| ||
УДК 551.242.5 056 | ||
Институт комплексного анализа региональных проблем
ДВО РАН
|
Многовековый опыт исследования
геологического строения и геологической истории
континентов, остается незыблемым фундаментом
геологических знаний. Академик Ю.А.Косыгин (1988) Угасание гипотезы тектоники плит. Прошло 40 лет с момента появления американской геофизической гипотезы тектоники плит и ее быстрого (4 года) и широкого распространения в США и странах англоязычного мира [Белоусов, 1975; Жирнов, 2009]. В геологических кругах СССР она не получила признания, но широко публиковалась и обсуждалась, и даже приобрела некоторых активных ее почитателей и последователей. В настоящее время эта гипотеза пользуется широкой популярностью в геологических учреждениях Российской Академии наук. Во многих из них, в т.ч. и в редакциях геологических журналов, эта концепция приобрела статус официальной господствующей парадигмы и стала рассматриваться как наиболее верная и всеобъемлющая теория. Тем не менее, критика данной гипотезы со стороны российских геологов все более нарастает и все более очевидными становятся ее изначально ошибочные, умозрительные, положения, не согласующиеся с реальными фактами [Белоусов, 1975; 1989; Васильев, 1988; Васильев и Советникова, 2008; Жирнов, 2008; Жуланова, 2008; Косыгин, 1988; Кэрри, 1991; Фролов, 2004 и др.]. Однако господствующее положение ее сторонников в руководстве академических институтов и научных журналов позволяет не допускать к публикациям противоположные данные и представления или не замечать их в случаях опубликования. Как отмечает В.Т. Фролов, гипотеза тектоники плит в геологическом плане «откровенно слаба, методологически беспомощна и ...неконкурентна с более ранними и новыми разработками... российских геологов. Чем больше обнаруживается несоответствий тектоники литосферных плит геологическим фактам и геологической истории земной коры, тем настойчивее приверженцы насаждают ее, пользуясь и недозволенными приемами - запретительством и цензурой» [Фролов, 2004, с. 6]. В настоящее время появились геологические концепции, которые на реальном фактическом материале, позволяют дать реальное представление о геологическом развитии планетарных геологических структур Земли, континентов и «океанов» [Белоусов, 1989; Васильев, 1988; Васильев и Советникова, 2008; Жирнов, 2005; 2009; Жуланова, 2008; Летников, 2006 и др.], не прибегая к помощи не научных, умозрительных предположений гипотезы мобилизма. Однако следовало бы, хотя бы коротко упомянуть надуманные, мифические основы тектоники плит. Дело в том, что американские геофизики-сейсмологи, исследовавшие геологическое строение земной коры дна океанов (мезозойско-кайнозойского времени образования), не знали геологической истории не только континентов, но и истории развития коры в днище океанов, и при попытке как-то объяснить обнаруженные геологические факты прибегли к ряду придуманных процессов механического плана. Придуманные процессы оказались в резком несоответствии с фактами геологического развития земной коры разных типов. Кроме того, они придали океаническим процессам образования земной коры неправомерно большое, решающее, значение. В результате получилось все «шиворот-навыворот», т.е. активными структурами у них оказались не континенты, а океаны, а пассивными - континенты. Это было очевидным большим заблуждением, вполне понятным любому не предубежденному геологу.
