учебники / Гаврилов В.П. «Путешествия в прошлое Земли»
.pdfИнтересна и генетическая взаимосвязь этих главных структур земной коры. Развитие геосинклинали, напри
мер, выглядит следую:и:i;им образом. Вначале земная кора
испытывает шпенсивное проmбание, которое обьГП:Iо
полностью или в значительной мере компенсируется на
коплением осадков в морских условиях. В это же время по трещинам из недр изливается магма. Формируются
морские осадочные и магматические породы. Эrо началь
ный этап развития геосинклинали. Он сопровождается
накоплением различных пород огромной мощности, вул канизмом и землетрясениями. С течением времени нис
ходящие вертикальные движения сменяются восходящи-
ми, начинают проявляться также сжимающие горизон
тальные движения - геосинклиналь вступает в ороген
ный (горообразующий) этап развития. Накопленные многокилометровые толщи деформируются, сминаются в складки и как бы <<выпирают>> вверх из первоначаль ной геосинклинальной впадины. Море отступает, и на
чинают <<расти>> горы. Геосинклинальный морской или
океанический бассейн распадается на изолированные
мелкие водоемы, которые со временем прекращают свое
существование. Горные цепи paC1Yf все интенсивнее, под нимаясь в высоту до нескольких километров. Эrот рост
гор частично замедляется эрозишrnыми процессами, про
текающими на поверхности Земли, и чем выше подни
маются горы, тем интенсивнее они сглаживаются. Когда
же рост гор приостанавливается, они целиком оказыва ются во власти разрушительных эрозионных процессов.
Ветер, вода, колебания температуры, различные организ
мы сравнивают целые горные страны. Рельеф все более и
более нивелируется, пока на месте гор не возникнет по
лого всхолмленная равнина - пенеплен. Такая равнина
уже не испытывает в дальнейшем интенсивных движе
ний. Проmбание ее Идет медЛенно, с небольшой ампли тудой. Постепенно море затапливает пенеплен, образуя
s:
<
2
ш
('1')
ш
2
3
о
Cl.
с::
ш
s:
,aJ_
v
ш
3
ш
>-
с
8
21
мелководный бассейн. Данный участок земной коры за
кончил свое геосmiКЛИНальное развитие, и начался IUiат
форменный этап его существования.
|
Таким образом, развитие земной коры в геологичес |
|
ком смысле можно рассматривать как постепенный и пос |
|
ледовательный исторический процесс отмирания геосин |
|
клинального режима с заменой его IUiатформеJПIЬIМ. Так |
|
представляется развитие земной коры с позиции класси |
|
ческой геологии. Однако в последние годы начинает рас |
|
пространяться мнение о том, что эволюция земной коры |
|
шла по пуrи возникновения и развития океанов и зако |
|
номерного их перехода в континенть1. Следовательно, не |
|
<<геосинклинальплатформа>>, а «океанконтинеiП» |
|
определяли геологическую исrорию Земли. Геосинклиналь |
|
ное развитие являлось лишь частью более протяженной |
|
по времени и более широкой по масштабу океанической |
|
стадии развития Земли, а платформенное развитие - час |
|
тью континенrальной стадии. Этот вопрос во многом еще |
|
дискуссионен. Оспаривается, например, само существо |
|
вание геосинклиналей в их классическом представлении. |
|
Многие современные геологи склоJПIЬI понимать под гео |
|
синклиналями линейные зоны столкновения литосфер |
|
ных плит, где накопленные до этого осадочные толщи |
|
сминаются в гигантские складки и образуют горы. В лю |
|
бом случае мы под геосШООIИНалями будем понимать наи |
|
более активные в тектоническом смысле области земной |
|
коры. Для них характерны большие мощности пород, |
|
широкое распространение магматических и метаморфи |
СD |
ческих образований. Геосинклиналь - это арена макси- |
|
|
~ |
мально активного проявления на поверхности внуrрен- |
g. |
ней энергии и внутренних сил Земли. |
~ |
После активного геосинклинального развития каждый |
с |
участок земной коры всегда испыть~вает спокойный плат |
сri |
форменный режим проявления тектонических движений. |
8 В основании платформы находЯТся отложения, сформи-
22
ровавшиеся в rеосинклинальную стадию развития. Эrо в
основном магматические и метаморфические породы, которые сильно дислоцированы, разбиты трещинами.
ГеосШIКЛИНальные отложения образуют фущамент (цо
коль) платформы. Практически горизонтально на фун
даменте залегают осадочные породы, накопившиеся на
rтюформенном этапе развития, образуя платформенны:й
или осадочный чехол (рис. 3).
