земная кора», «мантия» и «ядро» несут в себе только геофизическое наполнение.

Выделенные Б. Я. Хоревой признаки настолько яркие и не нуждающиеся в комментариях, что я приведу полностью основные из них.
1. Отсутствие в этих породах признаков супракрусталльного происхождения субстрата и вообще наличия такового в виде реликтов осадочных или вулканических структур и минералов.
2. Отсутствие признаков прогрессивного метаморфизма и ультраметаморфизма неметаморфизованных пород.
3. Синхронность и изофациальность всех пород различного петрографического состава, в том числе гранитоидного, образующих единые структурно-формационные ритмично повторяющиеся комплексы.
4. Глобальный, однотипный характер проявления на всех континентах.
5. Зависимость минеральной фации пород от их относительного положения в разрезе (чем ниже, тем более высокотемпературная).
6. Стратиформно - ритмичное распределение минерального и химического состава по вертикали подчиняется гомодромной последовательности, что характерно для магматических серий.
7. Прямая корреляция между химическим составом пород и компонентным составом породообразующих минералов.
8. Преобладание безводных и маловодных минералов с низким содержанием первичного окисного железа, что свидетельствует о низком потенциале кислорода в процессах минералообразования.
9. Наличие в породах преимущественно газовых включений, богатых углекислотой и углеводородами.
10. Высокая степень равновесности минеральных ассоциаций.
11. Образование пород различного состава в результате дифференциации единого мафического источника мантийного происхождения.

Вышеприведённые характеристики, позволяют заключить, что нет оснований разделять время образования породы и время её метаморфизма.

«Парадокс архейского метаморфизма» по мнению И. А. Резанова (2002) решается не мифической 30 км толщей перекрывавших их пород, затем исчезнувшей бесследно, а наличием у Земли «одеяла» высокоплотной водородной атмосферы, сохранившейся со времени аккреции и составлявшей 0,5% от массы Земли (современная кора составляет также 0,5% от массы Земли) и оказывавшей соответственное давление за счёт энергии аккреции на породы мантии. Уже с двух километровой глубины, по его данным, существовали условия гранулитового метаморфизма. Вот эти 2 км разреза – полурасплавленная масса «эффузивов» и сформировала при дальнейшем развитии раннеархейские зелёнокаменные пояса. При формировании основной морены давление создаётся порой многокилометровой толщей вышележащего льда, который потом «бесследно» стаивает. Также «бесследно» исчезла после диссипации водорода, и высокоплотная атмосфера (в архейской части разреза, вскрытого СГ-3, установлено большое количество свободного водорода). Мощность пород, метаморфизованных в гранулитовой фации, составляла более (это очень важно) 10 км. Сейчас они обнажены в наиболее полных разрезах (подстилающих пород не вскрыто даже сверхглубокими скважинами). Поэтому, глубже пород, изменявшихся в гранулитовой фации, полурасплавленные породы мантии находились в условиях реализации более высоких степеней метаморфизма, в т.ч. и эклогитовой фации. После сброса высокоплотной атмосферы, вглубь литосферы переместились (примерно на 30 км) лишь Р-Т условия, а существовавшая стратификация пород сохранилась. Вновь сформировавшиеся границы (Конрада и Мохо), наложились на сохранившуюся стратификацию коры, «отразив» понижение Р-Т условий. И в дальнейшем по ним развивался уже только регрессивный метаморфизм. Поэтому источники ксенолитов эклогитов или, например, гранатовых гранулитов в трубках взрыва, вовсе не обязательно связывать c мантией. Они вполне могли сохраниться на коровых глубинах (ведь, впрямую по глубине ксенолиты привязать невозможно, только через Р-Т условия). То же касается и ультраосновных пород, и в первую очередь, может относиться к гипербазитам – метаморфогенным гнейсовидным гарцбургитам, метадунитам, метавермитам, энстатитам и другим породам. Ведь они хоть и имеют высокую плотность, но не сопоставимы по Vp с породами мантии. Широкое развитие глаукофановых сланцев и эклогитов в структурах альпийского орогенеза, где возникали неоднократные тектонические сверхнапряжения, может свидетельствовать и о возможной приуроченности их образования к узким зонам избыточного давления (Геодинамические …., 1992).

