Аннотация: Эта короткая статья написана по горячим следам "ничтожной" с точки зрения автора статьи, лекции известного российского геолога Н. Короновского "Земля вчера, сегодня, завтра", прочитанной им на телеканале Культура в начале февраля 2011 года.
Баглий П.Н. Кризис геологии в связи с "Тектоникой Плит" и вопросы на будущее.
"Если в школе был дурак,
Поступай на Геофак"
Из современного молодежного фольклора.
Основой классической геологии является геологический разрез, особенно достоверный по пробуренным скважинам, и часто связанный с практической пользой геологии, по обнаружению и добыванию полезных ископаемых. Отсюда, и необходимость его интерпретации. Эти геологические разрезы бывают практически "простыми", только для тех, кто привык к этой "дилетантской" простоте в своем сознании и в интерпретациях, ну, скажем, типа современных" "плитонистов", "геодинамистов", с их "скучиванием", "разновеликими глыбами...брекчиями" (Зоненшайн о горах), "суттурами", "экзотическими террейнами", "спредингами", "самопожираниями" (Хаин, комментарии в [6]), "засасываниями" (Лобковский, Котельников [7]) и т.д.. Опыт интерпретации этих геологических разрезов прежде всего связан с петрографическими, и с сопутствующими им тектоническими исследованиями: как и почему меняется состав, условия залегания и т.д.. И весь геологический опыт свидетельствует о том что, несмотря на угловые несогласия и иные многочисленные инверсионные (разрушающие) геологические (собственно, тектонические, т.к. тектоника в узком смысле слова пошла от угловых несогласий) процессы, разрезы, все же, в конечном (стабильном) итоге, наращиваются вверх, наслаиваются все выше и выше верх по разрезу (как в стабильной "луковичной" модели классика геологии Вернера), и в этой конечной стабильной стратификации (полученной и получаемой нестабильным, тектоническим, в точном, узком смысле, определенном чуть выше, способом) можно согласовывать биостратиграфические шкалы и проводить иные корреляции, во все более молодых породах вверх по разрезу (именно на этом классическом "луковичном" стабильном варианте основаны все мои геологические гипотезы и работы [1-6], опубликованные здесь же). Это наслаивание вверх по разрезу происходит в виде нестабильных тектонических, (с инверсиями, охлаждениями и опусканиями, с последующими поднятиями и нагреваниями) многофазных магматических (застывающих на глубине, а потом поднятых при орогенических и иных колебательных процессах), вулканических (изливающихся на поверхности, а потом деформированных вниз или вверх), связанных с интрузивными, магматическими, метаморфических, синфазных, или постмагматических, инъекций всех этих типов пород, в конечном итоге! все выше по разрезу, и, наконец, наслаивающихся осадочных пород, как разрушенной подвижной самой верхней магматической кровли. Все магматические, вулканические, метаморфические инъекции (снизу) происходят в вышележащую, уже твердую раскристаллизованную геологическую "раму", и частично расплавляя и метаморфизуя ее, затем уже изливаются, наслаиваются поверх этой "рамы", как новый вышележащий слой, который, застывая, кристаллизуется в виде новой "рамы" (не обязательно глобальной). Для того, чтобы эта мысль была более понятна приведу более глобальный пример: с точки зрения петрологии (петрографии) и геохимии земная кора образована (выплавлена) из верхней мантии (с точки зрения изотопной геохимии, даже, возможно, "комплементарно"). В кровле границы Мохо (кровле верхней мантии) обнаружили почти везде так называемый перидотитовый "реститовый", "недифференцированный" слой, т.е. слой слабо, частично расплавленных ультраосновных (рудных) пород древнего возраста, и "ксенолиты" этих "реститов" (в том числе и рудные месторождения) часто встречаются в вышележащих уже коровых породах (чаще всего основного-ультраосновного состава), точно также, как акцессорные рудные минералы в основной полевошпатовой матрице ультраосновных и основных пород. Как это объяснить? Необходимо предположить, что некоторые активные преимущественно расплавленные породы "аномальной" верхней мантии "трансмагматически" внедрились и частично проплавили (в докембрии) более верхние твердые рудные слои верхней мантии, а затем излились поверх кровли верхней мантии, с рудными ксенолитами этих "реститов", с образованием уже собственно земной коры, как новой твердой, раскристаллизовашейся "рамы".
