Идеи, методы и проблемы на современном этапе тектонических исследований

VI. НАУЧНАЯ ЖИЗНЬ

УДК 551.2

ИДЕИ, МЕТОДЫ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ЭТАПА ТЕКТОНИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

A.M. Петрищевский

Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, г. Биробиджан

Анализируются доклады на 40-м Тектоническом совещании в г. Москве (январь—февраль 2007 г.), в которых рассмотрены новейшие результаты геологических и геофизических исследований тектоносферы и обсуждены текущие проблемы геологических знаний о происхождении, строении, эволюции и современной геодинамике нашей планеты. Важнейшим результатом этого форума является признание ротационных механизмов в качестве основополагающей причины разнообразных геологических процессов в земной коре и верхней мантии вращающейся Земли.

В конце января - начале февраля 2007 г. Межведомственный тектонический комитет при Отделении наук о Земле РАН провел в г. Москве очередное, 40-е, Тектоническое совещание, посвященное фундаментальным проблемам тектоники, на котором были заслушаны 50 докладов ведущих тектонистов России, геологов и геофизиков Украины, Грузии, Киргизии, Азербайджана и подающих надежды молодых ученых (10 докладов). Этот крупнейший научный форум, собравший около 200 кратких сообщений (включая стендовые презентации и заочных участников), опубликованных в двух томах материалов совещания, всесторонне осветил новейшие результаты геологических и геофизических исследований геосферных оболочек твердой Земли и высветил важнейшие проблемы геологических знаний о происхождении, строении, эволюции и современной геодинамике нашей планеты.

На совещании обсуждены три главных темы: I - общие вопросы и проблемы тектоники и геодинамики; II -тектоника Центрально-Азиатского складчатого пояса; III - энергетика тектонических процессов.

В докладах первой темы (первой пленарной секции) проанализированы и обсуждены новые данные, в той или иной степени подтверждающие известные представления о происхождении и эволюции Земли: небулярную гипотезу Канта-Лапласа с вариантом «холодной» аккумуляции газо-пылевого облака Шмидта-Юри (A.B. Ви-тязев, институт динамики геосфер РАН; B.C. Шкодзинс-кий, ИГА и БМ СО РАН); концепцию «горячего» происхождения планет Солнечной системы с вариантами: взрывного отделения протопланетных сгустков от Солнца и спутников - от планет с их последующим охлаждением (A.M. Жирнов, ИКАРП ДВО РАН) и эндогенно-

пульсационно расширяющейся Земли (В.В. Кузнецов, институт космофизики ДВО РАН); гипотезу «открытой солнечной системы» (A.A. Баренбаум, институт проблем нефти и газа РАН; В. А. Епифанов, СНИИГИМС СО РАН; Ю.В. Баркин, МГУ; Н.В. Короновский, МГУ; и др.), в которой тектонические процессы в верхних оболочках Земли напрямую связываются с галактическими событиями, а происхождение воды в океанах обязано падению и расплавлению ледяных астероидов.

Доклад Ю.В. Хачай и В.Н. Анфилогова (Уральский НЦ РАН) обратил внимание на очень небольшое время (10 млн лет), необходимое для дифференциации планеты на железное ядро и силикатную мантию, рассчитанное по содержаниям короткоживущих изотопов вольфрама и гафния - основных источников тепла, необходимого для зарождения эмбриона планеты. По В.Н. Анфи-логову, термодинамические процессы на границе ядро-мантия определяют и дальнейшую эволюцию внешних оболочек Земли, к которым перманентно и на огромные расстояния (до 3000 км по вертикали) передаются теп-ло-массопотоки от жидкого ядра в форме пластических течений, сопровождаемых полиморфными фазовыми переходами вещества. Такой механизм, как известно, лежит в основе концепции плюмов. Не отрицая доминирующей роли плюмовых процессов на ранних этапах становления литосферы Земли, на основании изучения тяжелых изотопов кислорода и содержаний окиси магния в коматиитовых лавах древних зеленокаменных поясов, A.A. Щипанский (ГИН РАН) в своем докладе обосновывает существование холодной литосферы и субдук-ционных процессов еще 3 млрд лет назад. К этому же периоду относятся: начало главной фазы прогрессивного регионального метаморфизма протоконтинентальной

коры (В.З. Негруца, Кольский НЦ РАН) и окончательное затвердевание верхнего (гранито-гнейсового) слоя магматического океана на поверхности Земли (B.C. Шкод-зинский, ИГА и БМ СО РАН).

