100 великих рекордов стихий - Непомнящий Николай Николаевич - Страница 37

Обмен элементами действительно совершается — с помощью дренажной оболочки!

Раздел Конрада служит пограничной полосой — всё, что попадает выше него, превращается в граниты, всё, что ниже, — в базальты. Поверхность Мохоровичича — граница преобразования базальтов в породы верхней мантии и наоборот.

Отсюда следует, что расположение дренажной оболочки выше или ниже по отношению к поверхности Земли определяет мощность земной коры. Под материками она больше, потому что там происходит усиленный отбор тепла. Вода континентов просачивается вниз в большом количестве и под большим давлением, которое зависит от величины водяного столба. Вода охлаждает недра. Слои, где температура становится критической для воды и её растворов, залегают довольно глубоко — на 40, 50 и даже 70 километров. Там же оказывается дренажная оболочка. Она формирует толщи базальтов и гранитов — ту материковую кору, которую мы встречаем под осадочным чехлом континентов.

Чем выше горные системы материков, тем больше напор уходящей вниз воды, тем толще здесь земная кора. Но если напор и проникновение воды уменьшаются, то кора становится тоньше. Дренажная оболочка поднимается ближе к поверхности. И совсем близко она подойдёт к ней, когда в данное место придут из глубин горячие растворы. Поэтому гранитов нет в океанической коре — им просто негде возникнуть. Верхняя часть дренажной оболочки сузилась, её нижняя граница поднялась до глубины 7–8 километров, а верхняя попросту отсутствует. Отсутствует раздел Конрада, минуя который вещество превращается в граниты или в базальты. И действительно, он под океанами нигде не встречен.

Для образования гранитов необходимы кремнезём, доставляемый восходящими водяными парами, и соединения, богатые кальцием, магнием и железом. Их выносят нисходящие водные растворы. Встречное движение происходит только в коре материков, в коре океанов пары и водные растворы движутся вверх.

Подведём итог: кора суши образовалась в результате взаимодействия литосферы с нисходящими нагревающимися растворами, кора океанов — с восходящими охлаждающимися растворами.

Дренажная оболочка, как мы видим, свободно перемещается вверх или вниз в недрах Земли — её положение зависит от перераспределения тепла на глубине. Работа этой оболочки в течение миллиардов лет сформировала ту земную кору, историю которой мы сегодня стараемся выяснить. Но началась работа не сразу — молодая Земля, по-видимому, была одета в кору одинаковой мощности.

Предположим, что градиент температуры мало изменился за прошедшие миллиарды лет. Тогда, в далёкие времена, до 450 °C нагревались слои на глубине 16 километров. Здесь пролегала граница Мохоровичича. Мощность первоначальной коры 16 километров. Сейчас она равна 37 километров на суше, 7 километров — под океанами. Выходит, что за прошедшие тысячелетия кора под континентами опустилась на 21 километр — это мощность охлаждённых пород. Приведённый расчёт — одно из многих подтверждений, убеждающих в существовании дренажной оболочки.

Гипотеза С. Григорьева по-своему решает проблему дрейфа континентов. О ней много спорят на страницах специальных и научно-популярных журналов. Даже неспециалисты знакомы с гипотезой Вегенера и её толкованиями.

Наиболее трудно объяснить, как передвигаются континенты в жёсткой земной коре. Приведём в пример айсберг: может ли он двигаться, вмёрзнув в ледяное поле величиной с океан! Только превратившись в ледокол…

Континенты — это утолщения земной коры. Чтобы перемещаться, им необходимо обладать качествами ледокола.

Разрушать лёд можно по-разному, например, нагревая его. Фантастический «тёплый» айсберг мог бы так двигаться. Вокруг него — тонкая прослойка воды, впереди лёд тает, сзади, так сказать, за кормой, намерзает новый.

Континенты окружены потоками горячих растворов. Континенты выжимают их к окраинам, в прибрежную часть. Континенты находятся как бы в «мешке», скроенном из слоёв, в которых горячие растворы взаимодействуют с окружающими породами.