((В моих работах [1, 2] этот процесс образования земной докембрийско-позднепротерозойской протокоры, как "катазоны" (об этом фундаментальном понятии см. {там же]) происходит в интервале от докембрия до позднего протерозоя с внедрением многофазных расплавов анортозитов, и когерентных анортозитовым в определенной степени, метаморфических калиевых шпатов (как двух глобальных взаимосвязанных фаз), с "трансмагматическим" проплавлением и глобальным метаморфизмом залегающих в кровле верхней мантии рудных "геоатомов", см. схему "Идеальной Периодической Таблицы Элементов" в [1, Ведение в гипотезу, и 2], с образованием в процессе этого многофазного проплавления рудных "геоатомов", всей полигенетической гибридной (от взаимодействия анортозитов и калиевых шпатов с дифференцированной шпинелево - оксидной и сульфидной "матрицей" рудных "геоатомов") серии пород древней протокоры, от ультраосновных до кислых гранитов ((в процессах и нагревающихся "гомодромных" интрузий, и остывающих (по типу Боуэновской кристаллизации))
Если процесс наращивания земной коры и локально и глобально представляется вышеописанным путем, то, возможно, он характерен и для образования всей Земли, как твердого тела? Что следует из сейсмических данных, с выделением внутри мантии Земли многочисленных твердых границ (до "внешнего ядра" Земли), оболочечной формы, или более дробных, с изменением плотностных характеристик твердых пород. В таком случае, быть может, внутри мантии Земли чередуются "реститоподобные" "устойчивые" недифференцированные твердые слои и разделяющие их более подвижные, многофазные, дифференцированные, легкоплавкие (типа легкоплавких калиевых шпатов), в определенной степени, частично, локально "астеносферные"?
((Моя версия магматического процесса формирующего эту магматическую (интрузивную) мантийную расслоенность, с образованием все более высоких твердых "рам" в мантии Земли (по аналогии с образованием земной коры) в [1, 2])).
Но кроме интрузивного (магматического, вулканического, метаморфического) процесса (кстати, в этом процессе могут быть и "астенолиты", как квазитвердые, почти линейные, упругие "адиабатические" деформации, и локальные квазижидкие конвекции, как нелинейные, неадиабатические интрузивные деформации), в мантийных недрах Земли установлено, и прямыми и косвенными данными, существование "ювенильных" гидротерм и газовых эманаций, насыщенных "флюидными" (легкими) элементами, а также несущими и все остальные элементы периодической таблицы в разных концентрациях.. И часть этих внутримантийных гидротермальных или газовых эманаций (иногда в очень больших объемах) проникает в земную кору, например в виде гидротермальных рудных или газовых месторождений. Как соотносится эта флиидно-гидротермально-газовая , с возможными локальными конвективными "струями", активность (преимущественно более слабая в энергетическом смысле, чем интрузивная) с интрузивной твердой, стратифицированной (сейсмическими методами) внутримантийной "рамой"? ((внутри твердой, интрузивной, многослойной внутримантийной "рамы", являющейся препятствием для любой глобальной (в том числе и двухъярусной) конвекции [7] от подошвы "ядра" Земли до земной коры (т.к. многослойность, неоднородность нарушает возможность "транзитивности", "трансляции" конвективных и каких либо иных промежуточных "плюмовых" свойств)). Эта гидротермально-газовая, флюидная активность, вероятно, носит вторичный, относительно пассивный характер, подстраиваясь под жесткую твердую многослойную, неоднородную интрузивную "раму" внутри мантии Земли.
(Моя версия ответа на этот вопрос в [1]).
В связи с этим же вопросом, важен, как мне кажется, вопрос о том, как эта "ювенильная" гидротермально-газовая флюидная внутримантийная активность влияет на давление и температуру внутри земных недр?Ведь, например, по данным исследования изотопов гелия - 3 в мантии Земли, "Земля никогда не была в расплавленном состоянии" (подробности в [5]), кроме того, и в коре и в верхней мантии присутствуют породы и минералы как высокобарические и высокотемпературные, так и низкобарические и низкотемпературные.
