Парадокс
Ученые утверждают, что эпоха разобщенности земной суши подходит к концу. Процесс образования единого суперконтинента уже начался
Идея о том, что в глубокой древности очертания земных материков были совсем иными, занимала ученых на протяжении столетий. Выдвинутая в начале ХХ века немецким естествоиспытателем Альфредом Вегенером теория о едином суперконтиненте - Пангее, существовавшем миллионы лет назад, произвела настоящую сенсацию. Однако наука не стоит на месте, и сегодня ученые утверждают, что период разобщенности суши, который переживает наша планета, подходит к концу и что процесс образования нового суперконтинента уже начался.
В огненном кольце
В настоящее время три четверти всех действующих на планете вулканов сосредоточено в Тихоокеанском регионе. Причем располагаются они на периферии океана, образуя своеобразное кольцо. На западе вулканы стоят на островах, которые отделяют так называемые окраинные моря: Берингово, Охотское, Японское. На американском берегу таких морей нет, и вулканы расположены непосредственно по краю континента. Доктор геолого-минералогических наук, профессор МГУ Михаил Ломизе утверждает, что каждое вулканическое извержение - это отголосок мощных геологических процессов, которые происходят в недрах Земли.
Внешняя твердая оболочка нашей планеты, сложенная горными породами с высокими упругими свойствами, называется литосферой. Она-то и является фундаментом, на котором расположены материки и океаны. Толщина этого фундамента колеблется от нескольких десятков до 350 километров. Под ним залегает астеносфера - размягченная оболочка толщиной в несколько сот километров. Именно астеносфера служит той пластичной подстилкой, которая позволяет жестким литосферным плитам передвигаться и скользить в горизонтальных направлениях относительно более глубоких недр Земли. Вместе с литосферными плитами "дрейфуют" и находящиеся на них континенты. Сегодня древняя и очень мощная (толщиной около 70 километров) Тихоокеанская плита уходит в районе Камчатки под континентальную окраину. Сначала она двигается полого, а затем резко перегибается и под углом примерно 55 градусов опускается в глубину. При помощи сейсмической томографии ученым удалось установить, что плита достигает глубин более 1000 километров. "В наши дни Тихий океан с его непосредственным обрамлением работает как единая геологическая система планетарного масштаба, в которой кольцо активных вулканов занимает вполне определенное место", - считает Михаил Ломизе.
Распад Пангеи
Для того чтобы понять происходящие ныне геологические процессы, мысленно перенесемся на 200-225 миллионов лет назад. В то время географическая картина Земли существенно отличалась от современной. На планете существовал единый суперконтинент, охватывавший около 40 процентов земной поверхности. Это и была Пангея (Единая земля) Альфреда Вегенера. Окружавший Пангею единый океан Панталасса занимал всю остальную поверхность планеты, по своим размерам он был близок к суммарной площади всех современных океанов. Огромный залив, называемый морем Тетис, вдавался в суперконтинент между будущими Евразией и Австралией. В срединных хребтах Панталассы, так же как и в современном Тихом океане, происходило разрастание океанической литосферы. Механизм этого процесса таков. Океаническая литосфера более тяжелая и тонкая, поэтому она уходит под более прочную поверхность континентов. Открывающееся пространство заполняется за счет подъема расплавленного глубинного вещества, происходит образование и разрастание океанической литосферы. Судя по всему, именно так развивались события в эпоху Пангеи. По аналогии с геологической активностью наших дней можно полагать, что вокруг древнего суперконтинента располагалось вулканическое кольцо, подобное современному тихоокеанскому. Действительно, его остатки можно обнаружить на современной карте мира: на востоке Австралии и в Новой Зеландии, в Антарктиде, Андах и Кордильерах, вдоль восточных окраин Азии. По этим фрагментам ученым удалось к сегодняшнему дню восстановить очертания вулканического кольца Пангеи, которое подобно обручу охватывало древнюю сушу. Лучше других сохранился сегмент вулканического кольца Пангеи, который находится ныне в Андах - в Перу и Чили. Это мощные наслоения излившихся лав, пеплов и других продуктов вулканических извержений, происходивших в начале мезозоя на побережье или в мелком море, затопившем окраину суперконтинента.
