1  ...
 А.В. ТЕВЕЛЕВ

Лекции по неотектонике

ГОРООБРАЗОВАНИЕ - ЭВОЛЮЦИЯ ИДЕЙ

  Содержание курса:  

Полезная Информация

Сто высочайших вершин Мира
  1. Mount Everest 8850
  2. K2 8611
  3. Kangchenjunga 8586
  4. Lhotse 8516
  5. Makalu 8485
  6. Kangchenjunga South 8476
  7. Lhotse Middle 8430
  8. Kangchenjunga West 8420
  9. Lhotse Shar 8400
  10. Cho Oyu 8201
  11. Dhaulagiri I 8167
  12. Manaslu 8163
  13. Nanga Parbat 8126
  14. Annapurna I 8091
  15. Gasherbrum I 8068
  16. Annapurna I NE I 8051
  17. Broad Peak 8047
  18. Gasherbrum II 8035
  19. Shisha Pangma 8046
  20. Broad Peak North 1 8011
  21. Manaslu SouthEast 8010
  22. Annapurna I NE II 8000
  23. Xixabangma NW. 7999
  24. Manaslu East 7992
  25. Gyachung Kang 7952
  26. Gasherbrum III 7946
  27. Annapurna II 7937
  28. Gasherbrum IV 7932
  29. Ngojumba Kang 7916
  30. Bei Tip 7912
  31. Kambachen 7902
  32. Manaslu East Pinnacle 7895
  33. Himal Chuli 7893
  34. Disteghil Sar I 7885
  35. Nuptse 7879
  36. Makalu North I 7876
  37. Ngadi Chuli 7871
  38. Khunyang Chhish I 7852
  39. Masherbrum 7821
  40. Gasherbrum I SouthEast 7817
  41. Nanda Devi 7816
  42. Gasherbrum III West 7810
  43. Masherbrum South 7806
  44. Xixabangma South I 7795
  45. Rakaposhi I 7788
  46. Makalu South 7786
  47. Batura Muztagh I 7785
  48. Hunza Kunji I 7785
  49. Namjagbarwa 7782
  50. Batura Muztagh II 7762
  51. Disteghil Sar II 7760
  52. Kanjut Sar I 7760
  53. Kamet 7755
  54. Makalu SE 7753
  55. Dhaulagiri II 7751
  56. Masherbrum West 7750
  57. Ngojumba Kang II 7743
  58. Saltoro Kangri 7742
  59. Annapurna II East 7739
  60. Batura Muztagh III 7729
  61. Naimona Nyi 7728
  62. Trivor 7728
  63. Kongur Tagh 7719
  64. Dhaulagiri III 7715
  65. Jannu 7710
  66. Tirich Mir 7708
  67. Saltoro Kangri North 7705
  68. Molamengjin Peak 7703
  69. Gasherbrum II NorthWest II 7702
  70. Disteghil Sar III 7700
  71. Ngojumba Kang III 7681
  72. Chomolonzo North. 7677
  73. Saser Kangri I 7672
  74. Chogolisa SouthWest 7668
  75. Phola Gangchen 7661
  76. Dhaulagiri IV 7661
  77. Chogolisa NorthEast 7654
  78. Varaha Shikhar 7647
  79. Dongbei 7625
  80. Khunyang Chhish II 7620
  81. Dhaulagiri V 7618
  82. Shispar 7611
  83. Batura Muztagh I East 1 7600
  84. Batura Muztagh III NorthEast 7600
  85. Gasherbrum II NorthWest 1 7591
  86. Gongga 7590
  87. Peak 38 7590
  88. Gasherbrum II East 2 7588
  89. Changtse 7583
  90. Makalu North II 7582
  91. Bei Peak West 7560
  92. Annapurna III 7555
  93. Kulha Kangri 7554
  94. Nangpai gossum I 7552
  95. Broad Peak North Peak 7550
  96. Talung 7549
  97. Muztagata 7546
  98. Skyang Kangri 7544
  99. Gangkar Puesum 7541
  100. Chomolonzo NorthWest 7540
...

