Кризис геосинклинальной теории и попытки его преодоления в рамках старой парадигмы

Концепция геосинклиналей не являлась физической теорией, не имела общепринятого физического механизма, вследствие чего и само название «теория» применялось к ней далеко не всеми, многие ограничивались промежуточными терминами типа «учение», «понятие» и тому подобные. Она представляла собой эмпирическое обобщение, упорядочивая фактический материал и снабжая его соответствующими названиями. Все множество природных геологических объектов расклассифицировалось в соответствии с геосинклинальной терминологией, получая названия типа: «эвгеосинклиналь», «краевой прогиб», «вулканический пояс» и т. д.

Это была одна из обычных стадий развития науки — описательно-классификационная, когда природные объекты раскладывались по коробочкам с соответствующими наименованиями. Не все, однако, замечали, что эта процедура содержала в себе замкнутый круг. Например, исследовав какой-то район, мы на основании комплекса признаков относили его к миогеосинклиналям (эвгеосинклиналям, краевым прогибам и т. д.). Но в свое время сам термин миогеосинклиналь чисто эмпирически был введен для обозначения именно такого комплекса признаков. В результате мы лишь заменили длинное описание на короткий термин, не увеличив степени нашего понимания природных процессов, так как физическая сущность «миогеосинклинали» никому не была известна. Однако, для очень многих исследователей такие терминологические процедуры казались реальными объяснениями.

Нельзя сказать, что попыток понять физический смысл геосинклинального процесса не делалось. Наоборот, их было чрезвычайно много. В начале XX века учение о геосинклиналях было составной частью существовавшей в то время физической теории Земли — теории контракции (сжатия). Эта весьма стройная теория опиралась на все известные в то время геологические факты. Она исходила из космогонических представлений о первоначально расплавленной и постепенно остывающей Земле. На ее поверхности образуется застывшая корка, а оставшееся жидким ядро продолжает остывать и слегка сжимается, отчего корка сморщивается, наподобие кожуры печеного яблока. Эти морщины и есть геосинклинали. Однако, в 20-е годы теория контракции пришла в противоречие со многими новыми фактами и была опровергнута практически во всех своих частях.

Нельзя сказать и, что в прошедшем сорокалетнем перерыве сторонниками фиксизма и мобилизма не предлагалось никаких тектонических гипотез помимо тектоники плит. Напротив, они исчислялись многими десятками. Иногда, в одни и те же годы одновременно предлагалось и обсуждалось по несколько взаимоисключающих гипотез, отчего тектоника заслужила среди геологов прозвище «сумасшедший дом».

Сущность одной из них — астенолитной — примерно следующая: На глубине в сотни километров в мантии Земли по неясным причинам образуются огромные (размером в тысячи километров) скопления горячего расплавленного или пластичного материала. Они оказываются легче, чем окружающее их вещество и поэтому начинают медленно всплывать вверх в виде огромных перевернутых капель или пузырей, называемых астенолитами, мантийными диапирами и т. д. Приближаясь к земной поверхности, астенолит вызывает в земной коре множество событий: прогревание, метаморфизм, излияния вулканических лав, горообразование или, наоборот, опускание поверхности, складчатость, то есть всю ту последовательность, которая описывается геосинклинальной теорией.

Один из последних вариантов этой гипотезы изложен, например в работе «Тектоносфера земли» Тектоносфера земли. М., Наука, 1978.. Наибольшее развитие и признание гипотеза получила в СССР, где ее судьба не отделима от судьбы ее автора и защитника — В. В. Белоусова — члена корреспондента АН СССР, профессора МГУ и заведующего лабораторией в институте физики Земли. В 50−60-е годы он пользовался огромным международным признанием.

Однако, недостатки этой концепции были многочисленнее достоинств. Прежде всего, она не являлась физической моделью, т. е. не показывала необходимость предполагаемых процессов исходя из условий, имеющихся в недрах Земли и из известных физических законов. Не было другой необходимости предполагать существование астенолитов, кроме стремления объяснить геологические события на поверхности. Хотя, последовательность событий в геосинклинальной области становилась как бы понятной, оставалось непонятным, отчего возникают сами астенолиты, и почему там, а не здесь, тогда, а не теперь и т. д., то есть уровень непонимания просто опускался на какое-то число километров вглубь Земли.

Другим отличием от физической модели было отсутствие общепринятого аппарата в виде расчетов и количественных характеристик. В работах Белоусова это отсутствие строго соблюдается, вплоть до сегодняшнего дня. Отсутствуют все количественные характеристики, необходимые для описания, например, подъема астенолита: размеры, температура, вязкость, удельный вес, химический состав и пр. В одной из своих основных работ Белоусов В. Основные вопросы геотектоники. Изд. 2-е, М., Госгеолтехиздат, 1962. Белоусов специально отметил, что объекты, изучаемые геотектоникой, слишком сложны для применения к ним физико-математических методов. Обычно гипотеза излагалась в виде серии схематических рисунков, изображающих развитие геосинклинали во времени и сопровождаемых пояснениями, но лишенных и горизонтального, и вертикального масштабов. О глубине образования астенолитов говорилось, например, что они возникают на глубине «несколько сотен, а возможно и тысяч километров. За тридцать лет, с момента первых публикаций этих схем в 1945 г. до конца 70-х годов, они принципиально не изменились.

Лишенный количественных характеристик (за исключением таких, как большой-небольшой и легкий-тяжелый) язык, которым излагалась гипотеза, был языком натурфилософии XVIII века. Вводились качественные характеристики, у которых была неясна даже размерность, например «степень проницаемости земной коры», которая также могла быть небольшой, большой и очень большой. Стремление объяснить всю последовательность событий в геосинклинали только внедрением астенолитов, приводило к тому, что одни и те же причины в разных случаях вызывали разные следствия. Например, внедрение магмы в земную кору вызывает то опускание местности, то, наоборот, ее подъём и складчатость, то вулканические излияния на поверхности, и подобных противоречий набиралось очень много.

Еще одна слабость разбираемой гипотезы — она приложима, главным образом, к материковым областям. Между тем, земная кора в океанах имеет принципиально иное строение, и любая тектоническая гипотеза обязана это учитывать. Гипотеза астенолитов имела еще один недостаток, так же как и вся геосинклинальная теория в целом: они опирались на данные, касающиеся, главные образом, прошлого Земли. В рамках геосинклинальной теории можно было уверенно классифицировать и объяснять тектонические события прошлого, но не настоящего. Хотя тектоническая жизнь Земли активно продолжается и сегодня, сопоставить сегодняшние активные зоны, такие как рифты или островные дуги, с элементами геосинклинальной классификации долгое время не удавалось. Это означало, что в своей работе над общей теорией Земли геологи не могли пользоваться огромным материалом, получаемым при изучении современных активных областей, данными сейсмологии, вулканологии, океанологии и других наук.