Геологи изучают планеты - [44]

Дальнейшая история Земли может рассматриваться как собственно геологическая. Известны лишь немногие пункты нахождения древнейших горных пород с достаточно достоверными датировками. Например, в Гренландии выявлены амфиболиты, анортозиты и граниты с возрастом 3,75 млрд. лет. Многие исследователи допускают, что первоначально в пределах современных континентов возник гранулито-базитовый слой коры в процессе дифференциации мантийного вещества. В дальнейшем были широко проявлены процессы гранитизации. Об источниках гранитного материала ведутся споры. Предполагается, что он мог образоваться в результате дальнейшей дифференциации глубинных пород. Однако более вероятно, что появлению в коре Земли кислых пород, образовавших граниты и мигматиты, способствовало разделение вещества при формировании осадков в древнейших морских бассейнах.

По крайней мере, уже на раннем этапе геологического развития Земли появился чехол древнейших осадочных и вулканических пород. Неоднократное проявление гранитизации, многофазный метаморфизм, расколы с образованием глубоких прогибов, местами с выдавливанием вдоль них мантийного материала, сложный вулканизм — эти события были далеко не одинаковыми в каждом из регионов Земли. Только в конце этого этапа при формировании так называемой зрелой континентальной коры был проявлен процесс, который был назван А. А. Богдановым кратонизацией. Для него характерны интенсивный вулканизм и формирование массивов калиевых гранитов типа рапакиви. В дальнейшем такие участки коры оставались в большинстве случаев сравнительно стабильными, выделяясь в виде древних платформенных областей, частично перекрытых чехлом более молодых осадков, отложенных реками, в озерах и мелководных морях.

Океанические впадины, существующие в настоящее время, возникли сравнительно недавно. Возраст базальтов, выполняющих их ложе, не древнее мезозоя: 240 млн. лет. Отмечается омоложение возраста базальтов от краев океанов к срединно-океаническим хребтам. Только для Тихого океана допускается более древний возраст на основе изучения горных пород его обрамления, так называемого Тихоокеанского кольца. По поводу происхождения океанической коры существуют две основные гипотезы. Одна из них связывает образование такой коры с процессом базификации. Чл.-корр. АН СССР В. В. Белоусов полагает, например, что этот процесс связан с дифференциацией мантии, насыщением и переработкой более ранней континентальной коры при подъеме пород основного состава, и как следствие этого — утяжелением коры с образованием океанических впадин.

В последние годы стала особенно популярной концепция "новой глобальной тектоники", или "литосферных плит". В ее основе лежат представления о том, что океанические впадины возникают путем расхождения (спрединга) литосферных плит, которые дрейфуют по слою пониженной вязкости — астеносфере. Скорость движения плит составляет около 1 см в год, лишь в некоторых районах она возрастает до 10 см. В пересчете на многие миллионы лет это дает эффект горизонтального перемещения плит на сотни и тысячи километров. В местах расхождения плит прослеживаются гигантские трещины — мировая рифтовая система. Вдоль таких трещин формируется молодая океаническая кора. В местах столкновения плит возникают горные сооружения, складчатые системы, иногда породы океанической коры и даже верхней мантии оказываются выжатыми на поверхность. В других случаях края океанических плит погружаются в мантию. Этот процесс назван субдукцией. Он наблюдается вдоль островных вулканических дуг, сопровождаемых глубоководными желобами. Примерами таких дуг служат Курильские и Японские острова. Такое погружение приводит к концентрации очагов землетрясений вдоль наклонных поверхностей, получивших название зон Заварицкого — Беньофа. Плавление погружающегося материала приводит к появлению вулканов на поверхности. Такие поверхности прослежены по очагам глубокофокусных землетрясений до глубин в 700 км. По мнению акад. А. В. Пейве, срывы пластин земной коры могут происходить на разных уровнях, прежде всего по поверхности Конрада и Мохоровичича. В результате подобного скучивания и возникают горные сооружения, в пределах которых породы разной глубинности смяты в складки и находятся в сложных тектонических взаимоотношениях.

Сейчас уже накоплено много данных в пользу таких представлений. Впечатляет близость очертаний противоположных берегов Атлантического океана, отмеченная еще А. Вегенером в начале этого столетия. Предполагается, что все южные континенты Земли до мезозоя составляли единый суперматерик Гондвану, о чем свидетельствуют общность населявших их в прошлом животных и растений, а также палеомагнитные и палеоклиматические данные.

Вызывает большие споры вопрос о том, могли ли происходить аналогичные перемещения литосферных плит на заре геологической истории. Этот вопрос пока остается еще более неясным. Реликты океанической коры встречаются в современных горных сооружениях, например в Альпах, на Кавказе и на Урале. По мнению одних исследователей, такие коры возникали в результате расхождения литосферных плит с образованием в этих местах океанических впадин, близких по размерам современному Атлантическому океану. Однако не исключено, что здесь могли возникать достаточно глубокие, но сравнительно небольшие впадины, отвечающие по размерам современным глубоководным впадинам Средиземного и Красного морей, где кора близка к океанической.