1.1. Создателем курса "Неотектоника" на геологическом факультете МГУ был профессор Николай Иванович Николаев (1907 - 2002), замечательный университетский ученый, заведовавший длительное время Лабораторией неотектоники и сейсмотектоники факультета. Будучи уже в преклонных летах, профессор Н.И. Николаев передал курс своим коллегам, каждый из которых внес в него свой опыт и свои теоретические установки. По мере возможности, мы будем соблюдать преемственность в изложении материала, однако содержание его будет все же иным. Это связано с тем, что по причинам исторического характера подход к основным проблемам неотектоники был в классическом "николаевском" курсе скорее географическим, чем геологическим. Между тем, основной вклад в развитие ранних неотектонических представлений внесли именно геологи (В.А.Обручев, С.С.Шульц и др.), для которых неотектоника была наукой о современных и новейших тектонических процессах. Понятно, что за те десятилетия, которые прошли после появления основополагающих работ этих исследователей, содержание самой тектоники коренным образом изменилось; мы имеем возможность теперь рассматривать наши проблемы в контексте современной геодинамики, которая, собственно, и возникла как попытка увязать в единую глобальную систему однородные ряды разнородных новейших структур.
Ранний этап преподавания неотектонических знаний оставил после себя несколько неотектонических монографий (или учебных пособий), пользоваться которыми я не рекомендую, поскольку одна из них безнадежно устарела, а вторая, 1992 года издания, представляет из себя странную смесь случайно выбранных современных данных и их тенденциозной интерпретации.

1.2. Сразу определимся в том отношении, что неотектоника не является какой-то обособленной отраслью геологии с какими-то особенными объектами и методами исследования. Неотектоника, или, что то же самое, новейшая тектоника - это, по сути, тектоника новейшего времени. Важно отметить следующее. Представления о новейшей тектонике начали развиваться в регионах, имевших не очень ясный в то время тектонический статус - главным образом в Центрально-Азиатском и Среднеазиатском регионах. В соответствии с имевшими тогда место тектоническими концепциями, это были районы древнего, давно завершенного геосинклинального развития, которые, тем не менее, явно обладали выраженной современной активностью - например молодым горным рельефом, дислоцированными молодыми осадками, интенсивной сейсмичностью и пр. Именно этот комплекс вторичных тектонических явлений, наложенных на основной, и, как бы реактивирующих регион, и стал называться неотектоническим, т.е. неотектоника определенно противопоставлялась древней, основной тектонике, никогда не достигая ее мощности, но, во многих случаях, определяя какие-то важные черты современных геологических процессов. В этом же смысле, как совокупность проявлений молодой тектонической активности, изменяющих, модифицирующих основную тектоническую структуру, термин неотектоника часто употребляется за рубежом.
Конечно же, наиболее яркой чертой регионов, в которых выкристаллизовывались понятия неотектоники, был молодой горный рельеф, никак не влезавший в представления о циклах тектонического развития, в которых ему предписывалось появляться на завершающих стадиях геосинклинального цикла сразу после основной складчатости. В связи с этим как-то получилось, что основное внимание в неотектонических исследованиях стало уделяться проблемам развития и отражения (развертывания) неотектонических деформаций в рельефе, а время существования молодого, неотектонического рельефа стало именоваться новейшим временем. Здесь мы опять-таки сталкиваемся с массой условностей. Мы прекрасно знаем, что в отличии от эпимезозойских, эпипалеозойских и более древних складчатых сооружений, в альпийских горно-складчатых поясах современная активность, включая современный горный рельеф, является как бы законной, т.е. в соответствии с геосинклинальной парадигмой эти структуры находятся на финальных стадиях развития и именно такими и должны быть. Это обозначает, что в рядом расположенных разновозрастных тектонических единицах, например альпийском Памире и герцинском Тянь-Шане, одни и те же проявления тектонической активности должны описываться в одних случаях как неотектоника, а в других как основная тектоника - даже в случае их синхронности. Одна из ранних попыток разрешить это противоречие принадлежит Ю.Г.Леонову, который стал рассматривать этапы орогенеза - горообразования - и соответствующего ему структурирования как некоторые независимые фазы развития Земли, которые могут завершать определенные геотектонические циклы, а могут и накладываться на них. Последний (позднеальпийский) этап орогенеза мы переживаем сейчас и он-то и может именоваться новейшим временем. Поскольку позднеальпийские орогенические события имели место главным образом после миоцена, то новейшее время, или время проявлений новейшей тектоники - это главным образом плиоцен и четвертичный период. Именно такое понимание неотектоники указано в известном американском словаре геологических терминов с ссылкой на советских исследователей.

