Теория тектоники плит вобрала в себя практически все известные в момент ее возникновения в геологии факты и смогла дать им логическое и изящное объяснение. Но за почти полвека с тех пор накопились новые факты, новые вопросы, которые уже нельзя объяснить и на которые нельзя ответить с позиций плитотектоники — во всяком случае, в нынешнем ее варианте. Это традиционный путь любых теорий: они всегда расширяют границы неизвестного и, как правило, в конце концов терпят поражение под напором новых необъяснимых фактов и новых гипотез.

Мы не собираемся "отменять" или "дискредитировать" ныне царствующую теорию — мы только, следуя собственной традиции, предоставляем слово и ее оппонентам. На сей раз это заведующий лабораторией геоморфологии и тектоники дна океанов Геологического института РАН, доктор геолого-минералогических наук Александр Олегович Мазарович. Много лет он сам считался последователем плитотектоники, но в последние годы. многое пересмотрев, занялся изучением дна Океана.

В свое время тектоника литосферных плит была гигантским прорывом в понимании того, как происходит формирование земной поверхности. Стало очевидным, что на Земле существуют не только вертикальные, но и горизонтальные перемещения литосферы. Они ощущаются на объектах разного масштаба — как планетарного (дрейф континентов), так и регионального (широкое развитие надвигов и тектонических покровов с амплитудами до 250 километров).

Изначально эта теория была выдвинута геофизиками и математиками. Они выстроили строгую математическую и логическую модель, красоту которой, к сожалению, природа не вполне оценила. Мы строим свои модели для себя, и это совершенно не означает, что природа живет именно по ним.

Сначала "тектонисты" выделили примерно шесть литосферных плит: потом их стало двенадцать. Потом их начали дробить на еще более мелкие, и, например, была выделена Карибская плита. Такое их размножение было связано с особенностью, которую приписали им создатели: "Мы должны сделать допущение, которое может придать предложенной модели математическую строгость, а именно... что каждый блок коры обладает абсолютной жесткостью..."

Но математическая строгость полученной модели не могла отменить геологические данные, по которым любые блоки, как бы они не назывались, плиты или еще как-то, подвержены в той или иной степени различным деформациям и внедрению масс магматических пород. Об их "абсолютной жесткости", следовательно, говорить нельзя.

Сегодня совершенно ясно, что от представления земной коры как системы крупных жестких блоков, не подверженных каким-либо деформациям, придется отказаться. Не зря в последние годы появилась теория "террейнов".

Террейны — блоки земной коры, ограниченные разломами и очень сильно отличающиеся друг от друга, в том числе и по составу пород, возрасту формирования и рассеивания металлов. Эти блоки блуждают, плавают вместе с плитой, и последовательно "пришвартовываются" к континенту, наращивая его. Сам принцип плитотектоники остается неизменным: океаническая кора "пододвигается" под континентальную, но вместе с этим к плитам примыкают некие экзотические блоки. Например, в Тихоокеанском регионе России на протяжении последних 130 миллионов лет северо- восточная окраина Азии наращивалась постепенно, отдельными порциями. Некоторые из океанических блоков проделали за это время путь в десять тысяч километров; движение шло из южного полушария в северное.

Это уже шаг от тектоники плит к некоему "тектоническому кафелю" — признание, что существует не просто гигантская абсолютно жесткая плита, а гетерогенная по своим механическим свойствам оболочка, состоящая из отдельных блоков, спаянных вместе. Впервые гипотезу выдвинули исследователи западной Канады, не сумев иначе объяснить компактное расположение столь разнообразных блоков. Сейчас на этой идее построены международные тектонические карты для севера Тихоокеанского кольца и восточной Сибири, Монголии и Северного Китая, в составлении которых принимали участие сотрудники и нашего Геологического института. Строго говоря, принципы выделения особых зон с различными свойствами были разработаны еще отечественными геологами лет сорок назад. Однако тогда не могло идти речи о масштабных горизонтальных движениях.

Основные понятия современной геологии и геодинамики (субдукиия, спрединг, трансформный разлом и др.) сформировались в результате изучения океана. Да и создание самой теории "тектоники литосферных плит" напрямую связано с изучением процессов, происходящих на океаническом дне.

Современные данные часто противоречат схемам, которые были созданы ранее. Например, трансформный разлом, представляющий собой область сдвиговых перемещений (когда один участок земной коры перемещается относительно другого по горизонтали), по которой один структурный элемент резко преобразуется в другой: например, срединно-океанический хребет в глубоководный желоб. Объяснить его, оставаясь в рамках нынешней теории движения плит, трудновато.

