Глава пятая ГЕОЛАМИНАРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ “Великую перемену на земной поверхности причиняют знатные наводнения и потопы, кои коль многократно случались гласят разные слои земные...Действия сих всегда соединено с земным трясением, или с нечувствительным и долговременным земной поверхности повышением и понижением”. М. В. Ломоносов 1. Проблема трансгрессий Один из самых поразительных
фактов, какие обнаружила геология в истории 3емли, заключается в том, что
материки периодически затопляются и осушаются. Действительно, если обратиться
к данным исторической геологии и проследить характер одновозрастных отложений
на различных материках, то обнаруживается удивительная синхронность затоплений
и осушений на всей планете. Например, осадки франского века на Главном
Девонском поле Русской платформы представлены мелководными известняками с
кораллами; в Курской и Воронежской областях – это синеватые глины и мергели с
остатками трилобитов; в Заволжье франские отложения начинаются лагунной, так
называемой доманиковой фацией и завершаются открыто-морскими известняками. Франские известняки описаны на
Урале, в Сибири, Казахстане и в Тянь-Шане. В Западной Европе, к югу от
каледонских складчатых сооружений франский век повсеместно представлен морскими
отложениями. В Бирме, в Китае, в Австралии и в Северной Африке мы находим
франские известняки, а в Южной Африке в это время отложились песчаники с
волноприбойными знаками и остатками рыб.Наконец, в Северной Америке в франское
время сформировались мощные свиты Дженнесси, Портедж и Хемунг с остатками
брахиопод. Таким образом, ясно, что франский век в истории Земли ознаменовался
всеобщим затоплением материков. Разумеется, геологи уже давно
обратили свое внимание на эту всеобщую одновременность трансгрессий. Например,
Ганс Штилле (Наns Stillе, I925) пришел к заключению,
что характер эпейрогенических движений часто имеет одинаковое направление в
различных районах. Еще более определенно по этому вопросу высказался Уолтер
Бечер (Walter Вuсhег, 1933), который утверждал,что главные
движения береговых линий происходили на всех материках одновременно в сторону
регрессии или трансгрессии. Более современные
представления по этому вопросу сформулировал С. Н. Бубнов
(1960, стр. 200). В своей публичной лекции, прочитанной в Московском
университете осенью 1956 года, касаясь периодичности геологических процессов,
С.Н. Бубнов сказал: “За исходную точку зрения я принимаю тот факт, что в
послекембрийском развитии Земли существует несколько трансгрессий, распространявшихся
на весь земной шар и соответствовавших общему погружению и затоплению
материков”. На протяжении всей обозримой
истории геологии накопление осадков, а тем более затопление района,
рассматривается как доказательство его опускания.Такие погружения коры в
мантию допускаются не только для отдельных районов, но, как видим, и для целых
материков. Между тем, если во времена Эли де Бомона, когда под земной корой
предполагалась жидкая пиросфера, ничто не мешало подобным погружениям, то в
наши дни оно выглядит более чем странно. Действительно, земная кора
лежит на мантии Земли. Следовательно, в данном случае следует говорить не о
погружении коры в мантию, а о ее вдавливании. Однако, подобное
вдавливание невозможно прежде всего потому, что для него не существует
причин.По современным представлениям мы имеем мантию, которая является очень
твердым шаром с толщиной стенок около 3000 км. На этом шаре лежит земная кора,
которая в сто раз тоньше мантии и гораздо ее мягче. Изостазисты пытаются нас
убедить в том, что эта гранитная пленка может вдавиться в мантию, потому что
плотность данного yчacтка коры на сотые или десятые доли повышена относительно
соседних участков, или такое вдавливание может произойти потому, что на данный
участок выпадают осадки.То есть, выражаясь образно, участок коры вдавливается в
мантию потому, что его посыпали песком. Едва ли подобные предположения
нуждаются в комментариях, если представить себе явление в его истинных
масштабах. Однако, если бы и существовал процесс, способный вдавливать кору в
мантию,то и в таком случае подобное вдавливание оставалось бы столь же
невозможным, как вдавливание золотой монеты в стальной рельс. Итак, данные современной
геологии показывают, что, с одной сторовы, в истории Земли существовали
одновременно глобальные затопления, а, с другой стороны, что эти затопления и
осушения невозможно объяснить соответствующими опусканиями и поднятиями
материков. Их также невозможно связать с изменениями количества воды в Мировом
океане, коль скоро не существует такого процесса, который мог бы убирать из
океана и возвращать в него такие огромные массы воды, какие необходимы для
великих трансгрессий. Великие затопления и
осушения материков, которые непрерывно сменяют друг друга в истории Земли,
могли происходить только в результате изменения площади поверхности планеты,
то есть ее пульсаций. Сколь ни очевиден этот вывод,
его разделяют далеко и далеко не все. 2. Что считать в геологии фактом? В N2 Бюллетеня Московского
Общества Испытателей Природы за 1973 год была опубликована, как нам
представляется, очень важная для теоретической геологии статья А.
Л. Яншина, в которой отрицается наличие мировых, то есть
глобально-синхронных трансгрессий в истории Земли. Автор полагает, что
трансгрессии в одном районе планеты всегда совпадают во времени с регрессиями
в других районах.Такое важнейшее для геологии заключение делается на основании
сводки палеогеографических карт. Причем, сами эти палеогеографические карты
А. Л. Яншин рассматривает в качестве непреложных фактов, cовершенно
сбрасывая со счета то обстоятельство, что в действительности они являются
результатом достаточно длинной цепи
чисто умозрительных построений. Таким образом, в этой статье со всей возможной
очевидностью обнаруживается чисто эмпирический подход к познанию, о котором
мы уже писали в первой главе. Как эмпирик, А. Л. Яншин
полагает, что для решения теоретической проблемы геологии ученому вполне
достаточно свести в кучу все, что так или иначе было достигнуто до него. Ибо
самым характерным признаком эмпиризма мы полагаем бездумное сведение
наблюдений. Однако, упуская то
обстоятельство, что в данном случае в качестве первичных данных взяты
палеогеографические реконструкции, А. Л. Яншин, вместе с тем,
игнорирует все своеобразие геологии, где мы, по существу, лишены возможности
наблюдать непосредственно те события, которые протекали миллионы лет назад,
и потому вынужде ны гораздо более полагаться на силу мышления, чем это
принято в иных, существенно эмпирических или экспериментальных науках. Я был, конечно, польщен,
прочитав у А. Л. Яншина в конце блистательного списка таких имен, как Эмиль
Ог, Ганс Штилле, Сергей Бубнов, Амадеус Гребо, Владимир Обручев и Михаил Усов,
и свою фамилию. Я согласен с А. Л. Яншиным,
когда он утверждает, что вывод о глобальной синхронности трансгрессий был
сделан упомянутыми выше авторами без достаточных фактических данных. И, как он
пишет: “Многие, даже крупные ученые, становятся не естествоиспытателями, а
естествозаконодателями (I973, стр. 30).Таким образом, по мнению А.
Л. Яншина, истиный ученый может быть только естествоиспытателем, но никогда
естествозаконодателем, то есть только наблюдателем, а не мыслителем.
Мышлению он явно отводит глубоко второстепенную роль – осмыслить то, что сами
по себе дадут наблюдения. Вот это-то пренебрежение к мышлению, как мы
полагаем, и является самой характерной особенностью эмпиризма. Когда А. Л. Яншин обвиняет
ученых “естествозаконодателей” в том, что они своим мышлением обгоняли
наблюдения, он явно полагает подобное опережение наблюдения мыслью явлением
недопустимым для истинных ученых
– то есть для ученых “естествоиспытателей”. Как известно, Фридрих
Энгельс писал: “Если бы мы захотели ждать, пока материал будет готов в
чистом виде для закона, то это бы значило приостановить до тех пор мыслящее
исследование, и уже по одному этому мы бы никогда не получили закона”
(1948, стр. l93). Исходя из этого энгельсовского
положения, мы говорим – да, геологи, которые еще в прошлом веке утверждали
наличие мировых трансгрессий, забегалu мыслью вперед наблюдений. Но подобное
забегание вполне естественно для нормального ученого. Постраемся найти ему
подтверждение. А. Л. Яншин, напротив, полагает такое забегание явлением
ненормальным, отрицательным. Таким образом, в данном случае столкнулись две
противоположные точки зрения на подход к познанию. А. Л. Яншин выражает ту
точку зрения, которая в познании приемлет только наблюдения. Осмысливание этих
наблюдений он относит на второй план. Если выражаться образно, то его
рекомендации сводятся к призыву: ”Иди за тем, что получается из наблюдений!” Мы же полагаем, что без
мышления, опережающего наблюдения, не может быть и никаких наблюдений.
То есть что в познании мышление, а не наблюдение, играет решающую роль.Это
последнее положение в геологии, как нигде более, важно. Если бы прав был А.
Л. Яншин, то мы никогда бы не разобрались в истории нашей планеты, ибо никогда не сможем наблюдать
непосредственно события этой истории, например, такие, как великие
трансгрессии. Особенность нашей науки именно в том и заключается, что геолог
всегда стоит перед бездной времени, которую можно преодолеть только силой
разума, но отнюдь не силой наблюдений. Поэтому человеку, который пытается
стоять на “твердой почве” наблюдений, отказав в ведущей роли разума в познании,
в геологии, по крайней мере, делать нечего. А. Л. Яншин, однажды
приняв, прямо скажем, без всяких оснований, что один район земной поверхности
опускается, и он переживает затопление, а другой район этой же поверхности
должен в то же время переживать поднятие и поэтому осушение. Приняв все это,
он попытался отразить подобную точку зрения в своей статье, при этом ни мало
не задумываясь о том, насколько доказательны те соображения, которые лежат в
основе доводов, которые он приводит в качестве фактов. С каким жe оружием выступил А.
Л. Яншин против права ученого обгонять своей мыслью наблюдения – то есть против
права ученого мыслить? От всякого чисто эмпирического доказательства мы,
естественно, требуем полноты данных. То есть, в данном случае, даже если не
говорить о достоверности этих данных, мы ждем полного охвата данных по всей
планете. А между тем, такие участки планеты, как оледенелые Антарктида и
Гренландия, как затопленная часть материковой окраины – материковая отмель –
недавнее затопление которой признает и А. Л. Яншин, из его данных
выпадают. Таким образом, около четвертой части поверхности Земли из данных
А. Л. Яншина выпали. Это, так сказать, количественная оценка его
данных. Теперь если посмотреть на их качественную достоверность, то oнa
содержит утверждение, которое принято вместе с палеогеографическими картами,
что синхронность событий в двух удаленных точках выводится из сопоставления имеющихся в них
органических остатков. Но неизбежен вопрос – а насколько подобное сопоставление
достоверно? Насколько точно можно датировать события на Земле по развитию
органического мира? Ведь при подобном подходе к органическим остаткам
получается перестановка местами причины и следствия. Получается,что некое
событие произошло потому или тогда, когда органический мир достиг определенной
стадии развития. А ведь это заведомо неверно, ибо не потому произошло
событие,что органический мир достиг определенной стадии развития, а, наоборот,
органический мир достиг определенной стадии развития потому, что происходили
некоторые события. И самое главное в данном случае, как можем мы определить
уровень развития органического мира в тот или иной момент истории Земли? Для
решения этой задачи мы должны достаточно точно знать историю органического мира
– каждого его вида. А этой историей,
практически, никто не занимается. По крайней мере, после трудов В.
А. Ковалевского мы не знаем трудов по истории видов. Иначе говоря,
палеонтология не имеет никакой теоретической базы. И представление о синхронности
развития органического мира, которое лежит в основе палеонтологического метода
синхронизации событий, фактически не имеет никаких доказательств. А новые
факты, сообщения о которых все чаще появляются в печати? Достаточно вспомнить
о кистеперой рыбе, которую палеонтологи всегда считали давно вымершей и
которую обнаружили живущей в наши дни.Нам представляется,что уже этот случай
дискредитировал представление о синхронности развития органического мира.
Около тридцати лет назад Н. М. Страхов в своем Курсе
Исторической Геологии писал о том что на Западном склоне Урала и в Приуралье в
80-90 г.г. Ф. Н. Чернышевым и А.П. Карпинским выделены толщи:
известняки Уфимского плато с фауной брахиопод, кораллов, мшанок, фузулин,
морских лилий и др., которую отнесли к верхнему карбону. Восточнее Западного
склона Урала была выделена толща глинистых сланцев под названием Артинского
яруса, содержащая остатки гониатитов и пелеципод, которая была определена как
нижнепермская. В дальнейшем, при поисках нa нефть, были произведены работы,
которые позволили проследить обе эти толщи, однако, при этом оказалось,что они
переходят друг в друга по простиранию –то есть, что они одновозрастны.Это
фаунистическое несоответствие в возрасте Н. М.Страхов пытается объяснить
следующим образом: ”Кроме того аммониты, как быстро эволюционирующая ветвь,
были представлены уже нижнепермскими формами, тогда как кораллы, брахиоподы,
мшанки, криноидеи, водоросли (на западе) в силу медленности своего
развития сохранили еще в основном облик и состав фауны верхнего карбона (1948,
стр. 30). Таким образом, Н. М. Страхов
хочет объяснить это фаунистическое несоответствие гипотезой о том, что аммониты
на десять миллионов лет обогнали в своей эволюции другие виды. Разумеется, Н.
М. Страхов ничего не может сказать о том, как эта быстрота эволюции
аммонитов (или любых других видов) влияет на корреляцию разрезов. С нашей точки
зрения, сущность явления достаточно понятна. Ибо Урал есть шов, по которому в
конце палеозоя Европа сочленилась с Азией. При подобном сочленении и могли
возникнуть самые неожиданные сочетания фаун. Однако, из этого ясно и другое, а
именно, сколь надежен критерий палеонтологической синхронизации. Во всяком
случае ясно, что развитие фаун не было cинхронным. Эта асинхронность развития
жизни на Земле исключает непогрешимость в синхронизации событий по данным
палеонтологии. Рассмотрев основные проблемные
вопросы палеонтологического метода синхронизации, Е. A. Скобелин
(1971) приходит к выводу об ограниченности его возможностей, необходимости
контроля и корректировки получаемых с его помощью результатов другими методами
по целому ряду причин: 1. Ограниченность
палеонтологического содержания большей части разрезов. 2. Даже тождество ископаемых
фаун не дает абсолютной уверенности в синхронности вмещающих их пород (особенно
в разрезах, значительно удаленных друг от друга), поскольку это тождество может
иметь чисто фациальную природу (гомотаксис). 3. Проблема вида, существующая
в современной биологии, в палеонтологии практически неразрешима. При узком
понимании вида его обычно не удается выделить никому, кроме авторов. Широкое
понимание вида, как правило, исключает возможность его применения для синхронизации
разрезов. 4. Эндемичность органического
мира, неизбежно возникающая в разобщенных районах, при крайней малочисленности
космополитных форм. 5. Реккуренция – повторение в
разрезе сходных фаун явно различного возраста. 6. Возможность вторичного
переотложения органических остатков. 7. Возможность длительного
сохранения реликтовых фаун в отдельных обособленных участках. Е. А. Скобелин
считает спорово-пыльцевой метод наилучшим для синхронизации. Действительно,
споры и пыльца переносятся на очень большие расстояния, не зависят от фаций.
