Природа земли и жизни - Вадим Голубев

Рис. 8. Тектонофизический разрез через Тихий океан

по прерывистой линии Японское море … Гавайский хребет … Кордильеры

1 – океан, 2 – земная кора, 3 – литосфера, 4 – астеносфера.

Обозначения разломных зон как на рис. 5.

Повороты подразумеваются и более крупными округлыми морфоструктурами, которые вписываются в угловатые континентальные и океанические платформы. Малый уклон основания платформ, заметный на материках только на протяжении тысяч километров по азимутальному (географическому) несогласию, выказывает направление доминирующего бокового давления на поворачивающуюся платформу. Поступательно-возвратные повороты платформ и блоков выступают в качестве разгрузочных для поворотов плит и представляют непосредственную силу тектогенеза во всех его видах.

Проступает первичность деформации сдвига (поворота) относительно деформаций сжатия, растяжения, кручения, изгиба и наряду с взаимосвязанностью горизонтальных и вертикальных движений земной коры. Циклическая смена типа деформаций при микроколебаниях скорости вращения Земли и подвижки всего ансамбля блоков коры обеспечивают цикличность тектонического развития, начиная с активизации сети планетарной трещиноватости (табл. 2). Тем самым формируется и поддерживается объемная структура геодинамической матрицы, в том числе мантийной конвекции. То же самое относится к динамике атмосферы, но гораздо более чуткой и подвижной.

Колебания скорости вращения и пульсации Земли разного ранга с разной силой и глубиной обновляют сеть планетарной трещиноватости, сохраняя ее постоянство. Старые разломы, залеченные магмой и минеральными растворами, активизируются и пробиваются наверх через наслоенные осадочные и вулканические толщи, вплоть до дневной поверхности. Одновременно навстречу им на поверхности образуются и циклически заглубляются молодые разломы, о чем свидетельствуют бескорневые нарушения в океанических осадках. Большинство из них возникает над древними разломами кристаллического фундамента и литифицированного осадочного чехла.

Таблица 2. Основные типы разломов при инверсиях скорости вращения Земли

Сеть планетарной трещиноватости обновляется в результате разрывной разгрузки упругих ротационных напряжений, накопленных в коре и литосфере в целом. Разгрузка дозируется реологическими свойствами структурно-вещественных уровней (слоев) литосферы, причем критическая нагрузка их напряжений соотносится с рангом (глубиной) разломов. Разномасштабная разгрузка напряжений выражается в смещениях блоков коры, соразмерных ранжированным ячейкам постоянной сети трещиноватости.

Но уже в нижней коре вследствие постоянных мощных литостатических нагрузок начинают преобладать пластические деформации, что воплощается в микроповоротах блоков с формированием овоидов фундамента платформ. Только при импульсном превышении упругими напряжениями предела текучести коры неприметный крип переходит в разрывные землетрясения с обновлением рельефа и сети трещиноватости.

Сеть планетарной трещиноватости поддерживается как неровным вращением Земли, так и собственно небесной механикой, которая расписывает перемещение векторов затменных лунно-солнечных гравитомагнитных воздействий по сети разломов. Затмения вызывают разгрузку накопленных ротационных напряжений в геодинамических узлах и зонах, что рассматривается в главе, посвященной механике землетрясений.

Тектонические напряжения в основном накапливаются в узлах подвижных зон между структурно-вещественными неоднородностями коры и литосферы, контрастные контуры которых и камуфлируют правильную геометрию сети. Особенности сети разломов каждого из континентов и океанов, олицетворяемые динамичным горным рельефом, характеризуют плитные неоднородности литосферы и запечатлели специфичность рисунка их кайнозойских напряжений, сопровождавших повороты каждой из них.

Парадигмы геотектоники

Регулярность сети планетарной трещиноватости не согласуется с перемещениями литосферных плит и континентов, как и оси вращения Земли. Но постоянство присуще только геометрии сети, неоднородной по активности в пространстве и времени, что подчеркивается наличием и цикличностью развития рифтовых зон и подвижных поясов. Укоренившиеся горные пояса разделяют континенты и океаны на платформы, тоже взаимно фиксированные. Крупноблоковая делимость литосферы есть знаковая черта континентов и океанов, причем их геоблоки по размерам и геометрии мало отличаются.