Карбонатный общепланетарный реппер, венчающий разрез катарехея, сложен гнейсами с горизонтами мраморов и известково-силикатных пород. Формировался он, по моему мнению, в относительно сниженных Р-Т условиях, непосредственно под «эффузивами», 2 км толщи, в полостях гнейсов, заполненных минерализованной свободной водой, но находящейся под высоким литостатическим давлением. В эти полости из вмещающих пород, в результате миграций гидротерм, выносились наряду с карбонатами – гипс, фосфор, углеводороды, кремнезём и свободные водород и кислород. И именно в них существовали эвкариоты «исчезнувшие» после диссипации водорода. Появление карбонатных пород «отмечает собой исключительно важный стратиграфический рубеж, - писал Л. И. Салоп (1982) – по-видимому, эта глобально выраженная закономерность должна иметь общую причину». Этой общей, глобально выраженной причиной условий формирования, могут быть только определённые Р-Т условия на определённой глубине, создающие сходную обстановку «породообразования» по всей планете. Только в определённой обстановке могли формироваться полости и осуществиться переход химически и физически связанной воды и других летучих соединений в свободное состояние, с образованием гидровзрывов и частичным растворением горных пород (эффект установлен по результатам сверхглубокого бурения, при высоких Р-Т условиях). Пониженное содержание лёгких редкоземельных элементов в раннеархейских «эффузивах» - результат нисходящей миграции из пористых и микротрещиноватых пород в нижележащий алданий, а образование первых мелководных морей - обратный процесс выдавливания свободной минерализованной воды после диссипации водорода.

Никакого излияния базальтов и коматиитов до сброса водородной атмосферы не происходило – они венчали в полурасплавленном состоянии разрез разогретой мантии и именно поэтому столь масштабных «излияний» ультраосновных лав больше в истории Земли не повторялось. Эти полурасплавленные «эффузивы» не были изменены в гранулитовой фации, но вовлеклись в последующее складкообразование алдания, а по мере всплытия гранитных диапиров, сползали в виде вязких покровов с куполов поднятий в формирующиеся вокруг диапира компенсационные прогибы. Последовательно наращивая мощность, они и сформировали основную часть разреза раннеархейских зелёнокаменных поясов. Этот процесс завершился лишь после окончательного сброса высокоплотной атмосферы (возможно, как считает И. А. Резанов, в результате интенсивной метеоритной бомбардировки Земли после распада Фаэтона), что и привёло к началу формирования первых в истории Земли терригенных осадков, венчающих эти разрезы. Появление свободной воды на поверхности планеты дало возможность появиться первому в истории Земли оледенению (через 1,7 млрд. лет после завершения аккреции!).

Поскольку породы гранулитовой фации обнаружены в коре современных океанов, а равенство теплового потока (с max в 50мВ т/м2) как на континентах, так и в океанах, создаваемого, больше чем наполовину, распадом радиоактивных элементов в гранито-гнейсах, позволяет заключить, что однородная по разрезу и структуре первичная кора, существовала в пределах поверхности всей планеты (Пангея-0). Характер складчатости катархея свидетельствует о том, что формировалась она в условиях замкнутой системы, «закольцованной» по поверхности всей планеты. Эта первичная кора залегала на толщах высоких фаз метаморфизма, перекрываясь налеганием высокоплотной водородной атмосферы. В результате этого своеобразного процесса, поверхность Земли в завершающий этап складкообразования, напоминала шагреневую кожу гигантской рептилии, с размером чешуй 30 - 40 км. Подобный структурный план просуществовал после диссипации водорода ещё около 600 млн. лет. Но сформировавшиеся, после сброса высокоплотной водородной атмосферы, позднеархейские зелёнокаменные пояса, уже имели в основании разреза довольно мощные (0,5-5 км) толщи терригенных осадков, перекрывающихся свободно излившимися эффузивами (впервые в истории планеты).

