CC BY
58
Хроника
Вестник ДВО РАН. 2007. № 4
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОТЕКТОНИКИ (ХЬ ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СОВЕЩАНИЕ)
С 30 января по 3 февраля текущего года в Москве в Главном здании МГУ (Воробьевы горы) состоялось ХЬ Тектоническое совещание, организованное Межведомственным Тектоническим комитетом при отделении Наук о Земле РАН (председатель - академик Ю.Г.Леонов). Тема совещания «Фундаментальные проблемы геотектоники» не могла не привлечь внимания всех ведущих тектонистов страны, в том числе старейших академиков - В.Е.Хаина и Ю.М.Пущаровского - единственных участников всех сорока тектонических форумов страны (начиная с 1948 г.). С кратким приветствием и пожеланием успешной работы выступил декан геологического факультета МГУ чл.-корр. РАН Д.Ю.Пущаровский.
Работа совещания началась, по традиции, заглавным докладом академика В.Е.Хаина. На этот раз свое сообщение он посвятил рассмотрению «главных противоречий современной геотектоники и геодинамики и возможных путей их преодоления». К числу таковых им отнесен вопрос: что же все-таки является определяющим мотором в динамике развития Земли - внутренние, глубинные, эндогенные процессы или так называемый ротационный фактор, связанный с вращением нашей планеты и солнечной системы в целом? При крайнем разнообразии доводов в пользу того и другого вариантов ответа, для объективной количественной оценки значимости каждого из многочисленных факторов, влияющих на динамику нашей планеты, потребуются много лет и разработка новых методик исследований - таковым не слишком оптимистичным был вывод докладчика. Также нельзя, по его мнению, дать в настоящее время вполне однозначных ответов и по трем остальным рассмотренным в докладе противоречиям: одновременное существование стационарной, закономерно ориентированной относительно географических координат регматиче-ской сети разломов и доказываемого по крайней мере для последних 3 млрд лет взаимного латерального перемещения литосферных плит; неоднозначность соотношений (пространственных и временных) между плейт- и плюмтектоникой; неочевидность и небезуп-речность предлагаемой взаимосвязи эвстатических колебаний уровня Мирового океана со скоростями спрединга срединно-океанических хребтов.
Как давнему стороннику умеренно мобилистских представлений, мне особенно актуальным и важным показалось высказанное В.Е.Хаиным в ходе обсуждения второй из проблем указание о необходимости для примирения «глобального фиксизма» с глобальным «хаотично-блуждающим» мобилизмом «не преувеличивать масштабы относительного перемещения литосферных плит» и «предпочтительно принимать» при палеогеодинамических реконструкциях «минимальные значения в оценке величины их смещения». Не следует также забывать, что при перестройках
ансамблей литосферных плит существует тенденция их приспособления к уже существующим разломам, кинематика которых может меняться, а положение в регматической сети относительно географических координат в целом сохраняется.
Доклад новосибирского академика Н.Л.Добре-цова был посвящен рассмотрению ранних этапов эволюции гео- и биосферы нашей планеты. Вначале (с 3,97 млрд лет) появились, а затем стали доминировать (в океанических условиях) хемотрофные оазисы жизни (бактерии, прокариоты), тесно связанные с геосферными источниками биогенов («черные курильщики», геотермы). Затем по мере увеличения в атмосфере содержания кислорода эволюция биосферы была перенаправлена по автотрофному пути, что обусловило ее независимость от геосферы. Результатом стало появление эукариот (2,73 млрд лет), наземных растений (1,06 млрд лет), позвоночных (0,75 млрд лет), млекопитающих (0,2 млрд лет), и «пленка жизни» распространилась таким образом на всю Землю. Однако главный вопрос - зародилась ли жизнь на самой Земле или занесена кометами в виде спор из космоса - по-прежнему остается не решенным. Из заслушанных в первый день совещания наибольшее впечатление своей основательностью и убедительностью аргументации произвел доклад Ю.А.Балашова (г. Апатиты) «Важнейшее значение древнейшего геологического этапа дифференциации Земли для геодинамической, тектонической и геохимической реконструкций архейской-фанерозойской истории корообразования». Согласно автору наиболее ранний этап развития Земли (эоархей или хадей -
4.4-4,0 млрд лет), промежуточный между аккрецией планеты и археем, как можно судить по изотопногеохимическим данным по цирконам этого возраста, характеризовался проявлением процессов дифференциации мантии, приводивших к возникновению хадейской протокоры, обогащенной некогерентными элементами, причем в гораздо больших масштабах, чем это принято считать. И не случайно, таким образом, признаки существования деплетированных зон мантии прослеживаются уже среди магматических мантийных пород раннего архея, что почти однозначно может трактоваться как унаследованные от дифференциации раннего хадея. Правомерно, по его мнению, говорить также о частичной переработке наидревнейшей коры гипергенными и гидротермальными процессами. Геологическая история Земли, таким образом, уходит все дальше вглубь веков (вплоть до
4.4-4,27 млрд лет), сокращая тем самым собственно аккреционный период образования планеты.