Если мантия Земли, как предполагают сторонники метеоритного происхождения Земли (о метеоритных гипотезах в [4]), или некоторые геологи (на основании состава некоторых глубинных ксенолитов, типа Ca, Mg, Fe - силикатов), состоит из тех же, что и кора силикатов, но только с меньшим разнообразием, и более устойчивым к высоким давлениям, то откуда, в таком случае, инициируются в земную кору (из мантии), в разных, в том числе, в больших количествах, все рудные, редкоземельные и нерудные элементы всей периодической таблицы, в самых разнообразных, часто, несиликатных и иных формах и сочетаниях? Первичный источник которых, по крайней мере, большинства рудных элементов, по твердому убеждению рудных геологов, в мантии (в "мантийных резервуарах", а не в земной коре)
((с точки зрения Ферсмана "кислое" силикатное поле характерно для земной коры, а "сульфидное поле" более характерно для железистых минералов мантии (ссылки из [1]). С моей точки зрения, часть верхнемантийных рудных "геоатомов" (из группы железистых десяти) проявляют более сильные оксидные свойства, а часть - сульфидные. Но, главное, с моей точки зрения [1], что элементы Si, Al, Mg - это типичные элементы земной коры, накапливающиеся в "оксисферной" (по Гольдшмидту) земной коре в виде центральных катионов в алюмосиликатной породообразующей (коровой) матрице [там же]. Откуда берутся все элементы периодической таблицы в мантии - моя версия [там же])).
Поскольку в любых конвективных схемах (как я писал в свое время Н. Короновскому) должны быть законы сохранения (на что обратил внимание, в частности, и Гончаров), (т.е. корреляции между "спрединговыми" и "субдукционными" зонами!), то может ли существовать конвекция (какого угодно типа) между Срединно-Океаническими хребтами и "активными" континентальными "субдукционными" окраинами, если никакой значимой корреляции (с выполнением законов сохранения) между этими структурами не наблюдается?
((Ни по стратификации в глобальном геологическом разрезе Земли: по гравитационным данным со спутников следует, что Срединно-Океанические хребты (за исключением одного из Тихоокеанских сегментов) являются структурами поверхностными, не картируемыми гравитационными аномалиями в мантию, в отличие от "активных" континентальных окраин, картируемых мантийными гравитационными и сейсмофокальными аномалиями.[там же].
Ни по энергии землетрясений: т.к. примерно 80% землетрясений происходит в "активных" континентальных окраинах и менее 5% - в Срединно-Океанических хребтах (подробности [там же]).
Ни по петрографии: т.к. нет никакой дополнительности и взаимных переходов между толеитовыми базальтами (с ультраосновной подошвой, чаще всего как мантийный корень) Срединно-Океанических хребтов, и пестрыми и дифференцированными (от ультраосновных до сверхкислых) сериями пород "активных" континентальных окраин.
Ни по геоморфологии: т.к. Срединно-Океанические хребты гораздо ниже геоморфологически (как рифтовые, с "антидромным" вулканизмом, картирующие "антиспрединговое" (с точки зрения "Тектоники Плит") проседания земной коры в океанах) по отношению к приподнятым, с "гомодромным" орогенным! (классические работы Белоусова по этой орогенной теме островных дуг [там же]) "спрединговым" (если пользоваться терминологией "Тектоники Плит") вулканизмом (т.е. восходящим, а не нисходящим, предположительно, "субдукционным"!) "активных" континентальных окраин ((кстати, эти восходящие (вместе с более глубинными неустойчивыми компенсационными нисходящими, но, с моей точки зрения, и с точек зрения многих других, не "субдукционными") орогенные потоки картируются и по сейсмофокальным землетрясениям (Балакина и др. [там же])). Если бы была хоть какая - то корреляция по составу пород, землетрясениям, геофизическим данным, то в этом случае, исходя из более низкого геоморфологического "антиспредингового" положения Срединно-Океанических хребтов, картирующих в океанах области "отрицательного геостатического давления" и конформным отрицательным гравитационным аномалиям в океанах [8], и более высокого геоморфологического "спредингового" положения орогенных "активных" континентальных окраин, можно было бы предполагать обратную по отношению к "Тектонике Плит" конвекцию: восходящий поток от "активных" континентальных окраин к Срединно-Океаническим хребтам, т.е. "направление от молодых складчатых поясов к расположенным между ними частям океанов и континентов, противоположное тому, которое соответствует кинематике литосферных плит" (П. Н. Кропоткин [8]). Но поскольку никаких значимых корреляций между "активными" континентальными окраинами и Срединно-Океаническими хребтами (исходя из вышеизложенного текста) не существует, то и этот обратный конвективный вариант нереален.
