Аллохтон и автохтон Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 528.27

г

АЛЛОХТОН И АВТОХТОН

ALLOCHTHON AND AUTOCHTHON

© М.А. Камалетдинов,

академик АН РБ ma.Kamaletdinov@gmail.com

Приводятся данные, свидетельствующие, что мощные орогени-ческие процессы, движение литосферных плит и шарьяжных пластин в геологической истории Земли обусловлены влиянием на нее сил гравитации нашей Галактики, вокруг которой обращается Солнечная система.

Ключевые слова: аллохтон, автохтон, тектоника, вулканизм, литосферные плиты, шарьяжи

© M.A. Kamaletdinov The paper presents evidence that powerful orogenic processes, the

movement of lithos-pheric plates and nappes in the geological history of the Earth due to the effect of influence of gravitational forces on it in our galaxy, around which turns the solar system.

Key words: allochthonous, autochthonous, tectonics, volcanism, lithospheric plates, nappes

«Аллохтон» в переводе с греческого означает посторонний, пришедший извне, «автохтон» — местный, коренной. Эти термины применяются в геологии для обозначения структурного положения горных пород, принесенных со стороны (аллохтон) и образовавшихся на месте своего залегания (автохтон). Вместе с тем они могут использоваться в науке более широко, в частности при описании явлений гравитации.

Гравитация присуща всем материальным объектам, имеющим массу, с которой она связана прямой пропорциональной зависимостью: с возрастанием массы растут и силы притяжения. Поскольку материя в космосе состоит из множества разновеликих тел, соответственно и силы гравитации распределяются неравномерно, подчиняясь закону Всемирного тяготения: более массивные тела притягивают к себе меньшие по размеру, которые обращаются вокруг первых или падают на них, будучи притянутыми.

Благодаря силам внутреннего притяжения небесные объекты стремятся сохранить свою массу, обрести форму идеального шара и создать максимально плотную и прочную структуру. Эти же силы сковывают механиче-

...............ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ,

ские движения внутри и на поверхности космического объекта. Гравитационная энергия простирается и в окружающее пространство с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния, ослабевая по мере удаления от источника.

Звезды и планеты взаимодействуют между собой с помощью гравитационной энергии, являющейся автохтонной по отношению к телу хозяина и аллохтонной к окружающим астрономическим объектам. Другими словами, автохтонная энергия является центростремительной, а аллохтонная — центробежной. Взаимоотношения аллохтонной и автохтонной гравитаций обеспечивают движения космических тел во Вселенной. Воздействуя на соседние объекты, силы гравитации способны производить на них те или иные структурные преобразования, включая глобальные коллизионные процессы.

Аллохтонная энергия — источник механического движения и строитель физико-химической и биологической жизни во Вселенной, автохтонная энергия — хранитель покоя и неподвижности. Следовательно, одна и та же энергия в одних случаях вызывает движения, в других препятствует им.

012, том 17, № .....................................................................

М.А. Камалетдинов ////////////////////////////////////m////////////////////m

Важнейшей особенностью гравитационной энергии является ее прямолинейность, выражающаяся в воздействии на материальные тела лишь в центростремительном и центробежном направлениях, вследствие чего перемещение предметов в поперечных к силовым линиям гравитации векторах не встречает сопротивления. Последнее объясняется тем, что гравитация является чистой энергией, не содержащей материальных частиц. К примеру, попытка пересечь поперек стремительный поток водных и воздушных масс встречает сильное торможение, тогда как движению в перпендикулярном направлении к истечению гравитационных сил противодействия нет. Гравитация не препятствует также горизонтальным движениям шарьяжных пластин, затрудненным лишь трением с подстилающими породами.

Согласуясь с воздействием сил гравитации, космические тела выбирают наименее энергозатратный вектор полета — обращаются вокруг более массивных тел. Этому закону подчиняется движение сферических зон и внутри космических объектов, испытывающих автономные перемещения, поперечные силам гравитации. Примером этому может служить автономное вращение железного ядра и перемещение всей литосферы Земли на запад относительно нижней мантии, а также дрейф континентов, хотя последний существенно осложнен влиянием конвективных течений.

