Техника - молодёжи 1980-07, страница 48

ИДЕМ НАШИХ ЧИТАТЕЛЕЙ

ЕЩЕ РАЗ О ПРИЧИНАХ ДРЕЙФА КОНТИНЕНТОВ

Взгляните на физическую карту мира. Как причудливо и хаотично поделили ее поверхность океаны и континенты. И в то же время сколько малозаметных на первый взгляд закономерностей в этом кажущемся хаосе!

Геологическая наука, оперируя представлениями о вертикальных движениях земной материи (извержение вулканов, сдвиги и т. д.), дает вполне ясное и убедительное описание процессов формирования земной коры. И в то же время, когда речь заходит о географическом облике Земли, следует признать, что н^ менее убедительной кажется точка зрения «мобилистов», согласно которой отдельные части коры, как континентальной, так и океанической, а также верхних слоев мантии плавают, подобно айсбергам, на подстилающем их пластичном слое нижней мантии — астеносфере. Представления эти подтверждены фактами. Здесь и совпадение береговых линий континентов, «понижение» возраста пород океанического дна в направлении от материков или глубоководных желобов к срединно-океаническим хребтам, сходство геологического строения пород соседствующих материков, почти полное совпадение проходящих по ним следов границ оледенений Однако мобилизм, оперируя одними лишь горизонтальными передвижениями, не в силах заменить собой науки о формировании коры. Ограничиваясь описанием некоторых фактов, он не дает ответа на такие основные вопросы: где и почему возникла Пангея — единственный (и почти неизменный) праконтинент? Какие силы привели к ее расколу? Каковы закономерности движения разделившихся частей пра-континента?

Попытаемся ответить на эти вопросы.

Едва ли кто-либо станет оспаривать мысль, что кристаллический панцирь Земли существовал не всегда и что возникновение его связано с охлаждением планеты, которое вызвало кристаллизацию некоторых находящихся у ее поверхности веществ. Не вдаваясь в анализ химизма кристаллизации, примем за отправной пункт утверждение, что корообразование началось в тех частях поверхности Земли, где тепловой баланс был отри

цательным, — на полюсах. Учтем также такой известный факт: плотность кристаллических массивов меньше плотности соседствующих с ними слоев мантии. Ведь именно это и привело к поднятию гранитных и базальтовых массивов континентов над поверхностью Земли (для частей коры и верхней мантии, плавающих на расположенной ниже астеносфере, справедлив закон Архимеда).

Итак, кристаллизация, начавшаяся на полюсах, приводит к локальному фракционировапию веществ и (при выполнении «архимедова равновесия») к нарушению геометрической формы планеты. А это значит, что при кристаллизации момент инерции ее возрастает, что влечет за собой общее замедление вращения! Силы, возникающие при этом, оказываются приложенными прежде всего к вознесшимся массивам (аналогия с фигуристом, вытянувшим при вращении руки в стороны). Теперь выясним, каковы они. Во-первых, это силы Ко-риолиса, обусловленные радиальным ростом коры (для полярной области они малы, но по мере разрастания обоих праконтинентов угол между направлением роста и радиусом вращения уменьшается и силы возрастают. Во-вторых — избыточная центробежная сила, действующая на всплывшие участки кору и не скомпенсированная давлением соседствующих с ними пониженных участков поверхности (со стороны экватора). Она-то и растягивает праконтиненты. В-третьих — сила Кориолиса, обусловленная меридиональной составляющей движения плиты. Если избыточная центробежная статична и направлена к экватору, то обе Кориоли-совы действуют лишь на растущий или движущийся массив и нап авле-ны против вращения Земли, то ^сть к западу.

Теперь требуется совсем немного воображения, чтобы, глядя на географическую карту, представить себе, как от кристаллизовавшихся полярных шапок откалываются и устремляются к юго-западу в северном полушарии и к северо-западу — в южном периферические участки, а сами шапки, теряя симметрию, начинают раскалываться и сползать'с полюсов, включаясь во всеобщий дрейф. Проходя сквозь тонкую океаническую кору, континентальные плиты встречают на своем пути массы веществ, способных к кристаллизации при некотором

Основные силы, действующие на прамонтиненты при образовании земной норы:

F_KB — сила Кориолиса, обусловленная «всплыванием» участиов земной норы в результате нристаллизации жидкого перворасплава на полюсах (а);

охлаждении, и при взаимодеиствии с ними продолжают активный рост (например, западное побережье Америки). В то же время к северо- (или юго-) востоку они оставляют за собой обедненные такими веществами участки в зоне будущих океанов (Атлантический, Индийский). И.наконец, в зоне экватора северные и южные континентальные массы приходят в контакт, что сопровождается возникновением мощных складчатостей, поднятий суши (Гималаи, Тибет) и формированием новых континентов (современная Евразия).

Можно оценить сравнительный «вклад» Северного и Южного полюсов в процесс генерации континентальной коры. При этом следует исходить из того, что линия столкновения северных и южных континентов совпадает с известной линией горообразовательной активности: Индонезия, Гималаи, Иран, Средиземноморье, зона Карибского моря. Нетрудно убедиться, что на долю северных и южных континентальных плит (с учетом материковых шельфов) приходится практически равная площадь.

«Огненное кольцо» Тихого океана можно считать границей, отделяющей не пройденный еще континентами праокеан от наступающих на него с ^оостока и отступающих с запада континентальных плит.

Гипотеза дает объяснение высказанному недавно в печати мнению о том, что ядро Земли вращается быстрее ее оболочки. Действительно, иначе и не может быть, ведь кристаллическая оболочка в процессе ее формирования тормозится, тогда как ядро стремится продолжить свое вращение по инерции. Подведем итоги Кристаллизация, сопровождающая остывание "Земли, искажает ее поверхность. Начинается она у полюсов. Избыточные центробежные и силы Кориолиса вызывают разрывы полярных праконтинентов и заставляют их двигаться к юго-западу в северном полушарии и к северо-западу — в южном.

Взаимодействие континентальных плит с веществом старых океанических зон сопровождается активным сушеобразованием и ускоряет их движение, взаимодействие же континентальных плит с молодыми океаническими зонами неинтенсивно.

ЯРОСЛАВ БОБЫЛЕВ, инженер, г. Воронеж

F_n — избыточная центробежная сила, действующая на всплывшие участии и не скомпенсированная давлением соседних участков (б); ^fkm — сила Кориолиса, обусловленная меридиональной составляющей перемещения праконтинента (в).