Скульптуры земной поверхности

РАЗВИТИЕ ОБРАЩЕННОГО В КОСМОС ЛИКА ЗЕМЛИ

Науки о Земле в ходе времени неуклонно совершенствуют наши знания о жизни планеты, в первую очередь об основных движущих силах и результатах их действия, оказывающихся в том близком человеку окружающем его мире, который является как бы ареной, театром геологических действий. Это земная кора толщиной от нескольких до 70–80 км, подлежащие ей верхние части так называемой литосферы (каменной оболочки), вся водная (до 11 км) оболочка и нижняя часть воздушной оболочки, где находится и биосфера, сфера жизни всего в ней рождающегося, растущего, цветущего и отцветающего. Арена геологических действий на нынешнем уровне знаний есть многосложное физическое поле, не имеющее совершенно четких границ ни снизу, ни сверху, а внутри себя содержащее подвижные во времени и пространстве термодинамические (т. е. связанные с изменением температуры и давления) границы, то резкие, контрастные, то постепенные, что связано с разными физическими состояниями вещества оболочек и меняющимся, хотя и медленно, энергетическим режимом планеты.

Научный смысл выделения в нечто целое смежных внешних оболочек Земли и их частей, если учитывать неопределенность, неустойчивость границ этого целого, может показаться неясным. С одной стороны, считается признанным влияние тяжелого земного ядра на облекающую его мантию и вышележащую тонкую кору, а с другой — Земля и особенно ее внешние оболочки находятся под прямым воздействием космических сил. Но все же эта часть земного мира есть то самое место, где по крайней мере 3–3,5 млрд, лет назад возникла и развивалась жизнь в бесконечном разнообразии ее форм, где появился человек разумный (как по крайней мере он сам это утверждает), цивилизация, наука вообще и наука о Земле в частности. В этой части нашей планеты противоречия и столкновения сил природы, которую, впрочем, мы знаем здесь лучше, достигают особой остроты, физические градиенты особенно велики, а противоборство природных сил максимально — и созидательно и разрушительно.

Уже давно стало ясно, и это геоморфологи и геологи часто повторяют, что сущность событий, происходящих в этом самом «театре геологических действий», заключается в нескончаемой, со спадами и подъемами, с перевесом то одной стороны, то другой борьбе внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) сил Земли. Такой вывод из данных всего предыдущего развития наук о Земле давно стал трюизмом. Внутренние силы перестраивают, насыщают земную кору все новыми порциями глубинного вещества, создают основные черты рельефа Земли, в то время как внешние силы, питаемые энергией Солнца и направляемые полем силы тяжести, стремятся разрушить все эти «произведения» глубинных сил, сгладить их контрасты, снизить горы и целые материки, наполнить впадины рельефа образующимися от их разрушения осадками, действуя, конечно, в доступной им приповерхностной сфере, т. е. в том же самом «театре».

Непосредственно на глазах человека «драма» борьбы внутренних и внешних сил Земли разыгрывается на земной поверхности, в «геометрическом месте точек», общих для земной коры, водной и воздушной оболочек, в зоне их стыковки и взаимодействия, на «геоморфологических подмостках» этого театра.

Во Вселенной, где материя — энергия и пространство — время составляют сущность и форму всякого бытия, идут, как мы знаем, непрестанные изменения. Все движется, само же движение происходит в силу противоречий между старым и новым, растущим и умирающим, сложным и простым, соединением и разделением, расширением и сжатием. Частными случаями таких общемировых противоречий служат противоречия, движущие геологические процессы, неизменно отражаясь в процессах геоморфологических — формах рельефа Земли, их создании и изменении.