Движению же, направленному против вектора силы тяжести, т.е. снизу вверх, препятствует мощная автохтонная гравитация. Тепловая энергия, с которой обычно связывают вертикальные поднятия, неспособна конкурировать с гравитацией.

Крупные и близко расположенные друг к другу планеты и звезды, являются наиболее тектонически активными благодаря их гравитационному взаимодействию. Например, ближайший к Юпитеру (диаметр около 142 800 км) естественный спутник Ио (диаметр 3 630 км), удаленный от него на рассто-

яние 422 тыс. км, отличается самой бурной вулканической деятельностью среди планет Солнечной системы [1]; по массе и радиусу похож на Луну, но благодаря огромной массе Юпитера период обращения Ио гораздо короче лунного месяца и составляет 1 сут 18 ч 28 мин. Космические корабли «Вояджеры» обнаружили на Ио сотни потухших и 12 действующих вулканов, извергающих султаны высотой до 300 км. Основной выбрасываемый газ — диоксид серы, замерзающий на поверхности в виде белого твердого вещества. На фотографиях «Вояджеров» видны черные озера и даже моря расплавленной серы. В отличие от земных вулканов, у которых мощные извержения эпизодичны, вулканы на Ио работают практически не переставая, но активность их меняется в течение относительно короткого времени: одни из них гаснут, другие возникают. Всего за четыре месяца, прошедшие между полетами «Вояджер-1» и «Вояджер-2», некоторые из вулканов перестали действовать, но появились новые. Столь активная миграция вулканов по поверхности планеты свидетельствует о том, что верхняя каменная оболочка Ио расколота разломами на блоки, подобными литосферным плитам на Земле. Плиты в одних местах расходятся, в других смыкаются, закрывая доступ магмы к поверхности. Ио является как бы уменьшенной моделью Земли, демонстрирующей один из этапов активного развития ее коры.

Вулканы и гейзеры выбрасывают часть вещества даже в космос, образуя вдоль орбиты Ио плазменный шлейф из ионизированных атомов кислорода, серы и нейтральных облаков атомарных натрия и калия. Вулканически активные области нагреты до 300°С. Ударные кратеры на Ио не видны, поскольку заполнены лавовыми потоками, состоящими из серы и расплавленной силикатной породы. На Земле ударные кратеры также уничтожены последующими геологическими процессами.

Весьма примечательным является тот факт, что на Ио имеются каменные массивы высотой до 9 км, подобные Гималаям на

ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ/

/ 2012, том 17, № 4 IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

Земле, что предопределяет наличие здесь шарьяжно-надвиговых дислокаций и крупномасштабных горизонтальных движений. Небезынтересно отметить, что горные массивы и крупные надвиги установлены и на других планетах Солнечной системы: Меркурии, Марсе, Венере, а также на Луне [2].

Активная тектоническая и вулканическая деятельность Ио обусловлена влиянием на нее аллохтонной гравитации Юпитера и ближайших его спутников: Европы и Ганиме-да. Юпитер своим мощным тяготением создал на поверхности Ио два приливных горба высотой до 100 м каждый, затормозивших вращение спутника так, что он всегда обращен к Юпитеру одной стороной, как Луна к Земле. Аллохтонная гравитация Европы и Ганиме-да искажает орбиту Ио, которая не является точным кругом, из-за чего горбы на поверхности этого спутника перемещаются, вызывая сильный разогрев недр планеты. Этим, вероятно, объясняется и тот факт, что вулканы на Ио имеют температуру намного выше любого из вулканов на Земле. Например, космический корабль «Galileo» с помощью спектрометра ближнего инфракрасного диапазона установил чрезвычайно высокую температуру (1500°С) внутри вулкана Пеле, в то время как базальтовые вулканы на Земле имеют температуру лавы 1200°С.

