ю Америку) с суперконтинентом Пангея. Аппалачи образовались в результате этого мощного столкновения в гималайском стиле более 300 млн лет назад, и с тех пор они медленно разрушаются.
Если вас недостаточно потрясло то, что восточный Массачусетс или восточная Каролина были частями других континентов, то еще удивительнее оказывается набор экзотических террейнов, составляющих тихоокеанское побережье Северной Америки. Вся Аляска и бо́льшая часть Британской Колумбии, Вашингтона, Орегона, Айдахо, Невады и Калифорнии – экзотические террейны (рис. 17.6). И снова об этом свидетельствуют окаменелости. Многие десятилетия геологов и палеонтологов озадачивали некоторые находки с тихоокеанского побережья – от кораллов, попадавшихся в северной Калифорнии и Британской Колумбии, до имеющих форму рисовых зерен одноклеточных амеб, известных как фузулиниды (отряд фораминифер), которые встречаются повсюду от Аляски до северной Калифорнии. Когда ученые тщательно исследовали эти окаменелости, стало ясно, что они прибыли из тропиков Южного полушария – причем с другой стороны Тихого океана, из древнего океана Тетис, простиравшегося от современной Индонезии до Гибралтара!
Рис. 17.6 Карта экзотических террейнов Тихоокеанской окраины Северной Америки. Составлено по нескольким источникам
Сначала геологи и палеонтологи отказывались принять идею, согласно которой огромные блоки земной коры за последние 250 млн лет пересекли весь Тихий океан, проделав путь от Индонезии до Британской Колумбии, но факты ясно говорят именно об этом. То же самое подтверждают не только окаменелости, но и тектонические свидетельства: Аляска, Британская Колумбия и большинство штатов Тихоокеанского побережья составлены из тектонических блоков, разделенных крупными разломами. Наконец, это подтверждают палеомагнитные данные, которые показали, что тектонические блоки действительно прибыли из области южнее экватора и, по-видимому, оттуда, где сейчас находится Индонезия.
Сегодня мы можем реконструировать, откуда взялись все эти части пазла, и сравнить их с тем, где они находятся ныне (рис. 17.7). Одним из первых при антлерской складчатости (в девоне – миссисипии) появился блок (Антлерский террейн), который проходит через всю центральную Неваду и включает породы, найденные в западных предгорьях Сьерра-Невады и на восточной стороне хребта Кламат возле горы Шаста. Следующим крупным блоком стал террейн Сономия в ходе сономской складчатости (пермь – триас). Он составляет весь северо-западный угол Невады, а также другие блоки в предгорьях Сьерры и в хребте Кламат, вдавленные под те массивы, что прибыли при антлерской складчатости. Не отставали и многие другие террейны, в том числе Стикиния и Квеснеллия, которые составляют ядро Британской Колумбии и простираются до Аляски, и Врангеллия, которая включает горы Врангеля на Аляске (а также самую высокую гору США – Денали, или Мак-Кинли[72]), северо-запад Британской Колумбии и юго-восточную Аляску («ручку Аляски»). Большинство блоков прибыли в эпоху динозавров и оказались на месте к меловому периоду, принеся с собой пермские окаменелости из тропической юго-западной части Тихого океана.
Рис. 17.7 Карта, показывающая первоначальное расположение экзотических террейнов в Прото-Тихоокеанском бассейне. Все они в свое время испытали коллизию и смятие, став Аляской, Британской Колумбией и прибрежными регионами Вашингтона, Орегона и Калифорнии. Во время пермского периода многие из них (такие как террейн Врангеллия и террейн Александра) начинали движение из той области, которая теперь представляет собой юго-западную часть современного Тихого океана: это можно определить по характерным окаменелостям из океана Тетис, которые они несут. Взято с изменениями из книги: Donald R. Prothero and Robert H. Dott Jr. Evolution of the Earth. 8th ed. [New York: McGraw-Hill, 2010]
Так что в следующий раз, когда вы будете на Аляске, в Британской Колумбии, Вашингтоне, Орегоне, Неваде или Калифорнии, просто помните: вы не в Северной Америке. На самом деле вы на Фиджи или в Индонезии.
18. Альфред Вегенер и дрейф материковПороды, ставшие деталями пазла
Новая теория виновна, пока не доказали ее невиновность, в то время как старая невиновна, пока не доказали ее виновность… Теория дрейфа материков была виновной, пока не доказали ее невиновность.
Презираемый и отверженный…
Рождество 1910 г. Тридцатилетний немецкий метеоролог Альфред Вегенер (рис. 18.1) рассматривал атлас мира – рождественский подарок одному из его друзей. Перелистывая страницы, он заметил удивительное совпадение береговых линий Южной Америки и Африки. В голове словно вспыхнула лампочка. Почему два континента, разделенные южной частью Атлантического океана, так хорошо подходили по очертаниям друг другу? Конечно, Вегенер был не первым, кто заметил это совпадение. По тому же поводу высказывались уже в XVI в., когда появились первые приличные карты Атлантики.
