О движении материков свидетельствуют не только совпадение береговых линий и геологическое родство отдаленных структур, но и данные молодой отрасли геофизики — палеомагнетизма. Магнитные полюса Земли почти строго фиксированы (магнитная ось Земли, хотя и колеблется по отношению к оси ее вращения, все же обычно совпадает с ней). Если бы континенты были неподвижны относительно друг друга и как один монолит перемещались бы по отношению к магнитной оси, то на каждом из них запечатлелся бы один и тот же рисунок от движения относительно полюсов. (Дело в том, что лава на материках после затвердения сохраняет в себе остаточную намагниченность и как бы «помнит», где были магнитные полюса Земли в эпоху, когда она сделалась твердой.)
А что же мы здесь видим? На каждом континенте свой «рисунок» от движения магнитных полюсов. Учитывая, что смещались не полюса, а континенты, можно реконструировать эти перемещения. Такая реконструкция отлично совпадает с картиной дрейфа, которую нарисовали «мобилисты».
Возможно ли воссоздание на основе отдельных открытий картины изменяющегося лика Земли? Под силу ли человеку решение этой грандиозной научной задачи?
Современный комплексный научный подход позволяет охватить даже такой огромный объект, как Земля. Например, палеомагнитный метод указывает, что такие древние материковые глыбы, как Индийская и Сибирская, сблизились, столкнулись. На месте столкновения мы видим высочайшие горы Гималаи.
Реконструируя климаты прошедших эпох по распространению теплых морей с кораллами, по останкам растений и животных, исследователи приходят к выводу, что палеоклиматические зоны материков, разделенных сейчас океанами, также соединяются естественным образом. Ледниковые отложения с характерными шрамами и царапинами, оставляемыми ледниками, когда он волочит вмороженные в него камни, позволяют геологам не только определить расположение прежних полярных зон, но и установить те центры оледенения, от которых расползались ледники. Сейчас такими центрами оледенения являются Гренландия и Антарктида, но 250–300 миллионов лет назад подобные центры находились в Южной Африке, в Индии, Австралии, ледниковые отложения были распространены в Южной Бразилии.
Во многих местах Северного полушария было так жарко, что моря испарялись, а на их месте остались огромные залежи соли. Там обнаружены отложения, свойственные теплым, коралловым морям. И если стать на позиции «фиксизма», пришлось бы считать, что одно полушарие нашей планеты находилось в жарком и сухом климате, другое же — в арктическом. Нелепая картина! Реконструкции лика планеты, сделанные «мобилистами», ставят материки на место, в соответствии с царившими на них тогда климатическими условиями.
Точка зрения «мобилистов», подкрепленная последними достижениями науки, получает все большее признание среди геологов. Плитотектоника, или теория движения плит, с которыми связаны материки, помогла собрать в единое целое разрозненные факты геологии, уточнить картину изменчивого лика Земли, хотя ученым еще многое в ней неясно. Какие силы передвигают глыбы плит? Одни исследователи считают, что это делают мощные «текучие» процессы под корой Земли (природа их еще неясна), другие связывают их с тем, что планета наша на протяжении миллионов лет пульсирует, изменяя свой радиус.
Итак, на смену представлениям о неизменной Земле пришла теория динамической планеты, поверхность которой меняется.
Известно, что критерий любой теории — практика, А как «работает» плитотектоника?
Фрэнсису Бэкону принадлежит крылатая фраза: «Знание — сила». Новая теория на многое открывает глаза. Например, прибрежные районы Западной Африки, где находят цинк, олово, золото, алмазы, много миллионов лет назад располагались рядом с Бразилией, что побудило геологов начать изучение джунглей Амазонки. Не обнаружатся ли и там, в сходных с африканскими геологическими условиях, похожие месторождения? Недавно в Бразилии были открыты залежи соли — дефицитного здесь сырья. Но ведь соляные куполы вскоре нашли и на африканском берегу, в Габоне!