Во второй половине юрского периода Пангея начала распадаться. Ее пересекли разломы и расщелины, а разделенные ими части суперконтинента начали расходиться, удаляясь одна от другой. Пространство между расходящимися континентами постепенно заполнял океан. Так один за другим обособились современные континенты. Все они представляют собой фрагменты Пангеи. Кстати, последним (примерно 5 миллионов лет назад) отделился континентальный блок Аравийского полуострова, который до образования расщелины Красного моря был частью Африки. По мере распада Пангеи открылись Атлантический и Индийский океаны с их ответвлениями. Таким образом Тихий океан очень условно можно назвать остатками Панталассы.
Ученый секретарь Института международной теории прогноза землетрясений и математической геофизики, кандидат геолого-минералогических наук Александр Горшков считает, что при распаде Пангеи обрамлявшее ее кольцо вулканов оказалось разорванным. Со временем вулканические зоны оказались на противоположной стороне земной сферы и, продолжая встречное движение, начали постепенно сближаться, наступая со всех сторон на пространство, оставшееся от Панталассы. Так определились контуры современного Тихого океана, а из отдельных вулканических поясов сложилось Тихоокеанское огненное кольцо, впрочем, все еще не полностью сомкнувшееся. Можно сказать, что по своему происхождению Тихоокеанское кольцо представляет собой как бы вывернутое наизнанку вулканическое кольцо Пангеи. По наблюдениям ученых, Тихоокеанская океаническая плита движется на северо-запад со скоростью 8-10 см/год, в то время как Евразийская плита практически неподвижна. Более тяжелая и тонкая океаническая литосфера отодвигается под более прочную континентальную и наклонно уходит в глубину в размягченное вещество астеносферы. Происходит так называемая субдукция. По мере субдукции океаническая литосфера попадает в область все более высоких температур и давлений, где из нее выделяются перегретые минеральные растворы (флюиды). С глубины 500 км эти флюиды и тепловой поток направляются вверх, возбуждая плавление горных пород и образование магмы. В свою очередь магма прорывается на земную поверхность, порождая вулканические извержения. По аналогии с геологической активностью наших дней можно полагать, что над зонами субдукции, окружавшими Пангею, развивались вулканы, сходные с современными вулканами Тихоокеанского вулканического кольца.
Континенты, соединяйтесь!
Распад Пангеи и центробежное перемещение ее фрагментов продолжаются и в наши дни. Континенты, окружающие Тихий океан, все еще наступают на него. Движение идет безостановочно из года в год, изо дня в день, причем его направление и скорость определяются не только геологическими методами, но и непосредственно путем геодезических наблюдений. При помощи системы GPS ученым, например, удалось установить, что в настоящее время сохраняются приблизительно те же направления и скорости движений континентов, что были установлены геологами для последних трех миллионов лет. Северная Америка наступает на Тихий океан со скоростью около 2,5 см в год, Южная - около 3,5 см в год. Австралия перемещается даже с большей скоростью (до 7,5 см/год), но под острым углом к границе с океаном. Антарктида тоже наступает, но очень медленно (1 см/год и менее). Только Евразия почти не смещается и даже, вероятно, немного отступает от океана в северо-западном направлении. Кроме огненного кольца Тихого океана, существует и другой пояс напряженности между континентами. Вторая "линия фронта" простирается на протяжении более 10 тыс. км от Гибралтара до Индокитая. Анализируя последнее разрушительное землетрясение в Алжире, некоторые геофизики склонны предполагать, что оно стало следствием именно противостояния Африканской и Евразийской литосферных плит.
