- •Литология и геохимия океанической коры
- •1) Геохимическая информация исключает конвекцию мантии (последняя под континентами и под океанами оставалась неподвижной в течение миллиардов лет);
- •2) Обогащение базальтов литофильными элементами свидетельствует, что под базальтовым покровом в океанах находится гранито-гнейсовая кора.
- •Мелководные отложения в глубоководном океане
- •Существует ли спрединг?
- •Существует ли субдукция?
- •Почему невозможна конвекция в мантии Земли
- •О перенесении плитотектонических построений с океанов на континенты
- •Можно ли, найдя офиолиты, утверждать, что здесь был океан?
- •Заключение
Можно ли, найдя офиолиты, утверждать, что здесь был океан?
Остановимся на аргументе, получившем в последние три десятилетия широкое использование - выделение на континентах океанической коры и былых океанов на том основании, что встречены офиолиты. Идея эта идет от Хесса, предположившего серпентинитовый состав третьего слоя коры океанов [58]. В 1969 году с аналогичными взглядами выступил А.В. Пейве [36], повторив представление Хесса о сходстве офиолитов на континентах с разрезом океанической коры и сделав вывод: там на континентах, где обнаружены офиолиты, ранее существовали океаны с корой океанического типа. Пейве и его последователи «океаническую кору» стали находить в пределах всех складчатых поясов и даже на древних платформах, где обнаруживали ультраосновные породы и базальты. Но правила логики позволяют сделать и противоположное заключение - сходство офиолитов показывает, что ранее на месте океанов существовали континенты. Оба вывода формально равновероятны. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо найти признаки, свидетельствующие об океанической или континентальной природе офиолитов. Пейве назвал только один дополнительный аргумент: присутствие радиолярий в некоторых офиолитовых разрезах на континентах. Но в океанах (в отличие от континентов) радиоляревые осадки не связаны с базальтами и иными основными и ультраосновными породами, и этот аргумент «не работает». Фактов же, свидетельствующих, что на месте океанов были континенты, предостаточно: на океаническом дне обнаружены гранито-гнейсы. Бурением установлены мелководные и даже субэральные отложения, образовавшиеся в континентальных условиях, и т. п.
Логическая ошибка, допущенная Пейве и его последователями, породила огромное количество публикаций, где «доказывается» существование былых океанов лишь на том основании, что где-то в складчатой области обнаружены офиолиты. Это особенно характерно для Геологического института РАН, где Пейве был директором. Ниже показано, что офиолиты - неотъемлемая часть пород, слагающих глубокие горизонты континентальной коры, и отождествлять их с океанической корой ошибочно. Обсуждаемой проблеме посвящена книга Б.А. Блюмана [10], на которую я и опираюсь, а также на публикации [4; 13; 24; 25; 30; 32; 33; 45; 48; 50; 53; 54; 56; 59] и ряд своих работ [39; 40]. Первоначально Г. Штейнманн объединял под термином офиолиты связанные «родственными взаимоотношениями» серпентиниты, диабазы и кремнистые породы. Позже Р. Колманом, А.Л. Книппером, Ю.А. Косыгиным, Г.М. Власовым, Ю.Ф. Малышевым, Д.Ф. Семеновым и многими другими было показано, что серпенитинизированные ультраба-зиты (дуниты, гарцбургиты, верлиты) в большинстве случаев пространственно не связаны с кремнистыми породами, базальтами, а часто и с габроидами, а если же встречаются вместе, то разделены несогласием и различаются по возрасту. Поскольку габброиды и базальты всеми признаются как породы, присущие континентальной коре, остановимся лишь на серпентинитах, находки которых служат у мобилистов главным аргументом, «доказывающим» существование на континентах «океана» с «океаническим» типом коры.