Значительным упрощением этих представлений является идея об унификации "новейшего времени" путем сведения его к понятию "новейшего этапа", который на основании некоторых допущений, о которых мы не будем сейчас говорить, был заключен в интервал от позднего олигоцена до голоцена. Считается, что "новейший этап" - это качественно новый этап развития Земли как планеты, находящий свое выражение в своеобразных эндогенных и экзогенных режимах и соответствующих им структурных формах, в т.ч. формах рельефа, в особой активности, в том числе сейсмической и пр. Этот вывод можно было бы обсуждать, если бы были предложены соответствующие "новейшему этапу" качественно новые геодинамические механизмы, отличные от более древних и обеспечивающие его специфичность. Поскольку ничего подобного не предлагается, разумно считать, что этап новейшей и современной тектоники естественно вытекает из предшествующих тектонических событий, а главная его специфика заключается во временной приближенности к изучающим его субъектам и соответствующей этому возможности более детального изучения.
Впрочем, сейчас эти проблемы не кажутся особенно актуальными, поскольку к настоящему времени полностью сменилась теоретическая база тектоники вообще, и неотектоники в частности. Мы будем рассматривать неотектонические явления в свете современной (в геологическом смысле слова) геодинамики и стараться обращать особое внимание на традиционные объекты неотектонических исследований - формирование рельефа, молодые деформации, сейсмичность. ландшафтную выраженность малоамплитудных движений и пр. Таким образом, мы впишем неотектонику в геодинамический контекст; поскольку специального курса геодинамики на факультете до сих пор нет, это будет полезно и правильно во всех отношениях.

1.3. Важно осознавать, что знания, которыми мы владеем сейчас, не свалились с неба и не выдуманы из головы. Это результат долгого пути и трудного опыта, и для того, чтобы грамотно ориентироваться в какой-либо науке, надо хотя бы схематично представлять себе этот путь.
Безусловно, в этом мире человека привлекали прежде всего явления необычные, экстраординарные, и среди них на одном из первых мест по распространенности, выразительности и воздействию на воображение стоят, конечно, горы. К горам человек всегда испытывал некоторое благоговейное чувство: именно на вершинах гор помещались боги, а сами горы обожествлялись; их существование всегда казалось некоторой загадкой, требующей объяснения. То-есть человеческая психика устроена таким образом, что длительное время никто не интересовался, как возникли не менее загадочные ландшафтные объекты, такие, например, как степь или северные лесные равнины, но относительно гор всегда существовали занимательные мифы и истории. Так сходство очертаний гор, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, породило целое семейство легенд в самых различных культурах, о том, что эти горы были когда-то родственными и находились рядом, но затем они сами, обидевшись на людей, или с помощью какого-либо героя переместились на новое место, оставив после себя дыру-озеро. Таким образом объяснялось и происхождение гор и происхождение озерных впадин. Любопытно, что в наше время этот мотив использовался в качестве геологической шутки - пародии на построения плитной тектоники, в которой сходство очертаний острова Мадагаскар и Каспийского моря рассматривалось как свидетельство образования Мадагаскара за счет удара крупного метеорита в районе Южной Америки, повлекшего отрыв крупного блока пород в противоположной точке Земли - в восточном окончании Кавказа. Этот блок перелетел Аравию и Индийский океан и плюхнулся наподобии лягушки у южного окончания Африки. Это конечно шутка, но 2 или 3 тысячи лет назад такие вещи вовсе не рассматривались как невероятные.