Рис. 3. Схематический разрез платформы и прилегающей горно ск.ладчатой геосинк.линшtьной области.
Породы фундамента: 1 - метаморфические, 2 - магматические; от
ложения чехла: 3 - |
|
песчанистые, 4 - галечниковые, 5 - глинистые, 6 |
- карбонатные, 7 |
- |
эффузивы, характерные для самых ранних толщ |
чехла, 8 - глубинные разломы, рассекающие фундамент и частично
захватывающие чехол, 9 - граница чехла и фундамента. Хорошо за
метно сокращение мощности чехла в районе антеклиз и его отсуr
ствие на щитах, в то же время синеклизы характеризуются макси
мальной мощностью осадочных отложений.
s
<
~
I.JJ
м
I.JJ
~
о
а.
с::
са
I.JJ
s
са
[)
I.JJ
3
I.JJ
>-
с
•
В развитии IUiатформы, так же как и в развитии гео
синклинали, выделяют различные периоды. Вначале на
IUiатформе образуются узкие провалы - грабены, кото
рые заполняются песками, глинами континентального
происхождения. Такие рвы на теле IUiатформы впервые установил академик Н.С. Шатский, который назвал их авлакогенами (бороздой рожденные). Период образова
ния авлакогенов некоторые ученые, например академик
В.Е. Хаин, предлагают называть авлакогенным этапом
развития IUia'Iфopмы. В дальнейшем территория rша'Iфор
мы все более втягивается в погружение, она затаiUIИВа ется морем, и образующийся осадочный чехол перекры взет большую часть IUiатформы. Такие IUiатформенные
территории, где имеется осадочный чехол, называют пли тами, а время их образования - плитным этапом разви
тия IUiатформ. В составе IUiатформ наряду с IUiитами су ществуют и щить1 - области, которые испытьiВЗЛИ вос ходящие движения. В их пределах осадочный чехол от
сутствует, и породы фундамента выходят на дневную
поверхность.
Плить1 в свою очередь состоят из антеклиз и синек лиз. Первые характеризовались замедленным прогиба
нием, мощность осадочного чехла здесь резко сокраще
на и не превышает 1-2 км. Синеклизы представляют
собой наиболее проrnутьrе области IUiатформ, мощность
чехла достигает 5-6 км и более. Синеклизы, как прави
ло, располагаются над авлакогенами. Кроме этих круп нейших структур на IUiатформах вьщеляют также еще рЯд r:a положительных (своды, валы, зоны поднятий) и отрица
~тельных (впадины, прогибы) структурных элементов.
g. Важным элементом земной коры являются глубин
~ные разломы, которые представляют собой узкие зоны
~повышенной подвижности коры, зоны повышенной тре-
щиноватости и деформации. Ширина глубинных разло- 8 мовдо L0-20 км, протяженностьмногие сотни, и даже
24
тысячи километров, а пршrnкновение в глубь 3ем.ли до
400-700 км. Глубинные разломы: выполняют роль свое
образных эластичных IIШOB между блоками тпосферы,
давая им возможность исiiЫТЪIВатъ разнонаправленны:е
теiсrОЮIЧеские движения. Часто глубинные разломы раз граничивают платформы и геосинклинали, коmиненты
и океаны. Характерной чертой глубинных разломов яв
ляется их длительное развитие в течение многих десят
ков и сотен миллионов лет.
UJ
2
3
о
а..
1::
I:D
UJ
:s
!D
ь
UJ
3
UJ
>..
с
•
25
временем, третьи перепуганы и искажены. Исследовате
ля, рискнувшего попытаться прони:кнуrь в тайны дРев
ней геологической летописи Земли, ждет долгий и кро
потливый труд ради оть1скания крупиц истины. Не каж дый способен вьщержать трудные испытания на этом пути. Все же ученым удалось приподнять завесу тайны и пред
ставить себе, хотя бы схематично, происхождение Земли
и самые ранние периоды ее жизни, изложив их в первых
девяти томах. Тем не менее, это очень беглое и поверх
ностное знакомство с древней историей нашей планеты подобно лишь первому знакомству с книгой, когда мы
обращаемся к ее названию, оглавлению и в лучшем слу
чае - предисловию.
Картина истории Земли начинает проясняться с пос леднего <<тома>>- с палеозойской эры (570 млн. лет на
зад). Окаменевшие остатки животных и растений, срав
нительно не измененные с момента своего образования
горные породы помогают не только воссоздать геологи
ческую историю развития планеты, но и представить себе
довольно четкую последовательность развития органи
ческого мира. Перелистьшая страницы этого тома, мы
узнаем о геологических событиях, потрясавших нашу
планету, о гибели одних представителей животных и ра
стений и появлении других, об изменении очертаний
океанов и континентов, о росте новых горных стран и
исчезновении прежних.