Мифы мобилизма. Миф первый - о спрединге-раздвиге. Согласно первому
предположению тектоники плит образование земной коры на дне океанов
происходит за счет «спрединга» (расширения) осевых рифтов
срединно-океанических хребтов и излияния базальтовой магмы из их дна. В
осевой части ряда подобных хребтов были установлены рифты - узкие
глубокие провалы-грабены шириной 10-
Приведенное предположение ошибочно. В юрское время по системам
вертикальных глубинных разломов, ограничивающих континенты, начались
глубокие опускания (на глубину 1-
А вот начало роста рифто-грабенов (глубоких рвов) вдоль осей некоторых
срединно-океанических хребтов началось совсем недавно - всего лишь 2-5
млн.лет назад. Это подтверждается простым расчетом. Если скорость
раздвига стенок рифта равна Однако более вероятным представляется образование рифто-грабенов и без расширения их стенок, без спрединга-раздвига, а путем обычного опускания блоков пород по ограничивающим их наклонно-вертикальным сбросам - по обычной схеме образования грабенов (рис. 1). Это наиболее характерно для Срединно-Атлантического хребта, расположенного в зоне крупного глубинного разлома, отличающегося повышенной тектонической подвижностью. Соответственно, возникший на нем хребет разбит многочисленными продольными и поперечными вертикальными разломами [Хаин и Михайлов, 1985], вдоль которых блоки пород приподняты или опущены (см. рис. 1). В частности, в основании рифта Срединно-Атлантического хребта третий слой вообще отсутствует, будучи опущенным в подстилающую верхнюю мантию. Не случайно верхняя мантия под рифтами разуплотнена (скорость продольных сейсмических волн равна 7,3-7,7 км/с) и отвечает корово-мантийной смеси [Хаин и Михайлов, 1985]. Отсутствие раздвига океанического рифта подтверждено специальными измерениями. В течение двух лет проводились наблюдения за стенками рифта хребта Хуан де Фука: «никакого раздвига по осевой расщелине не происходило» [Хаин и Ломизе, 1995, с. 86]. Следовательно, рифты никогда не раздвигались на тысячи километров. Они возникли совсем недавно, буквально на глазах человека, и соответствуют в основном времени образования континентальных рифтов, с которыми весьма сходны (см. рис. 1). А вся толща молодых океанических базальтов на поверхности океанского дна возникла гораздо раньше, на 150-100 млн. лет (в юре-мелу), когда никаких рифтов не было. В то время происходило лишь повсеместное трещинообразование опустившейся ультрабазитовой коры и излияния на поверхность коры огромных объемов базальтовой магмы. Вертикальные трещины, как подводящие каналы магмы, сохранились в виде масштабной серии, так называемых параллельных долеритовых даек, слагающих нижнюю часть базальтового слоя океанов [Хаин и Михайлов, 1985]. Следовательно, предположение о гигантском раздвижении стенок осевых рифтов в срединно-океанических хребтах не имеет никакого геологического обоснования.
Миф второй - о субдукции. Термин «субдукция» означает процесс
поддвигания океанской литосферной плиты под континентальную [Зоненшайн,
1984]. Американские исследователи придумали такой процесс,
чтобы «пристроить» куда-то океанские литосферные плиты, которые якобы
раздвигались от оси срединно-океанических хребтов на тысячи километров,
в сторону континентов. Для этой цели решили использовать глубоководные
желоба (ширина 50- Предположение о субдукции также ошибочно. Такого процесса в природе нет. Во-первых, океанские плиты никогда не раздвигались как уже было сказано. Во-вторых, океанская плита плотностью 2,8-3,2 кг/см3 не может погружаться в низы верхней мантии и в нижнюю мантию с плотностью намного большей 3,6-4,6 кг/см3 [Злобин, 2006]. Это невозможно по законам физики, и тем более невозможно, так как породы внутри мантии находятся под огромным все возрастающим давлением 1000-40 000 МПа [Белоусов, 1989]. В-третьих, осадочные породы неоген-четвертичного возраста залегают внутри глубоководных желобов горизонтально, без признаков деформаций и «затаскивания» их в глубь желоба [Белоусов, 1989; Васильев, 1988]. В-четвертых, глубоководный желоб имеет не пологонаклонное залегание под континент, как это можно видеть на многих иллюстрациях зарубежных авторов, а крутое или даже