Леса моря. Жизнь и смерть на континентальном шельфе - Куллини Джон (электронная книга txt) 📗

То, о чем будет говориться ниже, не имеет целью дать полное изложение теории тектоники плит. В элементарных учебниках геологии и научно-популярных источниках вроде книги Н. Калдера «Беспокойная Земля» этот вопрос рассматривается достаточно серьезно. Здесь же будет дано общее представление о прошлом, настоящем и будущем Тихоокеанского побережья.

Подобно неправильной формы щиткам пресмыкающихся, пласты коры образуют прочную шкуру планеты Земля. Широкие плиты простираются под бассейнами океанов и подстилают целиком все континенты. Теперь известно, что существуют также очень небольшие плиты; точнее их было бы назвать фрагментами. Самая же удивительная и существенная особенность всех плит — это то, что они находятся в движении.

Плиту уместно уподобить эскалатору, который медленно движется по горизонтали, от одного места к другому. По-видимому, силой, приводящей в движение плиту-эскалатор, является тепло, поднимающееся из глубин Земли. Тепло это заставляет твердые породы плавиться и бурлить под тонкой оболочкой планеты.

Даже твердый камень, если его разогреть и приложить к нему силу, приобретет текучесть. Инженеры называют такое пластическое движение крипом — ползучестью. Неудивительно, что оно осуществляется очень медленно, но при постоянном действии тепла и давления это движение обладает непреодолимой силой.

В местах, где плиты начинают ползти, в земной коре образуется трещина, или рифт. Величайшие рифтовые системы рассекают морское ложе, образуя охватывающую вею Землю сеть протяженностью 40 тысяч километров. Когда снизу поднимается лава, к примыкающим друг к другу плитам в рифтовой зоне добавляется новый материал. Поступая почти непрерывно, он заставляет лежащие рядом плиты расходиться, а в это время по обе стороны рифта медленно, рывками поднимаются параллельные цепи гор.

Теперь ученые научились слушать, как движутся плиты. Сейсмометр, прибор, фиксирующий очень низкочастотные колебания, был опущен на дно океана около Срединно-Атлантического хребта. Он записал звуки, напоминающие хруст и грохот камнедробилки. Звуки эти, длинные и растянутые, недоступны слуху человека и лежат вне его опыта, но когда скорость воспроизведения записи увеличили в тридцать раз, то, как сообщили слушатели, они напомнили им,»шум в переполненном кегельбане». Шумы такого рода звучали минут десять — пятнадцать, после чего наступали часы глубокого молчания.

Когда плита движется под океаном, она уносит с собой отложения, подводные горы, острова, все, что попадается ей на пути. Этот процесс получил название расширения океанического дна. На суше разломы в течение миллионов лет могут оставаться скрытыми под отложениями, реками или дном больших озер, которые постепенно образуются в расширяющихся долинах. Со временем, однако, трещина получит выход к морю, и начнется новая фаза дрейфа континентов.

Так как плиты находятся в тесном контакте друг с другом по всей Земле, движение одной плиты заставляет потесниться другую, и так далее; наиболее слабые места лежат вблизи краев континентов. Там, где океаническая плита движется по направлению к плите, несущей на себе большую массу континентальной коры, океаническая плита вынуждена погрузиться под континентальную. В таких местах под воздействием невообразимой силы трения материал коры уничтожается теплом, дробится и подвергается трансформации. Этот процесс постепенного погружения (субдукции) является одним из главных преобразователей Земли. Особенно ему обязан нынешний скалистый пейзаж Тихоокеанского побережья.

В течение длительного периода времени, начиная с юры, геологическая эволюция западного побережья Северной Америки шла нерешительно, как бы временно, только для пробы. Некоторые геологические особенности в зоне раздела океан — континент производят впечатление, как будто некие капризные боги уже не одну эру ведут грандиозную игру с плитами коры причем один играет за континентальную плиту, другой — за океаническую.' Даже основные правила игры, определяющие движение плит, резко изменились. А может быть, все дело в том, что участники игры не спешат сделать очередной ход.

