Концепции формирования современного облика Земли

В 1787 г. немецкий ученый А. Г. Вернер (1749—1817) выдвинул нептуническую (Нептун — римский бог морей) гипотезу о том, что решающую роль в преобразовании поверхности Земли играла вода, а вещества, выпадающие из вод Мирового океана, со временем осаждались на океанском дне и формировали горы, долины, ущелья.

В 1795 г. опубликована книга шотландского исследователя Д. Геттона (1726—1797) «Теория Земли», где главная роль отводилась деятельности глубинных сил планеты. Эту гипотезу стали называть плутонической (Плутон — древнегреческий бог подземного царства). По Геттону, «подземный жар» в недрах Земли содействует как расплавлению осадочных пород (они в результате превращаются в граниты и базальты), так и приводит к образованию земных континентов.

Контракционная (от лат. contractio — стягивание, сжатие) гипотеза — ее суть состоит в идее сжатия недр Земли. Теория была обоснована французским ученым Э. де Бомоном в 1852. Он считал, что вначале Земля была расплавленным сферическим телом. Это тело остывало, на поверхности Земли появлялись отдельные застывающие «корки», а потом образовалась и сплошная твердая кора. Дальнейшее остывание расплавов под земной корой приводило к сжатию твердой поверхности планеты и формированию горных систем.

В объяснении истории Земли выдвигались также теории катастроф. Надежно установлено, что в геологической истории неоднократно происходили перемены, изменившие вид поверхности Земли. Но когда они происходили, и сколько времени для этого понадобилось?

Французский естествоиспытатель Ж. Кювье (1769—1832) поделил историю Земли на ряд эпох, каждая — с особым животным и растительным миром. Эпохи прерывались катастрофами: на больших областях Земли погибали все живые существа, а затем они вновь заселялись животными и растениями, переселявшимися из других регионов. Катастрофисты доказывали: и горные хребты, и глубокие ущелья, и речные долины и т. п. образовались практически мгновенно в результате катастроф. Однако эти катастрофы происходили под действием таких мощных сил, которых в наше время уже нет.

Немецкие ученые К. Л. фон Бух (1774—1853) и А. фон Гумбольдт (1769—1859) считали, что на Земле за короткие отрезки времени возникали системы горных хребтов, вулканов, моря наступали на сушу и т. д. За счет накопления газов и водяных паров возрастал объем магмы, и она искала новые пути выхода на поверхность — внедрялась в осадочные толщи, поэтому образовывались складки, разрывы и трещины. Появлялись не только вулканические горы, но и целые горные страны.

Против катастрофизма выступил английский геолог Ч. Лайель (1797— 1875). На основе изучения геологических разрезов он показал, что не было катастроф, уничтожавших все живое, а происходила медленная, постепенная смена форм животных и растений. Его сторонники — униформисты (от лат. uniformis — единообразный) — считали, что крупные преобразования являются результатом накопления постоянных малозаметных изменений. За многие миллионы лет такие изменения приводят к существенным трансформациям поверхности Земли.

Информация к размышлению В середине XIX в. французский географ Антонио Снидер-Пеллегрини (1802— 1885) поразился полному сходству отпечатков растений эры палеозоя, которые были найдены в Европе и Северной Америке. Он предположил, что эти ископаемые деревья росли в одном большом лесу. Однако теперь одна часть этого леса оказалась в Европе, а другая часть — в Америке. Снидер сблизил на карте эти материки и получил единый континент. Однако современникам А. Снидера его идеи показались столь невероятными, что о них забыли почти на иолвека.

В 1912 г. с гипотезой мобилизма — дрейфа материков — выступил немецкий геофизик А. Л. Вегенер (1880—1930). На основе сходства в очертаниях восточного берега Южной Америки и западного берега Африки он выдвинул предположение, что оба материка в прошлом составляли единую глыбу (рис. 12.6). В таком виде он представлял себе суперконтинент Пангею и ее последующий распад с образованием Атлантического и Индийского океанов. Единый суперконтинент эры палеозоя, которой затем распался на части, он назвал Пангеей (от греч. — «единая земля»).

Рис. 12.6. Страница книги А. Вегенера.

В 1923 г. шотландский геофизик Д. Джоли (1857—1933) предположил, что значительная часть тепла, образующегося при радиоактивном распаде в недрах Земли, накапливается в мантии. В результате базальты расплавляются, плотность базальтовой магмы уменьшается, а ее объем увеличивается. Это приводит к возрастанию на 10—11 км радиуса Земли и увеличению на 1,7 млн км² площади ее поверхности.

В расплав базальта постепенно погружаются континентальные глыбы. Затем вновь происходит цикл расширения: планета охлаждается, магма уменьшается в объеме, континентальные глыбы поднимаются, в земной коре образуются складки благодаря сжатию Земли и уменьшению площади ее поверхности.