вертикальное, особенно в нижней части. Такое же вертикальное залегание имеют и многие глубинные разломы в зоне перехода от континента к океану (рис. 2). Вертикальное залегание глубинных разломов и зон неоднородности в верхней мантии прослеживается, по данным сейсмотомографии до нижней мантии и глубже (рис. 3). Кроме того, восточная граница консолидированной коры Евразийского континента с океанской литосферой контролируемая в настоящее время глубоководным желобом и является постоянной вот уже 4,4 млрд. лет - с катархея (см. рис. 2). Миф третий - о горизонтальных перемещениях литосферных плит, на тысячи километров. Предположение о ведущей роли горизонтальных перемещений плит и континентов на огромные расстояния (сотни и тысячи километров) - одно из главных в гипотезе тектоники плит. В данной статье уже было показано, что ни спрединга, ни крупных горизонтальных перемещений в природе не существует. Это чисто умозрительные предположения. В качестве одного из доводов для обоснования горизонтального движения плит используется представление о наличии в верхней мантии горизонтального слоя, отличающегося пластичностью и пониженной вязкостью и названного астеносферой. По такому слою верхние литосферные плиты как бы плывут в разные стороны, в первую очередь - к континентам, к зонам субдукции. Однако давно уже доказано, что слой астеносферы не является непрерывным слоем, подстилающим литосферу [Белоусов, 1975; 1989; Васильев, 1988; Косыгин, 1988; Кэрри, 1991]. Образования пониженной вязкости (и пониженной скорости распространения продольных сейсмических волн) фактически представляют собой локальные очаги, возникающие на пути восходящих из нижней мантии высокотемпературных флюидов и преобразующие (частично расплавляющие) определенные участки верхней мантии на их пути. Они развиты под срединно-океаническими хребтами, в зоне перехода континент-океан и в других, преимущественно молодого возраста горных сооружениях и подвижных, в т.ч. рифтогенных, структурах (рис. 4). Поэтому никаких горизонтальных перемещений литосферных плит по локальным очагам повышенного плавления пород верхней мантии нет и, в принципе, быть не может.
Одним из главных доводов в защиту рассматриваемого предположения
плейт-тектонисты считают современные данные повторных геодезических
измерений, данные спутниковой лазерной интерферометрии, в т.ч. в системе
GPS. Согласно этим данным, литосферные плиты движутся в разных
направлениях со скоростью от 2-
Подобная экстраполяция - пример неправильного понимания определенных
эмпирических фактов. Геологическими наблюдениями и расчетами давно
установлено, что разные территории медленно перемещаются, в основном в
вертикальном направлении - вверх или вниз. Скорость перемещения невелика
(около 0,5- Между вертикальными и горизонтальными движениями территорий и земной коры в целом есть принципиальная генетическая разница. Вертикальные движения обусловлены радиально направленными от внешнего жидкого ядра Земли эндогенными энергетическими силами различными по знаку движений, но действующими в одном направлении в течение всей геологической истории. Они генерируют мощные выбросы газовых флюидов, периодически возникающих у внешней границы жидкого ядра, вследствие непрерывных процессов дифференциации вещества в нем [Летников, 2006]. Вертикально направленные тектонические движения в земной коре будут существовать всегда, пока будет существовать жидкое ядро планеты.
Горизонтальные движения не имеют подобного мощного источника сил. Они
возникают лишь при вертикальных эндогенных толчках, вызывающих
купольно-сводовые поднятия земной коры, при подъеме гранитоидных магм и
при крупных землетрясениях, как вспомогательные движения при
вертикальных тектонических движениях блоков пород [Кэрри, 1991]. Горизонтальные
движения, как правило, кратковременные, колебательные (знакопеременные
по вектору движения) и постоянно изменяют направление своего движения.
Наибольшая величина горизонтальных перемещений достигает 10-
Еще более наглядны в этом отношении рудные поля многих месторождений
эндогенных руд с многофазным магматизмом, как например, рудное поле
месторождения Многовершинное в Нижнем Приамурье, вблизи Охотского моря.
