«Чудеса и Приключения» 7/95

МИЛЛИОНЫ ЛЕТ НА ПЛОТУ

Дмитрий ВАСИЛЬЕВ

СЕГОДНЯ, КОГДА ВСЯ СТРАНА ОСТРО ПЕРЕЖИВАЕТ ТРАГЕДИЮ КАТАСТРОФИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ НА О. САХАЛИН, МЫ РЕШИЛИ РАССКАЗАТЬ НАШИМ ЧИТАТЕЛЯМ О СЕЙСМИЧЕСКИХ ТАЙНАХ ЗЕМНОГО ШАРА. КАК ЭТО ПРОИСХОДИТ? ОТКУДА БЕРУТСЯ ТИТАНИЧЕСКИЕ СИЛЫ ПРИРОДЫ? КУДА РАСПОЛЗАЮТСЯ КОНТИНЕНТЫ?

Земная твердь под нашими ногами непрерывно плывет. Факт: поверхность океанов постоянно разрастается. Наконец-то открыта тайна горообразования. Не только предсказывать, но и влиять на землетрясения. Существует ли проблема: социальные конфликты и откровенное возмущение природы.

Столкновение мнений — тернистая дорога к истине. Может быть, никогда еще противоположные точки зрения не сталкивались столь яростно и драматично, как это произошло в нашем столетии в области осмысливания судеб планеты Земля. Спорили фиксисты и мобилисты — сторонники противоположных мнений: навечно ли закреплены за континентами места их расположения в Мировом океане, или земная твердь, пусть крайне медленно, но перемещается в пространстве?

В начале нашего века малоизвестный в то время немецкий метеоролог Альфред Вегенер высказал гипотезу о возможном перемещении континентов земного шара. Противники смелой гипотезы дружно обрушились на молодого геолога, задавили его и более чем на полвека заставили забыть его смелые идеи.

И вдруг в середине семидесятых годов, когда Вегенера уже не было в живых, его идеи вновь получили подтверждения свежими фактами. Вновь завязалась ожесточенная дискуссия, на протяжении которой фиксистам пришлось во многом потесниться. Но они еще не сдавались окончательно. Вот, что говорил в это время один из идеологов незыблемости континентов, известнейший отечественный ученый с мировым именем академик В. Белоусов: «Гипотеза эта, безусловно, интересна, но, по всей вероятности, не является истиной в последней инстанции и, естественно, требует серьезной проверки». Прошло еще двадцать лет... В конце века теория «новой глобальной тектоники» получила всемирную оценку — она поддерживается большинством ученых. Можно признать: мобилисты победили — мы продолжаем плыть на подвижных плитах материков. Сегодня мы излагаем основы этой теории, опирающейся на новые научные факты последних десятилетий.

БЕЗУМНАЯ ИДЕЯ МОЛОДОГО УЧЕНОГО

Молодой метеоролог, он же увлеченный аэронавт, во время своих полярных исследований обратил внимание на то, что контуры существующих континентов чрезвычайно совпадают во многих случаях. Сопоставив это открытие с геологическим строением материков, Альфред Вегенер, работавший в университетах Марбурга и Гамбурга, пришел к выводу, что, видимо, некогда континенты составляли единое целое, а затем распались и  заняли  сегодняшнее  место  после того, как они разошлись.

Свою необычайно смелую гипотезу он высказал впервые в 1915 году в небольшой книге «Происхождение материков и океанов».

Геологи отнеслись к этой гипотезе перемещающихся материков весьма скептически, к тому же автор ее был из другого «клана» ученых. Многие вообще не обратили на нее своего внимания, как это некогда произошло с немецким теологом Теодором Лилиенталем. Еще в 1756 году, трактуя главы Библии, он отмечал в них процесс дробления земного шара после Всемирного потопа. В частности, он писал, что это подтверждается «подобием очертаний противоположных берегов многих континентов, отделенных друг от друга морскими просторами; совпадение их столь удивительно, что, будь они расположены рядом, они бы целиком вписались друг в друга, как это можно видеть на примере южных частей Африки и Америки».

Несмотря на многих противников своей гипотезы, Вегенер продолжал ее совершенствовать, обогащая результатами новых исследований.

Так было до 1930 года, когда Вегенер погиб во льдах Гренландии во время одной из полярных экспедиций.

