Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
На этом же этапе завершилось становление современной фауны и флоры. Мезозойская эра была еще эрой пресмыкающихся; млекопитающие получили преобладание в кайнозое, а в позднем плиоцене появился человек. В конце раннего мела появились покрытосемянные растения и суша приобрела травяной покров. В конце неогена и в антропогене высокие широты обоих полушарий были охвачены мощным материковым оледенением, реликтами которого являются ледниковые шапки Антарктиды и Гренландии. Это было третье крупное оледенение в фанерозое: первое имело место в позднем ордовике, второе в конце карбона ¦— начале перми; оба они были приурочены к Гондване.
ГЛАВА 19
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ
1. СМЕНА ТЕКТОНИЧЕСКИХ ГИПОТЕЗ В ИСТОРИИ ГЕОЛОГИИ
Как указывалось в главе 14, движения земной коры обратили на себя внимание еще в античное время. И тогда же возник вопрос: а что лежит в их основе, как и в основе вулканической деятельности? Мнения по этому вопросу разделились уже в Древ-
ней Греции: одни ученые видели причину изменений лика Земли исключительно в деятельности воды: размывающая работа рек, уход воды втюдземные карстовые пустоты с обрушением их сводов, колебания уровня морей и океанов; другие — в деятельности подземного огня. Первое направление получило название нептунизма (Нептун в греческой мифологии — бог моря), второе — плутонизма (Плутон—бог подземного огня). Последним крупным нептунистом был один из основоположников научной геологии — немецкий ученый А. Г. Вернер, а полное крушение нептунизма произошло в первой четверти XIX в. Уже во второй половине XVIII в. возникла первая гипотеза, предложившая научное объяснение движений и деформаций земной коры и магматизма,— гипотеза поднятий, у истоков которой стояли М. В. Ломоносов и шотландец Дж. Хаттон; именно эта гипотеза и сокрушила нептунизм. Сторонники данной гипотезы ведущую роль отводили вертикальным движениям земной коры, в особенности поднятиям (откуда ее название); они считали, что поднятия вызываются подъемом из глубин Земли расплавленной магмы, которая местами изливается на поверхность. Складчатые дислокации представляют вторичное явление и вызываются раздвигающим действием поднимающейся магмы и оползанием слоев со склонов поднятий.
Между тем развитие геологического картирования в первую половину XIX в., особенно изучение каменноугольных бассейнов, показало значительную сложность складчато-надвиговых дислокаций, часто наблюдаемых вдали от каких-либо магматических внедрений. Складки гораздо естественнее было объяснить боковым сжатием слоев. К тому же оказалось, что в центральных частях многих складчатых сооружений магматические породы, в частности граниты, не моложе, а древнее дислоцированных слоев и, следовательно, не могут служить причиной их деформаций. Все это определило недолговечность торжества гипотезы поднятий и ее смену начиная с 30-х годов XIX в. новой, контракционной гипотезой.
Гипотеза контракции, предложенная французским геологом Л. Эли де Бомоном, исходила из первоначально полностью расплавленного, огненно-жидкого состояния нашей планеты. В этом смысле она представляла логическое продолжение космогонической гипотезы Канта — Лапласа, пользовавшейся всеобщим признанием вплоть до конца XIX в. Постепенное охлаждение земного шара, идущее сверху, приводит к образованию твердой земной коры, которой в дальнейшем приходится приспосабливаться к уменьшающемуся, вследствие дальнейшего охлаждения, объему ядра. При этом кора должна коробиться, сминаться; отсюда и образование складок и складчатых сооружений. Вначале контрак-ционной гипотезой было трудно объяснить, почему такое смятие происходит не повсеместно, а в определенных зонах, но появившееся в середине века учение о геосинклиналях облегчило ответ на этот вопрос: выполненные пластичными осадками геосинклинали- и образуют такие зоны. Контракционная гипотеза занимала
монопольное положение в геологии вплоть до начала XX в. На ее основе успешно развивался тектонический раздел динамической геологии и был создан первый синтез строения земной коры — «Лик Земли» австрийского ученого Э. Зюсса.
Однако в начале нынешнего столетия стали известны факты, подорвавшие монополию «онтракционной гипотезы. Астрономы отказались от гипотезы Канта — Лапласа, заменив ее представлениями, согласно которым наша Земля образовалась в холодном виде и никогда не была целиком расплавленной. Физики открыли явление радиоактивности; было обнаружено, что земная кора содержит ощутимое количество естественно-радиоактивных элементов, распад которых сопровождается значительным тепловыделением. Первые же подсчеты масштабов выделения радиогенного тепла, основанные, правда, на неправильной экстраполяции содержания радиоактивных элементов в континентальной коре на всю кору и мантию, показали, что этого тепла достаточно, чтобы не только предотвратить остывание Земли (если она когда-то была расплавленной), но и снова ее разогреть хотя бы до частичного плавления. И наконец, геологи открыли явление крупных шарьяжей в складчатых системах; если их объяснить сжатием земной коры, оно потребует слишком значительного сокращения объема Земли за короткое время. Эти и другие трудности определили разочарование 'большинства исследователей в контракцион-ной гипотезе и необходимость поисков других объяснений глобального тектогенеза. Поиски эти шли разными путями, и были выдвинуты резко отличные друг от друга гипотезы.