Но, вместе с тем, они весьма склонны к переотложению. Люди, по складу ума склонные к
обобщениям (по этой причине А. Л. Яншин и назвал их
“естествозаконодателями”), всегда ищут в явлениях природы черты сходствa,
кoтopoе позволило бы их объединить. При этом в случае обнаружения явления,
которое не укладывается в принятый закон, ученый предполагает ошибку в
интерпретации наблюдения и, если его закон был верен, при проверке наблюдения
он обнаруживает новые детали, которые позволяют ему воспринять явление природы
во всей его сложности, отличающейся от схематического построения, на которое...
увы, только и способен человеческий ум. Второй тип ученых, нужно
сказать, самый распространенный и потому наиболее влиятельный, в явлениях
природы всегда ищет черты различия. Поэтому у этого типа ученых,
которых мы называем эмпириками, нет фактически никаких критериев для оценки
результатов наблюдения. Они приемлют все наблюдения, как равновероятные,
полагая при этом всякую найденную закономерность несущественной для познания,
шаткой. Ибо для этих ученых, которых А. Л. Яншин называет
“естествоиспытателями”, научное, познавательное значение имеют только
наблюдения, однако, при этом, пользуясь своим влиянием, они закрывают единственный
путь к подлинному познанию. Уже из этого сопоставления
двух различных подходов к познанию вытекает сложность вопроса о том, что
,собственно говоря, мы можем в геологии называть фактом? Очевидно,
первичным наблюдением, первичным фактом в геологии следует считать
геологический разрез. Однако, смысл этого разреза, как бы он ни был изучен,
всегда связан с его интерпретацией. Поэтому необходимо признать, что первичным
фактом в геологии является верно интерпретированный разрез. Это,
совершенно убийственное для эмпирика заключение о наличии интерпретации в самом
первичном факте геологии, вызывает у многих ученых отвращение; некоторые из
тех, кто сумел понять это обстоятельство, даже объявили геологию не наукой.
Чрезвычайно интересно, каково же их представление о том, что является наукой?
Под наукой эмпирики понимают нахождение некоей формулы, с помощью которой они
могут решать любые вопросы данной области без всяких размышлений. И вот именно
в понимании “наука – не наука” и проявляется вся сущность эмпиризма – изгнание мышления! Борьба с мышлением.
Мысль, как им представляется, мешает им спокойно собирать в кучу наблюдения до
тех пор, пока, вопреки Энгельсу, из их сборов вдруг однажды не родится закон. Нам же представляется, что
именно наличие интерпретации, то есть – мышления, в первичном факте геологии и
делает ее одной из ведущих наук – полем деятельности человеческой мысли в ее
стремлении к познанию. В геологии всякое наблюдение
требует высокого уровня мышления. Для верной интерпретации разреза рецепта дать
невозможно, ибо каждый разрез индивидуален. Наблюдая геологический разрез,
геолог оказывается всегда один на один с природой. Он должен ее понять, используя
для этой цели все, что достигнуто естествознанием. Поэтому совсем не
случайно Альберт Эйнштейн
признавал, что самостоятельному мышлению его научил именно геолог – Фриц
Мюльберг. Если бы утверждение
Джона Бернала об идейном застое в геологии отвечало действительности,
то этот застой относился бы ко всему естествознанию. Ибо, в конце концов,
геологический разрез – это камень, на котором не только оттачиваются, но и
испытываются все достижения человеческой мысли. Или можно сказать, что мы
знаем о законах природы ровно столько, сколько мы знаем об истории нашей
планеты. Итак, мы пришли к
представлению, что мы не имеем возможности ни наблюдать, ни смоделировать
события, которые имели место в истории планеты. Однако, в нашем распоряжении
имеется еще одно средство для установления некоторых событий в истории
планеты.Некоторые из этих событий мы можем непосредственно наблюдать – это те
события, которые происходят в наше время, на наших глзах. Прошло полтора века с
тех пор, как Чарльз Лайель ввел в геологию
сравнительно-исторический метод исследования. Этот метод получил широкое
применение при решении генетических
вопросов литологии. Однако, в геотектонике при решении общетеоретических
проблем геологи, как правило, предпочитают оперировать событиями далекого
прошлого, не делая попытки оценить их в свете тех данных, какие дает
современный этап развития Земли. Нельзя сказать,чтобы никто из тектонистов не
пытался применить сравнительно-исторический метод в геотектонике. Например, Уолтер
Бёчер (Waltеr Bucher, 1933) начинает изложение своей гипотезы пульсаций
с анализа современного рельефа и, принимая во внимание,что речные долины на
протяжении четвертичного периода непрерывно врезались в материки, он делает
вывод о современной диастолической фазе пульсаций. Однако, недостаточное внимание
тектонистов к такому мощному доказательству, как наблюдаемые явления в истории
планеты, все же имеет место. По-видимому, это связано с
недостатком сведений о новейших данных по истории планеты, как, скажем,
четвертичная геология представляла собой до последних дней в значительной
степени собрание гипотез, очень мало проверенных. Однако, в последние годы,
когда был открыт радиоуглеродный метод определения абсолютного возраста, и
стали использоваться эхолоты при океанических наблюдениях, четвертичная геология
заметно выросла. 3. Проблема оледенения Анализируя события, которые
имели место на последнем этапе развития Земли, мы, конечно, не можем не
коснуться главной проблемы этого этапа – проблемы четвертичных оледенений. С
тех пор, как П. А. Кропоткин блестяще аргументировал
четвертичное оледенение Европы, оно постоянно привлекает внимание исследователей
самых различных направлений. Мартин Шварцбах (1955) в своей
сводке о климатах прошлого отмечает, что относительно причин оледенений было
высказано более пятидесяти различных предположений, но, по его мнению, “ни
одна из этих многочисленных гипотез не решает проблемы климата до конца, и до
настоящего времени кажется почти безнадежным постигнуть тайну оледенений”. На пути исканий в решении
проблемы оледенений наметилось два взаимоисключающих направления. Первое из них
стремится найти решение во внутриземном, то есть, тектоническом процессе;
второе, напротив, обращает внимание всецело на внеземное, космическое воздействие на климат Земли. Представители
тектонического направления целиком и полностью исходят в своих суждениях из
каменной летописи Земли, не вдаваясь, впрочем, в решение вопроса о
происхождении тех тектонических движений, которые влияют на климат, и потому
это направление можно назвать эмпирическим. Представители же космического
направления экстраполируют наблюдаемые кратковременные процессы на миллионы
лет в прошлое или привлекают такие мало изученные явления природы, как темные
туманности, для решения проблемы оледенений, при этом явно недооценивая, что
каменная летопись Земли является единственным источником сведений о
прошлом нашей планеты, то есть, эта летопись является единственным критерием
оценки гипотезы оледенения. Поэтому космическое направление можно назвать
умозрительным. Одной из первых космических
гипотез оледенения, которая много лет оставалась в центре внимания, является
гипотеза В. Кеппена и А. Вегенера (W.
Koрреn, А. Wеgеnег, 1924). По мысли этих авторов, изменения в количестве
солнечной энергии, поступающей на Землю, в чем они видят решающую и
единственную причину изменения климата, связаны с изменениями в элементах
движения Земли. При этом предполагается, что похолодания и оледенения наступают
в тех случаях, когда наиболее отвесное положение земной оси относительно
плоскости ее орбиты совпадает во времени с ее наибольшим эксцетриситетом. Принимая эту гипотезу,
очевидно, следует предполагать, что такого рода процессы должны повторяться
непрерывно с периодом в десятки тысяч лет. А между тем каменная летопись Земли
показывает, что между эпохами оледенений существуют огромные перерывы, которые
пo своей продолжительности в десятки раз превосходят продолжительность ледниковых
эпох. Другая группа астрономических
гипотез выводит изменения климата Земли из положения Солнечной системы на
галактической орбите.Так, Ф. Нельке (F. Nolke, 1909) связывает
оледения с пересечением Солнечной системой темных туманностей. Несколько позже
Г. Шепли высказал предположение, что Солнце является переменной
звездой. А так как замечено, что вблизи темных туманностей переменные
звезды изменяют свою активность, то
Г. Шепли (H. Shaр1еу,1921),а затем К. Гимпель (К.
Нimреl,1947) сделали третье предположение, что именно эти изменения активности
Солнца (вблизи темных туманностей) и являются причиной оледенений. Здесь, прежде всего, необходимо отметить, что, к сожалению,
темные туманности остаются пока темными во всех смыслах этого выразительного
слова, и потому едва ли наше понимание причин оледенения существенно
обогатится, если мы одним непонятным явлением будем объяснять другие, еще
менее ясные явления. Такие далекие экстраполяции
позволяют наметить лишь крайне схематизированные построения, которые
совершенно не соответствуют сложной картине реального природного процесса.
Если пересечением темных туманностей еще можно как-то объяснить возникновение
ледниковых эпох, то возникновение отдельных оледенений в границах этих эпох
остается уже необъяснимым. Чтобы заполнить столь очевидный пробел в суждениях
астрономов, Л. С. Берг указал на клочковатое строение поглощающих туманностей.
Однако, это указание Берга не спасает гипотезу, потому что геологические данные
выявляют совершенно определенную периодичность оледенений, которую невозможно
связать с беспорядочным скоплением клочьев туманностей на солнечном пути. И
главное, если бы даже удалось выявить такую связь, то и тогда остались бы
совершенно необъяснимыми стадии настyплений и отступлений ледника, не говоря
уже о более короткопериодических осцилляциях края ледника. Таким образом, анализ гипотезы
темных туманностей показывает, что она не отвечает ни на один из тех вопросов,
какие перед нами ставит геологический разрез четвертичных отложений. Около двадцати лет тому назад
гипотеза космического происхождения оледенений получила новое выражение в
работах советских геологов Г. П. Тамразяна (1954,1959) и Г.
Ф. Лунгерсгаузена (1956). То обстоятельство, что эту гипотезу
приняли геологи, определил несколько иной подход к вопросу. В отличие от своих
предшественников они попытались рассмотреть влияние космоса, не отрываясь от
Земли. Проанализировав существующие данные по ледниковым эпохам,
Г. Ф. Лунгерсгаузен пришел к заключению, что эти эпохи повторяются в
истории Земли через 180-200 млн. лет, то есть связаны с периодом, который
соответствует галактическому году. Он пишет: ”Кажется очевидным, что
перемещение Солнечной системы из внутренних, насыщенных звездными мирами
частей Галактики, во внешние разреженные о6ласти, так же как движение в обратном
направлении, должно находить отражение в режиме солнечной радиации и (косвенно)
в активности процессов, протекающих как в воздушной и жидкой оболочках Земли,
так и внутри земной коры и в подкоровых массах.”
Эту мысль о связи
геологических процессов с космосом еще более четко высказывает Г.
П. Тамразян, который свел эти данные в таблицу (рис. 40), из которой
видно, что трансгрессии и регрессии, фазы тектогенеза, оледенения и этапы
развития жизни на Земле совпадают во времени с определенными положениями
Солнечной системы на галактической орбите. Этот чрезвычайно важный факт,
безусловно, нельзя игнорировать при обобщениях геологических данных. Однако,
когда Г. П. Тамразян связывает эпохи оледенений с пересечением темных
туманностей, а Г. Ф. Лунгерсгаузен – с удалением Солнечной системы от ядра
галактики, оба они рассматривали только непосредственное воздействие
космоса на климат Земли. Геологические процессы, при этом, у них не принимают
участия. Поэтому приходится признать,что как это ни парадоксально, но именно
Г. П. Тамразян и оказался первым из авторов, кто игнорировал
связь геологических процессов с космосом, показанную в его собственной
таблице. Таким образом, Г.
Ф. Лунгерсгаузен и Г. П. Тамразян не миновали главной ошибки
космического направления в решении проблемы оледенений, которая заключается в стремлении связать изменение
климата Земли только с солнечной активностью при полном игнорировании тех
его изменений, которые связаны с внутриземными процессами. Количество тепла, поступающего
на Землю, определяется так называемой солнечной постоянной. Вторая половина
этого термина далеко не случайна. Как пишет В. Г. Фесенков (1947):
”До сих пор нет бесспорных данных в пользу того, что изменения солнечной
постоянной превосходят предел точности, допустимой лучшими современными
приборами”. Вместе с тем известно, что по меньшей мере на протяжении
последнего столетия происходит повсеместное потепление.Таким образом, в
настоящее время при неизменности солнечной постоянной климат Земли
изменяется. Сторонники всесилия солнечной
радиации для определения климата Земли пытаются это объяснить тем, что
разогревание атмосферы связано с действием ультрафиолетовых лучей,
интенсивность которых колеблется гораздо сильнее, чем солнечная постоянная в
целом. Эти лучи очень сильно влияют на иониэацию атмосферы, вызывая так
называемый тепличный эффект. Нужно сказать, что за тот короткий отрезок
времени, на протяжении которого изучается степень ионизации атмосферы, выявить
направленность этого процесса было невозможно, и уже потому подобные рассуждения
остаются вполне гипотетическими. Огромное значение солнечной
радиации для земного климата не может вызывать сомнений, но необходимо иметь в
виду, что единственный путь к достоверному решению проблемы оледенений лежит
через изучение геологических разрезов. Иначе говоря, проблема оледенений
решаема ровно настолько, насколько существенными для земного климата являются
геологические процессы. Поэтому важнейшим вопросом для решения проблемы
оледенений представляется вопрос о том, могут
ли геологические процессы привести к оледенениям без изменения количества
солнечного тепла, поступающего на Землю? Если бы климат Земли всецело
зависел от количества солнечного тепла, то самыми холодными районами планеты
были бы те, которые получают минимум этого тепла, то есть, полюсы. Между тем,
северный полюс холода не совпадает с географическим полюсом – он смещен на две
тысячи километров к югу в пределы величайшего материка. В. В. Шулейкин (1940) подсчитал, что количество калорий тепла, получаемого
в год на квадратный сантиметр составляет: в
Карском море От тепловой радиации
Солнца.....................33700 От теплого течения из
Атлантики.............38000 От воды рек.....................................................4000 При образовании
льда...................................11000 Всего
около 87000 в
Черном море От тепловой радиации
Солнца.................... 82000 От теплообмена между воздухом
и водой...11000 Всего
93000 Таким образом, общее
количество тепла, получаемого этими морями, почти одинаково, несмотря на то,
что Черное море на три тысячи километров южнее Карского моря. Но в Черном море
количество тепла от солнечной радиации достигает 82%, а в Карском море оно составляет
38%. Около половины тепла, поступающего в Карское море, связано с привносом
его течениями и реками. Приведенные данные показывают, какое огромное значение
имеют для климата морские течения. Не случайно П. П. Лаэарев (1926,
l928) в сотрудничестве с В. Б. Дерягиным моделировали
морские течения в прошлые геологические эпохи и показали их огромное значение
для климата планеты. Соотношение суши и моря всегда
привлекало внимание геологов при объяснении прошлых климатов Земли. Еще Чарльз
Лайель в своих “Основах геологии” рассматривал изменения климата в
связи с изменением степени континентальности. Однако, первым из геологов, кто
связал четвертичные оледенения с регрессиями, был И. Д. Лукашевич
(1915), в дальнейшем эту идею развивали многие геологи,такие как Ф. Енквист
(F. Enquist, 1915), Е. Хантингтон, С. Вишер
(E. Huntington, S. Vishег,1922) и Ф. Цейнер (F.
