Основы биогеографии

Через 20 лет после его гибели научный уровень А. Вегенера был достигнут многими геофизиками. Приборов в их распоряжении стало больше, а их качество несравненно выше. Его чтили, цитировали, называли основоположником. Однако со временем появлялось всё больше фактов, которые не укладывались в схему вегенеровской гипотезы. Становилось ясно, что так называемые центробежные силы Этвеша, объявленные Вегенером причиной движения континентов, слишком слабы, чтобы перемещать тела огромной массы. Впрочем, конвекционные течения мантии, которые сегодня признаются движителем континентов, были известны Вегенеру. Однако, он, будучи человеком щепетильным, не считал возможным оперировать аргументами, доказанными в то время слабо. Гипотезу Вегенера объявили спекулятивной, а его пытались забыть.

Однако сила гениального открытия всегда берет своё. В 60-х годах XX столетия под напором новых независимых данных о палеомагнетизме, строении океанического дна, прямых наблюдений его движения, гипотеза Вегенера обрела второе рождение.

5.2. Современная теория литосферных плит

Сегодня считается, что наша планета представляет собой толстостенный шар с внутренней полостью, заполненной жидким вязким веществом – мантией, в которой плавает небольшое твёрдое ядро. Мантия является трёхслойной. Её верхний слой – твёрдая литосфера – представляет собой застывшую магму. Ниже находится более мощный жидкий вязкий слой тугоплавких магниевых силикатов – астеносфера. Под ней располагается третий слой мантии, где вещество находится в особенно плотном кристаллическом состоянии (Монин, 1980).

Вещество мантии находится в постоянном медленном движении. Из-за контакта с поверхностью ядра мантия постоянно меняет объём в результате выплавки лёгких веществ в земную кору. Под действием центробежных сил развиваются медленные конвективные движения астеносферы со скоростью несколько сантиметров в год. Там, где потоки имеют восходящее направление, астеносфера подходит очень близко к поверхности земной коры или даже изливается наружу, прорывая литосферу. Это самые активные зоны земной коры. Они отмечены на поверхности очагами частых и мощных землетрясений, извержений вулканов. Активные области разделяют верхний слой мантии на несколько крупных ячей, а литосферу на соответствующее количество огромных стабильных плит (рис. 20). Чаще всего их выделяют восемь. Самая большая – Евразийская проявляется на поверхности материком Евразия (без полуостровов Индостан и Аравия). Вторая по величине, Африканская плита включает материк Африку, Аравийский полуостров и крупный остров Мадагаскар. Общая литосферная плита, находящаяся под материком Австралия и полуостровом Индостан, называется Индо-Австралийской. Её прогнутая середина затоплена сегодня водами Индийского океана. Северо-Американская плита включает материк Северная Америка, огромный остров Гренландия, все острова Канадского архипелага. Южно-Американская плита отметилась на поверхности материком с одноименным названием. Самостоятельна Антарктическая литосферная плита с соответствующим материком. Две плиты: Тихоокеанская и Наска погружены в воды океана, кроме небольших океанических островов (рис. 20).

Рис. 20. Литосферные плиты (по: Монин, 1980):

1 – Евроазиатская (1а – Китайская); 2 – Африканская; 3 – Индоавстралийская; 4 – Тихоокеанская; 5 – Американская (5а – Североамериканская, 56 – Южноамериканская); 6 – Антарктическая.

Пространство между литосферными плитами постепенно заполняется веществом мантии, которое, охлаждаясь сверху и кристаллизуясь, наращивает раздвигающиеся плиты с боков. Вечные движения мантии увлекают литосферные плиты, вместе с “впаянными” в них материками, в постоянное движение по поверхности Земного шара от областей подъёма вещества астеносферы к областям её опускания вглубь мантии. Все эти перемещения происходят в рамках ограниченной площади, поэтому литосферные плиты, расходясь в одном месте, рано или поздно сталкиваются в другом. В связи с этим, экография земной поверхности включает кроме литосферных плит ещё и полосы их стыковки. По характеру стыковки различают полосы трёх типов: растяжения, наползания и сжатия.

Полосы растяжения. Подводными аппаратами обнаружены прямые визуальные свидетельства растяжения океанского дна в виде параллельных трещин шириной от дециметров до десятков и сотен метров (рис. 21). На дне трещин астеносфера непосредственно выходит на поверхность дна, образуя систему горных цепей с чередованием островерхих поднятий и глубоких провалов (рифтовых долин с крутыми стенами). Хребты возвышаются над основной поверхностью океанского дна на 3–4 км.

Рис. 21. Полоса растяжения в области Срединно-Атлантического подводного хребта. По: Клечек, Якеш, 1986.