В сообщении Ю.В.Хачая (с В.Н.Анфилоговым) развивалась принципиально новая модель аккумуляции планет земной группы, основанная на оценке концентрации в веществе протопланетного облака короткоживущих радиоактивных изотопов, прежде всего 26А1. Как было ими установлено, в протопла-нетных зародышах размером около 100 км в большей части внутренней области за счет энергии распада ко-роткоживущих радиоактивных изотопов достигаются температуры, превышающие температуру плавления
железа. Остается не расплавленной лишь холодная оболочка у поверхности, мощность которой по мере роста тела (по сравнению с радиусом тела) уменьшается. Время выхода на эту стадию составляет лишь первые миллионы лет. Начиная с этого этапа становится эффективным принципиально новый механизм дифференциации вещества, когда для преимущественно железных по составу тел имеется возможность при столкновении проломить оболочку и слиться с расплавленным ядром, тогда как силикатные осколки еще не удерживаются зародышем планеты в силу ее малой общей массы. Именно на этом этапе объединения тел, достигших радиуса 100-500 км, могло произойти эффективное разделение W-Hf изотопной системы между железным и силикатным резервуарами за промежуток времени около или менее 10 млн лет. Лишь при таком ходе процесса аккумуляции Земли, по мнению авторов, становится реальным решение проблемы первичного импульса магнитного поля, запустившего процесс генерации магнитогидродинамических течений в ядре протопланеты, а значит, и регенерации геомагнитного поля.
Этому дуэту уральских геологов удалось приятно удивить участников совещания еще раз в самом конце заключительного заседания другим своим докладом - «Мантийные плюмы: уровень генерации и механизм передачи энергии к поверхности Земли». В нем была предложена изящная конструкция зарождения плюма на неровностях (с перепадами высот до 20 км) поверхности слоя Э''. В ходе полиморфных фазовых переходов возникшее здесь избыточное давление передается вверх, по их мнению, не в форме потоков вещества, а в виде механической энергии, создающей вертикальный шток, который выражается на поверхности Земли куполовидными вздутиями, а на внутримантийных границах - смещением этих границ вверх с получением дополнительных импульсов вертикального потока. Пластическое течение вещества в вертикальном направлении начинается лишь на верхней геофизической границе и осуществляется по механизму гидроэкструзии. В результате на поверхности раздела будут формироваться локальные диапиры, поднимающиеся к поверхности Земли. Лишь при пересечении веществом плюма изобары солидуса (на глубине около 100 км) в голове плюма возникает зона частичного плавления с локальным повышением давления, приводящим к трапповым излияниям. Таким образом, «порция энергии, необходимая для генерации плюма, выделяется на границе ядро-мантия, а образование вертикальных потоков, которые выходят на поверхность Земли, происходит на верхних геофизических границах, которые фиксируют фазовые превращения, сопровождаемые изменением объема; и вертикальные термальные аномалии также фиксируются на уровнях верхних геофизических границ. Предложенная концепция позволяет понять, почему движение плюмов носит импульсивный характер, так же, как объяснить причины неустойчивости плюмовых потоков во времени и пространстве (частую их подвешенность в мантии).
Следует сказать, что доклады самого общего плана, посвященные таким сакраментальным проблемам, как условия зарождения планеты Земля и обстановки ее начальных догеологических этапов развития,
влияние на ее дальнейшую эволюцию внутренней энергетики или внешнего космического фактора воздействия (а возможно, того и другого), для прошедшего совещания были крайне характерными, можно сказать превалирующими.