Zеunег,1945). Таким образом, те большие
перерывы между ледниковыми эпохами, которые не укладываются в гипотезу Кеппена
и Вегенера, легко объяснимы регрессиями, то есть, тектоническими движениями.
Однако, представления Лукашевича и других сторонников регрессивного
происхождения оледенений не могли объяснить короткопериодические изменения
климата, о которых свидетельствуют стадии и осцилляции края ледника. Недавно К. К. Марков
(1967) предложил новую гипотезу оледенений. Отметив, как и Бечер, что наиболее
древними речными террасами являются и наиболее высокие, и что существуют
переуглубленные речные долины, которые врезаны в континенты на сто метров ниже
современного уровня океана, К. К. Марков приходит к заключению о поднятии
всех материков в верхнем кайнозое на 600 м. Поскольку в тропосфере температура
понижается с высотой на 0.60 на каждые 100м повышения, то подобное поднятие
материков на 600м могло обеспечить понижение средней температуры на 3.60,
что соответствует тому понижению температуры, которое необходимо для
оледенений. Вместе с тем, К. К. Марков полагает, что высокое
положение морских террас, в частности, четвертичных террас Средиземного моря,
указывает на четвертичную регрессию океана. Оба эти одновременно протекавшие
процесса – регрессия моря и поднятие материков – определили ледниковую эпоху. Оценивая эту гипотезу, прежде
всего необходимо отметить, что, как теперь ясно, понижение температуры с
высотой есть явление аномальное. Ибо планетарная термическая
закoнoмeрнoсть заключается в понижении температуры от периферии к центру
планеты. И подобное поведение температуры непосредственно вытекает из
поведения теплоемкости вещества, которая повышается от периферии к центру
планеты. Аномальное поведение температуры в тропосфере связано с прогреванием
земной поверхности Солнцем. Поэтому, если материки действительно поднимаются,
то должна соответственно подниматься и верхняя граница тропосферы, и потому
никакого охлаждения материков от подобного поднятия не может происходить.
Совершенно не касаясь вопроса о pитмичности материковых оледенений, которая
отражена в разрезах четвертичных отложений, К. К . Марков отмечает,
что для горных ледников его гипотеза исключает ритмичность и требует
непрерывного похолодания. B связи с этим он подвергает сомнению ритмичность
горных оледенений на том основании, что межледниковые отложения наблюдаются
только в межгорных впадинах и не обнаруживаются на горах. Нужно сказать,что
предположение о колебаниях климата в межгорных впадинах, которое не отражается
в горах, настолько странно, что не требует каких-либо комментариев. Современный этап в изучении
оледенений начинается с 1946 года, когда Уиллард Либби установил,
что в умершем организме после прекращения процессов обмена происходит
непрерывное обеднение радиоактивными изотопами углерода в результате их
распада. Поскольку скорость этого процесса известна, удалось разработать
радиоуглеродный метод определения возраста отложений. Применение радиоуглеродного
метода позволило решить целый ряд вопросов четвертичной геологии. Прежде всего,
была выяснена история отступления последнего оледенения на территории Северной
Америки. Ричард Флинт (Richаrd Flint,1951), используя
радиоуглеродные данные, установил, что 25000 лет назад покровное оледенение
охватывало штаты Огайо, Индиану, Иллинойс; 18000 лет назад ледник достигал р.
Миссисипи, а 8000-8500 лет назад ледник находился уже за пределами Великих
озер. Используя те же данные, Ганс 3юсс (Н. Suеss,1954) пришел к
заключению, что при отступлении Висконсинского ледника его максимальное
продвижение на юг имело место 18000-19000 лет назад. Применение радиоуглеродного
метода позволило коррелировать ледниковые отложения различных регионов. Так, Еза
Хююппя (Е. Нуyрра, 1955) увязал позднеледниковые отложения Европы
и Америки, а Мария Гомбек {M. НоmЬеk, I954) установила,что эпохам
оледенений в высоких широтах соответствовали плювиальные эпохи в тропиках. Таким
образом, было показано, что в эпохи оледенений существенно изменялся климат на
всей планете. Совершенно новые данные об
отступании последнего оледенения были получены и чисто геологическими
методами.При работах по прокладке
газопровода в северо-западной части СССР был получен непрерывный разрез
позднечетвертичных отложений от Финляндии до Валдайской возвышенности.
Изучение этого разреза привело А. А. Алейникова
(1957) к заключению, что моренный горизонт является прерывистым и состоит из
стадиальных горизонтов, которые чешуйчато заходят один на другой (рис. 41) . Он
выделяет две стадии отступания ледника, которые называет Лужской и Невской. При
этом он полагает, что надвинувшийся ледник отложил нижнюю морену и отступил.
После некоторого промежутка времени произошло второе наступление ледника,
который при своем отступлении отложил верхнюю морену. Верхняя стадиальная
морена состоит из нескольких полос или комплексов, которые А.А. Алейников
называет осцилляциями края ледиика, объясняемыми им как результат
соответствущих колебаний климата.
Такая точка зрения ,
несомненно, увязывается с результатами радиоуглеродных данных. Так, по данным Е. Диви
и Р. Флинта (Е. Deеvеу, R. Flint,1957)
применение радиоуглеродного метода определения абсолютного возраста пород на
Аляске и в Британской Колумбии, позволило выявить колебания климата с периодом
флуктуации около одной тысячи лет. Весьма интересные данные в
связи с применением радиоуглеродного метода получены по горным ледникам.
Однако, наилучшая сходимость результатов получается только по самым молодым
послеледниковым образованиям. Это обстоятельство, по-видимому, связано с
погрешностями самого метода определения абсолютного возраста. Радиоуглеродный
метод, как и все другие методы определения абсолютного возраста, содержит
определенную погрешность. Эта погрешность, выраженная в процентах, не зависит
от возраста образца, но в абсолютном выражении величина этой погрешности
становится прямо пропорциональной возрасту образца. Поэтому, когда мы пытаемся
выявить повторяемость короткопериодических событий, где период соизмерим с
размерами погрешности метода, то прослеживание этого события в глубину веков
становится весьма ограниченным. Вероятно, именно это
обстоятельство и определило хорошую сходимость возраста для пород, возраст
которых не превышает четырех тысяч лет. Поэтому для выяснения
короткопериодических колебаний климата мы принимаем во внимаиие только такие,
которые укладываются в последние четыре тысячи лет. В этом вопросе чрезвычайно
интересна работа Р. Бишеля (R. Веschel, 1961), который
изучил конечные морены в Альпах и в Западной Гренландии. Он установил, что за
последние четыре тысячи лет колебания края ледника в этих удаленных районах
были строго синхронны. Наступления ледников имели место четыре тысячи лет
назад, 2500 лет назад и в ХVII-Х1Х веках. Д. Бирман (J. Н. Вiгmаn,1964) установил в горах Калифорнии
следы восьми наступлений ледника. Три последние активизации ледника укладываются
в промежуток времени в четыре тысячи лет. Сопоставление этих данных с теми,
что были получены различными авторами для горных ледников Колорадо и Скалистых
гор, показало полное совпадение. Для всех этих районов последняя стадия
наступления падает на интервал ХVII-ХIХ веков. Сведения о поведении горных
ледников Скандинавии содержатся в работе Г. В. Альтмана (1961),
который отмечает активизацию ледников 2500 лет назад и в ХVII-Х1X веках. Наиболее древнюю морену
Патагонии К. Хейсер (C. Heussег, 1960) определяет 4000-5000 лет,
а самую молодую датирует ХVII-Х1Х веками. Все эти данные привели Е.
В. Максимова (1966) к заключению, что активизация ледников земного
шара в ХVII-ХIХ веках (так называемая “малая ледниковая эпоха”) не подлежит
сомнению. Он отмечает также, что предыдущее похолодание устанавливается в VI-VIII
веках. Все существующие данные по развитию горных ледников, в том числе и
собственные наблюдения за ледниками Восточного Саяна, Е. В. Максимов
свел в таблицу (рис. 42). В этой таблице, кроме данных по ледникам, приведены
сведения о состоянии ледниковых болот, колебаниях уровня океана и увлажнения
Сахары. Все эти данные, по мнению Е. В. Максимова, свидетельствуют о
существовании ритмов активизации горных ледников с периодом 1800-1900 лет.
Однако, с таким заключением о
размерах периода ритмов очень трудно согласиться уже потому, что из таблицы
самого Е. В. Максимова видно, что на последние пять тысяч лет приходится
четыре активизации ледников, которые имели место в ХVII-ХIХ веке, в VI-VIII
веке, в пятом веке до нашей эры и около 4000 лет назад.Таким образом, приведенные
данные позволяют сделать вывод, что период этих колебаний климата составляет
одну тысячу двести пятьдесят лет. То есть совершенно так, как это получается у
Е. Диви и Р. Флинта для материкового ледника Северной Америки. Итак, в изменениях земного
климата не может быть сомнений. На существующем уровне знаний можно выделить
четыре порядка ритмов: Ритмы первого порядка – от
одной ледниковой эпохи до другой с
периодом 180-200 миллионов лет. Ритмы второго порядка – от
одного оледенения до следующего – с периодом около 250000 лет. Ритмы третьего порядка,
отражащие стадии ледниковой деятельности, с периодом около 20000 лет. Ритмы четвертого порядка,
отражающие осцилляции края ледника, с периодом в 1250 лет. Еще в начале нашего века
выдающийся климатолог А. И. Воейков (1902) пришел к
заключению, что главным фактором в изменении климата является изменение
поверхности Земли. В настоящее время значение этого фактора и, в частности,
значение степени континентальности для климата доказано бесспорно. Наиболее полная оценка
значения степени континентальности для климата содержится в книге английского
климатолога Ч. Брукса (1952), который показал, что вода,
отличающаяся значительной теплоемкостью, является терморегулятором атмосферы,
этаким глобальным калорифером, который
выравнивает температуры на различных широтах. При этом увеличение площади суши
в высоких широтах приводит к понижению среднегодовой температуры, а в низких
широтах к ее повышению. И, наоборот, уменьшение площади суши в высоких широтах
приводит к повышению температуры, а в низких широтах оно сопровождается понижением
температуры. Ч. Брукс подсчитал величину изменения среднегодовой температуры
на различных широтах при уменьшении площади суши на 10% и получил следующие
данные: широта 0 10~
20° 30° 40°
50° 60° 70°
80° приращение температуры -3,5 -3,3 -2,7 -1,7 -0,6
+0,6 +1,7 +2,7
+3,3 Нужно скаэать, что колебания
температуры в связи с изменением степени континентальности, которые получил Ч.
Брукс, имеют решающее значение для объяснения оледенений , так как считается,
что понижение средней температуры на два – три градуса может обеспечить
начало оледенения.Это последнее заключение связано с тем, что возникновение
самого незначительного ледяного покрова уже приводит к прогрессивному
похолоданию, так как ледяной покров обладает высокой отражательной
способностью. Лед отражает 80-90% солнечного тепла, а остальные 10-20% он поглощает
при частичном таянии. Исходя из этих данных,
Ч. Брукс подсчитал, что если температура на полюсе будет чуть выше точки
замерзания морской воды, и произойдет понижение январской температуры на 0,30,
то без вмешательства каких-нибудь других причин может образоваться ледяной щит
радиусом 3000 км, что дает окончательное понижение температуры на 250.
Свое заключение о понижении
температуры в высоких широтах при увеличении степени континентальности Ч.
Брукс изобразил графически (рис. 43), из которого видно, что изменение
температуры в зависимости от увеличения размеров суши, расположенной на широте
б0°, приводит к тому, что ее летняя температура повышается, однако, зимняя
температура при этом понижается гораздо интенсивнее, и потому происходит
понижение общей среднегодовой температуры. Такой вывод до известной
степени подтверждается непосредственными наблюдениями. Если проследить
поведение летних и зимних температур к востоку от Европы в пределы Евразии, то
можно обнаружить, что летние изотермы слабо отклоняются к северу, в то время
как зимние изотермы сильно отклоняются к югу. Итак, в свете современных
данных идеи геологов, которые связывают оледенения с регрессиями, приобретают
определенную теоретическую и фактическую весомость. Достаточно вспомнить, что
основоположник этой идеи И. Л. Лукашевич (1915) обратил
особое внимание на то, что при регрессиях и оледенениях охлаждение было
особенно резким в высоких широтах, а в низких широтах, как он полагал, оно
проявилось слабо. Таким образом, по Лукашевичу похолодание в высоких широтах
происходило при наличии достаточно теплых океанических вод. Именно это
обстоятельство, по его мнению, дало
достаточное количество осадков для образования мощного ледяного покрова в
плейстоцене. Изложенные данные позволяют
сделать вывод о том, что трансгрессии и регрессии моря могли обеспечить такие
изменения климата, какие необходимы для возникновения оледенений и
межледниковых потеплений. Вместе с тем, как справедливо
отмечает М. Шварцбах (1955), “трудным вопросом, с точки зрения
гипотезы рельефа, является многократность оледенений, ибо многократные более
или менее одновременные поднятия обширных областей и аналогичные процессы
мало вероятны”. Действительно, аналиэ
современных данных привел нас к представлению о четырех порядках ритмики в
развитии оледенений. Из них только ритмы первого порядка с периодом 180-200
миллионов лет соответствуют ритмам великих регрессий или геократических эпох.
Ритмы в 250000 лет, 20000 лет и, тем более, тысячелетние ритмы не укладываются
в существующие представления о времени трансгрессий и регрессий. Эти данные
показывают, что полное решение проблемы оледенений возможно на этом пути только
в том случае, если удастся обнаружить в истории Земли достаточно
короткопериодические трансгрессии и регрессии. 4. Проблема подводных долин Вторая половина нашего века в
истории геологии ознаменовалась широким развитием изучения морского дна. Этот
этап в развитии наук о Земле принес много неожиданного. В результате этих
исследований существенно изменились наши представления не только о характере
осадков, покрывающих морское дно, но и о его геоморфологии. Однако,
по-видимому, наиболее поразительными и загадочными оказались подводные долины,
которые пересекают окраины материков. “Можно полагать, – пишет
Жак Буркар (1953),– что эти замечательные формы рельефа были известны
уже давно, но особое внимание было на них обращено впервые Эдвардом
Зюссом в связи с исследованиями долины Как-Бретон в юго-восточном
углу Бискайского залива. В действительности же, по данным В. П.
Зенкевича, впервые сведения о подводных долинах были опубликованы
русским исследователем Е. Шнейдером еще в 1869 году. И все
же на протяжении последующих десятилетий геологи располагали весьма незначителъными
сведенениями о подводных долинах. Как отмечает Френсис Шепард
(1951), “...руководства по геологии, изданные в 90-е годы, содержат столько же
сведений о каньонах, что и труды, вышедшие 40 лет спустя”.Те несколько
подводных долин, которые были известны в начале нашего века, представлялись
геологам явлением настолько исключительным, что они не решались принимать их за
основу каких-либо заключений глобального масштаба. Поэтому первая гипотеза о
связи этих образований с прошлым поднятием материков на высоту более 3000 м,
высказанная Ж. Спенсером (J. Spenser,1903),а затем Е.
Хеллом (Е. Hаull,1912), не привлекла внимание геологов. Во всей грандиозности проблема
подводных долин возникла перед геологией лишь на протяжении последних
двадцати лет, когда, по выражению А. В. Живаго и Г. Д.
