- •Литология и геохимия океанической коры
- •1) Геохимическая информация исключает конвекцию мантии (последняя под континентами и под океанами оставалась неподвижной в течение миллиардов лет);
- •2) Обогащение базальтов литофильными элементами свидетельствует, что под базальтовым покровом в океанах находится гранито-гнейсовая кора.
- •Мелководные отложения в глубоководном океане
- •Существует ли спрединг?
- •Существует ли субдукция?
- •Почему невозможна конвекция в мантии Земли
- •О перенесении плитотектонических построений с океанов на континенты
- •Можно ли, найдя офиолиты, утверждать, что здесь был океан?
- •Заключение
Критика плейттектоники
В настоящее время в науках о Земле существуют две противоборствующие концепции относительно природы эндогенных процессов, формировавших тектонические структуры на континентах и на дне океанов. Первая концепция, опирающаяся на биостратиграфию и геологическое картирование, начало которой положили на рубеже XIX - XX вв. Э. Зюсс и Э. Ог, рассматривает глубоководные океаны как опустившиеся части континентов. Вторая, сформулированная в 1915 г. А. Вегенером и возрожденная в 1962 г. Г. Хессом и Р. Дитцем, объясняет образование океанов расколами и раздвижением континентов. В измененном и усовершенствованном виде эти две альтернативные концепции существуют и сейчас.
Э. Арган дал им название «фиксизм и мобилизм». Сейчас мобилистская концепция именуется тектоникой плит, пользуется более широким признанием, чем фиксистская. Некоторые ее приверженцы называют ее теорией, а появление и утверждение этой гипотезы рассматривают как научную революцию в геологии и геофизике.
Альтернативой тектоники плит служит эмпирическое обобщение, основанное на анализе геологического разреза, разделяющее земную кору на платформенный и геосинклинальные типы развития, а также концепция океанизации континентальной коры, расшифровывающая процесс образования глубоководных океанов на месте былых континентов.
Геологические данные свидетельствуют что земная кора сформировалась в самом начале истории планеты в результате дифференциального выплавления базальтов из верхов мантии, которое Ю.А. Балашов датирует 4369±98 млн лет. Повторное плавление ранее сформировавшейся протомантии шло 4281±17 млн лет. С эпохи 4400 млн лет начались метаморфизм и гранитизация базальтовой коры, приведшая ко времени 4000 - 3500 млн лет к повсеместному формированию на Земле гранито-гнейсового слоя толщиной 7-10 км. В эпоху 3,8 - 3,0 млрд лет участки наибольшей гранитизации стали обнажаться и как бы всплывать, образуя гранито-гнейсовые купола, по обрамлению которых возникали компенсационные прогибы, ставшие вместилищем вулканитов и терригенных осадков (зеленокаменные пояса). После дальнейшей интенсивной гранитизации - 2,6 млрд лет назад земная кора была разбита разломами на сложную систему блоков. Вблизи разломов возникли геосинклинальные прогибы - зоны мощного накопления ранне-среднепротерозойских осадков. За их пределами располагались эродировавнные массивы катархейской гранитно-метаморфической коры.
Перед началом рифейской эры (1700 млн лет назад) произошла дальнейшая коренная перестройка тектонической структуры. Возникла новая система гигантских по протяженности глубинных разломов, вдоль которых формировались глубокие геосинклинальные прогибы. Земля разделилась на подвижные геосинклинально-складчатые пояса и стабильные платформы. Среди последних наиболее крупными были Гондванская и Тихоокеанская. Возникший в рифее структурный план Земли в основных чертах сохранился до настоящего времени, но в начале мезозоя на него «наложился» новый процесс, ранее в истории планеты отсутствовавший, - формирование глубоководных океанов - океанизация Земли.
О существовании в прошлом условий седиментации мы можем судить лишь на основе характера накапливающихся осадков. Л.И. Салоп на мировом материале показал, что в докембрии накапливались исключительно мелководные осадки.