1.4. Первые гипотезы о происхождении гор, которые мы могли бы назвать научными, принадлежат как всегда грекам. Абстрактный стиль мышления, развитый у народов этой культуры, позволял им делать разумные предположения, обходясь без сколько-нибудь детального изучения природных объектов. Анализ представлений античных, также как средневековых и близких к современным натур-философских школ, который мы отчасти заимствуем у В.А. Обручева (Обручев, 1923), крайне поучителен. В них, в некотором "эмбриональном" виде, ставятся и решаются и поныне дискутируемые проблемы - при том, что концептуальная база наиболее ранних их этих представлений была полностью фантастической, и соответствовала скорее синкретному, нежели конкретному мышлению.

Первым следует упомянуть Пифагора, которому приписывается мнение, что долины врезаны текучими водами, горы обмыты ими, что посредством землетрясений суша замещается морем, а море сушей, а в основе этого развития - некий центральный огонь не очень ясного содержания. Эмпедокл заменил центральный огонь пифагорейцев расплавленными недрами Земли, свидетельствами которых являются вулканы и горячие источники. Историк и путешественник Страбон уже определенно говорит о периодических колебаниях уровней моря и суши, отделении островов от континента благодаря землетрясениям и о поднятиях островов из моря посредством вулканических процессов, которые Страбон наблюдал в своих путешествиях. Страбон, таким образом, являлся в некотором смысле отцом теорий горообразования; он же считал вулканы предохранительными клапанами, спасающими от частых и сильных землетрясений в связи с накоплением паров в недрах Земли.
  Дальнейшее развитие античных идей относится уже к 17 веку и связано в основном с деятельностью Стено, датчанина, жившего большую часть жизни в Италии. Имя этого ученого - безусловно одного из наиболее ярких исследователей в истории геологии - известно главным образом в связи с кристаллографическим законом Стено и стратиграфическим принципом, гласящим, что в нормальной последовательности слоев верхний слой моложе нижнего. Сейчас это положение выглядит само собой разумеющимся, однако во времена Стено этот тезис представлялся совершенно революционным, поскольку противоречил общепринятому библейскому представлению об одноактности творения Земли и вводил в геологию идею развития. Стено, также как некоторые ученые до него, был убежден, что первоначально все слои располагаются горизонтально - так, как они образуются в настоящее время, а их наклонное положение связано с последующими нарушениями, причины которых он видел в подземных ударах или обрушении слоев в пустоты, образующиеся за счет вымывания вещества. Кроме слоистых гор он рассматривал горы обломочные, образующиеся за счет выбросов пепла и камней при извержении вулканов или других проявлениях подземного огня. В своем труде, имеющим характерное для того времени название "О твердом, естественно содержащемся в твердом", он довел идею геологического развития провинции Тоскана, в которой он жил, до такой степени, что с помощью условных профилей изобразил 6 стадий ее становления. Эти построения Стено слишком сильно опередили свое время и оказались забытыми до начала 19 века.

Другой гений того времени, Рене Декарт, учил, что материки и моря, горы и долины создаются разломами земной коры, окружающей центральный огонь. Не следует думать, конечно, что Декарт употреблял эти слова в том же смысле, что и мы; для него эти представления были довольно сложным выводом из теории мировых вихрей, подтверждения которой он искал во всех природных явлениях. Точно так же идеи об эволюции Земли Лейбница - от самосветящейся звезды до холодной планеты со шлаковой корой - это тоже часть некоей общей космогонической теории; по Лейбницу, после образования коры происходило ее растрескивание, взламывание; в трещины ушла поверхностная вода и, соприкоснувшись с горячими недрами, произвела некоторую катастрофу, при которой произошли сильные землетрясения, опрокинувшие пласты и сильные наводнения, намывшие молодые осадки. При этом современная активность Земли рассматривается как продолжение этой катастрофы.