Теперь мы хорошо знаем, что глубинное магматическое вещество во всех физических фазах и метаморфические парапороды (т. е. бывшие породы осадочные, впоследствии претерпевшие большие изменения — иной раз почти до полной неузнаваемости), горные породы, побывавшие на значительных глубинах, приближались к земной поверхности уже в геологически очень отдаленные времена — до 3 млрд, лет назад и более и приближены к ней в современную эпоху на больших площадях. Для первичных магматических веществ — это современные вулканические пояса, для вторичных и глубокоизмененных парапород — это так называемые щиты, например Алданский, Балтийский, Канадский и другие, для которых характерна сплошная обнаженность этих древних, когда-то бывших в недрах первично-осадочных и вулканических горных пород. И вот оказывается, что толщи так называемого раннего докембрия (более 2,6 млрд, лет) глубоко изменены (метаморфизованы) повсеместно. Более широко распространенные, в частности и в СССР, осадочные и вулканические толщи позднего докембрия (менее 2 млрд, и до 500–570 млн. лет) глубоко изменены в значительной своей части. Среди пород последующей палеозойской эры известны и глубоко метаморфизованные (па юге Восточной Сибири, например), но главный объем толщ этого возраста метаморфизован сравнительно слабо. Мезозойские осадки (до 200 млн. лет) сильно изменены на земном шаре в немногих местах, а для отложений новейшей (кайнозойской) эры очень глубокие изменения — явление редкое. О чем это говорит? О старении со временем, столь громадном, особенно для раннего докембрия пли архея, подобно тому, как стареют с возрастом все живые существа? Определенно нет. Погружение первоначально поверхностных толщ на глубины с их высокими температурами и давлениями было свойственно всей геологической истории, и вопрос только в том, насколько это погружение отличалось в разные эры по своей скорости и абсолютной глубине, а также и в том, насколько неодинаковая продолжительность геологических эр обеспечивала такие погружения сама по себе, т. е. в вероятностном отношении, или же механизмы нисходящих движений ослабевали в течение столь огромного времени.

В науках о Земле широко известна теория геосинклиналей. Геосинклинали — области крупнейших погружений на первых этапах их развития и крупнейших поднятий — на поздних этапах. Геосинклинали — особо подвижные зоны земной коры — существовали еще в докембрии (протогеосинклинали), существуют и сейчас (например, островная Индонезия). Под влиянием преимущественно нисходящих вертикальных движений земной коры и образования обширных углублений в геосинклиналях происходило накопление осадков и излияние различных лав огромной мощности. На этапе последующих поднятий происходило смятие этих толщ в. складки, частичное их плавление с формированием гранитов, образование разнообразных разрывов. В условиях то сжатия, то расширения в конце такого цикла происходило образование горной страны. Здесь мы не будем вникать в подробности теории геосинклиналей, созданной трудами как зарубежных, так и наших ученых, скажем только, что древние геосинклинали, развиваясь в течение одного либо нескольких подобных циклов и превращаясь в складчатые зоны и горные области, постепенно теряли свою подвижность и свой горный рельеф, становясь жесткими, мало подвижными массивами с плоскогорным или даже равнинным рельефом, так называемыми платформами. При этом в ходе времени площадь деятельных геосинклиналей, как это видно на материках, неуклонно сокращалась, а площадь платформы соответственно увеличивалась. Теория геосинклиналей сумела объединить и объяснить все стадии и типы движения и превращения вещества земной коры в единой концепции. В ней нашли свое место и преобразования в геологическом прошлом рельефа планеты. Вместе с тем эта теория ограничила как во времени, так и в пространстве глубокие погружения поверхностных масс и соответственно поднятия масс исконно глубинных или масс первоначально поверхностных, но временно (конечно, за миллионы лет) побы вавших на больших глубинах.

Новая глобальная тектоника, напротив, не находит никаких ограничений для крупных и крупнейших, в этом смысле глобальных, перемещений отдельных частей земной коры. Это новое учение, возникшее только в послевоенные годы в ходе преимущественно геофизически» исследований дна океана, отводит главную роль в истории Земли горизонтальным перемещениям громадны пластин литосферы, захватывающих не только земную кору, но и верхние части подстилающей ее верхней мантии и называемых литосферными плитами. Ведущим началом в представлениях новой глобальной тектоники является расширение дна океанов, идущее из их середины (так называемый спрединг). При этом расталкиваемые литосферные плиты вблизи материковых окраин испытывают так называемую субдукцию, уходя под материки по наклонным зонам, в которых происходит преобразована материала таких плит, состоящих из тяжелой, но сравнительно тонкой океанической земной коры и покрывающих ее морских осадков, напряженный вулканизм, структурные преобразования, создание контрастных форм рельефа. В пределах некогда существовавших материков сдвигались и относительно более мощные и легкие материковые плиты, морские проливы и заливы между ними закрывались, а на стыках плит в результате сжатия возникали и продолжают возникать в наше время складчатые зоны и соответствующие им горные цепи. Примером последних служат Гималаи. Возможно, так образовался в конце палеозойской эры Урал — гигантский структурный шов, возникший при сближении по широте Восточно-Европейской и Западно-Сибирской плит. Поскольку описанный процесс продолжается и в современную эпоху, его глубокое понимание крайне важно и для изучения современного рельефа.

