Урал в течение всего палеозоя представлял собой геосинклиналь; в конце палеозойской эры здесь с большой интенсивностью проявлялись тектонические движения, и, наконец, с середины мезозойской эры на месте Урала образовалась устойчивая малоподвижная платформа. На Кавказе геосинклинальный режим сохранялся дольше, до конца мезозойской эры; сейчас Кавказ — типичная складчатая зона, находящаяся в процессе интенсивного развития. Пройдет несколько миллионов лет, процессы внутреннего происхождения затихнут, и Кавказ начнет превращаться в платформу. Русская платформа тоже когда-то (очень давно, еще до палеозоя) переживала эпоху чрезвычайно сильных движений, с обильными внедрениями изверженных пород и сильнейшей метаморфизацией всех толщ, а к началу палеозойской эры здесь почти всюду оформился уже платформенный режим. Следы бурных революций прошлого мы видим в тех породах — метаморфических и изверженных, которые вскрываются под палеозойским осадочным покровом в тех или иных местах на Русской платформе — в Карелии, на Украине и т. д.
9. Источники энергии тектонических движений
Все вышеизложенное ставит перед нами вопрос об источниках тектонической энергии.
Каковы причины тектонических движений? Какие процессы рождают в Земле такие силы, которые способны деформировать земную кору и воздвигать горы, создавать вулканы и сотрясать огромные площади при землетрясениях? Вопрос этот очень труден. Окончательного ответа на него у нас пока нет. Но ряд соображений имеется, и в этом отношении советская геологическая наука сделала уже много.
Старинная гипотеза о «контракции» земного шара давно уже не считается правильной. «Контракция» — это сокращение в объеме, которое вызывается, как полагали, остыванием Земли. В. А. Магницкий недавно показал, что это гипотетическое остывание может оказаться реальным лишь в самых малых размерах; так, с начала кембрийского периода на глубине около 100
Что же приходит на смену гипотезе о контракции?
Некоторое время тому назад была очень популярна гипотеза немецкого ученого А. Вегенера, гипотеза о горизонтальных перемещениях материков. А. Вегенер полагал, что легкие сиалические глыбы материков под влиянием сил, возникающих в земной коре при вращении Земли вокруг своей оси, смещаются, передвигаясь по тяжелому и пластичному слою «сима». Предполагалось, что когда-то единый материк раскололся и отдельные его части расползлись по поверхности Земли: Северная и Южная Америка отошли от Европы и Африки на запад, а на месте «рубца» возник Атлантический океан, Австралия отошла от Африки на восток, пересекла место, занимаемое Индийским океаном, и повернулась на 90°, заняв свое нынешнее положение, и т. д.
Теперь приходится отметить, что множество фактов геологического порядка противоречит гипотезе Вегенера; поэтому большинством советских геологов она не разделяется. Проверка, выполненная с помощью астрономических и геодезических методов, не обнаружила фактов, которые могли бы подтвердить реальность перемещений материков в том виде, как о них говорил А. Вегенер.
В несколько ином положении оказывается другая гипотеза, именно гипотеза «изостазии». Изостазия — стремление земной коры к равновесию. Предполагается, что относительно легкие массы, «сиаль», погруженные в относительно тяжелые породы фундамента «сима», как бы плавают на последних, подчиняясь обычным закономерностям, вытекающим из закона Архимеда: лишняя нагрузка ведет к погружению, снятие нагрузки — к поднятию. Некоторые ученые, особенно американский геодезист В. Боуи, пытались использовать изостазию в качестве фактора тектонического значения, т. е. приписать изостазии роль возбудителя тектонических движений, видеть в ней возможную причину возникновения гор. Попытка эта успехом не увенчалась.
Изостазия, как определенный физический процесс, без сомнения, реальна; стремление к изостатическому равновесию в земной коре существует, и тому есть много доказательств. Изостазия, в частности, ставит предел высоте известных на Земле гор и глубине впадин; изостазия регулирует поведение аномалий (т. е. отклонений от нормального значения) силы тяжести и т. п. Но из всего этого отнюдь не следует, что изостазия способна играть роль инициатора в возбуждении тектонических движений. Наоборот, она стремится их погасить; она «вступает в игру» только в том случае, если равновесие нарушено какими-то более мощными и глубоко заложенными силами, стремясь восстановить прежнее равновесие. Изостазия играет свою роль, но роль достаточно скромную, отнюдь не решающую в вопросах развития земной коры.
Не касаясь множества других предположений и гипотез, остановимся на тех явлениях, которые могут иметь наибольший интерес в деле создания современной тектонической гипотезы.
Следует считать установленным фактом известную подвижность вещества в недрах Земли примерно до глубины 800–1000
Нет недостатка и в тех физических явлениях, которые могли бы вызвать перемещение вещества в глубинах Земли. К таким явлениям можно отнести и особенности термического режима, в частности неравномерное распределение температур в наружных частях земного шара, и силы, связанные с вращением Земли, и влияние радиоактивных элементов, и силу тяжести. Их относительное значение остается пока невыясненным. В последнее время особое значение придается двум из них, а именно силе тяжести и радиоактивности. Под влиянием силы тяжести в теле Земли должна происходить дифференциация вещества, т. е. погружение тяжелых частиц и поднятие к поверхности легких. Наличие радиоактивных веществ, которые сконцентрированы в основном в породах кислого состава, ведет к накоплению тепла и тем самым увеличивает возможность возникновения и облегчает осуществление как пластических деформаций, так и вообще перемещений вещества в толще Земли. Подобные медленные перетекания вещества из одних участков земного шара в другие получили наименование «конвекционных течений». Как только мы приходим к идее о возможности конвекционных течений, медленных, но захватывающих огромные участки земного шара, до глубин в сотни километров, так вопрос о природе движений, проявляющихся на поверхности, решается уже легче. Конвекционные течения, достигая наружных оболочек, неизбежно вовлекают в движение и сиалическую оболочку. Конечно, в земной коре имеются свои источники сил, например изостазия, но все же решающее значение в развитии тектонических процессов следует придавать силам, возникающим во всей толще перидотитовой оболочки.
Мы намеренно не приводим никаких цифр, никаких расчетов. Они трудно выполнимы и еще очень недостоверны. Вопрос о причинах тектонических движений и источниках энергии этих движений — труднейший вопрос не только геологии, но естествознания вообще, вопрос, далеко еще не решенный. Однако некоторые, как видим, пути в этом отношении намечаются. Будущая советская геотектоническая гипотеза должна быть построена на учете всего разнообразия физических процессов, протекающих в Земле, должна рассматривать эти процессы в их взаимосвязи, в их исторической последовательности, в развитии, указать основную направленность процесса развития — иными словами, должна отразить в себе требования, которые предъявляет к каждому научному исследованию марксистский диалектический метод. Только на этом пути можно надеяться на успех, и по этому пути уверенно идет советская геологическая наука.