85 — 150 миллионов лет тому назад у побережья океана, находившегося на месте Тихого, поднялись горы Сьерра-Невада. Ложе этого океана простиралось от древнего действующего океанического разлома прямо по направлению к прото-Калифорнии. Погружение океанического ложа под западный край континента играло большую роль в процессах горообразования. Некогда Сьерра была гораздо выше, чем теперь. Многочисленные действующие вулканы извергали лаву и затмевали небо пеплом над всей цепью этих гор.

Согласно одной из теорий эволюции Тихоокеанского побережья, ложе океана и покрывавшая его кора, которые медленно и непреодолимо, размывая все на своем пути, опускались под континентальную плиту, на глубине нескольких километров раскалялись до чрезвычайно высоких температур. Массы расплавленного камня, или магмы, просачивались наверх через изломы или слабые зоны в покрывавшей их континентальной горной породе. Эта магма была творцом вулканов Сьерры, и ливни пепла и реки лавы должно быть, нередко добирались до побережья Калифорнии; оно было более узкое, чем теперь, и лежало у самого подножия Сьерры.

Другие геологи начинают считать, что Тихоокеанский край континента разрастался на запад благодаря аккреции, или наносам земли, либо постепенному присоединению цепочек островов, получивших название островных дуг, которые возникли, возможно, на расстоянии сотен или даже тысяч километров от края континента. Островные дуги создаются в результате вулканической деятельности в месте схождения двух океанических плит. Этот процесс аналогичен тому, который стимулирует вулканические явления вдоль окраины континента. Так как плиты движутся, островные дуги могут быть увлечены и включены в континентальные массы. Возможно, что основание самих гор Сьерра когда-то было островной дугой, которая позднее вошла в состав Северной Америки.

Такие древние островные дуги сильно эродированы или замаскированы покровом отложений и более поздних вздыманий коры, но хитроумные ключи к их разгадке остались. Одним из них является присутствие сульфидных руд ряда металлов, в том числе и благородных: меди, золота, серебра, цинка и свинца. Крупные чистые залежи богатой руды характерны для современных островных дуг. Открытие вытянутых вдоль континента поясов таких залежей привело к тому, что теоретики, изучающие тектонические плиты, стали работать вместе с геологами-практиками.

Когда-то, вероятно несколько десятков миллионов лет назад, направление, в котором шло расширение морского дна, изменилось и стало северовосточным. Никто не знает, сколько времени продолжалось это великое, все перемалывающее движение на восток. Когда Тихоокеанская плита перестала наконец подталкивать прото-Калифорнию, на дне океана напротив нынешних городов Сан-Диего, Лос-Анджелеса и Санта-Барбары остались глубокие впадины, или грабены. Они постепенно заполнялись осадками и органическими веществами и превратились в нефтеносные бассейны.

Затем Тихоокеанская плита стала подвигаться на север. Это изменение направления, возможно, совпало с соответствующим сдвигом, происходившим в центре раздвигания. А может быть, оно было вызвано чрезвычайным усилением деятельности земной. коры вдоль рифта, известного как Восточно-Тихоокеанское поднятие. Теперь субдукция происходила вдоль огромной впадины в морском дне северной части Тихого океана, которая потом будет названа Алеутской впадиной.

Лобовые столкновения Тихоокеанской и Североамериканской плит прекратились; теперь они терлись боками на протяжении тысяч километров. Вместо того чтобы двигаться относительно спокойно по слегка изгибающейся поверхности Земли, обе гигантские плиты изменили свое поведение; началось то, что лучше всего определяется термином «сбросовая деятельность». Нередко бывало, что их края сцеплялись друг с другом. Проходили десятилетия, но те силы, которые передвигали плиты в течение сотен миллионов лет, не прекращали своей работы. В конце концов, столетие-два спустя, напряжение становилось слишком большим. Зона сцепления, шириной, возможно, в несколько километров, не выдерживала, разражаясь сильным землетрясением, и плиты начинали скользить в двух или трех метрах друг от друга, наверстывая упущенное за все годы покоя. Громыхающие удары следовали один за другим, пока, через несколько недель или месяцев, края плит не занимали новое положение глубоко в недрах Земли.