Серпентиниты широко распространены на континентах как в пределах древних платформ, так и в геосинклинально-складчатых поясах. В большинстве случаев они тяготеют: а) к глубинным разломам; б) к зонам контрастного сочленения интенсивно опускавшегося прогиба и растущего антиклинория. До середины шестидесятых годов выходы серпентинитов рассматривались как протрузии, выведенные из глубины на поверхность в «твердом» состоянии, поскольку ряд признаков свидетельствовал против их магматического генезиса. В нашей стране наиболее широко серпентинитовые массивы известны на Урале, и на его материале С.В. Москалевой была разработана концепция существования в низах земной коры Восточно-Европейской платформы мощного серпентинитого слоя, подстилающего архейские гранито-гнейсы [30]. Москалева обратила внимание на то, что в отложениях позднего докембрия и ордовика в окружении Кемпирсайского серпентинитового массива присутствует галька серпентинитов, количество которой увеличивается с приближением к массиву. Следовательно, выдвижение серпентинитового блока коры произошло еще в докембрии. Один этот факт аннулирует десятки книг и сотни статей, «доказывающих» существование на Урале среднепалеозойского «океана».
Москалева показала, что серпентинизированные дунит-гарцбургиты согласно перекрываются гнейсо-плагиогранитной толщей докембрия: «... в северной части массива, где обнажена непрерывная серия гипер-базит-диаллагит-габбро-плагиогранит, вскрыты нормальные соотношения гипербазитов с вышележащей плагиогранитной толщей докембрия. В южной же части массива гнейсо-плагиогранитовая толща, содержащая реликты габбро и горнблендита, лежит непосредственно на дунит-гарцбургитах без промежуточного диаллагит-габбрового слоя» [30, с. 60].
Концепция С.В. Москалевой о серпентинитовом составе нижней коры древних платформ подтверждается геофизическими исследованиями платформенной коры [40]. Под гранито-гнейсовым слоем на глубинах 8 - 15 км сейсмическое зондирование почти повсеместно обнаружило снижение скорости (волновод), объяснить которое можно лишь допустив резкое разуплотнение пород, вызванное высокой степенью их гидратации. В низах платформенной коры фиксируется высокая электрическая проводимость, что объясняется появлением там водных растворов в связи с частичной дегидратацией серпентинитов. Там же устанавливается десятикратный рост намагниченности пород, вызванный появлением магнетита (характерного минерала серпентинитов). Для генерации теплового потока на платформах достаточно радиоактивных элементов, содержащихся в 6 - 7 км слое гранито-гнейсов. Ниже них в коре древней платформы залегают серпентиниты. В некоторых местах, например в регионе Урала, толщина архейских гранито-гнейсов, лежащих на серпентинитах, по данным сейсмических зондирований, всего 3 — 5 км. Этим и обусловлено широкое их там проникновение к поверхности.
Причиной подъема пластичных серпентинитов на поверхность является их выжимание, вызванное формирующимися с ними рядом прогибами. В работе Блюмана этот механизм подробно рассмотрен [9]. Разница в наших с ним взглядах лишь в том, где находились серпентиниты до их подъема. Б.А. Блюман полагает, что они поднялись из мантии. Я же считаю, что они поднялись из нижней коры.
Формирование всех отрицательных структур на планете (океанов, платформенных синеклиз, геосинклинальных прогибов, грабенов) я объясняю одной причиной - дегидратацией серпентинитов в низах континентальной коры, вызванной подъемом температуры. Вследствие этого граница М смещается вверх, кора утоняется, а возникший «горб» в мантии изостатически опускается, что приводит к образованию впадины на поверхности. Но опускание в мантию утяжеленного «горба» вызывает компенсационное поднятие по обрамлению формирующегося прогиба. Этот процесс и приводит к «выжиманию» наиболее пластичных серпентинитов. Примером служит «вздернутый» Войкар-Сыньинский массив на Полярном Урале. Там можно видеть контакт двух основных слоев континентальной коры - архейских гранито-гнейсов, подстилающихся серпентинизированными ультрабазитами.