Условия осадконакопления в палеозое проанализированы П.П. Тимофеевым, В.Н. Холодовым и И.В. Хворовой на примере Евразии. Обратив внимание на изменчивость состава отложений, чередование областей размыва и осадконакопления, многочисленные свидетельства мелководности бассейнов, резкие колебания мощностей отложений, скорость накопления которых в несколько десятков раз превышала ту, что характерна для современного океана, они пришли к выводу: «Океанические бассейны седиментации представляют собой порождение мезозойско-кайнозойского этапа развития Земли. Наоборот, мелководные морские конечные водоемы стока были широко распространены в палеозое и докембрии...».
На рубеже мезозоя и кайнозоя на Земле начался новый процесс - процесс океанизации Земли, сопровождавшийся площадными излияниями базальтов. Большинство исследователей теперь связывают эти гигантские по площади излияния с образованием глубоководных океанов, поскольку в пределах последних они проявились максимально широко. Однако впервые убедительные свидетельства процесса океанизации привел В.В. Орленок в своих работах 1980 - 1985 гг. Океаны возникли вследствие «провала» континентов. Свидетельством этого служат: резко оборванные (дискордантные по отношению и прочим структурам) края океанов, драгировки гранито-гнейсов, результаты глубоководного бурения.
На дне всех океанов (кроме Северного, где исследования не проводились) бурение обнаружило мелководные отложения, залегающие под глубоководными илами. Такая последовательность отложений на океаническом дне указывает, что первоначально на месте океанов были континенты, временами покрывающиеся мелководными морями, затем произошло огромное по величине (3-5 км) некомпенсированное опускание дна, после чего поверх континентальных и мелководных пород формировались глубоководные илы. Некоторые скважины, пробурив в океанах осадочную толщу, вскрыли лежащие ниже граниты. Гранитные породы обнаружены с помощью драг на дне Атлантического, Индийского и Тихого океанов.
Опускание дна океанов на 3-5 км, начавшись в конце юрского периода, продолжилось в меловом и достигло максимальных масштабов в палеогене, что привело к образованию гигантских отрицательных структур объемом около 1200 млн км3, которые одновременно с опусканием заполнялись водой.
Плейттектоника связывает образование океанов с механизмом спрединга, расколом и раздвижением континентов. Альтернативой является концепция океанизации континентальной коры. В публикуемых статьях показано, что собрана гигантская информация, подтверждающая образование глубоководных океанов на месте былых континентов.
Рождение гипотезы тектоники плит произошло в 1962 г. публикацией статей Р. Дитца [20] и Г. Хесса [58], предположивших, что по оси срединно-океанического хребта происходит образование океанической коры, которая симметрично растекается в стороны (спрединг) и поглощается обратно мантией (субдукция) вдоль островных дуг.
Публикуется первая карта изохрон дна океанов, составленная в соответствии с рисунком магнитных аномалий. Планета разделена на лито-сферные плиты, движущиеся как жесткие блоки. Контуры литосферных плит проводились по расположению цепочек эпицентров землетрясений. Первоначально (в 1968 г.) Кс. Ле Пишон выделил шесть литосферных плит, включавших как континенты, так и прилежащие океанические бассейны - Тихоокеанскую, Американскую, Африканскую, Евразийскую и Антарктическую плиты - с границами тройного рода: дивергентными (где возникает новая кора), конвергентными (где происходит поглощение «излишков» океанической коры и подстилающей мантии), трансформными разломами. Позже плит стало девять за счет разделения Америки на Северную и Южную и добавления небольших плит Наска и Кокосовой. Затем их число увеличилось до 11 (Минстер Дж., 1974), 20 (В. Морган), 25 плит (Чейз К., 1978, Галушкин Ю.И. и Ушаков С.А., 1979) и, наконец, возросло до 100 плит (Деменицкая P.M., 1975).
