История Земли

ВВЕДЕНИЕ

Посвящается памяти Александра Павловича Виноградова

История Земли поражает воображение грандиозностью своих масштабов. Если возраст письменных источников сведений по истории человечества оценивается несколькими тысячелетиями, а останков материальной культуры древних людей - десятками тысячелетий, то геологическая история оперирует сотнями миллионов и даже миллиардами лет; возраст нашей планеты оценивается в 4.6 млрд. лет.

Грандиозны явления, происходившие на поверхности Земли в течение ее геологической истории: движение, столкновения и расколы континентов, радикальные изменения распределения суши и моря, глобальные перемещения полюсов, образование гигантских горных систем и их постепенное разрушение под действием воды и ветра, развитие и исчезновение огромных материковых оледенений, возникновение жизни и ее эволюция от микроскопических водорослей до современных 150-тонных синих китов - крупнейших из существ, когда-либо живших на Земле.

Колоссальный труд геологов, палеонтологов и специалистов по изотопному анализу минералов позволил выявить и датировать основные этапы эволюции нашей планеты. Поразительно, как далеко в прошлое сумел проникнуть пытливый ум человека! Расшифровка истории Земли - это одно из самых ярких подтверждений материалистического тезиса о познаваемости мира.

Классическая историческая геология, основы которой были заложены в 30-х годах XIX столетия и выводами которой до сих пор ограничиваются при преподавании естествознания в школах, охватывала только одну восьмую времени существования Земли - менее 600 млн. лет, а предшествующие 4 млрд. лет, неопределенно называвшиеся докембрием, лишь в немногих местах просвечивали сквозь туман неизвестности. Классическая геология еще не имела достоверных оценок абсолютного возраста тех или иных событий истории Земли и оперировала в основном лишь их относительными возрастами, т. е. данными о том, какие события происходили раньше и какие позже. Она располагала материалами только о континентальной земной коре и поневоле была вынуждена рассматривать океаны с точки зрения происходивших геологических событий лишь как «пустые места» между континентами; при этом предполагалось, что последние неизменно занимали одни и те же фиксированные места на земном шаре («фиксизм»).

Последние десятилетия внесли чрезвычайно большой вклад в расшифровку основных этапов истории Земли. Были разработаны надежные методы оценки абсолютного возраста горных пород (с помощью изотопного анализа содержащихся в них минералов); их широкое применение, в том числе к обнаруженным во многих местах земного шара древним докембрийским породам, позволило создать абсолютную геохронологию, простирающуюся в прошлое по меньшей мере на 3.5 млрд. лет.

Были найдены и датированы многочисленные следы докембрийских бесскелетных живых существ; теперь каждый образованный человек должен знать, что документированные следы жизни на Земле достигают возрастов свыше 3 млрд. лет.

Океанологами созданы основы геофизики и четвертичной (относящейся к последним 1.5-2 млн. лет) геологии океанической земной коры; начатое в 1968 г. глубинное бурение дна океана (к началу 1976 г. в нем пробурено уже около 600 скважин) принесло первые образцы океанических осадочных пород с возрастами до 600 млн. лет. Обнаруженная в послевоенные годы на дне океана глобальная система, срединно-океанических хребтов по современной тектонической гипотезе оказывается осью растяжения океанского дна, дающего начало всем глобальным движениям земной коры, включая движение континентов. Таким образом, у нас на глазах геология из континентальной превращается в глобальную, а историческая геология из истории континентальной земной коры превращается в историю всей Земли.

Изложение истории Земли, по нашему мнению, теперь должно удовлетворять следующим требованиям.

1) Все данные должны базироваться не только на относительной, но и на абсолютной геохронологии.

2) Должна рассматриваться история не только последних 600 млн. лет, но всех 4.6 млрд. лет существования Земли или по крайней мере большей части этого времени.

3) Надо иметь в виду, что эволюция Земли как планеты - это эволюция не только ее поверхности и верхних слоев (земной коры), но, главным образом, всей ее внутренней структуры. Изменение состояния недр нашей планеты является движущей силой в истории ее верхних слоев и поверхности; эту историю невозможно полностью расшифровать и объяснить без знания ее движущей силы. Главным в эволюции недр является, по-видимому, формирование ядра и оболочек планеты в результате разделения (гравитационной дифференциации) более плотных и менее плотных веществ, а также выделения энергии вследствие гравитационной дифференциации, распада радиоактивных веществ и других процессов.

4) Что касается земной коры, то должна рассматриваться история не только континентальной, но, конечно, всей континентальной и океанической коры, и поверхности Земли.

5) Предположение о неизменном фиксированном расположении континентов на земном шаре («фиксизм») требует доказательств. Поскольку их, собственно, не имеется, следует исходить из более общего предположения о движении континентов («мобилизм»)и включать в историю Земли палеогеографические реконструкции формы континентов и их расположения на земном шаре в различные геологические эпохи.

В настоящей книге предпринята попытка удовлетворить этим пяти требованиям, хотя бы в той мере, в какой это представляется возможным в настоящее время