"Зная даже примерные скорости движения плит, - говорит профессор Ломизе, - нетрудно рассчитать, где окажутся континенты через 10 или 20 миллионов лет и какими будут к тому времени очертания Тихого океана". Но главное условие такого расчета - постоянство направления и скорости движения литосферных плит - противоречит геологическим реальностям. Поэтому все подобные построения приблизительны и имеют смысл для некоего ограниченного отрезка времени. Однако некоторые исследователи считают, что конец Тихого океана неизбежен и что произойдет он достаточно скоро, разумеется, по геологическим масштабам времени. Такое суждение основывается на представлениях о развитии Земли, согласно которым образование и распад суперконтинентов происходили уже несколько раз с определенной периодичностью - около 200 миллионов лет. Продолжающийся ныне этап распада Пангеи начался 165-170 миллионов лет назад и, вероятно, близок к своему завершению.
"Есть некоторые признаки близости предстоящего перехода от распада Пангеи к новому объединению континентов, - говорит Михаил Ломизе. - Главный из них - зрелость раскрывающихся межконтинентальных океанов, особенно Атлантического. Нараставшие с возрастом толщина и плотность подстилающей их литосферы местами приближаются к тем критическим значениям, при которых океаническая литосфера потеряет свою плавучесть и начнет погружаться в подстилающую астеносферу. Это будет способствовать прекращению раскрытия межконтинентальных океанов и создаст механизм для их сокращения".
Ученые прогнозируют, что примерно через 50 миллионов лет в результате столкновения Африканской литосферной плиты с Евразийской исчезнут Средиземное и Черное моря. Ко времени исчезновения Средиземноморья Африка и Евразия образуют единый континент. К слову, около 5 миллионов лет назад Средиземное море уже было на грани гибели. В результате подвижки литосферных плит закрылся Гибралтарский пролив и прекратилось поступление вод из Мирового океана. Море постепенно высыхало - его уровень стал на несколько сотен метров ниже, чем в океане. Однако узкий Гибралтарский хребет рухнул, и воды Атлантики восстановили пошатнувшееся равновесие.
Одновременно с "закрытием" Средиземного моря северное побережье России ощутимо сместится к юго-юго-востоку. Камчатка окажется на широте Японии. Африканский континент, наоборот, окажется гораздо севернее. Линия экватора будет проходить в районе современной ЮАР.
Постепенное сокращение Атлантики завершится через 250 миллионов лет соединением обеих Америк с единой Евразией и Африкой. Индийский океан станет огромным Средиземным морем. Антарктида покинет Южный полюс и соединится с Австралией. При этом она освободится от своего ледяного покрова. Однако с точки зрения геологии совсем не обязательно, что при этом наступит всемирный потоп. Дело в том, что соотношение суши и воды на Земле за последние 570 миллионов лет не менялось.
При интенсивном таянии ледников Антарктиды и Гренландии их литосферные плиты освободятся от колоссальной тяжести и начнут приподниматься. Соответственно дно Мирового океана начнет опускаться. В результате увеличится объем чаши океана, которая вместит в себя талые воды. Правда, процесс этот будет весьма растянут во времени. С территории нынешней Скандинавии ледник отступил около 10 тысяч лет назад, и за это время она "всплыла" на 200 метров.
"Не надо забывать, что такие процессы длятся миллионы лет, - подчеркивает Михаил Ломизе. - Не стоит ожидать, что в результате природных катаклизмов в считаные дни уйдут под воду целые материки или страны. Мгновенные затопления полосы побережья случаются достаточно редко. Например, в 1960 году на юге Чили в провинции Вальдивия во время землетрясения земля опустилась на 1-2 метра. В результате были затоплены тысячи гектаров прибрежной равнины. Однако это всего лишь несколько километров суши. Ширина, например, Японии - это сотни километров. На ее затопление потребуется время жизни не одного поколения".
www.itogi.ru
25.05.2003