Это и основательный с астрофизическим уклоном обзор А.В.Витязева (с Г.В.Печерниковой) «Происхождение и динамика примитивных геосфер»; многоаспектное сообщение Н.В.Короновского «Влияние космических факторов на геосферы твердой Земли»; глобальные построения Д. А.Астафьева «Экстремальные состояния геодинамики Земли», а также «всеобъемлющая» новая геодинамическая модель «галопирования ядра» и «прокручивания слоев мантии», изложенная Ю.В.Баркиным в его докладе «Механизм тектонической активности Земли; глубинная геодинамика, ее современные проявления». Традиционно антиплитотектоническим было сообщение ученицы
В.В.Белоусова Н.И.Павленковой «Вращение оболочек Земли как причина глобального тектогенеза», правда, совсем забывшей при этом, что сам Владимир Владимирович был категорическим противником ротационных представлений, высказанных в свое время М.В.Стовасом (1957). Сходными по названию, а в некоторой степени и по своему смыслу были доклады К.Ф.Тяпкина и М.М.Довбнича (Киев, Украина) «Вращение Земли - единственный реальный источник энергии ее тектогенеза» и А.Б.Бакирова (Бишкек, Кыргызстан) «Главнейшие структуры Земли и источники энергии геодинамических процессов», согласно которым эндогенные факторы развития Земли управлялись ротационными механизмами, являющимися спусковым крючком для первых.
Особняком стоят и выделяются на этом фоне крайне оригинальные взгляды А.А.Баренбаума, последовательно и неустанно развивающего представления об основополагающем «Вкладе галактических воздействий в энергетику тектогенеза». Правда, отсутствие достоверных свидетельств современных падений галактических комет, так же, как и однозначных доказательств существования в Галактике струйных потоков и спиральных галактических рукавов, заставляет многих скептически относиться к его концепции о ведущей роли космических воздействий, составляющих, как он считает, альтернативу процессам глобальной конвекции мантии Земли.
Из докладов геологического плана следует отметить сообщение А.А.Щипанского (с А.Н.Кониловым) «Геодинамика формирования ранней архейской континентальной коры...», в которой разрешается известный парадокс ранней Земли - горячие мантийные плюмы, холодная литосфера; причем решается с помощью все большего удревнения (вплоть до ~ 3 млрд лет) начала развития плитотектонических (в первую очередь субдукционных) процессов, о чем свидетельствуют полученные ими весьма древние датировки эклогитов Салмы (~ 2875 млн лет).
В.С. Федоровский в совместном со Е. В.Скляровым докладе глубоко и всесторонне обрисовал процесс «синорогенического коллапса коллизионных систем» как «неизбежное следствие коллизионной геодинамики, как фундаментальный закон природы». Жаль только, что для изложения его красочного, богато иллюстрированного сообщения катастрофически не хватило отведенного времени (!).
Н.А.Божко в своем сообщении «Суперконтиненты в истории Земли» воссоздал удивительно стройную, но в какой-то мере абстрактную схему десяти-, а возможно, и одиннадцатикратного образования и распада системы суперконтинент (Пангея) - суперокеан (Панталасса) со стабильным суперконтинентальным циклом в 400 млн лет. Каждый из предполагаемых суперконтинентов при этом был персонально проименован (Циркония, Славия, Себаквия, Белингвия, Кенория, Ятулия, Колумбия, Готия, Родиния, Пан-нотия, Пангея), для многих из них указаны главные орогенические фазы, приведшие к их образованию, а также отмечена дисимметрия со сменой полярности расположения этих суперсистем по отношению к полушариям Земли.
