2
Переворот в науке: открыт рифт
Земля — живая планета
Земля в отличие, например, от Луны является живой планетой. Ее ландшафт формируется под воздействием внутренних сил, благодаря которым вырастают горы, образуются плато, прогибаются бассейны, хотя в то же время эрозия разрушает неровности рельефа. Самым разительным проявлением этой жизни служат вулканы и землетрясения. Познание природы и происхождения динамики недр планеты всегда было основной задачей наук о Земле.
Теперь известно, что начиная с рождения Земли, имевшего место более 4 700 000 000 лет назад, внутри нашей планеты происходит непрерывное брожение раскаленной массы и что если бы этот процесс внезапно прекратился, то через несколько миллионов лет эрозия уничтожила бы все выступающие части земной поверхности. Тогда Земля стала бы в полном смысле слова «голубой планетой» солнечной системы, потому что вся она скрылась бы под покровом моря.
Более двух столетий ученые тщетно бились над разгадкой динамических процессов, следы которых они видели на поверхности материков. И только каких-нибудь десять лет назад была предложена первая целостная модель, способная объяснить эту эволюцию. Созданная модель, хотя она и была первой, уже совершила переворот в науках о Земле, сравнимый только с тем переворотом, который потряс физику в начале XX века.
Первооснова, гипотезы удивительно проста. А именно: поверхность Земли состоит из десятка гигантских пластин, которые принято называть плитами. Постоянно передвигаясь (со скоростью нескольких сантиметров в год), плиты в процессе дрейфа перемещают расположенные на них континенты. Трение между плитами является источником землетрясений. От столкновения плит рождаются горные Цепи, а в расселины, образующиеся при расхождении плит, поднимается магма.
Прежде чем человек пришел к такому выводу, ему пришлось преодолеть три психологических барьера. Первым барьером оказалось понятие времени. Для понимания истории Земли необходимо было осмыслить гигантский временной масштаб геологических эпох.
Вторым барьером явилось учение о неподвижности земной коры, или, точнее, о вертикальности ее перемещений. Ученые долго считали, Что два изначально смежных континентальных блока пребывают в неизменном положении по отношению один к другому и что все изменения происходят только в вертикальном направлении. А требовалось, наоборот, осознать, что континенты и океаны отнюдь не стабильны: их относительные перемещения на сегодняшний день составляют десятки тысяч километров.
«Если бы возможно было удалить воду, заполняющую океанические бассейны, стало бы совершенно ясно, что характернейшие явления, протекающие в недрах Земли, присущи не континентам, а наибольшей части морского дна…» Здесь изображен Срединно-Атлантический рифт и пересекающие его разломы.
Третьим и, безусловно, самым важным барьером было представление о континентах как об основной арене проявления внутренней жизнедеятельности планеты, хотя 71 процент ее поверхности составляет океаническое дно.
Так как 60 процентов площади, занимаемой Мировым океаном, лежит на глубине, превышающей 2000 метров, а в среднем его глубина равна 4500 метрам, то огромная толща воды, создающая преграду между ложем океана и человеком, оставалась непреодолимой вплоть до середины XX века и все теории эволюции Земли строились исключительно на основании изучения ее надводной поверхности, то есть 29 процентов всей ее площади. Еще сегодня топография невидимой нам стороны Луны известна лучше, нежели дно наших морей. Океаны представляют собой поистине последнее «белое пятно», на которое люди повели атаку.
А между тем, если бы возможно было удалить воду, заполняющую океанические бассейны, стало бы совершенно ясно, что процессы, протекающие в недрах Земли, нагляднее всего проявляются вовсе не на континентах, а в наиболее глубоководных районах морского дна. Речь идет прежде всего о рифте, этой трещине в земной коре, которая опоясывает Землю, речь идет о расселине, через которую почти беспрерывно, по крайней мере в масштабах геологических эпох, просачивается из глубин базальтовая магма.
Хаттен и временной барьер
Вплоть до конца XVIII века история Земли почти единодушно трактовалась в согласии с библейскими концепциями сотворения мира.
Исходя из генеалогии, которую библия прослеживает от Адама до Христа, ирландский архиепископ Асшер подсчитал, что Земля была сотворена в 4004 году до рождества Христова, а еще точнее: в воскресенье 23 октября в 9 часов утра! Для любого мало-мальски внимательного исследователя очевидно, что резкие изменения в строении рельефа или в животном мире, происшедшие за указанный период, не могли не сопровождаться катаклизмами. Библия указывала на такой катаклизм — всемирный потоп, который, согласно Асшеру, произошел в 2349 году до н. э. Таким образом, эволюцию нашей планеты за шесть тысяч лет, протекших с момента ее сотворения, объясняли катастрофическими колебаниями уровня океана, который однажды полностью покрыл сушу и затем неоднократно снова наступал на нее.
Эти потрясения нашли истолкование у такого замечательного мыслителя, как барон Жорж Кювье. Он еще в 1812 году писал в своем трактате «Исследование об окаменелых костях»: «Разрывы, выпрямления, разрушения самых древних земных пород позволяют не сомневаться в том, что такое их состояние было вызвано внезапными и пагубными причинами… Жизнь, следовательно, претерпевала ужасные потрясения…»
Сам Жорж Кювье насчитывал по крайней мере четыре таких катаклизма.
И действительно, если Вселенной не более шести тысяч лет, то естественные катастрофы, вызванные подземными толчками и вулканическими извержениями, предстают случайными явлениями, не связанными с динамической эволюцией Земли. В течение десятков тысяч лет землетрясения расценивались как божья кара, заставляющая «дрожать холмы», по выражению автора одного из библейских псалмов. Землетрясения ставили в один ряд с такими стихийными бедствиями, как ураган или чума, и усматривали в них только разрушительную силу.
«Распределение сейсмичности на поверхности Земли не случайно…» Землетрясения сосредоточены в узких поясах вокруг Тихого океана и вдоль срединно-океанического рифта. Набросок А. Леру, измененный в соответствии со схемой А. Шпильхауза (журнал «Эос», 1975).
Здесь, вероятно, кроется объяснение того, почему люди, выбирая себе места жительства, никогда не руководствовались соображениями сейсмической безопасности. От недр Земли они откупались человеческими жизнями (в среднем от землетрясений ежегодно погибает 14 000 человек, но утверждают, что извержение лавы в Ганьсу в 1556 году унесло жизни 820 000 китайцев).
Как бы ни был свиреп вулкан, население очень быстро возвращается на его покрытые лавой склоны, а на руинах только что разрушенного подземными толчками города обычно сразу же начинает расти новый. И по сей день Калифорния притягивает к себе массу народа, хотя известно, что следующее большое землетрясение причинит материальных убытков на сумму от 40 до 80 миллиардов франков и унесет тысячи, а возможно, и десятки тысяч жизней в зависимости от того, в какое время суток оно произойдет. Люди привыкают к сейсмической опасности, как муравьи к ливням, которые периодически затапливают их муравейники.
Тем не менее сейсмическая активность — явление отнюдь не случайное. Так, она приурочена ко всей периферии Тихого океана. Этот район принято называть «огненным кольцом», настолько он изобилует вулканами. Другая сейсмически опасная зона пересекает Европу и Азию вдоль Альп и Гималаев. Эти два сейсмических пояса, хорошо известные геологам, связаны с теми районами, где возникли самые молодые горные системы, такие, как Альпы, Гималаи, Анды, Скалистые горы, что указывает на связь орогенеза, то есть формирования горных цепей, с сейсмической и вулканической деятельностью.
