О форме срединно-океанических хребтов в поперечном сечении.

дискуссия с авторами и сторонниками теории новой глобальной тектоники, в частности с авторами гипотезы о конвекционных ячейках в мантии Земли, якобы создавших срединно-океанические хребты.

По материалам монографии автора: «Что ждет колыбель человечества», подзаголовок «Гренландско-исландский геогенный комплекс», Москва, изд. "Либерея-Бибинформ", 2006

     Теория новой глобальной тектоники создавалась после замечательного открытия науки 50 – 60 годов XX века, открытия необычайных гор в срединной части всех океанов, там, где ожидали найти плоскую равнину или особо глубокую котловину. Горы назвали срединно-океаническими хребта-ми, так как они имели ярко выраженную структуру продольной складчатости и шли в срединой части почти всех океанов. Только в Тихом океане подводный хребет из центра южной части океана постепенно отклонялся к востоку по мере своего продвижения на север. Затем была открыта и рифтовая система Земли, т.е. глубокая трещина уходящая вглубь Земли до нижней границы литосферы. Рифт шел строго по центру всех срединно-океанических хребтов и земная кора прикрывавшая его весьма тонким слоем была очень молода, всего несколько тысяч лет. Постепенно утвердился термин – глобальная рифтовая система. Рифтовая система делила земную кору (и литосферу в целом) на девять крупных литосферных плит (если к крупным отнести относительно небольшую плиту Кокос) и ряд мелких.

Горную страну в центре северной части Атлантического океана открыли еще в 1925-1927    годах с помощью эхолотирования океанического дна (тогда только что изобретенного) на корабле «Метеор», во время подготовки к прокладке телефонного межконтинентального кабеля, призванного соединить телефонной связью Западную Европу и Северную Америку. Открытием заинтересовались, и, после многочисленных экспедиций научно-исследовательских судов различных стран (американских, советских, французских, шведских и других), ученым стало ясно, что подводные горные хребты имеются во всех без исключения океанах, что они составляют единую неразрывную систему, а глобальная рифтовая система и система срединно-океанических хребтов связаны между собой общностью происхождения. Во время эхолотирования океанов обнаружили еще одну аномалию. Кроме подводных хребтов на их дне были обнаружены узкие, но очень глубокие подводные долины. Их назвали глубоководными желобами. Глубоководные желоба тоже имелись во всех океанах, но в Арктическом и Атлантическом океанах они были представлены фрагментарно, в Индийском весьма скромно, зато Тихий океан был опоясан тысячекилометровыми желобами буквально по всей своей периферии. Более тщательное изучение глубоководных желобов обнаружило любопытную особенность; литосферная океаническая плита всегда была подвинута (утвердился термин субдукция, что значит подвижка) под континентальную. В Тихом океане так оно есть и со стороны Евразийской литосферной плиты в районах так называемых островных дуг, и со стороны Американской литосферной плиты, где глубоководные желоба идут в океане параллельно Андам и Кордильерам.

Особенно интригующим было то, что рифтовая долина постепенно, хотя и очень медленно раздвигалась. Поверхность нарастала (если смотреть в поперечном сечении) из центра рифта к периферии. Скорость этого раздвигания (по англ. спрединга) была различной в разных океанах; Быстрее всего оно шла в Тихом океане (15–18 см в год), достаточно быстро в Индийском (6-8см в год), гораздо медленнее в Атлантическом (2- 4 см в год) и еще медленнее в Северном Ледовитом (0,5- 1 см в год).

