Раздел Конрада служит пограничной полосой — всё, что попадает выше него, превращается в граниты, всё, что ниже, — в базальты. Поверхность Мохоровичича — граница преобразования базальтов в породы верхней мантии и наоборот.
Отсюда следует, что расположение дренажной оболочки выше или ниже по отношению к поверхности Земли определяет мощность земной коры. Под материками она больше, потому что там происходит усиленный отбор тепла. Вода континентов просачивается вниз в большом количестве и под большим давлением, которое зависит от величины водяного столба. Вода охлаждает недра. Слои, где температура становится критической для воды и её растворов, залегают довольно глубоко — на 40, 50 и даже 70 километров. Там же оказывается дренажная оболочка. Она формирует толщи базальтов и гранитов — ту материковую кору, которую мы встречаем под осадочным чехлом континентов.
Чем выше горные системы материков, тем больше напор уходящей вниз воды, тем толще здесь земная кора. Но если напор и проникновение воды уменьшаются, то кора становится тоньше. Дренажная оболочка поднимается ближе к поверхности. И совсем близко она подойдёт к ней, когда в данное место придут из глубин горячие растворы. Поэтому гранитов нет в океанической коре — им просто негде возникнуть. Верхняя часть дренажной оболочки сузилась, её нижняя граница поднялась до глубины 7–8 километров, а верхняя попросту отсутствует. Отсутствует раздел Конрада, минуя который вещество превращается в граниты или в базальты. И действительно, он под океанами нигде не встречен.
Для образования гранитов необходимы кремнезём, доставляемый восходящими водяными парами, и соединения, богатые кальцием, магнием и железом. Их выносят нисходящие водные растворы. Встречное движение происходит только в коре материков, в коре океанов пары и водные растворы движутся вверх.
Подведём итог: кора суши образовалась в результате взаимодействия литосферы с нисходящими нагревающимися растворами, кора океанов — с восходящими охлаждающимися растворами.
Дренажная оболочка, как мы видим, свободно перемещается вверх или вниз в недрах Земли — её положение зависит от перераспределения тепла на глубине. Работа этой оболочки в течение миллиардов лет сформировала ту земную кору, историю которой мы сегодня стараемся выяснить. Но началась работа не сразу — молодая Земля, по-видимому, была одета в кору одинаковой мощности.
Предположим, что градиент температуры мало изменился за прошедшие миллиарды лет. Тогда, в далёкие времена, до 450 °C нагревались слои на глубине 16 километров. Здесь пролегала граница Мохоровичича. Мощность первоначальной коры 16 километров. Сейчас она равна 37 километров на суше, 7 километров — под океанами. Выходит, что за прошедшие тысячелетия кора под континентами опустилась на 21 километр — это мощность охлаждённых пород. Приведённый расчёт — одно из многих подтверждений, убеждающих в существовании дренажной оболочки.
Гипотеза С. Григорьева по-своему решает проблему дрейфа континентов. О ней много спорят на страницах специальных и научно-популярных журналов. Даже неспециалисты знакомы с гипотезой Вегенера и её толкованиями.
Наиболее трудно объяснить, как передвигаются континенты в жёсткой земной коре. Приведём в пример айсберг: может ли он двигаться, вмёрзнув в ледяное поле величиной с океан! Только превратившись в ледокол…
Континенты — это утолщения земной коры. Чтобы перемещаться, им необходимо обладать качествами ледокола.
Разрушать лёд можно по-разному, например, нагревая его. Фантастический «тёплый» айсберг мог бы так двигаться. Вокруг него — тонкая прослойка воды, впереди лёд тает, сзади, так сказать, за кормой, намерзает новый.
Континенты окружены потоками горячих растворов. Континенты выжимают их к окраинам, в прибрежную часть. Континенты находятся как бы в «мешке», скроенном из слоёв, в которых горячие растворы взаимодействуют с окружающими породами.
В этих «размягчённых» слоях идёт интенсивный обмен веществом. Кора океанов у континентов постоянно нагружается и прогибается — континенты наезжают на неё. Для их перемещения достаточно воздействия центробежных сил вращения Земли. Словом, материки могут путешествовать в земной коре в оболочке из более мягких, податливых пород. Земная кора океанов как бы «тает» перед ними, подобно льду перед «тёплым» айсбергом.
