Шрифт:
Закладка:
Экзотические террейны
Столкновение террейна Авалония с Лаврентией – хорошо документированный пример так называемого экзотического террейна, то есть массива земной коры, который прибыл из какого-то другого места. Весь регион Аппалачей построен из кусков других континентов, в разное время присоединившихся к Лаврентии. Сначала с ней столкнулся блок земной коры, известный как Пидмонтский террейн, который можно найти в некоторых частях восточной Канады, долине Гудзона в Нью-Йорке и вплоть до предгорного плато Пидмонт в Вирджинии, Джорджии и обеих Каролин (рис. 17.2). Он причленился в позднем ордовике в ходе события, известного как таконская складчатость: при этом поднялись и деформировались породы современного хребта Таконик в штате Нью-Йорк.
Затем произошло столкновение с Балтикой, сформировавшее каледонскую складчатость в позднем силуре (и повлиявшее на северное побережье Лаврентии), за которым последовала акадская складчатость в девоне, которая добавила террейн Авалония – от приморской Канады через восточный Массачусетс вниз до Сланцевого пояса Каролины на юге. В заключение произошло столкновение африканской части Гондваны с Восточным побережьем, в результате чего в позднем карбоне (пенсильвании) возникли Аппалачи. Это событие также окончательно закрыло предшественников Атлантического океана и соединило Лаврентию (или Северную Америку) с суперконтинентом Пангея. Аппалачи образовались в результате этого мощного столкновения в гималайском стиле более 300 млн лет назад, и с тех пор они медленно разрушаются.
Если вас недостаточно потрясло то, что восточный Массачусетс или восточная Каролина были частями других континентов, то еще удивительнее оказывается набор экзотических террейнов, составляющих тихоокеанское побережье Северной Америки. Вся Аляска и бо́льшая часть Британской Колумбии, Вашингтона, Орегона, Айдахо, Невады и Калифорнии – экзотические террейны (рис. 17.6). И снова об этом свидетельствуют окаменелости. Многие десятилетия геологов и палеонтологов озадачивали некоторые находки с тихоокеанского побережья – от кораллов, попадавшихся в северной Калифорнии и Британской Колумбии, до имеющих форму рисовых зерен одноклеточных амеб, известных как фузулиниды (отряд фораминифер), которые встречаются повсюду от Аляски до северной Калифорнии. Когда ученые тщательно исследовали эти окаменелости, стало ясно, что они прибыли из тропиков Южного полушария – причем с другой стороны Тихого океана, из древнего океана Тетис, простиравшегося от современной Индонезии до Гибралтара!
Рис. 17.6 Карта экзотических террейнов Тихоокеанской окраины Северной Америки. Составлено по нескольким источникам
Сначала геологи и палеонтологи отказывались принять идею, согласно которой огромные блоки земной коры за последние 250 млн лет пересекли весь Тихий океан, проделав путь от Индонезии до Британской Колумбии, но факты ясно говорят именно об этом. То же самое подтверждают не только окаменелости, но и тектонические свидетельства: Аляска, Британская Колумбия и большинство штатов Тихоокеанского побережья составлены из тектонических блоков, разделенных крупными разломами. Наконец, это подтверждают палеомагнитные данные, которые показали, что тектонические блоки действительно прибыли из области южнее экватора и, по-видимому, оттуда, где сейчас находится Индонезия.
Сегодня мы можем реконструировать, откуда взялись все эти части пазла, и сравнить их с тем, где они находятся ныне (рис. 17.7). Одним из первых при антлерской складчатости (в девоне – миссисипии) появился блок (Антлерский террейн), который проходит через всю центральную Неваду и включает породы, найденные в западных предгорьях Сьерра-Невады и на восточной стороне хребта Кламат возле горы Шаста. Следующим крупным блоком стал террейн Сономия в ходе сономской складчатости (пермь – триас). Он составляет весь северо-западный угол Невады, а также другие блоки в предгорьях Сьерры и в хребте Кламат, вдавленные под те массивы, что прибыли при антлерской складчатости. Не отставали и многие другие террейны, в том числе Стикиния и Квеснеллия, которые составляют ядро Британской Колумбии и простираются до Аляски, и Врангеллия, которая включает горы Врангеля на Аляске (а также самую высокую гору США – Денали, или Мак-Кинли[72]), северо-запад Британской Колумбии и юго-восточную Аляску («ручку Аляски»). Большинство блоков прибыли в эпоху динозавров и оказались на месте к меловому периоду, принеся с собой пермские окаменелости из тропической юго-западной части Тихого океана.
Рис. 17.7 Карта, показывающая первоначальное расположение экзотических террейнов в Прото-Тихоокеанском бассейне. Все они в свое время испытали коллизию и смятие, став Аляской, Британской Колумбией и прибрежными регионами Вашингтона, Орегона и Калифорнии. Во время пермского периода многие из них (такие как террейн Врангеллия и террейн Александра) начинали движение из той области, которая теперь представляет собой юго-западную часть современного Тихого океана: это можно определить по характерным окаменелостям из океана Тетис, которые они несут. Взято с изменениями из книги: Donald R. Prothero and Robert H. Dott Jr. Evolution of the Earth. 8th ed. [New York: McGraw-Hill, 2010]
Так что в следующий раз, когда вы будете на Аляске, в Британской Колумбии, Вашингтоне, Орегоне, Неваде или Калифорнии, просто помните: вы не в Северной Америке. На самом деле вы на Фиджи или в Индонезии.
18. Альфред Вегенер и дрейф материков
Породы, ставшие деталями пазла
Новая теория виновна, пока не доказали ее невиновность, в то время как старая невиновна, пока не доказали ее виновность… Теория дрейфа материков была виновной, пока не доказали ее невиновность.
Дэвид Рауп, палеонтолог
Презираемый и отверженный…
Рождество 1910 г. Тридцатилетний немецкий метеоролог Альфред Вегенер (рис. 18.1) рассматривал атлас мира – рождественский подарок одному из его друзей. Перелистывая страницы, он заметил удивительное совпадение береговых линий Южной Америки и Африки. В голове словно вспыхнула лампочка. Почему два континента, разделенные южной частью Атлантического океана, так хорошо подходили по очертаниям друг другу? Конечно, Вегенер был не первым, кто заметил это совпадение. По тому же поводу высказывались уже в XVI в., когда появились первые приличные карты Атлантики.
Рис. 18.1 Альфред Вегенер в своей последней арктической экспедиции, 1930 г. Источник: Wikimedia Сommons
Сам Вегенер писал об этом так:
Впервые идея дрейфа континентов пришла мне в голову еще в 1910 г., когда я рассматривал карту мира, – на меня произвело впечатление совпадение береговых линий по обе стороны Атлантики. Сначала я не обратил особого внимания на это, потому что считал дрейф маловероятным. Осенью 1911 г. я случайно наткнулся на синоптический отчет, из которого впервые узнал о палеонтологических доказательствах существования в прошлом сухопутного моста между Бразилией и Африкой. Я мельком ознакомился с соответствующими исследованиями в области геологии и палеонтологии, и это немедленно дало такое весомое подкрепление, что убеждение в