И первая и вторая проблемы являются в наш век вопросами огромной практической важности. Стремительный прогресс требует все больше разнообразных металлов и минералов, а вместе с тем легко открываемые месторождения полезных ископаемых, выходящие на поверхность (или очень приближенные к ней), становятся все более редкими. Пополнения этих ресурсов следует ожидать за счет освоения глубинных месторождений и познания причин образования месторождения, что поможет их поиску, а в будущем и их искусственному созданию.
Понятна важность и второй проблемы. Ведь люди все больше и больше строят на земле. Конечно, их беспокоит судьба воздвигнутых сооружений. Даже от медленных перемещений земной коры оседают промышленные объекты, плотины и города, которые должны стоять века. Портятся дороги, рвутся газо- и нефтепроводы. Особенно заметны перемещения земной коры на изменениях профилей рек и искусственных каналов, берегов океанов и морей.
Мы живем, ходим, строим на земной поверхности, которая не только теснейшим образом связана с еще неизвестными нам тектоническими силами, придающими ей «кипящее» движение, но и с космическим пространством. В предыдущей главе говорилось о том, как Солнце, внешне спокойное и неизменное светило, ритмично повышает активность излучения, вызывая «раздражение» Земли. Для нашей планеты характерны сложные переплетения различных меняющихся вращений, пульсация земного радиуса, периодические и разовые движения земной коры. На земном шаре нет ни одного квадратного сантиметра, который был бы абсолютно неподвижным.
И все же наши знания о Земле очень ограничены. Напомним, что в нашем веке признание получила идея мобилизма — дрейфа материков, гипотеза расширяющейся Земли и пульсационная гипотеза. В последние годы все более широкое распространение получает концепция новой глобальной тектоники, или тектоники плит. В основе ее лежат представления об образовании океанических впадин вследствие перемещения крупных твердых литосферных плит (огромные куски земной коры) по размягченной астеносфере (верхней мантии). Этой концепции противостоят взгляды «фиксистов» о неизменном положении материков и образовании океанов за счет территории материков.
О «фиксистах» в печати говорится довольно редко, хотя некоторые крупные ученые остаются горячими сторонниками этой гипотезы. Суть ее сводится к тому, что взаимное расположение материков пребывало неизменным — фиксированным — в течение всей геологической истории нашей планеты. Океаны образовались на месте древних континентов в мезозойско-кайнозойский этап развития Земли (этот процесс тянется примерно 220 миллионов лет).
В последние годы благодаря бурно развивающимся исследованиям дна океана и морей были получены новые знания, заставляющие пересмотреть существующие представления о происхождении земной коры и природе геодинамических процессов, вызывающих тектонические движения и формирование геологических структур на нашей планете.
Объективные исследования позволили прийти к выводу об образовании океанов в результате раздвижения океанического дна, происходящего в обе стороны от оси хребтов, где за счет подъема глубинных веществ совершается формирование и постепенное наращивание новой океанической коры. Таким образом, движение материков и раздвижение дна океанов — звенья одной цепи планетарной жизни. «Надо отметить, — писал в 1984 году член-корреспондент Академии наук СССР А. Монин, — что новая теория вовсе не противостоит позитивным геологическим знаниям, собранным ранее. Наоборот, она органически впитала их в себя и придала им новое направление».
Есть много спорного в познании возникновения и развития нашей планеты. Но есть и все возрастающее количество фактических данных, получить которые ученые смогли в результате общего научно-технического прогресса, в том числе и в геологии. И вот эти-то неоспоримые данные неопровержимо доказывают (вернее сказать — показывают) наглядные и повседневные следы геологического преобразования и развития планеты. Продолжающееся миллионы и миллиарды лет развитие планеты — неоспоримо.
Изучать земные недра очень трудно. Самые глубокие шахты не превышают трех километров. Даже наиболее глубокие буровые скважины (за исключением сверхглубокой на Кольском полуострове, достигшей в 1985 году 12 километров) не уходят вниз дальше 6–8 километров. Что это значит по сравнению с радиусом Земли? Мы фактически научились пока лишь чуть-чуть царапать верхнюю корочку земного шара.