Рост числа литосферных плит вызван тем, что их стали выделять в пределах континентов. На материках находили зоны спрединга, субдукции и других образований, предложенных для океанов. В восьмидесятые годы прошлого века ряд канадских и американских исследователей (К. Fujta, J. Newberry; В. Watson, К. Fujta) на материале североамериканских Кордильер и других районов выделили «террейны» - отдельные блоки коры, перемещенные на тысячи километров и сгруженные по периферии Тихоокеанского кольца. Предложенный «террейновый анализ» был поддержан рядом геологов нашей страны, и террейны стали находить в мезозоидах Северо-Восточной Азии, а затем и в других местах Евразии. С позиций тектоники плит «перекраивалась» вся континентальная геология. Вслед за Т. Вильсоном допускается, что на планете трижды образовывался единый суперматерик Пангея, который раскалывался на обломки, расплывавшиеся по всему земному шару, а затем снова собиравшиеся в одно целое, и т. п.
Литология и геохимия океанической коры
Заложенная Хессом в модель океанической коры идея - подошва коры как изотерма - оказалась разрушительной для этой модели. Согласно тектонике плит океаническая кора перемещается от срединного хребта к островным дугам, переносимая конвектирующей мантией. Последняя по мере передвижения охлаждается. Следовательно, температура у подошвы океанической коры должна понижаться с удалением от срединного хребта. Если бы это было так, то толщина нижнего (третьего) слоя коры океанов возрастала бы по мере удаления от хребта, поскольку при снижении температуры гидратация ультрабазитов мантии должна была распространяться вглубь. В действительности этого не наблюдается: океаническая кора близ Курило-Камчатского желоба, где она по тектонике плит имеет нижнемеловой - верхнеюрский возраст и «охлаждалась» 130 млн лет, имеет такую же толщину третьего слоя, как и близ срединного хребта. Следовательно, или температура в подстилающей кору литосферной мантии не понизилась ни на градус, или третий слой не содержит серпентинитов.
Серпентинизация ультрабазитов начинается при температуре ~ 400° С. При средних значениях теплового потока, свойственного океаническим котловинам {50 мВт/м ), такая температура достигается под ними на глубине более 30 км от дна океана. Следовательно, если третий слой океанической коры был бы сложен серпентинитами, то его подошва (граница М) должна была бы находиться на глубине 30 км, т. е. там была бы кора, соизмеримая по толщине с континентальной корой. Это вопиющее противоречие между постулируемой хессовской моделью и экспериментально доказанными температурными условиями гидратации ультрабазитов мобилисты не замечают уже три десятилетия. Для них хессовская модель коры океанов - незыблемый постулат, сомневаться в достоверности которого они не могут.
Сказанное свидетельствует против серпентинитового состава третьего слоя океанической коры. Об этом же говорят результаты глубоководного бурения и многочисленные драгировки. Бурением ультрабазиты, относимые к третьему слою коры океанов, вскрыты двумя скважинами: «На Срединно-Атлантическом хребте в скв. 395, - писала ГА. Савельева, - обломки габбро (25 см), оливин-плагиоклазового базальта (10см) и гарцбургитов-лерцолитов (1,3 и 1,2 м) прослаиваются брекчией с карбонатным цементом и обломками тех же пород. На верхней и нижней границах вскрытого интервала серпентинизированных перидотитов последние сильно выветрены и пронизаны карбонатными жилами на глубину 5-7 см. Перидотиты, разделенные 20-сантиметровым интервалом брекчий, имеют совершенно различную структуру и подстилаются базальтами через горизонт брекчий... Все это определенно свидетельствует, что перидотиты представляют собой обломочные глыбы, подвергавшиеся подводному выветриванию....». Скв. 334 вскрыла под позднемиоценовыми глубоководными илами 50 м базальтовый интрузивный комплекс: «Многократно чередуются габбронориты, оливиновые габбронориты, плагиоклазовые лерцолиты и брекчии, представленные обломками всех этих пород, которые заключены в карбонатную матрицу либо в перекрытый материал базитов и перидотитов». Очевидно, что брекчированные обломки ультрабазитов и габброидов, вскрытые в этих двух скважинах, продукт близповерхностного разрушения каких-то интрузивных тел, близких континентальным расслоенным интрузиям типа Бушевальда, Стиллуотера, позже перекрытых базальтами. Такое их строение и генезис противоречат условиям образования третьего слоя коры океанов, согласно модели спрединга, предложенной Хессом: интрузивный комплекс и покровы базальтов разорваны во времени и формировались в различных условиях. По Хессу же, это единый процесс новообразования двухслойной океанической коры.
