Глава 1. Излияния и возлияния

Глава 1. Излияния и возлияния

Что такое вулканизм, все прекрасно знают. При слове «вулкан» сразу представляется конусовидная гора со срезанной верхушкой – жерлом, из которого периодически идет дым, вылетают вулканические бомбы и извергается лава. Описание таких вулканов оставил нам еще Плиний Старший, а теперь их можно регулярно видеть на канале ВВС. Такие вулканы-прыщи извергаются периодически и с большим шумом, увеча и калеча все и вся.

Есть вулканы и другого типа, как на Гавайских островах: это просто трещины в земле, из которых каждый день, но понемногу выступает лава. Неприятно, но не смертельно.

А бывает нечто такое, о чем широкая публика не знает, чего никто из живущих на Земле, слава богу, не видел, но следы этого явления, потрясающие своей масштабностью, может пронаблюдать каждый. Больше того, на этих «следах» живут миллионы людей. Это явление – излияние траппов. И вряд ли можно представить себе что-то худшее для человечества, исключая разве что падение огромного астероида, да и то…

Представьте себе, вдруг разверзается земля и из ее глубин начинает поступать расплавленная лава, заливая и выжигая все вокруг на миллион квадратных километров. Потом лава застывает, превращаясь в базальтовую плиту толщиной в сотни и даже тысячи метров, а площадью. Восточная Сибирь представляет собой не что иное, как равнину, залитую траппами. Среднесибирское плоскогорье тоже образовали траппы. Есть такие равнины в Индии, Южной Америке, Южной Африке, в Антарктиде, в США. Иногда излияния траппов происходят несколько раз в одном и том же месте, покрывая огромные площади слоями расплавленного камня.

Во всем этом поражает, прежде всего, циклопичность. Как пишут геологические книжки, «излияния платобазальтов (или траппов) относятся к числу тех грандиозных процессов, которые в значительной мере определили внешний облик нашей планеты». Как правило, излияния траппов происходили довольно давно – 150–300 миллионов лет назад, но есть и совсем «вчерашние», которым не более трех десятков миллионов лет. И вполне можно сказать, что процесс этот еще не закончен и вполне может где-нибудь произойти. Где именно, скажем позже, а сейчас отметим, что случается эта параша без всякого «объявления войны», то бишь без предупредительных «выстрелов» предшествующей сейсмической активности – никаких тебе землетрясений и прочего прыщеватого вулканизма. Просто, раз – и разлилось до горизонта. Неприятно.

Все это настолько непривычно и не ложится ни в какую концепцию, что многие геологи относят траппы к неизвестному типу магматической активности. Причем, что самое любопытное, геологическая литература не может (и даже не пытается!) ответить на вопрос о том, откуда же берется столько энергии, чтобы выплавить такие количества базальта. Непонятно также, почему подобные вещи случаются не там, где периодически трясет и пыхтят вулканы, а там, где давным-давно все вроде бы уже успокоилось, где не бывает землетрясений – под древними материковыми платформами.

Тектоника плит полагает, что траппы выплавляются из силикатной мантии планеты, потому что больше им взяться просто неоткуда. Правда, по содержанию некоторых химических элементов они ближе к материалу континентальной земной коры, а не мантии. Но здесь, как во всех подобных случаях, когда плохая практика не стыкуется с хорошей теорией, Тектоника плит выдумывает очередную заплатку, чтобы подтянуть задачку под ответ. (Не буду останавливаться на этой заплатке подробнее, скажу лишь, что специально для объяснения этих расхождений тектонистами была придумана «подтеория» Селективной диффузии, которая, в свою очередь, наставила больше вопросов, чем дала ответов, и наплодила больше противоречий, чем сняла.)