Серпентинизированные ультрабазиты - это неотъемлемая часть материала континентальной коры и их протрузии ни коим образом не свидетельствуют о принадлежности к былым «океанам», Тем более, что возраст серпентинитов всегда докембрийский, часто раннедокембрийский. Все они в той или иной степени были деплетированы в начале земной истории в процессе выплавления из них земной коры.
Идея Хесса, поддержанная Пейве, была правильной «с точностью до наоборот». Серпентиниты в океанах в приразломных зонах оказались потому, что раньше там была континентальная кора, сложенная в нижней ее части серпентинитами. В процессе ее разрушения (океаниза-ции) часть континентальных серпентинитов в разломных зонах в виде протрузии проникала вверх и сохранилась в коре океанов.
Тектоника плит началась с того, что Хесс предположил, что подошва коры океанов (граница М) - это изотерма, разделяющая свежие гипербазиты внизу и гидратированные выше нее. Для океанической коры это заключение ошибочно. Но для коры континентов оно вполне приемлемо. На древних платформах граница Мохо как раз и является изотермой (~ 500°), разделяющей свежие и гидратированные ультрабазиты.
По петрографическому и химическому составу гипербазиты континентов и океанов чрезвычайно разнообразны (дуниты, гарцбургиты, лерцолиты, верлиты, ортопироксениты, вебстериты и др.). Их возраст варьирует от раннеархейского до кайнозойского. В большинстве своем это переслаивающиеся толщи, прошедшие длительную метаморфическую историю. Но встречаются и комулятивные тела, образовавшиеся вследствие кристаллизации расплава. Для континентальной коры с многомиллиардной историей такое разнообразие вполне закономерно. Но оно не объяснимо с позиций плейтектоники - если серпентиниты образуются единственным путем из конвектирующей мантии в срединных хребтах, то их состав должен был быть в пределах всех океанов одинаковым, а если вообразить, что спредииговые океаны были и на материках, то он и там должен был быть одинаковым.
Петрология и геохимия земных ультрабазитов изучена уже достаточно, чтобы отвергнуть их образование как в зонах спрединга, так и их принадлежность к палеоокеанам.
Важнейшие ошибки обсуждаемой концепции:
Подошва океанической коры не может быть изотермой, как допускал Хесс. Следовательно, под базальтами в океанах нет серпентинитового слоя.
Изотопная геохимия свидетельствует, что верхняя мантия как под океанами, так и под материками прошла многомиллиардную эволюцию. Она неоднородна по химическому составу, что противоречит гипотезе о ее конвекции.
- Присутствие разнообразных магматических, метаморфических и осадочных пород с возрастом от архея до мезозоя на Срединно-Атлантическом хребте исключает спрединг.
- Сейсмология свидетельствует, что в зоне Беньоффа происходит подъем мантийного вещества, а не опускание литосферы, как предполагается по гипотезе субдукции. Последняя противоречит и принципу изостазии.
- Результаты бурения, драгировок, сейсморазведка, тепловой поток, геохимия изотопов и редких элементов свидетельствуют о присутствии в коре океанов пород, типичных для коры континентов.
- Бурением установлено повсеместное опускание дна океанов на глубину до 4 - 5 км, что говорит об их образовании в мезозое - кайнозое на месте былых континентов.
- Поиски былых океанов на континентах ведутся с нарушением принципов исторической геологии: предпочтение отдается палеомагнитным данным, а из геологического разреза берутся лишь те фрагменты, которые якобы указывают на «захлопывание» океанов. Свидетельства литологов, показавших отсутствие на континентах океанических осадков, игнорируются.
Анализ структуры геофизических полей континентов и океанов, произведенный В.В. Орленком в 1980 - 1985 гг. и 2000 г. показал отсутствие в них принципиальных различий, т.е. физические характеристики земной коры континентов и океанов за пределами рифтовых хребтов имеют одни и те же значения.