Лишь немногие продолжали поддерживать «безумную» теорию немецкого ученого. Это были англичане и американцы. Торжествовали фиксисты. На протяжении полувека.

ЧТО ДВИЖЕТ КОНТИНЕНТАМИ?

Но родившиеся идеи все же продолжали развиваться, обрастая новым материалом,   фактами,   мыслями. Совпадение контура континентов еще более укрепилось, когда начали совмещать берега с учетом шельфов — мелководья. В этом случае совпадение оказалось полным. Подтверждение тому давали идентичность геологических структур, живые примеры повторяемости флоры и фауны на разных материках, магнитные исследования горных пород.

Тогда-то и сформировалась теория, получившая название «тектоника плит». Значение этой теории исключительно велико. Достаточно сказать, что известный американский ученый Н. Колдер так определяет ее значение в своей книге «Беспокойная Земля»: «Для всех, кто населяет нашу планету, ученые, стремясь объяснить происхождение на ней процессов, создали новую теорию, по своему значению равносильную открытию Земли заново».

В чем же сущность этого великого «открытия»?

Внешняя оболочка Земли состоит из отдельных достаточно жестких «плит» толщиною до 60 км, включающих в себя как сушу, так и поверхность океанов. По границам этих соприкасающихся между собой плит самого различного размера — от сотен километров до многих тысяч в поперечниках — и происходят все заметные изменения на земной поверхности: землетрясения, извержения вулканов, трещины, горообразования и т. п.

Плиты под действием внутриземных сил способны перемещаться по раскат ленному пластичному слою, разогреваемому внутренним теплом планеты за счет радиоактивных процессов, происходящих внутри земного шара. Конвекционные перемещения, возникающие в раскаленной магме, увлекают за собой жесткие плиты, заставляя их двигаться. Скорость перемещения плит бесконечно мала — от 1 до 10 см в год. Однако, учитывая, что Земля существует многие сотни миллионов лет, эти микроперемещения могут составить за истекшее время десятки тысяч километров. Было время, когда плиты тесно соприкасались друг с другом, как бы составляя единый суперконтинент. Затем плиты разошлись. На протяжении миллионолетий такое сближение и расхождение континентов наблюдалось дважды, образуя суперконтиненты — Гондванду и Пангею.

Какие же процессы наблюдаются при этом?

Южно-Американская плита и Африка разделены Атлантическим океаном. Посередине его проходит граница двух грандиозных плит, которые медленно расходятся. При этом в районе Атлантического подводного хребта, пересекающего океан, создается своеобразная щель, сквозь которую снизу под давлением вклиниваются подстилающие плиты материалы. Они застывают. Океан как бы медленно, со скоростью 2—3 см в год, раздвигается, оттесняя континенты друг от друга.

За время, прошедшее со дня открытия Колумбом Америки, она удалилась от нас всего лишь на какой-то десяток метров. Попробуй заметить?..

Однако в Исландии, где подводный хребет вклинивается в материк, ученые точнейшими методами сумели определить скорость расхождения двух половин материка. Она оказалась равной 0,5 см в год. Зона разлома характеризуется повышенным вулканизмом. Так выглядит расхождение плит и соответственно континентов.

Среднеокеанские хребты в общей сложности протянулись на 65 тысяч километров. Вдоль разлома пролегает хребет, вершины которого достигают нескольких километров, а подошва расходится на 1 —2 тысячу километров. Лава медленно внедряется в разлом, раздвигая плиты. На расстоянии 800 км от гребня возраст пород был 85 миллионов лет.

На 160 километрах — всего лишь 18 миллионов лет. Это еще раз подтверждает расхождение плит во времени.

А что происходит, когда плиты движутся навстречу друг другу? В этом случае картина совсем другая.

Плита с континентом Индии, двигаясь с юга на север, упирается в Азиатскую плиту, как бы подлезая под нее. В результате образуется гигантский горный хребет Гималаев с величайшей вершиной Эверест — почти 9 км высоты. В процессе перемещения Африканской плиты на север, в результате которого она подлезает под Европейскую плиту, появились Альпы, Кавказский хребет, горы Греции, Турции, Ирана.

Уходящая вниз плита неизбежно попадает в зону высоких температур и медленно расплавляется. Эта зона называется желобом. Она характеризуется сверхповышенной вулканической деятельностью на большой глубине с выходом на поверхность мощными землетрясениями. В Европе это вулканы — Везувий, Этна, гигантский кратер о. Тира на Средиземном море. В Азии — индонезийские вулканы, включающие знаменитый Кракатау.

