Делимость земной коры

Люди, далекие от нашей науки, думают, что геологи изучают Землю в целом. Это, конечно, неверно. Геолог не в состоянии ни с помощью молотка, ни посредством глубоководных погружающихся аппаратов, ни даже в результате бурения так называемых сверхглубоких скважин заглянуть в недра планеты. Недра эти, конечно, исследуются, но опосредованно – с помощью сложных аппаратурных методов геофизики. Это, увы, уже вне компетенции геологов. Они лишь используют добытые геофизиками знания на пользу своей науке.

Тогда что же изучают сами геологи? Не будем забывать, что «геос» в переводе с греческого все же «земля». Да, геологи обследуют Землю, но только с поверхности и только ее наружную пленку – земную кору. Уже стало банальным сравнение Земли с яблоком, а земной коры – с яблочной кожурой. Причем это сравнение – не только наглядный образ, это – весьма точный образ. Сопоставим. Диаметр Земли более 13 тыс. км, а толщина коры – от 7-10 км (под океанами) до 30-70 км (под континентами).

Знания о строении земной коры добывались по крупицам долгие десятилетия. Геологи были потрясены, когда, научившись замерять элементы залегания горных пород и располагать в хронологической последовательности свои объекты, вдруг обнаружили, что в ряде мест осадочные толщи имеют гигантскую мощность (до 20 км и более), тогда как совсем, казалось бы, близко к ним почти в непосредственном соседстве мощность тех же (по возрасту) отложений, можно сказать ничтожная, – каких-то 200-400 м. В чем тут дело?

Дальше – больше. Пытливые наблюдатели, конечно, заметили сразу, как только были составлены первые приличные географические карты континентов, что горные вершины не торчат среди равнины, как египетские пирамиды в пустынной Долине Царей; такие вершины всегда спаяны друг с другом и образуют протяженные горные цепи и целые горные пояса. Например, Альпнйско-Гималайский пояс растянулся через Южную Европу и Азию на многие тысячи километров. Кроме того, горные системы (в масштабе континентов, разумеется) – это всегда узкие полосы, либо зажатые с двух сторон равнинами, либо (если горы располагаются по периферии континента, как Анды, например) как бы срезаемые с одной стороны океаном. Случайная ли это игра Природы? Так думать было бы, конечно, наивно. В природе нет ничего случайного, по крайней мере в масштабе макромира. Значит, и этот вопрос требовал разрешения.

Мы подошли к сути того открытия, которое собираемся обсуждать в этой главе. Геологи установили, что земная кора континентов не однородна ни по составу, ни по строению. Она делится (в первом приближении) на две крупные категории структур: жесткие массивные глыбы (платформы) и мобильные узкие пояса, сложенные преимущественно осадочными образованиями разного возраста. Пояса эти получили название геосинклиналей. Геосинклинали чаще всего сжаты, как в мощных тисках, платформами.

Открытие это недаром отнесено нами к категории «великих». Если попытаться кратко оценить значимость сделанного, то она заключается в том, что стали ясными принципиальные различия двух типов тектонических структур, их происхождение и развитие, а значит, и эволюция земной коры в целом как отражение процессов, происходящих в глубинных горизонтах Земли. Иными словами, данное открытие дало геологам ключ к описанию и интерпретации геологического строения конкретных районов. А эти знания для геологической науки – главное. Без них она просто не может существовать.

До этого же геологи только рассуждали о теориях Земли, а сами теории были в значительной мере надуманными. Фактов не было, следовательно, не существовало и оснований для серьезных обобщающих работ. С открытием же делимости земной коры на геосинклинали и платформы стали возможными крупные эмпирические обобщения. Не теории в строгом смысле слова, но именно обобщения. И самым впечатляющим из них был капитальный трехтомный труд австрийского геолога Эдуарда Зюсса «Лик Земли», изданный почти через 30 лет после открытия геосинклиналей.

Открытие это более ста лет подпитывало геологическую науку, было, как это часто говорят, «одним из краеугольных камней теоретической геологии». Возможно. Главное все же состоит в том, что это открытие действительно зафиксировало факты огромной важности. И несмотря на то что в настоящее время эти элементы строения земной коры интерпретируются совсем с других позиций, тем не менее открытие геосинклиналей и платформ занимает подобающее место в истории науки. В определенном смысле оно служит геологии и сегодня.

 

Геосинклинальный марафон

Ничего таинственного или необычного при рождении очередного геологического «учения» не было (оговорюсь: слово «учение» почему-то очень любимо именно в России; никак, вероятно, россиянину не обойтись ни без учителей, ни без учений). Просто американский геолог (правильнее все же – палеонтолог) Джеймс Холл (1811-1898) в течение четырех лет (1855- 1858 гг.) вел геологическую съемку в штате Айова и при составлении отчета о ней указал на необычное поведение мощности осадочных толщ, слагающих Аппалачи, – к западу от них мощность падала почти скачкообразно с 12 до 1 км. В 1859 г. Холл публикует статью, в которой излагает свои соображения по этому поводу. Заметим, – не просто факты, но н суждения о них. Появился предмет для разговора. Родилась новая концепция.

Что же отметил Холл? Прежде всего, что складчатые горы формируются на месте и за счет мощных толщ осадков. Такие идеи всегда являются сильными интеллектуальными раздражителями, ибо порождают массу вопросов.

На самом деле, выходит, что весь длительный отрезок времени (сотни миллионов лет палеозоя) существовал бассейн, не только интенсивно прогибавшийся, но столь же интенсивно заполнявшийся осадками. Благодаря чему такая избирательная пластичность коры? Далее, какие мистические горные вершины поставляли в этот бассейн осадочный материал в совершенно немыслимых количествах? Где располагались эти горы? И наконец, самое, возможно, трудное для понимания. Что вдруг случилось с этим бассейном, который, доверху заполнившись осадками, вдруг взял да и выгнулся в противоположную сторону, как кошка выгибает усталую от лежания спину, и, словно по мановению волшебной палочки, превратился в горную систему со складками, разрывами, сбросами и прочими непременными атрибутами структурной тектоники.

Итак, хотя сам термин «геосинклиналь» Холл не употребил, основы будущей концепции были заложены, ибо уже стало известно главное: существуют в земной коре обширные участки интенсивного и устойчивого прогибания, синхронного с накоплением осадков; впоследствии области прогибания таинственным образом трансформируются в свою противоположность – в величайшие горные системы мира. В основе обобщения Холла лежали неопровержимые факты: во-первых, мощность палеозойских толщ Аппалачей составляла более 12 км, а во-вторых, осадки были мелководные, о чем неоспоримо свидетельствовала фауна. В этом палеонтолог Холл ошибиться не мог. Ученые сейчас единодушны в том, что открытие американского геолога составило «эру в истории развития геологических наук».

Необходимо все же два слова сказать о самом Джеймсе Холле. Без преувеличения, для американской геологии он фигура такого же масштаба, как А. П. Карпинский – для русской, Э. Зюсс – для австрийской, Ганс Штилле (1876-1966) – для немецкой, Ч. Лайель – для английской. Холл – автор многотомного энциклопедического издания «Палеонтология Нью-Йорка». Он инициатор создания геологических служб в ряде американских штатов, основатель и первый президент Американского общества научного прогресса и Национальной академии наук, инициатор создания и первый президент Геологического общества Америки. За год до смерти в возрасте 86 лет Холл приезжает в Петербург на VII сессию Международного геологического конгресса, где знакомится с Карпинским и другими известными русскими геологами.

Легко понять, что столь радикальное обобщение, какое предпринял Холл, не могло оставить геологов равнодушными. В американской периодике началась дискуссия. Самой заметной в ней оказалась статья Джеймса Дуайта Дэна (1873 г.). Это действительно так, ибо уже в 1875 г. ее перевели на русский язык и опубликовали в двух номерах «Горного журнала». (Заметим в скобках, что сам факт перевода полного текста статьи – крайне редкое для того времени явление, и не потому, разумеется, что русские геологи не желали знать работ своих западных коллег, просто они получили иное воспитание и, как правило, читали на двух-трех европейских языках.) В переводе на русский название статьи Дэна выглядело неуклюже и совсем не соответствовало очень тонкому и изящному подходу ее автора к идеям Холла. А называлась она так: «О некоторых результатах земного сжимания вследствие охлаждения вместе с рассуждением о происхождении гор и свойствах внутренности Земли».

Что же дала науке эта работа одного из авторов великого геологического открытия? Образно говоря, если Холл нашел крупный алмаз, то Дэна, отшлифовав его, превратил находку в уникальный бриллиант, поместив его к тому же в изящную и дорогую оправу. Каждый сделал то, что сделал. Дэна сразу принял чрезвычайно глубокое обобщение своего коллеги. Взглянув же глазами Холла на прекрасно ему знакомые горы Аллеганской цепи, Зеленые горы и долины Коннектикута, где он проработал более 30 лет, Дэна представил историю их развития совсем в ином свете.

Область интенсивного прогибания и накопления осадков Дэна назвал геосинклиналью, а воздымание смежной территории – геоантиклиналью.

Дэна, разумеется, как и Холл, задумался над тем, отчего это земная кора вдруг оказывается столь пластичной, что может прогибаться на 10-20 км. Доводы Холла, что главная причина прогибания – это вес осадков, Дэна не убедили. Чтобы принять такой механизм, надо было допустить, что земная кора в этом конкретном районе крайне тонкая, существенно тоньше, чем в смежных областях. А с какой это стати? Для таких предположений данных не было. Значит, и доводы о весе осадков не впечатляли.

И тут Дэна пришла счастливая идея привлечь для истолкования этого феномена гипотезу контракции французского геолога Эли де Бомона. Гипотеза эта была обнародована еще в 1830 г., однако автора она не удовлетворила, и в 1852 г. он вновь обращается к ней, публикуя развернутое, но не очень убедительное объяснение механизма контракции.

Поэтому и в данном случае Дэна был вынужден взять только саму идею сжимания и сокращения поверхности земного шара при остывании (процесс контракции), но сам механизм продумал столь тщательно, изложил его настолько просто, логично и убедительно, что более чем на сто лет усыпил мысль геологов, которые никакого иного механизма глобальных тектонических процессов, кроме контракционного, не признавали.

Но и этого мало. Дэна решил, что геосинклинали образуются по краям континентов. Этот его вывод дал основание современному французскому геологу Жоржу Обуэну, автору последней, вероятно, в истории геологии монографии «Геосинклинали», считать, что Дэна хотя и не очень четко сформулировал, но все же заложил основы представлений о разрастании материковых платформ за счет океанических площадей. «Эти морщины, подобные морщинам высыхающего яблока, располагаются на местах соприкосновения материков (будущих) с дном океана». Красиво и точно сказано. Но это слова не Дэна и не Обуэна. Так писал ровно за сто лет до Обуэна Головкинский. Ни англичане, ни французы по-русски не читают. А жаль. При неполном знании начинает действовать механизм своеобразной «исторической контракции» и объективность при этом корежится до неузнаваемости.

Почти до конца XIX столетия геосинклинальную концепцию в Европе не замечали. Центром европейской геологической мысли в те годы была Вена, где жил и создавал свой монументальный «Лик Земли» Эдуард Зюсс, президент Венской академии наук, бесспорный и ни с кем не сравнимый авторитет тех лет. Трудно сказать, читал Зюсс статью Дэна 1873 г. или не читал, но ни в «Происхождении Альп» (1875 г.), ни в трехтомном «Лике Земли» (1885-1909) термин «геосинклиналь» он не использует. Между тем Зюсс также исповедовал контракционизм. Именно эта гипотеза, с одной стороны, и блестящее владение геологическим материалом, с другой – дали возможность Зюссу сделать свое капитальное эмпирическое обобщение и внести тем самым свой весомый вклад в обсуждаемое нами открытие.

Зюсс обратил внимание на тот факт, что разные участки земной коры смяты в складки и как бы вздыблены не одинаково. На одних территориях наблюдаются сильно дислоцированные, перемятые, осложненные к тому же многочисленными разрывами слои горных систем, а на других, по соседству с ними, складчатость почти целиком отсутствует. Что это может означать? Только одно – разную реакцию земной коры на контракционное сжатие. Следовательно, наряду с участками подвижными, легко сжимаемыми, существуют обширные пространства континентов жесткие, не поддающиеся процессам мощного тангенциального сжатия.

Так родилась идея о делимости земной коры на неподвижные и подвижные зоны. Так были открыты платформы – своеобразные антиподы геосинклиналей. И сделал это Зюсс в 1875 г.

Но мы пока обсуждаем геосинклинальную концепцию. Оказывается, не называя подвижные участки коры геосинклиналями, Зюсс дал убедительное объяснение избирательного воздействия на них механизма контракции. Сжатие этих зон и превращение их в сложно построенные складчатые области происходит оттого, что они зажаты между жесткими глыбами – платформами.

Правдоподобно? Безусловно. Если не задавать наивных вопросов типа: а почему между платформами обязаны существовать линейно-вытянутые пояса исключительно подвижной, легко сжимаемой и пластичной коры? Однако на глупые вопросы ученые предпочитают не отвечать.

Я упомянул о том, что геосинклинальную концепцию до конца XIX века в Европе не замечали. В целом это так. И хотя русские геологи Иван Васильевич Мушкетов (1850-1902) и Франц Юльевич Левинсон-Лессинг (1861-1939) пользовались термином «геосинклиналь», но больше в иллюстративных, чем в творческих целях. А вот известный французский геолог Марсель Бертран (1847-1907), изучавший строение горных систем Европы и Северной Америки, в 1887 г. ввел представление о возрасте складчатости, выделив четыре ее глобальных этапа: гуронский, каледонский, герцинский и альпийский. Это было смелым обобщением. Этапы получили название «эпохи тектогенеза» и стали общепризнанными во всем мире. Идеи Бертрана легли в основу представления о цикличности геосинклинального процесса.

Между тем геосинклинальная концепция к концу XIX столетия, вообще говоря, и на ноги прочно не встала. Ведь в это время были известны лишь единичные факты, легшие в ее основу, да была предложена их трактовка с позиций контракционной гипотезы. И все. А что это за объект – геосинклинали, как они устроены, какова этапность развития геосинклинального процесса, как на него реагируют отдельные зоны интенсивного прогибания, на какие классы можно подразделить геосинклинали? На все эти и многие другие вопросы еще предстояло ответить.

Частично это сделал популярный французский геолог Гюстав Эмиль Ог (1861-1927). Конечно, не надо думать, что он полностью рассеял туман, висевший над геосинклинальной концепцией. Но все же сделал очень много. Некоторые историки науки даже возвели Ога в сан творца учения о геосинклиналях, оставив Холлу и Дэна скромные эпизодические роли в этом грандиозном историко-научном действе: Холл первым только обратил внимание на новый объект, а Дэна только дал ему удачное название. Думаю, что это несправедливо.

Теперь о том, что все же сделал Ог. В 1900 г. он публикует сочинение «Геосинклинали и континентальные площади», где кратко излагает основные результаты своих обобщений по геосинклинальной проблеме. И среди них – главное: горные цепи непременно образуются на месте геосинклиналей. То, что Холл, как мы помним, скромно предполагал, Ог уверенно утверждает. Что же, это – стиль. И другие свои выводы французский геолог делает столь же категорично, а некоторые из них даже формулирует просто в виде… законов.

В 1907 г. в Париже выходит в свет первый том очень популярного курса Ога «Геология». Книгу эту перевели на русский язык, и с 1914 по 1938 г. она выдержала в России семь изданий. Это само по себе говорит о многом, хотя и не может служить критерием собственно научной значимости. Достаточно сказать, что «Лик Земли» Зюсса на русский язык так и не перевели до сих пор, хотя книга эта бесспорно принадлежит к золотому фонду геологической науки.

Но сейчас «Геология» Ога интересна потому, что в ней очень подробно и обстоятельно (как и положено в учебнике) излагаются выводы ученого по проблеме геосинклиналей. Вот что Oг посчитал характерным для геосинклиналей.

Во-первых, громадные мощности осадков, формирующих разрез без заметных стратиграфических перерывов.

Во-вторых, осадки не обязательно мелководные, вполне допустимы и глубоководные образования (это уже новация в сравнении со взглядами Холла и Дэна). Ог, по всей вероятности, был активным сторонником актуалистического восприятия геологического прошлого и не мог просто так рассуждать о геосинклиналях, не имея перед глазами их современных гомологов. Поэтому он не представлял, как могут столь значительные (многие километры) мощности осадков накапливаться на мелководье, которое, мол, прогибается под их тяжестью. Это было бы чистой дедукцией. А Ог был опытным полевым геологом-наблюдателем. Поэтому он допускает иной вариант: изначально существует глубоководный бассейн, а затем он заполняется осадками. (См. рис. 10).

(Трудно сказать, что лучше: чистая дедукция Холла или иллюзорный актуализм Ога, ибо глубоководные морские ванны, конечно, в изобилии имеются на современной Земле, но их засыпание осадками также возможно только как чисто гипотетическое допущение, ведь наблюдать подобный процесс невозможно.)

Сам же Ог считал этот вывод одним из главных достижений своего «учения». И все же был глубокий смысл в подобной трактовке геосинклинального процесса, ибо Ог впервые связал скорости осадконакопления со скоростями прогибания дна бассейна и выделил три их возможных соотношения. В современных терминах мы бы их назвали: прогибание компенсированное, недокомпенсированное и перекомпенсированное осадконакоплением. Впрочем, последняя ситуация, когда осадков больше, чем емкость бассейна, надо полагать, скорее экзотическая, чем реальная. Ее Oг, вероятно, привел для полноты картины.

В-третьих, Ог утверждал, что геосинклинали – это мобильные участки земной коры, всегда как бы зажатые двумя стабильными континентальными массивами. Это, как мы знаем, точное повторение обобщения Зюсса. И… излишне категоричное, ибо при таком толковании океанам просто не остается места. Океанов действительно не было на схеме Ога.

Георгий Павлович Хомизури, специально занимавшийся историей становления геосинклинальной концепции, справедливо отметил, что если бы на схеме Ога существовал Тихий океан, то его «circumpacifique геосинклинали располагались бы по его краям, а признание существования Атлантического океана неизбежно привело бы к мысли о том, что Кордильеры и Анды расположены на краю этого континента». Ирония вполне уместная, ибо Ог, желая получить непременно однозначное, как в школьных задачках, решение, сам загнал себя в угол. Атлантический и Тихий океаны явно портили ему настроение. И думая, что таким жестом он устраняет все противоречия, автор «учения» объявляет Атлантический океан современной геосинклиналью, а Тихий – молодым новообразованием, возникшим на месте существовавшего здесь не так давно материка Пацифида. Полагаю, что Ог был значительно умнее своей придумки, ибо, заявив об этом в I томе «Геологии», впоследствии он лишь молча выслушивал насмешки по своему адресу. Жаль только, что это надолго подорвало доверие и к остальным аспектам учения Ога.

В-четвертых, складчатость в геосинклиналях возникает на заключительных стадиях их развития, утверждал Ог в полном согласии со взглядами Дэна.

В-пятых, Ог возвел в ранг закона скромное предположение Холла (что мы уже отмечали). «Теперь, – утверждал Oг, – этот закон формулируется следующим образом: горные цепи образуются на месте геосинклиналей».

В-шестых, Oг выявил, как он считал, однозначную связь между трансгрессиями на платформах и регрессиями в геосинклиналях и, конечно, сразу сформулировал ее как еще один закон: «Всякий раз, когда некоторый определенный член осадочной серии является на континентальных площадях трансгрессивным, этот же член в геосинклиналях является регрессивным, и наоборот». Получился геологический вариант закона сообщающихся сосудов, который даже активные сторонники геосинклинальной концепции, такие как Г. Штилле и академик А. Д. Архангельский, резко критиковали. Закон этот, надо сказать, – типичное дитя учения.

Впоследствии полезно потрудились, совершенствуя геосинклинальную концепцию, многие крупные геологи. Достаточно вспомнить имена немецких геологов Ганса Штилле и Сержа (Сергея Николаевича) фон Бубнова (1888-1957), американцев Вальтера Бухера (Уолтера Бачера) (1888-1965), Чарльза Шухерта (1858-1942), Амадеуса Гребо (1870-1946), австрийца Леопольда Кобера. Заметный вклад внесли и наши соотечественники: Карл Иванович Богданович (1864-1947), Андрей Дмитриевич Архангельский (1879-1940), Евгений Владимирович Милановский (1892-1940), Алексей Алексеевич Борисяк (1872-1944), Николай Сергеевич Шатский (1895-1960), Михаил Владимирович Муратов (1908-1982), Михаил Михайлович Тетяев (1882-1956), Александр Вольдемарович Пейве (1909-1985), Владимир Владимирович Белоусов (1907-1989) и многие, многие другие. Всех не перечислишь.

Теперь два слова о том, что все же было привнесено в геосинклинальную концепцию после Ога.

В 1918 г. Борисяк высказал идею о «замыкании» геосинклинали. Этим он довел до логического конца предположение Ога о разных вариантах связи скорости прогибания бассейна и скорости заполнения его осадками. По Борисяку, геосинклиналь «замыкается», когда область прогибания целиком выполняется осадками и начинается противоположный (по направленности) процесс – воздымание ранее активно проседавшей зоны. С чего бы это? Но и на этот вопрос ответа мы не найдем. Просто трудно удержаться от подобных вопросов, они помимо воли автора соскальзывают с пера.

Кроме только что упомянутого, Борисяк сделал еще один смелый вывод. Он установил, что в результате складкообразования геосинклиналь как бы по частям припаивается к сжимающим ее платформам и наращивает их. Как следствие такого механизма следовал его твердый вывод о том, что геосинклинальная стадия развития Земли отошла в прошлое. Теперь на Земле геосинклинальный процесс не идет, а потому не найдены и достоверные современные гомологи геосинклиналей прошлого. Главное здесь – заключение Борисяка о «геосинклинальной стадии развития Земли». С ним он познакомил читателей своего курса «Историческая геология», изданного в 1931 г. Получается, что нам просто не повезло: в палеозое, мезозое и даже кайнозое вовсю шел геосинклинальный процесс, а потом вдруг внезапно закончился. С чего бы это?

В 1921 г. Кобер ввел действующее поныне понятие об орогене, разделив орогенный цикл как бы на две стадии: геосинклинальную (опускание) и собственно орогенную (воздымание). Остался термин «ороген», ибо сама его трактовка почти не отличается от первоначальной идеи Холла, повторенной затем Огом.

В 1935 г. Архангельский вводит понятие «о геосинклинальной области», трактуя его более широко и раскованно как «подвижную область». В таком контексте это понятие сохраняет свой смысл по сей день, и когда мы будем использовать это удачное словосочетание, постараемся не забыть о его авторе. Он же не мог согласиться с выводами Борисяка об отсутствии в современных обстановках следов геосинклинального процесса. Если Дэна видел гомологи геосинклиналей прошлого в окраинных бассейнах атлантического типа, если Oг вообще считал океан современной геосинклиналью, то Архангельский доказывал, что островные дуги и примыкающие к ним со стороны океана глубоководные желоба – это и есть геосинклинальный процесс в действии.

Конечно, таким манером никто никому ничего не докажет. Как всегда бывает в геологии, каждый остается при своих интересах. Почему-то не пришел в голову естественный вопрос: а может, и в прошлом не было геосинклинального процесса в таком виде, как мы его толкуем? Потому-то и теряемся в догадках, куда он исчез с современного лика Земли. Это так, к слову. Укрепление «учения» между тем продолжалось.

В 1940 г. Штилле напечатал один из самых важных своих трудов «Введение в строение Америки». Потому эту работу мы назвали «важной», что в ней приведена очень удачная систематика складчатых областей (геосинклиналей) и кратонов (платформ). Удачность систематики определялась еще и звучной терминологией. Сегодня она знакома каждому геологу. Орто-, мио- и эвгеосинклинали – все эти термины принадлежат Штилле. Они – как любимая старая обувь. Пора бы заменять ее, но мы настолько к ней привыкли, настолько она нам по ноге, что мы готовы не замечать ни трещин на коже, ни стоптанности каблуков, лишь бы не разнашивать новую пару, которая еще долго будет стеснять нас.

В то же примерно время, изучая геологию Большого Кавказа, Владимир Владимирович Белоусов нашел удачный термин для обозначения трансформации режима прогибания земной коры в поднятие и назвал этот процесс инверсией. Слово красивое, спору нет. Но сам-то процесс от этого понятнее не стал, а «обнаружил» его еще Джеймс Холл.

В 1945 г. Пейве выдвигает идею о глубинных разломах земной коры. Она очень быстро завоевала популярность, и вскоре все крупномасштабные геологические карты были испещрены перекрещивающимися под разными углами линиями, обозначающими разломы коры. Сами разломы, по мнению Пейве, явились следствием энергоемких напряжений, сопровождавших геосинклинальный процесс.

Были и другие новации. Однако чувствовалось, что геосинклинальный марафон приближается к финишу. Его участники устали. Они уже не столько заботились об открытии нового, сколько о том, чтобы донести до финиша старый багаж. И многим, надо признать, это вполне удалось. Еще и сегодня этот багаж является единственным гарантом существования геосинклинального учения.

 

А в это время на платформах…

Сам факт делимости земной коры континентов на геосинклинали и платформы установил, напомню, в 1875 г. Зюсс. А первым, кто всерьез стал изучать строение и развитие конкретной платформы, был А. П. Карпинский. Восточно-Европейской (или Русской) платформе он посвятил ряд своих работ, которые сегодня с почтением называют классическими. Именно они стали фундаментом очередного учения, на сей раз «учения о платформах».

Карпинский еще в 1880 г. установил ярусное строение платформ: кристаллический фундамент и маломощный слабодислоцированный осадочный чехол. В 1882 г. он выявляет еще одну важнейшую эмпирическую закономерность, по поводу которой у геологов нет единого мнения по сей день. Суть в том, что в пределах тела платформы Карпинский обнаружил полосу интенсивно дислоцированных пород.

27 ноября 1882 г. на заседании Петербургского общества естествоиспытателей Карпинский делает доклад «Об образовании горных кряжей». В нем он впервые поделился с коллегами своими наблюдениями в южной части Европейской России. Оказывается, там «местности, в которых породы имеют нарушенное пластование, располагаются с известной правильностью». Такую правильность он объясняет общей причиной – «кряжеобразовательной силой». Полосу пород с «нарушенным пластованием» Карпинский и назвал «кряжевой полосой» и протянул ее от Келецко-Сандомирского кряжа до Мангышлакского Каратау. С легкой руки Зюсса, эта полоса вошла в историю науки как «линия Карпинского». Ее и сегодня не забыли геологи, изучающие юг Русской платформы.

Но самое, пожалуй, главное, что сделал Карпинский, – это предложенный им метод изучения геологического развития платформ с помощью серии палеогеографических карт. Вот как это было.

На торжественном публичном заседании Петербургской академии наук 29 декабря 1886 г. вновь избранный молодой академик (адъюнкт по геологии) Карпинский (ему только-только исполнилось 40 лет) выступает с речью «О физико-географических условиях Европейской России в минувшие геологические периоды». По оценке последующих поколений геологов, эта работа Карпинского составила целую эпоху в развитии геологической науки. Ее новизна и необычность состояли не только в масштабах (временных и пространственных) нарисованной картины, но главным образом в том, что Карпинский впервые, и весьма успешно, применил эволюционную теорию для воссоздания изменения геологических условий, построив целую серию палеогеографических карт.

Карпинский не скрывал, что нарисованная им картина – всего лишь рабочая гипотеза, правда, подкрепленная известными в то время фактами. Но он полагал, что геология уже подошла к тому рубежу, когда от накопления (порой бессистемного) фактического материала надо приступать к его обобщению, к построению на его основе схем эволюции земной коры, ибо наука начинается там, где от описания переходят к выводам, а от сбора фактов к их синтезу в рамках какой-либо рабочей гипотезы.

Вот что удалось доказать Карпинскому. Платформа имеет двухъярусное строение (этот термин французских геологов он, правда, использовал позднее, в 1919 г., при переиздании серии своих тектонических работ); на юге прослеживается «кряжевая полоса» (это открытие явилось толчком для многочисленных исследований по тектоническому осмыслению Донецкого бассейна); существует определенная связь процессов, протекающих на платформе и в смежных геосинклинальных областях.

В 1894 г. в статье «Общий характер колебаний земной коры в пределах Европейской России» Карпинский дал тектоническое обоснование выявленным им ранее закономерностям. Управляли сменой морских и континентальных условий в пределах Европейской России медленные колебательные движения земной коры, а интенсивное развитие трансгрессий или, напротив, регрессий диктовалось синхронной реакцией на эти тектонические процессы окружающих платформу геосинклиналей, в частности Уральской и Кавказской.

Карпинский пишет: «Понижения земной коры, вызывающие такое распределение бассейнов в широтном направлении, обнимают среднюю и южную части Европейской России, меридиональные понижения располагаются в ее восточной части».

Мне трудно утверждать с полной определенностью, но думаю, не исключен тот факт, что к своему закону о синхронности трансгрессий на платформах регрессиям в геосинклиналях Эмиль Ог пришел не без помощи этого капитального и, что очень важно, обстоятельно обоснованного фактическим материалом исследования Карпинского. Более того, если обратить внимание на суть подмеченной Карпинским закономерности, то следует согласиться с тем, что Ог только облек ее в нужные ему слова. И вполне вероятно, что если бы по другим платформам эти исследования были выполнены столь же обстоятельно, то вполне возможно, что и закономерность, установленная Карпинским для Восточно-Европейской платформы, подтвердилась бы и на других объектах.

Теперь полагают, что нет оснований для критики этого открытого Карпинским правила распределения трансгрессивного и регрессивного этапов развития платформ и геосинклиналей. Это сейчас. А в прошлом (об этом мы вспоминали в предыдущем разделе) закон Ога активно критиковали либо вносили в него поправки типа запаздывания трансгрессий на платформах по отношению к регрессиям в геосинклинальных областях, что установили Владимир Владимирович Белоусов и Александр Борисович Ронов.

Вклад Зюсса в развитие теории платформ был более классификационным, чем познавательным в собственном смысле слова. Зюсс был непревзойденным мастером глобальных геологических обобщений. Это – великий дар, который необходим прежде всего геологам, но природа почему-то именно геологов крайне редко им наделяет.

Зюсс ведь сам никогда не работал в России, но Русскую платформу вычленил именно он в 1885 г. В своем знаменитом «Лике Земли» Зюсс первым выделил и проанализировал четыре важнейших тектонических элемента земной коры: плиты, горсты, складчатые области и вулканические горы. Он же рассмотрел сопряженную пару структур: складчатые области (термин геосинклиналь он не использовал) и форланд, т. е. внескладчатые области (плиты).

Кроме крупных плит, таких как Русская, Сибирская, Африканская, Индийская, Зюсс выделял и небольшие плиты, расположенные в пределах крупного складчатого пояса. Это не что иное, как срединные массивы.

Позже в теорию развития платформ было внесено не так много крупных теоретических новообразований. Одним из них было предложение Штилле (его он высказал в 1920 г.) классифицировать платформы не по времени складчатости, ибо этот процесс достаточно неопределенен, а по времени консолидации фундамента. В этом был глубокий смысл, ибо платформа и становится, собственно говоря, платформой только после того, как завершилось формирование фундамента. Какие при этом происходили процессы, геологи спорят по сей день. Поэтому Штилле выбрал вполне разумную систему отсчета. По новому своему критерию он выделил Архео-, Палео-, Мезо- и Неоевропу. Так условно были названы области развития докембрийской, каледонской, варисской и альпийской консолидации.

Итак, те длительные интервалы времени, которые для геосинклиналей трактовались как циклы тектогенеза, применительно к платформам стали называться временем консолидации фундамента. В мировой геологической науке эти предложения немецкого геолога закрепились как «каноны Штилле», под коими надо понимать более или менее одновременное проявление на всей Земле крупных тектонических перестроек земной коры: эпох, фаз или циклов тектогенеза.

На этом можно и закончить. Конечно, трудами Архангельского, Шатского, Александра Николаевича Мазаровича (1886-1950), Е. В. Милановского, М.М. Тетяева, Дмитрия Васильевича Наливкина (1889-1982) и многих других ученых внесен значительный вклад в предметно-геологический анализ конкретных платформ, как древних, так и молодых. Выделены новые, ранее неизвестные структурные элементы, расположенные главным образом по периферии платформ,- краевые (окраинные) прогибы типа Приднестровского, Камско-Уфимского и др.; авлакогены, к которым относят Донецкий бассейн, Келецко-Сандомирский кряж, прогиб Угарта в Сахаре, прогиб Бенуа к северо-востоку от Гвинейского залива; выявлено также много других фактов.

Есть, правда, одно открытие, прямо касающееся теории платформ, но, к сожалению, не имеющее пока доказательного обоснования: осадочный чехол древних платформ отделен (по времени) от кристаллического фундамента громадным временным интервалом, достигающим по оценке некоторых ученых 400- 800 млн лет. С чего бы это?

Пусть над этой проблемой поломают головы читатели…

 

Пора и на покой

Владимир Иванович Вернадский 12 мая 1935 г. в письме к своему другу Борису Леонидовичу Личкову (1888-1966) обронил такие слова: «Вот по поводу геосинклиналей – у меня нет хорошего к ним чувства… Что с ними будет через 10 лет? А понижения, конечно, есть, и их причина геосинклиналями не объясняется».

В словах этих удивительно всё. И то, что столь еретическая мысль пришла тогда, когда ничем другим, кроме геосинклинальной концепции, геологическая наука по сути не располагала. И то, что эта мысль осенила именно советского академика в годы, когда «самая передовая в мире советская геологическая наука» вооружила промышленность, тужащуюся выполнить нереальные планы второй пятилетки, прогнозными запасами минерального сырья, запрограммированного к открытию на основе идей активно разрабатываемого геосинклинального учения. И то, наконец, что Вернадский, ничего, кроме эмпирических обобщений, в науке не признававший, усомнился в геосинклиналях, являвшихся, по мнению всех геологов, весьма удачным именно эмпирическим обобщением. В чем же тут дело?

Чтобы не пустить ответ на этот вопрос по замкнутому кругу, вероятно, следует высказать предположение столь же еретическое, какой казалась тогда и оценка Вернадского, т. е. обосновать, что геосинклинальная концепция – вовсе и не эмпирическое обобщение. Попробуем сделать это по возможности кратко.

Итак, что в этой концепции несомненно, что в ней является знанием фактическим? Прежде всего громадные мощности осадков, преимущественно мелководных. Затем – интенсивная постседиментационная тектоника, вознесшая эти отложения на высоты 5-8 км над уровнем моря. Наконец, достаточно резкий контакт этой области с окружающими ее жесткими плитами. Итак, к несомненным фактам можно отнести лишь то, что мы квалифицировали как одно из великих геологических открытий, – делимость земной коры на две категории полярных по своему строению геоструктурных единиц. Именно этим, строго говоря, и ограничивается собственно эмпирическое обобщение.

А что же сама геосинклинальная концепция (учение – так больше нравится некоторым)? Что стоит за ней? Только допущения и ничем не аргументированные экстраполяции. Касается это и рассуждении классиков учения об интенсивном прогибании земной коры, компенсированном накоплением многокилометровых толщ осадков, и внезапной смены знака тектонических движений, после чего начинается воздымание территории, только что интенсивно прогибавшейся (инверсия, по Белоусову). И так далее…

Одним словом, наука, конечно, начинается тогда, когда ученые пытаются как-то истолковать новое явление природы. Но и заканчивается наука одновременно с признанием выбранной схемы единственно верной, с превращением теории в учение, а активного подвижного знания в догмат веры. Понятно, что Вернадский-естествоиспытатель, доверявший только фактам, не пожелал выдавать желаемое за действительное. В своем же прогнозе относительно будущего «геосинклинального учения»он ошибся только в сроках, да и то ненамного.

Новый взгляд на Землю (о нем мы будем говорить в следующей главе), повлекший за собой отказ от геосинклинального учения, пришел «со дна морского». Не раскрывая пока всех карт, два слова о смене геологической парадигмы сказать все же придется. Иначе будет совсем непонятно то резкое охлаждение (для некоторых – и полный разрыв), которое наметилось у геологов в отношении геосинклинальной концепции.

Что же изменилось в представлениях ученых о строении Земли? Выяснилось прежде всего, что континентальная и океаническая земная кора различаются не только по геофизическим характеристикам и мощности. Оказалось, что океаническая кора латерально подвижна, т. е. перемещается от срединно-океаничес-ких хребтов, где она зарождается, к глубоководным желобам, где она уходит в мантию. Вместе с океанической корой перемещаются, разумеется, и осадки, успевшие накопиться за время ее путешествия. Оказалось также, что земная кора разбита на плиты. В состав плит входят и целые континенты, которые путешествуют с ними по земному шару. Бывают при этом и аварии, когда две гигантские плиты сталкиваются. На научном языке этот процесс называется коллизией. Вот тогда-то и образуются между некогда самостоятельными плитами орогенные швы, которые принимались ранее за геосинклинали.

Иной процесс __ иная трактовка. Иная трактовка – иные термины. Вот почему ученые, принявшие новую тектоническую парадигму (тектонику литосферных плит), не видят никакой необходимости возврата к этапу, наукой уже пройденному.

Но – не все. Если в большинстве западно-европейских стран, а также в США, Канаде, Австралии геосинклинальную концепцию вспоминают только в курсах по истории науки, то у нас и в этом вопросе свое особое мнение. Мир нам не указ. Наши геологи либо не сдают прочно занятые геосинклинальные позиции (пока наука экономически инфантильна, таких, разумеется, большинство), либо пытаются доказать, что обе концепции вполне могут ужиться вместе (хотя решительно ничего общего между ними нет).

Вполне в духе привитой нам с детства идеологии такое, например, высказывание: «Возрождение мобилизма и появление гипотезы,,новой глобальной тектоники”, пользующейся большой популярностью за рубежом, стало серьезным испытанием для учения о геосинклиналях, ибо крайние сторонники „новой глобальной тектоники” предлагают сдать в архив многие из существующих представлений, в том числе и геосинклйнальную теорию. Большинство советских геологов, не разделяя такой позиции, в то же время считают необходимым пересмотр многих положений в учении о геосинклиналях, выдвигая новые принципы в понимании геосинклинального процесса». Написано это было в 1974 г., но и сейчас, не сомневаюсь, многие российские геологи подпишутся под этими словами.

Итак, не все советские геологи разделяли позиции своих западных коллег и, желая во что бы то ни стало сохранить status quo, выдвигали «новые принципы». Какие именно? – спрашивать не будем. Ответа все равно не услышим.

И все же любопытно, как пытаются обосновать мирное сосуществование двух концепций или, иначе, какой спасательный круг кидают геосинклинальному учению его сторонники? Это офиолитовые комплексы в складчатых поясах континентов. Академик Пейве вполне логично обосновал, что офиолиты могут служить индикаторами океанической коры геологического прошлого. Отсюда следовал весьма странный, надо сказать, вывод. Раз офиолиты – индикаторы океанической коры, а геосинклинали начинают свое развитие именно на коре океанического типа (так ли?), то появление тектоники литосферных плит ничем не может повредить старой доброй, всеми любимой геосинклинальной концепции. Надо только, используя давно проверенный прием, переодеть ее истины в новые терминологические одежды. Этим и занялись многие наши почтенные геологи.

В геологии, как в политике, чем больше трудностей, тем сильнее оптимизм; чем безнадежнее ситуация, тем тверже вера. Академик Виктор Ефимович Хаин, например, считал, что в учении о геосинклиналях в его «классическом» виде накопилось достаточно неясных и нерешенных вопросов. Поэтому крайне своевременны и остро необходимы любые попытки обновить это учение.

А, собственно, зачем? Может быть, не тратить время на зачистку тылов, а осваивать новые идеи? Обидно, конечно, что не наши. Но что делать. В запасе ведь есть утешительный тезис об интернациональном характере науки. Хотя до слез обидно, что наша научная несостоятельность зависит не от природной бездарности ученых людей, а от продолжавшегося несколько десятилетий социально-политического маскарада, костюмы которого тщательно скрывали научно-техническую отсталость. Время же на дворе такое, что новые факты в современной геологии добываются главным образом с помощью современной техники. А ее-то и нет.

Всем этим, вероятно, и можно объяснить то упорство, с которым наши ученые держатся за старый багаж. Готовы даже из мобилистской концепции вывести все основные постулаты геосинклинального учения, искренне, вероятно, думая, что «связь учения о геосинклиналях с фиксизмом вовсе не является обязательной и неизбежной», что вообще «судьбу учения о геосинклиналях не стоит связывать с судьбой той или иной тектонической парадигмы – оно пережило не одну из них, продолжая углубляться и совершенствоваться». С последней фразой В.Е. Хаина (это его мы только что процитировали) уж вовсе согласиться нельзя, поскольку за всю историю геотектоники она пережила пока лишь одну парадигму – фиксистскую. Сейчас геотектоника начала развиваться под идеи мобилистской парадигмы. И это отнюдь не очередная гипотеза, сопоставимая с контракционной или пульсационной.

Нет. Тектоника литосферных плит – это принципиально иной подход к анализу геологической истории, это, как справедливо выразился японский геофизик Сэия Уеда, – «новый взгляд на Землю».

Итак, геосинклинальная концепция и тектоника плит вполне могли бы ужиться в одной коммунальной квартире. Но только при одном условии: если бы учение о геосинклиналях было в чистом виде эмпирическим обобщением (в чем до сих пор искренне заблуждаются геологи), а тектоника плит – теорией геодинамического плана, истолковывающей механизм геологических процессов. Но дело в том, что объекты, принимавшиеся за геосинклинали, будучи проинтерпретированными с позиций современной геодинамики, оказываются совсем не теми, за какие себя выдавали.

Так что же, время этого великого геологического открытия подошло к концу? Нет, конечно. Просто наука ушла вперед. Однако ничего полезного, что было сделано в прошлом, она не забывает. Не забыла геология и открытие второй половины прошлого века о делимости земной коры континентов на две принципиально разные геоструктурные единицы – жесткие глыбы (платформы) и подвижные складчатые пояса. Только трактовку становления и развития этих поясов как следствия самобытного геосинклинального процесса современная наука считает устаревшей. Вот и все.