Парк Холируд, Эдинбург.
Склоны горы Артур-Сит, сложенные каменноугольными вулканитами. Именно здесь Хаттон создавал плутоническое учение		  

1.5. Идея, что горы создаются за счет землетрясений и вулканической деятельности, вызванных разламыванием коры первично расплавленной Земли, была очень популярна и в 18 веке; ее поддерживали такие исследователи как итальянец Моро, создатель нашего университета Ломоносов, шотландец Хаттон, француз Бюффон и многие другие. Эти работы уже полностью соответствуют новому рациональному мировосприятию, и основаны прежде всего на опытных данных - данных испытания природы. Великий шотландец Джеймс. Хаттон, детально изучив скальные обнажения массива Холируд в своем родном Эдинбурге, а также некоторые другие горные массивы Шотландии, справедливо пришел к выводу о вулканическом происхождении слагающих их пород. Из этого он заключил, что горы (по крайней мере в Шотландии) - это сохранившиеся от разрушения вулканические постройки. Такому мнению способствовала также своеобразная морфология многих вершин и в равнинной Шотландии, и в Хайленде - они имеют коническую, вулканоподобную форму - то, что на Урале называется шихан. Сегодня мы знаем, что каменноугольные вулканиты, изученные Хаттоном, на самом деле очень непросто выходили в рельеф и постоянно горами конечно не были, но в концептуальном плане это не так уж и важно. Любопытно, что эти же обнажения до сих пор остаются любимым объектом исследования эдинбургских студентов.
Плутоническая концепция в целом более органична, нежели нептуническая, поскольку не навязывает общего происхождения всем горным породам, и отстаивает магматическую природу только кристалических образований.   Влияние так называемой школы нептунистов, возглавляемой Вернером, который все неровности рельефа Земли относил на счет эродирующей деятельности водных потоков, стекавших в постепенно отступавшие моря, было непродолжительным и в конце-концов наиболее талантливые нептунисты, такие как Александр фон Гумбольдт и Леопольд фон Бух, пришли к более реалистическим плутоническим концепциям. Фон Бух, изучавший в основном Альпы, пришел к выводу, что их поднятие связано с внедрением в их фундамент изверженных пород; к такой же модели пришел Паллас (тоже первоначально нептунист) на примере Урала.

Александр фон Гумбольдт, исколесивший горы Европы, Азии и Америки, выявил зависимость между вулканами и землетрясениями, обнаружил а Центральной Америке трещину (разлом) в 150 миль длиной, на которую были насажены крупные вулканы, и совсем уже в духе современных линеамент-тектонистов, определил северо-восточное структурное направление как самое древнее во всех горных системах. Деятельность вулканов он связывал со стадиями остывания и, соответственно, утолщения коры. В первобытные времена через тонкую еще кору прорывались изверженные массы, производя поднятия континентов, горных цепей и отдельных гор; впадины образовывались при оседании поднятого свода - например Каспийскую впадину он считал аналогом Лунных кратеров-морей и увязывал ее с поднятиями окружающих Кавказа, Урала, Памиро-Гиндукуша и Персидского нагорья. Таким образом, Гумбольдт заложил основы сразу многих направлений геологических исследований: морфометрии, анализа линеаментов, изучения региональных разрывных структур, тепловой эволюции коры, исследований компенсационных поднятий и прогибов и пр. Так что, если кого и считать первым неотектонистом, то именно этого блестящего ученого.