Поэтому в самый раз посмотреть, как справляется с проблемой страшных траппов металлогидридная теория. Во-первых, обращает на себя внимание тот факт, что самые массовые излияния траппов в истории планеты начались именно тогда, когда начали зарождаться океаны. То есть тогда, когда пошел ускоренный процесс расширения планеты, ее кора потрескалась, и начали образовываться молодые базальты океанского дна. Иными словами, поверхность планеты расширялась за счет нарастания океанского дна, а старая кора, растрескавшаяся на континенты, испытывала разгибание. Это должно быть понятно: Земля увеличивается, ее радиус растет, стало быть, кривизна земной поверхности уменьшается (кривизна – это величина обратная радиусу: 1/R). Уменьшение кривизны это и есть разгибание. А что происходит при разгибании континентальной плиты? Если вы посмотрите на рисунок, то увидите, что уменьшение кривизны плиты сопровождается растяжением на ее нижней поверхности и сжатием в верхних слоях.

Рис. 18. Разгибание континентальной плиты. При разгибании литосферы на ее нижней поверхности, которая соприкасается с металло-сферой, происходит растрескивание. А верхние слои, напротив, испытывают сжатие

Что творится дальше? Под жесткой силикатной плитой континента находится верхний слой металлосферы, который содержит повышенное количество водорода. Он состоит из тех самых водородных «пузырей», о которых мы говорили в предыдущей части книги. Напомню, что скорость диффузии водорода через окислы в миллионы раз меньше, чем скорость пролета водорода через металл. Литосфера – это и есть окислы. То есть на пути водорода возникает препятствие в виде континентальной плиты. Эта преграда и задерживает водород, накапливая его в виде многочисленных «пузырей». Скопления «пузырей», которых где-то больше, а где-то меньше, образуют под литосферой неравномерный слой наводороженного и потому пластичного металла – астеносферу. А как только при разгибании континентальной плиты на ее нижней поверхности образуются трещины, в них тут же начинают продавливаться небольшие язычки текучего металла. Точнее, целой группы металлов, поскольку металлосфера состоит из силицидов – сплавов разных металлов, в которых преобладают кремний и магний. А литосфера Земли, в которую продавливаются клинья силицидов, состоит из уже окисленных металлов – силикатов. В ней есть окислы железа, а также марганца, свинца, меди, цинка, кобальта, никеля и прочей мелочевки, которой Земле при ее формировании досталось – на одну понюшку. Есть в силикатной коре также окислы углерода, серы, фосфора… Зачем я их перечисляю, утомляя читателя? А затем, что у всех этих элементов энергия связи с кислородом не очень высока. И если придет более активный элемент, например, тот же кремний или магний, то кислород с радостью бросит постылое железо и уйдет к легкому и веселому магнию. Причем реакция эта экзотермическая, то есть идет с большим выделением тепла.

Расчеты показывают, что при окислении всего 4 граммов силицидов выделяется столько калорий, что их хватит на выплавление 100 граммов базальта. Вот откуда тепло для траппов! Стоит только металлическим языкам дотянуться до мест, где они могут начать окисляться, как вокруг тут же образуется очаг расплава, и горячая магма растекается по трещинам и слоистостям, которые образовались в верхних слоях коры (см. рис. 19), и иногда может даже вытечь наружу, заливая поверхность земли до самого горизонта убийственным расплавом.

Рис. 19. Интерметаллические клинья, образующие в литосфере «факелы» магматической активности

Более того, эта схема так же хорошо и просто объясняет некоторые другие специфические вещи типа соотношения в траппах изотопов стронция, о которых мы говорить не будем в силу их полной нежевабельности. Мы лучше о другом поговорим! О том, что бывает, если летучие продукты реакций, идущих в глубине коры вокруг металлических клиньев, вырываются на поверхность в виде газов. Среди этих продуктов, например, силан (соединение кремния с водородом). Если силановая струя просочилась наружу, при первичном контакте с атмосферой (а первый контакт силанов с воздухом происходит уже на глубине нескольких метров) смесь начинает взрываться. Круша базальтовые скалы и ломая толстенные лиственницы, как спички.

Тектоника плит феномены, подобные Чертовой долине в Забайкалье или Долине лунных кратеров в Айдахо, объяснить не может. А мы с вами теперь можем. Мы сделали их! И за это нужно непременно выпить!

Разливайте, разливайте, есть повод…