В результате продолжавшейся гранитизации коры, увеличивалась её хрупкость, что привело около 2,6 млрд. лет назад к появлению первых разломов на Земле, ознаменовав начало качественно новой – геосинклинально-платформенной стадии её дальнейшего развития. И хотя в целом сохранялся мозаичный структурный план, обусловленный в какой-то степени изометричной складчатостью раннего архея, но уже после эпохи карельского диастрофизма (около 2 млрд. лет назад), земная кора стала колоться системой глубинных разломов совершенно иной ориентировки и протяженностью до половины земной окружности. Карельский диастрофизм выразился в складкообразовании и интенсивной магматической деятельности, формировании массивов ультраосновных пород габроидов, и затем, почти повсеместной гранитизации как подстилающего фундамента, так и накопившихся, преимущественно терригенных мелководных осадков. К концу эпохи (около 1,2 млрд. лет назад) глубинные разломы новой ориентации проявились в пределах всей планеты (альгонская революция Штилле).

Между возникшими тогда геосинсклинально-складчатыми поясами (Урало-Монгольским, Средиземноморским, Тихоокеанским и Атлантическим), расположились крупные платформы (в северном полушарии – Северо-Американская, Восточно-Европейская и Сибирская, в а южном – Южно-Американская, Австралийская, Африканская и Антарктическая). Иначе говоря, на поверхности Земли в то время располагались три крупных материка – Северный, Южный и Тихоокеанский, разделённые мелководными морями.

Расшифровывая современную структуру континентов, мы видим в ней, в основном, рифей-фанерозойский план. Но, в ряде случаев сквозь него просвечивает и дискордантный по отношению к нему, более древний. Наиболее яркий пример этого – «просвечивающие» раннепротерозойские структуры СЗ простирания, секущие под углом меридианальный Урал, протягиваясь с полуострова Канин, вплоть до Ц. Казахстана. Блок Пилбара – ранний архей. Главнейшие структурные элементы Африки – конец архея – начало протерозоя и т.д.

Последний этап в развитии земной коры проявился в киммерийской складчатости. Достигнув своего максимума в альпийскую фазу, с которой началась в истории Земли новая(??) стадия развитии коры, с формированием высокогорного рельефа и океанических впадин (хотя, принципиальных отличий, кроме интенсивности процессов, от предыдущей геосинклинально-платформенной, я не вижу, а уж геоморфологические этапы существовали, естественно, во всей предшествующей истории). Сформировавшиеся, в этот этап разломы – трансконтинентальные зоны, охватили уже всю окружность земного шара, продолжая развиваться и поныне.

Опираясь на вышеизложенное, история эволюции геодинамики земной коры, видится, как нарастание во времени масштабов геосинклиналей и последующего гравитационного сползания покровов континентальных масс из областей воздымания в области прогибания. От этапа к этапу, в максимумы активизации, площади платформ (континентов) сокращались. В периоды же постепенного затухания тектонической активности, разрастались вновь до масштабов Пангей. Материки постепенно теряли своё единство. Происходила их поэтапная, прогрессирующая кратонизация. Но при этом накопление Геологического разреза происходило непрерывно, пространственно локализуясь в периоды активизации, и разрастаясь вновь до глобальных масштабов в периоды затухания тектонической активности. На протяжении всей истории планеты характер геодинамики определялся, перманентно прогрессирующей во времени, интенсивностью гравитационных возмущений эволюционирующего ядра планеты. Эти возмущения приводили к изменению (посредством предполагаемых бегущих и стоячих магнитогравиодинамических волн) структурного плана глубинных разломов - рифтов и воздыманию земной коры вдоль их простирания. Сама же литосфера вносила лишь «корректировки» в их пространственное положение и особенности развития. Внешним инициатором возмущений ядра, предполагается, воздействие на него результирующей гравитационных полей разноранговых астрономических тел и систем. Но для доказательства реального существования подобной зависимости, необходимо сопоставить реальную историю развития земной коры, хронологию её порубежных событий с хронологией цикличности астрономических событий разного ранга. Ведь главный фактор утраты интереса геологов и геофизиков к внешним гравитационным воздействиям в геодинамике – это отсутствие предсказания цикличности, вытекающей из реальной фиксации этих циклов в геологической летописи. Неоднократные попытки, правда, для четвертичного периода, я предпринимал и ранее. И всегда чувствовал крайнюю натянутость построений, вынуждавших констатировать лишь качественную составляющую для, казалось бы, очевидной зависимости. Пытаясь понять причину неудач, я допустил, что результирующая от гравитационного воздействия разноранговых астрономических тел и систем (имеющих различную интенсивность и периодичность) достигая Земли, приобретает иную закономерность, более сложную, чем простое, арифметическое сложение гравитационных импульсов от разноранговых объектов. Как календарный год - он хоть и делится на 12 месяцев, но солнце в июне светит ярче, а в октябре его вообще не видно из-за постоянной облачности. И предсказать характер изменений внешнего гравитационного поля на Землю, так же проблематично, как и сделать прогноз погоды на год вперёд (год на год не приходится). А ведь, вроде бы, причинно-следственные связи известны и цикличность и тенденция за довольно длительный промежуток времени наблюдений установлены, а не получается. Единственно, что с уверенностью можно предсказать, так это то, что летом будет теплей, чем зимой, и возможно даже, чем весной и осенью. И, что это повторится, и через год и через два и будет всегда. Так может начать с крупных сезонов «годичных циклов»? Ведь в достоверности таких предсказаний, даже синоптики не ошибаются. И, я попытался составить такую корреляционную схему.

