Технопарк юрского периода. Загадки эволюции
Шрифт:
Гёте - нептунист и «постепеновец» - высмеивал эти фантастические построения. Но величайшая геологическая, географическая проблема есть, она поставлена устами Мефистофеля. Как же решил ее Гёте? Помог ли ему его генетический метод?
Да, и самым поразительным образом! Он считал, что валуны принесены частью альпийскими ледниками, а частью плавающими льдами моря, покрывавшего Европу прежде. Но «для большого льда требуется большой холод. Я предполагаю, что по крайней мере над Европой существовала эпоха большого холода». Эпоха большого холода - ледниковый период. Для своего времени - блестящее достижение. В решении этой проблемы «постепеновец» Гёте оказался на голову выше ка-тастрофистов-вулканистов.
А в целом гтервый спор вулканистов и нептунистов кончился вничью. И те и другие оказались в чем-то правы, в чем-то нет. Минералы Земли, ее руды образовались и путем вымывания из водных растворов, и вулканическим, и другими, неизвестными тогда способами. В одном
Но из первого спора вырос второй, закончившийся или заканчивающийся лишь в наши дни. Спор вулканистов и нептунистов породил проблему гранита.
Спор второй. Граниты и граниты
Этот вид камня встречается на вершинах и в глубине гор, знакомство с ним показывает, что на нашей земле он - основная опора, на которой образованы все другие горы. И. Гёте
Могучий ум смутился перед загадкой гранита. Нептунист откровенно признал: «Нельзя установить его происхождение как от огня, так и из воды». И это во времена, когда считалось установленным: гранит - это первое, что кристаллизовалось из раствора первичного океана. Двойственная природа гранита путает карты любителям быстрых решений вот уже двести лет, и эта двойственность была подмечена Гёте.
Гранит снова и снова приковывал к себе его внимание. Гёте догадывался: гранитный фундамент земной коры - это нечто вроде ее скелета, и, значит, в нем истоки и отгадка происхождения гор, материков и морей. А. Гумбольдт и Дж. Геттон провозгласили пирогенез - огненное происхождение гранитов. Довольно скоро сформировалась школа противников этого учения, наследников исчезнувшего нептунизма - ме-таморфистов. Так начался второй великий спор геологии.
Центр учения о метаморфизме, этого «неонептунизма», сместился во Францию. Говорят, причина «прозрения» именно французских геологов коренилась в давнем обычае парижан мостить тротуары гранитными брусками из нормандских каменоломен и в дождливой погоде осеннего Парижа. То ли в шутку, то ли всерьез один французский геолог писал, что «лучший способ изучения гранитов заключается в обследовании тротуаров в очень дождливый день... Свежий излом нигде не виден столь ясно и столь отчетливо, как на тротуарных плитах, отполированных ступающими по ним ногами, особенно если эти плиты мокрые».
Что же увидели французские ученые, прогуливаясь по тротуарам Парижа? Гранит плиток был необычным. Он включал в себя, например, окатанные гальки кварца, очень часто переходил в полосатую, слоистую, но гранитного состава породу - гнейс. При обследовании каменоломен оказалось: гранит рабски копирует, повторяет текстуру (внешний облик) не гранитных вмещающих толщ осадочного происхождения - каких-нибудь глинистых сланцев, откладывавшихся сотни миллионов лет назад на дне давно исчезнувшего озера. Выходило, гранит мог образовываться почти по-нептунистски: путем медленного, постепенного (как порадовался бы Гёте!) замещения атомов осадочных пород ионами «гранитных соков», или «эманации», или «флюидов» земных недр. Но магматисты (так называли себя теперь наследники вулканистов) не сдавались: они указывали на гигантские «вторжения» этой породы в земную кору, гранит часто явно «тек», протискиваясь в трещины или грубо обламывая и заключая в себе куски стенок тех же вмещающих пород.
В середине XIX века этот накалившийся было конфликт внезапно утих, когда немецкий геолог Ф. Шерер указал разгорячившимся противникам, что само противопоставление магмы и горячих соков земных недр - термальных растворов - нелепо. В природе нет резкой границы между этими двумя жидкостями. В магме есть вода, и немало. Этим-то она в сущности и отличается от лавы - простого расплава. «Весь гранит в определенное время существовал в виде водяной пасты или влажной магмы», - говорил Шерер.