И все же в познании Земли у человечества немало достижений. Здесь, как и в любых случаях познания реальной действительности, имеются гипотезы и раскрытые объективные законы природы. Были (надо думать, есть и сейчас) научные заблуждения и ошибки. Есть очень смелые предположения. Но много уже истинных знаний, опирающихся на непоколебимый фундамент проверенных фактов и твердо установленных закономерностей природы.
Изучение возрастной последовательности осадочных и других горных пород по условиям их взаимного залегания, различные кристаллографические, радиоактивные, геохимические, палеонтологические методы и способы современной науки позволили довольно точно восстановить картину эволюционного развития нашей планеты, установить шкалу абсолютного летосчисления истории Земли в целом, а также возраст и пути образования отдельных горных пород.
Это позволило американскому ученому Чарльзу Шухерту назвать период, охватывающий последние 570 миллионов лет (мы уже говорили: этот период начинается палеозойской эрой — от времен примитивных брюхоногих, водорослей и губок до панцирных рыб, первых земноводных и пресмыкающихся), фанерозойским эоном («фанерос» по-гречески — очевидный, четкий; «зоэ» — жизнь).
Второй период истории земной коры, охватывающий огромный интервал времени — от фанерозойского эона до периода, начавшегося 3,5 миллиона лет назад, изучен намного хуже. По меткому выражению крупнейшего русского геолога А. П. Карпинского, этот неясный период назван «доисторическим периодом истории Земли».
Законный вопрос: а что было еще раньше? В промежутке времени между 4,5 миллиарда лет назад и «доисторическим периодом» происходил очень медленный, но безостановочный процесс формирования оболочек земного шара и выделения атмосферы, гидросферы и алюмосиликатной коры, то есть суши континентов. Весь этот огромный интервал представляет собой догеологическую стадию развития Земли.
Еще раньше идет космическая стадия формирования земного шара. Это, примерно, период времени, начинающийся 5,7–5,5 миллиарда лет назад и переходящий в догеологическую стадию.
Мы не одиноки в космосе, у нашей планеты и нашего Солнца полно родственников: и молодых, и сверстников, и глубоких стариков.
Теперь доказано, что Солнце, Земля и другие планеты солнечной системы, а также звезды и планеты других систем образовались из одной материальной среды. Это величайшая победа человеческого разума, что мы, земляне, находясь на своей крошке планете за миллионы и даже многие миллиарды миллиардов километров от других небесных, тел, смогли методами спектрального анализа, радиозондирования и другими точными объективными измерениями изучить, «пощупать» вещества, из которых они состоят. Полученные результаты блестяще подтверждались при непосредственном изучении поверхности Луны и Венеры, куда человек смог отправить космические лабораторий. Наконец, чужие миры довольно часто посылают нам «образцы» своего вещества в виде метеоритов.
Все эти стократ проверенные и перепроверенные исследования говорят о том, что в обозримой нами части Вселенной небесные тела образуются из одинаковых веществ. Разнообразие огромно, но в общем это все те же вещества, которые мы находим в периодической таблице Менделеева. По всей вероятности, в обозримой части Вселенной материя и не находится в других вещественных состояниях.
Расширение человеческих космогонических познаний становится особенно заметным, если перелистать «Мировые загадки» Эрнста Геккеля. На страницах своей книги он был еще вынужден отстаивать сам принцип единства материального мира, убеждать читателей в эволюционном развитии планеты. Большинство его доказательств были в основном чисто умозрительными. Современные же точные методы исследования, о которых мы только что говорили, носят объективный характер. Здесь мы сталкиваемся с конкретностью истины, которая основывается на учете и обобщении конкретных условий существования того или иного явления и неопровержимо свидетельствует о правильности наших знаний, конечно, при зависимости истины от определенных условий места и времени. Мы, в общем, уже представляем картину эволюции небесных тел, в том числе и планет. Но еще спорны, не окончательно поняты конкретные пути образования нашей планеты, хотя уже имеется ряд глубоко научных, хорошо мотивированных гипотез.