Итак, энергию для своей тектонической активности Ио получает от приливных взаимодействий с Юпитером, Европой и Гани-медом, вызывающих изгибы и колебания поверхности Ио с амплитудой 100 м, в результате которых происходит генерация тепла в недрах и на поверхности планеты.

Согласно измерениям «Galileo» в 1999 г., Ио имеет твердое металлическое ядро радиусом 900 км, окруженное каменной мантией, как у Земли, и овальную форму под влиянием приливных сил Юпитера. Структура Земли под действием лунной гравитации искажается весьма слабо по сравнению с Ио.

По массе и диаметру (3630 км) спутник Ио похож на Луну (диаметр — 3476 км). Как

отмечалось выше, расстояние от Юпитера до Ио — 422 тыс. км, от Земли до Луны — 384,4 тыс. км. Как видим, разница тоже не значительна. Между тем, Ио характеризуется бурной вулканической деятельностью, полностью отсутствующей на Луне. Объяснение этого феномена заключается в гигантских размерах Юпитера, диаметр которого в 11,3 раза больше земного, и поступающая от него аллохтонная энергия значительно превышает земную.

Справедливость настоящих рассуждений подтверждает и другой естественный спутник Юпитера — Европа, расположенная от него в 671 тыс. км и имеющая диаметр 3 140 км. Она также относится к земной группе планет, содержащих металлическое ядро и силикатную оболочку, но в отличие от Ио является застывшей планетой, не проявляющей признаков тектонической активности. Поверхность Европы покрыта панцирем льда толщиной до 20 км, в котором имеются признаки торошения, но действующие вулканы не обнаружены. Слабая тектоническая деятельность Европы объясняется большой удаленностью от Юпитера и меньшими, чем Ио, размерами.

Спутник Юпитера — Ганимед, расположенный еще дальше, в 1,07 млн км, имеет диаметр 5 260 км. Как и Европа, он покрыт ледяным панцирем и характеризуется отсутствием вулканической деятельности.

Выше отмечалось, что Земля и Луна слабо взаимодействуют друг с другом из-за их относительно малых размеров. Тот факт, что Луна обращена к Земле всегда одной стороной, как Ио к Юпитеру, может свидетельствовать о том, что Земля и Луна когда-то находились ближе друг к другу и испытывали более сильное притяжение. Согласно исследованиям американских астрофизиков, Луна произошла в результате столкновения Земли с другой планетой величиной с Марс, вырвавшей часть литосферы Земли. Считается, что это событие имело место 4,5 млрд лет тому назад. Луна, как полагают, первоначально

ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ/

/ 2012, том 17, № 4IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIllllllllllllllllD9

находилась ближе к Земле в 14 раз, и тогда взаимодействие этих небесных тел было более существенным.* Сегодня Луна вызывает на Земле морские приливы высотой до 18 м у берегов океанов и поднимает поверхность суши на 50 см, стремясь как бы содрать литосферу нашей планеты. Исследования А.Р. Кинзеке-ева показали, что с влиянием Луны связаны и изменения дебитов нефтяных скважин Волго-Уральской нефтеносной провинции, а также самочувствие людей и животных [3].

Солнце и Луна во время лунных затмений располагаются по разные стороны Земли, растягивая ее. Подобное явление происходит и при параде планет. И хотя эти процессы на поверхности Земли не ощущаются, за многие миллионы лет в литосфере, мантии и ядре накапливаются механические напряжения, которые могут тем или иным образом реализоваться. Скорее всего, это будет наименее энергозатратный способ, а именно движение вещества под прямым углом к направлению силовых линий гравитации и параллельно поверхности Земли и ее внутренним оболочкам. Иными словами, это будут круговые, вращательные движения, к которым относятся, например, автономные вращения ядра и литосферы Земли [4].

Но следует признать, что самые грандиозные структурные преобразования на поверхности Земли и других планет, такие, как энергичные орогенические движения и активный вулканизм, связаны с гравитационным взаимодействием крупных космических объектов, оказывавшихся в разные геологические эпохи на близком расстоянии друг от друга.