В докладах Ю.А. Балашова (Кольский НЦ РАН), C.B. Богдановой (университет Лунда, Швеция) и H.A. Божко (МГУ) приведены новые данные о происхождении и эволюции континентов, основывающиеся на палеотектонических реконструкциях и анализе изотопов стронция в древних метаморфических комплексах, которые позволяют предполагать существование литосферы и протоконтинентов на еще более ранних стадиях эволюции Земли (4,3-3,9 млрд лет), т.е. задолго до па-леоконтинентов Родинии (1 млрд лет) и Гондваны (600 млн лет).

Во второй группе докладов рассмотрены модели строения литосферы и подстилающих слоев верхней мантии Центрально-Азиатского складчатого пояса (Ю.Г. Гатин-ский, Государственный геологический музей; B.C. Гей-ко, институт геофизики, Украина; Н.И. Павленкова, ИФЗ РАН; В.В. Белявский, ВНИИГеофизика МПР РФ), формирования коллизионных и внутриплитных орогенов -складчатых областей (В.Г. Трифонов, ГИН ; В.Г Казьмин, институт океанологии РАН; М.М. Буслов, ИГиМ СО РАН; M.JI Копп, ГИН), палеостровных дуг (Ю.А. Зорин, ИЗК СО РАН; А.Г. Родников, Геофизический центр РАН), новейших поднятий (В.Р. Семакин, ИМГиГ ДВО РАН), рифтов (B.C. Бочкарев, СибНАЦ; В.Н. Пучков, УрНЦ РАН) и кайнозойских осадочных бассейнов (Е.В. Артюш-ков, ИФЗ); закономерности распределений глубинных разломов (Е.В. Полетаева, институт геологии Азербайджана; С.И. Шерман, ИЗК СО РАН ) и направленного развития структурных триад: «континентальная плита -складчатая система - океанический, или окраинноморс-кий, бассейн» (К. С. Иванов, ИГиГ УрНЦ РАН). Большинство сообщений этой темы основывается на стандартных положениях тектоники плит, однако доклады, использующие данные GPS и геофизические наблюдения (МОВЗ, ГСЗ и МТЗ-зондирования), показали, что устоявшееся 3-слойное деление верхней части тектоносфе-ры (земная кора - литосферная мантия - астеносфера), не соответствует современным геофизическим данным о строении нижней части земной коры и подкорового слоя верхней мантии, а приводимые в них материалы подтверждают и наполняют фактическим содержанием представления тех исследователей, которые основываются на концепции тонко расслоенной литосферы. В соответствии с такими представлениями, «деление литосферы на крупные плиты представляет собой только первое и самое общее приближение в иерархии ее структур», а «уровни перемещения блоков находятся преимущественно внутри земной коры, реже в мантийном слое литосферы (Ю.Г. Гатинский, ГГМ)». И именно поэтому 95 % эпицентров землетрясений на территории Евразии располагается в среднекоровом слое, на глубинах 15-20 км (Ю.Г. Гатинский, ГГМ; B.C. Пономарев, ГИН). Результаты GPS-наблюдений (сообщения Ю.Г. Гатинского, ГГМ; В.И. Шевченко, ИФЗ; Т.Я. Белянович, институт

экологических проблем Севера УрНЦ РАН; В.Ю. Тимофеева, ИНГиГ СО РАН) регистрируют разнонаправленные, часто центробежные, горизонтальные перемещения коровых блоков внутри и на границах литосферных плит и самих плит, не поддающиеся объяснению с позиций ортодоксального мобилизма. Столь же различны ориентировки наклона подошвы жестких коровых блоков даже в близрасположенных тектонических структурах (B.C. Гейко, институт геофизики Украины). По данным сейсмических, м а гн итотс л лу р и ч с с к их зондирований и гравитационного моделирования, в основании земной коры на огромных пространствах Евразии, в тектонических структурах разного возраста и ранга, на глубинах от 20 до 50 км выявлен слой с нарушенным фазовым состоянием тектонических (или магматических) масс, объясняемый повышенной флюидонасыщенностью нижнего слоя земной коры и верхней мантии (B.C. Гейко, ИГ Украины; В.В. Белявский, ВНИИГеофизика МПР РФ; A.M. Петрищевский, ИКАРП ДВО РАН), при участии которого происходили и происходят в настоящее время расщепления верхних тектоносферных оболочек Земли и их взаимные горизонтальные перемещения. Вместе с тем, сейсмическая томография (доклад Н.И. Павленко-вой, ИФЗ РАН) обнаруживает «корни» континентов до глубин 300-350 км от поверхности Земли, и это является проблемой познания для сторонников концепции расслоенной тектоносферы.