Ни по "транзитивности" ("трансляции") конвективных свойств между Срединно-Океаническими хребтами и "активными" континентальными окраинами: в одной из статей, по поводу неоднородностей в океанах [9] Ю.М. Пущаровский и А.А. Пейве пишут, что "схема конвекции, принимаемая в тектонике литосферных плит...уже очевидно входит в противоречие с данными о вещественных мантийных неоднородностях (см. текст выше о мантийной многослойной твердой стратификации Земли сейсмическими методами, являющейся препятствием для глобальных конвективных моделей), выявляемых все более определенно и притом для различных глубинных уровней". Кстати, о дезинформации по поводу, якобы, подтверждения движения плит, со спутников, см. [1, Введение в гипотезу])).
Одним из главных вопросов глобальной геологии всегда был вопрос о происхождении и эволюции континентов и океанов. Этот же вопрос интересовал и Вегенера. Поэтому постоянные ссылки "плитонистов" на Вегенера, как на своего предшественника не вполне обоснованы. Они отбросили вопрос о континентах и океанах, заменив его вопросом о движениях "бесструктурных плит" (Белоусов). Хотя, конечно, рассматривая континенты как плавающие по симатическому подножию "айсберги" Вегенер предвосхищает идеи конвекции. Но, кроме этого, Вегенера интересовал вопрос, как континенты сходятся, образуя Пангею, и как расходятся. Неким, весьма туманным образом, эти же идеи появились в "Тектонике Плит" и "геодинамике" в виде так называемого цикла Вильсона. Но, образно говоря, "коммутативный" цикл Вильсона противоречит "некоммутативной" "Тектонике Плит", в которой невозможно обращение конвекции с заменой одних и тех же зон спрединга на субдукцию и обратно. Это хорошо понимают те "конвекционисты" для которых идея конвекции является основной моделью [7], и они готовы на многое (в ущерб "Тектоники Плит"), лишь бы сохранить эту идею глобальной конвекции, например, отказаться от роли Срединно-Океанических хребтов, т.к. ""они имеют подчиненное значение...слабо "расталкивая" плиты"" [там же], и постулируя ""определяющую роль "субдукционных сил засасывания" в общем балансе движущихся сил тектоники плит... как зон "стока" мантийного вещества. А чтобы как то выполнялись законы сохранения (в глобальной мантийной конвекции), они постулируют, где - то, как - то, накопление "легкой" фракции на границе ("растущего" "железного") "ядра" Земли, и возникновение из этой "легкой" фракции восходящих конвективных потоков, уравновешивающих "засасывание", и все эти "сказки", почему - то, называются модельными, компъютерными и т.д. И где же в этих двухъярусных конвективных "моделях" учет многослойной! твердой! неоднородной!структуры мантии? ((о чем было сказано выше, и которая ставит "крест" на всех конвективных (и плюмовых) глобальных мантийных моделях, см.. высказывания Ю. М..Пущаровского и А.А. Пейве, по этому поводу, приведенные выше, в связи с "транзитивными" конвективными свойствами)). Уточню контраргументы к "конвекционистам" - может ли интрузивнаяЗемли, которая "звенит (от землетрясений - мой ком.) подобно колоколу" (Б. Болт[10]), быть одновременно твердой, расслоенной, неоднородной (по данным сейсмологии и частично, петрологии), и в то же время быть достаточно магматически однородной квазижидкой конвективной (как хотелось бы "конвекционистам")?. И то и другое одновременно невозможно. Поскольку, с точки зрения "конвекционистов", ""цикл Вильсона никак не вписывается в стандартную тектонику плит, то приходится здесь допускать, что в истории Панталассы наряду с "дивергентными" режимами литосферных плит (характеризующимися преимущественно движением плит от центральных областей тихоокеанского полушария к периферийному