Гипотеза пульсирующей Земли
Часть 2
Одной из попыток поиска третьего пути в современной геотектонике является гипотеза расширяющейся Земли (Hilgenberg, 1933, 1966; Creer, 1965; Owen, 1972, 1976, 1981; Оуэн, 1988). Хильгенберг создает модель - первую модель “коровой Земли”, на которой поверхность материковых плит приблизительно равна поверхности Земного шара. В СССР гипотезу расширения Земли развивал Иван Васильевич Кириллов (1958).
Модель кОровой Земли И.В. Кириллова (1958), с некоторыми упрощениями. Континентальная кора из сдвинутых материков покрывает практически всю поверхность планеты. Черное - глубокие разломы, в которых при расширении Земли наращивается океаническая кора, и континенты раздвигаются |
|
Поверхность Марса с глубоким разломом - зоной спрединга. |
Согласно гипотезе расширяющейся Земли, ее размеры некогда были почти в два раза меньше современного (Нейман, 1973). Диаметр Земного шара 200 млн. лет назад составлял примерно 80% от ее современного диаметра, а площадь поверхности такой Земли была менее 70% от ее современной поверхности. В дальнейшем объем Земли увеличивался и постепенно достиг ее современного размера. Надо полагать, что наращивание поверхности Земного шара при его расширении происходило за счет раздвижения дна океанов. Именно поэтому возраст океанической коры не бывает старше 200 млн. лет и при том закономерно и пропорционально увеличивается в обе стороны по мере удаления от срединно-океанических хребтов (Ушаков, Ясманов, 1984). |
Поверхность спутника Юпитера Европы, покрытая трещинами и разломами. |
Приведенный в первой части список далеко не исчерпывает перечень вопросов, на которые удовлетворительно не отвечают ни гипотеза дрейфа материков, ни теория фиксизма, ни теория постоянно расширяющейся Земли. Феномен складчатости земной коры этим теориям объяснить не удается.
В такие крутые складки бывает смята земная кора. Сколь чудовищной должна была быть энергия, совершившая эту работу?
В режиме сжатия в такие складки сминается в первую очередь океаническая базальтовая кора и морские осадки на ней. |
|
Считается, что южно-сибирский складчатый пояс испытал несколько эпох орогенеза. При этом более поздние горные сооружения накладывались на изрядно разрушенные денудацией предыдущие горные цепи. Мне не раз приходилось наблюдать на Алтае и в Забайкалье полное несовпадение более ранних и более поздних горизонтальных движений земной коры. При этом ранние движения здесь приводили к образованию складок, а более поздние - разломов и надвигов. Ранние складки образовывались на дне океана, а поздние разломы и надвиги происходили в континентальных условиях. |
|
Думаю, что перечисленных вопросов вполне достаточно, чтобы задуматься и попытаться построить иную модель развития Земли. Такие попытки делаются в течение не одного десятка лет, но робко и застенчиво.
В 20-х годах ХIХ в. Эли де Бомон, наследуя идеи Лейбница, Канта и Лапласа, предположил, что при остывании Земли происходило уменьшение ее размеров, и при этом в земной коре возникали боковые напряжения сжатия.
Согласно гипотезе пульсирующей Земли, раньше был другой галактический год, другой подобный цикл, в течение которого радиус земного шара также мог изменяться примерно на 20%. Такие циклы сжатия-расширения наша планета испытывала за свою геологическую историю неоднократно. Если принять возраст Земли равным 4,5 млрд. лет, то это значит, что нашей Земле идет 23-й галактический год. Океанические впадины раскрывались в эпохи расширения планеты и сокращались или схлопывались совсем в эпохи ее сжатия. Например, вдоль системы разломов Охотско-Чукотского вулканогенного пояса тянется цепочка рифтогенных неотектонических впадин с выходами термальных вод и повышенной сейсмической активностью. |
В начале палеозоя на планете существовало три больших материка, по очертаниям отличные от современных. Огромный материк протягивался на севере от середины современной Северной Америки до Урала, к востоку от него находился материк меньшего размера, который занимал территорию Восточной Сибири, Дальнего Востока, Монголии и Китая, а на юге от Южной Америки до Австралии простиралась Гондвана (Трофимов, 1954). По всей вероятности, это было время расширенной Земли, но очертания суши и моря тогда были иными. Окажись мы в машине времени над планетой в начале палеозоя, по очертанию суши мы не узнали бы нашу Землю.
