Пионером и основоположником новой идеи об устройстве и развитии нашей планеты был выдающийся немецкий ученый и естествоиспытатель Альфред Вегенер. Метеоролог по профессии, он прожил недолгую и героическую жизнь, безвременно оборвавшуюся во время экспедиции в Гренландию. Но и смерть его не была напрасной: он первым проник в недоступные прежде центральные районы Гренландии и положил начало их освоению. Он был одним из пионеров в области метеорологических наблюдений в верхних слоях атмосферы. Однако главной научной идеей Альфреда Вегенера, обеспечившей ему бессмертие, стала гипотеза дрейфа континентов.
Еще в 1912 году он обратил внимание на то, что очертания континентов, окружающих Атлантический океан, если их мысленно соединить, складываются как рисунки на детских кубиках. Казалось бы, просто — взгляните на глобус и убедитесь сами. Но эта простая идея «складывания материков» вызвала настоящую бурю. Сейчас говорят о том, что дрейф континентов предполагали и раньше, и даже знаменитый Фрэнсис Бэкон писал о нем еще в 1620 году. Однако только Альфред Вегенер сформулировал эту гипотезу, сразу ставшую предметом ожесточенной дискуссии.
Согласно гипотезе Вегенера, континенты по обе стороны Атлантического океана, Северная и Южная Америка с одной стороны и Африка и Европа — с другой, когда-то были единым материком, который потом раскололся, а его части разошлись, образовав Атлантический океан. Вегенер первым предположил, что все материки около 300 млн. лет назад были объединены в один гигантский суперматерик — Пангею, окруженную одним Палеотихим океаном. Потом континенты разошлись, образовав современные океаны. Несмотря на то, что эта гипотеза даже ее автору сначала показалась фантастической, он смело взялся за разработку. Для этого Вегенеру пришлось изучить области наук, далекие от его специальности — геологию, палеонтологию, палеоклиматологию. Эту упорную работу он продолжал и в длительных экспедициях в Гренландию, которые уносили много сил и времени, и несмотря на первую мировую войну, где был тяжело ранен. Наконец в 1915 году Вегенер опубликовал свой главный труд «Происхождение материков и океанов», а в 1924 году совместно с метеорологом В. Кеппеном выпустил книгу «Климаты геологического прошлого». Этими революционными трудами, выдержавшими много переизданий, он обосновал идею дрейфа континентов и дал необратимый толчок наукам о твердой Земле, намного опередив своих ученых современников. Гипотеза Вегенера бросила дерзкий вызов всей классической геологии. Камнем преткновения был вопрос: если материки движутся, то за счет каких сил? Вот этого Вегенер объяснить не смог, и теория начала рушиться. Тягчайший удар ей нанес знаменитый английский геофизик Г. Джеффрис. Он показал, что нет силы, способной двигать континенты по твердой мантии, слою, подстилающему земную кору, и назвал дрейф континентов «физически нереальным».
К началу тридцатых годов теория Вегенера, родившаяся в 1912 году, была похоронена, ненадолго пережив своего автора.
Окончательно ли? Новые драматические события, воскресившие эту идею, развернулись на рубеже пятидесятых и шестидесятых годов нашего века. Толчок дало изучение магнетизма горных пород — стало известно, что большинство из них, особенно те, которые образовались при застывании магмы, обладают сильной намагниченностью. Когда порода застывает, образующиеся в ней магнитные минералы ориентируются на юг или на север. Значит, определив географические координаты изучаемой породы и направление вектора намагниченности, можно узнать, где находился магнитный полюс Земли в то время, когда порода застывала. Если поверхность Земли всегда была неподвижна, то положения древних магнитных полюсов для пород разного возраста должны полностью совпадать с современным. А если нет?
Много лет посвятил этой проблеме ленинградский геофизик профессор Алексей Никитович Храмов. Год за годом он и его немногочисленные помощники отбирали ориентированные образцы в разных областях нашей огромной страны, на Русской платформе, на Сибирской платформе. В лаборатории эти образцы распиливали и подвергали нагреванию и обработке переменными магнитными полями, чтобы выделить ту самую первичную намагниченность, по которой определяется древний магнитный полюс.