Здесь в конце мелового периода и палеогене (90-30 млн. лет назад)
происходили многократные внедрения интрузивных тел. Однако направления
движения расходящихся блоков территории были в каждом случае разные - то
широтные, то меридиональные, то северо-западные. Ширина возникших
зияющих трещин достигала 10- Об устойчивом по горизонтали положении окраинных территорий континентов вокруг Тихого океана на протяжении более миллиарда лет, свидетельствуют факты совмещенного положения в их пределах разновозрастных геологических комплексов пород - от архея до неоген-четвертичного времени [Белоусов, 1975; 1989; Васильев, 1988; Васильев и Советникова, 2008; Косыгин, 1988; Родников, 1979 и др.]. В частности: «мафическая кора на месте Тихого океана возникла еще в докембрии. С тех пор эта кора так и не превратилась в сиалическую, также как и сиалическая кора континентального обрамления не превратилась в мафическую. Об этом свидетельствует присутствие архейских и протерозойских сиалических пород на Камчатке и в Японии. Граница между океанской и континентальной корами была устойчивой в пространстве, начиная с протерозоя» [Васильев, 1988, с. 17]. Устанавливаемые в настоящее время точными методами микросмещения территорий (и всей планеты в целом) представляют собой не более как процесс вибрации или дрожания геоблоков на границе с разломами вследствие как космических факторов (неравномерное притяжение Земли Луной, Солнцем), так и вследствие поднятий и опусканий территорий за счет направленных снизу из мантии эндогенных сил.
Планета Земля находится в непрерывном колебательном состоянии. Ось ее,
выходящая на полюсах, движется (помимо суточного вращения вокруг своей
оси) в пространстве еще и по круговой линии, со временем оборота 26 тыс.
лет, что именуется прецессией. Одновременно планета находится в
ежесуточном колебательном движении (нутация) за счет притяжения Солнца и
Луны, что вызывает приливы-отливы в океанах и микроперемещения блоков
пород (плит) и континентов. Северный конец оси планеты постоянно
отклоняется в стороны (колеблется) в круге диаметром Таким образом, предполагать крупные горизонтальные перемещения плит (геоблоков), на основе экстраполяции современных данных о мелких колебаниях плит в далекое прошлое - неправомерно и неверно. Это серьезная ошибка мобилистов. К такому мнению склоняются и некоторые ведущие сторонники тектоники плит: «не следует преувеличивать масштабы относительного перемещения литосферных плит...следует отдать предпочтение «глобальному фиксизму»...перед «глобальным мобилизмом», допускающим хаотическое блуждание литосферных плит по поверхности Земли» [Хаин, 2007, с. 327]. Миф четвертый - о конвекционных течениях вещества в мантии как генераторе крупных горизонтальных перемещений плит и нисходящих «затягивающих» сил. Предположение о конвекции и конвекционных ячейках в мантии Земли было привлечено в качестве движущей силы, вызывающей движение литосферных плит по горизонтали, а затем - для продвижения («затаскивания») их в глубину мантии. В настоящее время оно широко используется многими исследователями [Барышев, 2004; Гончаров, 1993; Зоненшайн, 1984 и др.], особенно иностранными. Согласно положениям физики конвекция это перемещение (перемешивание) жидкостей или газов в каком-нибудь объеме вследствие разностей их температуры, плотности или химического состава. В твердой среде конвекция невозможна. Земля представляет собой, как известно, твердое тело, за исключением жидкого внешнего ядра и некоторых локальных очагов частичного плавления пород в верхней мантии. Следовательно, конвекция в земной коре и твердой мантии Земли невозможна. Существуют лишь отдельные вертикальные направления в мантии, обусловленные системами сближенных вертикальных глубинных разломов в земной коре и связанных с ними на глубине зон повышенной проницаемости в мантии, по которым осуществляется повышенный поток тепла из глубин Земли. Такой поток тепла вызывает в т.