Обратимся к результатам драгирования приразломных впадин на срединных хребтах и в океанических котловинах, откуда подняты серпентинизированные лерцолиты, гарцбургиты и в меньшей степени дуниты, вебстериты, а также габброиды (от магнезиальных габбро и троктолитов до феррогаббро), Савельева отмечает: «Занимая различное гипсометрическое положение на океаническом дне, ультрабазиты и габброиды граничат как с осадками разных типов и различного возраста (от олигоцена до современных), так и с базальтами. В трансформных разломах ультрабазиты и габбро часто оказываются на одном уровне с базальтами или даже выше их и очень редко занимают нижнее гипсометрическое положение в разрезе». Это справедливо объясняется их перемещением в приразломной зоне. Но отсюда отнюдь не следует, что первоначально серпентиниты были внизу, затем следовали габброиды, перекрытые базальтами. О том, что обнаруженные в приразломных зонах серпентиниты, габброиды и базальты невозможно связать с канонической моделью океанической коры, предложенной Хессом (внизу серпентиниты, затем габброиды и базальты), указывают результаты сейсмических исследований океанической коры, проведенные Л.И. Коганом и др. (1994): «По сейсмическим данным, кора трансформных разломов (иногда включая смежные участки) значительно отличается от межразломных блоков коры. Этот вывод прекрасно обоснован работами американских коллег и нашими данными... Широкий разброс скоростей не позволяет сопоставлять выделяющиеся «слои» с какими-либо конкретными частями разреза офиолитов или с конкретными типами пород, драгированных со дна океана... Аномальный слой не имеет аналогов в разрезе коры внеразломных зон. Это является главным отличием скоростного разреза трансформы от разреза смежных блоков. С другой стороны, в пределы коры трансформы не проходит характернейший для смежных блоков слой с устойчивыми скоростями 6,7 - 7,2 км/с (слой 3 в)... Таким образом, имеющиеся данные позволяют утверждать, что прямые корреляции скоростных колонок нижней части коры трансформной зоны с колонками обрамления невозможны».
Наконец, самый важный аргумент, не позволяющий относить поднятые драгой серпентиниты к третьему слою коры океанов, - их геохимическая история. По гипотезе тектоники плит серпентиниты попадают в низы океанической коры, поднимаясь из глубин мантии, и в приповерхностных условиях гидратируются за счет воды океана. Изучение поднятых серпентинитов показало, что это не так. Во-первых, установлено, что в поднятых серпентинитах существуют два типа серпентинизации: «Гидратация ультрабазитов происходила в два этапа: степень изменения на раннем этапе массовой псевдоморфной серпентинизации (без образования магнетита) составляла, судя по реликтовым структурам, не более 70%; следующий этап низкотемпературных изменений происходил на океаническом дне при участии морской воды...». Если следовать гипотезе плейттектоники, то в серпентинитах (якобы относящихся к третьему слою коры) должна была бы быть серпентинизация только второго этапа, когда поднявшиеся из конвектирующей мантии ультрабазиты в при поверхностных условиях, взаимодействуя с водой океанов, гидратировались и вошли в третий слой океанической коры. Обнаружение в срединных хребтах безмагнетитовых серпентинитов, образовавшихся в глубинной восстановительной обстановке, противоречит гипотезе спрединга. Как показано ниже, безмагнетиовые серпентиниты образуются в низах континентальной коры в восстановительной обстановке, т.е. в условиях принципиально отличных от тех, что рисуются по плейттектонике.