В науках о Земле в последние тридцать лет сложилась обстановка вседозволенности, когда каждый предлагает свой вариант перемещения или вращения континентов и их частей, определяет место субдукции, спрединга и т.п., не обращая внимание на возражения. Его построения публикуются и рассматриваются как подтверждение правильности первой в науках о Земле «доказанной теории». И при этом:
- не учитываются противоречащие результаты, выполненные в русле этой же концепции;
игнорируются опубликованные факты, не согласующиеся с постулатами тектоники плит;
те вопиющие противоречия, какие не удается скрыть, истолковываются не пересмотром постулатов, а включением в гипотезу новых постулатов, якобы снимающих эти противоречия;
- при построении схемы процессов в недрах планеты произвольно подбираются параметры и величины так, чтобы схема «работала».
Есть определенная традиция плитотектонических построений: принято считать установленными и не подлежащими сомнению лишь основные постулаты: спредииг, субдукцию, коллизию, определение возраста океанической коры по магнитным аномалиям, конвекцию в мантии. В остальном каждый волен придумывать свои варианты как в отношении числа плит, так и направления их перемещения. В современных океанах спрединг и субдукция разделены образовавшейся океанической корой, а на континентах они, оказываются, могут быть расположены рядом или сменять друг друга во времени. Каким образом одиночный террейн, как корабль, движется по «палеоокеану» не объясняется. Что заставило континенты, как волчки, вращаться в разные стороны, не обсуждается. Такое стало возможным лишь по той причине, что плейттектонисты, и прежде всего их лидеры, игнорируют гигантскую информацию, противоречащую их взглядам.
Еще одно неразрешимое противоречие плейттектоники - ее соотношение с активно развивающейся в последние 20 лет концепцией плюмов, где механизм глубинных явлений принципиально иной. В плейттектонике допускается кругооборот всего мантийного вещества. В плюмтектонике перемещаются лишь флюиды. В плейттектонике тепловая энергия переносится передвигающимся веществом мантии, в плюмтектонике поднимающийся водород окисляется с выделением энергии и, образуя воду, понижает температуру плавления мантии. Но, пожалуй, самое страшное для мобилистов то, что плюмтектоника возвращает науки о Земле к фиксизму. Поднимающийся плюм, проплавляющий мантию, мало чем отличается от гипотезы поднимающихся астенолитов, развивавшейся В.В. Белоусовым. Плейттектоника со спредингом и субдукцией становится ненужной.
Появление и распространение плитотектоники в науках о Земле способствует снижению профессионализма у ее приверженцев. Вместо того, чтобы совершенствовать методы изучения геологических объектов, появилась возможность публиковать статьи и защищать диссертации (в том числе и докторские) путем построения в том или ином регионе планеты своей собственной схемы раздвижения микроплит, образования зон спрединга, субдукции, задуговых бассейнов и т.п. Все публикации поклонников ллейттектоники схожи, как близнецы, хотя каждый из них придумал свой вариант размещения островодужных систем морей и зон спрединга.
Снижение профессионализма и в том, что большинство мобилистских реконструкций делается лишь по данным одной группы методов (например, палеомагнитных), исчерпывающая критика которых была дана еще четверть века назад А. Майерхофом и В. Орленком [31; 32], без учета информации, накопленной в других областях геологии, геофизики, геохимии (например, игнорируются данные изотопной геохимии, показавшие, что породы в верхах мантии как под континентами, так и под океанами прошли многомиллиардную историю и за это время никуда не перемещались).
Увлечение плитотектоникой - это эпидемия, охватившая науки о Земле. Скорейшее излечение и возвращение к традиционным методам научного познания - единственный путь выхода из глубокого кризиса, охватившего геологию и геофизику.
Пора исправить ошибку Г. Хесса и признать, что третий слой коры океанов сложен не серпентинитами, а архейскими гранитизированными гранулитами, нашпигованными дайками и силлами базальтов в процессе их излияния поверх этого слоя. Если мы откажемся от хессовской модели коры океанов, то всё станет снова на свои места - не нужны ни спрединг, ни субдукция, а об истории океанов мы будем судить не по магнитным аномалиям, а по геологическим разрезам, вскрытым буровыми скважинами.