Наконец существует третий тип соприкосновения плит, когда плиты движутся навстречу параллельно, как бы притираясь друг к другу своими боковинами. Такое сочетание плит называется разломом. Разломы тянутся на десятки и сотни километров, как бы соединяя между собой участки хребтов и желобов. Это также зона крупных землетрясений.

Характерен разлом плит в районе города Сан-Франциско в Америке. И хотя постоянное движение плит крайне незначительно, при землетрясениях здесь возможны единовременные перемещения по обеим сторонам разлома до  4,5  метров.   Можно   представить себе, какие разрушения приносят такие сдвиги.

Видимо, плита при своем движении накапливает энергию, которая и разряжается значительным передвижением участка плит. А ведь Сан-Франциско, по недосмотру, вырос как раз на самом разломе, создав серьезную проблему для будущего города.

Наиболее активно вулканизм проявляется в местах, где одновременно встречаются три плиты, движущиеся в разных направлениях. Эти точки называются узлами. Они больше всего подвержены активному перемещению. Примером тому служит Т-образная встреча плит в океане в районе Японии. Это место характеризуется исключительно активным вулканизмом, как надводным, так и подводным. Кроме мощных землетрясений, на суше здесь часты цунами — колоссальные волны, результат подводных катаклизмов.

Континенты путешествуют, как бы «оседлав» плиты. Это своеобразные плоты, медленно плывущие в океане. Континенты не тонут, так как состав их пород легче, чем подстилающий пластический слой, на котором они плавают,— они не в состоянии утонуть. На этих плотах «Кон Тики» мы существуем, рождаемся и умираем, даже не ощущая, что все время мы плывем.

На своем жизненном пути на протяжении миллионолетий плиты могут разламываться, вообще исчезать, уходя одна под другую, сливаться в новые плиты других форм и размеров. Континенты при этом остаются незыблемыми — они могут лишь раздвигаться в соответствии с движением плиты реагировать землетрясениями, вулканизмом.

Так, в настоящее время обнаружена тенденция отхода от континента Африки, ее северо-восточной части.

Вниз от Аденского залива, через Эфиопию в сторону Кении, на юг тянется Великая рифтовая долина. Подобно гигантскому шраму, на теле Африки долина оторочена крутыми склонами. Скорость их расхождения — несколько сантиметров в год. Это хорошо просматриваемая линия разлома расходящегося континента, унизанная большим количеством вулканов. Через 50 миллионов лет здесь, сливаясь с расширяющимся Красным морем, возникнет новый океан.

ЖИВЫЕ СВИДЕТЕЛИ БЕСКОНЕЧНО ДАЛЕКОГО

Это открытие было сделано в содружестве ученых двух специальностей — археологи скрестили свои интересы с геологами. Результат их открытия    оказался    решающим в окончательном утверждении теории тектонических плит. Австралийские археологи из Канберрского университета обнаружили на берегу давно высохшего озера Мунго древнее захоронение. Здесь, в Австралии, почти 30 тысяч лет тому назад было сожжено тело женщины — австралийской аборигенки. Вокруг кострища сохранились прокаленные огнем камни.

Желая определить возраст, может быть, старейшей в мире представительницы человечества, археологи отдали камни на исследование английским ученым. Они были магнитологами, имели точнейшую аппаратуру и провели магнитный анализ камней. И вдруг выяснилось, что камни имеют слабую магнитную направленность, обратную ныне существующей. Что это? Ошибка... Просчет... Анализ повторили на других образцах.

Известно, что после прокаливания и последующего остывания горные породы навсегда запечатляют магнитную направленность Земли, бывшую к моменту прокаливания. Обращаясь к австралийской находке, ученые неожиданно установили, что 30 тысяч лет тому назад магнетизм планеты имел обратное направление, как будто Северный и Южный полюса поменялись местами.

В это же время французские исследователи, анализируя вулканические породы того же периода, установили то же явление: 30 тысяч лет тому назад Земля сменила полюса.

Данные археологов позволили геологам установить перемещение магнитных полюсов Земли. Ученые поняли, что они получили новый источник информации: подобно камням очага, вулканические породы, застывая, фиксируют направление магнитного поля. Магнитные свойства исследуемых пород, возможная смена полюсов явились доказательством перемещения континентов.