Удинцева (1960), “произошла активизация морских геоморфологических
исследований” и было установлено наличие подводных долин на окраинах всех
материков. В настоящее время проблема
подводных долин привлекает все большее и большее внимание геологов. Подводные
долины Америки описываются в многочисленных работах Ф. Шепарда (F.
Sheрагd,1931, 1933, 1938, 194l, 1952, l959 а,б, 1961, 1962а,б, 1964, 1965а,б,в,
1966), их также описали Х. Стетсон (Н. Stеtsоn, 1936), Г.
Кохи (С.V. Соheе,1938), В. Бечер (W. Вuсhеr,1940}, Х.
Меррей (Н.W. Muггау, 1945), Г. Иордан (G. F.Jordan, 195l), И.
Кроувелл (J. Grouwell,1952),И. Нортроп Сведения о подводных долинах
Европы содержатся в работах Подводные
долины Азии изучали главным образом советские ученые Е. Шнейдер (1869),
Л. С. Берг (1946), М. В. Кленова (1948),
Г. Д. Панов (1948, 1949, 1956, 1958,1959), Г. У.
Линдберг (l937, 1946, 1947, l950, 1951, 1953), Л. А. Иванов
(1958), М. В. Литвин (1959), П. Е. Невесский
(1958,1961), П. А. Каплин (1961). Подводные долины Индостана
описали С. Ислам (S. Is1аm, 1959), Подводные долины у берегов
Австралии описал Р. Спринг (Р. Sргingg, 1947). Новозеландские –
К. Каттон (С. Соttоn,I953). Африканские – Б. Хизен, Р.
Мензис, Е. Шнейдер, В. Юинг, Е.
Гранелли (В. Нееzеn, Подводные долины Южной Америки
изучали И. Зейглер, В. Эйтин, Х. Смолл (J.
Zeigler, V. Athearn, Н. Smаll, 1957), Ф. Вила (F. Vila,1965}. На побережье Антарктиды до
последнего времени подводных долин не было известно, но вот японские
исследователи Иошидо Иошио, Мураyxи Саданора, Фуйивара
Кензо (Yoshida Yоshiо, Муrаuсhi Sadanori, Fujiwara Kenzo, 1965)
опубликовали описание подводного каньона из залива Амундсена, который врезан в
донные отложения на 600-900 м. По мнению авторов, эта депрессия представляет
собой затопленный трог. Годом позже Р. Камерон (R. Саmегоn,1965)
обнаружил подводную долину в заливе Винсен на продолжении ледника Виндерфорда.
Ее ширина около 12 км, она имеет крутые стенки и плоское дно, глубина вреза
достигает рекордной величины в 2287 м. Из приведенного перечня
опубликованных работ по подводным долинам, который отнюдь не претендует на
исчерпывающие данные, видны, прежде всего, все возрастающий интерес геологов к
этой проблеме и, во-вторых, глобальное распространение этих структур. Исследования подводных долин в
последние годы позволили установить следующие особенности этих структур рельефа
морского дна: l. Долины большинства рек,
впадающих в море, имеют продолжение на морском дне. Исключение составляют те
реки, у которых в послеледниковое время изменилось положение приустьевой части
долины, как это, например, случилось с p.Миссиcипи . 2. Во многих случаях в
прибрежной полосе, шириной около 30 км, следы подводных долин уничтожены
абразией. 3. Подводные долины у
побережий, расчлененных ледниками, являются прямым продолжением ледниковых
долин и фиордов. 4. Подводные долины
распространены не только на шельфе, но и на материковом склоне, где они
прослеживаются до его основания. Эти части подводных долин очень глубоко
врезаны и имеют поперечный профиль типичный для каньонов, и потому получили
название подводных каньонов. 5. Большинство подводных
каньонов берет свое начало в пределах шельфа и материкового склона. Однако,
имеются подводные долины, которые Г. Д. Панов (1959) назвал
транзитными долинами, они прослеживаются от устья наземной реки до
основания материкового склона. В этих случаях шельфовые части подводных
долин, имеющие относительно меньший врез и пологие склоны, при переходе на
материковый склон приобретают форму каньона. Например, это характерно для таких
рек как Конго, Инд, Монтерей и др. 6. Глубина вреза подводных
каньонов и фиордов представляет собой одно из самых поразительных явлений
природы. Обычно, она составляет около тысячи метров, но нередко превышает врез
величайших каньонов суши. Например, врез каньона на продолжении небольшой
калифорнийской речки Монтерей составляет 1896м, а врез подводного каньона у
берегов Антарктиды достигает 2287м. Между тем, величайший из каньонов суши –
каньон реки Колорадо – врезан на глубину 16З5м. 7. Как правило, подводные каньоны
врезаны в осадочные породы, но в некоторых случаях, например, у берегов
Калифорнии, они врезаны в гранитные массивы. 8. Борта и днища подводных
долин покрыты современными морскими илами. При изучении колонок из отложений
подводных долин под морскими илами обнаруживаются грубозернистые осадки,
которые иногда содержат остатки наземных
растений. Например, Ж. Буркар (1960) описал
результаты изучения осадков в подводной долине реки Вар; здесь под покровом
илов обнаружено два горизонта песка. В подводном продолжении долины реки
Руайя под морскими илами оказались пески с галькой, а в колонке, взятой с
глубины моря 1340 м обнаружены обуглившиеся остатки наземных растений.
В той же подводной долине на глубине 2075м под покровом морских илов
мощностью 2,4м обнаружены пески с галькой. 9. Устьевые части подводных
долин у основания материкового склона, как пишет Ф. Шепард
(1961), заканчиваются огромными конусами выноса, которые обычно прорезаны
ложбинами, продолжающими подводную долину. 10. Продольные профили подводных
долин резко отличаются от долин наземных. Ж. Буркар (1953) отмечает две
особенности продольного профиля подводных долин: во-первых, у них иногда
обнаруживаются обратные уклоны. Некоторые исследователи рассматривают это
явление как доказательство подводного происхождения этих структур, так как
предполагается, что у наземных долин подобных обратных уклонов якобы не может
быть. По этому поводу Буркар замечает, что работы, проводимые в речных долинах
при сооружении плотин, показали, что во всех ущельях под слоем наносов обычно
существуют очень глубокие промоины или так называемые котлы, которые стараются
обойти строители плотин. По мнению Буркара, “чтобы объяснить перегибы
продольного профиля подводных долин, достаточно допустить, что заполнявший их
аллювий был удален морем. Этот процесс должен был осуществляться в начальном
периоде трансгрессии. Определенный участок нижнего течении реки превращается
при этом в эстуарий, волновые и приливные течения создавали в нем скорости,
достаточные для размыва толщи аллювия”. Вторая особенность продольного
профиля подводных долин заключается в том, что в верхней части они имеют менее
крутой уклон, чем в нижней. Таким образом, в целом продольный профиль подводных
долин имеет вид выпуклой кривой. 11. Подводные долины так же,
как и долины наземные, имеют меандры и притоки. Ф. Шепард (1961) отмечает, что
ветвящийся характер подводных долин вполне аналогичен рисунку наземных долин,
и что крутые участки склонов подводных долин расположены с внешней стороны
меандр, то есть в точности так же, как и у наземных речных долин. По сведениям Д. В.
Наливкина (1966) долина реки Обь продолжается на дне моря в виде
глубокой и узкой долины, которая протягивается
вдоль восточного берега Новой Земли. Долины Северной Двины, Печоры и
многих рек Кольского полуострова продолжаются на дне Белого и Баренцова морей
и соединяются вместе в гигантскую подводную долину, которая открывается в
Атлантический океан. Итак, современные данные
показывают, что подводные долины по ряду признаков вполне идентичны наземным
речным долинам – они также заполнены песчано-гравийными отложениями, меандрируют,
имеют притоки и заканчиваются конусами выноса. Вместе с тем, подводные долины
имеют и весьма характерные особенности, такие, как грандиозные врезы, выпуклый
продольный профиль и его необычайно крутые уклоны, в десятки раз превосходящие
уклоны наземных рек, а также плащ морских илов, покрывающий борта и днища
подводных долин. Около ста лет назад ихтиолог В.
Аленицин (1876) в результате изучения биогеографии пресноводных рыб
пришел к заключению, что “нахождения на двух пунктах суши одних и те же речных
рыб указывает на материковую связь между этими пунктами, существующую или
существовавшую”. В качестве причины разрыва связи он указывал на погружение некоторой
части материка под уровень моря. Этот вывод Аленицина основывается на том
факте, что морская вода, губительная для пресноводных рыб, является для них
непреодолимой преградой, и поэтому миграции речных рыб возможны только при
непосредственном контакте пресноводных водоемов. Эти особенности в миграции
пресноводных рыб уже давно приводили ихтиологов к весьма интересным
представлениям о движениях материковых окраин. Так, Представляется в высшей
степени поучительным тот факт, что эти чрезвычайно важные для геологии сведения
на протяжении десятков лет оставались неизвестными широким кругам геологов. Свои исследования Г. У.
Линдберг (1937, 1946, 1947, 1950, 1951, 1953, l955, 1956) начал с изучения
ихтиофауны рек северо-восточного побережья Азии. При этом он сразу установил,
что в реках Сахалина, Японии и Филлипинских островов присутствуют рыбы,
тождественные рыбам мaтepикoвыx рек. Это тождество привело к мысли о недавней
связи между реками материка и островов, а эта мысль, в свою очередь, побудила
его выйти за пределы биологии и поискить признаки таких связей на морском дне,
где он и обнаружил подводные долины .В результате изучения топографии дна
Охотского и Японского морей и сопоставления этих данных с данными по распределению
видового состава рыб в современных реках Линдберг составил карту затопленной
речной сети на дне морей, омывающих северо-восток Азии (рис. 44).
Таким образом, получилось,
что зоогеограф Линдберг стал первым советским исследователем проблемы подводных
долин. Нужно сказать, что его уникальный биолого-геологический
метод оказался весьма плодотворным. Прежде всего, сам метод исключал принципиальную
возможность существования некоторых гипотез образования подводных долин,
ибо их наземное происхождение непосредственно вытекало из расселения
пресноводных рыб. Характеризуя свой метод исследования, Линдберг пишет:
“Если на основании ископаемой морской фауны в пределах современной суши мы
имеем возможность с достаточной долей достоверности утверждать, что данный
участок территории был когда-то дном моря, то на основании пресноводной или
наземной фауны в пределах современного морского дна мы имели бы возможность с
той же достоверностью утверждать, что данный участок территории морского дна
был когда-то сушей”. В качестве такой пресноводной
фауны на морском дне Линдберг и предлагает рассматривать затопленные ареалы
pacселения речных рыб. Например, анализируя расселение пресноводных рыб в
реках, впадающих в Охотское море, Линдберг приводит данные, показанные в таблице
15 и на рисунке 45. Знакомство с этими данными исключает всякие сомнения, ибо
столь резкие различия в населении многочисленных рек к западу и востоку от
водораздела между реками Охота и Ола нельзя объяснить иначе, как наличием двух,
не сообщающихся между собой речных систем – Палеоамура и Палеопенжины. Если к
этим сведениям прибавить факт подводного соединения этих речных систем, то
затопление этой части побережья становится совершенно очевидным.
Таким образом, метод Линдберга
позволяет с высокой степенью достоверности установить прошлые регрессии моря,
то есть такие события, которые очень слабо фиксируются в геологическом разрезе. Опираясь на свой замечательный
метод и расширив свои исследования до глобальных масштабов, Линдберг установил,
что на протяжении четвертичного периода имели место три крупных perрессии,
которые протекали на всей Земле синхронно. Эти три этапа отступания и
наступания моря и определили, по мысли Линдберга, три этапа формирования
подводных долин. Причиной таких затоплений и осушений материковых окраин
Линдберг считает колебания уровня океана. Все изложенные данные о
подводных долинах неибежно приводят к мысли об их наземном происхождении. Такую
мысль мы находим у первых исследователей проблемы – Ж. Шепарда, Л. С.
Берга, Д. В. Наливкина, Ж. Буркара. Однако, такое объяснение
сталкивается с определенными трудностями, поскольку требует пересмотра
представлений о масштабах и периодах
трансгрессий. В частности, представление о погружениях материковых окраин до
уровня океанического дна противоречит принципу постоянства материков и
океанических впадин, который неуклонно принимается нашими заокеанскими
коллегами. Для преодоления этого главного
затруднения американские геологи выдвинули гипотеэу подводной эрозии. По мысли
Р. А. Дели (R. А. Dаlу, 1936), в придонной части
океана возможны течения, которые несут значительные количества взвешенных
частиц ила и песка. По его мнению, вода, содержащая минеральные частицы, должна
быть плотнее чистой воды, и потому эта мутная вода, стекая по склонам под слоем
чистой воды, может осуществлять подводную эрозию. Эта гипотеза, получившая в
дальнейшем название мутьевых или турбидитных течений, пользуется теперь очень
большой популярностью. Ф. Кюенен, Ф. Гумберт
(Ph. Кuenеn, F. Нumbегt, 19б4) опубликовали библиографию трудов, развивающих
гипотезу подводной эрозии, в которой содержится 650 наименований. В качестве
крайнего выражения такой точки зрения можно привести работу Д. Уинслова
(Y. Wiпslоw, 1966), который некоторые современные речные долины трактует, как
возникшие под водой в результате подводной эрозии, а затем поднятые на
поверхность суши. Как известно, эрозионный
процесс определяется базисом эрозии. Таким мировым базисом эрозии и является
уровень Мирового океана. Поэтому на протяжении всей истории науки о Земле все
то, что находится ниже мирового базиса эрозии, рассматривалось как область
аккумуляции. Поэтому предположение об эрозии, которая протекает ниже ее базиса,
уже достаточно странно. Странность этого предположения становится еще большей,
если вспомнить, что подводные каньоны гораздо многочисленней и крупнее
каньонов суши, следовательно, если принять гипотезу Дели, то необходимо будет
принять явно абсурдный вывод о том, что эрозионный процесс, протекающий ниже
мирового базиса эрозии, гораздо интенсивнее того эрозионного процесса, который
протекает выше этого базиса. То есть другими словами, гипотеза Дели прежде
всего требует полного отказа от существующего учения об эрозионном процессе. Непосредственное визуальное
изучение подводных долин подтвердило ранее установленный факт, что борта и
днища подводных долин покрыты морскими илами. Например, такие данные приводит П. А. Каплин
(1961), который осматривал их вблизи Сухуми и Поти. Но илистые осадки не могут
накапливаться в области размыва и, следовательно, гипотeзa Дели требует отказа
от фундаментального положения геологии о пространственном разобщении
областей размыва и аккумуляции. Как показало изучение колонок
отложений подводных долин, например, наблюдения Ж. Буркара (J.