В этих «размягчённых» слоях идёт интенсивный обмен веществом. Кора океанов у континентов постоянно нагружается и прогибается — континенты наезжают на неё. Для их перемещения достаточно воздействия центробежных сил вращения Земли. Словом, материки могут путешествовать в земной коре в оболочке из более мягких, податливых пород. Земная кора океанов как бы «тает» перед ними, подобно льду перед «тёплым» айсбергом.

Гораздо больше противодействует дрейфу верхняя мантия. Но как раз этот вопрос сегодня разработан лучше других. Многие геологи считают, что кора материков может плавать на верхней мантии. Её породы более пластичны благодаря высоким давлениям и температурам, при которых водяные пары хорошо растворяют горные породы.

По-новому объясняет С. Григорьев происхождение срединно-океанических хребтов. Океаническая кора вблизи материков не только прогибается. Горячие растворы, поднимающиеся из дренажной оболочки, резко увеличивают её объём.

Например, вода присоединяется к минералам. Кора вынуждена расширяться, но потеснить материк она не в силах, усилие в основном передаётся на соседние участки океанической коры. Они сдвигаются и сминаются в складки.

Тем временем происходит изменение маршрута восходящих растворов. Они натыкаются на непроницаемую полосу, которую сами же зацементировали. Растворы направляются дальше от береговой линии, встречают более проницаемые породы и опять увеличивают их в объёме. Полоса земной коры, попавшая в зону их действия, также расширяется. И опять усилие распространяется в сторону от берега — ведь в тылу лежит полоса прочных пород, зацементированных перед этим растворами.

В океанической коре и в осадочных породах, лежащих на ней, возникает «волна» — она движется медленно, миллионы лет. Навстречу ей, от другого берега океана катится другая волна. Они встречаются — возникает поднятие. Например, волны, пришедшие от берегов Северной и Южной Америки и от берегов Европы и Африки, образовали Срединно-Атлантический хребет.

Волны в океанической коре возникают непрерывно — сточки зрения геологической истории. Полоса плотных и тяжёлых пород у берега нагружается осадками с континента, в конце концов прогибается и уходит вниз. Её место занимают рыхлые осадочные породы. Растворы вновь проникают в них, цементируют — всё повторяется. Застывшие волны учёные сейчас наблюдают в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах.

Процесс образования срединных хребтов был проверен на моделях в лаборатории С. Григорьева. Кору представляла смесь гипса и прокалённых аммонийных квасцов. После уплотнения смесь смачивалась водой, поступавшей со стороны «материков». Хорошо было видно, как смоченная полоса увеличивалась в объёме и чуть сдвигала сухой порошок, образуя модель срединного хребта.

Во время последнего ташкентского землетрясения было зарегистрировано 700 толчков. Впечатление было такое, что на глубине происходили обвалы больших масс. Причём эти обвалы постепенно приближались к поверхности.

Во времена контракционной гипотезы обвалы в глубинных пустотах не вызывали сомнений. Под жёсткой корой остывало и потому уменьшалось в объёме расплавленное вещество — вот откуда полости и обрушения в них. Но от самой гипотезы контракции отказались, отказались и от подземных обвалов. Правда, обрушение пород, вызывающих землетрясение, признаётся и сейчас, однако только для тех редких случаев, которые приводят к провалам суши.

Дренажная оболочка возрождает идею об обвальных процессах. Расчёт показывает, что за год сквозь земную кору к дренажной оболочке просачивается 100–200 куб. км воды. У неё есть свои пути — по наиболее проницаемым породам. Скажем, с площади 30–40 млн. кв. км она выносит 5 миллиардов тонн вещества в год. Чистая вода растворяет хлористые и сернокислые соли и карбонаты щелочных металлов; вода, содержащая двуокись углерода, — растворяет карбонаты и разлагает силикаты. Не может устоять даже гранит — от него остаются лишь зёрна кварца. Вода способна создать на глубине более 10 километров области с менее плотным веществом, а в некоторых случаях и карстовые пещеры. Кровля таких пещер может слой за слоем обваливаться — тогда сейсмографы регистрируют на поверхности подземные толчки.