слоев мантии Земли и предоставляющими материал для плит, в процессе, названном расширением океанического дна. До некоторой степени плита кажется слишком неудачной метафорой: лучшая метафора – ленточный конвейер или бюро с выдвижной крышкой. Я поясню это, используя самый изящный, самый ясный пример – Срединно-Атлантический рифт.
Срединно-Атлантический рифт – подводный каньон 16 000 километров длиной, который змеится на юг в огромном S-образном изгибе от середины Северной до Южной Атлантики. Рифт – зона вулканического подъема. Расплавленная порода поднимается из глубин мантии. Затем она течет в стороны на восток и запад, как два бюро с выдвижными крышками. Крышка, выдвигающаяся на восток, толкает Африку прочь от середины Атлантики. Крышка, выдвигающаяся на запад, толкает Южную Америку в другом направлении. Именно поэтому эти два континента отодвигаются друг от друга со скоростью приблизительно один сантиметр в год, что является, как кто-то образно заметил, скоростью, с которой растут ногти, хотя скорости движения отличаются от плиты к плите. Это действует та же сила, которая изначально расталкивала их, когда раскалывалась Гондвана. Существуют подобные зоны вулканического подъема в ложе Тихого и Индийского океанов и в различных других местах (хотя их иногда называют возвышенностями, а не рифтами). Эти обширные океанские рифты – двигатели движения плит.
Выражение «толкать», однако, чрезвычайно обманчиво, если оно предполагает, что поднятие океанского ложа «толкает» плиту сзади. Действительно, как может объект, столь же массивный, как континентальная плита, перемещаться, будучи толкаемым сзади? Не может. Скорее, кора и верхняя часть мантии перемещаются циркулирующими ниже потоками расплавленной породы. Плита не столько толкается сзади, как тянется потоком жидкости, в которой она плавает, буксируемая с нижней стороны всей поверхности плиты.
Доказательство тектоники плит изящно аргументировано, и теория теперь доказана вне разумного сомнения. Если Вы измерите возраст горных пород с обеих сторон рифта, такого как Срединно- Атлантический рифт, Вы заметите действительно замечательную вещь. Самые близкие к рифту горные породы являются самым молодыми. Чем дальше Вы продвигаетесь от рифта, тем старше скалы. Результат в том, что, если Вы чертите «изохронны» (то есть, контурные линии равного возраста), они пройдут параллельно самому рифту, извиваясь вместе с ним на юг по Северной, а затем и по Южной Атлантике. Это верно с обеих сторон рифта. Изохроны с одной стороны рифта являются почти зеркальным отражением другой стороны (см. ниже).
Представьте, что мы отправляемся в путь, чтобы пересечь дно Атлантики в способном погружаться под воду тракторе на восток вдоль десятой параллели, от бразильского порта Масейо к мысу Барра-до- Куанза в Анголе, пропустив на пути лишь остров Вознесения. По мере продвижения мы берем пробы горных пород под нашими гусеницами (шины не смогли бы выдержать давление). По причинам, которые следуют из теории вулканического расширения океанического дна, нас интересуют только изверженные базальты (затвердевшая лава), лежащие в основании любых осадочных пород, возможно, отложенных сверху. Именно эти магматические породы, согласно теории, и представляют собой бюро с выдвижной крышкой или ленточный конвейер, перемещающий Южную Америку на запад, а Африку – на восток. Мы будем бурить землю сквозь осадочные отложения – вероятно, весьма толстые в местах, сложившихся более чем миллионы лет назад – и брать образцы твердых вулканических пород, лежащих ниже.
