Геологические данные конца XIX - начала XX вв. поколебали основы кон-тракционной гипотезы, которая не давала удовлетворительного объяснения крупным горизонтальным перемещениям земной коры. Появились новые модели развития Земли. Были выдвинуты гипотеза расширения Земли (немецкий ученый
О.Хильгенберг, 1933), пульсационная гипотеза, предполагающая поочередное сжатие и расширение Земли (советские геологи М.А.Усов и В.А.Обручев, 1940) и ряд других. В дальнейшем расширение Земли стали связывать с радиоактивным распадом элементов и отсюда ее разогревом.
Принципиально иной явилась гипотеза дрейфа материков немецкого геофизика Альфреда Вегенера (1912), впервые допустившая крупные горизонтальные перемещения глыб континентальной коры и объяснявшая образование океанов раздвигом этих глыб (без изменения объема земного шара). Впервые гипотеза о дрейфе материков появилась в его книге «Происхождение континентов и океанов». Книга вышла в 1913 г. и за следующие двадцать лет выдержала пять изданий. В ней Вегенер изложил свой знаменитую гипотезу, которая затем была существенно дополнена и получила название теории перемещения, мобилизма и глобальной тектоники плит.
Тем самым оформилось новое течение в теоретической тектонике - моби-лизм, в отличие от фиксизма, не допускающего сколько-нибудь значительных перемещений глыб коры.
В соответствии с гипотезой Вегенера более 200 миллионов лет назад существовал единый материк Гондвана, который распался на ныне существующие материки, и с тех пор материки дрейфуют по планете, удаляясь друг от друга. Подтверждением этой гипотезы является тот факт, что береговые линии континентов удивительным образом соответствуют друг другу, явно показывая их общее происхождение. Причин, по которым Гондвана распалась, авторы гипотез не указывают.
Недостатком этой общепризнанной теории является то, что не только часть береговых линий совпадает друг с другом, но вообще все береговые линии, включая старые донные породы совпадают друг с другом, так что если вырезать все материки, из них можно сложить шар, радиус которого будет примерно в 1,73 раза меньше радиуса нынешней Земли. Это обстоятельство было замечено относительно недавно, и это породило гипотезу расширяющейся Земли. По этому поводу было проведено несколько международных конгрессов в Австралии. Недостатком этой новой гипотезы явилось то, что причин для столь странного поведения земного шара не нашлось.
Несмотря на то что теория расширяющейся Земли до настоящего времени не получила признания и что причин расширения Земли геология не нашла, факт остается, что привело к его широкому обсуждению на ряде международных конгрессов в Австралии в 80-е годы этого столетия.
Новый этап в развитии тектоники начался в 60-х годах XX столетия в связи с большими успехами в изучении коры. Получило подтверждение существование в мантии слоя пониженной вязкости - астеносферы; при исследовании океанов была открыта мировая система срединноокеанических рифтовых хребтов (рис. 10.2), а также вытянутые вдоль них магнитные аномалии. Новые данные привели к возрождению идей мобилизма и новые дискуссии.
В настоящее время в тектонике выделяют несколько научных направлений:
- общая, или морфологическая, тектоника (структурная геология) изучает различные типы структурных элементов литосферы;
- региональная тектоника исследует расространение этих структур в пределах отдельных участков;
- историческая тектоника изучает историю тектонических движений и формирование отдельных структурных элементов земной коры, ее закономерности и тектонические циклы;
- генетическая, или теоретическая, тектоника обобщает закономерности развития земной коры и ее структуры.
Историческая геология вютючает в себя стратиграфию, изучающую последовательности отложения слоев горных пород в осадочной оболочке Земли, и палеографию, восстанавливающую физико-географические условия прошлых лет.
При анализе историко-геологических данных принимается во внимание принцип последовательности напластования слоистых осадочных толщ, которые рассматриваются как страницы «каменной летописи» Земли: каждый вышележащий пласт считается моложе низлежащего; учитывается также необратимая эволюция органического мира, запечатлевавшаяся в окаменевших остатках растительных и животных организмов, которые сохраняются в пластах осадочных пород (палеонтологические исследования). Каждой из эпох в развитии Земли соответствовали определенные растения и животные. Это послужило основой для установления относительного возраста толщ горных пород и позволило подразделить историю последних 600 млн. лет жизни Земли на последовательные отрезки времени - эры, которые делятся на более мелкие единицы геологического времени - периоды, эпохи и века (геохронология). В результате трудов нескольких поколений геологов была установлена общая последовательность накопления слоев земной коры, получившая название стратиграфической шкалы, служащей основой для более детальной геохронологической шкалы. Верхняя часть стратиграфической шкалы - фанерозой составлена на основах палеонтологических данных с большой тщательностью; нижняя - докембрийская, соответствующая огромной по мощности толще пород, расчленена менее детально.
Во второй половине XIX в. появляются первые представления о существовании особо подвижных поясов земной коры - геосинклиналий, которые противопоставляются устойчивым областям - платформам. В работе «Лик Земли» австрийского геолога Э.Зюсса горообразование излагается на основе контракционной гипотезы, рассматривающей складчатость слоев горных пород как результат постепенного уменьшения радиуса Земли и поверхности земной коры. Причиной сокращения размеров Земли считалось ее длительное охлаждение. Однако с открытием распада радиоактивных элементов, сопровождающихся выделением тепла, физическая основа этой гипотезы оказалась подорванной, тем более что геологические данные показали, что в литосфере наряду со сжатием имеет место и растяжение, приводящее к образованию рифтовых зон.
С радиоактивным распадом стали связывать наличие тепловой энергии планеты, а также активизацию тектонических движений и вулканизм. Это привело к коренному пересмотру геологических концепций. Представления о первоначаль