С.В.Богдановой был сделан весьма изящный доклад, называвшийся «Восточно-Европейский Кратон: от палеопротерозойской Нуны («Кипа») к мезопротерозойской Родинии («Яо^піа»)». Восточно-Европейской кратон (ВЕК), по ее версии, образовался из трех блоков (Фенноскандия, Сарматия и Волго-Уралия) в период 1,8—1,7 млрд лет и вошел в это время в состав суперконтинента Нуна (или Коламбия). В интервале 1300—1100 млн лет этот суперконтинент распался, а ВЕК после 1000 млн лет стал частью следующего суперконтинента Родиния. Для нас наибольший интерес представили демонстрируемые ею палеогеодинамические схемы (на периоды времени 1500—1460 и 900 млн лет) с показом положения кратона Сибирь относительно Лаурен-ции и ВЕК (Прото-Балтики). Точно так же, как и в коллективном докладе иркутских коллег, прекрасно сделанном молодым сотрудником Института земной коры СО РАН Д.П.Гладкочубом, и называвшемся «Сибирский кратон — полигон для анализа проблем становления и распада суперконтинентов докембрия», на этих схемах было отчетливо показано, что Сибирь уже на самой ранней стадии существования суперконтинента Родинии (около 1 млрд лет назад) могла быть отчленена от Лаврентии на значительное расстояние, и между ними вполне могло располагаться как океаническое пространство, так и система окраинноморских бассейнов.
Именно недооценке при палеогеодинамических реконструкциях роли окраинных морей и механизму их формирования в пределах пассивных окраин Сибирского кратона был посвящен, к сожалению не состоявшийся, доклад другой группы иркутских геологов, возглавляемых Ю.А.Зориным (ИЗК). Вместо него был поставлен внеплавновый доклад автора этих строк, также затрагивающий окраинноморскую тематику, но уже на примере северо-восточной окраины Сибирского континента.
Наше сообщение называлось «Фундаментальные проблемы тектоники Северо-Востока Азии», а затрагивало весьма животрепещущую тему — выяснение характера субстрата подвижных поясов. Его эпиграфом стал известный принцип буддизма: «Не отдавайте предпочтения ни одной из крайностей, всегда допускайте обе противоположности». В докладе поднималась весьма и весьма дискуссионная тема — достаточно ли при палеогеодинамических реконструкциях оперировать лишь двумя типами земной коры (континентальным и океаническим) и не следует ли в целях конкретизации и достижения большей ре-
алистичности выделять в качестве самостоятельной также третью ее разновидность - окраинноморскую. Доводы, приводимые мной в ходе рассмотрения истории развития территорий Северо-Востока в пользу такого нововведения, похоже, мало кого убедили. Во всяком случае, Н.Л.Добрецов, М.ГЛеонов и др., как можно было судить по их вопросам, со скепсисом отнеслись к такой идее трехчленного деления земной коры. Зачем, мол, ломиться в открытую дверь, если давно существует практика выделения переходного или промежуточного типа земной коры. Пришлось напомнить, что по известному выражению Б.А.Петрушевского, это так называемые ленивые термины, крайне расплывчатые и неопределенные по своему смыслу и содержанию. Они нуждаются в обязательном уточнении и конкретизации, и первым шагом в этом направлении могло бы явиться введение собственного наименования - окраинноморская кора (по месту ее характерного развития) с дальнейшим все более детальным уточнением различного рода типоморфных ее характеристик, таких как геофизические, тектонические, петрологические и другие параметры земной коры, слагающей дно современных окраинноморских бассейнов.
В завершении обзора материалов, заслушанных на совещании, отметим три сообщения главных устроителей этого мероприятия братьев Леоновых: Юрия Георгиевича (о прекрасно выполненном в цвете макете новой Международной тектонической карты Центральной Азии и успехах в изучении пассивных окраин Арктики) и Михаила Георгиевича (об объемной подвижности горных пород фундамента платформ и складчатых поясов как одного из способов его эксгумации). Нельзя не упомянуть и содержательный доклад, зачитанный В.В.Ярмолюком от имени большого сводного коллектива (В.И.Коваленко, В.В.Акинин и мн. др.), «Закономерности проявления новейшего вулканизма Северной Евразии ...». Эта фундаментальная работа проводится в рамках программы Президиума РАН «Изменения окружающей среды и климата: природные катастрофы» и уже позволила получить ее исполнителям ряд принципиально важных выводов. В частности, как выясняется, вулканические активные области, сформировавшиеся за последние 10-15 млн лет, будучи приуроченными к периметру Евразийской плиты, связаны с геодинамически активными зонами и поясами и подразделяются на четыре различные по характеру вулканизма главных типа: внутриплитные, зон континентальной коллизии, островных дуг и срединно-океанических хребтов. Это позволило, в частности, провести достаточно детальное районирование изученной территории.