1.6. Многосторонняя атака на проблемы горообразования неизбежно должна была завершиться некоторым синтезом идей и таким синтезом явилась теория контракции Эли де Бомона, надолго ставшая основной теорией или, говоря языком Томаса Куна, основной парадигмой геологии. По Эли де Бомону, медленное охлаждение нашей планеты приводит к постепенному сокращению ее радиуса, при котором образуются неровности (морщины) поверхности, которые, впрочем, поначалу не является горами. Однако когда напряжения переходят определенный предел, внезапно происходит поперечное раздробление, при котором боковое давление выжимает складки и каждый поднятый сегмент образует горную систему, в центральную, наиболее ослабленную часть которой внедряются из глубин расплавленные массы. Этот механизм достаточно корректно объясняет зональность гор - по крайней мере на том уровне геологических знаний. Поднятия гор, следовательно, происходят время от времени катастрофически, как цепь эпизодов потери прочности коры - совсем в духе современных представлений В.И. Кейлис-Борока - в постоянном поле сжимающих напряжений сокращающейся Земли, и структурные соотношения слоев позволяют определить возраст этих событий.
Так как Эли де Бомон увязал возраст этих катастроф с революциями в развитии организмов по работам своего знаменитого соотечественника Кювье, то горы приобрели значение хронологических реперов для истории Земли. Эли де Бомон использовал идею Вернера о том, что системы параллельных жил заполняются материалом одновременно и, по аналогии с этим, считал системы параллельных хребтов одновозрастными. В Европе он насчитал 21 систему, и пришел к выводу о некотором геометрическом законе, господствовавшем в горообразовании. Исходя из того, что горные системы отвечают большим кругам шара (земного шара) и предполагая, что 15 кругов соответствуют ребрам находящегося в глубинах Земли икосаэдра, он установил, что распределение горных систем изначально вписывается в пентагональную сеть. Позже, однако, де Бомон согласился со стадийным образованием гор и сам нашел для Пиренеев 4 стадии горообразования. Далее мы увидим, что многие из концепций великого геолога остаются актуальными и в настоящее время.

1.7. Дальнейшее развитие идей де Бомона связано с американскими исследователями, в первую очередь потому, что классическая горная система Северной Америки - Аппалачи - не похожа на европейские. В Аппалачах отсутствует центральная кристаллическая (гранито-гнейсовая) зона, в целом они моновергентны и состоят из многочисленных, часто изогнутых в плане параллельных складок. Важнейшее значение имели работы Дэна, который вслед за Декартом и Эли де Бомоном считал стяжение земной коры над сокращающимся из-за охлаждения ядром основной причиной образования гор и материков. Он полагал, что направление границ материков и горных цепей отвечает линиям наименьшего сопротивления - что-то вроде спайности в минералах - которые контролируются температурным режимом и мощностью коры.
Первые затвердевшие глыбы образовали материки, по краям которых встречные смещения (вертикальные) образовали краевые горы и глубоководные океанические впадины-желоба (ситуация на западной границе Американских плит), примерно равные друг другу по амплитуде. Другой очень важный вывод Дэна состоит в том, что сжатие коры, оседающей на сокращающееся ядро, трансформируется как на своде в тангенциальные (т.е. горизонтальные) напряжения. Это горизонтальное давление и создает складчатость из сводообразных поднятий и мульдообразных впадин - как у усыхающего яблока; первые Дэна назвал геоантиклиналями, а вторые - геосинклиналями.
Горы, состоящие из нескольких цепей образуются только в геосинклиналях. Там накапливаются мощные толщи осадков, которые вследствие тепловых эффектов в конце-концов отрываются от основного бассейна и в виде складчатых блоков выдавливаются вверх, образуя горы, которые Дэна назвал синклинориями. При повторении процесса поднимается новая параллельная цепь и т.д., так что система параллельных цепей никак не могла быть одновозрастной, как предполагал Эли де Бомон. Поскольку со временем кора утолщается, ее разрыв становится все более трудным, сопровождается очень резкими поднятиями и вулканизмом, так что новые горы становятся все более высокими и с ними часто ассоциируют вулканы. Замечательные работы Зюсса и Гейма значительно улучшили понимание факторов, контролирующих конкретные особенности горно-складчатых систем; благодаря работам всех этих исследователей теория контракционного горообразования (и, более широко, контракционной тектоники) и стала общепринятой.