Теория говорит о "горячих точках" как относительно стационарной и долгоживущей тепловой аномалии в мантии. Классический пример следа горячей точки — цепь вулканов, которая протягивается в Тихом океане от поднятия Обручева (южнее Камчатского полуострова) с наложенными подводными горами, слагает Императорский хребет и трассируется до архипелага Гавайских островов с действующими вулканами.

Но оригинальная идея горячих точек стала применяться к любым вулканическим сооружениям в Мировом океане, что, по-моему, далеко не всегда резонно: например, распределение разновозрастных вулканических образований на Канарских островах совершенно не соответствует моделям тектоники плит.

Наконец, мы практически ничего не знаем про те части океанов, которые лежат вне пределов срединно-океанических хребтов. Исторически так сложилось, что в океанах изучаются две области — срединно-океанические хребты и районы перехода от континентов к океану, а то, что лежит между ними, по большей части остается terra incognita. Особого внимания заслуживают деформации коры Мирового океана как раз за пределами осей спрединга и зон субдукции — внутриплитные деформации. Они были впервые установлены в Центральной котловине Индийского океана, затем и в Атлантическом океане (котловины Зеленого Мыса и Ангольская, а также в приэкваториальных районах), и во многих других местах. Анализ структур свидетельствует о том, что природа их возникновения различна: чаще всего это внедрение пород акустического фундамента (это из абсолютно жесткой-то плиты!) или сжатие отдельных частей океанической коры. Происхождение внутриплитных деформаций еще изучать и изучать...

Кроме пояса повышенной сейсмической активности в зоне срединноокеанических хребтов, коллизионных поясов (например, район между Индостаном и Алтае-Сая некой областью) и зон субдукции, хорошо описанных плитотектоникой, есть еще и внутриплитная сейсмичность. Этому явлению плитотектоника не дает объяснения. Однако установлено, что, в Центральной Атлантике существуют разломы северо-западного простирания, которые активно воздействуют на процессы образования рельефа как в пределах центральной и южной Атлантики хребта, так и в абиссальных котловинах, где они контролируют расположение эпицентров землетрясений. Но эти структуры не вписываются в модель.

Следует помнить и об определенной зависимости теории от чисто технических возможностей исследований. Сначала глубину океанов мы измеряли веревкой, потом стали применять трос, затем появились эхолоты. Результаты тех промеров и легли в основу плитотектоники. Но сейчас появилась принципиально новая аппаратура: многолучевые эхолоты — приборы, которые позволяют картировать дно океана с высокой точностью в полосе порядка 20 километров. Все тектонические построения велись до их появления, и к чему приведет обобщение новых данных, полученных с их помощью, никто знать не может А космические методы — спутниковая альтиметрия (измерение высоты поверхности воды)? Это позволило создать зримые образы дна всего Мирового океана, причем, что самое главное, на основании единого методического подхода. Все, что было получено ранее разными способами, имеющими свои собственные погрешности, при наложении создает не совсем объективную картину. В последние годы благодаря спутниковой съемке были получены изображения дна Мирового океана для всего земного шара. Так что вполне возможно, что мы на пороге новых открытий. И новых теорий.

Нам необходимо очень хорошо изучить (и постоянно изучать!) Мировой океан, то, что происходит в его глубинах, под его дном. Насколько мало мы знаем о тектонических процессах, можно говорить, вспомнив то, что произошло год назад на северо- востоке Индийского океана — страшная катастрофа и колоссальные человеческие жертвы после цунами. До сих пор четких объяснений того, что тогда произошло, нет. Мы можем только делать предположения. К сожалению, ученые Института Океанологии, нашли и на территории России район, в пределах которого земные недра молчат слишком долго — это северные Курильские острова. Если такое вдруг произойдет, то удар пойдет по сахалинским нефтепромыслам, по западным низменным частям Камчатки и по всему Тихоокеанскому региону.

Что же будет с тектоникой литосферных плит? Или иными словами — в каком направлении будет развиваться теоретическая геология? Очень осторожно можно предположить — сохранится идея о существовании глобальных зон растяжения и сжатия. Плиты потеряют свою абсолютную жесткость. Это может повлечь серьезные изменения в палеотектонических реконструкциях. Возможно, попытаются установить вклад космического фактора. Будет серьезно изучаться изменение геометрии тела планеты: не расширение-сжатие, а деформации сфероида в зависимости от внешнего по отношению к планете воздействия. Иными словами, еще предстоит установить, как велик вклад ускорения или замедления вращения на форму Земли и ее тектонические процессы.

Подготовлено к публикации И. Алексеевой

МЫ БЫЛИ ПЕРВЫМИ

Виктор Дольник