Связь структуры земной коры с планетарной трещиноватостью согласуется с теорией ротационной геотектоники, которая зародилась в начале ХХ века и развивалась с 60–70-х годов Б. Л. Личковым, М. В. Стовасом и А. В. Долицким. Ротационная геотектоника не стала полноценной теорией, что естественно для многофакторной геодинамики, но заостряет внимание на космогенных факторах тектогенеза, из которых и произошли основные тектонические теории, даже если уже забыты исходные постулаты и факторы.

Первой была теория контракции, созданная в середине XIX века Э. де Бомоном в связи с космогонической теорией Канта-Лапласа. Теория исходила из расплавленного состояния Протоземли, ее постепенного охлаждения и сжатия с короблением земной коры. Теория развита Э. Зюссом и Г. Штилле и долго властвовала в умах геологов.

Но на рубеже XX века А. Ротплетцем была выдвинута идея пульсирующей Земли, исходившая из распада радиоактивных элементов, открытого в то время. Из этой идеи произошла теория пульсационного сжатия Земли, которая развивалась В. А. Обручевым и М. А. Усовым, объяснявшим тектогенез попеременным выделением тепловой энергии и гравитационным уплотнением. Пульсации Земли превзошли контракцию в объяснении циклического развития горных поясов и равнинных платформ, которые были описаны в конце XIX века и положили начало геосинклинально-платформенной теории. Она почти на целый век удовлетворила практические потребности континентальной геологии.

Для обоснования геосинклинально-платформенной теории была привлечена идея глубинной дифференциации вещества в виде ундационной теории Ван Беммелена и радиомиграционной теории В. В. Белоусова. Они вывели в первопричину тектогенеза гравитационную и тепловую энергии, и ведущими признавались вертикальные движения земной коры с ее поступательной базификацией на месте будущих океанов. Всё это сделало фиксизм синонимом геосинклинально-платформенной теории, а игнорирование горизонтальных движений, наглядных по сдвигам геоструктур, в итоге погубило ее.

Параллельно с теорией пульсационного сжатия была разработана теория пульсационного расширения Земли. Эта теория во второй половине XX века завоевала популярность благодаря появившейся в то время теории расширяющейся Вселенной и теоретическим работам С. У. Кери и Е. Е. Милановского. Теория расширяющейся Земли по-своему трактовала образование океанов, но тоже за счет базификации земной коры.

Эта теория стала альтернативой теории дрейфа континентов, описанного в начале XX века А. Вегенером и объяснявшегося сдвигом коры относительно вязкой мантии при вращении Земли. Мобилизм, исходивший из непостоянства расположения океанов, как бы возобновил первогеологический спор плутонистов и нептунистов о первичности земли или воды (главенстве магматических или седиментационных процессов), который перешел в плоскость тектоники континентов и океанов. Контракционное воззрение о постоянстве их пропорций нашло негаданную поддержку в мобилистской тектонике плит.

Неомобилистская теория, заложенная в 60-е годы XX века У. Дж. Морганом, сняла противоречия первоначального мобилизма, погрузив основание плавающих континентов до пластичной астеносферы. Новая глобальная тектоника, переключившая внимание с коры на литосферу и признавшая мантийную конвекцию, вскоре вытеснила застывшую в отрицании горизонтальных движений геосинклинально-платформенную теорию, тем не менее, косвенно используемую в прикладной континентальной геологии. Мобилизм стал геотектоническим базисом увязки геолого-геофизических данных по океану, обеспечив развитие океанской геологии. Открытие и глобальная корреляция полосовых магнитных аномалий обеспечили широкое признание теории литосферных плит [Планета…, 2004].

Однако блуждания литосферных плит, чем поясняются буквально все геологические процессы, предстают одним из конструктивных заблуждений наук о Земле. Сама возможность формальных палинспастических перестановок блоков литосферы проистекает из регулярности планетарной трещиноватости и геометричности рисунка тектонических напряжений, которые обладают элементами глобальной и региональной симметрии. Разгрузка ротационных напряжений посредством поворотов и вертикальных движений блоков коры предопределяет образование разновысотных геоструктур, контурам которых присущи черты геометрического подобия и зеркальной симметрии.