1.8. Вто же время, по прежнему оставались ученые, искавшие свои собственные пути. Отметим здесь Рида, который на ряде примеров показал, что горные системы могут образовываться за счет локальных тепловых эффектов, связанных с накоплением огромных по мощности толщ в прогибах, их интенсивным прогревом, расширением в условиях двухстороннего упора и соответственно складчатостью и поднятием. Даттон в качестве причины нарушения равновесие приразломных блоков назвал изостазию: блоки, с которых смываются осадки, всплывают, а в которых они аккумулируются - погружаются. Модель Даттона была в дальнейшем разработана Ампферером, Косматом, Андрэ и другими, предположившими наличие горизонтальных пластических потоков из-под изостатически погружающихся блоков (обычно морей) в воздымающиеся (континенты, горные системы), что обеспечивает обмен материалом между горами и сопряженными депрессиями, длительность и постоянство процесса и асимметрию горных сооружений. На самом деле это очень эффектная и плодотворная идея, которая в разных модификациях успешно разрабатывается и в настоящее время.

Радикальным отходом от контракционных моделей являлись построения Вегенера. Они также выросли из идеи горизонтальных компенсирующих (изостатических) потоков. Известно, что континентальные породы значительно менее плотные, чем океанические. Eсли предположить, что на глубине континенты подстилаются плотными породами, типа океанических, они должны изостатически плавать на них, как льдины на воде, погружаясь в них примерно на 3/4. В зонах горизонтального контакта континентальных и океанических масс должна существовать горизонтальная изостатическая компенсация в виде давления коры океана на континент. Уиллис был первым, кто попытался связать это с горообразованием на окраинах континентов. Он предположил, что океаническая кора подтекает под край континента и вызывает его поднятие. Здесь уже появляются черты вполне современных концепций. В 1910 году Тейлор высказал мнение, что подобные пластические потоки могут существовать в форме значительных горизонтальных перемещений (дрейфа) материков и связал с ними неоген - четвертичное горообразование.

Наиболее детальная схема была разработана Альфредом Вегенером. По его предположению, вся Земля была первоначально покрыта тонким слоем легких континентальных пород, который был разорван из-за ротационных эффектов и приливных волн в коре. Первичные зияния в этом слое Вегенер полагал похожими на современный Восточно-Африканский рифт. Дрейф и взаимодействие легких и тяжелых блоков привели к мощному горообразованию и складчатости в палеозое, и, в конце-концов, все легкие блоки были собраны вместе, образовав единый суперконтинент Пангею, который затем снова раскололся и его фрагменты стали дрейфовать с разной скоростью с востока на запад (против вращения Земли) и из приполярных областей к экватору. Модель Вегенера была хорошо обоснована многочисленными свидетельствами прежней связи материков, свидетельствами как геологического, так и иного характера. Она породила ожесточенную дискуссию, продолжавшуюся вплоть до недавнего времени, поскольку многим казалось, что новая глобальная тектоника (или плитная тектоника) реанимирует идеи Вегенера. На самом деле их сходство достаточно внешнее, и плитная тектоника значительно ближе к моделям Уиллиса и Тейлора, чем Вегенера.

1.9. Активное изучение в это время горных систем Центральной и Южной Азии показало, что они во многом не похожи ни на европейские горы, ни на Аппалачи, так как их воздыманию не предшествовал этап накопления мощных толщ осадков. Одна их оригинальных схем образования этих, а также и других гор принадлежит Абенданону (1914). Он указывал, что земная кора неоднородна и состоит из отдельных блоков ( мы бы сказали плит), которые могут смещаться относительно друг друга. В связи с контракционным сокращением ядра более тяжелые глыбы опускаются, что становится озможным при выдавливании вверх глыб легких. Опускающиеся глыбы давят на опускающиеся, вызывая в их поверхностных частях растяжение, а в глубинных сжатие с соответствующими структурными формами: грабенами и горстами наверху, и складчатостью и метаморфизмом внизу. В рельефе это выражается образованием так называемых больших складок - антиклинальных над воздымающимися блоками и синклинальных над опускающимися.
Своей моделью Абенданон объяснял все геологические явления, включая механизмы приповерхностной складчатости и распределение магматизма, отчего модель была подвергнута резкой критике и этот своеобразный вариант вертикальной плитной тектонике не состоялся. Между прочим, одно из главных возражений против концепции больших складок было то, что в ее рамках рельеф Земли должен был иметь молодой возраст; в то время это казалось неприемлемым. Мы увидим однако, что на самом деле это так и есть.

