Исследования ученых

Cледует подчеркнуть особенно примечательный факт, что книга Дэли (Our mobile Earth. London, 1926) полностью основана на теории дрейфа. Д. Джоли в своей книге (The surface history of the Earth. Oxford, 1925), хотя и высказывается против теории дрейфа материков, фактически приводит новые существенные данные в ее пользу в связи с изучением выделения радиоактивного тепла внутри Земли. По-видимому, у всех авторов существует единое мнение, что под гранитом континентальных глыб сперва залегает базальт. Но граница между этими слоями ныне не идентифицируется большинством исследователей с главной геологической границей, проходящей на глубине 60 км и установленной по данным о землетрясениях. Принимается, что граница гранитного и «базальтового» слоев на материках лежит на глубинах от 30 до 40 км, где землетрясения также позволяют определить другую геологическую границу, хотя и менее значительную. Одной из основных причин того, что гранитный слой не может достигать глубины 60 км, является то, что слой такой толщины содержал бы слишком много радия и поэтому выделял бы слишком много тепла. На 60-километровой глубине тогда должен был бы сразу начинаться слой ультраосновного материала (дунита и пр.)

Кроме того, Мохоровичич подчеркнул, что 60-километровая граница не обнаруживает вариаций своего глубинного положения под горами, с одной стороны, и равнинами - с другой, тогда как более высоко расположенная граница между гранитом и базальтом дает разные значения толщины. Поэтому возникает вопрос, не следует ли при таких обстоятельствах рассматривать в качестве нижней границы континентального блока границу гранитного слоя на глубине 30—40 км вместо 60 км. С другой стороны, еще не выяснено, как обстоит дело с последней границей слоя под океанами. Гутенберг предполагает, что расположенная на глубине 60 км главная граница слоя образует также субповерхность Тихого океана, где, таким образом, ультраосновной материал (дунит) выходит на поверхность дна. Мохоровичич, напротив, полагает, что дно океана образовано базальтом. Для получения законченной картины надо подождать результатов дальнейших исследований. Но весьма возможно, что появятся большие затруднения при объяснении природы дна океана, если будет учтено большее число слоев, как уже отмечалось выше в другой связи. Однако, как бы ни изменялись в дальнейшем эти представления, ясно, что они развиваются по тем же направлениям, что и теория дрейфа, ибо уже не ставится под сомнение основное различие между дном океана и континентами. Для теории перемещения материков на ее начальном этапе безразлично, состоит ли дно океана из базальта или, может быть, местами из ультраосновного материала.

Во всяком случае здесь отсутствует гранитный слой, характерный для континентальных глыб (если не говорить об его остатках). Нередко против теории дрейфа возражают: Земля так же тверда, как сталь, следовательно, континенты не могут перемещаться. В действительности изучение землетрясений, смещения полюсов и приливных деформаций твердой Земли привели к совпадающему результату, что коэффициент твердости Земли составляет в среднем 2-Ю12 дин/см2; для пород мантии, распространяющихся до глубин 1200 км, коэффициент 7 • 1011; для металлического ядра — 3 • 1012. Поскольку этот коэффициент для холодной стали составляет 8 • 1011, то, следовательно, Земля действительно такая же жесткая, как сталь. Но что из этого следует? Для нашего вопроса — вообще ничего. Ведь скорость, с которой может двигаться континент под воздействием данной силы, вообще не зависит от твердости симы. Она определяется другой, не зависящей от твердости, константой материала — коэффициентом внутреннего трения или вязкости. Обратная этому коэффициенту величина называется текучестью. Вязкость измеряется в г/(см-с). К сожалению, нельзя с уверенностью судить по величине твердости о вязкости, ее нужно определять специальными исследованиями. Эти измерения вязкости на так называемых твердых телах крайне затруднительны.

Даже в лаборатории, где для этого используют затухание упругих колебаний или скорость деформации при изгибе или скручивании либо измеряют так называемое время релаксации; такие определения проводились только на очень немногих материалах. О коэффициенте вязкости Земли нам пока почти ничего неизвестно. Правда, в последнее время были сделаны попытки определить коэффициенты вязкости как для всей Земли, так и отдельных ее слоев, но эти результаты настолько разнятся между собой, что мы можем лишь констатировать наше полное незнание. С уверенностью можно сказать только то, что Земля по отношению к силам, действующим с коротким периодом, например силам, связанным с сейсмическими волнами, ведет себя как твердое упругое тело. В этом случае текучесть не проявляется. По отношению же к силам, действующим, напротив, на протяжении геологических периодов, Земля должна вести себя подобно жидкости, как это, например, следует из ее сплющивания (полярного сжатия), точно соответствующего периоду вращения. Однако, где нужно искать границу времени, при которой упругие деформации сменяются проявлением текучести, зависит именно от коэффициента вязкости.

Дж. Г. Дарвин при исследовании отделения Луны от Земли предположил, что уже 12- и 24-часовые силы прилива и отлива дают повод к текучим деформациям, и многочисленные авторы использовали эту гипотезу. В одном из новейших исследований Прей приходит все-таки к результату, что предположения Дарвина не учитывают того, что даже в настоящее время земная кора благодаря приливным силам совершает заметное перемещение на запад. Пятьдесят-шестьдесят миллионов лет назад коэффициент вязкости мог еще иметь сравнительно малую величину— около 1013 (примерно такая же вязкость у ледника), и тогда, считает Прей, происходили поэтому большие перемещения коры. Но с тех пор, однако, по его мнению, коэффициент вязкости должен был увеличиться настолько, что теперь такие перемещения уже исключаются. Здесь следует заметить, что Дарвин еще не мог принимать во внимание содержания радия в земной коре. Прей предполагает, игнорируя генерацию радиоактивного тепла при распаде радия, прогрессирующее охлаждение. Однако, по нашим современным сведениям об имеющихся количествах радия, а также по геологическим данным, представляется весьма сомнительным, что в ходе геологических периодов, которые имеют значительно большую длительность, коэффициент вязкости систематически изменялся в значительной мере, не считая флуктуаций.