Геология океана: загадки, гипотезы, открытия - Конюхов Александр Иванович

Геосинклинальная теория и гипотеза океанизации земной коры

Тектоническая мысль в первые послевоенные десятилетия развивалась в рамках геосинклинальной теории, основы которой были заложены еще в XIX в. Дж. Дэна и Г. Огом и существенно обогащены в XX столетии сначала Г. Штилле, а затем Н. С. Шатским, В. В. Белоусовым, В. Е. Хаиным, А. В. Пейве и другими учеными. Геосинклинальный режим развития земной коры, как Считает член-корреспондент АН СССР В. В. Белоусов [1976], «характеризуется глыбово-волновыми колебательными движениями, интенсивными складчатыми и разрывными дислокациями, напряженной магматической деятельностью, проявлением регионального метаморфизма и гранитизации». Иначе говоря, геосинклиналь — это область земной коры, которая на определенном промежутке времени становится ареной наиболее ярких и драматических геологических событий: проявлений магматизма, вулканических извержений, интенсивного накопления осадков, наконец, горообразования, сопровождающегося складчатостью.

Завершение геосинклинального развития земной коры символизирует переход к спокойной, платформенной стадии ее эволюции. По времени отмирания геосинклинального режима датируется возраст фундамента в пределах кратонов на континентах, а события, с которыми связаны интенсивные и широкомасштабные складчатые дислокации, протекавшие при замыкании геосинклиналей, получили собственные названия: гренвильская, байкальская, каледонская, герцинская, киммерийская и альпийская складчатость. Из сказанного следует, что геосинклинальная теория — это концепция, объясняющая становление земной коры континентов. Она, безусловно, внесла огромный вклад в понимание последовательности тектонических и общегеологических событий в истории нашей планеты. На определенном этапе развития геологического мышления она сыграла важнейшую роль.

В то же время геосинклинальная теория почти совершенно обходила молчанием океанический сектор стратисферы, хотя такие понятия, как морской режим осадконакопления, подводный магматизм и вулканизм, постоянно фигурируют в описаниях истории эволюции различных геосинклиналей. А эти последние отнюдь не были одинаковыми: в одних важнейшее место занимали миогеосинклинали, в других развитие шло через так называемую эвгеосинклиналь. Остановимся на этих понятиях, впервые введенных Г. Штилле, подробнее.

Под миогеосинклинальной зоной понимается та часть геосинклинали, где геологические события протекают в общем неспешно, неярко и довольно последовательно. Здесь накапливаются преимущественно прибрежные и мелководно-морские осадки. Их мощности, однако, выше, чем на соседних участках кратонов. Отсутствуют или очень редки вулканические проявления, а складчатые деформации, которыми завершается геосинклинальный режим, выражены сравнительно слабо и в простых формах. Иное дело эвгеосинклиналь. Для нее характерна подводная магматическая деятельность в форме главным образом излияний базальтовых лав. С ней был связан интенсивный вулканизм. Здесь же формировались мощнейшие комплексы глубоководных осадков специфического строения (флишевые формации).

Эта часть геосинклинали отличалась непоследовательным, прерывистым ходом и темпом развития, разобщенностью и сложным мозаичным расположением основных структур, зачастую оторванных от своих корней (в том залегании, в котором мы их находим в настоящее время). Наконец, здесь наблюдаются наиболее сложные и запутанные формы тектонических деформаций, свидетельствующие о срыве гигантских масс пород, их скучивании и перемещении на значительные расстояния. Словом, мио- и эвгеосинклинали, соседствующие друг с другом (первая находится в непосредственной близости от кратона, точнее, на его краю, вторая — на удалении от него),— это две области с различными динамикой осадконакопления и режимом тектонических движений.

