Журнал «Вокруг Света» №08 за 1975 год

«Погода» земной коры

Назиров положил перед синоптиками фотографию. Те обрадовались: как раз то, что нужно для учебника по метеорологии! На снимке, сделанном с искусственного спутника Земли, был виден атмосферный циклон. Облачность четко выявляла движение воздушных масс. Одна ее ветвь отмечала наступление холодного фронта, другая — теплого. В месте их смыкания облака закручивались в спираль.

«Циклон на стадии максимального развития, — сказали синоптики. — Идеальный случай!»

После этого М. Назиров и выдал «секрет»: на фотографии изображены не закрученные циклоном облака, а снежные вершины высочайших гор! Точнее, космическая аппаратура запечатлела Гималаи и район Тибета: Ньенчен-Тангла и Далай-Лама.

Конечно, случайность, прихоть природы... Заметили же астрономы на одной из звездных фотографий человеческое лицо с бородой.

М. Назиров сравнивает с первой фотографией другую, на которой изображен подлинный атмосферный вихрь. Почти близнецы! Но за первым, внешним намеком на сходство исследователь ищет более серьезные аналогии.

...Взаимодействие циклона с антициклоном — это «конфликт» теплого и холодного воздуха. Поначалу между ними возникает ровный фронтальный раздел. Но взаимодействие продолжается: фронт ломается, в нем появляется излом, точка перегиба. Холодные и теплые воздушные массы постепенно закручиваются, образуя гигантскую спираль, движение которой постепенно угасает.

Такова вкратце биография заурядного циклона, изложенная на основе теории шведского ученого В. Бьёркнеса, которая появилась более 60 лет назад и стала хрестоматийной для метеорологов.

У заурядного циклона есть верные приметы. В точке перегиба обязательно образуются вихреобразные движения. Это его центральная часть, своеобразный крючок, в котором вместе закручены теплый и холодный воздух. Но и горные системы образуют похожую картину, что и было видно на снимке из космоса!

Теория гласит: холодный и потому более тяжелый воздух подтекает под теплый, который и поднимается вверх по клину холодного воздуха.

Запомнив это положение, обратимся к карте. Реки Янцзы, Меконг, Салуин, Иравади текут бок о бок на громадных расстояниях и нигде не сливаются. Брахмапутра покрывает почти 1000 километров вдоль Гималаев, прежде чем ей удается повернуть на юг.

Русла этих рек — громадные борозды на поверхности Земли, как бы проведенные одним плугом. Вероятнее всего, речные борозды возникли на стыке горных пластов, которые медленно, но верно двигались относительно друг друга. Их путь был наклонным; направленным немного вверх.

Сегодня геологи обнаружили немало таких крупных — на сотни километров — надвигов. Называют их шарьяжами. Процесс надвигания земных пластов удивительно напоминает подъем теплого воздуха по холодному клину. Та же упорядоченность восходящего движения, примерно тот же наклон и, главное, похожий состав участников: легкий материал и более тяжелый. Гималаи, как известно, высочайшие горы Земли. На их постройку пошло вещество полегче. «Чем меньше удельный вес материка, тем он мощнее, выше, тем больше по площади» — так считают ученые. Значит, еще одна аналогия: каменный вихрь «Гималаи — Тибет» образован породами, разными по весу.

Атмосферный циклон — явление крупного масштаба, порождение всемирной атмосферной обстановки. На севере аукнется, на юге откликнется... Циклон в земной коре также не изолированный случай, а следствие общепланетарной ситуации. Атмосферные и литосферные процессы происходят практически на равном удалении от центра Земли, и поэтому их размеры должны примерно совпадать. Так и есть: те и другие вихри достигают тысячекилометрового размера.

М. Назиров подбирает несколько фотографий изучаемого района, сделанных со спутников системы «Метеор», и компонует их в более крупное по масштабу изображение. Затем на его основе рисует схему основных горных цепей. На ней еще более отчетливо проступает характерный крючок, который в атмосфере образуют теплые и холодные потоки, а на Земле — горные цепи.

Проявилось и еще одно совпадение. Метеорологи знают, что на холодном фронте облачная полоса обычно поднимается выше, чем на теплом, и образует волнообразные изгибы. На составной космической фотографии хорошо видны эти изгибы. А рост вверх очевиден: здесь расположены высочайшие горные пики — восьмитысячники, а на одном из изгибов — знаменитая Джомолунгма.

Итак, сходство по многим пунктам... Естественно предположить, что одинаковые особенности, подмеченные в небе и на земле, являются следствием и сходных причин. Недолговечные структуры возникают в атмосфере из-за характера ее циркуляции. Она, в свою очередь, вызвана прежде всего вращением земного шара.

Следующий логический шаг, который так и напрашивается: горные вихри также рождены вращением Земли.

Геологи и геофизики давно признают движение в земной коре. Вспомним знаменитую гипотезу о дрейфе континентов! Сейчас специалисты говорят о плавании не континентов, а отдельных плит земной коры, несущих на себе целые океаны и части света.