1

Рис. 72. Схема попытки сопоставления истории развития земной коры, с условными метагалактическими и галактическими («сезоны») годами

Для этого на временную шкалу нанес основные события, определяющие границы самых крупных подразделений стратиграфической шкалы – эонов и эр (рис. 72), которые проявились в интенсивности тектогенеза, в его максимальных фазах и в фазах наибольшей стабилизации (затухания). Первые характеризуются формированием глубинных разломов-рифтов, вторые – Пангей с их интенсивной гранитизацией и складчатостью. Правда, выделенный мной рубеж тектонической активизации между PR2 и PR3, не столь ярко проявился как другие, да и предшествующая ему «Пангея-Родиния» была недозрелой. Но всё же, характерные проявления рубежных событий такого ранга, как активный рифтинг с частичной перестройкой структурного плана, консолидация континентальных масс, сопровождаемых гранитизацией и складчатостью, обосновывают правомерность отнесения этого рубежа к наиболее высокоранговым. Отсутствие установленных ледниковых отложений в интервале 2-1 млрд. лет, возможно связано с мощнейшим периодом тектогенеза (1,7-1,2 млрд. лет), в результате чего похолодание проявилось в иной форме?

Далее, в верхней части схемы построил условную кривую, отображающую условную интенсивность тектогенеза (max-min). Вырисовалась наиболее крупная повторяемость событий - 0,84-0,86 млрд. лет, которую я сопоставил с условным метагалактическим годом т.к. следующим по рангу, является уже галактический год, расчётной продолжительностью всего 210 млн. лет (хотя приводятся вычисления и в 190-200 млн. лет. Полагаю, что и те и другие вычисления допустимы. Известно, что движение Земли в поле притяжения Солнца возмущённое, с периодически меняющимся модулем возмущённого орбитального движения, приводящего к изменению продолжительности обращения Земли вокруг Солнца. Подобное происходит и с орбитальным движением Солнечной системы вокруг центра Галактики).

Поэтому далее, я разделил условный метагалактический год на четыре равные части (по 210-215 млн. лет) и, исходя из логики процесса, что любой год, как событийное понятие, начинается с интенсификации определяющего процесса – «весна», достигает максимума в перигалактии – «лето», далее постепенно идёт на спад – «осень» с минимальной активностью в апогалактии – «зима». Следуя этой логической схеме, я «осложнил» волновую кривую интенсивности тектонических процессов, волнами меньшей интенсивности (флуктуациями), отражающими влияние годовых галактических орбитальных циклов на метагалактическую тенденцию. То есть, отобразил изменение уже результирующей взаимодействия гравитационных полей разноранговых систем.

Далее, исходя из теоретического посыла, что тектоническая активность возрастает при ускорении угловой скорости вращения Земли и выпрямлении её оси по отношению к плоскости эклиптики, я поместил эпохи оледенений в гребни волн, допуская их одновременность.

На волновой кривой для фанерозоя, показал временное положение основных тектонических событий этого этапа. К сожалению, не удалось отобразить вариации процесса гранитизации, сопровождающей эволюцию земной коры, как и тектогенез, практически с момента аккреции планеты и до наших дней. Несомненно, гранитизация является индикаторным показателем особенностей развития земной коры. Ведь процесс гранитизации, по сути, заключается в развитии кварца и плагиоклаза, при резко подчинённом количестве КПШ, преимущественно по плоскостям сланцеватости в результате проникновения сквозь микротрещины кристаллических пород трансмагматических флюидов, тесно связанных с эволюционными процессами глубинных частей литосферы. А синкинематическая гранитизация напрямую связана с характером тектогенеза. Но, к великому сожалению, я не располагаю достаточным объёмом сводных данных, чтобы выстроить характеристическую кривую протекания этого процесса в истории развития земной коры.