Расширение дна океана (спрединг) и движение материковых плит в результате растекания аномально легкой мантии под срединно-океаническими поднятиями (но представлениям «тектоники плит»)

На границе океан — материк океаническая земная кора резко погружается под материк (так называемая субдукция)

Что касается выбора между теорией геосинклиналей и гипотезой литосферных плит, т. е. признания в первом случае приоритета вертикальных движений земной коры, а во втором — движений горизонтальных, то сейчас в геологии постепенно, по неуклонно намечаются пути сближения этих, казалось бы, непримиримых представлений и отказ от крайностей тех и других.

Краткая остановка на изложении представлений о геосинклиналях и литосферных плитах понадобилась нам Для того, чтобы показать, что с любой из этих точек зрения (различия только в механизме) в течение геологической истории происходило погружение поверхностных масс, в том числе осадочных толщ, созданных преимущественно энергией Солнца (о чем будет сказано позже), их преобразование на больших глубинах за счет внутренней энергии Земли и рано или поздно их подъема снова к земной поверхности, осуществляемый разными путями и средствами. О них речь тоже впереди.

Мы приходим, таким образом, к выводу, что саморазвитие Земли выступает как сложный, поступательный необратимый процесс обмена энергией — массой между поверхностными зонами и недрами нашей планеты. Но если источники масс, погружающихся в недра и где-то, когда-то выносимых из недр в приповерхностные зоны нам известны, так как, кроме привноса из космоса метеоритного вещества, здесь происходит нечто вроде «самоснабжения» (переработка поверхностного материала), то источники второй составляющей нашей пары очень удалены. Нам понятна роль Солнца и идущего от него на тока лучистой энергии. Внутренние же источники энергии Земли — область научных догадок. Если тяжело земное ядро, состоящее, вероятно, из железа с некоторой примесью других элементов, храпит от науки почт все свои тайны, то мощная сферическая оболочка Земли толщиной около 2900 км, лежащая между земным ядром и корой, так называемая мантия, идущие в ней процесса и ее влияние на тонкую земную кору изучены лучше. Не подлежит сомнению, что сама кора создана выплавкой (возможно, неоднократной) вещества из верхней мантии и что она в течение всей истории Земли находится под ее воздействием. Потоки разнообразных летучих веществ, называемых флюидами, — постоянный процесс дегазации верхов мантии. Таким путем (одним из главных во всем влиянии мантии на земную кору) происходят сложные сдвиги в физическом и химическом составе веществ, слагающих ее и пополняемых за счет мантии. Но всякое нарушение термодинамических равновесий в этой сложной среде ведет к стремлению разуплотнений и перегретых веществ всплывать вверх в соответствии с архимедовыми силами. Именно такое всплывание и обеспечивает перенос массы — энергии вверх из недр планеты, оно и служит своего рода рабочим механизмом в таком переносе. Энергетическая же основа переноса вверх заключена в расходовании внутреннего тепла, пополняемого, как предполагается, радиоактивным распадом в недрах Земли.

Выше было сказано, что несомненные свидетельстве этого выноса или восходящего потока массы — энергии мы находим в самом отдаленном от нас геологическом времени (несколько миллиардов лет). В современную же эпоху реальными живыми свидетельствами тепло-массопереноса из недр Земли к ее поверхности служат; восходящая слагаемая современных вертикальных, как правило очень медленных, тектонических движений — поднятий, распространенных притом почти повсеместно на земном шаре; горообразование как следствие ускоренных (но также длящихся миллионы лет) движений этого типа, особенно хорошо наблюдаемое в Карпатах, на Кавказе, в горах Средней Азии и Южной Сибири, в горных районах Дальнего Востока. Ясно, что к числу этих же бесспорных свидетельств должны быть отнесены извержения вулканов, во время которых поток массы— энергии вырывается из недр на наших глазах, горячие источники, или гидротермы и, наконец, возможно, главный свидетель непрерывного и неравномерного (как от места к месту, так и от эпохи к эпохе) восходящего фронта внутренней энергии планеты — глубинный, не связанный с наружными явлениями и с лучистой энергией Солнца тепловой поток, величины которого измерены во многих местах — и на суше, и на дне морей и океанов.