Невысокий, с тихим голосом и мягкой улыбкой, Храмов внешне мало походил на ниспровергателя основ. Однако именно его исследования показали: древние магнитные полюса (при сегодняшнем расположении континентов!) не совпадают с современными, а вот если континенты соединить так, чтобы получилась вегенеровская Пангея, то они совпадут для возраста около 300 млн. лет. Такие же результаты получили и зарубежные палеомагнитологи Мак-Элхинни, Ирвинг и Ранкорн. Поэтому именно магнитологи стали первыми последователями преданной забвению теории Вегенера.
Но подлинное возрождение теории континентального дрейфа наступило с началом изучения океанского дна, уже в середине шестидесятых годов. Именно тогда в океанских глубинах открыли Срединные хребты, обрамляющие гигантские «рифтовые» трещины. По этим трещинам из земных недр, как установлено при глубоководных исследованиях, постоянно поступают новые порции расплавленной магмы, «раздвигающие» океанское дно.
В 1979 году в Красном море геофизики Института океанологии АН СССР во главе с А. С. Мониным с борта подводного обитаемого аппарата «Пайсис» на глубинах более 1500 метров прямо наблюдали и фотографировали раскрытие трещин в океанском дне, которое сопровождалось извержениями базальтовых расплавов и соляных растворов.
Одновременно появились новые свидетельства дрейфа материков: специфическая картина магнитных аномалий над срединно-океанскими хребтами и глубоководными котловинами и результаты бурения океанского дна. Современная геофизика дала возможность объяснить, какие силы сталкивают с места гигантские материковые массивы. Согласно новым физическим моделям, разработанным, в частности, А. С. Мониным и О. Г. Сорохтиным, в глубинах нашей планеты возникают восходящие и нисходящие течения мантийного вещества, они-то и преобразуются у поверхности Земли в горизонтальное движение материков.
Так старая гипотеза превратилась в новую убедительную теорию, получившую название тектоники литосферных плит. Согласно ее основным положениям, верхняя жесткая оболочка Земли — литосфера, подстилаемая снизу частично расплавленным веществом «астеносферы», состоит из отдельных плит, которые могут перемещаться по астеносфере на большие расстояния — в десятки тысяч километров. Там, где конвективные течения в недрах нашей планеты идут наверх, плиты расходятся (как, например, в Атлантике), возникают рифтовые зоны и срединно-океанские хребты. Происходит раскрытие океана, и континенты, Африка и Европа с одной стороны, Северная и Южная Америка с другой, отодвигаются друг от друга. Там, где конвективные течения идут вниз — например, вдоль Курильских островов и побережья Камчатки, — плиты, наоборот, сближаются, сталкиваются, пододвигаются одна под другую.
Когда два материка сходятся вместе, то разделяющий их океан «закрывается», а сами континенты, сталкиваясь своими краями, образуют в пограничной зоне высокие горы, такие, как Альпы или Гималаи. С этими процессами связано образование полезных ископаемых, прежде всего, нефти и газа.
…Вернемся к океану Тетис. Несколько лет назад доктор геолого-минералогических наук Лев Павлович Зоненшайн и я составили серию карт-реконструкций расположения континентов и океанов за время существования явной жизни на поверхности нашей планеты, то есть от 570 млн. лет до наших дней. Получилось несколько «древних глобусов» с интервалами 100 млн. лет. По этим реконструкциям около 200 млн. лет назад, в юрскую эпоху, между северными континентами — Европой, Азией и южными — Африкой, Индией и Австралией располагался огромный океан Тетис, соединявший Палеотихий океан с начинавшим раскрываться Атлантическим. После раскола огромного суперконтинента Гондвана и движения южных континентов на север, Тетис стал уменьшаться в размерах и «захлопываться». На его северном краю в результате сближения Африки и Евразии возник гигантский пояс островных дуг с огнедышащими вулканами, протянувшийся от Юго-Восточной Европы до Гималаев и давший богатейшие месторождения золота, олова, вольфрама, полиметаллов. За последние 60 млн. лет, в кайнозойскую эру, океан Тесис почти полностью закрылся и Африка неотвратимо надвинулась на Европу, сминая ее южную часть. Так образовались Альпы. Этот натиск Африканской плиты продолжается и в наши дни. Частые землетрясения сотрясают шов между Африкой и Европой. Время от времени возобновляются извержения вулканов в Италии. Только узкая полоска Тетиса осталась незакрытой — это Средиземное и Черное моря. Незаживший шов, граница между Африканской и Евразиатской плитами, протягивается и к западу от Гибралтарского пролива, уже в Атлантике, до самых Азорских островов. Здесь она проходит по Азоро-Гибралтарской зоне трещин.