На 3-ей секции совещания были рассмотрены вероятные энергетические источники и механизмы тектонических процессов. После признания В.Е. Хаиным ведущей роли ротационных сил вращающейся Земли в тектонических процессах (38 Тектоническое совещание, 2005) его заявлению сейчас вторит уже целый хор последователей. Между тем, глубокий анализ ротационных механизмов в тектонике (главным образом - в разрывной тектонике) в нашей стране был сделан днепропет-ровцем К.Ф. Тяпкиным еще 27 лет назад (Геофизический жу рнал. 1980, № 5 и монография, изданная в 1982 г.), после распада СССР оказавшимся в «чужом» государстве, и на которого ни один из участников 40-го Тектонического совещания (за исключением самих днепропет-ровцев) не счел нужным сослаться. Приходится сожалеть, но таковы нормы научной этики в наше время, и не только в тектонике.

Тезис К.Ф. Тяпкина о том, что вращение Земли дает жизнь тектоническим процессам (т.е. является их главным реальным источником), прозвучал более чем в 20-ти сообщениях 40-го Тектонического совещания (в том числе: в 6-ти пленарных докладах), после которого можно считать, что ротационно-упругая тектоника Земли встала в один ряд с концепциями тектоники плит, плю-мов и тектонически расслоенной тектоносферы. Как и любая другая подлинно научная гипотеза, концепция ротационно-расслоенных оболочек Земли хорошо объясняет аргументы и атрибуты предшествующих воззрений на тектонические процессы и структуры, в том числе: существование надвигов, шарьяжей и тектонических покровов, гигантских (трансформных) сдвигов; субдук-

цию, рифтообразование и спрединг, цикличность геологических процессов, выдержанность простираний разломов близкого возраста на огромных территориях, вихревые структуры, складчатость и аккреционное скучи-вание тектонических масс.

Следует признать, все-таки, что концепция К.Ф. Тяп-кина в настоящее время существенно расширена исследователями, изучающими внешние (планетарные и галактические) причины девиаций параметров вращения Земли (доклады Ю.Н. Авсюка, ИФЗ; Ю.В. Баркина, МГУ; A.A. Баренбаума, институт проблем нефти и газа РАН) и связанное с ними многообразие геологических и геодинамических явлений: региональные горизонтальные срывы (В.Л. Ломтев, ИМГИГ ДВО РАН; A.M. Петрищевс-кий, ИКАРП ДВО РАН) и вихревые структуры в литосфере (Т.Ю. Твиритинова, МГУ), магматические процессы и плюмы (А.Б. Бакиров, институт геологии Киргизии), причинно-следственные связи геосферных оболочек (атмо-, гидро-, био- и литосферы) (Е.Г. Мирлин, ГГМ; Э.М. Пинский, ВСЕГЕИ), сейсмичность, волновой ха-

рактер тектонических процессов (Н.Ю. Васильев, РГГРУ; Б.М. Тишкин, ДВГИ ДВО РАН; Г.П. Андреев, ООО ВНИИГАЗ), фрактальность тектонических (в особенности - разрывных) структур и др.

В итоге проведенного обзора следует констатировать, что юбилейное (40-е) Тектоническое совещание оказалось весьма насыщенным информационно и чрезвычайно важным теоретически для геологов и геофизиков широкого профиля, поскольку не только осветило текущие результаты геологических исследований во многих регионах России и стран СНГ, в том числе - новейшие достижения дальневосточных научных институтов (ДВГИ, ИМГИГ, ИВиС, ИКАРП, ИТИГ), но и явилось генератором новых идей, методов и подходов к изучению геологического строения Земли. Важнейшим результатом этого форума является признание ротационных механизмов в качестве основополагающей причины разнообразных геологических процессов во внешних оболочках вращающейся Земли.

The Reports of the 40-th Tectonic Conference in Moscow (January — February, 2007) are analyzed. The Newest results of geological and geophysical investigations of the tectonosphere are considered, and current problems of geological accomplishments on the origin, structure, evolution and modern geodynamics of our planet are discussed. The Major result of this forum is the acknowledgement of rotational mechanisms as the basic reason for various geological processes in the crust and upper mantle of the rotating Earth.