Судьба фантастической гипотезы
Шрифт:
Годом позже Хесса с гипотезой, очень похожей на «эссе из геопоэзии», выступил его соотечественник Роберт Дитц. Правда, его публикация в английском журнале «Нейчур» была подана в более категоричных тонах, с претензией на то, что автором выдвигается истина «в последней инстанции». Но геологи и геофизики, склонявшиеся к мобилизму, легко простили Дитцу его претензии. Идея «эскалатора» на дне океапа была подкреплена в новом труде дополнительной аргументацией.
С этого момепта развитие мобилистских представлений обретает как бы дополнительное ускорение.
В 1963 году представление об «эскалаторе» получает столь любимое учёными «независимое подтверждение». Его дают геомагнитные исследования.
Проведены они были в Индийском океане двумя английскими геофизиками, сотрудниками Кембриджского университета — Фредериком Вайном и Драммондом
Вайн и Мэтьюз показали строгую закономерность: чем древнее возраст аномалии, тем дальше она располагается от рифта и ближе к периферии океана.
Коллега и соотечественник Вайна и Мэтьюза Рональд Мейсон, работавший в Скриппсовском океанографическом институте в США, во время экспедиции на судне «Пайонир» обнаружил в Тихом океане ту же «зебру» магнитных аномалий, вытянутых в меридиональном направлении. Однако попытка проследить «зебру» на большом расстоянии привела к неожиданному наблюдению. В нескольких местах линии аномалий были разорваны, а кое-где два соседних участка дна со следами аномалий оказались смещёнными с запада на восток по отношению друг к другу. Пытаясь объяснить причину смещения, Рональд Мейсон высказал мысль, что магнитные аномалии образовались в этом районе прежде разломов и сдвигов. Поначалу они имели вид «правильной зебры», но затем подвижки коры разорвали её и отнесли отделившиеся «куски шкуры» в разные стороны. Иначе говоря, по мнению Мейсона, ему удалось обнаружить неопровержимые доказательства крупных горизонтальных движений блоков океанской коры.
Суждение это представилось столь серьёзным, что геологическая служба США в самые сжатые сроки организовала аэромагнитную съёмку северо-восточной части Тихого океана. Картина получилась примерно та же, что зафиксировал Мейсон: во многих местах «шкура зебры» оказалась словно бы иссечённой ножевыми разрезами. «Полосатые» участки дна сдвинулись один относительно другого на некоторое расстояние. Как правило, оно не превышало сотню километров. Но в одном месте сдвиг был рекордным — свыше тысячи ста километров.
Открытие Мейсона, став несомненным свидетельством подвижности фрагментов океанской коры, в то же время несколько запутало картину. Выходило так, что эти самые фрагменты дна слишком подвижны: каждый разлом способен заставить их перемещаться в разные стороны. Движение получилось хаотическим, непредсказуемым. Природа же, как не раз убеждались люди науки, «предпочитает» более строгие «типовые проекты».
Возникшие сомнения побудили американского геофизика Линна Сайкса, сотрудника Колумбийского университета, провести тщательные исследования сейсмичности в зоне Срединно-Атлантического хребта. Суть была в том, что многие разломы, обнаруженные Мейсоном, по которым, как он предполагал, двигались относительно друг друга разорванные «куски зебры», оказались непричастными к возникновению землетрясений. Специалистам же представлялось невероятным, что перемещения блоков коры могут происходить без «сейсмических эффектов». Вот тут-то и требовались уточнения.