Молодой ученый приходит к выводу, что в земной коре не могут существовать избранные — только вертикальные или только горизонтальные — движения. Он цитирует самих геологов, сознающих, что они не принимают в расчет очень важное обстоятельство: «Земля кругла, и она вертится».

Академик Д. В. Наливкин пишет по этому поводу: «Вращение Земли вызывает мощные силы, движущие громадные массы воздуха. Эти же силы движут еще более значительные и тяжелые массы воды. Эти же силы существуют и в твердой коре. Размеры сил, вызывающих движение в атмосфере... совершенно исключительны. Не менее они и в гидросфере и, конечно, в литосфере. Они должны вызывать изменения и в твердой среде. Отрицать существование этих изменений бесполезно и даже вредно».

Вывод Назирова: в коре вращающейся планеты преобладают движения, которые неминуемо принимают вихреобразный характер.

Однако горные породы не вода, не газ; породы — крепкий материал. В силах ли вращение земного шара закрутить вихрем неподатливые каменные массы? Метеоролог Назиров вновь берет в союзники самих же геологов. Они установили, что земная кора неоднородна, ее участки обладают различной упругостью и пластичностью. В далеком геологическом прошлом, судя по всему, эти различия были еще контрастнее. Геологи же высказывают идеи о том, что в таких условиях возможно подтекание более тяжелого вещества земной коры под более легкое, ибо в условиях больших температур и давлений твердый камень становится податливым, можно сказать, текучим. Об этом много лет назад говорил академик В. И. Вернадский: «Целый ряд твердых тел внутри планеты под влиянием очень сложных движений оказывается текучим, то есть приобретает ряд свойств жидкости».

Все-таки в творческой работе есть что-то удивительное! Вот человек подметил странный, но вроде бы случайный факт. Задумался, так и эдак прикинул, какое тут может быть объяснение. Возникла мысль, сначала столь необычная, что сам человек воспринял ее с недоверием. Но едва он попробовал взглянуть на мир сквозь призму этой диковинной мысли, как произошло чудо: факты, ее подкрепляющие, он стал находить там, где их вроде бы быть не должно!

Нечто подобное случилось с Назировым. В одном журнале, который он просматривал из чистой любознательности, он вдруг наткнулся на ошеломивший его снимок. Все было знакомым на фотографии: вот теплый и холодный фронты, вот характерный крючок, который они образуют...

А на снимке был запечатлен... взрыв! Взрыв, который сваривает в одно целое две пластинки различных металлов!

Может быть, нечто подобное происходит и в земной коре, когда ее гигантские блоки соприкасаются?! Возникают фантастические силы, которые способны размягчить каменные массы и закрутить их вихрем не хуже, чем это сделал взрыв с металлическими (!) пластинами.

Так исследователь пришел к идее циркуляции земного вещества. В сравнении с атмосферной — это черепашья циркуляция, растянутая на миллионы лет. Именно она устанавливает «погоду» земной коры.

Теперь он снова — но уже иначе! — пригляделся к карте. Вот пролив Дрейка, отделяющий Южную Америку от Антарктиды. Восточнее пролива расположилось море Скоша, с трех сторон окруженное грядами островов и подводным хребтом. Море как бы затянуто в мешок, горловина которого направлена на запад.

И еще один подобный «мешок» — море Банда в Индонезии. А вот Карибское море: то же самое.

Да, но подобный «мешок» он уже видел! Видел на космической фотографии, которая запечатлела вторжение холодного воздуха со стороны Гренландии в Европу. Тут границы «мешка» были очерчены уже не подводными хребтами, не грядами островов, а облаками.

Еще одно случайное совпадение? Но отчего же тогда совпадают и размеры — здесь холодный воздух протянулся на 2000 километров, и тут — море Скоша, Банда, Карибское — имеют примерно ту же самую протяженность? Быть может, этому есть иное объяснение: атмосферный «мешок» создан циркуляцией воздуха, его аналог из крепчайших скал — циркуляцией горных пород.

Все сходится, как при сложении мозаики.

Тихий океан опоясан так называемым «огненным кольцом» — цепочкой вулканов, расположенных на его берегах. В западной части океана вулканы находятся в основном на островах, образующих своеобразные дуги. Это Алеутская гряда, Курильская, Японские острова, Филиппины и так далее.

Если внимательно присмотреться к островным дугам, то и в них можно различить некоторые черты атмосферных вихрей. Каждая цепочка островов напоминает фронтальную облачную полосу. Об этом свидетельствуют размеры: те и другие тянутся примерно на 1000 километров. Дуги островов изогнуты в восточном направлении — к открытому океану. Атмосферные фронты в северном полушарии также обращены выпуклой стороной на восток. Размеры островов в каждой гряде уменьшаются: на севере они больше, чем на юге. Но и распределение облаков во фронтальной полосе подчиняется той же закономерности!

