Всплывший после разделения материал расположился прямо под нижней мантией, как более лёгкий. И выходит, что в нижней мантии в результате высокого давления возникает ситуация, о которой мы говорили выше. В нижней мантии должна начаться тепловая конвекция, должны появиться гигантские конвекционные ячейки. По их краям лёгкий материал будет подниматься наверх. Правда, говорит Е. Артюшков, возможен иной способ подъёма — «каплями», будто воздушными шарами. Но данных о нижней мантии так мало, что отдать предпочтение тому или иному виду «транспорта» пока трудно.
Пройдя нижнюю мантию, лёгкий материал доходит до верхней. Здесь он уже обязательно делится на отдельные «капли», чтобы продолжить путешествие дальше. Размер «капель» — до сотен километров. Во время пути наверх они не успели остыть и, ещё разгорячённые, попали в верхнюю мантию — словно угли, выброшенные в остывшую золу.
Но условия в верхней мантии уже другие — давление меньше, чем на той глубине, откуда поднялся материал. Точка плавления веществ ниже. И если раньше при определённой температуре они не плавились, то сейчас при тех же градусах уже не могут устоять. Происходит снова плавление и снова разделение на тяжёлые и лёгкие компоненты. И так до тех пор, пока «угли не прогорят и не обратятся в золу». Самые лёгкие компоненты смогут подняться к разделу Мохоровичича, находящемуся между корой и верхней мантией. Гравитационная конвекция производит сортировку вещества и здесь.
По подсчётам Е. Артюшкова, каждые 200 миллионов лет в верхнюю мантию внедрялось огромное количество лёгкого вещества — около 10 в двадцатой степени граммов. Из него были сформированы верхние сферы Земли.
Как видите, эта новая гипотеза унаследовала лучшее от гипотезы контракции — в один процесс объединены магматические превращения и тектонические передвижения! Поднимающийся материал по своим свойствам напоминает магму. Она внедряется в недра Земли, образуя породы и различного типа месторождения, в то же время создаёт тектонические перемещения, приподнимая и раздвигая окружающие породы.
Гипотеза Е. Артюшкова не получила ни одного возражения со стороны специалистов.
…В недавнее геологическое время мощные ледники захватили часть суши, в том числе Фенноскандию и Канаду. Под их тяжестью земная кора сначала прогнулась, а затем, когда ледник отступил, выпрямилась. Будто специально природа поставила этот грандиозный эксперимент — представился случай узнать новое о свойствах верхней мантии. Геофизики, в частности, определили вязкость верхней мантии — до 1000 километров вглубь она постоянна.
Е. Артюшков, изучая движение верхних земных слоёв под нагрузкой и без неё, обратил внимание, что вскоре после освобождения ото льда подъём на отдельных участках происходил очень быстро — со скоростью больше 10 сантиметров в год. В дальнейшем скоростные участки подстраивались под общий, гораздо более медленный подъём. Так, глубокий прогиб в центральной Фенноскандии выровнялся за какие-нибудь 700 лет. А всему понижению потребовалось 10 тысяч лет, чтобы вернуться близко к первоначальной позиции.
Гидродинамические расчёты показали, что подобная картина может наблюдаться только при одном условии: в верхней мантии должен находиться слой, в тысячу раз менее вязкий, чем окружающие его породы. Роль этого слоя, по-видимому, исполняет астеносфера, лежащая на глубине 80–200 километров. Существование такой астеносферы давно предполагают геофизики.
…Замечено, что земная кора вертикально движется на платформах со скоростью нескольких миллиметров в год, редко достигает 1 сантиметра в год. В горах скорость возрастает в несколько раз. Но в среднем за десятки миллионов лет всегда получаются всё же много меньшие значения, иногда в тысячу раз. Геологи пришли к выводу, что земная кора движется в вертикальном направлении с перерывами. Она то поднимается, то опускается через каждые 1000–10 000 лет.
Геологов это смущало — предполагаемые ими источники тектонических движений действуют в одном направлении несравненно большие сроки.
Как объясняет это затруднительное обстоятельство гипотеза Е. Артюшкова? Предположим, что снизу в астеносферу упёрся крупный блок, скажем, порция лёгкого материала из глубин. Вещество астеносферы, поскольку оно имеет пониженную вязкость, начинает растекаться в стороны. Ведь на ней лежат более плотные слои. Они также не остаются спокойными — приподнимаются, но слегка, поскольку основное усилие пришлось на астеносферу. Блок продолжает двигаться наверх с переменной скоростью (именно так происходят тектонические перемещения). Когда его движение замедлится, астеносфера начнёт медленно растекаться по сторонам, а литосфера медленнее приподниматься. Может даже случиться так, что блок будет подниматься совсем медленно, вещество астеносферы — медленно растекаться, а вспухание литосферы в этом месте прекратится. Усилие полностью погаснет в слое пониженной вязкости. Не испытывая подпора снизу, выпуклость в литосфере опадёт. Так объясняет Е. Артюшков частые смены в направлении движения земной коры.