Во-вторых, серпентиниты, поднятые драгами со срединных хребтов, оказались деплетированные, причем в разной степени. Среди них выделяются как слабо деплетированные, так и сильно истощенные. Причину разной степени деплетированности ультрабазитов срединных хребтов Савельева видит в разной их истории. Очевидно, что если эти ультрабазиты образовались из конвектирующей мантии, то на том же Срединно-Атлантическом хребте, где спрединг происходил в миоцено-четвертичное время, их состав был бы всегда одинаковым. Резкие различия в составе (и степени деплетированновасти) ультрабазитов по простиранию Срединно-Атлантического хребта противоречит плейттектонике, по которой вдоль оси срединных хребтов поднимается глубинная мантия, которая не может быть разнородной. Противоречит тектонике плит и древний возраст ультрабазитов (докембрийский и в ряде случаев и раннедокембрийский). Сказанное выше противоречит версии о том, что третий слой коры океанов сложен гидратированными серпентинитами, образовавшимися из конвектирующей мантии.
Гипотеза Рейтта и Дитца о габбровом составе третьего слоя коры океанов также вызывает возражения. Вспомним замечания Хесса: «Просто непостижимо, чтобы изливающиеся на океаническом дне базальтовые лавы были столь единообразны по мощности». Но если третий слой океанов сложен габброидами, образовавшимися путем частичного выплавления из мантии, то причем здесь спрединг и горизонтальное перемещение океанической коры вместе с литосферной мантией? Ведь выплавление базальтовой магмы происходит и на континентах, без спрединга путем трещинных излияний, что мы наблюдаем, например, на Сибирской платформе.
Широчайшее распространение на дне океанов базальтовых покровов, одновозрастные фланги которых располагаются на прилежащих материках, позволяет допустить, что какая-то часть выплавившейся базальтовой магмы закристаллизовалась под базальтами в виде силлов. Поэтому присутствие в третьем слое океанов габбро вполне вероятно. Однако встает вопрос, в какой субстрат внедрились силлы в океанах?
Глубоководное бурение показало, что в ряде случаев третий слой океанической коры действительно сложен габброидами, но эти габброиды в большинстве своем образовались в глубоком докембрии в условиях, принципиально отличных от тех, что предполагается по механизму спрединга. Скв. 735 Б, пробуренная в районе разлома Атлантикс-II Юго-Западного Индийского срединного хребта на вершине склона рифтовой долины, прошла 435 м по оливиновым габбро. В породах скважины выделено пять «стилей» метаморфизма: высокотемпературный метаморфизм пластично-хрупких деформаций в условиях гранулитовой и амфиболитовои фации; замещение оливина и пироксенов амфиболом, тальком, магнетитом; заполнение жил; отложение в трещинках смектита; замещение оливина и пироксенов окислами железа, карбонатами, глинистыми минералами. Изучение изотопов кислорода показало, что ранние стадии метаморфизма шли вне взаимодействия с океанической водой. Гидротермальный метаморфизм в жилах наступил при 720 - 550° С (фельзитовые) и 550 - 490° С (трондьемитовые). Близкая обстановка обнаружена и в скв. 334, пробуренной в Срединно-Ат-лантическом хребте (— 37° с.ш.), где под 50 м толщей верхнемиоценовых базальтов вскрыты расслоенные габбро-нориты, измененные в условиях от гранулитовой до амфиболитовои фации. Скв. 921 - 923 вскрыли близ оси Срединно-Атлантического хребта (23° с.ш.) метагаб-бро, метатроктолиты, габбро-гранул иты, которые секутся жилами трендьемитов и метадолеритов. Возраст цирконов из метагабброидов 17.22 - 16.23 около 0,3 млрд лет. В краевой восточной части Атлантического океана (33° 46,8' с.ш. 9° 2Г з. д.) скв. 547, пройдя глубоководные отложения миоцена, вошла в континентальные соленосные образования мезозоя, а под ними на глубине 4000 м вскрыла гранито-гнейсовый фундамент, идентичный фундаменту Африканской платформы. Таким образом, по данным глубоководного бурения третий слой океанической коры сложен или метагабброидами, секущимися гранитоидами и базальтами, или гранито-гнейсами. И в том и в другом случае это противоречит тектонике плит по той причине, что и габброиды и гранитоиды имеют докембрийский возраст и их образование не связано с мезозойско-кайнозойской историей океанов. Свойственный метагабброидам метаморфизм гранулитовой фации невозможен в условиях океанической коры и связан с той эпохой ранней истории Земли, когда были метаморфизованы гранулиты на континентах.