Наконец, последний, но очень веский аргумент в пользу сходства: около островных дуг имеются глубоководные желоба, расположенные вдоль их выпуклой стороны. Иными словами, здесь мы наблюдаем сочетание гряд и впадин. Такое же сочетание встречается и в атмосфере при столкновении теплых и холодных масс воздуха. Более легкий воздух поднимается по клину более тяжелого и опрокидывается. Возникает гряда и рядом впадина. Между прочим, рельеф «гряда — впадина» — привилегия не только океана. С каждой достаточно протяженной горной системой соседствует параллельный ей прогиб. Он проходит, в частности, вдоль восточного подножия Уральского хребта, у северо-восточной стороны Копет-Дага и около других гор.

Все это, однако, статика, неподвижность. Но если понятие «погоды» действительно применимо к земной коре, то можно описать и динамику, движение каменных масс. Можно, к примеру, представить, как менялась «погода» земной коры, как образовывались островные дуги. Сначала надвинулся один «каменный фронт», и, подобно облакам, его границу отметила возникшая дуга островов. Затем в движение пришла новая, исторгнутая недрами масса, третья, четвертая... В местах соприкосновения старых и новых фронтов масса облаков — простите! — островов — должна была увеличиться. Так на стыке Алеутской и Курильской гряд возник полуостров Камчатка — большой и с высокими горами. На стыке Курил и Японских островов появился крупный остров Хоккайдо. Остров Тайвань стоит там, где сомкнулись гряды Рюкю и Батан.

М. Назиров начал свои исследования с сопоставления атмосферных и земных процессов. А продолжил их в несколько ином направлении. Он привлек воздушные ситуации для толкования ситуаций геологических.

Давно известно, что очаги землетрясений сосредоточиваются в разломах земной коры, уходящих наклонно вглубь. Очаги же вулканов также тянутся вдоль разломов, но располагаются выше и на некотором удалении от них. У геологов пока нет объяснения этой вечной неуживчивости.

А если взглянуть на это явление сквозь призму новой гипотезы? Разлом земной коры соответствует в атмосфере разделу между холодным и теплым воздухом. Вспомним, что последний движется наклонно вверх по холодному клину... Метеорологи знают, что в этом случае передний край надвигающейся массы вспучивается, в ней образуются купола. Из-за трения они появляются не у самого раздела холодного и теплого воздуха, а выше его.

Не так ли возникают купола в Земле, когда земные блоки движутся по разделу и трутся друг о друга?! В них накапливаются поступающие по разлому из глубин жидкие и газообразные соединения. Появляются очаги вулканов — на удалении от разлома, в котором располагаются очаги землетрясения.

Конечно, купола образуются не всегда. Тогда восходящие потоки достигают поверхности и заявляют о себе термальными источниками, гейзерами. Гейзер — это вулкан непрерывного действия и потому маломощный.

Препарируя атмосферные вихри, молодой ученый строит на их основе... геологические разрезы. Он говорит, что литосферный вихрь, как подсказывает его воздушный собрат, должен создавать разреженную область. В нее устремятся подвижные компоненты недр: газ, вода и нефть. Возможно, что именно так образуются нефтяные ловушки.

Гималайско-Тибетский вихрь, по мнению Назирова, образовал полость у подножий гор Мишими и хребта Кумун. Глубина ее залегания — 1,5—2,5 километра. Здесь, в месте, где смыкаются границы Индии, Китая и Бирмы, может оказаться большое месторождение нефти. Неудивительно, что в пределах указанной территории уже ведется нефтяная добыча. Но если копнуть поглубже... Таков геологический прогноз метеоролога.

А что думают сами геологи по поводу «небесных знамений»?! Как они воспринимают прозрачные намеки воздушной среды относительно среды горной?

Книга украинского геолога О. Слензака называется «Вихревые системы литосферы и структуры докембрия». Открываю книгу — и вновь передо мною знакомые картины! Море Банда в окружении геологических структур, изогнутых в виде вихревых дуг. Это Индонезийская вихревая система, для которой автор устанавливает «тенденцию к перемещению масс в направлении выпуклой стороны дуги». Затем Тихоокеанская вихревая система. Северная система, ее ветвью является Алеутская островная дуга. Указаны и новые литосферные вихри — Африканские, Европейские, а затем — вихри всей Земли! Их размеры —1000 километров. Знакомая цифра!

Хочу подчеркнуть, что Гималайско-Тибетский вихрь, замеченный на фотографии, представлен горными системами. Это видимые геологические структуры. А вихри, выделенные украинским геологом, нельзя увидеть. Они геологические образования, скрытые в недрах Земли и выявленные на основании геологических и геофизических данных. Метеоролог и геолог в своих исследованиях пришли к сходным соображениям.

Вот мнение О. Слензака: «...вращательное движение Земли создает вихри литосферы». Кстати, цитаты двух советских академиков, приведенные выше, взяты из его книги.

Сказанного довольно, чтобы представители наук о Земле заинтересовались новым взглядом на объект их исследований. Космические фотографии уже открыли глаза на многие, ранее не замеченные геологические явления Каменные вихри, похоже, еще одно открытие, которое предстоит понять.

В. Друянов