Астеносфера — своего рода буфер в недрах Земли, она гасит мощные движения в верхней мантии. Если там перемещения достигают десятков километров, то в литосфере — это в лучшем случае один сантиметр.
В последние десятилетия было установлено: на дне океанов существуют горные системы, не менее величественные, чем на континентах. Их длина 60 тысяч километров, а по площади они занимают 30 % поверхности земного шара. Хребты проходят посредине океанов и окаймляют материки.
Срединно-океанические поднятия — одна из самых волнующих проблем современной геологии. В ней намёк для учёных: земная кора сконструирована по единому плану! Ведь подводные горы опоясывают весь земной шар.
Особую остроту придают проблеме рифты. Так называется система неглубоких и нешироких впадин, идущих по верхней части подводных хребтов — вдоль гребня и недалеко от него. Словно гигантский скребок процарапал их здесь. Причём рифтовые впадины встречены и в наземных горах. Например, в Восточной Африке, на западе Северной Америки. Байкальская котловина — тоже рифт.
Рифтовый пояс отличается также необычной активностью земных недр, расположенных под ним: всегда повышена его вулканическая, сейсмическая и тектоническая деятельность, вещество мантии здесь имеет пониженную плотность, магнитные поля аномальны, электропроводность и тепловой поток завышены по сравнению с обычными.
Происхождение рифтовых впадин — одна из главных загадок в геологии. Какой скребок так аккуратно прошёлся по верхам, почти не тронув склоны, не говоря уже о более низких местах? Вот, например, Байкальская впадина. Её средняя глубина 5 километров, средняя ширина 45 километров! Она расположена на поднятии сводового типа.
Лёгкий материал из глубин доходит до астеносферы и, подпирая её, продолжает подъём. При этом она начинает растекаться по сторонам.
Но над астеносферой лежит более вязкая земная кора. Она сдерживает движение астеносферы, не даёт ей растекаться. Особенно сильное противодействие там, где в земной коре должна появиться «шейка». Анализ показывает, что в этой точке возникают очень сильные напряжения — менее вязкий слой увлекает за собой кору. Кончается это лишь одним — разрывом.
Астеносфера получает возможность быстро разойтись по сторонам. Земная кора вновь не успевает за астеносферой. Та уже частью оттекла оттуда, где «шейка», а кора ещё и не опустилась. Она как бы теряет опору, разламывается на отдельные блоки. Между ними появляются зазоры, напряжения возрастают до 1000 кг/кв. см. И в результате — новые деформации и дополнительные разломы, которые характерны для рифтовых впадин. Вновь подтверждается не последняя роль астеносферы в формировании земной поверхности. Срединно-океанические поднятия, по мнению Е. Артюшкова, возникли благодаря лёгкому материалу, поднявшемуся из глубин. Этот материал проникал прямо под океаническую кору — на глубину 12–15 км и нагревал её. Нагрев делает вещество менее вязким, более податливым. Именно поэтому земная кора ослабевала в зоне поднятий!
О присутствии лёгкого материала сигнализирует и повышенная активность рифтовых зон. Аномалии тектонические, вулканические, магнитные — всё можно без натяжек приписать ему. А сильный тепловой поток — это прямое указание на породы, которые приходят наверх всё ещё горячими. Породы Байкальского поднятия грелись бы в приповерхностных условиях сотни миллионов лет, чтобы достичь нынешней температуры. Но возраст поднятия не более 20 миллионов лет. Выходит, не здесь они приобрели самую высокую температуру — где-то глубже…
Итак, первоначально Земля была холодной и состояла из однородного вещества. Потом в её глубинах заработал «гравитационный сепаратор». Он выделил тяжёлые вещества для ядра планеты и более лёгкий материал для верхних сфер Земли. Лёгкий материал всплыл наверх и образовал верхнюю мантию и земную кору.
Горячие «капли» лёгкого материала, попадая в верхние слои земного шара, образовали различные типы пород и руд. Они же являются и возмутителями спокойствия в земной коре, создавая тектонические перемещения. Астеносфера смягчает их воздействия на земную кору. Они же возвели срединно-океанические хребты, опоясывающие весь земной шар. Они же способствовали образованию рифтовых долин.
Похоже, идеи Е. Артюшкова способны объединить в одну теорию все особенности развития и жизни планеты Земля.
Самый главный строитель земной коры
Земная кора лежит на породах верхней мантии, между ними существует обмен глубинным веществом. От этой идеи геологи никак не могут отказаться, хотя многое против неё.
А за неё… не будем приводить все доводы, достаточно одного элементарного расчёта.
Каждый год реки отбирают у континентов 12 куб. км твёрдого вещества. В виде суспензии всего они уносят 35,4 x 10 в 9-й степени тонн. Через миллиард лет это составит полуторный объём всей земной коры! А для суши достаточно 10 миллионов лет, чтобы она смылась, растворилась и уплыла вместе с речной водой в океан.