Обратимся к результатам драгировок, показавших что на дне всех океанов, там, где нет перекрывающих базальтов, расположены породы, характерные для континентальной коры. «Породы континентального происхождения присутствуют в Атлантике как вблизи материкового шельфа, так и в центральных частях океана. Можно считать достоверно установленным местное происхождение этих пород для следующих районов: банки - Флемиш Кап, ГТорьюпан, Галисия, Иберийская, Габан Спур, Мазаган и Беодвуд; плато - Роккол, Блейк, Багама и Фолклендское; хребты - Ньюфаундлендт и Ян-Майен». Граниты обнаружены и в пределах Срединно-Атлантического хребта. По устному сообщению В.В. Орленка, в точке с координатами 32° с.ш. и 45° з.д. с глубины 4000 м трубкой захвачен кусок микроклинового гранита со свежим сколом. В базальтовых потоках вулканов на островах Вознесения и Тристан-да-Кунья, расположенных на этом хребте, присутствуют обломки гранитов и гнейсов. В экваториальном сегменте Срединно-Атлантического хребта драгированы гнейсы, сланцы, кварциты, углистый серицитовый филлит, каменный уголь и другие породы, не характерные для океанической коры.
В Индийском океане на плато Агульяс - блоковым поднятием, оконтуриваемым изобатой 4000 м, - драгированы метаморфические породы континентального типа: кварцево-полевошпатовые гнейсы и кристаллические сланцы от зеленосланцевой до гранулитовой фации возраста от 1 до 0,45 млрд лет. На Сейшельских островах известны граниты и гнейсы.
В окраинных морях, отделяющих Тихоокеанскую мегавпадину от Евразии, гранито-гнейсовый фундамент установлен драгированием повсеместно. В Беринговоморской впадине граниты и гранодиориты драгированы с подводного хребта Бауэре. В Охотоморской котловине гранито-гнеисы и амфиболиты обнаружены на банке Кашеварова и на возвышенности Академии наук, В Япономорской впадине на подводных возвышенностях Криштофовича и Восточно-Корейской драгированы гнейсы архейско-раннепротерозойского возраста (2729 млн лет), одновозрастные гранито-гнеисы, мигматиты. Гранодиориты и разгней-сованные граниты драгированы на ю.з. подводной возвышенности Ямато. Находки гранитов и гранито-гнейсов в пределах Филлипинского моря: 1) гора Комахаси-Дайни, Северная часть хребта Кюсю-Палау (диориты, гранодиориты, тоналиты, плагиограниты); 2) возвышенность Бородино (граниты, гранодиориты, тоналиты и др.); 3) архипелаг Идзусито (гранодиориты, кварцевые диориты, дациты и др.) 4) южная часть хребта Кюсю-Палау (плагиограниты, диориты, габброиды); 5) Идзу-Бонинский желоб (кварцевые диориты, кварциты и другие); 6) желоб Яп (брекчия с обломками гранитов, плагиогранитов, диоритов); 7) трог Окинава (плагио-гнейсо-граниты, амфибол-биотитовые гнейсы). Обломки гнейсов, диоритов, гранодиоритов вскрыты скважинами 293 (с.з. окончание Центрального разлома) и 448А (хребет Кюсю-Палау).