Странное дело, но магия условных терминов в течение десятилетий не давала увидеть многим тектонистам и литологам, изучавшим древние геосинклинальные пояса, простую истину. Нарисованная ими по результатам проведенных исследований картина отражает (если убрать все те изменения, которые были наложены последующей складчатостью и другими позднейшими процессами в недрах) строение современных зон перехода от континента к океану, а иногда и самого океана. Поставив знак равенства или по крайней мере подобия между геосинклиналью и переходной зоной континент—океан, сразу раскрываешь смысл громоздких и труднопроизносимых слов: миогеосинклиналь — это шельф и прилегающий к нему континентальный склон, иначе говоря, край континента, где господствовал пассивный тектонический режим; эвгеосинклиналь — подножие континентального склона и прилегающая часть глубоководной котловины, зачастую ограниченная со стороны океана островной вулканической дугой. Несмотря на логичность и, можно даже сказать, очевидность подобного сопоставления, многие геологи и сейчас упорно не желают признавать это, цепляясь за отжившие термины и придумывая невероятные сценарии геологических событий для объяснения истории развития того или иного региона.

К разбору геосинклинальной теории с современных, актуалистических позиций мы вернемся позднее, когда познакомимся со строением океана. Здесь же следует отметить, что эта теория родилась в период, когда отсутствовали какие-либо достоверные сведения о структуре большей части поверхности Земли, поэтому в ней не нашлось места океану и переходной между ним и континентами области. Геосинклинальная теория, лишь объяснявшая эволюцию континентального сектора стратисферы, в общем довольно успешно справилась с этой задачей. Более того, она создала основу для развития палеоокеанологии, ибо недра бывших геосинклинальных поясов хранят тайны океанов прошлого.

Поскольку геология развивалась как сугубо земная наука, то и целью ее было решение прикладных задач на континентах. Господствовавшие в ней теории долгое время обходили молчанием вопросы строения и происхождения океана: континенты как бы плавали в неизвестной и в чем-то даже враждебной среде, которая не только не оказывала никакого влияния на эволюцию континентальных мегаблоков, но и существовала сама по себе. Эта ситуация смущала многих ведущих теоретиков науки и заставляла их искать место океанам в глобальной схеме эволюции Земли или по крайней мере объяснить их появление на нашей планете. Некоторые ученые поступали довольно просто: они продолжали в океан выделяемые на континентах структуры. Погрузив участки кратонов и горно-складчатых поясов на абиссальное дно, они выводили их на поверхность у берегов противолежащих континентов, стараясь создать единую схему распространения известных на континентах образований. Несмотря на полную недостоверность и непроверяемость в те времена подобных построений, последние получали одобрение, так как при этом достигалась нужная цель: океаны как бы исчезали, становясь простыми придатками континентов. Концы, так сказать, были спрятаны в воду.

Эта традиция выводить океан из континента породила еще одну теорию — океанизации (базификации) континентальной коры, которую выдвинул в начале 50-х годов нашего столетия В. В. Белоусов. Согласно этой концепции, континентальная кора, сложившаяся повсеместно еще на ранних этапах развития нашей планеты, в дальнейшем частично превратилась в современную мощную кору континентов, частично же (в конце палеозоя — начале мезозоя) трансформировалась до коры океанической. Образование континентальной литосферы, согласно этой теории, первоначально связано с гравитационной дифференциацией первичного вещества Земли, т. е. с подъемом в верхние оболочки более легких компонентов. Они и составили земную кору и верхнюю мантию планеты, в то время как тяжелые компоненты опустились вниз, сконцентрировавшись в ядре. В процессе этой гравитационной дифференциации выделяется тепловая энергия, приведшая на определенном этапе к плавлению мантии и всплыванию ультраосновных составляющих. Внедрение их в земную кору с одновременным удалением из нее воды, кремнезема и щелочей способствовало повышению плотности литосферы до 3 г/см3, а в дальнейшем и до 3,4—3,5 г/см3. В результате утяжеления континентальная кора начинала как бы тонуть в мантии, а на ее место поднимался ультраосновной и основной материал. Излияния магм основного состава приводили в конечном итоге к формированию базальтового слоя, а находившиеся под ним остатки бывшей континентальной коры расплавлялись и исчезали. Таков в общих чертах механизм «базификации» континентальной коры, в результате которой на нашей планете, по мысли В. В. Белоусова, появились океаны.