Этот пример показывает, как, зная истинную историю континентов и океанов, можно искать полезные ископаемые более осмысленно, а не наугад.
Хотелось бы услышать о землетрясениях, которые во все времена приносили человеку неприятные сюрпризы. Церковь утверждает, что люди бессильны перед этой «божьей карой». Может ли человек помериться силами с такой могучей стихией?
Отвечу вам примером. Известно, что крупнейший город США Сан-Франциско расположен в беспокойной сейсмической зоне, у гигантского разлома Земли Сан-Андреас. В начале века разлом освободил накопившуюся в нем энергию, произошло одно из самых разрушительных землетрясений. Разлом продолжает проявлять свою активность, но сейчас, в свете глобальной тектоники, становится яснее, что здесь происходит.
Сан-Андреас — это трансформный разлом, участок границы между двумя огромными плитами земной коры, Американской и Тихоокеанской, которые трутся друг о друга. Местами они расходятся, местами сдавливаются. Край Тихоокеанской плиты перемещается здесь на северо-запад со скоростью около двух сантиметров в год. В результате отрыва и смещения большой полосы побережья, включающей Калифорнийский полуостров и район к северу от Лос-Анджелеса, в тылу этой глыбы образовался раздвиг шириной в 300 километров, занятый нынешним Калифорнийским заливом. Движение это происходит неспокойно. Время от времени края гигантских плит то в одном месте, то в другом внезапно проскальзывают относительно друг друга, порождая землетрясения, и, чем реже высвобождается энергия, тем разрушительней трясение Земли.
А нельзя ли заменить эти сильные ударные волны серией более слабых, хотя и более частых, то есть, иными словами, вызвать искусственные слабые землетрясения? Американские инженеры предложили закачивать в разлом воду, чтобы помочь более плавному скольжению огромных плит. Однако на густонаселенном Сан-Андреасе экспериментировать нельзя: а вдруг неожиданно высвободится большая энергия? Инженеры нашли аналог Сан-Андреасу в более пустынном районе — на Аляске. Теперь эксперименты проводятся там. Ученые надеются, что будут выработаны средства для предотвращения сильных землетрясений в Калифорнии.
Когда говорят о дрейфе континентов, то чаще упоминают Америку, Африку, Антарктиду и гораздо реже Евразию. Не означает ли это, что положения теории «мобилистов» неприменимы, к территории нашего континента?
Наша страна расположена на древних платформах, и сравнительно недавние тектонические процессы ее почти не коснулись. Однако следы перемещений очень древних плит есть и у нас. Уральские горы — это, вероятно, результат столкновения двух субконтинентов, Азии и Европы, последний акт в формировании суперматерика Пангея. А вот Байкал — рифт, как бы гигантский разрыв в земной коре. И хотя он и расположен несколько изолированно от мировой рифтовой системы, возникновение самой системы впадин озера Байкал, длинной котловины у подножия Тункинских Альп, связано с дрейфом материков.
Вековые движения земной коры приводят к тому, что в недрах Земли накапливается огромная энергия. Нередко она внезапно освобождается во время горных работ. С этим столкнулись много лет назад строители знаменитого Симплонского туннеля в Альпах. При разработке очень прочных пород в апатито-нефелиновых рудниках Горной Шории и Джезказгана не раз наблюдалась «стрельба»: от стен подземных коридоров — штолен и штреков — с треском отслаивались куски, горные породы сами разрушались. Здесь действовали когда-то мощные тектонические силы. Это они «завели» каменную пружину недр, которая «разворачивалась» с появлением горных выработок. Вот почему ученые стремятся определить напряженные состояния в земной коре: зная, как они распределяются в горном массиве, можно лучше определить направление горных выработок, удачнее выбрать их форму и крепление стенок. В нашей стране этим занимаются коллективы Горно-металлургического института Кольского филиала АН СССР и другие научные учреждения.