Воurсагt ,1190), у побережья Франции, под покровом морского ила там залегают
песчано-галечные отложения с остатками наземных растений; если такой разрез
может возникнуть без резкой смены фаций, как это требует гипотеза мутьевых
течений ,то придется поставить под сомнение учение о фациях, то есть всю
историческую геологию в целом. Для обоснования гипотезы
подводной эрозии Ф. Кюенен Таких мутьевых потоков, о
которых писал Дели, никто никогда не наблюдал. ”Можно, думать, – пишет
Ж. Буркар (1953), – что следы подводной эрозии скорее остаются догадкой
геологов, чем реально отмеченным океанологами фактом”. Ф. Шепард (1951) отмечает, что
вдоль русла подводного каньона Конго действует сильное течение. Однако,
вопреки представлениям Дели и других сторонников подводной эрозии, пресные воды
Конго, насыщенные минеральными частицами, протекают у поверхности океана, а
не у океанического дна. Это течение имеет глубину всего лишь три метра. Полное
отсутствие донных течений в каньоне Конго, которые могли бы производить эрозию
дна, как указывает Шепард, доказывается наличием морских илов на стенках и
днище подводного каньона Конго. Итак, гипотеза подводной
эрозии, которая претендует на ниспровержение фундаментальных положений
геологии как науки, не имеет фактических доказательств. Вместе с тем,
она в наши дни завоевала чрезвычайную популярность. Такое поразительное
положение в геологии неизбежно заставляет задуматься о его происхождении. Можно
думать, что именно стремление сохранить принцип постоянства материков и океанов
побудило таких серьезных исследователей, как
Дели и Кюенен, так далеко отойти от наблюдений в область чисто
умозрительных построений. Случилось так, что именно сторонники этого принципа,
американские геологи, стали пионерами в изучении подводных долин, наличие
которых ставило под сомнение постоянство материков и океанов. В такой
обстановке появление “спасительной” гипoтeзы Дели представляется весьма
поучительным событием в истории естествознания. Наличие этой гипотеэы, прежде
всего, показывает, насколько далеко от реальности может уйти даже большой
исследователь, когда его мышление идет за априорной идеей. Во-вторых, эта
гипотеза показывает, как некоторые априорные идеи с течением времени
превращаются в своеобразный догмат и величайший тормоз познания – ибо всякое заключение,
противоречащее такому догмату, представляется покушением на основы науки и
воспринимается враждебно; напротив, любое, даже ничем необоснованное
заключение, такое, как гипотеза подводной эрозии, но высказанное в защиту
такого догмата, рассматривается, как достижение теоретической мысли и быстро
завоевывает популярность. Происхождение подводных
долин невозможно объяснить подводной эрозией. Необходимо предполагать их наземное происхождение и значит
предполагать их современное затопление, то есть предполагать современную
трансгрессию. Еще в начале нашего века Фритьоф
Нансен (Fridtiof Nansеn,1904) пришел к заключению, что современный
рельф арктического бассейна был затоплен в послеледниковое время. Современные
исследования этого бассейна несомненно подтверждают такую точку зрения Нансена.
По данным М. В. Кленовой (1948,1961), на дне Баренцова моря
обнаружены следы береговой линии на глубинах 175 м и 200 м, в Гренландском
море следы береговой линии с галечниками установлены на глубинах 400,600 и900
м. А. П. Жузе (1954) на дне Берингова моря на глубине 3600 м
обнаружил озерные отложения с остатками пресноводных диатомовых водорослей
четвертичного возраста. Изучение дна моря Лаптевых привело Л. А. Иванова
(1958) к заключению, что его рельеф имеет наземное происхождение. Такой вывод
базируется на наличии затопленных береговых линий, подводных дельт и других
данных. Таким образом, затопление
северных окраин Евразии не может вызывать сомнения. Но аналогичные признаки
современной трансгрессии обнаружены и на окраинах других материков. Так,
затопленные уступы с галечниками обнаружены на дне Черного моря. Тридцать лет
назад отложения галечников на дне Черного моря описали А.
Д.Архангельский и Н. М. Страхов (1938). Эти
галечники приурочены к краю континентальной ступени, удалены от берега до 40
км и опущены на глубину до 150 м. Чрезвычайно интересно, что по данным С. В.
Альбова (1958), слои песков с галькой обнаружены в пределах
континентального склона на глубине свыше тысячи метров. Эти галечники залегают
под современными осадками Черного моря. По мнению Д. В. Наливкина
(1958), галечники Черного моря имеют континентальное происхождение. Изучение осадков Черного моря,
произведенное институтом Океанологии АН
СССР в наши дни, привело E.H. Невесского, (1958,1961) к заключению, что
последние 5-6 тысяч лет происходит трансгрессия. К аналогичным результатам
приходит A. Бану (А. Ваnu,1964); изучив отложения
Черного моря в районе устья Дуная, он пришел к заключению, что эпохе неолита и
бронзового века соответствовала фаза максимума
послеледниковой трансгрессии, причем этот максимум совпадал во времени
с эпохой послеледникового климатического оптимума. Эту трансгрессию Бану
называет неолитической. В середине последнего тысячелетия до нашей эры
началась регрессия, которая, как полагает Бану, продолжалась до I-II века нашей
эры. Эту регрессию он назвал Валахской. Ее максимум, как он полагает, падает на
настоящеее время. Л. Иван (L. Jvan, 1958) приводит данные о современной трансгрессии
Адриатического моря. При этом одно из основных доказательств этой трансгрессии
он видит в затоплении древних храмов. О трансгрессии Адриатического моря
прекрасно свидетельствует затопление Венеции. Л. Глагот, К. Агарат, Г. Бельшe,
Г. Паут (L. G1аngеaut, С. Аgaratе, В доказательство современной
трансгрессии Ж. Буркар
(1953) приводит следующие факты: на дне Северного моря обнаружены торфяники с
костями мамонта. У побережий Португалии и Сирии на морском дне обнаружены
затопленные карсты, а на дне Гвинейского залива обнаружена латеритная кора
выветривания, перекрытая морскими илами. По данным Ф. Шепарда
(1959), в подводных каньонах, окружающих Калифорнию, на глубинах до 2400 м
обнаружены конгломераты с остатками древесины и наземных позвоночных. Как показали исследования А.
Блума и М. Стайвера (A. Вlоом, По данным В. Ньюмена,
Р. Фейрдбриджа (W. Nеwman, R.FаiгЬгidgе,1962} повторные нивелировки
показали, что район Нью-Йорка опускается со скоростью 1,4-2,7 мм в год. Подобных фактов современной
трансгрессии можно было бы привести множество, но сколько бы мы их ни привели,
всегда найдется эмпирик, который будет утверждать, что их, вce-тaки,
недостаточно для доказательства современной глобальной трансгрессии. Ибо никто
не может сказать, сколько и каких фактов для решения проблемы можно считать
достаточным. Однако, в данном случае имеется доказательство иного порядка, чем
простой набор фактов. Прошло около 40 лет с тех пор,
как В. И. Новак (V. Nоvаk, 1937) показал, что шельфы не могли
возникнуть ни в результате морской абразии, ни аккумулятивным путем. По его
представлениям шельф возникает в результате трансгрессии. Это заключение В. И.
Новака на сегодняшний день разделяют все океанологи. Так, по мнению
М. В. Кленовой (1948) шельф имеет рельеф, который в своей основе
унаследован от континентального. Ф. Шепард (1951), разделяя мнение о трансгрессивном происхождении
шельфа, приводит следующие неопровержимые докаэательства такого именно
образования шельфа: 1. Шельф имеет расчлененный
рельеф. 2. В отложениях шельфа не
наблюдается уменьшение крупности частиц по мере удаления от берега. 3. Обширные участки шельфа
имеют каменистое или гравелистое дно, и такие участки могут быть в любой его
части. 4. Отложения шельфа
значительно грубее, чем тот материал, который поступает сюда в настоящее
время. 5. Шельфы гляциальных областей
отличаются по характеру рельефа от других шельфов. 6. Шельфы перед устьями
больших рек обладают наибольшей шириной, но такое расширение не может быть
объяснено аккумуляцией аллювия. Дельтовые отложения не дают выступа во внешнем
крае шельфа. Исходя из этих данных,
образование шельфа нельзя объяснить аккумулятивным путем, потому что в
настоящее время там отсутствует аккумуляция. Заключение о невозможности
возникновения шельфа аккумулятивным путем Ф. Шепард подтверждает следующими
особенностями его: l. Галька и валуны, которые
обнаружены на внешней части шельфа, не могли быть перемещены течениями, так как
наблюдаемые течения для этого слишком слабы, кроме того, на некоторых из
валунов обнаружены очень хрупкие мохообразные растения, свидетельствующие о
неподвижности этих валунов. 2. Наличие на шельфе
глауконитовых отложений, которые могли возникнуть только при отсутствии более
поздних осадков во время преобразования морских илов в глауконит. 3. Хемогенные отложения на
шельфе также свидетельствуют об отсутствии в период их образования других
процессов осадконакопления. В качестве примеров таких хемогенных осадков на
шельфе Шепард указывает на присутствие фосфоритов у берегов Африки и многих
известняков. Образование шельфа в результате
морской абразии Шепард полагает также невозможным, потому что на шельфе
отсутствуют широкие горизонтальные участки, и он имеет непрерывный наклон в
сторону моря. Все эти факты, по мнению Шепарда, свидетельствуют об образовании
шельфа в результате опускания берега. Далее Шепард отмечает, что
большая скорость накопления осадков в дельтах рек (от 3 м до 30 м/год) должна
была бы приводить к выдвижению больших участков суши в сторону моря. В действительтельности,
дельтовые отложения не перекрывают современные шельфы. Это обстоятельство
он рассматривает как безусловное
доказательство погружения современного шельфа. Именно в результате
погружения получается, что там, где в районе крупных дельт край шельфа остается
прямым (без выступа в сторону моря), бурение и геофизические данные показывают
огромную мощность отложений, как это, например, установлено в дельте
Миссисипи. Наконец, в качестве
исчерпывающего доказательства погружения шельфа Шепард приводит барьерные рифы,
которые подобно дельтовым отложениям своим ростом компенсируют опускание. К аналогичным выводам по
поводу образования шельфа пришел и Ж. Буркар (1953). Полностью
разделяя представления В. И. Новака, М. В. Кленовой,
Ф. Шепарда, он пишет: “Действие моря в пределах побережья можно
считать сводящимся к образованию узкой площадки, располагающейся
непосредственно перед береговым обрывом, к сглаживанию резких неровностей
рельефа, к разрушению останцов и к частичному удалению наносов, покрывающих
поверхность коренных пород. Но для образования поверхности всей материковой
платформы, ширина которой значительна, необходим более мощный фактор, нежели
морская абразия”. Таким фактором Ж. Буркар считает современное погружение
побережий . К представлению о современной
трансгрессии приводит также изучение морских террас. Так, многолетние
исследования морских террас привели Р. В. Фейрдбриджа
(R. W. FаiгЬгidge, 1959) к выводу о современной трансгрессии,
которую он назвал антропогеновой. Фейрдбридж
полагает, что в ходе этой трансгрессии имели место определенные циклы,
совпадающие с отступлениями и наступлениями оледенений. Причину этих
явлений Фейрдбридж усматривает в колебаниях окраин материков. Итак, по единодушному
заключению океанологов, в настоящее время происходит трансгрессия моря,
которая началась в послеледниковое время и охватила весь земной шap. Этот вывод, к которому
единодушно пришли океанологи уже лет тридцать тому назад, представляет собой
одно из самых поразительных проявлений эмпиризма современного естествознания.
Ибо присутствуя при глобальной трансгрессии, геологи все еще спорят о том,
может ли такая трансгрессия существовать. В данном случае мы,
разумеется, говорим о короткопериодической трансгрессии. Однако, для случая
великой трансгрессии или гидрократической эпохи, у нас и вовсе нет основания
сомневаться в ее глобальной синхронности, ибо такая трансгрессия могла
происходить только в результате сокращения площади поверхности планеты.
Никакого иного объяснения ей мы просто не сможем предложить. Вековой спор о том, синхронны или
асинхронны трансгрессии в истории Земли, после заключения океанологов о том,
что мы присутствуем при трансгрессии, которая протекает на всей Земле одновременно
– этот спор можно считать законченным – трансгрессии в истории Земли были
синхронны. Представление об асинхронности
трансгрессий выводилось по палеонтологическим данным, поэтому представляется
интересным выяснить, насколько современный органический мир подтверждает синхронность
современных событий. Нужно сказать, что анализ этого вопроса дал результаты
далеко не столь утешительные для палеонтологического метода, как можно было бы
ожидать. По данным В. Далла
(W. Dаll,1889) и Д. Дурама (J. Duгham,1952) из 1589 видов
моллюсков, населяющих прибрежные области юго-востока Северной Америки, лишь 173
вида общих с ними имеется у берегов Европы. А по сведениям А. М. Кина
(А. М. Кееn,1937) и Д. Дурама (1952) из 2000 видов моллюсков, населяющих
сейчас побережье Японии, лишь 3-6% видов обнаружено у тихоокеанского побережья
Америки. Если принять во внимание, какая незначительная часть этих моллюсков
может сохраниться в ископаемом состоянии, то легко себе представить, что при
сопоставлении современных отложений противоположних берегов этих океанов
палеонтолог далекого будущего не обнаружит ни одного общего вида и с полным
основанием, с точки зрения современного палеонтолога, поставит под сомнение их
одновременность. Нужно сказать, что подобная
эндемичность современных фаун характерна не только для таких малоподвижных
форм, как моллюски, но и для таких высокоподвижных форм, как рыбы. Г. У.
Линдберг (1956), например, указывает, что из 1244 видов морских рыб, обитающих
вдоль западного и восточного побережий Африки, общих видов насчитывается
только 155. Некоторые палеонтологи
полагают, что сопоставление разрезов из очень удаленных районов следует
производить не столько по составу видов сколько по уровню их эволюционного
развития. Однако, если палеонтолог далекого будущего стал бы устанавливать
таким образом возраст отложений современной Австралии, то, обнаружив в них
сумчатых млекопитающих, он отнес бы эти отложения к палеогену. Четверть века назад Н.