Но как ни сложна на самом деле еще не до конца наученная картина пополнения земной коры энергией и массой изнутри, это только одна ветвь круговорота, или «обмена веществ», в «организме» планеты, которой, однако, обязаны как своей первопричине все эндогенные процессы, так или иначе участвующие в рельефообразовании. Противоположностью, своего рода диалектической антитезой восходящего потока выступает поток нисходящий, увлекающий энергию и массу Земли от ее поверхности в недра. Эта вторая ветвь круговорота вещества и энергии в земной коре есть все то материальное, что связано со взаимодействием твердой коры, водной и воздушной оболочек и препровождается «неисповедимыми» путями в глубь планеты. Неисповедимость их в том, что внешне Центростремительное направление такого потока как бы противоречит условиям поля тяготения; сравнительно легкое вещество устремляется в царство горячих, но тяжелых масс. Мы помним, однако, что это прямой результат, так сказать «требование», изостазии. Им как бы Уравновешивается истощение недр притоком материи, заряженной энергией Солнца. Подготовка этой материи, ее удобоподвижность — сыпучесть, рыхлость, измельченность или нахождение в водных растворах — все это работа Солнца, осуществляемая всей суммой, всем разнообразием экзогенных процессов. На «геологической сцене» нашего «театра» знакомые нам роли исполняют физическое, химическое, биологическое выветривание горных пород, снос дезинтегрированного материала с высоких на низкие уровни, отложение осадков, их захоронение, погружение, статический метаморфизм нагрузки, региональный, т. е. общий, охватывающий весь объем осадков метаморфизм больших глубин (температура, давление, массовый привнос флюидов), начало гранитизации, т. е. полной перекристаллизации, бывших осадочных пород, только начало, так как развернутый фронт гранитизация связан как одна из главных причин с поднятиями земной коры и означает переход на восходящую ветвь потока.

Схема круговорота энергии и массы в земной коре

1 — направление глубинного теплового потока; 2 —поток лучистой энергии Солнца; 3 — направление подъема и растекания под корой аномально разогретого вещества верхней мантии; 4 — снос материала разрушения гор на низкие уровни; 5 — погружение осадков в геосинклиналях; 6 — подъем коры и создание новых гор

Здесь, в начале пути нисходящего потока, главную роль играют деструкционные (разрушительные) процессы; выветривание и денудация как снос вышележащий и обнажение глубже лежащих толщ горных пород; эрозия как углубление и расширение каналов стока всех размеров вследствие врезания русел водных потоков и подмыва их берегов, работа прибоя на озерных и морских берегах; дефляция (раздувание и перенос ветрами сухого мелкого материала); все виды перемещения рыхлого материала под влиянием вездесущей силы тяжести, как надводного, так и подводного, включая мутьевые потока на крутых подводных склонах морского дна; деятельность ледников и почвенных льдов; течение грунтов при их летнем оттаивании в высоких широтах и на высоких горах; невидимая, но огромная по своим результатам деятельность подземных вод — химическое растворение пород и механическое перемещение мелких частиц (суффозия), — словом, все способы перемещения вещества с высоких уровней на низкие, в конечном счете — на самые низкие.

Воды морей и озер, будучи при своем движении не только транспортной силой, но и средой переноса (ту же самую роль выполняют текучие и подземные воды и ледники), в определенных условиях играют и созидательную роль — образуют накопления, выполняя своего рода «миссию» по перераспределению транспортирующихся масс на земной поверхности и близ нее. Для таких геологически сравнительно кратковременных остановок (особенно в материковых условиях) служат пляжи морей и озер, косы и участки медленного течения рей, подножия склонов, места спада силы ветра, трещины и всякие другие полости, где пересыщенные какими-либо веществами подземные воды отлагают эти вещества, образуя жилы. Легко видеть, что для перемещения, да и для остановок (кратковременных или длительных) рыхлого материала необходимы соответствующие геоморфологические условия — наклоны земной поверхности, где этот материал мог бы двигаться на все более низкие уровни, преодолевая силы внутреннего сцепления и внешнего трения. Это всем знакомые склоны гор, холмов, борта долин и т. д. И здесь перед нами прекрасный пример диалектического единства противоречий: для движения рыхлых поверхностных масс необходимы как первейшее условие склоны, но эти же движущиеся массы создают под собой и для себя склоны, стремясь по возможности смягчить и даже уничтожить их путем выполаживания.