Гораздо больше противодействует дрейфу верхняя мантия. Но как раз этот вопрос сегодня разработан лучше других. Многие геологи считают, что кора материков может плавать на верхней мантии. Её породы более пластичны благодаря высоким давлениям и температурам, при которых водяные пары хорошо растворяют горные породы.
По-новому объясняет С. Григорьев происхождение срединно-океанических хребтов. Океаническая кора вблизи материков не только прогибается. Горячие растворы, поднимающиеся из дренажной оболочки, резко увеличивают её объём.
Например, вода присоединяется к минералам. Кора вынуждена расширяться, но потеснить материк она не в силах, усилие в основном передаётся на соседние участки океанической коры. Они сдвигаются и сминаются в складки.
Тем временем происходит изменение маршрута восходящих растворов. Они натыкаются на непроницаемую полосу, которую сами же зацементировали. Растворы направляются дальше от береговой линии, встречают более проницаемые породы и опять увеличивают их в объёме. Полоса земной коры, попавшая в зону их действия, также расширяется. И опять усилие распространяется в сторону от берега — ведь в тылу лежит полоса прочных пород, зацементированных перед этим растворами.
В океанической коре и в осадочных породах, лежащих на ней, возникает «волна» — она движется медленно, миллионы лет. Навстречу ей, от другого берега океана катится другая волна. Они встречаются — возникает поднятие. Например, волны, пришедшие от берегов Северной и Южной Америки и от берегов Европы и Африки, образовали Срединно-Атлантический хребет.
Волны в океанической коре возникают непрерывно — сточки зрения геологической истории. Полоса плотных и тяжёлых пород у берега нагружается осадками с континента, в конце концов прогибается и уходит вниз. Её место занимают рыхлые осадочные породы. Растворы вновь проникают в них, цементируют — всё повторяется. Застывшие волны учёные сейчас наблюдают в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах.
Процесс образования срединных хребтов был проверен на моделях в лаборатории С. Григорьева. Кору представляла смесь гипса и прокалённых аммонийных квасцов. После уплотнения смесь смачивалась водой, поступавшей со стороны «материков». Хорошо было видно, как смоченная полоса увеличивалась в объёме и чуть сдвигала сухой порошок, образуя модель срединного хребта.
Во время последнего ташкентского землетрясения было зарегистрировано 700 толчков. Впечатление было такое, что на глубине происходили обвалы больших масс. Причём эти обвалы постепенно приближались к поверхности.
Во времена контракционной гипотезы обвалы в глубинных пустотах не вызывали сомнений. Под жёсткой корой остывало и потому уменьшалось в объёме расплавленное вещество — вот откуда полости и обрушения в них. Но от самой гипотезы контракции отказались, отказались и от подземных обвалов. Правда, обрушение пород, вызывающих землетрясение, признаётся и сейчас, однако только для тех редких случаев, которые приводят к провалам суши.
Дренажная оболочка возрождает идею об обвальных процессах. Расчёт показывает, что за год сквозь земную кору к дренажной оболочке просачивается 100–200 куб. км воды. У неё есть свои пути — по наиболее проницаемым породам. Скажем, с площади 30–40 млн. кв. км она выносит 5 миллиардов тонн вещества в год. Чистая вода растворяет хлористые и сернокислые соли и карбонаты щелочных металлов; вода, содержащая двуокись углерода, — растворяет карбонаты и разлагает силикаты. Не может устоять даже гранит — от него остаются лишь зёрна кварца. Вода способна создать на глубине более 10 километров области с менее плотным веществом, а в некоторых случаях и карстовые пещеры. Кровля таких пещер может слой за слоем обваливаться — тогда сейсмографы регистрируют на поверхности подземные толчки.
Энергия крупных землетрясений равна 10 в 24-й степени — 10 в 25-й степени эрг. Это значит, что с высоты в 1 километр должно упасть 4–40 куб. км пород с плотностью 2,5 г/куб. см. Падение происходит не в один момент, а последовательно. Именно поэтому часто регистрируют перемещение гипоцентра землетрясения вверх — первый толчок зарождается на глубине 10 километров, а последующие — в 5–7 километров от поверхности. Примерно так проходили многие землетрясения в Южной Италии, Средней Азии и Японии. Но не все: землетрясения происходят в результате тектонической деятельности. Обвальные процессы — лишь один из её видов.