Современная высокочувствительная аппаратура позволила исследовать широчайший спектр пород. Породы стали своеобразными компасами, фиксировавшими направления перемещения континентов.

Исследователи получили возможность составить карты передвижения континентов на протяжении миллионо-летий. Надо высоко оценить исследовательскую работу научных кораблей «Гломар Чэлленджер» (США), «Гудзон» (Канада) и других, которые бурением исследовали дно океанов, чтобы получить исходные для картин далекого прошлого. А кропотливо составленные картины эти воистину оказались поразительными.

Свыше 500 миллионов лет тому назад в районе Южного полюса нашей планеты сосредоточился из плит, несущих материки, единый суперконтинент, названный Гондвана. Затем Гондвана начала распадаться. Отдельные ее части перемещались к северу, разворачивались в пространстве единого океана. Так, почти через две сотни миллионов лет сложился новый единый суперконтинент Пангея. Он медленно передвигался с юга на север, пересекая экватор, на протяжении почти 200 миллионов лет. За этот период от столкновения Европы с Азией возникли Уральские горы. Земля украсилась пышной растительностью. Появились первые рептилии.

180 миллионов лет тому назад начался распад Пангеи. От единого суперконтинента отделилась Евразия, начала отходить Северная Америка. Несколько позже на планете появились летающие рептилии, а потом и динозавры.

60 миллионов лет назад закончился распад Пангеи. От нее отделились обе Америки, Африка, Индия, Австралия, Антарктида. Позже при перемещении континентов от распада Американской плиты возникли Скалистые горы, от столкновения Индии с Азией родились Гималаи, при столкновении Африки с Европой образовались Альпы.

Даже мысленно трудно представить себе этот процесс, растянувшийся на многие миллионы лет. Чтобы как-то представить себе эти события во времени, я воспользуюсь парадоксальной картиной, нарисованной Н. Кельдером в его книге «Беспокойная Земля». Он пишет: «Если условно примем мегостолетие за один год, возраст планеты окажется равным 46 годам. О первых семи годах биографу Земли ничего не известно...

Сейчас Земля находится в расцвете лет. До 42-летнего возраста ее континенты были практически безжизненны. На 45-м году жизни — всего лишь год назад — Земля украсилась пышной растительностью. В то время среди животных господствовали гигантские рептилии, в частности динозавры. Динозавры исчезли с лика Земли восемь месяцев назад. На смену им пришли более организованные животные — млекопитающие...

Прошло немногим более четырех часов с тех пор, как новый род высокоорганизованных животных, известных в дальнейшем под именем «хомо сапиенс», начал добывать себе пропитание охотой на диких зверей, и всего лишь час насчитывают его опыт ведения сельского хозяйства и переход к оседлому образу жизни. Расцвет же индустриальной мощи человеческого общества приходится на последнюю минуту...»

Продолжим рассуждения ученого. За эту минуту «хомо сапиенс» сумел активно размножиться и расселиться. Он значительно преобразовал Землю, создав города и промышленные предприятия, перепахав почву, изменив течение рек, изрезав пространство стрелами дорог, каналами. В какие-то секунды колдовского времени он создал атомную бомбу, вырвался в космос. Почти в ту же секунду встал вопрос о возможной экологической гибели планеты от рук того же «хомо сапиенса». И все это на плоту плывущих континентов, которые неотвратимо подчиняются своим природой предначертанным законам.

Невольно встает вопрос: что же дальше? Сколько еще секунд остается до катастрофы? Откуда придет она? Каковы взаимоотношения человека со стихийными силами природы, возможно ли воздействие на них? Постараемся ответить на эти трудные вопросы.

В 1935 году на реке Кольрадо в Америке соорудили дамбу. Она создала целое озеро Мид, заполненное значительным количеством воды. И вдруг в этом районе, прежде сейсмически спокойном, начались подземные толчки. В течение десяти лет было зафиксировано свыше 6000 землетрясений. Видимо, скопившиеся 40 кубических километров воды повлияли на нижележащие породы. В семидесятых годах в Африке в районе плотины Кариба было зафиксировано подобное явление. В Индии в 1967 году во время сильного землетрясения, происшедшего после постройки плотины Койва, погибло 177 человек.