Древнейшие участки земного шара. 1 - щиты, сложенные докембрийскими кристаллическими породами; 2 - участки, на которых обнаружены наиболее древние породы:
I - пегматиты Южной Родезии (2640 млн. лет);
II - гнейсы бассейна р. Сансагани (2600 млн. лет);
III - пегматиты Манитобы (2500 млн. лет);
IV - пегматиты беломорского берега (1800 млн. лет) |
|
На дне океанов под рифтами расположены сводовые поднятия кровли астеносферы. Магматические камеры обычно обнаруживаются на глубине 1,5-3,0 км ниже уровня дна океана. Излияния лавы из этих камер происходят эпизодически, сопровождая эпизоды спрединга дна с периодом 100-1000 лет для быстрого и 1000-10000 лет для медленного спрединга. Мощность слоя раздвигающего расплава в зонах спрединга обычно 4-6 км, а скорость раздвижения при этом - 6 см/год. Дайки базальтового расплава полушириной 50 м в зонах спрединга образуются в среднем примерно за 1000 лет. При этом за 100 лет ложе океана раздвигается на 100 м (Галушкин, Дубинин, 1993). Зоны спрединга в виде длинных срединно-океанических хребтов пересекают дно всех океанов. Относительно этих зон в обе стороны возраст донных морских отложений постепенно и симметрично увеличивается. Согласно гипотезе пульсирующей Земли раздвижение дна всех океанов в настоящую эпоху происходит синхронно, хотя и с разной скоростью.
Впервые гипотеза пульсирующей Земли была предложена В. Бухером в 1920 году. Он считал, что эпохи сжатия в истории земной коры чередуются с эпохами расширения, в результате чего кора как бы пульсирует во времени, стремясь приспособиться к изменяющемуся объему Земли. При растяжении кора утончается и прогибается - образуются геосинклинали и глубокие океанические бассейны. А при сжатии в прогибах, заполненных осадками, образуются складки. Большие глыбы материков и впадины океанов перемещаются относительно друг друга и приспосабливаются к сократившемуся объему земного шара. Однако В. Бухер не смог привести убедительных доказательств и причин чередования эпох сжатия и растяжения земного шара. Механизм складкообразования рисовался им согласно контракционной гипотезе. |
|
|
Зоны спрединга в виде длинных срединно-океанических хребтов пересекают дно всех океанов. Относительно этих зон в обе стороны возраст донных морских отложений постепенно и симметрично увеличивается. Согласно гипотезе тектоники литосферных плит, наращивание площади дна Атлантического, Тихого и Индийского океанов происходило не синхронно. Согласно же гипотезе пульсирующей Земли раздвижение дна происходит синхронно, хотя и с разной скоростью, во всех океанах. |
График изменения площадей распрстранения карбонатных пород.
|
М.А. Усов (1935-1940) считал, что пульсирует в объеме ядро Земли, и эта пульсация связана с фазовыми переходами вещества при изменении соотношения сил притяжения и отталкивания.
Главный недостаток всех существующих гипотез и теорий, пытающихся объяснить закономерности геоморфологического строения Земли, заключается в том, что они не называют источники энергии, достаточные для перемещения материковых плит, раздвижения дна океанов, смятия земной коры в складки, образования разломов и надвигов.
Попытку рассмотреть историю Земли в связи с ритмичностью геологических процессов, связанных с пульсациями поля мирового тяготения, предпринял Н.Ф. Болуховский (1963). Он считал, что существуют периоды, когда Земля то уплотняется, то расширяется. Ведущая роль при этом принадлежит эндогенным процессам, которые протекают в ядре и мантии. В пределах одного цикла выделяется стадия расширения с эффузивным вулканизмом и более быстрая стадия сжатия, сопровождаемая складчатым тектогенезом и интрузивным вулканизмом.
