Строение земной коры продолжает вызывать споры

В настоящее время принято считать, что земная кора состоит из трех оболочек: верхней - осадочной, промежуточной - гранитной и нижней - базальтовой. Сразу же оговоримся: первую и вторую оболочки геологи видели собственными глазами, держали в руках образцы слагающих их пород. Третью, нижнюю, пока никто еще не видел. На континентах она не выходит на поверхность Земли и нигде не вскрыта буровыми скважинами.

Представление о базальтовом составе этой оболочки возникло потому, что скорости сейсмических волн в ней близки к скоростям в базальте. Косвенным указанием на существование такой оболочки является также широкое распространение на нашей планете базальтовых лав. Исполинские «ковры» базальтов, покрывающие сотни тысяч квадратных километров, образовались при вулканических извержениях минувших геологических эпох. Базальт проник на поверхность по глубоким разломам земной коры. Можно предположить, что на глубине существует источник базальтовой лавы в виде непрерывного, достаточно мощного слоя, подстилающего гранитный слой... Но не менее вероятно и другое: «базальтовый слой» - это оболочка сложного состава, из которой при различных условиях могут возникать, «выплавляться», разные горные породы. Химический состав этой оболочки может оказаться довольно разнообразным, а вот средние физические свойства и, например, плотность - близки к свойствам базальтовых лав. Предполагается, что толщина «базальтового слоя» может достигать 30 км.

Самая верхняя, осадочная оболочка земной коры состоит из слоев осадочных пород. Она прерывиста, местами из-под нее обнажается гранитный слой. Толщина, или как говорят геологи, мощность, осадочной оболочки доходит до 12-15 км. Она возрастает в подвижных зонах земной коры, где могут возникать глубокие узкие прогибы - геосинклинали, постепенно заполняющиеся слоями осадочных пород.

Твердые осадочные породы, оказавшиеся на значительной глубине, под тяжестью вышележащих отложений становятся пластичными и приобретают свойство перетекать с места на место - из области повышенного давления туда, где оно меньше. Особенной пластичностью обладают соли. Соль приобретает подвижность уже на глубине 300-400 м, а оказавшись под давлением толщи пород в 2-2,5 км, начинает течь и может даже внедряться по трещинам в вышележащие породы, образуя соляные столбы, которые геологи называют диапирами. Глинистые сланцы приобретают пластичность с глубин 4-5 км. На больших глубинах явление течения возможно и для иных пород. В результате процессов течения в глубоко погруженных слоях осадочных и метаморфических пород возникают сложные складки. Размягчению пород, их текучести способствует и повышение температуры с глубиной. Наиболее глубоко осадочные породы оказываются погруженными в подвижных зонах земной коры - геосинклиналях. Там обычно и возникают наиболее сложные складки осадочных пород. Их мы имеем возможность наблюдать в горных хребтах, вырастающих впоследствии на месте геосинклиналей.

В более устойчивых областях коры, на обширных территориях платформ, слои осадочных пород залегают спокойно, почти горизонтально. Мощность осадочной оболочки на платформах обычно не превышает 4-5 км, а местами уменьшается до нуля. В таких местах, называемых щитами, на поверхность Земли выходят породы фундамента платформы. Они состоят из гранитов, гнейсов, кристаллических сланцев и относятся уже к гранитной оболочке земной коры. Толщина гранитного слоя также меняется. На континентах гранитная оболочка имеет толщину 10-40 км, причем толщина ее, очевидно, возрастает под горными цепями. Возможно, что гранитный слой не имеет сплошного распространения и отсутствует под океанами.

Впрочем, это опять область споров. Одни исследователи считают, что земная кора имеет разное строение под континентами и океанами, другие - что кора на материках и в океанах построена одинаково и океаны представляют собой лишь обширные опущенные блоки коры материкового типа.

Причина разногласий кроется в том, что пород, слагающих океаническое дно, по существу, никто еще не видел. Первая опытная скважина на дне Тихого океана была пробурена с корабля весной 1961 г. Глубина этой скважины всего около 200 м. Под слоем океанических вод толщиной 3570 м скважина вскрыла около 150 метров рыхлых осадочных пород, а под ними базальт, переслаивающийся с осадочными породами. Кусок базальта, поднятый с глубины 186 м ниже уровня океанического дна, Национальная академия США прислала в подарок Академии наук СССР.

Первые образцы пород из скважины на океаническом дне, разумеется, не могли решить исхода многолетнего спора. Глубина скважины слишком мала. О породах, залегающих на океаническом дне, пока приходится судить по скоростям упругих сейсмических волн, возникающих при ударах землетрясений, по наблюдениям над силой тяжести. Но результаты этих наблюдений могут интерпретироваться пб-разному.

Вот что говорит, например, американский геофизик Э. Буллард: «Сравнение результатов геофизических исследований, проведенных на суше и па море, заставляет сделать вывод, что между земной корой в океанах и на континентах имеется существенное различие, а глубокие океанические бассейны никогда не могли представлять собой части континентов...»

Решительно, не правда ли? Но сторонники противоположной точки зрения не сдаются. Геолог Г. Лиис отвечает Булларду: «Изучение геологической структуры окраин континентов не позволяет признать правильными выводы геофизиков о существовании различий в строении континентов и дна океанов. Известная геологическая структура материков не обнаруживает никакого сходства со структурой «гранитных» и «базальтовых» слоев, постулируемых геофизиками. Структуры материков часто продолжаются в океаны. Не существует и никаких определенных геологических данных, подтверждающих различия в структуре материков и дна океана. Результаты сейсмических исследований можно хорошо объяснить, предположив, что дно океанов на больших пространствах залито лавами, или сделав какое-нибудь иное предположение».

Тоже сказано с большой убежденностью, и оба высказывания приведены в одном сборнике научных статей «Строение земной коры по сейсмическим данным», переведенном на русский язык в 1959 г.

Среди советских геологов также нет единой точки зрения по этому вопросу. Известный советский тектонист проф. М. М. Тетяев считал, что в строении земной коры континентов и океанов нет существенной разницы, а его ученик, член-корреспондент Академии наук СССР В. В. Белоусов утверждает, что океаническая земная кора резко отличается по составу и строению от континентальной.

Что же представляет собой океаническая земная кора? Опущенные ли это участки континентальной коры, перекрытые сверху продуктами мощнейших лавовых излияний, или это действительно кора особого типа, в которой отсутствует гранитный слой и под тонкой осадочной оболочкой залегают базальты, причем толщина базальтового слоя сокращена, и в 7-10 км ниже уровня дна уже начинаются породы мантии? Снова загадка Земли и, следовательно, научная проблема, которую предстоит решить.