Появилась необходимость под такое фундаментальное открытие сделать теоретическое обоснование. Вспомнили о гипотезе блистательного Альфреда Вегенера, утверждавшего еще во втором десятилетии XX века и позднее, что континенты дрейфуют горизонтально по поверхности Земли, как корабли в океане. У Вегенера в его гипотезе было много гениальных находок, но многое и не сходилось. Общий баланс был скорее отрицательный и его работы стали забывать. Сейчас о них вспомнили; идею горизонтального дрейфа возродили на новом уровне, с высоты знаний о строении Земли, накопленных в 50^е– 60^е годы. Сейчас дрейф континентов объяснили следующим образом: Литосфера нарастает в зонах спрединга и исчезает, расплавляясь в мантии Земли, в зонах субдукции. Дрейфуют не континенты как таковые, а литосферные плиты; континенты же дрейфуют вместе с ними, как их часть. Получалось очень красиво, и, казалось бы, абсолютно верно. Оставалось только найти только ту силу, которая двигает литосферными плитами. И тоже казалось, что она на лицо. Рифт дышал жаром Земли, мантийным жаром. Горячие источники, так называемые «черные курильщики», били из рифта здесь и там. Естественно, что ряд ученых (прежде всего американских), решили, что рифтовую систему создали восходящие потоки мантийного вещества (это в зонах спрединга). В зонах субдукции мантийный поток якобы нисходил. Получалась как бы конвекционная ячейка, где очень медленные, но могучие потоки мантийного вещества двигают литосферными плитами, а с ними и континентами. Все это трудами многих ученых 60х-80х годов оформилось как теория новой глобальной тектоники. Да, блестяще!, но, только на первый взгляд. При более внимательном рассмотрении в новом теоретическом одеянии находилось много серьезных прорех. Мне думается, что опьяненные блестящими достижениями, американские геофизики (и специалисты смежных дисциплин) совершили непростительную ошибку; они позволили себе расслабится и начали решать научные проблемы в романтическом духе, когда красота теории превалировала над ее точностью. Ослабло чувство критического отношения к аргументации, желаемое невольно выдавалось за действительное, приоритет получало то, чего хотелось, а не то, что было на самом деле. Таким образом, утвердилось представление о дрейфе континентов (и на историю Земли в Мезозое и Кайнозое) в духе Вегенера, слегка подправленное. А именно: в Мезозое существовал единый праматерик Пангея, окруженный со всех сторон единым древним океаном Панталасом. Пангея раскололась (по-видимому, с помощью конвекционных ячеек в мантии?) на известные континенты, которые начали свое путешествие по поверхности Земли, вплоть до их сегодняшнего положения, движимые этими же загадочными конвекционными ячейками. При этом в зоне спрединга земная кора (литосфера) создавалась, а в зоне субдукции исчезала.

 Автор не сторонник фиксизма, скорее его принципиальный противник. Но и романтический мобилизм, уязвимый для добросовестной критики со всех сторон, вызывает справедливый протест. И это не пустой академический спор, речь идет о жизни и смерти человечества. Идея конвекционных ячеек (одна из основ теории нового мобилизма [или, что тоже самое, теории новой тектоники] находится под огнем критики давно и у многих специалистов. Приведу цитату из книги  В.Н. Жаркова «Внутреннее строение Земли и планет»: «О конвекции в мантии, которая приводит в движение литосферные плиты и, соответственно, определяет тектонику Земли имеется очень мало прямых свидетельств. В самом начале этой главы мы отмечали, что без наблюдательных данных об океаническом дне было бы совершенно немыслимо создание теории тектоники плит. Не в меньшей степени это относится к поиску движущего механизма тектоники плит. Без рассмотрения всех имеющихся признаков течений в мантии трудно рассчитывать на то, что кому-нибудь просто удастся угадать этот механизм. Действительно, наиболее естественная идея, которой придерживались ведущие специалисты по тектоники плит в первые годы после ее создания, заключалась в том, что жесткие литосферные плиты увлекаются мантийными течениями. Теперь, как мы увидим, все склоняются к тому, что движение литосферы, которое является частью крупномасштабной конвекции в верхней мантии, увлекает за счет сил вязкого трения подстилающую ее астеносферу. Таким образом, не астеносферный поток тянет литосферные плиты, а наоборот, литосферные плиты приводят в движение вязкую астеносферу и испытывают со стороны последней силу торможения.» ¹ Такие метания от одной недоказуемой гипотезе к другой, еще менее доказуемой, говорит само за себя.

Большая проблема теории новой глобальной тектоники связана с объяснением разных скоростей перемещения литосферных плит. Перепад температур в ячейках должен быть примерно одинаков, одинаковыми должны быть и скорости перемещения вещества в конвекционных ячейках, но одни литосферные плиты движутся быстрее других в пять, а то и в десять раз быстрее других. Почему? Адепты нового мобилизма (другое название теории НГТ) выдвигали разные идеи. Гипотеза тянущих концов у погружающихся в зоне субдукции частей тихоокеанской литосферной плиты (последнее достижение теории нового мобилизма в этом плане), на наш взгляд весьма неудачна, и я в своих работах иногда не мог сдержать иронии. Действительно, опускающаяся в зоне судбукции литосферная плита, пройдя астеносферу, упирается в твердое вещество мантии, которое сложено из более плотных базальтов, чем вещество литосферы, и это на расстоянии тысяч километров вдоль рифта. Оно естественно не только не может тянуть за собой тихоокеанскую литосферную плиту, но встречает непреодолимое сопротивление. Расплавляться погружающаяся литосферная плита там не

может, так как существующее на этой глубине соотношение давления и температуры, заставляет мантийное вещество находится там в твердом состоянии, это доказано сейсмическим зондированием. Дело здесь совсем в другом, здесь действует совсем другой механизм передвижения литосферных плит (смотрите указанную выше монографию автора).