М. Страхов (1948) писал: “История земной коры, как она интересует
геолога, есть история накопления минеральных тел (пород), слагающих литосферу,
и возникновения структур в ней сейчас наблюдаемых, Выделить в
историко-геологическом процессе, понимаемом таким образом, естественные этапы
можно, лишь положив в основу события в структурной эволюции земной коры и
сопровождающей ее эволюции осадконакопления. Между тем, существующая сейчас
геохронологическая схема использует для подразделений истории Земли не эти
события в развитии земной коры, а историю развития органического мира. Вообще говоря, между структурной эволюцией коры и развитием на ней жизни должна быть какая-то
корреляция, то есть какая-то хронологическая увязка. Но насколько близко они
соответствуют друг другу остается пока не ясно. Точного соответствия, однако,
принципиально ожидать невозможно, и потому периодизация истории Земли, даваемая
геохронологической схемой, неизбежно может быть лишь внешней и искусственной
периодизацией историко-геологического процесса. Отсюда, естественно, вытекает,
что современная историческая геология может использовать геохронологическую
схему лишь как хронологическую канву для воссоздания геологических событий
прошлого. Но группировка этих событий в естественные этапы историко-геологического
процесса должна быть иной сравнительно с периодизацией геохронологической
шкалы. Установление такой естественной периодизации истории Земли является
актуальной задачей современной исторической геологии” (т. 1,стр. З7). Вывод о синхронности
трансгрессий в истории Земли позволяет нам утверждать, что палеонтологический
метод верен ровно настолько, насколько он подтверждает синхронность
трансгрессии. На этом пути, как мы думаем, и
будет найден ключ к решению актуальной задачи исторической геологии, которую
Н. М. Страхов видит в установлении естественной периодиэации истории Земли. При
этом мы полагаем, что следует, приняв за исходную точку время великой трансгрессии
и развития космополитической фауны, такой как, например, археоциаты, дальнейшие
разрезы сопоставлять непосредственно по признакам трансгрессий, пронyмеровав
их снизу вверх. Открытие подводных долин,
которые имеют наземное происхождение и прослеживаются до основания
материкового склона, явилось ударом для
постулата перманентности материков и океанов, так как свидетельствовало о
возможности превращения части материков в океаническое дно. Наиболее трагичным
оказалосъ положение отца геологии моря Фрэнсиса Шепарда. Сорок
лет изучения океанического дна привели его к убеждению, что подводные долины
могли образоваться только в наземных условиях, но, как представитель
aмериканской школы, он не мог отказаться от принципа постоянства материков и
океанов. В стремлении примиритъ эти представления, то есть, вывести сухопутное
происхож дение подводных долин, сохранив при этом неподвижность материков
относительно океанического дна, он пpишел к допущению понижения уровня океана
на полтора километра за счет перехода этой огромной массы воды в материковые
ледники. При этом ему пришлось допустить мощность материковых льдов в 16 км. Прежде всего необходимо
отметить, что даже такое гипертрофическое расширение масштабов оледенений не
решало проблему подводных долин, так как в дальнейшем было установлено, что
они прослеживаются не на полтора километра, как тогда полагал Шепард, а гораздо
глубже – до самого основания материкового склона. Под давлением новых данных
Шепард вынужден был отказаться от этой гипотезы. В своих последних работах
(1964 ,1966) он приходит к представлению, что подводные долины образовались на
суше в мезозойское время, при этом он не уточняет, в силу каких процессов они
оказались в настоящее время под водой. Гипотеза Шепарда неизбежно
вызывает вопрос о возможной мощности материковых льдов и соответствующих
масштабов гляциоэвстатических колебаний уровня Мирового океана. Современные
ледяные покровы Антарктиды и Гренландии, которые существуют как области
накопления льда по меньшей мере со времени последнего оледенения, имеют
мощность около 3000 м. Известно также, что эти оледенелые материки непрерывно
поставляют в океан обломки сползающих льдов. Таким обраэом, при материковом
оледенении действуют два противоположно направленных процесса – накапливание
льда и его сползание в океан; в результате этих взаимодействий и возникает
определенная мощность ледяного покрова, которая, как правило, не может быть
выше 3000 .м Не менее трагичным оказалось
положение Г. У. Линдбергa. Кaк ихтиолог, он твердо установил, что
расселение пресноводных рыб со всей возможной ясностью свидетельствует о
трех регрессиях на протяжении четвертичного периода. Однако,
подобный вывод ему было необходимо согласовать с представлениями геологов. А геологи
утверждали, что тектонические движения всегда одновременно направлены и вверх,
и вниз. И что только движения уровня мирового океана могут обеспечить
одновременное на всей планете затопление или осушение побережий. А так как
данные Линдберга совершенно определенно свидетельствовали именно об одновременности
регрессий и трансгрессий четвертичного периода, то ему не оставалось иного
выхода, как искать объяснение соответствующих колебаний уровня мирового океана.
Однако, подводные долины, с которыми связаны прошлые расселения пресноводных
рыб, прослеживаются до основания материкового склона и, следовательно,
объяснить их затопления и осушения колебаниями уровня океана (тем более трижды
за четвертичный период) просто невозможно. Для того, чтобы выйти из этого
тупика, Линдберг просто отсек те части подводных долин, которые лежат сегодня
глубже 300 м, полагая, что это уже не подводные долины, а...подводные каньоны.
Разумеется, подобное совершенно искусственное отсекновение нижних частей
подводных долин не могло решить проблему ни расселения рыб, ни истории
планеты. Не случайно, как мы уже упоминали, первый из ихтиологов
И. C. Cнайдер (J. Sпуdег, 1912), который попытался восстановить
древнюю речную сеть Калифорнии, вынужден был предполагать поднятие морского дна
на 900 м. Разумеется, это печальное
обстоятельство понимает и Линдберг, который пишет: “У ряда рек суши,
изолированных друг от друга и от сущетвующей в данный момент основной части
древней речной системы, удается обнаружить за пределами абразионной полосы
продолжение долины, но эти подводные долины остаются иногда изолированными друг
от друга и на дне моря” (1972, стр.28). Подобная изолированность подводных
долин на дне моря вполне естественна поскольку их соединение происходит
значительно глубже того предела, ниже которого Линдберг решил регрессию не
допускать. В своих предположениях Линдберг пришел к представлению, что в
моменты трансгрессий уровень океана поднимался на 180 м выше его современного
уровня, а в моменты регрессий он опускался на 300 м ниже современного уровня. Однако, и при подобных весьма
усеченных масштабах четвертичных трансгрессий в моменты поднятий уровня океана
все низменности планеты должны были эаливаться морем. В частности,
Западно-Сибирская низменность, по его мнению, затоплялась в границах, показанных
на рис. 46. Отсутствие прямых геологических доказательств подобного затопления
низменности Линдберг объясняет неполнотой геологической летописи, совершенно
игнорируя тот факт, что и пробелы в геологи- ческом разрезе требуют вполне
конкретных объяснений.
Отрицательные заключения в
геологии, как, например, заключение, что в четвертичных отложениях
Западно-Сибирской низменности нет морских четвертичных отложений, требуют
огромных вложений труда, однако, несомненно также и то, что сложность этой
задачи нельзя рассматривать как неодолимую. В частности, на территории
Западной Сибири проведен настолько большой объем геологических исследований,
что следы столь обширной и молодой трансгрессии не могли бы остаться незамеченными. Возможность возникновения
подводных долин в результате грандиозных колебаний уровня океана полностью
опровергается геоморфологией морского дна, потому что во внутренних морях
подводные долины прослеживаются до глубин, намного превосходящих глубину
проливов, соединяющих эти моря с океаном. Например, Средиземное море имеет
подводные долины, прослеженные до глубины свыше 2000м, а Гибралтарский пролив
имеет глубину 300 м, которая и лимитирует понижение уровня Средиземного моря в
связи с понижением уровня океана. В Зондском архипелаге между островами Бали и
Ломбек проходит так называемая граница Уоллеса, которая отделяет провинцию
сумчатых млекопитающих Австралии от провинции плацентарных млекопитающих.
Глубина этого пролива, как пишет Н. Г. Горский (I960), составляет
341 м. Если бы уровень океана в четвертичное время понижался более глубины
этого пролива, то плацентарные млекопитающие проникли бы в Австралию, и мы бы
не имели на Земле этой уникальной провинции древних млекопитающих. Известно много попыток
определить величину гляциоэвстатических колебаний уровня океана. Первый из
таких расчетов, произведенный в 1934 году Дели, дал значение 105
м. Современные данные по этому вопросу изложены в работе K. K. Маркова,
И. А. Суетовой (1964). Их расчеты, учитывающие новейшие измерения
мощности антарктических льдов, показали, что полная амплитуда колебаний уровня
океана за счет возникновения и таяния материковых льдов должна составлять 110
м, причем максимальное поднятие уровня океана было бы на 10 м выше
современного. Нужно сказать, что и эти новейшие расчеты еще далеки от истины,
ибо они производились из предположения, что материковые ледники
распространялись в границах современной суши, а между тем, у нас есть основания
полагать, что, например, огромные площади шельфа Северного Ледовитого океана
при максимуме оледенения представляли собой сушу, покрытую материковым льдом. Как пишет К. К.
Марков (1960): “реальность ледниково-гидрократических движений уровня
океана несомненна”, поэтому никто не сомневается в том, что верхние части
подводных долин, в пределах шельфа имеют наземное происхождение, однако,
поскольку нижние их части в пределах внешней части шельфа и материкового склона
уже невозможно объяснить колебаниями уровня океана, возникло представление
о гетерогенном происхождении подводных долин. При этом верхние части подводных
долин стали называть собственно ”подводными долинами”, а более глубоководные
части –” подводными каньонами”, вкладывая в эти термины генетический смысл.
Наиболее четко такую классификацию развивает в своих работах Г. Д.
Панов (l948, 1949, 1950 ,1956, 1958, 1959). Нужно сказать, что
противопоставление “долин” и “каньонов” представляется недопустимым уже с
чисто терминологической точки зрения, коль скоро каньон является формой долины.
А наличие транзитных долин, где каньон представляет собой лишь некоторую часть
единой геоморфологической структуры, показывает недопустимость такого
противопоставления и по существу. Суммируя все выше изложенное,
необходимо признать, что подводные долины могли возникнуть только на суше,
и их затопление и осушение невозможно объяснить колебаниями уровня океана. Поэтому наибольшего внимания
заслуживают те гипотезы образования подводных долин, которые связывают это с
тектоническими движениями. При попытках связать образование подводных долин с
деформациями земной коры наметилось два направления, первое из них стремится
выводить эти структуры из дизъюнктивных дислокаций, а второе привлекает для
этой цели пликативные дислокации. Дизъюнктивная гипотеза
происхождения подводных долин развивается в работах С. Табера (S.
Taber,1927), Д. Грегори По представлениям М. В.
Кленовой, в зоне перехода от материковой отмели к ложу океана при
поднятии сиалической глыбы материка должны возникнуть разломы, перпендикулярные
материкoвoмy склону. В дальнейшем агенты подводной эрозии, локализуясь у
этих ослабленных зон, вырабатывают подводные каньоны. При оценке этой гипотезы
прежде всего возникает вопрос о причине и механизме поднятия материка. Как мы
показали ранее, точно такое же представление о поднятии материков К. К.
Марков привлекает для объяснения оледенений, но ни тот, ни другой автор
не делают никаких попыток выяснить природу тех сил, которые могут поднимать
материки, то есть они не делают никаких попыток оценить принципиальную
возможность того тектонического движения, которое положено в основу их
гипотезы. Нам представляется, что такой феноменологический подход к
тектоническому процессу и является самым слабым звеном в суждениях этих
авторов. Вариант дизъюнктивной гипотезы
происхождения подводных долин, предложенный Д .Г. Пановым,
отличается от гипотезы Таким образом, дизъюнктивные
гипотезы образования подводных долин, допуская в качестве непременного условия
подводную эрозию, представляют собой вариант гипотезы подводной эрозии, недопустимость
которой мы рассмотрели выше. Принципиально иным путем пошли
сторонники пликативной гипотезы происхождения подводных долии. Одним из
первых, кто связал подводные долины с опусканием материковых окраин, был
М. М. Тетяев (1938). Более тридцати лет тому назад, когда проблема
подводных долин только еще намечалась, М. М. Тетяев без колебаний приводит их в
доказательство современного погружения северо-восточного побережья Азии. Пятнадцать лет спустя такое же
объяснение подводных долин дали М. В. Муратов (1951, 1955) и
Ж . Буркар (1953). Аналиэ истории Черного моря привел Муратова к
выводу о погружении в этом районе большого участка земной коры. Сам процесс
погружения он рассматривает как грандиозный флексурообразный перегиб окраин
окружающих материков с продвижением этого перегиба от моря в сторону суши.
Подводные долины Черного моря, в наземном происхождении которых Муратов
(также, как и Тетяев) не сомневается, он приводит в качестве доказательства
такого перегиба. Причину самого перегиба и погружения материковых окраин
Муратов усматривает в оттоке подкоровых масс из-под района Черноморской впадины
в окружающие горные сооруженния. В качестве доказательства такого движения
подкоровых масс из-под Черноморской впадины в сторону материка – он приводит
расположение фокусов землетрясений Крыма, которые ориентированы в плоскости,
наклоненной от континентального склона под континент. Таким образом, Муратов
рассматривает расположение фокусов землетрясений как зону напряжений и,
следовательно, сами землетрясения он связывает с взаимодействиями коры и
мантии, что нам представляется очень важным шагом вперед в этом вопросе.
Однако, рассматривая частный вопрос о происхождении Черного моря, а не вопрос о
происхождении подводных долин, который он полагает очевидным, он все свое
внимание обратил на выяснение процессов погружения и трансгрессий. Совершенно иначе к этому
вопросу подошел Ж. Буркар (1953). Для него, как для океанолога,
главной проблемой является именно выяснение условий образования подводных
долин. Он, как и Муратов, объясняет их образование флексурным прегибом
материковых окраин в связи с погружением океанического дна, однако, в отличие
от Муратова наибольшее внимание Буркар обращает не на трансгрессию, которая
только затопила речные долины, а на регрессию, во время которой эти долины
возникли. Поэтому у Буркара флексурные перегибы материковых окраин смещаются
не только в сторону материка, обеспечивая трансгрессию, но также и в сторону
моря при его регрессии. В результате анализа проблемы
подводных долин Буркар приходит к выводу, что они “представляют собой
древние речные долины, выработанные истоками в течение трех периодов регрессий
пoследнего цикла истории Земли”. В этом выводе Буркара обращает
на себя внимание совпадение взглядов не только с представлениями Тетяева и
Муратова о первично наземном образовании этих структур, но и с представлениями
Линдберга о трех регрессиях в четвертичном периодe. Такоe замечательное
совпадение взглядов, полученных пpедставителями различных разделов
естествознания и совершенно различными методами, несомненно можно
рассматривать, как свидетельство прorpecca в решении проблемы подводных долин,
как меру приближения к истине, которая едина в отличие от множественности
заблуждений. Однако, далеко не все в представлениях этих авторов можно принять
без возражений. Термин “флексура” в приложении к материковым окраинам вызывает
сомнения уже с чисто терминологической точки зрения, ибо под флексурой
понимaется однокрылая складка, недоразвитый сброс и, как таковой, он отличается
очень крутым падением крыла. Между тем, наклон материковой окраины лежит в
пределах 3-40.
Таким oбpaзoм, облик материковых окраин очень далек от той структуры, которую
мы называем флексурой. Очевидно, давая такое название этой структуре, авторы
имели ввиду не морфологические, а генетические ее особенности – происхождение в
результате опускания морского дна. Но как раз в этом вопросе у авторов терминa
отмечаются существенные разногласия. В суждениях тектониста
Муратова подводные долины есть побочное явление при возникновении впадины
Черного моря, его совершенно не интересует вопрос о глобальном распространении
подводных долин. Для океанолога Буркара, напротив, подводные долины являются
главным объектом иccледования, и потому все его соображения по этому вопросу
строятся с учетом глобального распространения подводных долин. Что касается
опускания океанического дна как возможной причины погружения материковых
окраин, то эту проблему он только ставит, полагая ее peшeниe делом будущего. А между тем, если образование
Черного моря еще и можно связать с оттоком подкоровых масс в окружающие горные
сооружения, то приложить такое объяснение к образованию океанических впадин,
конечно, невозможно. Необходимо отметить также, что и в приложении к Черному
морю, гипотеза перетекания подкоровых масс встречает неодолимые трудности. Кaк
показали современные геофизические данные Ю.П. Непрочнова(1959),
а также новейшие данные В. К. Балавадзе и др. (1966) в
Черном море имеет место океанический тип коры, то есть в этом районе
отсутствуют верхние горизонты земной коры и, следовательно, говорить о
перетекании подкоровых масс, как причине возникновения впадины, не приходится.