Континентальные породы обнаружены и во внутренней части Тихоокеанской впадины. На поднятии Обручева драгированы гнейсы, зеленокаменные породы. На валу Зинкевича - биотитовые гнейсы, мрамор, кварциты и т.д.; на поднятии Шатского в ядре железо-марганцевой конкреции обнаружена галька кристаллического сланца; с вала Хокайдо подняты граниты, гранодиориты. В Центральной котловине Тихого океана (12° с.ш. и 180° д.) в ядре железо-марганцевой конкреции обнаружен обломок гранита. В Северо-Восточной котловине между разломами Кларион и Клипертон тралом подняты магматические и метаморфические породы кислого состава (гранито-гнеисы, амфибол-плагиоклазе вые кристаллические сланцы, гранатовые гнейсы т.д.). В том же регионе драгирован плагиогнейс (66,7% SiOz), по составу отвечающий калиевому гранодиориту.
Многочисленны находки пород гранулитовой фации на океаническом дне. Впервые они обнаружены Д. Робертсом на плато Роколл. Позднее Г. Пато сообщил о находке гранулитов и гранитоидных пород с подводной горы на ю.з. Армориканской континентальной окраины (48° с.ш., 12° з.д.) с глубины 4000 м и с подводной горы Менез Бихан в том же районе. Гранулиты, включая чарнокиты, подняты на ст. 184 во втором рейсе «Михаила Ломоносова» при драгировании восточного фланга хребта Рейкьянес с глубины 1600 м, в 22-м рейсе с восточного склона Фаррерско-Исландского желоба с глубины 1000 м. В 6-м рейсе «Академика Курчатова» во впадине Пик-Дип на восточном фланге Северо-Атлантического хребта (43° с.ш., 19° 35' в.д.) с глубины 5950 м подняты обломки гранулитов. Мигматизированные амфиболиты, гра-нулиты и чзрнокиты подняты в 15-м рейсе «Академика Курчатова» в зоне Северо-Атлантического разлома с глубины 3250 м (52° с.ш,, 40° з.д.) Гранулиты обнаружены в Тихом океане между разломами Кларион и Клиппертон с глубины более 4000 м, в зоне разломов Элта-нин с глубины 3900 - 4050 м. В Индийском океане Гранулиты известны на плато Агульяс. Гранулиты - типичные породы гранито-гнейсового фундамента континентов. Метаморфизм гранулитовой фации требует давления 6-10 кбар и температуры 700 - 1000°С. Такие высокие давление и температура невозможны в океанической коре. Обнаружение во всех океанах гранитов, гранито-гнейсов и пород гранулитовой фации свидетельствует, что третий (нижний) слой океанической коры сложен породами, тождественными по составу и условиям образования породам фундамента континентов.
Гистограммы тепловых потоков для континентов и океанов обнаруживают поразительное подобие - имеют максимум, соответствующий 1,19 мккал/см или 50 мВт/м2. Коровая составляющая теплового потока в пределах щитов платформ создается слоем гранито-гнейсов средней толщины 6,3 км. Есть основания считать, что и в океанах равный по величине поток создается расположенными под базальтами гранито-гнейсами такой же мощности.
Обратимся к геохимическим данным. Тридцать лет назад, когда получила распространение гипотеза тектоники плит, методы изучения редких элементов и изотопов в магматических породах еще только разрабатывались. Сейчас картина принципиально иная: оказывается, базальты, излившиеся на океаническом дне, и протрузии серпентинитов в разломных зонах содержат гигантскую информацию об условиях их образования, несовместимую с плитотектоническими построениями. Распределение изотопных отношений Nd-Sr, Nd-Рв, Sr-Рв в вулканитах океанических островов, континентальных платобазальтов и в ксенолитах мантии свидетельствует, что нет существенных различий в отношении состава и возраста литосферной мантии под континентами и под океанами. Возраст мантийных источников в океанах всегда докембрийский. Это указывает на: а) одинаковое строение мантии континентов и океанов; б) исключает какую-либо возможность горизонтального ее перемещения. М.И. Волобуев писал: «Следует иметь в виду, что конвектирующая мантия, представляющая собой открытую систему в отношении изотопов, не может давать древних возрастов. Ее изотопным отношениям всегда будут соответствовать нулевые возраста и уже по этому признаку нижняя и верхняя (не литосферная) мантия как конвектирующие системы должны быть исключены из числа потенциальных источников горячих точек». Он обращает внимание, что источником океанических вулканитов служит не примитивная мантия, а ее деплетированные и обогащенные резервуары (обычные компоненты мантии континентальной литосферы).