Теперь объясню, почему я не ввожу в сопоставление, выделенные Ю.Н. Авсюком (рис. 54) приливные циклы, связанные с приближением или удалением Луны к Земле, хотя их продолжительность составляет те же 200-250 млн. лет. Дело в том, что продолжительность этих циклов рассчитана, исходя из теоретического посыла: «Оледенения приурочены к времени наибольшего сближения Луны и Земли, и этим закрепляют схему эволюции этого процесса на абсолютной шкале геологического времени», - констатирует Ю. Н. Авсюк, ссылаясь на Стейси (1972). В качестве опорных были приняты три эпохи оледенения, проявившиеся в фанерозое (рис. 54), т.е. привязанными к геохронологической шкале оказались всего лишь два цикла: один, продолжительностью 170 млн. лет, второй - 270 млн. лет (если считать по началу оледенения в северном полушарии, а не по его максимуму, что было бы логичней) и 240 млн. лет (по началу оледенения в южном полушарии). Это по приведённой схеме. Но в текстовой части он приводит «переход от альгонка к кембрию, от карбона к перми и четвертичный переход» (Авсюк, 1996). Первый рубеж – это Варангское оледенение (0,6-0,57 млрд. лет) и его временные аналоги, а это не рубеж Сm и О (так в схеме), поэтому за его максимум необходимо принять 585 млн. лет. Эпоха оледенения от карбона к перми происходила в интервале 340 - 260 млн. лет, достигая максимума в 290 млн. лет и четвертичное оледенение примем в максимуме - 1 млн. лет. Получаем соответственно 295 млн. лет и 289 млн. лет соответственно. И выходит, что в варианте схемы продолжительность цикла разниться чуть ли не в половину, а во втором, хоть продолжительность циклов и близка, не учтена эпоха (?) оледенения рубежа О - Д (460 - 410 млн. лет). Вполне вероятней допущение, что эти циклы имеют меньшую продолжительность и влияют на периодизацию событий внутри самих эпох оледенений. Ведь даже предполагаемая Ю. Н. Авсюком связь этих циклов с инверсией магнитного поля Земли, при столь значительной продолжительности цикла, сомнительна, ведь инверсии магнитного поля куда более короткопериодичны. В любом случае, без точного астрофизического расчёта периодичности этого явления, вводить его в какие-либо сопоставления нельзя.

Теперь объясню, почему метагалактический год у меня «условный». Дело в том, что метагалактический год принят (рассчитан?) продолжительностью 1,3 млрд. лет (рис. 55). И если это действительно так, то все мои сопоставления простое раскладывание пасьянса. Но полагаю всё же, что это не так. Возможно, что это связано с другим длиннопериодичным астрономическим явлением. Но ведь четыре реально зафиксированных этапа, примерно одной продолжительности, с одинаковой тенденцией порубежных событий (хотя рубеж PR2 и PR3 не столь радикален, как другие) в геологической летописи Земли, маловероятны как простое совпадение или, как результат исключительно внутреннего саморазвития планеты.