В одной из своих более поздних работ М. В. Муратов (1962) отмечает этот факт
(отсутствие верхних горизонтов коры) и, вместе с тем, как и десятилетие назад,
продолжает отстаивать гипотезу погружения коры во впадине Черного моря.
Нам представляется, что исчезновение верхней части коры невозможно связать с
погружением, гораздо естественнее это явление связать с раздвиганием блоков
коры материкового типа и обнажением между ними нижних горизонтов коры. Таким образом, рассмотрение
фактических данных показывает, что подводные долины могут возникнуть только в
наземных условиях. Вместе с тем, их продольный профиль, невозможный для
наземных рек, мог возникнуть только при изгибании материковых окраин вниз.
Поэтому очевидно, что при образовании этих долин окраины материков были приподняты. Другими словами, анализ
проблемы подводных долин приводит к заключению, что образование подводных
долин возможно только в результате пульсаций окраин материков. Такими пульсациями материковых
окраин и определяются коротко-периодические трансгрессии. В предыдущем разделе после
анализа проблемы оледенений мы пришли к заключению, что похолодания в истории
Земли повторяются через определенные промежутки времени, то есть обладают
свойством ритмичности. При этом наметилось четыре порядка ритмов, начиная от
повторения ледниковых эпох до отдельных оледенений, их стадий и осцилляций края
ледника. Рассмотрение вопроса о возможных причинах изменений климата привело
нас к представлению о том, что они могут быть обеспечены трансгрессиями и
регрессиями моря без существенных колебаний количества солнечного тепла,
поступающего на Землю. Действительно, как можно
увидеть из таблицы Г. П. Тамразяна (рис. 39), ледниковые эпохи совпадают во времени с
эпохами великих осушений или с геократическими эпохами в истории Земли. Однако,
исчерпывающим доказательством связи климата с трансгрессиями представляется
тот факт, что современная трансгрессия развивается одновременно с
потеплением и отступанием ледников. Сам по себе факт совпадения
оледенений с регрессиями, а потеплений с трансгрессиями не нов и не вызывает
сомнений, однако, причину таких совпадений подавляющее большинство геологов
видит в том, что при оледенениях значительная масса океанических вод переходит
в материковые льды, а это приводит к соответствующему понижению уровня океана и
регрессии. Анализ проблемы подводных
долин показывает, что трансгрессии четвертичного времени по своим масштабам не
могут быть связаны с изменениями уровня океана, а являются результатом
колебания окраин материков. Поэтому мы полагаем, что регрессии четвертичного
периода были причиной оледенений, а не их следствием. В свете таких представлений
можно думать, что те три perрессии, которые установили в четвертичном периоде
Г. У. Линдберг и Ж. Буркар при анализе проблемы подводных долин,
соответствуют трем оледенениям Земли. История горных ледников за последние 2500
лет показывает, что похолодание и наступание льдов имело место в V веке до
н.э., в VI-VIII и в ХVII-XIX веках н.э. Наиболее доcтоверные сведения
о движении побережья в это время дает история Храма Сераписа, ставшая в наше
время уже классической. Известно, что он был построен 2000 лет назад. После
этого он погрузился в море, затем снова поднялся и в начале ХIX века вновь
начал погружаться. Из этих сведений вытекает, что на протяжении двух тысяч
лет побережье Неаполитанского залива совершило два колебания. Таким образом, история xpaмa
Cepaпuca позволяет наметить короткопериодические колебания материковых окраин
в одну тысячу лет, то есть в точности такие, как колебания края ледника. По
сведениям Г. П. Горшкова и A. Ф. Якушевой
(1962) в ХIII веке храм был в воде, и его последнее поднятие началось в ХVII
веке и закончилось в ХIХ веке. Таким образом, во время средневекового
потепления, о котором пишет Е. В. Максимов (1966), храм был
в воде, а его поднятие, начавшееся в ХVI веке и
заканчившееся к началу ХIХ века, в точности соответствует активизации
горных ледников малого ледникового периода. Наконец, современное потепление,
начавшееся в ХIХ веке, в истории храма выразилось его современным затоплением. Все изложенные данные,
несмотря на их скудность, позволяют, однако наметить вывод, что ритмичность
оледенений во всех случаях связана с колебательными движениями материковых
окраин. Объяснение таких движений
окраин материков может быть дано только в свете концепции пульсаций Земли. 5. Геоламинарные взаимодействия Выше мы пришли к
представлению, что вдавливание земной коры в мантию невозможно. Вместе с тем,
при анализе проблемы подводных долин мы пришли к заключению о колебании
материковых окраин. Из этих данных намечается вывод, что погружение участков
земной коры в мантию возможно, но только в тех случаях, когда мантия в силу каких-то причин втягивает в
себя земную кору. Нужно сказать, что сама мысль
о возможности втягивания коры в мантию не нова, к ней приходили многие. Так, у
Ж. Э. Крауса Однако, представления о такого
рода движениях, как правило, выводятся из гипотезы подкоровых течений, впервые
высказанной Ампферером. И хотя с тех пор была бесспорно доказана высокая
твердость мантии, эта гипотеза, как мы уже отмечали, приобретает в наше время
все большую и большую популяриость. Во всех случаях представление
о подкоровых течениях выводится из распределения аномалий силы тяжести, при
этом раз и навсегда постулируется связь всякого гравитационного поля с
изменением состава пород, то есть постулируется положение о том, что изменение
гравитационного поля есть всегда результат перемещения подкоровых масс – их
перетекания. С. И. Субботин (1954, 1957)
оказался первым из геофизиков, который допустил возможность изменения
плотности подкоровых масс во времени (без их перемещения в пространстве. С этих
позиций он подверг критике гипотезу подкоровых течений. Субботин показал, что
если исходить из гипотезы подкоровых течений, то в зонах прогибов земной коры
должны возникать интенсивные отрицательные аномалии силы тяжести, а в зонах
поднятий земной коры – положительные аномалии, которые в действительности не
наблюдаются. Сопоставление расчетных и наблюдаемых аномалий силы тяжести в
областях изгибаний земной коры привело Субботина к заключению, что концепция
перетекания подкорового вещества не может быть принята, как противоречащая
наблюдаемым фактам, и что главной причиной вертикальных движений земной коры
является уплотнение и разуплотнение вещества Представление о раскалывании и
раздвигании континентального блока земной коры на поверхности расширяющейся
планеты приводит к мысли о том, что земная кора континентального типа
пульсирует с гораздо меньшей интенсивностью, чем внутренние области планеты.
Поэтому, в первом приближении, можно допустить взаимодействие бинарной
системы, состоящей из пульсирующего подкорового вещества и непульсирующей коры.
Нa рис. 47 показана схема
взаимодействий между континентальным блоком коры и пульсирующим подкоровым
веществом. В диастолическую фазу пульсаций при увеличении радиуса планеты на
величину D r континентальная
дуга К переместится относительно центра
планеты из положения I-I в положение II-II. Если принять, что при этом площадь
континента остается неизменной, то в каждой точке контакта между корой и
мантией должны возникнуть две взаимно перпендикулярных силы – одна,
направленная по радиусу вверх, вторая – направленная от центра системы к его
окраине. Равнодействующая этих двух сил должна быть направлена вверх и от
центра материка к его окраине. По своей величине радиальная составляющая
пропорциональна приращению радиуса и потому имеет одно значение во всех
точках. Тангенциальная составляющая пропорциональна дуге раздвигания и,
следовательно, согласно формуле (8 ) зависит от размеров континентальной
дуги. Так, континентальной дуге К1 соответствует дуга раздвигания
r1, континентальной дуге К2 соответствует дуга раздвигания r2 Так как К2>К1
и, cоответственно, r2
> r1, то очевидно, что тангенциальная составляющая
должна возрастать от центра материка к его окраинам. Соответственно и
равнодействующая этих сил достигает своего максимума у окраин материка. Под
действием этих сил окраины материка должны приподняться. В систолическую фазу пульсаций
Земли при уменьшении радиуса планеты на величину Dг
континентальная дуга К
переместится из положнния I-I в положение III-III. При этом вертикальная
составляющая будет направлена по радиусу вниз, а тангенциальная составляющая
– от окраины материка к его центру. По соображениям, изложеннм выше,
равнодействующая должна возрастать от центра материка к его окраине. Под
действием этих сил окраины материка должны опуститься. Итак, анализ взаимодействия
между консолидированной корой материкового блока и пульсирующим подкоровым
веществом привело нас к представению, что при расширении Земли окраины
материков поднимаются, а при ее сжатии – опускаются. Пульсации материковых окраин
возникают как реакция на послойное взаимодействие между корой и мантией, и
потому мы назвали их геоламинарными взаимодействиями.
Нужно сказать, что термин
“ламинарный” принято связывать с послойнми течениями. Однако, в этом
классическом применении термина допускается некоторая неточность, ибо
послойность течения жидкости едва ли может сохраниться достаточно строго. В
нашем случае послойность взаимодействий несомненно сохраняется гораздо более
строго. Но прочно вошедшее в естествознание представление о ламинарном движении,
как о течении и в особенности популярность гипотезы подкоровых течений, заставляют
нас особо подчеркнуть, что геоламинарные взаимодействия не имеют ничего
общего с течениями, то есть с таким движением вещества, когда его частицы, не
имея жесткой взаимосвязи, обладают общим поступательным направлением
движения (рис .48). В нашем случае рассматриваются не течения, а пульсации
вещества, при которых его частицы жестко взаимосвязаны и могут двигаться
только друг к другу или друг от друга (рис .49). 6. Коробление земной коры Анализ проблемы подводных
долин привел нас к представлению о пульсациях материковых окраин в результате
геоламинарных взаимодействий между корой и мантией Земли. В качестве главного возражения
против представления о подобной синхронной однозначности вертикальных движений
земной коры выдвигаются наблюдения современных вертикальных движений, которые
неопровержимо свидетельствуют об их одновременной разнонаправленности.
Действительно, в настоящеее время накоплен огромный материал наблюдений за
современными вертикальными движениями, которые показывают, что в различных
районах эти движения направлены в разные стороны – или вверх, или вниз. Однако,
наблюдения за этими движениями прежде всего позволяют отметить у них две
особенности: во-первых, сопряженный характер в движениях разного знака и,
во-вторых, их унаследованный характер. Например, поднимающаяся Скандинавия и
Шотландия и опускающиеся между ни-ми Нидерланды обрисовывают волнообразную
линию сопряженных вертикальных движений. При этом, унаследованный характер этих
движений проявляется в том, что каледонские складчатые сооружения поднимаются,
а опускается между ними Северо-Европейская впадина. Дольше всего, а,
следовательно, и лучше всего, изучены вертикальные движения побережий
Балтийского моря. Современные данные по поводу этих движений изложены в работе Р.
Кестера (R. Koster, 1960). Из поведения линии Форхаммера
можно сделать два вывода, которые сводятся к тому, что в целом все
северо-западное побережье Европы переживает опускание вместе с его относительно
поднимающимися участками. Второй вывод, который можно
сделать из поведения линии Форхаммера, заключается в том, что существуют,
по меньшей мере, два типа вертикальных движений. В свете представлений о
геоламинарных взаимодействиях оба эти типа вертикальных движений легко
объяснимы. Сжатие планеты является всесторонним, поэтому на окраинах материков
сжимающие силы действуют не только в направлении, перпендикулярном береговой
линии, вызывая их опускания, но и вдоль береговой линии (рис. 50). Те сжимающие
силы, которые действуют вдоль береговой линии, вызывают коробление,
изгибания земной коры, которое и выражается вертикальными движениями различного
знака.
Колебания материковых окраин –
это и есть единственный вид собственно колебательных движений. Когда
В. В. Белоусов (1948, 1954, 1962) назвал колебательными все наблюдаемые
в настоящее время вертикальные движения земной коры, он совершил грубейшую
ошибку, ибо движения, связанные с короблением земной коры, резко отличаются от
колебательных движений. Во-первых, движения, связанные с короблением земной
коры, это безусловно не колебательные движения, а унаследованные,
зависящие от характера древней структуры. Во-вторых, они резко отличаются от
колебательных движений по своим масштабам. В своих редакторских
замечаниях к книге Ж. Буркара (1953) наш океанолог В. П.
3енкович пишет: ”По схеме автора каньоны могли образоваться из долин при
опускании океанического дна “континентальной структуры”, но, с нашей точки
зрения, таким путем нельзя объяснить громадную глубину врезания каньонов”.
Действительно, с позиций гипотезы континентальной флексуры, в том виде, как ее
предложил Ж. Буркар, главная особенность подводных долин, заключающаяся в
огромной величине их врезания в океаническое дно, не объяснима. Но представление о
геоламинарных взаимодействиях позволяет объяснить все особенности подводных
долин. На рис. 46 видно, что в диастолическую фазу пульсаций окраины материков
должны приподниматься. Глубина вреза подводных долин в океаническое дно и
позволяет оценить масштаб этого поднятия. Очевидно, чтобы выяснить этот
масштаб, необходимо приподнять окраины материков таким образом, чтобы
приустьевые части подводных каньонов оказались на уровне океана, то есть необходимо
приподнять материковые окраины с глубины – 4000 на – 2000 м выше уровня океана.
То есть, амплитуда колебательных движений внешней части окраин материков
составляет 6000 м.
Поскольку эти колебания
окраины материков совершают как одно целое (рис. 51), скорость этих
вертикальных движений растет прямо пропорционально от береговой линии
материка до его окраины, то есть до основания материкового склона. Поскольку нам пока неизвестны наблюдения
над движениями морского дна, это последнее положение было бы невозможно
доказать, но некоторые факты все же позволяют его вывести из положения умозрительного
прогноза. По сведениям Ф. Джордана
(F. Jordan , 1958) в Аляскинском заливе у внешнего края шельфа в 1779
году была открыта и нанесена на карту Скала Помплона. В1794 году эту скалу
снова обнаружили с русского корабля “Орел” и в честь судна назвали Скалой Орел.
Однако, на протяжении последующего столетия никаких сообщений об этой скале не
было, и после ряда специальных исследований скала была убрана с карты. Полтора
десятка лет назад при изучении шельфа Аляскинского залива в районе скалы
Помплона был обнаружен подводный хребет длиной 27 и шириной около 6 км. Хребет
имеет плоскую вершину шириной около 3 км. Наименьшая глубина океана над
вершиной хребта составляет 150 м. Таким образом, скорость опускания внешней
части шельфа здесь составляет около метра в год. Можно думать, что скорость
вертикальных движений на материковом склоне будет еще большей и, возможно,
составляет уже несколько метров в год. Для нас в данном случае важно,
что вертикальные движения на суше, связанные с короблением земной коры, никогда
не дают подобных скоростей движения. Представление об огромных
скоростях колебательных движений позволяет по новому пересмотреть целый ряд
вопросов и даже некоторые исторические события. Например, известно, что в 1805 году 7. Колебательные движения Рассмотренная в начале главы
проблема оледенений привела нас к представлению, что эта проблема может быть
решена, если удастся обнаружить в истории планеты короткопериодические
трансгрессии. В предыдущем разделе, при анализе проблемы подводных долин, такие
трансгрессии были установлены. По данным М. В. Кленовой
(1948) площадь шельфа и материкового склона составляет 66 млн.кв.км.
Следовательно, если приподнять окраины материков таким образом, чтобы
осушился шельф и материковый склон, то площадь суши увеличится на эти 66 млн.
