2.2.2. Главная геологическая закономерность

2.2.2. Главная геологическая закономерность

Земля — очень сложная термодинамическая система, состоящая из ряда геосфер (оболочек), в которых постоянно протекают физико-химические процессы и ядерные реакции, преобразующие вещество Земного шара. Наиболее изучена самая верхняя оболочка Земли, называемая земной корой. Земная кора отделяется от нижележащей мантии границей Мохоровичича. Толщина (мощность) земной коры составляет 10–15 км в океанах и до 80 км на материках. Основной особенностью земной коры является ее латеральная структурно-возрастная неоднородность (анизотропия). По этому признаку и по мощности кора Земли естественно разделена на континентальную кору и океаническую. Материковая кора состоит из трех условных слоев: осадочного, "гранитного" и "базальтового". В океанической коре "гранитный" слой, как правило, отсутствует. Кора океанов двухслойная.

Систематическое изучение земной коры началось на материках. Сведения о земной коре, вначале разрозненные, уже к концу ХІХ в. были объединены геосинклинальной теорией. Дальнейшее накопление сведений о земной коре континентов и их осмысление осуществлялось на основании геологических карт, которые к середине ХХ в. отразили всю поверхность Земного шара. Именно на геологических картах континентов была обнаружена латеральная возрастная и структурная неоднородность земной коры. Карты содержат огромную информацию о мощности коры, ее строении, породном и элементном составе, возрасте, слоистости, расположении структур в разрезе и по латерали.

Большое значение геологическим картам придавал Н. С. Шатский, отметив, что геологическая карта «… есть важнейшее эмпирическое обобщение в геологической науке». Карты не содержат индивидуальных мнений, они являются результатом работы огромной армии исследователей. Поэтому карты дают достоверную и устойчивую во времени информацию. В подтверждение своей мысли Н. С. Шатский сравнивал современные карты и созданные 100 лет назад. Современные карты оказывались лишь уточненными, но не содержали принципиальных изменений.

На картах континентов учеными были выделены сравнительно древние участки коры, так называемые щиты, в составе которых были обнаружены самые древние площади — архейские ядра щитов. Щиты континентов, в свою очередь, являются составными частями обширных зон континентов — платформ. При всем этом была обнаружена тенденция охвата ядер щитов структурами самих щитов и затем платформами с явным уменьшением возраста пород и минералов от ядер щитов по направлению к океанам. Такая картина расположения структурно-возрастных зон материковой коры закономерно привела многих ученых к мысли о растянутом во времени становлении коры континентов, к длительному ее формированию путем увеличения площадей континентов.

В разработке идеи разрастания материков принимали участие многие исследователи. Среди них Н. С. Шатский, В. И. Попов, Е. В. Павловский, В. Г. Бондарчук, Дж. Вильсон, Н. П. Семененко и др. Эту идею развивали М. С. Марков, Б. Г. Лутц, Н. П. Васильковский, А. М. Гудвин, Л. П. Свириденко и др. Согласно концепции разрастания материков земная кора континентов возникла в результате преобразования первичной симатической (лунной) коры, образовавшейся в догеологическое время. Понятие о первичной коре лунного типа, естественно, связывалось с некорректными кантовскими гипотезами образования Земного шара.

Первые участки необратимого преобразования первичной коры, в ходе протекания геосинклинальных процессов, появились на месте современных ядер архейских щитов. Затем процесс преобразования постепенно охватывал все новые площади. Преобразование коры в межъядерных зонах спаяло структуры щитов; затем к щитам поэтапно причленялись участки современных платформ, а к последним — площади геосинклинальных областей в порядке их современного возрастного деления.