Не следует думать, что весь этот десять1й том оконча тельно расшифрован. Здесь много еще непонятных стра
ниц, которые читаются разными учеными по-разному.
Есть еще над чем призадуматься геологам, которые как
бы воскрешают события давно прошедшей жизни Земли. АИ. Герцен в своем сочинении <<Письма об изучении при
роды» образно писал: «Мир прошедший, покорный мощ
ному голосу науки, поднимается из могилы свидетель
ствовать о переворота.х, сопровождавших развитие повер-
~
~
м
ш
2
3
о
Cl.
с::
1%1
ш
:s:
1%1
u
ш
3
ш
~
•
27
хности земного шара; почва, на которой мы живем, эта
надгробная доска жизни миновавшей, становиrся как бы
прозрачною; каменные склепы рас:крьтись; внуrреннос
m скал не спасли хранимого ими... Тогда все некогда жи
вое воскреснет в человеческом разумении, все исторгнет
ся ar печальной участи бесследного забвения, и то, чего кость истлела, чего феноменальное быmе совершенно изгладилось, восстановиrся в светлой обители науки, в
этой области успокоения и увековечения временного»1 •
ВОЛШЕБНОЕ КИНО
За относительно короткий срок своего существования
человек уже многое успел сделать в изучении геологи
ческой истории Земли. Чтобы нагляднее nредставить себе
кратковременность существования человечества и труд
ности, возникающие в связи с эmм при изучении всего
периода жизни Земли, воспользуемся волшебным кино.
Предположим, что нам удалось снять фильм, исполь
зуя для сценария 10 томов геологической летописи Зем
ли. И ваг... мы сидим в кинотеатре и смоrрим этоr фильм,
в котором за одну секунду показываются события, nро
исходившие на Земле за один миллион лет. На КЮJЩЬIЙ том приходится немногим более 8 минут. Демонстрация всего фильма займет около полугора часов. За первые
несколько минут мы увидели бы, как формируется Зем ля из сгустков космической пъти и газов. В течение пос
ледующих 70 минут перед нашими глазами проiШIИ бы
длительные начальные стадии эволюции Земли, образо-
mвание атмосферы, океанов и континентов, поямение
~первых примитинных организмов. Последний том гео
g.логической летописи Земли промелькнул бы перед нами
~менее чем за 10 минут. Мы едва смогли бы заметить
с
cri
1 А.И.Герцен Полное собр. соч., т. 2, М.: Изд-во АН СССР, 1955,
•с.%.
28
рост горных стран и их исчезновение, изменение границ
суши и моря, эвотоцшо животных и растений. И щq>yr
за последние 2 се:кундhl до кшща фильма на экране мель кнет человек. Вся история цивилизации, насчитываю
щая 5-6 тыс. лет, уложится в одну двухсотую долю се
кунды. Мы просто не заметили бы цивилизованного пе
риода жизни человечества, и в нашей памяти человек
так и остался бы сугулым, обросшим волосами существом
с дубинкой в непомерно длинных руках.
Тем не менее, человек смог осмыслить и расlШiфро
вать, пусть не полностью и не окончательно, длитель
ную историю развития Земли, начавшуюся за 5 млрд. лет до его появления. Чтобы сделать это, ему прИIШiось
воспользоваться большим опытом, накоплеЮIЫМ мно
гими исследователями, применить сложные современ
ные приборы, летать в космическое пространство и опус
каться в бездны океана, nосетить Луну и запустить авто матические станции на другие планеты Солнечной сис Темы, вести дошие наблюдения из обсерваторий за пове
дением небесных тел, изучить их состав и строение.
Попьпки реконструировать геологическое пропuюе Земли извесiНЫ давно. Вначале это бьши наивные и очень схематичные представления. Однако в дальнейшем эта
отрасль геологии оформляется в самостоятельную науку ~
:2:
-историческую геологию, которая изучает историю и м
закономерности развития Земли и земной коры. Рука об руку с ней идут nалеошология (наука о древних живот
ных и растениях), nалеогеография (наука, изучающая климаты и ландшафты прошлых эпох), стратиграфия (на-
ш
2
3
о
а.
с::
ука, изучающая nоследовательность напластования гор- |
~ |
ных пород), nетрография (наука о горных породах). Та- |
t:J |
ким образом, целая группа геологических наук занима- |
ш |
3 |
|
|
ш |
ется в настоящее время расшифровкой всех томов лето- |
>- |
писи Земли, последовательно восстанавливая события |
с: |
жизни ДJIИНою почти в 5 млрд. лет. |
8 |
29