Во время подземного атомного испытания в 1968 году в Неваде была взорвана бомба мощностью 1,2 мегатонны. В течение трех дней на расстоянии 10 километров вдоль подземного разлома наблюдалось свыше 30 землетрясений. Слабые толчки продолжались еще несколько недель. В последующие годы Канада и Япония категорически возражали против проведения атомных испытаний на Алеутских островах — взрывы могли вызвать землетрясения в опасной зоне.

В городе Денвер - столице штата Колорадо— в 1963 году вдруг неожиданно начали происходить чуть ли не ежедневные землетрясения. Лишь через несколько лет выяснили их причину. Оказывается, на близлежащей военной базе накопилось значительное количество отравленной воды, которую начали закачивать в пробуренную скважину. Когда в 1967 году в Денвере произошло самое сильное землетрясение, жители потребовали прекратить закачку - землетрясения прекратились.

Такое же наблюдалось и в других местах, когда для увеличения поступления нефти в скважины закачивали под землю воду.

Эти события привлекли внимание Национального центра США по изучению землетрясений. Были впервые проведены опыты на выбранном участке нефтяных месторождений по плановой закачке воды в скважины. Сеть сейсмических приборов зарегистрировала землетрясения. Когда через год воду откачали, колебания почвы прекратились. Так было установлено, что человек может влиять на силы природы.

Но как добиться того, чтобы вообще избежать в данном месте землетрясения? Оказывается, в некоторых случаях это возможно.

Мы уже рассказывали о постоянной опасности, которой подвергается один из красивейших городов мира — Сан-Франциско. Произошло так, что город был заложен как раз на разломе двух плит — Американской и Тихоокеанской. В 1906 году здесь уже произошло катастрофическое землетрясение с одновременным сдвигом плит выше 4 метров. Трагический сигнал, который, как считают специалисты, может повториться в любое время. Чтобы этого избежать, ученые Центра землетрясений предложили избежать грядущую опасность, как бы смазав водой трущиеся края плит. Предлагается пробурить вдоль разлома 500 скважин, в которые будет закачиваться вода. Она как бы смажет  края  плит,  движущихся  навстречу со скоростью 6,5 см в год. В этом случае подземная энергия не сможет накапливаться, «разрядка» будет проходить медленно.

В конечном исходе американцы решили провести масштабный эксперимент в сходных условиях, но в малонаселенном районе. Таким был выбран разлом Файрвейзер на Аляске. Здесь несколькими скважинами глубиной 4 км предполагают наглухо «запереть» разлом.

Человек пытается влиять на землетрясения. Но ведь такое возможно не всегда! Иногда колебания почвы происходят на недоступных глубинах.

Как говорится, «стоя на плоту», неплохо бы затронуть еще одну проблему, которая все больше волнует человечество. Замечено, что землетрясения чаще всего сопутствуют крупным социальным конфликтам.

Существует какая-то необъяснимая, я бы сказал, таинственная связь между духовным напряжением крупного человеческого коллектива и неуправляемыми силами природы. Вряд ли это случайное совпадение: начинаются социальные, межнациональные или религиозные столкновения, пролита кровь — природа немедленно реагирует колебанием почвы под ногами. Рушатся дома, срываются конструкции, выходят реки из берегов. Создается впечатление, что мы сами раскачиваем «плот», на котором существуем. Больше раскачиваем — сильнее реагирует природа. Мы как бы в одной лодке - взаимозависимы. Земля как бы пытается сбросить с себя зародившуюся скверну. Чем это объяснить? В свое время великий ученый Вернадский, рассматривая планету как единое целое, объединял природу с тем, что создано на планете человеческим разумом и руками, «второй природой», как ее называют. Одновременно ученый объединял энергию земного шара с энергией людей, которая сливается в единую энергетическую сферу вокруг планеты.

Он назвал этот энергетический слой «ноосферой». Многими поколениями людей создавалась эта активная сфера, накапливая энергию на протяжении многих тысячелетий. Не является ли ноосфера Вернадского той исходной точкой, от которой следует начинать объяснение таинственной связи землетрясений с поведением людей?

Духовные катастрофы в этой сфере, видимо, в состоянии влиять на общее энергетическое состояние планеты, изменяя существующее равновесие, и она реагирует на это по-своему, выражая своеобразный протест, возмущение. Другие объяснения найти трудно.