Становление континентальной коры сопровождалось протеканием тектоно-магматических и термохимических процессов, характерных для геосинклинальных циклов. Поскольку геосинклинали закладывались в разное время и на различных участках, в том числе на площадях с преобразованной сиалической корой, то сочленения возрастных зон коры оказались самыми разнообразными: постепенное причленение молодых структур к старым; вклинивание молодых структур разного возраста в древние поля преобразованной коры; отторжение ранее консолидированных участков, так называемых срединных массивов. Одновременно на фоне хаотического расположения возрастных зон, в пределах платформ и подвижных геосинклинальных областей прослеживается тенденция омоложения участков коры с удалением их от ядер щитов и по мере приближения к океанам. Эта тенденция связана с миграцией геосинклиналей от центральных частей платформ к их периферии, т. е. к океанам, что хорошо согласуется с самой идеей разрастания материков и с представлением о необратимом характере развития земной коры.

При анализе становления континентальной коры была выявлена очень важная закономерность: образование структурно-возрастных зон континентальной коры происходило ускоренными темпами. Эта закономерность прослеживается при тщательном рассмотрении тектонических карт континентов. Н. С. Шатский ускоренный процесс становления материковой коры отобразил графиком (рис. 13), на котором рост платформ (составных частей континентов) представлен восходящей кривой. При анализе зависимости Шатского Р. К. Клиге аппроксимировал ее фанеройский участок квадратической функцией времени. Подтверждая эту зависимость, В. Е. Хаин с соавторами привел численные данные о глобальных скоростях роста площадей континентов, которые в байкальскую, каледонскую и киммерийскую фазу складчатости составляли соответственно 0. 05, 0.1 и 0.2 км²/год. Эти цифры подтверждают ускоренный латеральный рост континентов.

Процесс формирования континентов, ускорявшийся во времени, предопределил характер и направленность сопряженных с ним геологических явлений и породил целый ряд следствий, тоже прогрессирующих во времени. Геология располагает многочисленными свидетельствами прогрессирующего развития основных геологических процессов, коррелирующих с ускорявшимся ростом континентов. Однако ни закономерность Шатского, ни коррелирующаяся с ней информация об ускорении геологического развития, ни сама идея разрастания континентов не могли быть адекватно поняты и оценены в рамках ортодоксальной геологической парадигмы, так как они противоречили кантовским гипотезам. Эти кажущиеся противоречия стали роковыми для концепции разрастания материков по первичной коре лунного типа. Процесс банкротства концепции разрастания материков по первичной коре ускорили исследования океанов.

Рассматривая длительный, необратимый процесс становления континентальной коры, Н. П. Васильковский назвал этот глобальный процесс главной геологической закономерностью. Она действительно главная, так как освещает и характеризует основную проблему геологии — образование земной коры на временном интервале в первые миллиарды лет земной истории. С главной геологической закономерностью связаны все сопутствующие и последующие тектоно-магматические и геологические процессы, в том числе генезис полезных ископаемых.

Главная геологическая закономерность — это эмпирическое обобщение зафиксированных на континентах геологических процессов, демонстрирующих становление земной коры путем поэтапного разрастания континентов. Казалось бы, эмпирическая основа представлений о росте площадей континентальной коры неоспорима, идея должна была бы укреплять свои позиции со временем, распространиться на образование коры океанических секторов Земли. Однако этого не произошло по причине деструктивного влияния некорректных кантовских гипотез образования Земли.

Как ранее отмечалось, Земля, по Канту, образовалась сразу в полном объеме с последующим возникновением на всей поверхности первичной симатической коры лунного типа. Поэтому полагали, что первичная кора начала преобразовываться на месте расположения современных континентов. И процесс преобразования дошел лишь до границы океан-континент. Поскольку достоверных сведений о структуре и возрасте коры в океанах до середины ХХ в. не было, то считалось, что процесс преобразования лунной коры на океанические просторы еще не распространился, что коровый слой океанов должен быть представлен первичной, очень древней корой лунного типа. Каково же было удивление ученых, когда исследованиями дна океанов (сейсмозондирование, бурение, изучение осадочного чехла, драгирование, магнитометрия, подводные аппараты) было установлено, что кора океанов — относительно молодое образование! Ее возраст нигде не превышал 200–220 млн. лет.