И в заключение несколько слов о стендовой сессии. Как всегда, она была крайне оживленной и поразительно разнообразной по своей тематике. Внимание автора привлекли два доклада А.К.Худолея (Санкт-Петербург). Большим интернациональным коллективом по и-РЬ и 8ш-№ изотопии цирконов, извлеченных из рифейско-палеозойских осадочных толщ Анабарского щита и хр. Сете-Дабан, была получена обширная и крайне любопытная геологическая информация, в том числе и подтверждающая высказанные нами представления о существовании в пределах мезозоид, начиная со среднего рифея (1,5-1 млрд лет), бассейнов окраинноморского типа
(с противоположными и разнотипными, включая ос-троводужные, источниками сноса).
А вот отнесение в разряд стендовых таких дискуссионных по своей тематике докладов, как сообщения Э.А.Еганова с соавторами «Космическая предопределенность становления планеты и развития земного вещества» (о возможно гидритном, а не железном составе ядра планеты), В.А.Епифанова «О геогалакти-ческих пульсациях Земли» (с интервалами в 432 млн лет и 86,4 млн лет), В.В.Кузнецова (пос. Паратунка, Камчатка) и А.М.Жирнова (Биробиджан), в которых развивается (возрождается) концепция «горячей» Земли, было, на наш взгляд, не вполне удачным шагом устроителей совещания. На пленарных или секционных заседаниях эти работы могли бы способствовать развитию активной и плодотворной дискуссии между представителями различных (столичных и сибирских) научных школ, а значит, и придало бы более оживленный характер течению заключительных прений, оказавшихся, к сожалению, крайне вялыми и малоинтересными.
Примерно так выглядит, на наш взгляд, дайджест сообщений, показавшихся нам наиболее содержательными и интересными, отражающими, так сказать, дух и суть совещания. Естественно, что упомянутой оказалась лишь малая толика от более чем сотни докладов, зачитанных и продемонстрированных стендовым способом в ходе работы 3 пленарных, 3 секционных заседаний. Всех желающих более полно ознакомиться с поступившим на Юбилейное совещание огром-
ным разнообразием докладов отсылаем к объемному двухтомному сборнику материалов «Фундаментальные проблемы геотектоники» (М.: ГЕОС, 2007. Т. 1. 422 с.; Т. 2. 407 с.).
Главной особенностью совещания, как подметил в заключительном слове М.ГЛеонов, являлся его космический и астрофизический уклон, а также углубленное рассмотрение сложнейших глобальных вопросов, таких как выяснение характера самых ранних начальных этапов развития Земли и главных закономерностей ее тектогенеза, проблема энергетики тектонических процессов, типизация земной коры и т.п. По-существу, это был смотр современного состояния тектонической мысли, показавший, что планка научных тектонических исследований в нашей стране находится на уровне мировых стандартов. Жаль только, что многие оригинальные отечественные тектонические разработки зиждятся на аналитических материалах, полученных на зарубежных высокоточных современных приборах и аппаратуре, которые нашим ученым только снятся. Недостатком совещания явилось, как всегда, почти полное игнорирование его иностранными учеными, а также малочисленность молодежи и уже упоминавшаяся вялая полемика. И тем не менее огромная стимулирующая и направляющая роль таких «рубежных» научных мероприятий несомненна.
Д.г.-м.н., проф. А.Д. ЧЕХОВ (СВКНИИ ДВО РАН, Магадан)
Подписка на журнал «Вестник Дальневосточного отделения РАН» принимается всеми отделениями «Роспечати» с любого номера.
Индекс 70193
Ответственный за номер П.Я. Бакланов
Номер подготовили к печати ГБ.Арбатская,
С.А.Зинченко, С.А.Машкин, В.Е.Старовойтова Компьютерный набор Г.А.Веренцовой Компьютерная верстка Т.Л.Пинчук Художник ГП.Писарева Корректор Л.А.Русова Переводчик Е.А. Коган
Адрес редакции:
690950, Владивосток, ул. Светланская, 50, к. 51, тел. 22-25-88
E-mail: vestnikdvo@hq.febras.ru
ФГУП Издательство «Дальнаука» ДВО РАН 690041, Владивосток, ул. Радио, 7
Лицензия ИД № 05497 от 01.08.2001 г.
Подписано в печать
Формат 70х108/16 Печать офсетная Усл. печ. л. 14,7 Уч.-изд. л.
Тираж 300 экз. Заказ