Есть у теории новой глобальной тектоники трудности с историей Тихого океана. Эта теория считает Тихий океан очень древним, как бы реликтом древнейшего праокеана. Но как ни старались, нигде исследователи Тихого океана не нашли ни куска донного вещества древнее чем, скажем, в Атлантическом океане. Наша Литосферно-океаническая теория видит все океаны ровесниками принципиально, согласно концепции их образования.

Но все это, так сказать, фон для дискуссии. В этой статье мы хотим сделать акцент на другом. Мы хотим проанализировать форму срединно-океанических хребтов, так как считаем, что именно форма срединно-океанических хребтов в поперечном сечении наиболее наглядно и убедительно свидетельствует о несостоятельности гипотезы конвекционных ячеек в мантии Земли как основного движителя литосферных плит в их дрейфе по поверхности Земли. Это свидетельство увеличивает сомнение в верности теории новой глобальной тектоники и является важным доказательством преимущества. Литосферно - океанической теории.

Для начала рассмотрим рисунки, который часто приводится в литературе для пояснения действия гипотетических конвекционных ячеек перемещении литосферных плит. (рис. 1 и рис. 2) На этих рисунках показана зона спрединга (рис.1) и зона субдукции (рис. 2)

Рис. 2 особых возражений не вызывает. Некорректным мы считаем только утверждение, что внизу, в мантии океаническая литосфера уничтожается, расплавляется. На этих глубинах давление вышележащих слоев Земли не позволит это сделать. Там область твердой мантии и сейсмозондирование это показывает однозначно.

А вот рис.1, вызывает принципиальное несогласие от начала и до конца. Он явно, как сказать поточнее, передернуты, что ли, тенденциозный. Во-первых, показана одна гряда срединно-океанического хребта, а их в Атлантике больше двадцати. Если показать их сразу все, сразу бросится в глаза неестественность и некорректность идеи конвекционных ячеек.

Конвекционные ячейки должны действовать медленно и плавно. . Если в течении всего позднего кайнозоя действовала одна конвекционная ячейка, она должна образовать одно возвышение в центре океана, плавно переходящее в абиссальные равнины, смотрите рис.3

Если конвекционные ячейки на протяжении Позднего Кайнозоя, по совершенно непонятным причинам, то возникали, то пропадали, они должны были действовать также медленно и плавно, и срединно-океанические хребты должны бы были выглядеть примерно так, как показано на рис. 4:

Рассмотрим оба эти варианта (рис. 3 и рис. 4).

В реальности срединно–атлантический хребет выглядит в поперечном сечении выглядит так.

Такой рельеф не мог быть образован медленными и плавно изменяющимися конвекционными ячейками Мы уже не говорим, что конвекционную ячейку невозможно представить в плане, по длине хребта, протянувшейся на расстоянии 80000 км по всем океанам извилистой «змеей» с развилками и поперечными сколами.

Зато такой рельеф совершенно естественен, если представить его образованным в результате редких, но чрезвычайно мощных глобальных паровых взрывов, пробегавших вдоль рифтовой системы Земли более двадцати раз и сотрясавших поверхность нашей планеты в течение всего позднего кайнозоя, т.е. последних шести миллионов лет. Сама же рифтовая система Земли образовалась, по воззрениям литосферно-океанической теории, в результате Первого глобального парового взрыва Антарктической инициации в конце Гондванского оледенения примерно 180-200 млн. лет назад. Во время этого очень долгого оледенения полярные и приполярные ледники (Антарктический, Гренландский, и Берингийский, Северосибирский) несколько раз намерзали и стаивали, в том числе и в Антарктиде ( см график академика Будыко, приведенный мною и в монографии).

