СОВРЕМЕННАЯ ГЕОЛОГИЯ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

В ПОИСКАХ НОВОЙ МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ   

Рис. 2. Схема глобальной тектоники (по С. Маруяма и др., 1994).

    Итак, тектоника плит, сохраняя свое значение в качестве основного инструмента анализа истории тектонических движений, деформаций и магматизма, становится лишь частным элементом более общей теории Земли, глобальной геодинамической модели, контуры которой начинают все более явственно намечаться. Эта модель должна учитывать многооболочечное строение Земли и, с одной стороны, автономность протекающих в каждой из оболочек процессов, а с другой стороны, их взаимодействие, которое может носить переменный характер. Должно быть признано равноправие, в объеме всей Земли, конвективного и адвективного (плюм-тектоника) тепломассопереноса. Модель должна также учитывать существование многопорядковой периодичности в изменении эндогенной активности Земли наряду с проявлением общей тенденции снижения этой активности в связи с исчерпанием запасов внутреннего тепла. Иначе говоря, модель должна иметь временную, гисторическую компоненту, а не только отражать сиюминутную динамику. Наконец Земля в ней должна рассматриваться как открытая система, подверженная влиянию процессов, протекающих в околоземном космическом пространстве.
    Работа над созданием глобальной геодинамической модели, отвечающей перечисленным критериям, уже активно ведется как в нашей стране, так и за рубежом. На данный момент в этом направлении больше всего преуспели наши японские коллеги, судя по опубликованной ими серии статей в юбилейном, сотом номере Журнала Японского Геологического Общества за 1994 год. Основные положения предложенной ими геодинамической модели таковы.   

Рис. 3. Модель основного тепломассопереноса в современной Земле (по С. Маруяма и др., 1994)

В Земле выделяется по характеру господствующих геодинамических процессов три главных области (рис. 2): тектоносфера, охватывающая кору и верхнюю мантию с переходной зоной, нижняя мантия и ядро. В тектоносфере господствует тектоника плит, в нижней мантии - плюм-тектоника мантийных струй и в ядре - "тектоника роста", выражающаяся в разрастании внутреннего ядра за счет внешнего. В связи с тем, что Земля, находясь в холодном космическом пространстве, охлаждается сверху, первотолчком в геодинамических процессах служит погружение в зонах субдукции пластин охлажденной океанской литосферы. Достигнув границы на глубине 670 км, эти пластины здесь задерживаются, пока материала не накопится столько, что он начнет "проваливаться" в нижнюю мантию, достигая в конечном счете поверхности ядра. Внедрение этого материала в ядро нарушает проявляющийся в нем режим конвекции и вызывает подъем мантийных струй - плюмов от границы ядра. Достигнув уровня 670 км, эти плюмы расщепляются (рис. 3), проникая далее в верхнюю мантию и порождая здесь восходящие течения, над которыми образуются оси спрединга срединноокеанских хребтов (в дальнейшем они могут отклоняться от породивших их плюмов). Так совершается, согласно японской модели, переход от плюм-тектоники к тектонике плит (плейт-тектонике).
   

Рис. 4. Схема планетарной эволюции тектонических стилей во времени (по М. Кумазава и С. Маруяма, 1994).

В историческом аспекте, в соответствии с той же моделью, развитие Земли, как и других планет, началось с "тектоники роста", т.е. с образования ядра (рис. 4). Оно продолжалось временем господства плюм-тектоники, которая уже в архее начала сменяться в верхних оболочках Земли плейт-тектоникой. Подобная смена, вероятно, наблюдается в настоящее время на Венере. Марс, по мнению японских исследователей, уже миновал стадию плейт-тектоники и вступил в стадию общего сжатия литосферы, а Меркурий и Луна почти полностью утратили глубинную активность и на них господствуют экзогенные, вызванные внешними воздействиями процессы.
    Кратко пересказанная выше концепция японских ученых о развитии Земли несомненно является сегодня наиболее прогрессивной, учитывающей новейшие достижения наук о Земле и сравнительной планетологии. Естественно, однако, что она не лишена недостатков. Главным из них, имеющим методологическое значение, представляется недооценка влияния на земные, не только поверхностные, но и глубинные процессы, космического фактора, обусловленного перемещением Земли и всей Солнечной системы по галактической орбите и ее периодическим пересечением скоплений космической пыли. Попытки учесть этот фактор уже предприняты в отечественной науке.

Назад| Следующая страница