Мощная аллохтонная энергия близко пролетающей крупной планеты или звезды способна активизировать движение на Земле литосферных плит и шарьяжных пластин с образованием обширных горных стран и поясов.

Признаки крупномасштабных ката-

клизмов на Земле сохранились с древнейших геологических эпох и связаны с процессами сжатия земной коры, которые чередуются с периодами покоя и растяжения литосферы.

В архее известен саамский диастрофизм (3 млрд 200 млн лет назад). Горные породы в результате этой революции испытали интенсивные деформации, метаморфизм и внедрение гранитов. Произошла кратонизация с образованием достаточно мощной коры [6]. Предполагается, что 2,5 млрд лет назад, в начале протерозоя, сформировался первый суперконтинент (Пангея — О), который через 250—300 млн лет начал дробиться.

Следующий глобальный орогенез с образованием единого материка Мегагеи получил название карельского, а в Северной Америке — гудзонского. Он завершился 1 млрд 650 млн лет назад на границе нижнего и среднего протерозоя. После распада Мегагеи последовала новая глобальная эпоха горообразования — гренвильская, завершившая собой среднепротерозойский этап развития Земли (1 млрд 30 млн лет назад) и сформировавшая новый суперконтинент — Родинию. 800—700 млн лет назад начался распад и этого континента. В то время впервые возник Уральский (Палеоазиатский) океан, а также Протоатлантический (Япетус) и Тихий (Пан-таласса) океаны. В конце протерозоя — начале палеозоя (около 600 млн лет назад) проявился мощный байкальский диастрофизм, в результате которого в Южном полушарии возник континент Гондвана. В Северном полушарии сохранились отдельные материковые массивы: Лаврентия (Северная Америка и Гренландия), Балтия (Восточная Европа) и Сибирь (Восточная Сибирь). В конце силура и первой половине девона, примерно 400 млн лет назад, произошла каледонская складчатость. Считается, что в то время Лаврентия столкнулась с Балтией и отколовшимся от Гондваны микроконтинентом Авалония, и образовался

* Имеется и альтернативная точка зрения академика Э.М. Галимова, согласно которой Луна сформировалась как планетное тело из газо- пылевого облака самостоятельно [5].

ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ/

/ 2012, том 17, № 4 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111Н

континент Лавруссия (Евроамерика).

Следующий глобальный орогенез, проявившийся в позднем палеозое, получил название герцинского (варисского). Он начался в среднем девоне и продолжался до ранней перми — 134 млн лет (с 390 до 256 млн лет). В то время Лавруссия соединилась с Сибирью и Северным Китаем. Возникший континент Лавразия затем столкнулся с Гондваной, создав новый суперконтинент Пангею, названную так еще А. Вегенером.

С распадом Пангеи и раскрытием Атлантики в области Палеотетиса проявилась новая эпоха горообразования, получившая название раннекиммерийской. В результате столкновения отколовшихся от Гондваны микроконтинентов с южной окраиной Лавразии произошло замыкание Палеотетиса с формированием складчатых горных сооружений в полосе от Северного Памира до Китая. Последовавшее раскрытие океана Тетис, начав -шееся еще в конце палеозоя, вновь разделило северные материки — Лавразию и Гондвану. В конце юры — начале мела (142 млн лет назад) произошел позднекиммерийский орогенез, сформировавший горные цепи широтного простирания вдоль северной окраины Тетиса.

В течение кайнозоя (65 млн лет и доныне) происходили альпийские складчатые движения, образовавшие крупнейшие горные сооружения Земли.

Главные события альпийского орогенеза начались в конце эоцена (около 40 млн лет назад) и продолжались до конца миоцена (47 млн лет назад), создав альпийско-гималайскую цепь горных сооружений. Она включает Пиренеи, Альпы, Карпаты, Балканы, Большой и Малый Кавказ, Памир и Гималаи с примыкающим к ним Каракорумом. В конце эоцена произошли и мощные горообразовательные процессы в Андах.