Под Антарктидой не возникают пустоты. С этого материка не сносится вещество, в его толще нет нисходящих растворов — он закрыт льдом. Отсутствие глубинных вод отменяет круговорот твёрдого вещества на глубине. Поэтому в Антарктиде землетрясений почти не бывает.
Вулканы — дети дренажной оболочки. Разлом может связать её с дневной поверхностью и превратиться в канал, по которому выплеснутся наверх высокотемпературный пар и водные, надкритические растворы. Ведь они находятся под высоким давлением.
В результате выброса давление и температура в дренажной оболочке уменьшаются, снижается и растворимость, происходит выпадение веществ. В устье канала и в нём самом появляются густые массы. При последующем выбросе они поднимаются наверх и выходят на поверхность в виде лавы, песка и пеплов.
Сегодня на суше насчитывается до полутысячи вулканов, проявляющих активность. Более трёхсот из них составляют «огненное кольцо» — они расположены на берегах Тихого океана. Подводных вулканов — несравненно больше. Известный советский исследователь Г. Удинцев писал, что на дне Тихого океана их столько, сколько можно отразить на карте в соответствии с её масштабом.
Это нетрудно объяснить, вспомнив, что материки выжимают по дренажной оболочке под океаны горячие растворы. Области под океанами начинают напоминать земные слои, из которых бьют артезианские скважины. В нашем случае — вулканы. Когда давление достигает полутысячи-тысячи атмосфер, тонкая океаническая кора кое-где поддаётся. По наиболее слабому месту ложится трещина — пары и растворы вырываются наверх. Срабатывает своего рода предохранительный клапан. На дне вырастает вулканический конус.
Район наибольшей активности дренажной оболочки — вблизи побережий. Видимо, «огненное кольцо» появилось неслучайно. Это целая предохранительная система разгрузки.
Вулканы могут затихать, потом пробуждаться, когда давление в дренажной оболочке поднимается. Новые порции пара и растворов прорываются через канал, закупоренный выпавшим в осадок веществом.
…Откуда берутся огромные количества воды, выходящей в виде паров во время извержений? Этот вопрос В. И. Вернадского также до сих пор не имеет ясного ответа. В самом деле, откуда взялось 1000 куб. км воды, выброшенной вулканом Тамбора (1815 г.)? Вулкан Шивелуч на Камчатке за последние 1700 лет поднял в атмосферу 4500 куб. км воды. Такой расход в состоянии выдержать лишь один источник — дренажная оболочка. Она же поставляет на поверхность тот богатый набор химических элементов, который находят в продуктах извержений. На другой — такой же неисчерпаемый и в то же время богатый — источник не указывает пока ни одна гипотеза.
Если дренажная оболочка существует, то она — практически неисчерпаемый резервуар горячих растворов. Они могут быть использованы в хозяйстве человека как источники энергии, сырьё для химической и металлургической промышленности, в сельском хозяйстве. Уже сейчас до дренажной оболочки можно реально добраться, пробурив сверхглубокие скважины на океанских побережьях.
Величайшее движение Земли
Теория дрейфа континентов основывается на следующих аргументах.
Сходство в очертаниях береговой линии континентов, разделённых Атлантическим океаном.
Различный состав земной коры континентов и океанов.
Геологическое строение континентов южной группы, их позднепалеозойская и раннемезозойская фауна и флора во многом идентичны.
Обширная площадь южного полушария в позднем палеозое была покрыта льдами. Никаких следов оледенения того времени не обнаружено в северной группе материков.
Эти факты, а также ряд других сведений привели А. Вегенера к мысли о перемещении континентов. Он предположил, что прежде существовал один материк, а точнее праматерик Пангея. Примерно 250 миллионов лет назад, в мезозойскую эру, праматерик распался. Осколки-континенты разошлись в разные стороны, и сегодня мы видим их на значительном расстоянии