В.В. Белоусов (1948) одним из первых геологов попытался связать крупные геологические циклы с галактическими годами. Галактические циклы довольно четко распадаются на полное число циклов второго и третьего порядков. Галактический год содержит целую гамму последовательно убывающих циклов и ритмов, длительность которых подчиняется определенным закономерностям. Каждый галактический цикл состоит из 5 циклопериодов, 20 макроциклов и 60 циклов длительностью 2,7-3,5 млн. лет каждый. Среди коротких циклов климатических изменений, связанных с космическими факторами, Н.Ф. Болуховский называет наиболее достоверные ритмы в 11, 80, 170-200 и 1500-2200 лет. В.А. Зубков и И.И. Краснов (1959) указывают на ритм, связанный с изменением наклона эклиптики, длительностью в 13800-29000 лет (в среднем 21700 лет). Некоторые исследователи писали о климатическом ритме длительностью в 41000 лет, также связывая его с колебанием плоскости эклиптики (Болуховский, 1963). |
|
Уровень Средиземного и Черного морей в послетретичное время был весьма непостоянен (Бабков, 1929). С одной стороны, имеются террасы высотой до 50 м и более, которые длительное время были дном моря, с другой - многочисленные свидетельства, что участки современного дна на глубинах до 100м некогда были сушей. Средиземное море окаймлено целым рядом последовательных ярусов морских террас, свидетельствующих о вертикальных колебаниях уровня моря. Здесь насчитывается не менее четырех высоких террас: 95-100 м, 55-60 м, 30-35 м и 18-20 м. Каждой морской террасе имеется аналог среди речных террас (Личков, 1927).
Гипсографическая кривая земной поверхности (по Кроммелю)
Рисунок внизу:
Цепочка связей колебаний уровня Каспия по климатическим причинам: рост солнечной активности (1) обусловил рост температуры вохдуха (2), что в совю очередь вызвало уменьшение стока рек (3) в Каспийское море и падение уровня моря (4).
|
Регрессия моря начиналась сразу, как только начиналось расширение Земли: вода при этом заполняла образующиеся и расходящиеся трещины в земной коре. Площадь суши увеличивалась, хотя она при этом дробилась на отдельные блоки, а эти блоки все дальше раздвигались друг от друга. Сначала Пангея раскололась на Гондвану и Лавразию с образованием океана Тетис, остатком которого ныне является Средиземное море. Вполне возможно, что на смену этапу расширения, приведшему к образованию Гондваны и Лавразии, пришел этап сжатия, при котором океан Тетис почти полностью схлопнулся, и только при вновь возобновившемся расширении Земли приблизительно 100-80 млн. лет назад материковая кора раздробилась еще больше. А именно: Лавразия раскололась сначала на Ангариду и Евроамерику с образованием Ледовитого океана, а затем Евроамерика разделилась на Европу и Северную Америку с раскрытием северной части Атлантического океана (Мильнер, 1988).