кв. км, а площадь океана соответственно на эту величину сократится, и
соотношение изменится с 1:3 на 8:9. Столь существенное изменение в
соотношении суши и моря должно приводить к кардинальным изменениям климата
планеты. Однако, из этих данных
вытекает сразу представление о многопорядковости пульсаций Земли. Ибо из них
вытекает, что ледниковые эпохи наступают в диастолические фазы пульсаций
первого порядка. А отдельные оледенения, стадии движения льдов и
осцилляции края ледника являются результатом наложения пульсаций низших
порядков на диастолическую фазу пульсаций первого порядка. Представление о пульсациях
материковых окраин, которые возникают в результате геоламинарных
взаимодействий между корой и мантией Земли, раскрывают перед нами впервые суть
так называемых колебательных движений, которые со времен М. В.
Ломоносова не имели никакого объяснения. Эмпирики назвали колебательными все
наблюдаемые вертикальные движения земной коры. Однако, подобные наблюдения
ведутся на суше, за пределами окраин материков и потому представляют собой
движения не колебательные, а движения, связанные с короблением земной коры на
сжимающейся планете. Смешение движений коробления с
колебательными движениями создало много путаницы в понимании истиной истории
планеты прежде всего потому, что истинные колебательные движения на два-три
порядка интенсивнее движений коробления, что они глобально одновременны и
очень быстры. Представление о пульсациях
материковых окраин, которые совершаются с периодом около 250000 лет, приводит
к заключению, что все части материковых окраин, начиная от побережья до основания
материкового склона непрерывно проходят через все зоны глубин и,
следовательно, весь шельф и материковый склон потенциально перспективны на
обнаружение полезных ископаемых, связанных с лагунными отложениями. 8. Современная фаза пульсаций Земли Итак, мы пришли к предста
влению, что в настоящее время радиус Земли увеличен относительно своего
минимума на 1/6 часть. Следовательно, планета так или иначе переживает диастолическую
фазу пульсаций. Однако, целый ряд фактов свидетельствует о ее современном сжатии.
К таким фактам современного сжатия планеты мы относим: фигуру Земли, у которой
океанические участки изогнуты более, чем материковые, что могло возникнуть
только при неравномерном сжатии планеты, когда в океанических и, значит,
нижележащих горизонтах коры, сжатие осуществлялось более интенсивно, чем
на ее материках, то есть на вышележащих горизонтах коры, области
растяжения в мантии Земли, которые также могли возникнуть только при
неравномерном сжатии планеты, при котором нижележащие горизонты обгоняют
вышележащие пo интенсивности сжатия, опущенное положение окраин материков,
которое могло возникнуть только при сжатии Земли, наконец, расположение
фокальных поверхностей или зон растяжения, которые имеют падение от океана под
материки, что возможно только при сжатии планеты. Все эти признаки с
очевидностью свидетельствуют о современном сжатии Земли Однако, это современное
сжатие накладывается на расширение планеты в более высоком порядке пульсаций.
Таким образом, изложенные данные обнаруживают многопорядковость пульсаций
Земли. Как писал В. А. Обручев (1963): “В общем это пульсации от крупных
взмахов до мелких трепетаний” (стр. 263). Для геолога ХIХ века, да еще в
возрасте более 70 лет, сделать подобный шаг в понимании нашей планеты, это был
самый настоящий подвиг. Ибо основные ошибки
геологов всегда сводились к представлению о Земле как о незыблемой
тверди, очень трудно и неохотно они признавали подвижность нашей
планеты. Изложенные данные позволяют
предполагать, что существуют пульсации первого порядка – от одной ледниковой
эпохи до следующей. По оценке Г. Ф. Лунгерсгаузена (1956)
период этих пульсаций составляет около 180-200 млн.лет. Пульсации первого порядка
осуществляются как нарастающие расширения или сжатия пpи пульсациях низших
порядков. Так, можно думать, что отдельные оледенения в границах ледниковых
эпох возникают в результате наложения диастолической фазы пульсаций с периодом
около 200000 лет на диастолические фазы первого порядка, а межледниковые потепления
обозначают наложения систолической фазы низшего порядка на диастолическую фазу
первого порядка. Стадии наступания льдов
связаны с пульсациями, имеющими период около 20000 лет, а осциляции края
ледника – с тысячелетними пульсациями.
Поскольку изменения радиуса
Земли, трансгрессии и климат жестко взаимосвязаны, в будущем можно будет
построить для каждого пункта Земли график этих зависимостей, подобный
показанному на рис. 52, который позволит достаточно точно прогнозировать
изменения климата и трансгрессии. Однако, в настоящее время мы еще далеки от
решения этой задачи. Нам пока известно, что ледниковые эпохи прошлого
охватывали время в несколько миллионов лет, между тем, по данным,
например, В. А. Зубакова (1967) начало похолодания океанических
вод, которое отнюдь еще не обозначает начало оледенения, датируется в 2,6 млн.
лет. То есть, ледниковая эпоха еще очень далека от своего завершения. О том же свидетельствуют и
речные террасы, которые, как известно, тем древнее, чем они выше.
Следовательно, на протяжении четвертичного периода мировой базис эрозии , т.е.
уровень мирового океана, понижается что,
как мы это уже отмечали выше, возможно только при увеличении площади его
поверхности, то есть при увеличении радиуса Земли. Из совокупности этих данных
можно сделать вывод, что мы живем в диастолическую фазу пульсаций Земли
первого порядка, которая еще далеко не достигла своего максимума. Установление современной фазы
пульсаций более низкого порядка естественно, связано с точностью датировки
четвертичных отложений, а в этом вопросе мы еще далеки от необходимой ясности. Методы определения абсолютного
возраста четвеpтичных отложений такие,
как иониевый, протактиниево-иониевый, иониево-урановый и калиево-аргоновый,
модернизированный для молодых отложений, появились на протяжении последнего
десятилетия, и потому они еще не имеют достаточной апробации. Однако, попытки выяснить
последовательность событий последнего этапа развития нашей планеты и их
датировать, суммируя данные этих новых методов уже, разумеется,
предпринимаются. Наиболее интересной из таких попыток нам представляется сводка
В. А. Зубакова (1967). По его заключению весь интервал времени от
начала вюрмского оледенения до современности, то есть 70 тыс. лет, четко
распадается на четыре стадиальных ритма, каждый из которых состоит из похолодания
длительностьюв 5-8 тыс. лет, и потепления длительностью в 10-11 тыс. лет. При
этом Зубаков выделяет:
тысячи лет назад 1-я
криостадия (“превюрм”) 70-65 1-й
межстадиал (сен-пъер, готвейг) 65-55 2-я
криостадия (Вюрм 1, смэстоу) 55-50 2-й
межстадиал 50-39 3-я
криостадия (Вюрм II) 39-32 3-й
межстадиал 32-22 4-я
криостадия (Вюрм III) классический висконсин,Осташковское
оледенение) 22-13,5 4-й межстадиал 13,5-4 Четвертичный межстадиал
Зубакова заканчивается 4 тысячи лет назад так называемым “климатическим
оптимумом”. Егo схема еще очень далека от совершенства. Одна из существенных
причин такого несовершенства заключается в стремлении решить проблему изменения
климата Земли без попыток выяснить причину самих этих изменений климата.
Подобное самоограничение, столь любезное эмпирическому методу, неизбежно
приводит к неопределенностям, к отсутствию критериев оценки. В схеме Зубакова прежде всего
обращает на себя внимание неравенство в продолжительности этапов потепления и
похолодания. Так, если 1-я и 2-я криостадии продолжались по 5 тысяч лет, то 3-я
криостадия длится уже 7 тысяч лет, 4-я – 8,5
тысяч лет. Если 1-й и 3-й межстадиалы занимали по 10 тыс. лет, то 2-ой –
11 тыс. лет, а 4-й – 8,5 тыс. лет. У Зубакова нет никаких
оснований сомневаться в возможности подобного разнобоя данных. А мeждy тем, с
позиции концепции пульсаций Земли, похолодания являются следствием расширения
планеты, а потепления – результат ее сжатия. И поэтому в свете этих
представлений стадии должны иметь равную продолжительность. Однако,
только на этом основании мы еще не можем отрицать возможность расхождения в
продолжительности этапов похолоданий и потеплений, потому что изменения климата
хотя и являются прямым следствием изменения земного радиуса, однако, они не
вполне им идентичны. Так, при расширении планеты,
которое осуществляется как нарастающее увеличение ее радиуса в пульсациях
низших порядков, продолжительность холодных этапов должна нарастать за счет
соответствующего сокращения этапов теплых. Напротив, при сжатии планеты
должна нарастать продолжительность теплых этапов при соответствующем
сокращении продолжительности этапов холодных. Если данные Зубакова об
изменении средней температуры изобразить графически, то неизбежно встанет
вопрос о темпax изменений климата, что
выразится наклоном кривой к оси ординат. Если принять, что темп
изменения средней температуры атмосферы был всё время одинаков, но время
похолодания было короче времени потепления, то кривая изменения температуры
aтмоcфepы примет вид, показанный на рис. 53.
В этой схеме, прежде всего,
обращает на себя внимание, что вюрм продолжительностью около 80 тысяч лет,
явно распадается на четыре стадии, что вполне соответствует нашим
представлениям о периоде колебаний материковых окраин в 20 тысяч лет. Во-вторых, схема Зубакова
свидетельствует о нарастании сжатия Земли на протяжении вюрмского времени.
Подобное сжатие планеты, с нашей точки зрения, вполне приемлемо, ибо вюрм есть
завершение рисс-вюрмского оледенения, то есть его исчезновения. Таким образом, изложенные
данные позволяют утверждать, что мы живем в четвертый межстадиал последнего
оледенения, котоpоe сходит на нет. Пo подсчетам O. К.
Леонтьева (1968): “Общая площадь подводной окраины материков
оценивается нами в 73,6 млн. кв. км” (стр. 19). Даже если бы принять такую величину
прибавлений и убавлений площади суши, то
соотношение площади суши и моря изменилось бы от современного, то есть
от 360 : 150 до 286,4: 223,6. Подобное
кардинальное изменение этих соотношений не могло бы не сказаться на
существенных изменениях климата планеты. Однако, в действительности это
изменение гораздо больше, ибо мы должны учитывать осушения и затопления
срединно-океанических хребтов. Пo нашим подсчетам их площадь составляет около
21 млн. кв. км, таким образом, соотношение площади суши и моря должно составить
не менее, чем 266 : 244. Итак, читатель
может уже на этом примере увидеть сколь мало данных у нас для решения вопроса о
современной стадии пульсаций планеты. Но, пожалуй, для суждения о всем четвертичном
периоде данных еще меньше. Рабочая геохронологическая
шкала В. А. Зубакова выглядит следующим
образом: “Теплый”
виллафранк 750-1000
тыс.лет. “Холодный
виллафранк-гюнц 750-1000
тыс.лет. Гюнц-миндельское
межледниковье 600-750 тыс.лет “Большой“миндель
(эмилий) 370-600 тыс.лет. “Большой”
миндель-рисс 210-370
тыс.лет. Рисс
1
175-210 тыс.лет. Рисс-варта
120-175 тыс.лет. Варта
100-120 тыс.лет. Рисс-вюрм
70-100 тыс.лет, Вюрм
1
50-70 тыс.лет. Вюрм
1-Вюрм II 39-50 тыс.лет. Вюрм
II
10-38 тыс.лет. Голоцен
0-10 тыс .лет. Даже при первом взгляде на эту
таблицу бросается в глаза ее главная особенность – что ни ближе к
современности, тем более дробной она становится. В этом со всей очевидностью
проявляется один из главных минусов абсолютно-возрастных определений, который
мы уже отмечали в предыдущей главе, а именно, что каждый из таких методов
неизбежно содержит погрешность, которая будучи выражена в процентах, не зависит
от возраста пород. Однако, с увеличением возраста её абсолютная величина растет
и потому улавливание короткопериодических явлений ограничено тем интервалом
времени, где абсолютные размеры погрешности становятся соизмеримыми с периодом
короткопериодических явлений Однaкo, у абсолютно-возрастных
методов есть и свое положительное качество. Ю. М. Шейнман (1959),
опираясь на абсолютно-возрастные данные, установил складчатые структуры в
фундаменте древних платформ, при этом он прямо отметил, что когда мы оперируем
отложениями, возраст которых лежит за пpeделами миллиарда лет, то погрешность
в десятки миллионов лет становится несущественной. Таким образом,
абсолютно-возрастные данные в приложении к древнейшим отложениям упускают
короткопериодические явления, но зато могут
достаточно достоверно выявлять явления с долгим периодом. Напротив, в более молодых
отложениях при ограниченных масштабах времени они упускают явления с долгим
периодом, но зато улавливают явления короткопериодические. Рафинируя данные
геохронологической шкалы В. А. Зубакова, мы получаем следующие
продолжительности оледенений: Гюнц
250 тыс.лет. Гюнц-миндельское
межледниковье 150 тыс.лет. Миндель
230 тыс.лет. Миндель-рисское
межледниковье 35 тыс. лет. Рисс
110 тыс.лет. Рисс-вюрмское
межледниковье 30 тыс.лет. Вюрм 70
тыс.лет. Продолжительность гюнца и
минделя, по-видимому, выражает истинный период оледенения, и он не сопоставим
с продолжительностью рисса, уже не говоря о продолжительности вюрма. Когда мы ставим в один ряд, как
равноценные явления гюнц, миндель, рисс и вюрм, мы в действительности
сопоставляем явления различных порядков. По-видимому, оледенения, имеющие
продолжительность около 250 тыс.лет, в свою очередь распадаются на два
полупериода, разделенных потеплением длительностью в 30 тыс.лет. При подобной интерпретации
абсолютно-возрастных данных мы можем принять, что начиная с гюнца Земля
пережила два полных периода оледенения и третий еще переживает в настоящее
время. Это третье, рисс-вюрмское оледенение началось 210 тыс.лет тому
назад. Оно полностью завершило первый полупериод (Рисс) и большую часть второго
полупериода (Вюрм), до его окончания осталось сорок тысяч лет. Если принять во внимание, что
похолодания и оледенения являются результатом поднятия материковых окраин,
которое протекает в диастолическую фазу пульсаций Земли первого порядка, и
вспомнить, что Ж. Р. Буркар и Г. У. Линдберг насчитали в четвертичном периоде
три регрессии, то их соответствие трем оледенениям не может вызывать сомнения. Эти поднятия материковых
окраин осуществляются в результате нарастающих поднятий окраин при их
колебаниях во втором порядке, то есть с периодом в двадцать тысяч лет
(стадиалов). А стадиалы осуществляются в результате нapacтающих колебаний
тысячелетних, то есть осцилляций. Исходя из изложенного, мы уже
можем прямо заглянуть в бездну времени будущего нашей планеты. Мы можем
сказать, что в настоящее время наша планета переживает диастолическую фaзу
пульсаций первого порядка и систолическую фазу в пульсациях двадцатитысячелетних
и тысячелетних пульсаций. Следовательно, мы можем
сделать первый в науке о Земле
прогноз. В ближайшие сорок тысяч лет наша планета должна пережить еще
два затопления и осушения окраин материков и,соответственно, два похолодания и
потепления, причем похолодания должны быть меньше, чем предыдущие. В своих
тысячелетних колебаниях современное потепление должно продолжаться еще около
500-600 лет. |