ч., как уже было сказано, появление локальных очагов повышенного разогрева в верхней мантии (очаги астеносферы). Восходящие горячие флюиды никаких горизонтальных перемещений в астеносфере не вызывают. Их продвижение возможно только по тектонически ослабленным путям в мантии и земной коре в строго определенном вертикальном направлении. В случаях более высокой концентрации энергоемких флюидов в определенных подэкранных участках коры и мантии, они способны лишь вызывать (при разрядке тектонических напряжений) мощные вертикальные толчки в земной коре - землетрясения или (в случае созревания в земной коре и астеносфере магматогенных очагов) мощные излияния магм через вертикальные, как правило, каналы доставки магм. Движение флюидов в боковые стороны (в твердые породы) от вертикального канала циркуляции физически невозможно - оно предопределено продвижением только по пути наименьшего сопротивления, т.е. вертикально вверх. Следовательно, восходящие эндогенные флюиды не способны быть энергетическим источником горизонтального движения литосферных плит: «ячеистая мантийная конвекция несовместима с процессами вулканизма на границах плит» [Жуланова, 2008, с. 310]. Представление о ячеистой конвекции в мантии базируется и на ряде других ошибочных допущений. К ним относится и допущение о наличии зон субдукции на границах континентов как зон погружения в мантию верхних литосферных плит, и допущение о возможности нисходящих (с поверхности в мантию) конвекционных потоков вещества и целых твердых плит. Данные допущения невозможны с физической точки зрения, поскольку невозможно погружение в твердую, высокоплотную мантию, с могучим выталкивающим все и вся давлением (тысячи мегапаскалей) никакого менее плотного вещества, да еще при обычном атмосферном давлении 0,1 МПа. Представление о ячеистой конвекции обосновывается математической моделью деформаций слоистой толщи на разных стадиях конвективного процесса [Гончаров, 1993; Барышев, 2004]. Математическая модель построена исходя из действия так называемого «фундаментального закона непрерывности геологической сплошной среды» [Гончаров, 1993]. Согласно этому «закону», в сплошной геологической (твердой) среде неизбежно возникают два восходящих потока и два компенсирующих их нисходящих потока вещества, на чем и основывается объяснение появления ячеистой конвекции в мантии. Однако автор не учитывает несколько природных и физических факторов, что низводит этот «фундаментальный» закон в простой набор слов, не имеющий реального содержания. Во-первых, геологических сплошных сред в природе не существует. Любая площадь всегда разбита серией разломов или зон повышенной трещиноватости. Поэтому построенная математическая модель восходящих и нисходящих потоков вещества в земной коре и мантии не отвечает условиям тектонического строения реальной природной среды и, следовательно, ошибочна. Во-вторых, нисходящих потоков вещества с поверхности в кору и мантию не может быть по физическим причинам, о чем уже говорилось. Реальная тектоника. Движение эндогенных флюидов происходит всегда в силу высокого градиента давлений и температур у границы внешнего ядра Земли и земной коры, только вертикально вверх и только по радиальным каналам повышенной проницаемости мантии и земной коры - по глубинным разломам и их продолжении в мантии [Белоусов, 1975; 1989; Жирнов, 2005; Летников, 2006; Хаин, 1964]. Об этом свидетельствуют геологические карты всех территорий и всех времен. При этом многие крупные глубинные разломы проявлялись, в тектоно-магматогенном отношении на протяжении многих миллиардов лет, будучи заполненными на разных отрезках длины пространственно сближенными магматическими и рудными продуктами различного возраста. Примерами являются и Урал, и крупные тектоно-магматогенные структуры Казахстана, Сибири, Дальнего Востока и других континентов Земли. Некоторые из них приведены на рисунках 1-4. Таким образом, все основные постулаты гипотезы тектоники плит надуманные, умозрительные, не имеющие ничего общего с реальной действительностью. Иначе и быть не могло, если учесть, что разработкой гипотезы занимались не геологи, а сам процесс разработки был скоропалительным (3-5 лет) и выполнен на ограниченном природном материале - по геологии дна океанов. Вероятно, сыграла роль и острая политическая конъюнктура того времени - срочно создать что-то грандиозное, чтобы противопоставить оглушительному историческому успеху советской науки и техники в связи с запуском первого человека в космос [Жирнов, 2007]. Несмотря на указанные сложности, прогресс геологической науки продолжается, в т.