В олигоцене 40 млн. лет назад Африка представляла собой огромный остров и не была соединена ни с одним из материков - и так продолжалось 25 млн. лет. Вероятно, в ту эпоху от Африки откололись и раздвинулись Аравия, Индия и Мадагаскар. В Эфиопии и Кении в это время изливались огромные объемы базальтовой лавы (Гроув, 1988). Согласно теории дрейфа континентов, Индия примерно 17-13 млн. лет назад столкнулась с Евразией. Африка примерно в это же время столкнулась с Европой, а Южная Америка с Северной (Hsu et al., 1977; Гроув, 1988). Есть основание полагать, что очередной цикл расширения Земли достиг максимума 30-40 млн. лет назад, а затем началось ее новое сжатие, в результате чего, вероятно, схлопнулась часть узких морей в зоне Южноафриканского разлома и Байкальского рифта, существовавших только в период максимального расширения земного шара. При раздвижении земной коры отдельные ее блоки, попадая в зоны особо быстрого раздвижения, должны были снизу метаморфизироваться и расплавляться, испытывая при этом быстрое погружение в мантию. Не таковы ли легендарные Лемурия и Атлантида, а ныне Исландия и Япония? Известные геологи Н.А. Шило, Ю.А. Косыгин и И.И. Берсенев считают, что Курильские и Японские острова сформировались на континентальном основании (Рязанов, 1984). Следовательно, некогда они могли быть частью материковых плит, позднее расколовшихся, раздвинутых спредингом и частично погрузившихся в мантию. |
|
|
На стадии сжатия в пределах геосинклинали появляется ранняя складчатость и формируются интрузии гранитоидов. Море, как уже было сказано выше, при этом “выливается” на равнины. В это время в гумидных районах на полузатопленных равнинах образуются угленосные толщи, а в аридных - соленосные формации. Режим сжатия бывает также неустойчив, он периодически прерывается стабилизацией и кратковременным растяжением. Именно поэтому угленосные слои перемежаются отложениями тонких глин и песков. По мере дальнейшего сжатия Земли на месте складчатых горных систем происходят сводовые поднятия, образуются глыбово-складчатые области с глубинными разломами и наземными вулканами, извергающими кислые лавы. |
|
В режиме сжатия Земли внутриконтинентальные вулканы нередко взрываются. Результат подобного взрыва, произошедшего в плиоцене, мне пришлось наблюдать в центре Анадырского плоскогорья. Сегодня глубокая воронка, образовавшаяся при взрыве 2,5 млн. лет назад, заполнена водой. Это – знаменитое оз. Эльгыгытгын.
Заканчивается этап сжатия Земли, и наземные вулканы замирают. Начинается растяжение - в зонах спрединга изливаются базальты. Именно такие базальтовые поля мы видим на дне лунных морей и на дне земных океанов.
Слева: озеро Эльгыгытгын в Центральной Чукотке
Внизу: Уровень Каспийского моря в метрах относительно уровня 1960 г. Видно, что за последние 450 лет море трижды существенно "выходило" из берегов (по: Аполлов, Бобров, 1963). |
|
В самую последнюю геологическую эпоху происходила регрессия мирового океана, но шла она не постепенно, а с четырьмя остановками или замедлениями, которым и соответствуют наблюдаемые морские и речные террасы. Устойчивая регрессия океана по крайней мере на протяжении нескольких последних миллионов лет свидетельствует о расширении земного шара и увеличении ванны Мирового океана. В местах спрединга океанического дна, когда начинается сжатие земного шара, образуются высокие горные цепи -сначала подводные, а затем, вероятно, постепенно воздымаясь и наращиваясь, они могут становиться и надводными. Это такие массивы, как хребет М.В. Ломоносова в Ледовитом океане или Срединно-океанический хребет в Атлантике, и другие подводные горные цепи. Такими хребтами, вероятно, являются цепи Курильских и Алеутских островов. |
В середине XX столетия выяснилось, что теория Ч. Дарвина - это только теория видообразования, а точнее - теория микроэволюции. В результате микроэволюции образуются новые виды, подвиды и более мелкие расы, но не возникает новых родов, а тем более семейств порядков, классов и типов живых организмов. Крупные новые таксоны возникают на базе ароморфозов - резких скачкообразных изменений в генотипе, ведущих к изменению общего плана строения живых организмов, и эти изменения случаются редко и только в эпохи больших геологических переломов в истории Земли. Так что теория Дарвина не отменяет теорию Кювье. В эпохи катастроф в живом мире происходят ароморфозы, а в спокойные эпохи - идиоадаптации. В результате идиоадаптаций на Земле появляется большое количество видов, жестко приспособленных к узким экологическим нишам. Именно такие виды быстро вымирают в эпохи катастроф. Таким образом, короткосуществующие таксоны – это те, в которых виды жестко приспособлены к узким экологическим нишам. Долгосуществующие таксоны состоят из видов с широкой экологической амплитудой. Специалисты считают, что наряду с мощными внешними факторами, приведшими на границе маастрихт/даний к вымиранию многих таксонов, имел место и генетический фактор, а именно, генетическое истощение таксонов в результате длительной микроэволюции и узкой эколого-ценотической специализации видов в пределах этого таксона в предыдущий относительно спокойный геологический период.