Первые 50 километров нашей поездки на восток мы находимся на континентальном шельфе. В наших целях не будем считать его морским дном вообще. Мы не покинули континентальную Южную Америку, просто имеется небольшой слой неглубокой воды у нас над головой. В любом случае, с целью объяснения тектоники плит мы не обращаем на воду внимания. Но затем мы быстро спускаемся на настоящее морское дно, берем свой первый образец истинного ложа океана и радиометрически анализируем возраст базальта под осадочными породами. Здесь, на западном краю Атлантики, они, оказывается, имеют возраст нижнего мелового периода, приблизительно 140 миллионов лет. Мы продолжаем свою поездку на восток, регулярно беря образцы вулканических пород в основании отложений, и обнаруживаем замечательный факт: они непрерывно становятся моложе. Пятьсот километров от нашей отправной точки – мы далеко в верхнем меловом периоде, моложе 100 миллионов лет. Приблизительно 730 километров в нашей поездке, хотя мы не увидим отделенной границы, потому что рассматриваем только вулканическую породу, мы пересекаем 65- миллионолетний рубеж между меловым периодом и палеогеном, геологический момент, когда динозавры на земле внезапно исчезли. Последовательное уменьшение возраста продолжается. Продвигаясь на восток, вулканические породы под морем непрерывно становятся моложе и моложе. Тысяча шестьсот километров от нашей отправной точки – мы находимся в плиоцене, глядя на молодые горные породы, ровесников шерстистых мамонтов в Европе и Люси в Африке.
Когда мы достигаем непосредственно Срединно-Атлантического рифта, приблизительно 1 620 километров от Южной Америки и немного дальше (на этой широте) от Африки, мы замечаем, что образцы наших горных пород теперь настолько молоды, что принадлежат нашему собственному времени. Они только что прорвались из глубин морского дна. Действительно, если нам очень повезет, мы сможем увидеть извержение в определенной части Срединно-Атлантический рифта, который мы пересекаем. Но нам должно очень повезти, потому что, несмотря на образ непрерывно движущегося конвейерного бюро с выдвижной крышкой, он не буквально непрерывен. Как это может быть, притом, что среднее перемещение бюро с выдвижной крышкой составляет один сантиметр в год? Когда происходит извержение, горные породы перемещаются больше, чем на один сантиметр. Но, соответственно, извержения в любом месте вдоль рифта происходят менее часто, чем один раз в год.
Пересекая Срединно-Атлантический рифт, мы продолжаем свою поездку на восток в направлении Африки, снова беря образцы вулканической породы из-под отложений. И мы теперь замечаем, что возрасты горных пород становятся зеркальными отображениями тех, что мы измерили прежде. Теперь, когда мы удаляемся от центрального рифта, горные породы становятся прогрессивно старше, и это продолжается всю дорогу до Африки и восточного края Атлантики. Наш последний образец, почти с самого африканского континентального шельфа, обнаруживает горные породы нижнего мелового периода, точно такие же, как их зеркальные отображения на западной стороне, вблизи Южной Америкой. Действительно, вся последовательность отражается относительно Срединно-Атлантического рифта, и отражение даже более точно, чем Вы могли узнать из одного только радиометрического датирования. То, что из этого следует, крайне изящно.
В «Рассказе Секвойи» мы познакомимся с остроумной техникой датирования, известной как дендрохронология. Кольца дерева возникают благодаря факту, что деревья имеют ежегодный сезон вегетации, и не все годы одинаково благоприятны, таким образом, проявляются характерные признаки в виде толстых и тонких колец. Такие характерные признаки, когда они иногда возникают в природе, представляют собой подарок природы науке, и мы охотно используем их всякий раз, когда с ними сталкиваемся. Особенно удачными являются обстоятельства, когда нечто похожее на древесные кольца, хотя и на большей временной шкале, впечатывается в вулканическую лаву, когда она охлаждается и отвердевает. Это происходит так. В то время, когда лава все еще жидкая, молекулы в ней ведут себя как крошечные стрелки компаса и выравниваются по магнитному полю Земли. Когда лава отвердевает в горную породу, стрелки компаса застывают в своем текущем положении. Магматическая порода, поэтому, действует как слабый магнит, полярность которого – застывшая летопись магнитного поля Земли в момент отвердевания. Эта полярность, которую легко измерить, указывает нам направление магнитного Северного полюса в момент, когда горная порода отвердела.