К тому времени уже было установлено, что рифтовая долина лишь в приближённом описании выглядит единой щелью, протянувшейся по прямой на многие тысячи километров. На самом же деле и срединно-океанические хребты, и сами рифты, так же как и всё дно океана, рассечены разломами на более мелкие фрагменты, и эти фрагменты смещены относительно друг друга. Потому реальный рифт — не прямая, а ломаная полоса, состоящая из множества отрезков. Так вот, Сайкс стал детально изучать сейсмичность и самих фрагментов рифта, и разломов, соединяющих эти фрагменты. Причём он поставил перед собой задачу не только уточнить, где именно располагаются эпицентры землетрясений, но и выяснить, к какого рода подвижкам в земной коре эти землетрясения приводят. В результате было установлено, что эпицентры фиксируются и вдоль узкой осевой зоны срединно-океанического хребта, и вдоль разломов, разрывающих ось. Однако характер землетрясений на этих двух участках оказался различным. Те, чьи эпицентры сосредоточены вдоль оси, приводят лишь к разрывам и обычным сбросам, а вот в зонах разломов проявляются горизонтальные смещения — сдвиги. Причём движутся в этом случае только участки базальтовой коры, расположенные между двумя смежными, со смещёнными друг относительно друга фрагментами рифта, и движутся они в направлениях от оси хребта к окраинам океана. То есть по разные стороны рифта вектор их дрейфа противоположный. На тех же участках разломов, которые расположены вне зоны смещённых фрагментов рифта, эпицентры землетрясений вообще отсутствуют.
Далее к исследованию подключился канадский геофизик Дж. Тьюзо Вильсон, профессор Торонтского университета, тот самый, которому прежде пришло в голову сопоставить возраст островов с их удалённостью от срединно-океанического хребта.
Теперь же Вильсон, осмысливая результаты новых исследований о перемещениях участков океанического дна, увидел здесь важнейший элемент глобального механизма дрейфа. Прежде всего он предложил выделить из этой мозаики те трещины дна океана, в которых сосредоточены эпицентры землетрясений, приводящих к горизонтальному перемещению участков коры. Они были названы Вильсоном «трансформными разломами». Далее он доказал, что те разломы, под которыми не фиксируются очаги землетрясений, к горизонтальным подвижкам коры приводить не могут. А в разрыве «зебры» и смещении её участков повинен иной механизм — не тот, что был предложен Мейсоном.
В отличие от английского коллеги Дж. Тьюзо Вильсон посчитал трещины коры, прошедшие через «зебру», не молодыми, но весьма древними. Аномалии магнитного поля сложились там, где разломы уже существовали. Мало того, сами разломы, по идее Вильсона, формируются только на участках дна между смещёнными фрагментами рифта. Отсюда их обычная приуроченность к многочисленным зигзагам и отсутствие сейсмичности на флангах таких разломов.
Но Вильсон на объяснении этого явления не остановился. Связав воедино многие факты, добытые к тому времени наукой, он выдвинул идею о том, что вся земная кора разбита на крупные плиты, а все геологически активны зоны — рифты, океанские желоба, молодые горные системы — взаимосвязаны между собой. Начинающиеся в зонах трансформных разломов горизонтальные смещения коры приводят в конечном счёте к передвижению гигантских литосферных плит. Так выглядел «черновой набросок» новой глобальной тектоники, или тектоники литосферных плит, современного варианта мобилизма.
Вторая половина шестидесятых годов — начало семидесятых в истории неомобилизма — это период уточнения ряда положений новой глобальной тектоники.
Английский геофизик Е. Буллард в то время впервые с помощью ЭВМ пытается установить положение континентов в прошлые эпохи по сходству очертания их берегов.
Американец Джейсон Морган строит геометрическую модель новой глобальной тектоники. Улучшенный её вариант создаёт англичанин Дэн Маккензи. Наконец, француз Ле Пишон распространяет эту модель на всю земную поверхность. В результате определены наиболее крупные литосферные плиты Земли, теоретически рассчитаны основные параметры их движения по поверхности планеты.
В 1970 году английский геолог Дж. Дьюи впервые показывает, как выглядит с позиций новой концепции развитие геосинклиналей и образование горных поясов Земли. Несколькими годами позднее японские учёные А. Миясиро, а затем С. Уеда, внимательно изучив зоны, где по предположению одна литосферная плита пододвигается под другую, устанавливают целый ряд важных закономерностей, связанных с этим процессом.
С 1968 года выходит в первое плавание «Гломар-Челленджер», своеобразный гибрид судна и буровой вышки, построенный в США. Оно специально сконструировано для бурения дна в глубинных районах океана. Добываемые с его помощью колонки осадочных пород, а в некоторых районах и самих базальтов, составляющих океаническую кору, позволяют в короткий срок проверить многочисленные суждения теоретиков.