Эврика 86 - [23]

Между этими областями расположены пространства, на которых практически нет внутриплитового вулканизма. Особенно хорошо это видно в полосе,

проходящей от Индии через Гималаи Западную Сибирь, Восточно-Европей^ скую возвышенность. Здесь не видно никаких проявлений внутриплитового вулканизма по крайней мере за послед. ние пятьдесят миллионов лет. Друга, такая область проходит через Южную и Северную Америки.

По аналогии с "горячими точками" можно было бы ввести понятие "горячих полей" для тех областей, где наблюдается внутриплитовый вулканизм. "Горячие поля" в мантии Земли.

Но дальше следует еще одно открытие. Оказывается, что с "горячими полями" связаны самые крупные нарушения в форме геоида Земли. В последние годы Земля с помощью спутников обследована очень детально, и с точностью до нескольких метров установлена форма геоида — реальная форма Земли. Выяснено, что есть два крупных поднятия, где геоид на 50–70 метров поднимается над эллипсоидом вращения. А есть места, где на такое же расстояние геоид опущен.

Оказалось, что одно из поднятий совпадает с африкано-атлантическим "горячим полем", второе — с тихоокеанским.

А в районе Индии — очень глубокий минимум в форме геоида. Поскольку форма геоида отражает события, происходящие на больших глубинах Земли, естественно сделать предположение, что и "горячие поля" — отзвук глубинных процессов.

Наконец, последняя особенность внутриплитового вулканизма-его геохимическое выражение. Химия вулканических пород изучалась очень детально. Главные их компоненты — кремнезем, глинозем, окислы железа, магния, кальция, калия, натрия — известны давно. Гораздо меньше были изучены малые добавки рассеянных элементов, таких, как рубидий, стронций, литий, галлий, европий и другие. Не был известен и изотопный состав^ химических элементов, слагающих вул^ канические породы, jj

оказалось, что именно рассеянные депонты и изотопные

_ главные опознавательные знаки, оторые говорят нам о том, что происодит в глубине Земли. Геохимики выделяют группу элементов с крупными ионными радиусами, такие, как руб^дий, барий, стронций, самарий, европий. Их особенность в том, что они не совместимы с другими элементами и ведут себя очень «независимо» в геохимических процессах при плавлении и разделении магмы на фракции. Их количество остается более или менее постоянным как в начальном продукте, так и в лаве, поступившей на поверхность. Соотношение этих элементов между собой — своеобразный индикатор геохимических особенностей того вещества, из которого произошел магматический расплав.

В последнее время геохимики очень пристально изучают эти элементы. Изучение изотопов стронция, неодима, гафния дало возможность судить о том, что происходит в глубине Земли. Например, отношение радиоактивного изотопа стронция-87 к нерадиоактивному изотопу стронция-86 со временем меняется, стронций-87 будет накапливаться. То же самое происходит с изотопом неодима-143, который образуется при распаде из изотопа самария-147.

Изотопное соотношение в породах одного и того же происхождения сохраняется в течение геологической истории. Если мы знаем время, когда были запущены изотопные «часы», то можем рассчитать и время образования самой породы. Можем судить и о тех условиях, в которых эти породы образовались.

Когда геохимики начали изучать базальты (продукты непосредственного выплавления из мантии Земли), выяснилось, что есть две группы базальтов. Первая слагает ложе океана, а вторая появляется в результате внутриплитового вулканизма. Базальты срединноокеанических хребтов обладают постоянным составом. В них очень мало

редких элементов с крупными ионными радиусами и очень низкое соотношение изотопов стронция.

Базальты, появившиеся в результате извержения вулканов внутри плит (на Гавайских и Азорских островах, в Исландии, в Западной Европе), содержат, оказывается, в два, а иногда и в три раза больше редких элементов. Несмотря на одинаковый химический состав этих двух видов базальтов (в них равное содержание кремнезема, глинозема, магния, кальция, железа), содержание элементов с крупными ионными радиусами в них совершенно различное. И это накладывает на породы такой отпечаток, что отличить эти базальты друг от друга не составляет труда. Изотопные отношения (различных изотопов стронция, например) у них тоже совершенно другие, чем у базальтов океанического дна.

Именно поэтому геохимики начали говорить о существовании двух источников магмы. Один питает базальты срединно-океанических хребтов. Другой — богатый редкими элементами — дает внутриплитовые базальты океанических островов и континентов.

Какие тут возможны объяснения? Одно из них: под срединно-океаническими хребтами и под внутренними частями — разные термодинамические условия. При больших температурах и давлениях, которые существуют под вулканическими островами, создаются условия для обогащения лав щелочами и литофильными (редкими) элементами. Другое предположение: неоднородность существует в самой мантии. В ней самой есть участки, богатые литофильными элементами, а есть участки, лишенные их.

Но когда геохимики провели некоторые расчеты, то оказалось, что существует баланс: кора океаническая и кора континентальная дополняют друг друга по составу. В сумме содержание литофильных элементов в коре обоих типов такое же, как в первичном веществе Земли. Геохимики попытались