Считается, что большинство естественных геологических этапов и рубежей между ними трассируются в местах отчетливой смены фауны, вызванной не местными фациальными причинами, а коренными изменениями биотических сообществ на земном шаре (Schindewolf, 1954, 1962; Криштофович, 1957; Миннер, 1962; Newell, 1962, 1967). Ньюэлл учел данные по всем типам животных (2250 семейств) и показал, что в конце кембрия на земле исчезло 52% таксонов, в конце девона - 30%, в конце перми - 50%, в конце триаса - 35% и в конце мела - 26%. Из многих возможных причин вымирания Ньюэлл считает наиболее вероятной сокращение ареалов обитания видов результате поднятия континентов и регрессий, которые имели катастрофические последствия для многих семейств. Эпизоды массового вымирания занимали сотни и тысячи лет, а развитие новой фауны и освоение ею новых экологических ниш длилось миллионы лет (Келлер, 1976). Самыми крупномасштабными рубежами с коренным преобразованием сообществ живых организмов являются границы венда и кембрия, перми и триаса, мела и палеогена.
Установлено, что на границе мезозоя и кайнозоя, в популяциях многих морских организмов появляется много уродливых форм и карликовых особей. При этом комплекс планктонных организмов в это время претерпел более резкие изменения, чем комплекс бентосных организмов (Найдин, 1976). |
|
Переходом от палеозоя к мезозою является стратиграфическая граница между пермским и триасовыми периодами. В это время также происходили кардинальные перестройки в биосфере планеты. При этом флора и фауна изменялись синхронно. Вымирание плауновидных и кордаитов началось в середине перми и завершилось в середине триаса, а цикадофиты, гинкгофиты и хвойные, хотя и появились в ранней перми, но в переломный момент не вымерли, а наоборот, стали "хозяевами" в растительном покрове в триасе (Добрускина, 1976). Папоротники играли большую роль и в конце палеозоя, и в мезозое, но на рубеже двух эпох в этой группе резко изменился состав семейств, - палеозойские папоротники вымерли, а мезозойские появились. В это время Гондвана и Лавразия существовали разделенно, обмен видами растений и животных между ними был явно затруднен.
Слева: кривая изменения таксономического разнообразия |
Известно, что таксономическое разнообразие живых существ на Земле на несколько порядков выше разнообразия их жизненных форм. В разные исторические эпохи и в разных классах, порядках и семействах природа создавала внешне весьма сходные формы живых существ. Это явление в эволюции живых существ известно как конвергенция. Именно явление конвергенции из всех биологических фактов больше всего склоняет меня к гипотезе пульсирующей Земли. Преобладание числа таксонов над числом крупных экобиоморф говорит о том, что из-за периодических катастроф природе приходилось всякий раз заново творить сходные экобиоморфы из разного таксономического материала. |
|
Можно предположить также, что гигантские пресмыкающиеся мезозоя могли жить на Земле именно в эпоху расширения планеты, когда сила земного тяготения была существенно меньше, чем сейчас. А вот в эпоху сжатия Земли при усилении гравитации животные гиганты на суше оказались далеко за пределами возможностей своей биомеханики. Только в океане подобные гиганты выжили согласно закону Архимеда. Все летающие животные также наверняка появлялись в эпохи ослабления гравитации, а в эпохи ее усиления из них выживали только самые приспособленные к полету и самые легкие. Гигантские сухопутные животные в эпохи усиления гравитации с большей вероятностью могли выжить, только перейдя хотя бы к частичному обитанию в воде.