Лабораторные позднейшие эксперименты показали: гранитная каша, паста, может течь в присутствии воды под давлением в четыре тысячи бар при температуре шестьсот пятьдесят градусов. Такая магма даже не светится! Она и раствор и расплав одновременно, что раз навсегда примиряет гидротермистов и магматистов. В природе, говорил американский ученый Рид, есть «граниты и граниты». Горячая паста-магма - мастер на все руки. Она может внедриться в растянутые, ослабленные участки земной коры и образовать мощный сплошной массив - батолит, плутон, как называют его геологи, а может более подвижными своими составными частями медленно просачиваться в осадочные слои, пропитывать и постепенно «гранитизировать» их. Конечно, нужно уметь отделять «граниты от гранитов» и из вполне практических соображений. В зависимости от способа проникновения гранита в кору его сопровождают разные руды, разные полезные ископаемые. Например, в Забайкалье золото
Спор метаморфистов и магматистов закончился, можно сказать, только что. Произошло то, что предвидел Гёте:
Как низвергают королей,
Развенчан будет и гранит...
Но проблема гранита на этом не была решена. Спор, и еще более яростный, продолжался вокруг глубинного первоначального источника гранитной магмы. Это был спор о первичности гранитного (кислого) и базальтового (основного) вулканизма, о первичности континентального (в основном гранитного) и океанического (базальтового) типов земной коры. Он, этот спор, самым неожиданным и чудесным образом вновь поворачивал к своим истокам, к первоначальному спору нептунистов, объявлявших, что вначале был океан и континенты постепенно появлялись из его пучин, и вулкани-стов, считавших океан вторичным явлением на твердой земле. Ибо, как писал видный советский геолог П. Кропоткин, «проблема происхождения гранитной и базальтовой магмы оказывается... проблемой происхождения материков».
Спор третий. Вначале был океан...
В глубочайших недрах Земли покоится он (гранит) непоколебимо, его высокие хребты поднимаются ввысь, и вершин их никогда не охватывали все охватывающие воды. И. Гёте
Итак, нептунист Гёте сделал для гранита исключение: «все охватывающие воды» не охватывали гранитных вершин. Если развить эту мысль так, как это присуще современным геологам, то можно сказать: в безбрежном «все охватывающем» первичном океане неколебимо торчали одни лишь гранитные острова, ядра будущих континентов, которые потом стали разрастаться, присоединяя к себе все новые участки суши. До чего же это близко к современным воззрениям на историю взаимоотношений океанов и материков!
Но Гёте - сын своего времени, и он развивает свою мысль вовсе не так. «Сидя на высокой (гранитной) скале и взирая па широкие дали, я могу сказать (себе): здесь пребываешь ты непосредственно на основе, простирающейся в глубочайшие места Земли, никакие более новые слои, никакие более новые скопления стекшихся обломков не залегли между тобой и крепкой основой первичного мира». Сейчас мы знаем, что под гранитом везде лежит другая основа - базальтовый слой коры. В океанах этот слой обнажен.
Но, поправив Гёте, мы вдруг замечаем, что сами оказываемся в заколдованном круге противоречий. Если первичная основа мира не гранит, а базальт, и если вначале был океан, а не континент, то как объяснить тот факт, что базальтовое дно современных океанов там, где его удалось пробурить и измерить его возраст, почти сплошь молодое? Оно очень мало покрыто осадками, берега океана часто срезают континентальные структуры. Как объяснить тот факт, что в гранитных ядрах древних континентов - в Канаде, Карелии, Африке - геохронологи обнаружили самые древние породы планеты, почти равные ей по возрасту (около четырех миллиардов лет), а в океане, где обнажена «базальтовая основа мира», ничего древнее мела и юры (сто - полтораста миллионов лет) пока не обнаружено? И мы оказываемся в еще более затруднительном положении, чем Гёте, который сидел когда-то на вершине Гарца, месте действия «Вальпургиевой ночи», размышляя о граните - первооснове мира, и безуспешно пытался вывести из этой первоосновы генетические ряды всех прочих горных пород Земли. Но даже и этому, на современный взгляд странному, занятию, можно найти аналогию в нынешних геологических теориях. Некоторые советские геологи почти до конца тысячелетия придерживались концепции океанизации, базификации континентальной земной коры, превращения гранитов в более основные породы типа базальтов. Это, по их мнению, происходит в зонах островных дуг типа Курильской, на границе континента и океана. Но в этом случае первичны континенты, океаны появляются и растут по мере развития океанизации. Все новые и новые куски континентов, разъедаемые снизу горячим дыханием мантии, становятся тоньше, теряют гранитный слой и наконец полностью превращаются в молодой базальт - ложе океана. И будущее планеты, правда очень отдаленное, становится ясным: сплошной океан...
Так противники мобилизма объясняли, почему дно океанов моложе, чем континенты. Почему Атлантика и Индийский океан грубо обрубают края континентальных глыб, а в Тихом океане гранитный слой континентов исчезает постепенно в пределах прибрежных морей и островных дуг: здесь процессы «съедания» гранитов идут медленнее. Если же продолжить эти процессы в прошлое, то окажется, что вся планета была когда-то покрыта сплошной континентальной корой...
И вот тут-то гипотеза океанизации попадала под удар: сплошной гранитной коры на молодой Земле быть не могло, она не успела бы выплавиться из мантии Земли.