Идея разрастания материков по первичной коре могла функционировать, пока не было сведений о возрасте океанической коры. Когда же появились достоверные данные о молодом возрасте океанических областей, который не соответствовал теоретическим положениям, концепция разрастания материков оказалась в логическом тупике. Ее эмпирическая основа — постепенное становление материковой коры в ходе развития планеты — осталась без надлежащего теоретического объяснения. Эта слабая сторона концепции стала причиной того, что при изучении океанического ложа в 60-х годах ХХ в. возник интерес к другим представлениям о процессах в коре и литосфере. Появилась тектоника плит (плейттектоника), а концепция разрастания материков потеряла былую популярность.

Трагедия идеи разрастания материков по первичной коре усугубилась тем, что первичной коры нигде обнаружено не было. В то же время первичная (лунная) кора — умозрительное представление кантовских гипотез — являлась важной предпосылкой идеи разрастания материков. Отсутствие первичной коры подорвало здоровую эмпирическую основу концепции, и она лишилась поддержки большинства ученых.

Идеей разрастания материков по первичной коре не удалось решить проблему становления всей земной коры. Но тот вклад, который она внесла в решение проблемы земного корообразования, навсегда останется достоянием геологической науки. Основной вывод идеи о постепенном и длительном становлении наблюдаемой материковой коры является эмпирическим обобщением и не может игнорироваться при дальнейшем изучении Земли. Порожденная процессом корообразования структурно-возрастная зональность материковой коры, акселерация образования корового слоя должны стать фундаментом для теории формирования всей земной коры (океанической и континентальной). На этот прочный фундамент опирается концепция растущей Земли.

Идея разрастания континентов при росте Земли возрождается с новой силой. Она не только возрождается, но и усиливает свои позиции объяснением многих загадочных явлений. Так, на древних платформах широко распространены авлакогены — структуры растяжения в сиалической коре, выполненные мощными толщами осадков. На Земле постоянных размеров остается непонятным, почему сиалическая кора должна была растягиваться без эквивалентных зон складчатости — компенсации растяжения. На увеличивающейся Земле авлакогены — нормальное явление, обеспечивающее увеличение площади континентов, их разрастание вширь, по латерали. При этом происходит всплывание легкой сиалической коры.

Как правило, основанием древних авлакогенов служит сиаль, что объясняется медленным растяжением коры в авлакогенах. Более быстрое растяжение коры приводит к ее разрывам и обнажению подкоровых симатических пород. Таковы впадины внутриконтинентальных и краевых морей: Каспийская, Черноморская, Охотоморская и др. Богатый материал, проливающий свет на генезис Каспийской и Черноморской впадин, как структур растяжения земной коры, собран и тщательно проанализирован Э. И. Алихановым и Д. А. Туголесовым с соавторами.

Падение интереса к идее разрастания континентов и недооценка главной геологической закономерности — это поучительный пример того, как не следует поступать при решении фундаментальных научных проблем. Дело в том, что после концепции разрастания материков, внимание геологов и геофизиков было обращено к новой глобальной тектонике, или тектонике плит. Такой поворот событий в научном сообществе означал полное игнорирование эмпирических сведений, составляющих основу идеи разрастания материков и главной геологической закономерности, и безудержное признание кантовских гипотез, на которых основывалась плейттектоника.

Однако в теории познания любая гипотеза — это весьма зыбкий, ненадежный элемент знания. Отсюда вытекает требование: предпочтение в научных исследованиях следует отдавать экспериментам и эмпирическим сведениям, а не гипотезам. Однако справедливое требование теории познания выполнено не было. Вместо того, чтобы подвергнуть критике гипотезу Канта-Лапласа, многие члены научного сообщества предпочли принять тектонику плит, а фактически — оправдать некорректные кантовские гипотезы, что усугубило негативную познавательную ситуацию в геологии и привело к стагнации, по образному выражению И. П. Шарапова, "мировую геологическую науку".