Ледник Федченко (Памир). Лед течет со скоростью сотен метров в год, преимущественно по направлению осевой линии долины.
В эпохи сжатия планеты Берингийский мост суши, связывавший Северо-Восточную Азию с Северо-Западной Америкой, уходил на дно моря, и море глубоко вливалось в Чукотку и Аляску. Это неоднократно происходило в истории Земли в эпохи ее сжатия. Но в эти же эпохи из морской пучины воздымалась длинная цепь гор на месте Алеутской гряды, которая, подобно узкому мосту, соединяла Камчатку с Аляской, почти целиком отгораживая Берингово море от Тихого океана. |
|
На возможность такой сухопутной связи между Аляской и Камчаткой, исходя из ботанических фактов, указывал выдающийся ботаник Э.Хультен в начале 30-х годов ХХ в. Он считал, что ряд видов приокеанического склада, распространенных сегодня на Аляске и в Северо-Восточной Азии, сформировал свои ареалы благодаря миграциям именно по этой горной цепи. Такой сухопутный канал миграции растений в Берингийском секторе, в отличие от широкого Берингийского моста суши, располагавшегося много севернее, ботаники назвали Хультенией.
Климатическое состояние нашей планеты очень неустойчиво. Стоит понизиться среднегодовой температуре в Арктике и Субарктике на 3 градуса, как начнут формироваться ледники в Скандинавии, Полярном Урале, горах средней Европы, Северной Америки и Южной Сибири. Но если растопить арктические льды, то в современных климатических условиях они скорее всего вновь сформироваться уже не смогут, так как снижение альбедо поверхности Арктического океана приведет к поглощению значительного количества солнечной энергии и нагреву поверхностных вод Арктики до +8оС. Охладиться до -3оС даже полярной ночью Арктический океан уже не сможет.
Утверждение о том, что биосфера Земли развивалась ритмично, сегодня не нуждается в особых доказательствах. Развиваемая мной гипотеза, в отличие от существующих, указывает источник таких ритмов, а именно, гравитационную структуру нашей Галактики. Это - мощный фактор, который в истории биосферы всегда определял главное. Разумеется, на ритмы Галактики накладывались собственные ритмы Солнечной системы, ритмы системы Земля-Луна. Заметную роль в эволюции биосферы, несомненно, играли автоколебания системы океан-атмосфера-литосфера, но все они были на несколько порядков менее масштабны и катастрофичны. Собственный ритм автоколебаний имеет и сама биосфера, но эти колебания не были катастрофичными.
Я ни в коей мере не претендую на полноту освещения данной проблемы, да и не в этом дело. Моя главная цель состоит в том, чтобы привлечь к гипотезе пульсирующей Земли внимание самых разных исследователей, причем как ее сторонников, так и противников. Сторонники попытаются найти новые факты, подтверждающие эту гипотезу, а противники, как водится, с не меньшим энтузиазмом и с не меньшей пользой для науки будут искать факты, опровергающие ее. Истины в законченном виде не существует, есть только движение к ней или от нее. Хочется надеяться, что гипотеза пульсирующей Земли является вектором, приближающим нас к истине. |
|
Благодарности:
Первыми, с кем я поделился своими мыслями о пульсации Земли в космическом галактическом ритме, были сотрудники Научно-исследовательского центра “Чукотка” ДВО РАН: геоботаник А.В. Беликович, геолог А.А. Галанин, морской гидробиолог Д.А. Галанин, известный специалист по геологии Корякского нагорья Т.В. Звизда, геохимик О.Д. Трегубов. При подготовке книги большую помощь и поддержку оказали А.В. Беликович, ботаник В.А. Недолужко, палеоботаник В.С. Маркевич, ботаник Ю.П. Кожевников, геолог В.Ф. Белый, геоботаник П.В. Крестов, ботаник М.Х. Ахтямов, географ В.С. Кривощеков и др. Всем этим коллегам я признателен и благодарен.
|
|