Рис. 18.1 Альфред Вегенер в своей последней арктической экспедиции, 1930 г. Источник: Wikimedia Сommons
Сам Вегенер писал об этом так:
Впервые идея дрейфа континентов пришла мне в голову еще в 1910 г., когда я рассматривал карту мира, – на меня произвело впечатление совпадение береговых линий по обе стороны Атлантики. Сначала я не обратил особого внимания на это, потому что считал дрейф маловероятным. Осенью 1911 г. я случайно наткнулся на синоптический отчет, из которого впервые узнал о палеонтологических доказательствах существования в прошлом сухопутного моста между Бразилией и Африкой. Я мельком ознакомился с соответствующими исследованиями в области геологии и палеонтологии, и это немедленно дало такое весомое подкрепление, что убеждение в принципиальной правильности идеи укоренилось в моем сознании.
Итак, на протяжении четырех веков люди замечали это совпадение, но потом занимались другими вещами. С Вегенером было по-другому. Он успешно продвигался в науке, обладая многолетним опытом работы в области метеорологии и климатологии. В том же 1911 г. написал по этой теме монографию «Термодинамика атмосферы», так что он хорошо знал свое дело. Его нельзя было назвать неопытным новичком: в 26 лет он как метеоролог участвовал в своей первой экспедиции в Гренландию для изучения полярного климата и погоды.
Несмотря на то что много времени уходило на метеорологические и полярные исследования и преподавание в Марбургском университете, Вегенер продолжал искать доказательства того, что материки некогда составляли единое целое. Еще в 1908 г. он начал работать с легендарным климатологом Владимиром Кёппеном, который создал стандартную классификацию климатических регионов и зон, применяемую до сих пор. (Я каждый год рассказываю о ней на своих лекциях по метеорологии.) Вегенер и Кёппен изучили научную литературу и обнаружили, что климатические зоны пермского периода (250–300 млн лет) не имеют никакого смысла при современном распределении их по континентам. Исследователи искали доказательства того, что породы, зависящие от климата, служат в пользу их гипотезы: континенты ранее перемещались. К 1912 г. Вегенер прочитал несколько лекций, где приводил подтверждение дрейфа континентов, а затем опубликовал три короткие статьи с этими аргументами в немецких географических журналах. В 1913 г. Вегенер женился на дочери Кёппена, а до этого принял участие во второй экспедиции в Гренландию, где перезимовал во льдах и затем едва не погиб вместе со своими спутниками, пересекая остров.
28 июня 1914 г. убили эрцгерцога Франца Фердинанда, и вскоре разразилась Первая мировая война. Как и всех трудоспособных мужчин в Германии того времени, Вегенера призвали в кайзеровскую армию. Он был дважды ранен (один раз в шею), прежде чем германское верховное командование решило, что в качестве опытного метеоролога он будет полезнее, нежели в качестве пушечного мяса в траншеях. Работая на разных немецких метеостанциях, он продолжал документировать свои гипотезы. В конце 1915 г. вышла книга «Происхождение континентов и океанов» (Die Entstehung der Kontinente und Ozeane), однако в условиях военных ограничений ее мало кто читал и даже видел. В этом труде Вегенер поместил первые карты (рис. 18.2), показывающие, как континенты переместились после пермского периода (250 млн лет назад), и отметил их расположение в суперконтиненте Пангея, южную половину которого называют Гондваной, а северную – Лавразией (от «Лаврентия» и «Евразия»). Оказалось, что, несмотря на служебные обязанности, должность армейского метеоролога – хорошее место для ученого; до конца войны он опубликовал еще 20 статей по метеорологии и климатологии.
Рис. 18.2 Карта Вегенера 1915 г., показывающая движение материков. Из книги «Die Enstehung der Kontinente und Ozeane», 1915
После окончания войны Вегенер сменил несколько мест работы в Гамбурге, а затем получил постоянную должность в Грацском университете. Он использовал это время, чтобы совместно с Кёппеном написать книгу о климате в геологическом прошлом, основываясь на доказательствах, которые изначально собирал для подтверждения своих суждений о дрейфе континентов. И все же за пределами Германии Вегенера практически не знали – главным образом из-за того, что его труды до 1925 г. не переводились на английский язык.
После 14 лет игнорирования Вегенера пригласили изложить его концепцию на собрании Американской ассоциации геологов-нефтяников в Нью-Йорке в 1926 г. Этот симпозиум организовали противники ученого, намереваясь высмеять его идеи, и Вегенер шел в логово льва. Только приглашавший его председатель ассоциации выслушал выступление беспристрастно; остальная аудитория отнеслась к докладчику с пренебрежением и насмешками. Если исходить из геологических знаний того времени, идеи Вегенера выглядели бредовыми.