субдукционнному кольцевому поясу), существовали "конвергентно-дивергентные" режимы, при которых часть плит осуществляла возвратное движение к центральным областям океана, с возникновением здесь внутренних зон субдукции и островных дуг (ну пока, конечно, не обнаруженных , но если надо, то "найдут" - мой ком.) Это вывод является принципиально новым для тектоники плит, и позволяет совершенно по иному взглянуть на проблему происхождения океанических террейнов островодужного типа, совершающих крупномасштабные перемещения из южных широт Тихого океана в северные"" (ну вот, почти "нашли" - мой ком.). Неужели этот уровень "геодинамической" аргументации, с, якобы, существующими в мантии Земли магматическими конвекциями, плюмами, или мифическими "террейнами", или ""вязкое сцепление" с нижнемантийным веществом континентального полушария будет инициировать течение против часовой стрелки в нижней мантии... а нижний мантийный поток (в твердой мантии Земли? -мой ком.) за счет вязкого взаимодействия с веществом верхней мантии приведет к вынужденной конвекции в ней по часовой стрелке"[7], типа того, что куда надо, туда и "модельно" "закрутим" - это геология? И традиционные "плитонисты", и более современные "физико-математические" "конвекционисты" единодушны в том, что "Тектоника Плит" "работает" только в фанерозое. А что делать всей остальной нефанерозойской геологии, язык и методы которой противоречат "Тектонике Плит"? И с которой связана длительная геологическая история и большинство полезных ископаемых. Но если "Тектоника Плит" неверна! (как было аргументировано выше), то можно ли построить более релевантную геологическую модель, объясняющую специфику позднепротерозойско-позднемеловойкоровой "мезозоны" (о "мезозоне" в [1, 2]), с ее "собственно геосинклинальным комплексом" (Паталаха), тектонической субгоризонтальной расслоенностью ( в том числе и по кровле Мохо, как "тектонических срывов" - А.В.Пейве), глобальным "тангенциальным диастрофизмом" (Тетяев), с "пакетами шарьяжных пластин", с фазами тектоно-магматических складчатостей, с субгоризонтальной шарьяжной конвергенцией (в виде континентальной Пангеи) и дивергенцией атлантических континентальных окраин?
(моя версия в [1, 2, 3]).
Л И Т Е Р А Т У Р А.
1.Баглий П.Н. Новая метагеология на основе классической геологии или "Геоатомная" гипотеза Земли, планет, "антигеоатомных" спутников и ее "геономические" следствия, samlib.ru: Журнал "Самиздат",2009 г.
2.Баглий П.Н. Упрощение ""Геоатомной" гипотезы Земли"": континентально-океанические "геоатомы" и Бермудский "треугольник", samlib.ru: Журнал "Самиздат",2010 г
3.Баглий П.Н. "Геоатомная" эволюция Земли: некоторые общие представления и краткое сопоставление с гипотезами "Тектоники Плит" и "Расширяющейся и пульсирующей Земли", samlib.ru:Журнал "Самиздат", 2010 г.
4.П.Н. Баглий Космическая распространенность элементов по А.А. Ярошевскому и др. геохимикам, samlib.ru: Журнал "Самиздат", 2010 г.
5.Баглий П.Н. О квантовом ядре Земли [1] в связи с солнечным гелием в мантийных недрах, samlib.ru: Журнал "Самиздат", 2010 г.
6.Баглий П.Н. "Глобальная система геоблоков" [1] континентов с точки зрения ""Геоатомной" гипотезы Земли"" [2, 3, 4, 5], samlib.ru: Журнал "Самиздат", 2010 г.
7.Лобковский Л.И. Котельников В.Д. Двухъярусная термическая конвекция мантии и ее гидродинамические следствия, Интернет.
8.П.Н. Кропоткин Новая геодинамическая модель образования стуктур в земногй коре, в сб. Проблемы движений и структурообразования в коре и верхней мантии, М, Наука,1985г
9.Ю.М. Пущаровский А.А. Пейве Базальты океанов и проблема гетерогенности мантии (общий обзор), в сб. Твердая кора океанов (Проект "Литос"), М, Наука, 1987 г.