ч. и с учетом фактических данных по геологии дна океанов, полученных сторонниками тектоники плит. Теперь стало достаточно ясно, что континенты и «океаны» - это планетарные геологические структуры, разного состава и строения, развивающиеся автономно с начала геологической истории планеты. Все наработки геосинклинально-платформенной теории развития континентов реальны, основаны на огромном эмпирическом опыте многих поколений геологов и геофизиков всего мира и составляют золотой фонд геологической науки. Фактические данные концепции тектоники плит по геологии дна океанов - крупнейшей геологической структуры Земли, являются важным и существенным дополнением геологической науки. Автор благодарен О.М. Меньшиковой за помощь в подготовке рисунков.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Барышев А.Н. Субдукция и проблемы ее палеореконструкций // Отечественная геология. 2004. № 2. С. 50-62. 2. Белоусов В.В. Основы геотектоники. - М.: Недра, 1975. 3. Белоусов В.В. Основы геотектоники. - М.: Недра, 1989. 4. Васильев Б.И. Основные черты геологического строения северо-западной части Тихого океана. - Владивосток, 1988. 5. Васильев Б.И., Советникова Л.Н. Геологическое развитие северо-западной части Тихого океана // Отечественная геология. 2008. № 6. С. 99-104. 6. Гаврилов В.П. Общая и региональная геотектоника. - М: Недра, 1986. 7. Гончаров М.А. Компенсационная организация тектонического течения и структур парагенеза // Геотектоника. 1993. №4. С. 19-29. 8. Жирнов A.M. Глобальная космогеотектоника Земли // Тектоника земной коры и мантии. Тектонические закономерности размещения полезных ископаемых / Мат-лы XXXVIII Тектонического совещания. Т. 1. - М.: ГЕОС, 2005. С. 238-240. 9. Жирнов A.M. Смена научных парадигм в геологии как фактор прогресса и регресса // Отечественная геология. 2007. № 6. С. 74-80. 10. Жирнов A.M. Новая концепция образования континентов и крупных месторождений металлов и углеводородов по их окраинам // Высокие технологии, фундаментальные исследования, образование / Сб. трудов. Т. 2. - С-Пб, 2009. С. 174-176. 11. Жуланова И.Л. Геосинергетика: ограничения на геодинамические реконструкции, перспективы // Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики. Мат-лы XLI тектонического совещания. Т. 1. - М.: ГЕОС, 2008. С. 308-312. 12. Злобин Т.К. Физика Земли. - Южно-Сахалинск, 2006. 13. Зоненшайн Л.П. Тектоника плит и минеральные ресурсы. - М.: Знание, 1984. 14. Косыгин Ю.А. Тектоника. - М.: Недра, 1988. 15. Куликов К.А. Вращение Земли. - М.: Недра, 1985. 16. Кэрри У. В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной. - М.: Мир, 1991. 17. Летников Ф.А. Флюидный режим эндогенных процессов и проблемы рудогенеза // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 12. С. 1296-1307. 18. Михалев Ю.М. Кризис новой глобальной тектоники // Отечественная геология. 2005. № 2. С. 81-87. 19. Родников А.Г. Островные дуги западной части Тихого океана. - М.: Наука, 1979. 20. Пущаровский Ю.М. Тектоника Земли. Избранные труды. Т. 1. - М.: Наука, 2005. 21. Титов В.И. О роли планетарных поясов глубинных разломов Земли в размещении нефтегазоносных провинций // Отечественная геология. 1998. № 5. С. 5-6. 22. Фролов В.Т. Наука геология: философский анализ». - Воронеж, 2004. 23. Хаин В.Е. Общая геотектоника. - М.: Недра, 1964. 24. Хаин В.Е. Главные противоречия современной геотектоники и геодинамики и возможные пути их преодоления // Фундаментальные проблемы геотектоники. Мат-лы XL тектонического совещания. Т. II. - М.: Геос, 2007. С. 324-329. 25. Хаин В.Е., Михайлов А.Е. Общая геотектоника. - М.: Недра, 1985. 26. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995.
27.
Черкасов Р.Ф.
Большая жизнь в геологии (к 95-летию Льва Исааковича Красного) //
Тихоокеанская геология.
2006. №2. С.
91-97. 28. Van der Hilst R.D., Engdahl E.R., Spakman W. Tomographic inversion of P and pP data for aspherical mantle structure below the northwest Pacific region // Geophys. Journal International. Vol. 115. 1993. Pp. 264-302.
|
Ссылка на статью:
Жирнов А.М. Мифы мобилизма и реальная тектоника // Отечественная геология. 2011. № 2. С. 87-94.
|