Зсуваються чи «гарячі точки»?
Вся планета незмінно перебуває в русі. Всі плити літосфери, складові зриму поверхню Землі, переміщаються в різні боки. «Гарячі точки» вважалися єдиними «твердими опорами» в цьому нестійкому світі. Однак нові відкриття змушують засумніватися в цій догмі. Може бути, всю теорію глобальної тектоніки плит доведеться переписувати заново?
«Гарячими точками» називають центри вулканічної активності, розташовані далеко від країв літосферних плит. Вперше про їхнє існування заговорив півстоліття тому Джон Тьюзо Вілсон. Температура ділянки мантії, розташованого безпосередньо під «гарячою точкою», помітно вище, ніж сусідніх ділянок. Розпечена струмінь речовини поступово прорізає літосферну плиту і виливається на поверхню Землі. Утворюється вулкан. Ну а оскільки плити постійно рухаються, цей струмінь, в кінці кінців, виявляється в стороні від нього. Плита адже перемістилася вперед. Тоді струмінь прорізає надвинувшейся на неї частину плити і знову пробивається нагору. Так з'являється новий вулкан, в стороні від першого. Найчастіше подібний вулкан виникає на дні океану, оскільки тут земна кора помітно тонше, ніж на суші. Однак він викидає таку кількість лави, що навколо нього утворюється цілий острів. Згодом процеси ерозії руйнують і сам вулкан, і острів з отверділої лави, що виник біля нього. Через мільйони років морська гладь поглинає весь цей потертий вітром і водою клаптик суші. Така, наприклад, і доля Гавайських островів.
Уже до кінця 1970-х років більшість геологів взяли цю гіпотезу. Адже вона могла пояснити багато деталей глобальної тектоніки плит, що залишалися ще незрозумілими. Чому, наприклад, вулкани утворюються не тільки по краях літосферних плит, а й серед них?
Точна кількість «гарячих точок» невідомо, оскільки геофізики поки не навчилися виявляти невеликі мантійні струменя. Тому в науковій літературі побутують різні цифри. Однозначно - шляхом сейсмологічних спостережень - виявлено приблизно півсотні мантійних струменів і відповідно «гарячих точок». Вони розташовуються по всій земній кулі - від Канарських островів до Йєллоустон, від Азорських островів до островів Галапагос.
Одна з «гарячих» точок Землі-Гавайські острови. Вид з космосу
«Гарячі точки» дуже зацікавили вчених, що займаються палеогеографією. По тому, як протягом мільйонів років змінювалося розташування вулканів, які вишикувалися тепер у вигляді ланцюжка островів, можна реконструювати швидкість руху літосферних плит. Так, у випадку з Гавайськими островами вона дорівнює зараз 8,5 сантиметра на рік. Близько 400 тисяч років тому прямо над «гарячою точкою» знаходився острів Гаваї, найбільший острів архіпелагу, а 3 мільйона 700 тисяч років тому над нею розташовувався острів Оаху.
Зараз «гаряча точка» знаходиться приблизно в 35 кілометрах від острова Гаваї, в районі підводного вулкана Лоіхі. Тут ще немає острова, він тільки зростає, його контури лише вгадуються під водою. Поки від поверхні моря його відокремлює 900 метрів. Але, за розрахунками геологів, вже через кілька мільйонів років вершина вулканічного конуса, що утворився тут, буде підніматися над океаном на 4000 метрів. В цілому його висота, якщо врахувати підводну частину, досягне 10 тисяч метрів. Це більше, ніж висота Джомолунгми, найбільшої гори нашої планети, але зате приблизно відповідає висоті вулкана Мауна-Кеа, що лежить на острові Гаваї (знову ж відлік треба вести від морського дна). Це повне подобу двох вулканів - реального і поки ще змодельованого, - можливо, коли-небудь підтвердить гіпотезу Уїлсона, який припустив, що формування і зростання всіх островів, що утворилися біля однієї і тієї ж «гарячої точки», протікає завжди по одній і тій же схемою, завжди однаково.
Різний вік окремих Гавайських островів проявляється ще й у тому, що вони перебувають на різних стадіях ерозійного руйнування. Якщо наймолодший з них - острів Гаваї - в результаті регулярних вулканічних вивержень все ще продовжує рости, то острова, що лежать на північний захід від нього, вже помітно зворушені ерозією і зруйновані.
Інтерес викликає і форма вулканічної ланцюжка. По ній можна судити про те, як мінявся напрям руху плит літосфери. Наприклад, Гавайські острови вигнуті таким чином, що це дозволило деяким вченим припустити: близько 43 мільйонів років тому Тихоокеанська плита зіткнулася з іншою плитою. Однак ніяких інших видимих ознак колізії не вдалося виявити. Але, може бути, не варто «нагромаджувати Пеліон на Оссу»? І це не плиту хитало з боку в бік, а переміщалася «гаряча точка»?
Всякий раз, виконуючи подібні розрахунки, вчені роблять одне принципово важливе допущення: вони вважають, що пересуваються тільки плити літосфери, в той час як сама мантийная струмінь залишається на одному і тому ж місці. Але чи так це?
В останні роки поставлена під сумнів навіть історія виникнення Гавайських островів - парадний приклад теорії «гарячих точок». Американські геофізики Джон Тардуно і Рорі Коттрелл припустили, що насправді ця «гаряча точка» переміщається з досить значною швидкістю 3-4 сантиметри в рік. Приблизно так само швидко рухаються і плити літосфери.
Перш ніж прийти до такого висновку, Тардуно і Коттрелл досліджували магнітні властивості вулканічних порід, викинутих гавайськими вулканами. Адже, як ми вже відзначали, деякі мінерали можуть вказувати, яким було напрямок магнітного поля Землі в момент їх застигання. На екваторі силові лінії магнітного поля розташовуються горизонтально, а чим далі, на північ або південь, - тим помітніше вони відхиляються від горизонталі. Це і дозволило встановити, що 75 мільйонів років тому «гаряча точка» Гавайських островів перебувала на 35 ° північної широти (сьогодні - на 19 °).
Такі ж геомагнітні дослідження дозволили встановити, що більша частина «гарячих точок» колись знаходилася зовсім не на тій широті, що тепер. Цілком може бути, що всі ці точки переміщаються по поверхні Землі. Очевидно, мантійні потоки не спрямовуються вгору, як стріла, а відхиляються в сторони, погойдуються, як язики полум'я на вітрі.
Але ця здогадка загрожує похитнути багато сталих теорії. Адже вчені реконструюють положення континентів в далекому минулому, виходячи з того, що «гарячі точки» незмінно перебувають на одному і тому ж місці. Вони - точки відліку, що дозволяють відновити, коли і куди перемістилася та чи інша плита. Однак якщо самі ці точки виявляються то тут, то там, то і всі розрахунки летять в тартарари. В такому випадку помилкові всі наші уявлення про далеке минуле Землі. Це стосується і історії клімату, і переміщень магнітних полюсів, і багато іншого. Похитнулося будинок геології, немов і під ним розверзлася твердь земна, пропалені наскрізь «гарячою точкою» науки ...
Варто додати, що в цілому як мінімум 10% всієї поверхні нашої планети, а за деякими припущеннями, навіть 40% так чи інакше зазнали впливу излившихся на неї мантійних потоків речовини. Геологічна роль їх так велика, а їх прояви так різноманітні, що деякі вчені вважають, ніби сама гіпотеза мантійних струменів і «гарячих точок» є хибною, а значить, багато феномени, зобов'язані їм своїм походженням, мають зовсім іншу природу. Але чи справедливі сумніви цих скептиків?
Поділіться на сторінці