Читаем Знак Вопроса 2005 № 02 онлайн бесплатно

На первой странице обложки:

Адам и Ева. Фреска Рафаэля.

1508. Ватикан. Станца делла Сентьятура.

К материалу М. Д. Струниной

Уважаемые читатели, друзья!

Весь мир, так или иначе, отмечает в мае 2005 года 60-летие со дня окончания одной из страшнейших воин второй мировой!

Для нас, жителей России, наших соотечественников за рубежом — это 60-я годовщина завершения Великой Отечественной войны! И сегодня в России нет семьи, не опаленной этой войной. Поэтому мы шлем всем вам поздравления с этим замечательным юбилеем, и вместе с вами скорбим об ушедших, но нас защитивших! Особое слово ныне здравствующим участникам Великой Отечественной…

Дорогие ветераны фронта и тыла! Примите самые сердечные поздравления с 60-й годовщиной освобождения нашей Родины от фашистских захватчиков! С каждым годом мы все дальше от событий Великой Отечественной войны, но слава о подвигах народа будет жить вечно. В эти дни мы вспоминаем о славном героическом прошлом нашей страны, преклоняемся перед соотечественниками, которые выстояли в пекле самой жестокой войны и подарили нам жизнь. Благодарность Вам и низкий поклон от живущих! От всего сердца желаем Вам крепкого здоровья и долголетия, бодрости духа и оптимизма, семейного благополучия и побольше радости! Пусть успехи детей, внуков и правнуков вселяют в Вас веру в будущее нашей Родины!

С праздником Победы!

От имени коллектива

Издательства «Знание»,

с глубоким уважением,

Директор-Главный редактор Издательства,

профессор

Об авторе:

Бельшесов Евгений Алексеевич — горный инженер, работает в системе Газпрома, публикуется по вопросам космической геологии

Еще в 1912 году Альфред Вегенер выдвинул гипотезу о движении материков. Немецкий ученый считал, что современные континенты образовались в результате раскола единого праматерика Пангеи и что они медленно перемещаются по пластичному подкоровому субстрату под действием конвекционных потоков магмы, рассредотачиваясь по земному шару, размеры которого остаются неизменными.

Теперь, 90 с лишним лет спустя, накопились новые знания о Земле, позволяющие иначе толковать причины движения материков. Относительно молодой возраст базальтов океанической коры (не более 200 млн лет в сравнении с миллиардами лет гранитоидов кристаллической коры континентов) дает основание предполагать, что земной шар расширяется с увеличением площади океанского дна. А Пангея не что иное, как сплошная гранитная оболочка древней Земли (что как раз и означает в переводе слово «пангея»), которая раскололась на материки после оголения слоя базальтовой магмы и образования коры океанического типа. Импульсы расширения земного шара приурочены к редко повторяющимся периодам, которые в геологии называются эпохами горообразования и складчатости.

Вегенер пришел к мысли о расколе земной коры и движении континентов от географии, обратив внимание на сходство очертаний впадины западного побережья Африки и бразильского выступа Южной Америки. Однако на земном шаре есть места, где линии разделения материков дают значительно больше информации для выводов о причинах перемещений блоков литосферы. Это побережье Антарктиды вблизи Антарктического полуострова.

Если посмотреть на перевернутый глобус (или на карту Антарктики), то нетрудно увидеть, что линии отрыва от Антарктиды Африки и Австралии до настоящего времени сохранили свои очертания. Южная кромка Африки точно вписывается в антарктическое море Уэдцела, а южное побережье Австралии хорошо совпадает с береговой линией моря Росса (см. рис. 1). Особенно убедительно выглядят детали. Обратите внимание на южную точку Африки — мыс Игольный. Клиновидному выступу шельфа у этого мыса легко отыскивается ответная бухта на берегу антарктического моря Уэддела, врезающаяся углом в материк недалеко от аргентинской полярной станции Бельграно II. С помощью несложных геологических исследований можно было бы убедиться, что эти участки материков, ныне отстоящие друг от друга на 6 тыс. километров, когда-то составляли единое геологическое тело. Можно также определить время разделения материков (по возрасту последних идентичных пластов осадочного покрова континентов). Четкое совпадение контуров свидетельствует о хрупком (холодном) разломе коры при отделении африканской и австралийской континентальных плит.