Мы кратко привели современные представления на историю развития тектонических процессов на Земле, в которой еще много белых пятен и нераскрытых закономерностей. Вполне вероятно, что остаются

еще неизвестными крупные орогенические движения, происходившие в допалеозой-ский, особенно дорифейский этапы истории планеты, признаки существования которых уничтожены последующей денудацией. Поэтому длительные эпохи покоя в истории Земли, особенно в архее и раннем протерозое, могут объясняться лишь слабой изученностью формаций горных пород, с которыми нас разделяют миллиарды лет.

Тем не менее, накопились факты, позволяющие высказать некоторые соображения и прийти к предварительным выводам по поводу механизма развития тектоники Земли.

Неоднократное формирование в истории Земли суперконтинентов можно объяснить действием на нее мощной аллохтонной энергии, поступавшей от других планет и «скучивавшей» континентальные блоки Земли в единый массив, который после прекращения влияния сил притяжения, стремился вновь к дезинтеграции с образованием разрозненных материков.

Солнечная система, находясь в вечном движении, совершает полный оборот вокруг нашей Галактики каждые 220—250 млн лет. При этом пересекает густо заселенные звездами и планетами рукава галактической спирали, где вероятность встречи с другими небесными телами существенно возрастает. Здесь возможны столкновения или сближения планет на расстояния, при которых аллохтонная энергия способна совершать революцию. Продолжительность активного горообразования и времени покоя в разные геологические эпохи, вероятно, были различными, зависящими от того, какие области Галактики и как долго пересекает Солнечная система.

Судя по ближайшей к нам и хорошо изученной альпийской складчатости, ее главные катаклизмы происходили в миоцене, в течение 7 млн лет. В это время Солнечная система находилась «в гуще событий», принимая на себя удары аллохтонной гравитации ближайших планет. Между альпийской складчатостью и более ранним киммерий-

ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ/

/ 2012, том 17, № 41111111111111111111111111111111111111111111111111ППНННППННЁЦ

ским диастрофизмом прошло более 40 млн относительно спокойных лет. Периоды покоя на Земле следует связывать с выходом Солнечной системы в более разряженную небесными телами область. Сегодня, когда энергичное горообразование на Земле отсутствует, Солнце находится на периферии Галактики на расстоянии 25 000 световых лет от ее центра, между спиральными рукавами, где плотность насыщения космического пространства звездами существенно снижена.

Современные данные астрофизики свидетельствуют в целом об активности на-

шей Галактики, объекты которой заметно реагируют на коллизии, происходящие со звездами в ее недрах. Иными словами, наша Галактика живет как единое тело Вселенной. Энергия взрывов сверхновых звезд и информация о других грандиозных событиях, происходящих в Галактике, распространяется с огромной скоростью, достигая и отражаясь на «самочувствии» астрономических объектов в самых отдаленных ее уголках.

Следовательно, чтобы лучше познать происходящее на Земле, полезно смотреть на небо.

ЛИТЕРАТУРА

1. Астрономия и космос. Энциклопедия. М.: Рос-мэн, 2002. 98 с.

2. Камалетдинов М.А., Казанцева Т.Т., Казанцев Ю.В., Постников Д.В. Шарьяжные и надвиговые структуры фундаментов платформ. М.: Наука, 1987. 183 с.

3. Кинзикеев А.Р. Эффекты переменного гравита-

ционного поля в капиллярах. Уфа: Гилем, 1997. 296 с.

4. Камалетдинов М.А. Ещё раз о мобилизме и фиксизме // Известия Отделения наук о Земле и природных ресурсов АН РБ. 2010. № 15. С. 169-175.

5. Галимов Э.М. Кому нужны лунные камни? М.: КРАСАНД, 2012. 576 с.

6. Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии. М.: Наука, 1995.

ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ/

/ 2012, том 17, № 4 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111Н