Нет, на мой взгляд, и достаточных оснований сопоставлять их со скачкообразной сменой параметров солнечной орбиты в Галактике (Баренбаум, 1991) в результате гравитационных взаимодействий Солнца с массивными звёздными облаками, поскольку их периодичность (как и приливных циклов) рассчитана привязкой к наиболее ярким рубежам геологической летописи, а не наоборот. Более того, А. А. Баренбаум (2002) историю геологического развития Земли формулирует следующим образом: «Согласно галоцентрической парадигме, Солнце при своём движении в галактике, время от времени пересекает спиральные ветви и струйные потоки нашей Звёздной системы. Всякий раз в эти эпохи Земля подвергается интенсивным бомбардировкам галактическими кометами. Поэтому, все важнейшие события прошлого Земли, положенные в основу рубрикации границ стратиграфической шкалы, отражают не только отдельные этапы собственного эндогенного развития, но и служат индикаторами квазипериодического падения на нашу планету крупных космических тел». Но далее об эндогенной составляющей уже не упоминается и резюмируется, что: «Современная стратиграфическая шкала по существу представляет собой эмпирическую классификацию реакции подсистем Земли на такие падения (вплоть до границ ярусов фанерозоя)». Выходит, что геологическая летопись, является лишь отражением циклического катастрофизма. Согласиться с таким подходом, значит пойти против натуры, т.к. все рубежные отложения, при столь интенсивных бомбардировках, представляли бы горизонты астроблем, чего в действительности не наблюдается. Несомненно, и спиральные потоки, и струйные рукава пересекались с Землёй, но благодаря нашей атмосфере (а на ранних этапах развития, по расчётам академика О. Г. Сорохтина (2004), она была более плотной) космические тела достигали поверхности планеты, главным образом, в виде «магнитных монополей» (как сверхмассивных, так и сверхлёгких частиц, обладающих магнитным зарядом и прозрачных, в обычных условиях, по отношению к барионному веществу). Ведь подавляющее большинство кольцевых структур Земли неимпактного происхождения, как например, знаменитая структура Ришат (рис.73).

1

Рис.73. Структура Ришат. Мавритания

Реактивными же, на массированные бомбардировки из космоса, оказывались только биосфера и хемогенное осадконакопление, т.к. «запаздывание реакции тектоносферы на миллионы, а гидросферы на десятки миллионов лет» (Бараненбаум, 2002) - попросту не поддаётся осмыслению. А «связь этих событий с эпохами оледенений» (Бараненбаум, 2002), когда по нескольку десятков миллионов лет Земля не видела Солнца!? Так, почему же оно сейчас так ярко светит на небосводе гигантского Антарктического щита? И главное, - такая позиция соподчиняет собственное, эволюционное развитие Земли, его диалектику, случайностям, а не наоборот. И в этой связи считаю необходимым обратить внимание на такое феноменологическое явление, как магнитные монополи - катализатор холодного синтеза и распада (трансмутации) атомных ядер химических элементов (по сути природная алхимия). Решение этого фундаментального вопроса теоретической физики (монополь Дирака, модель Хоофта - Полякова), несомненно связано с нерешёнными пока проблемами геохимического баланса в земной коре, такими, как появление гигантского количества свободной воды на планете; высокого содержания радиоактивных элементов (U и Th) в верхней коре; повышенной намагниченностью нижней коры; а также с инверсией магнитного поля Земли и многими другими, не нашедшими на сегодняшний день удовлетворительного решения. Способность магнитных монополей, при определённых условиях концентрации в веществе, менять направление связей в атомных ядрах, приводит к процессам трансмутации этих ядер. Синтез ядер происходит до зоны их устойчивости - законченности строения их оболочек, обусловленных определённым соотношением количества протонов и нейтронов (магические числа) в изотопах H, He, O, Ca, Sb, Au…? А способность магнитных монополей (в силу тех же их особенностей) менять структуру связей на молекулярном уровне, вполне может объяснить, например, причину роста размерности золота в россыпях. И есть довольно веское основание полагать, что одно из условий концентрации этих частиц, связано с наличием тяжелой воды, повышенное содержание которой, установлено именно в ледниках.

Итак, введя в сопоставление периодичность равную по продолжительности галогоду в качестве сезонов условного метагалактического года, я этим и ограничился, т.к. уже на этом уровне сопоставления проявляется натянутость корреляций. В этом меня убеждают и результаты работ, проведённые в этом направлении многими исследователями – несравненно более глубокие и детальные, с привлечением колоссального по объёму фактологического материала, нежели моя схемка. Смущает лишь сама методика, по которой они проводятся. Например, коллектив сотрудников НГ Карельского НЦ РАН в предполагаемой ими шкале геологического времени (Куликова и другие, 2005), с принятой продолжительностью галогода в 215 млн. лет, проводят корреляцию с подразделениями «Общей стратиграфической шкалы», а не наоборот! У «Общей стратиграфической шкалы» - слабое ранжирование, особенно для ранних этапов, зачастую не совпадающее с подразделениями местных и региональных шкал по объёму, порой явно недостаточной хронологической обоснованностью порубежных событий. Эта методика напоминает принцип заполнения «пустых клеточек» периодической системы химических элементов. Но если у Д. И. Менделеева был единый критерий – атомный вес элемента, то в данном подходе на реальную последовательность геологических образований, с крайне неравномерно «разбросанными» в этом массиве (в реальности, а не на схеме) изотопными датировками (порой противоречивыми, неоднозначно интерпретируемыми и т.д.) – «одевают» довольно высокоточную, детерминированную периодичность астрономических событий. И неизбежное, при таком подходе, использование метода интерполяций и корректировки допусков, делает решающим влияние субъективного фактора. И если крупные геохроны, с продолжительностью порубежных событий в десятки миллионов лет, ещё как-то коррелируются с точными астрономическими данными, то более низкоранговые подразделения порой попадают «не туда».