Во всем этом универсальном, многоликом, неравномерном от места к месту и от времени ко времени направленном процессе происходит, очевидно, моделировка выступов земной поверхности, тех выступов разной высоты и площади, которыми обеспечивается само существование склонов и создание рельефа, часто называемого в таком его виде и способе генерации экзогенной скульптурой, или просто морфоскульптурой. На последнем отрезке нисходящего потока массы — энергии, в глубоких и глубочайших геосинклинальных прогибах, осадочное и вулканическое вещество как бы возвращается недрам, где в совершенно иных, чем на поверхности, термодинамических условиях преобразуется по их «образу и подобию», иногда в такой степени, что после нового (для нас последнего) возвращения к земной поверхности, в нем трудно (но почти всегда возможно) распознать бывшую осадочную или излившуюся на поверхность вулканическую породу. Таким образом, в новом «образе и подобии» вещество везде и всегда имело некоторый шанс вернуться назад, где ему придется вновь приспособиться к поверхностным условиям, вновь измениться. Опять наступят выветривание и движение этого вещества на низкие уровни.

Понятно, что восходящий и нисходящий потоки массы — энергии никогда не прекращаются. И, вновь возвращаясь к театральной метафоре и пользуясь данными исторической геологии, мы находим в темпе и ритме нескончаемого круговорота периодические антракты, когда действие словно бы задерживается и почти замирает. Это известные и хорошо изученные динамические паузы в истории Земли. Их геологический смысл — в ослаблении восходящего и перевесе начальной ветви нисходящего потока. Геоморфологический смысл — в усиленном разрушении выступов суши, заполнении водных бассейнов осадками, в интенсивном развитии скульптурного рельефа и образовании более или менее обширных выровненных пространств. Поэтому тектоно-магматические циклы, т. е. эпохи усиленной перестройки земной коры, когда восходящий поток особенно активен, и геоморфологические циклы не совпадают: вторые запаздывают по отношению к первым. В философском отношении смысл как геологических, т. е. тектоно-магматических пауз, так и эпох замедленного рельефообразования состоит в том, что и-те и другие воплощают собой прерывное в непрерывном — одно из главных единств противоположностей в истории саморазвивающейся Земли.

Если наличие восходящего, снизу вверх направленного потока энергии и массы очевидно (к этому движению, массы — энергии, по существу, сводятся все варианты эндогенных режимов, тектоно-магматических циклов, эпох интенсивного горообразования и т. д.), то с нисходящим потоком дело обстоит несколько иначе. Прежде всего возникает вопрос: компенсируют ли эти потоки (восходящий и нисходящий) друг друга, да и вообще coизмеримы ли эффекты их столкновения в самых верхних зонах Земли и на ее поверхности? Астрономические и астрофизические данные неопровержимо свидетельствуют об остывании небесных тел таких размеров, какими обладают внутренние планеты Солнечной системы и их спутники. Лучшие примеры в этом отношении — Луна и Марс. Но и история Земли говорит о том же самом. Нет данных для признания возможности вспышек при ядерных реакциях в недрах этих планет, и необходимо признать, что в масштабе геологического времени, т. е. сотен миллионов и единиц миллиардов лет, Земля теряет больше, чем приобретает извне, иными словами, энергетический (тепловой) ее баланс в таких масштабах времени определенно пассивен, что в общем случае означает перевес восходящей ветви потока над нисходящей. Однако этот «общий случай» наполнен на протяжении геологической истории Земли частными случаями — эпохами глобального выравнивания рельефа, низкой тектонической и магматической активности, когда перевес в переносе массы — энергии переходит на сторону нисходящего потока. Если «на стороне» восходящей ветви находится непрерывный, снизу идущий тепловой поток, то нисходящая ветвь потока непрерывно поддерживается полем земного тяготения, в общем случае всегда благоприятствующего «засасыванию» вещества и с ним различных видов энергии в глубь планеты.

Давно известно, что сама по себе лучистая энергия Солнца проникает в земную кору на сравнительно небольшую глубину. Слой, или уровень, постоянной температуры — величина для конкретного места константная, если исходить из опыта человеческих поколений, но и при всех изменениях глубины этого слоя в течение геологических отрезков времени она не может измеряться тысячами, даже, вероятно, сотнями метров. Из этого следует, что непосредственное влияние лучистой энергии Солнца даже на земную кору ничтожно. Другое дело — опосредованное влияние, которое и имел в виду В. И. Вернадский. Его мысль приведена в виде эпиграфа к этому разделу. Проникновение лучистой энергии Солнца в глубь планеты осуществляется прежде всего разрушением с поверхности горных пород, непрерывным перемещением создающихся при этом веществ с высоких Уровней на возможно более низкие в данных условиях, в современную эпоху— в сравнительно скромном интервале — 20 км (размах гипсографической кривой Земля). Дальнейшее углубление в недра земной коры может иметь место в частном случае, как это ни странно, при повышении поверхности земной коры. Это происходит, когда последующие наслоения и нарастающий по мере все большей нагрузки верхних слоев статический метаморфизм нижних слоев, свойственные компенсирующимся (заполняемым осадками) прогибам, а в более общем случае — при прогибании ложа геосинклинальных бассейнов под влиянием растущей нагрузки приводят к увлечению осадков любого происхождения на все большие глубины земной коры. При этом глубины самих водоемов могут существенно не меняться, а их осадки — сохранять свой мелководный характер.