Земная кора под ними то сильно прогибалась, то вздымалась вверх. Это привело к растрескиванию земной коры, сначала фрагментарному, затем все более усиливавшемуся. Наконец, во время последнего потепления (таяние происходило намного быстрее намерзания льда) Антарктида опоясалась сплошным глубоким рифтовым кольцом, океаническая вода хлынула в образовавшуюся пропасть и пришла в соприкосновение с горячим веществом литосферы, и возможно верхней мантии. Произошел первый паровой взрыв, первая земная катастрофа такого рода. Земная кора не выдержала возникших разнонаправленных напряжений и антарктическая, гренландская, северо-сибирская и берингийская локальные трещины соединились в единую глобальную рифтовую систему Земли в форме замысловатой змеи. Этот циклопический взрыв (по-видимому, сильнейший из последовавших позже) имел многочисленные последствия. Произошел первый всемирный потоп, если таковым можно назвать природную катастрофу, разразившуюся в основном над царившим тогда всемирным океаном. Произошло первое очень крупное вымирание живых организмов, в подавляющем большинстве это были морские организмы. Это вымирание четко зафиксировано палеонтологией, но причина его до сих пор была не ясна. Во древнем всемирном океане (я принимаю распространенное его название Панталас, а вот про Тетис, наверное, придется забыть) возникли глубокая пропасть в несколько (по-видимому) десятков километров шириной, зародыш будущих новых «глубоких» океанов. В эту пропасть длиной около 80 000 км ушло много воды Панталаса и над поверхностью океана показались верхние части будущих континентов. Глобальная рифтовая система раздвигалась в дальнейшем непрерывно (точнее ежедневно) под действием  локальных паровых взрывов, инициировавшихся гравитационным воздействием Луны (в меньшей степени, других небесных тел солнечной системы), на глобальную рифровую трещину. То есть, Лунные приливы литосферы раздвигали литосферный шов на соответствующем участке земной поверхности, приподнимая литосферу примерно на 40 см по высоте и на длине нескольких сот километров) и океаническая вода проникала под тонкую в рифтовой зоне земную кору (литосфера непосредственно под рифтом, практически, отсутствует), контактировала с раскаленным свыше 1000⁰С веществом астеносферы, происходил больший или меньший локальный паровой взрыв, поверхность Земли мозаично расширялась, океан на несколько миллиметров расширялся, а литосферные плиты на эту же величину сжимались. Гремели локальные землетрясения, росли горы, избыток давления паробазальтовой смеси сбрасывался из астеносфера через вулканы. (Заметим, что по воззрениям ЛОТ, зачаток астеносферы создал первый глобальный паровой взрыв. В дальнейшем она расширялась пространственно и развивалась функционально от локальных и последующих глобальных паровых взрывов до ее сегодняшнего состояния.) ЛОТ рассматривает астеносферу как паробазальтовую смесь, с небольшой примесью мантийных газов, причем базальтовое вещество разбито паровыми взрывами в пыль и «пепел», а пар находится в перегретом, до 1100-1200 0С. и сильно сжатом состоянии. Таким образом пошел медленный спрединг, начали расти абиссальные равнины «глубоких» океанов с их тонким базальтовым дном, росли и самые эти новые океаны, одновременно до шельфовой зоны уменьшался древний Панталас. С ростом «глубоких» океанов из воды поднимались континенты и росли горные системы на них, так как медленный спрединг отжимал вязкую часть литосферы к центру литосферных плит увеличивая их толщину, а хрупкую кору сминал в горные хребты. На поднявшиеся из воды континенты вышли из моря приспособившиеся к жизни на суше морские виды фито и зоо организмов. Выброс огромным, вулканическим по своей сути, взрывом большого количества углекислого газа и других парниковых газов, а также резкое уменьшение в океане зоо и фитопланктона, привел к стойкому и очень длительному мезозойскому потеплению климата.

Вещество астеносферы я называю псевдоожиженным. Оно тоже сильно сжато вышележащими слоями литосферы, но при сейсмическом зондировании ведет себя как «слабое» вещество, менее плотное по сравнению с твердыми базальтами, и более плотное, чем базальты жидкие. Зону «слабого» вещества в начале XX века назвали астеносферой. Родилось понятие об астеносфере как об аморфном стеклоподобном веществе (на наш взгляд некорректное, так как аморфное твердое базальтовое вещество по плотности мало отличается от кристаллического). Вулканические и сейсмические процессы в подлитосферном пространстве совершенно необъяснимы с позиций «стеклообразного» вещества, но прекрасно объяснимы «псевдоожиженным» веществом. Астеносфера непрерывно растет в своем объеме с ходом процессов медленного и быстрого спрединга. (о быстром и медленном спрединге смотрите монографию автора, указанную в подзаголовке), становится все менее плотной и менее горячей. В результате последующие паровые взрывы становятся все менее мощными, но все более частыми.

Назад