Совсем по-другому происходило разделение Антарктиды и Южной Америки. Вытянутые конфигурации Антарктического полуострова и патагонского сужения Южной Америки говорят о пластической деформации этих участков гранитной коры. Более того, разрыва континентальной коры так и не произошло. Антарктический полуостров соединен с мысом Горн длинной петлей подводного Южно-Антильского хребта, вершины которого, выступающие над водой, образуют цепь островов в южной части Атлантического океана. Это в географии контуры материков очерчиваются береговой линией на уровне моря. А в геологии границы континентов определяются линией контакта гранитной и базальтовой составляющих земной коры. Поэтому блоки материков продолжаются под водой в виде континентальной отмели (шельфа) и континентального склона, к которому примыкает континентальное подножие, переходящее в базальтовое ложе океана.

Но почему при явных признаках проплавления и растяжения континентальной коры узкая перемычка, соединяющая под водой Антарктиду и Америку, так причудливо изогнулась, а не вытянулась струной? Несомненно, Южно-Антильская гряда сначала была растянутой. Ситуация, зафиксированная на современной географической карте, позволяет следующим образом реконструировать геотектонические события двухсотмиллионнолетней давности. После «холодного» растрескивания гранитной коры в южной приполярной области планеты по береговым линиям морей Росса и Уэддела началось расширение полей извергающейся базальтовой магмы — будущего дна зарождающихся Индийского и Тихого океанов. Сначала отделилась только Австралия. А Афро-Американский блок гранитной коры, прогреваемый с двух сторон теплом оголившегося базальтового расплава, оттеснялся от Антарктиды с образованием перешейка. По мере проплавления коры хорошо разогретая перемычка длительное время растягивалась (длина Южно-Антильской гряды составляет около 5 тыс. км). Когда же наконец Африка откололась, хлынувшие в прорыв магматические массы дна образующейся Атлантики отклонили Южную Америку на юго-запад. При этом узкая полоска континентальной коры, связывающая Америку с Антарктидой, сложилась в петлю (см. рис. 2).

В последующие эпохи высокой тектонической активности планеты образовался Великий океан и увеличились размеры других океанов. Расширение земного шара происходит за счет океанского дна. Материки в это время взаимно раздвигаются прорывающимися на поверхность земного шара массами базальтовой магмы. Они перемещаются, растрескиваются и деформируются, однако суммарная площадь гранитной коры практически остается неизменной. Многочисленные обломки континентальной коры, плавающие в более плотном базальтовом магматическом слое, теперь превратились в разбросанные по океанам острова и архипелаги, вкрапленные в базальтовую кору океанического типа.

Чтобы вычислить, какой была площадь земной поверхности примерно 200 млн лет назад, надо сложить площади континентальной коры (т. е. материков с учетом шельфа и континентальных склонов в океанах, а также островов), имея в виду, что они представляют собой фрагменты сплошной гранитной оболочки планеты рубежа палеозоя и мезозоя. В настоящее время площадь поверхности земного шара, равная 510 млн км², по альтиметрическому признаку дифференцируется следующим образом:

СУША:

горы — 10 млн км2

плато — 30 млн км2

равнины — 100 млн км2

ОКЕАН:

материковая отмель (шельф) — 30 млн км2

континентальный склон — 35 млн км2

ложе Мирового океана — 300 млн км2

океанические впадины — 5 млн км2

Тогда площадь поверхности первичной гранитной коры (поверхности земного шара палеозоя) составит (10 + 30 + +100 + 30 + 35) = 205 млн км².

Значит, с пермо-триасового времени площадь земной сферы увеличилась примерно в 2,5 раза (510 млн км²: 205 млн км² = 2,5);

радиус (а также длина экватора и меридианов) — в 1,6 раза (2,5^0,5 ≈ 1,6);

объем — в 4 раза (1,6³ ≈ 4).

Из условия сохранения момента импульса следует, что продолжительность суток на Земле в период, предшествовавший расколу гранитной и появлению базальтовой коры, была менее 10 часов (в соответствии с квадратно пропорциональной зависимостью периода вращения от радиуса вращающегося по инерции шарообразного тела 24 ч: 1,6² = 9,4 часа). Ускорение силы тяжести на поверхности земного шара тогда равнялось 25 м/с². (Согласно закону всемирного тяготения, ускорение силы тяжести на любом расстоянии от небесного тела обратно пропорционально квадрату расстояния от центра масс этого тела. Масса расширяющейся Земли не изменяется. Следовательно 9,8 м/с² × 1,6² = 25 м/с²).