Основываясь на материалах о горных системах Центральной Азии выдающийся швейцарский геолог Эмиль Арган создал модель складок основания, которая и сейчас остается популярной у многих неотектонистов. Арган пришел к выводу, что контракция в условиях жесткой коры сопровождается образованием складок большого размера, как раз и названных складкам основания; в отличии от Абенданона он считал деформации, порождающие складчатость исключительно пластическими. Эти складки могут находится в любых структурных соотношениях с предшествующими деформациями - последние это просто "мертвые" детали их строения. Эти складки антиклинально выгибают как поверхности с молодыми осадками, так и поверхности, денудированные до кристаллических пород и, несмотря на свой большой размер, обладают всеми свойствами обыкновенных складок.
Вниз породы, захваченные складками основания становятся все более пластичными и на какой-то глубине им соответствуют пластические потоки континентального масштаба. Исходя из своих представлений, Арган нарисовал схему тектоники Центральной Азии, включая Тянь-Шань и Памир и схему соответствующих пластических потоков. В этом масштабе игнорировать неоднородности земной коры уже нельзя и, поэтому, плановое распределение пластических потоков имеет довольно сложный характер. Остается удивляться, как при крайне скудном фактическом материале Аргану удалось достаточно точно передать особенности сложной тектоники этого труднодоступного региона. В настоящее время, уже без связи с контракцией, в качестве складок основания рассматриваются крупные асимметричные горные хребты, типа Туркестанского или Зеравшанского, а неотектонические представления об этом регионе представляют собой смесь взглядов Аргана, Абенданона, Гумбольдта и др. Так термин "живые" или "мертвые" формы рельефа являются важнейшими понятиями структурно-геоморфологического анализа школы Н.П.Костенко.

Заметим, что все рассмотренные концепции образования гор появились до 30 г.г. нашего столетия, и далее, где-то до конца 50-х принципиально новых идей не возникало. Колоссальное увеличение фактического материала в это время, укрупнившаяся детальность исследований привели к потере глобального взгляда на проблему, и раздробили ее на множество локальных задач. Более того, мировосприятие в рамках фиксистских идей, идей полной унаследованности геологических явлений в стиле работ Зондера и множества других исследователей, даже и не нуждалось в выяснении реальных механизмов этих явлений как на локальном, так и на глобальном уровне. Они попросту оказались подмененными некими схемами саморазвития - скорее философскими, нежели геологическими . Прорыв произошел тогда, когда был накоплен опыт в изучении территорий принципиально другого строения, а именно океанических пространств. Как и в случае с ядерной физикой, молекулярной биологией, информатикой и многими другими направлениями научных исследований, революция в геологии обязана государственным бюджетным вливаниям на программы оборонного характера, в данным случае на программу развертывания атомного подводного флота. Второй научной теорией глобального орогенеза - после теории контракции - стала плитная тектоника.

Вопросы для самостоятельного изучения

  1. Как можно систематизировать идеи горообразования, существовавшие в средние века, и какие из них могут быть перспективными в настоящее время?
  2. Почему в модели Вегенера фрагменты Пангеи должны дрейфовать с востока на запад и по направлению к экватору?
  3. Мы видим, что в истории тектоники одни и те же по смыслу идеи возникают и существуют в самое разное время. В чем же тогда проявляется развитие науки?