Основой плейттектоники является допущение, что изливающаяся по оси срединных хребтов базальты затем расползаются в стороны и оказываются в пределах океанических котловин. Если бы это было действительно так, то по химическому составу базальты срединных хребтов и океанических котловин были бы идентичными. В действительности на срединно-океанических хребтах изливались базальты типа MORB, отличающиеся от базальтов океанических котловин. Т.И. Фролова и И.А. Бурикова заключили: «Между ареальными базальтами океанического дна и базальтами типа срединно-океанических хребтов (СОХ) различия весьма значительны... Главное, что отличает Е-МОРВ от платобазальтов - это более высокое содержание MgO, A12O3, К2О, ТiO2, Р2О5, Сг, и Ni и высокозарядных элементов (Wood, 1979), а также отсутствие Ta-Nb минимума. Отличия определяются в значительной степени наличием явлений контаминации в платобазальтах океанов и их отсутствием в обогащенных базальтах срединных хребтов.
Появляется все больше свидетельств, что базальтовые расплавы океанических котловин, поднимаясь из мантии и пересекая силикатную земную кору, заимствовали из нее ряд редкоземельных элементов. Б.А. Блюман, рассмотрев закономерность распределения РЗЭ в базальтах, заключает: «Таким образом, в спектрах, нормированных по хондриту, РЗЭ базальтов разнотипных структур океанов, за исключением базальтов СОХ, устойчиво присутствуют европиевые аномалии, появление которых, так же как и в покровных базальтах континентов, может интерпретироваться как признак смешения мантийных расплавов с веществом, обладающим характерными для коры континентов положительными и отрицательными европиевыми аномалиями». Заимствование редких элементов океаническими базальтами из гранитогнейсового фундамента подчеркивалось Т.И. Фроловой.
Геохимия установила еще одну крайне важную особенность дна океанов - существование в его пределах гигантских по площади изотопно- геохимических аномалий, возникших в раннем докембрии, распространяющихся на тысячи километров как по дну океанов, так и на материки, что исключает гипотезу об их горизонтальном смещении. Наиболее известная из них аномалия Дюпаль, выделенная С. Хартом [63]. Максимумы аномалии Дюпаль располагаются на юге Средин но-Атлантического хребта, в центральной части Индийского океана и в центральном Пацифике. Харт полагает, что аномалия связана с очень ранним (более 3 млрд лет) обогащением U/Pb, Rb/Sr, Th/U мантийного источника по отношению к «относительной» мантии. Обогащение связано с мантийной гетерогенностью, возникшей на ранних стадиях экстракции континентальной коры из мантии.
Таким образом, геохимическое изучение базальтов и находящихся в них ксенолитов мантийных пород показало:
а) мантия океанов и континентов идентична по составу и состоит из обогащенных и деплетированных резервуаров;
б) под континентами и под океанами мантия древняя (докембрийская и раннедокембрийская), что исключает гипотезу о ее конвекции;
в) существуют геохимические различия между платобазалътами океанических котловин и негоген-четвертичными базальтами срединно-океанических хребтов;
г) платобазальты океанов обогащены некогерентными элементами, заимствованными из подстилающих базальты гранито-гнейсовов;
д) в океанах существуют гигантские по площади геохимические аномалии, отражающие неоднородность мантии, возникшую в глубоком докембрии.
Таким образом, в отношении обсуждаемых проблем можно сделать два вывода: