Теория изостазии земной коры и гипотеза перманентности - гипотезы о древнем облике Земли

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

Из многих опровержений контракционной гипотезы следует остановиться еще на одном, имеющем особое значение. Геофизики, в основном путем измерений силы тяжести, пришли к выводу, что земная кора в равновесном состоянии плавает на несколько более тяжелом, вязком основании. Это состояние называется изостазией.

Изостазия — не что иное, как взаимное уравновешивание по закону Архимеда, причем вес погруженного тела равен весу вытесненной жидкости. Но употребление специального слова для этого состояния земной коры целесообразно потому, что жидкость, в которую погружается земная кора, обладает, вероятно, очень большой, с трудом представляемой вязкостью. Поэтому колебания в состоянии равновесия исключаются и стремление к положению равновесия после нарушения последнего является процессом, происходящим исключительно медленно и требующим для своего завершения многих тысячелетий. В лаборатории эту «жидкость», вероятно, вряд ли отличили бы от твердого тела. Следует, однако, напомнить, что даже у стали, которую мы, естественно, считаем твердым телом, перед самым разрывом появляются типичные явления текучести.

Примером нарушения изостазии земной коры является ее нагрузка за счет шапки материкового льда. В результате этого под тяжестью льда происходит медленная деформация — опускание земной коры, приводящее к положению равновесия, соответствующему новой нагрузке. После стаивания материкового льда постепенно снова достигается прежнее положение равновесия, причем береговые линии, сформировавшиеся в процессе опускания, также поднимаются вверх. «Карты изобаз» де Геера [23], построенные по береговым линиям для последнего оледенения Скандинавии, указывают на понижение центральной части полуострова по меньшей мере на 250 м, которое постепенно уменьшается к периферии.

Для максимального из четвертичных оледенений можно предполо- "жить еще более высокие значения. На 3 воспроизведена карта этого послеледникового подъема Фенноскандии по Хёгбому (из Борна [43]). Такое же явление де Геер доказал и для североамериканской области оледенения. Рудзки [15] показал, что, основываясь на теории изостазии, можно вычислить вероятную толщину внутриматерикового слоя льда, а именно 930 м для Скандинавии и 1670 м для Северной Америки, где опускание достигало 500 м. Вследствие вязкости магмы, подстилающей материки, эти выравнивающие движения, естественно, сильно запаздывают. Береговые линии сформировались большей частью только после стаивания льда, но до поднятия суши; в настоящее время, как показывает нивелировка, Скандинавия поднимается примерно на 1 м в столетие.

Даже накопление осадочных отложений, как это, пожалуй, первым отметил Осмонд Фишер, приводит к оседанию глыбы. Каждая аккумуляция осадков сверху приводит к несколько меньшему по сравнению с их мощностью погружению глыбы земной коры. Поэтому вновь образующаяся поверхность располагается почти на старом уровне. Таким образом могут накапливаться отложения многокилометровой мощности, все слои которых сформировались в мелководье.

Позже мы еще подробнее остановимся на теории изостазии. Здесь следует отметить, что геофизические наблюдения подтверждают эту теорию и в настоящее время она является неотъемлемой частью основ геофизики, а в ее принципиальной правильности больше нельзя сомневаться.

Совершенно очевидно, что этот результат противоречит представлениям теории сжатия и с большим трудом может быть с нею связан. Невозможно, в частности, представить, что континентальная глыба величиной с предполагаемый промежуточный материк способна без нагрузки погрузиться на дно глубокого моря или что может происходить обратный процесс. Изостатическая гипотеза находится, следовательно, в противоречии не только с теорией сжатия, но в особенности с гипотезой погрузившихся континентальных мостов, которая была предложена на основании данных о распространении организмов.

Выше мы преднамеренно несколько подробнее рассмотрели возражения против контракционной гипотезы, ибо в одной части приводимых здесь рассуждений коренится другая теория, в настоящее время распространенная, особенно среди американских геологов, которую называют теорией перманентности (постоянства материков и океанов). Виллис [27] сформулировал ее следующим образом: «Большие океанические впадины являются постоянной характерной особенностью земной поверхности; они располагаются со времени своего первого заполнения водой неизменно на одном и том же месте, лишь небольшие изменения претерпевают их очертания». Действительно, на основании мелководного происхождения морских отложений нынешних материков мы уже пришли к выводу, что континентальные глыбы как таковые были постоянными в истории Земли.

Теория изостазии доказывает, что дно современных океанов нельзя рассматривать как погрузившиеся континенты. Это расширяет рамки понимания вышеупомянутых выводов, основанных на распространении морских отложений, настолько, что позволяет говорить об общем постоянстве дна глубоких морей и континентальных глыб. Поскольку авторы теории перманентности принимали как само собой разумеющееся допущение, что положение континентальных глыб относительно друг друга не изменилось, гипотеза перманентности, сформулированная Виллисом, оказывается логическим выводом из геофизического опыта, но при этом не принимается во внимание гипотеза о бывших материковых связях, выведенная из распространения организмов. Таким образом, мы сталкиваемся со странным обстоятельством, когда одновременно существуют две совершенно противоположные гипотезы о древнем облике пашей Земли, а именно: в Европе распространена гипотеза о существовавших в геологическом прошлом континентальных материковых мостах, а в Америке почти всеми принимается гипотеза перманентности океанических бассейнов и континентальных глыб.

Не случайно гипотеза перманентности как раз в Америке имеет наибольшее число последователей: геология развилась здесь позднее и поэтому одновременно с геофизикой. Это привело к более быстрому и полному, чем в Европе, восприятию достижений новой смежной науки. Американская наука не поддалась искушению положить в свою основу кон- тракционную гипотезу, противоречащую геофизике. Иначе дело обстояло в Европе, где геология уже имела длительный период развития, до того как геофизика «выдала» свои первые результаты; здесь геология без посредства геофизики уже создала общую картину развития Земли в виде контракционной гипотезы. Вполне понятно, что многим европейским исследователям трудно полностью освободиться от этой традиции и они относятся к результатам геофизики с плохо скрываемым недоверием.

Что же, однако, является истиной? Земля в определенные временные периоды могла иметь только один облик. Существовали ли тогда континентальные мосты или материки были, как и ныне, разделены широкими бассейнами глубокого моря? Невозможно отклонить предположение о старых материковых связях, если мы не хотим полностью отказаться от понимания развития жизни на Земле. Но невозможно также уклониться и от причин, по которым представители гипотезы перманентности отвергают существование погрузившихся промежуточных материков. Очевидно, остается только одна возможность — считающиеся бесспорными предпосылки содержат скрытую ошибку.

К содержанию книги: О теории дрейфа континентов

Последние добавления:

ГЕОЛОГ АЛЕКСАНДР ФЕРСМАН ИСТОРИЯ АТОМОВ ГЕОХИМИЯ ВОДЫ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОШЛОЕ ПОДМОСКОВЬЯ КАЛЕДОНСКАЯ СКЛАДЧАТОСТЬ

Вегенер. Происхождение континентов и океанов

Теория изостазии земной коры и гипотеза перманентности - гипотезы о древнем облике Земли