Таким образом, поскольку мы говорим об осадочной оболочке нашей планеты, то по крайней мере вся ее вертикальная мощность (толщина) характеризует глубину проникновения лучистой солнечной энергии в глубь планеты за все минувшее геологическое время. В этом убеждают нас новейшие исследования метаморфических и кристаллических сланцев из разных районов земного шара, свидетельствующие о первично-осадочной природе этих образований. А если так, та вся осадочная оболочка нашей планеты так или иначе имеет «солнечное» происхождение, ибо нет первично-рыхлого осадка, за исключением вулканического пепла, который своим происхождением не был бы так или иначе обязан солнечной энергии. Очевидно, это касается как обломочных, так и химических (выпавших из растворов) и биогенных осадков, способы образования которых хотя и очень различны, но неизменно связаны с солнечной энергией.

Итак, вопрос о соотношении двух потоков, или течений, массы — энергии, их месте, темпе и постоянстве достаточно сложен. Их баланс — главнейшая и самая трудная задача, неразрешимая без количественных оценок. Косвенно и в первом приближении эту задачу для современной эпохи можно решить, принимая во внимание объемы выпуклостей рельефа или, как говорят геофизики, «топографические массы», возвышающиеся над некоторым условным уровнем, например над уровнем океана или его дна. Для местных условий прямые, но очень приблизительные расчеты могут дать объемы вулканических излияний и выбросов, хотя и здесь крайне трудно учесть количество вулканических газов и распыленных веществ — паров и пеплов. Подсчет массы вещества, смываемого с материков и островов, ориентировочно дает приходную часть баланса. Подсчитано, что ежегодно в океан выносится таким образом более 17 млрд. т вещества. Но вместе с тем приходится иметь в виду, что перемещенная с суши в область шельфа, т. е. периконтинентального мелководья, эта масса может задерживаться на пей геологически неопределенно долго и ее втягивание в глубокие недра, как и переработка, требует особых тектонических условий, сосредоточенных, как мы видели, в сравнительно узких зонах — геосинклиналях.

Признавая, что важнейшим показателем в обмене массой — энергией между недрами и поверхностными частями земной коры является баланс (приход и расход), необходимо все же помнить, что земная кора — открытая система, взаимодействующая с ниже- и вышележащими геосферами. Поэтому ее баланс лишь часть общепланетарного баланса, а планета Земля, будучи частью Солнечной системы, является также незамкнутой. И если крайне трудно оценить современный баланс Земли, то еще труднее сделать это по отношению к минувшим тектоническим эпохам. Здесь ясно только, что поступление на Землю космического материала, как и несомой им кинетической энергии, было в далеком прошлом очень велико и в ходе геологического времени уменьшалось. Об этом говорят многочисленные, обнаруженные на материках остатки особых кольцевых структур — кругов, дуг, овалов, во многих случаях представляющих собой несомненно остатки древних ударных кратеров (образованных при падении метеоритов), подобных тем, что мы видим на снимках поверхности Луны, Меркурия, даже Венеры и Марса. Любопытно, что о таком большом числе и распространенности кольцевых структур на Земле не знали до получения их космических изображений.

Местами наибольшего приближения к земной поверхности восходящих потоков энергии массы являются, внутренние части сводообразных и сводово-блоковых поднятий земной коры — высоких гор и плоскогорий, испытывающих современный медленный подъем вверх — до 10 мм/год, редко более; активные вулканические пояса, а в прошлом — центральные части геосинклиналей на втором этапе развития, когда опускания сменялись поднятиями; рифтовые зоны (от английского «рифт» отверстие, трещина), как правило, узкие протяженные области растяжения и разрыва земной коры, широко распространенные как в морях и океанах, так и на материках (впадины Красного моря, Байкала).

Как сравнить условия проникновения через земную кору той и другой ветви энергии — массы? Такое сравнение можно сделать только в самом общем виде с позиций геологии. В соответствии с классическими представлениями на первой, нисходящей ветви материал разрушений земной коры увлекается с большим постоянством под влиянием силы тяжести, но и с рассеянием на низких уровнях рельефа, а в глобальном масштабе — в субгоризонтальной зоне, иначе говоря, на равнинах, приморских низменностях, на шельфе, океаническом дне. Проникнуть глубже нисходящий поток массы — энергии может только в особых условиях, существующих в особенно подвижных зонах — геосинклиналях. Превращение осадочно-вулканогенных толщ в метаморфические породы в масштабе всей Земли достигалось крайне медленным осреднением. Громадные объемы палеозойских отложений (примерно 500 млн. лет — в начале, 250–200 млн. лет — в конце своего накопления), составляющие, например, покров, или чехол, послераннепалеозойских платформ, остались практически неметаморфизованными. Поэтому только некоторая, не поддающаяся пока учету масса продуктов разрушения коры и выделенная биосферой (породы органического происхождения) возвращается (в принципе может возвратиться) в глубокие зоны земной коры. Лишь подготовка к такому возвращению осуществляется в масштабе земного шара непрерывно. Таким образом, мы имеем перед собой глобальный и постоянный разброс, рассеивание по поверхности Земли в пределах вертикального размаха гипсографической кривой (около 20 км), нисходящего потока массы — энергии, который находит пути в более глубокие зоны лишь в определенных местах и в определенные отрезки геологической истории планеты.

Универсальность, постоянство и вместе с тем неравномерность — вот главные и общие свойства нисходящего потока. Но те же самые главные свойства характеризуют и поток восходящий. Он также универсален и постоянен, как это подтверждается измерениями глубинного теплового потока на всей Земле и повсюду констатированных медленных вертикальных движений земной коры (все, равно со знаком плюс или минус), и так же непостоянен В отдельных частях пространства и в отдельные промежутки времени, как это хорошо видно на примерах имеющихся в наше время на всех материках и во всех океанах зон интенсивного горообразования (поднятий), высокой сейсмичности и активного вулканизма. Это сопоставление говорит нам о известной «равноправности» двух ветвей оборотного потока массы — энергии, о сходстве их режимов, о том, что двуединый процесс такого оборота, или обмена, вдохов и выдохов, есть необходимое условие жизни нашей планеты. Общая современная картина высокой корреляции восходящего и нисходящего потоков массы — энергии наряду с периодическими переходами первенства, т. е. количественного перевеса то к той, то к другой стороне, имела место и в геологическом прошлом. Об этом говорит весь опыт исторической геологии, вся летопись истории земной коры, запечатленная в ее «говорящих камнях».

Не может изменить вывода об относительном (в пределах геологического времени) количественном «равноправии» восходящего и нисходящего потоков и впечатление о большей универсальности, постоянстве во времени и пространстве, наконец, геологической эффективности восходящего потока, поскольку мы привыкли говорить о тектоно-магматических циклах как своего рода революционных преобразованиях состава и структуры земной коры, тогда как явления, воплощающие собой нисходящий поток (выветривание, субгоризонтальный в большинстве случаев разнос рыхлых масс, осадконакопление, преобразование осадков на возрастающих глубинах погружения), представляются хотя и универсальным процессом во всех климатических и геоморфологических обстановках, но протекающим медленно, часто незримо и, во всяком случае, менее эффектно. С такой вполне житейской, а не научной точкой зрения достаточно сравнить самый мощный, вызванный пересыщением влагой горный обвал или крупный оползень, наводнение, пыльный ураган и т. д., с одной стороны, и вулканическое извержение, особенно пелейского типа (извержение вулкана Пеле 1908 г. на Антильских островах, сразу погубившее 30-тысячное население города Сень-Пьер), или катастрофическое землетрясение, каких немало знает история — с другой. Но и в этих примерах необходимо различать эффектность и геологическую эффективность. Непрерывен глубинный тепловой поток в земной коре, но непрерывна и деятельность биосферы, гидро- и атмосферы. Их ритм, причины которого до конца до сих пор не выяснено, есть ритм геологической истории, а вместе с ним и истории рельефа — смены «выражения лица» Земли.

Итак, если классическая геология и геоморфологи объявили сущностью внешне видимого взаимодействия противоречивых и противоборствующих эндогенных экзогенных сил Земли создание крупных неровностей первыми и нивелировку этих поверхностей вторыми, теперь более общей представляется следующая формулировка: сущность геологических и геоморфологически; явлений, происходящих в земной коре и на ее поверхности (в последнем случае также тесно связанных с вещественным составом и строением коры), заключается в непрерывном обмене веществом и энергией между поверхностью и недрами Земли. Этот обмен выполняется восходящими и нисходящими в недра системами путей, составляющих единый непрерывный круговорот, или поток. Понятие о таком потоке и двух его ветвях или направлениях при учете различий в их концентрациях, темпе, режиме, балансе, т. е. переменном превосходстве в разные эпохи геологической истории, наиболее полно охватывает все реально существующее разнообразие геологических, геофизических, геохимических и геоморфологических процессов, преобразующих земную кору и ее рельеф. Такое представление никак не заменяет существующие так называемые геотектонические гипотезы или теории о причинах и механизмах тектонических движений и деформаций земной коры. Оно не претендует на равное с ними место. В то же время в рамках этих представлений оказывается вполне естественной возможность как вертикальных, так и горизонтальных и косых движений как больших, так и малых масс. Раньше первые движения назывались радиальными, вторые и третьи — тангенциальными, и немного жаль, что такие верные названия как-то теперь устарели.

Изложенное представление о физических основах жизни земной коры индеферентно и по отношению к гипотезе фиксизма (признание постоянства положения материков и господства в земной коре вертикальных движений) и гипотезе мобилизма (признание горизонтальных движений материковых масс с подстилкой в виде подкоровых масс и соответственно господства в земной коре горизонтальных напряжений). Эти две во многом противоположные гипотезы сосуществуют в геологии уже давно, несколько при этом меняясь и выступая в новых, «модных» вариантах. Конечно, для анализа современного рельефа и его истории определенная идейная позиция очень нужна и в этом смысле. Мы еще будем возвращаться к таким вопросам.

Вернемся к геоморфологии и предмету, ею изучаемому. И теперь нам нетрудно видеть, что все неровности земной поверхности в их совокупности, связности или рассредоточенности, способе образования, их прошлом и настоящем не что иное, как морфологические следы потока массы — энергии на столкновении его восходящих и нисходящих течений. Эти следы соответственно антагонизму двух течений имеют двоякое происхождение.

Во-первых, это вещественные образования, возникающие или за счет привнося вещества снизу и тем самым пополнения земной коры, или за счет переработки местного материала коры, ведущей к изменению его объема и плотности в «русле» восходящего потока. Это разнообразные вулканические накопления, глыбовые и складчатые горы, сводовые и плоские поднятия типа плоскогорий, а в конечном счете сами обширные выпуклости земной коры — материковые массивы, основа которых, несомненно, выплавлена из мантии или из глубин земной коры. Все эти крупные формы рельефа являются выпуклыми и, следовательно, начальными (инициальными) для нисходящего течения. Это также и осадочные накопления разного возраста, оказавшиеся в приподнятом, ранее несвойственном им положении, в чем повинен тот же восходящий поток.

Во-вторых, это все без исключения формы разрушения (деструкции) на суше и в океанах, все великое множество и столь же великое разнообразие денудационных (разрушение — удаление) форм рельефа, в огромном своем большинстве вогнутых. С механической стороны все они порождены изъятием материала, слагающего поверхностные зоны земной коры и подготовленного к перемещению, и удалением его от места изъятия на то или иное расстояние теми или иными транспортными средствами, имеющимися во всех средах: наземной, воздушной, водной, ледяной и даже подземной. Денудационные формы — всегда результат отделения от инициальных форм какой-то доли слагающего их материала, всегда в дезинтегрированном, т. е. измельченном или растворенном виде. Эту чисто пластическую сторону дела имел в виду французский геолог Э. Ог, когда предложил в начале нашего века научный термин «глиптогенез», происходящий от греческого слова «глиптика» — искусство вырезывания на камне, и предназначенный для обозначения денудационного рельефа, обычно изобилующего разнообразными деталями, как бы наложенными на более крупные формы.

В представлениях, изложенных в этом разделе, утверждаются, приобретая наиболее общий смысл, те основные противоречия, которые служат внутренней пружиной развития материальной системы Земли. В них яснее, чем в обычном противопоставлении эндогенных и экзогенных сил как двух противоречивых начал, определяющих своим взаимодействием существование и развитие рельефа Земли, видны не только противоположность, но и диалектическое единство обоих этих начал и невозможность их раздельного существования.

Рельеф земной поверхности занимает в таких представлениях свое законное место, как бы ответственное за информацию о взаимодействии внешних и внутренних сил Земли, непосредственно выражая эту информацию и превращаясь тем самым в один из главнейших предметов наук о Земле.