И хотя, я тоже убеждённый сторонник существования качественной связи между этими событиями, но современное состояние обоснованности геохронологических рубежей не даёт возможности объективного сопоставления (банк абсолютных датировок этого не позволяет). Геохронология наиболее слабое звено наук о Земле. Яркий пример тому – четвертичный период – наиболее расчленённый, с наиболее полными, не успевшими «перевариться в котле геологической истории», разрезами (особенно лёссовыми). Его общая хроностратиграфическая шкала, построенная в середине прошлого века (в основном методом интерполяций) выглядела монументально, пока не появилась физическая возможность многочисленных абсолютных датировок, «омолодивших» и продолжающих «омолаживать» одно событие за другим. С какими уж тут астрономическими явлениями можно сопоставлять его подразделения!? Хотя цикличность некоторых из них, например, прецессии земной оси в 25800 лет, близка им по продолжительности. Её связь с конкретными геологическими событиями пока только констатируется. По крайней мере, мне неизвестна ни одна удачная попытка увязать это событие с конкретной стратиграфической шкалой. Корреляция местных и региональных шкал, как с общей, так и между собой, осуществляется по-прежнему «корректировкой допусков и интерполяцией» порубежных событий, имеющих зачастую различное наполнение выделяемых подразделений. А как быть в такой ситуации с корреляцией исторических событий с геологическими, связь которых так же очевидна (геология не может быть «вещью в себе» и должна «увязываться» с другими, не менее естественными науками)? Как быть со скифами, ездившими по льду Керченского пролива почти круглый год? Неужели они жили в эпоху днепровского оледенения? А древние греки времён Одиссея, плававшие вдоль Ойкумены по реке Океан – предледниковому потоку максимального четвертичного оледенения, т.е. около 600 тыс. лет назад, за 200 тыс. лет до появления в Европе первых неандертальцев? Так, может быть права Библия? И Бог создал Землю примерно 6000 лет назад? И ведь, что характерно – почти всегда, когда мы приводим какие-либо временные интервалы любых событий, предваряем их причастием «примерно». «Примерно» делим на «примерно» получаем «примерный» результат, который сопоставляем с «примерными» итогами…. И сложившаяся ситуация не изменится до тех пор, пока наука не найдёт способа массово и достоверно датировать разнородные объекты.

А на сегодняшний день необходимо признать к великому сожалению (правда не знаю, имею ли я моральное право и достаточную компетенцию на подобное обобщение), что хронологическая охарактеризованность «Основного геологического разреза» не даёт возможности объективных сопоставлений с иными событиями окружающего нас мира. Вот в чём одна из главных причин неудач и разочарований на этом пути. Но вряд ли это остановит работу мысли и я только «за» - сам грешен. Смущает лишь излишняя абсолютизация и категоричность преждевременных обобщений. «Надо уметь сознавать своё незнание» Гогель Ж., (1969.) А лично я сам после этой попытки пополню лагерь тех, кто потерял интерес (надолго ли?) к данной проблеме.

Вот такие «соображения и гипотезы» могут рождаться в «разгорячённой» ледниковой моделью, голове. Насколько это удалось и заинтересует ли кого-нибудь – не знаю. Поэтому – вместо заключения: «Хромой, идущий верной дорогой, обгоняет седока, скачущего не туда»: сказал кто-то из Бэконов, по-моему, Роджер. Только вот дорога эта не имеет конца….

Сусликов Вячеслав Николаевич
10. 07. 2010

Продолжение: смотрите - часть 3

Логотип

Облако тэгов

Случайное фото

chr2