Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Тем не менее представления Дитца о зонах разломов, которые перпендикулярны срединно-океаническим хребтам, действительно отличались от точки зрения Хесса: по мнению Дитца, они являлись результатом неравномерной конвекции, тогда как Хесс считал, что зоны разломов не связаны с океаническими хребтами. Со временем выяснилось, что оба были не правы, но об этом мы поговорим позже. Дитц предположил, что вся литосфера, а не только кора, как полагал Хесс, приводится в движение пластичной астеносферой и скользит поверх нее. В конце концов теория спрединга морского дна, предложенная Хессом, была подтверждена и уточнена с помощью исследований Дитца.

Одним из коллег Роберта Дитца в Институте Скриппса был Генри Уильям Менард (1920–1986). Вместе они опубликовали пять статей о тихоокеанском дне и океанических процессах, включая данные о подводных уступах и влиянии мутьевых потоков. В 1955 г. Менард написал статью о крупных зонах разломов, которые, как выяснилось, располагались перпендикулярно к срединно-океаническим хребтам в Тихом океане и были с ними связаны[261]. Менард выявил четыре пояса разломов, параллельных друг другу, протяженность которых достигала 1000 м. Эти результаты также заложили основу для одного из ключевых положений теории тектоники плит, сформулированной позже, в 1960-х гг.

Итак, в начале 1960-х гг. теория спрединга морского дна уже была сформулирована, а всеобъемлющая теория тектоники плит находилась на пути к окончательному оформлению. Последнюю из упомянутых теорий называют самым важным достижением в геологии со времен появления геттоновского униформизма в качестве принципа геологии и публикации Дарвином «Происхождения видов». Все, что теперь требовалось, – это дальнейшее подтверждение. Прошло не так много времени, прежде чем это доказательство появилось, довольно неожиданно, в виде обнаруженных на океаническом дне полос (похожих на полоски у зебры), которые порождены срединно-океаническими хребтами и расположены параллельно их оси.

В 1963 г. Фред Вайн и его научный руководитель профессор Драммонд Мэттьюз, британский геолог из Кембриджа, опубликовали в Nature результаты магнитной съемки, произведенной за год до этого вдоль срединно-океанического хребта в Индийском океане – хребта Карлсберг[262]. Исследование показало наличие области с низким значением магнитного поля, которая расположена в центре, параллельна оси хребта и совпадает с самой глубокой частью рифтовой долины. Когда магма остывает и превращается в горную породу, богатые железом соединения внутри материала выстраиваются в соответствии с полярностью магнитного поля Земли на текущий момент. Результаты магнитной съемки параллельно оси хребта показали наличие чередующихся областей нормальной и обратной полярности, расположенных симметрично по обеим сторонам от оси хребта (рис. 5.9). Закономерность проявляется со временем (рис. 5.9 а), когда магма изливается на поверхность в области срединно-океанического хребта и создает новое дно океана по мере остывания (рис. 5.9 с). Чтобы объяснить полученные результаты, Вайн и Мэттьюз постулировали, что происходили изменения, или инверсии, магнитного поля Земли.

Рис. 5.9. Графическая модель магнитных полос на океанском дне в зоне срединно-океанического хребта (USGS, 1999)

Другой геолог-исследователь, Лоуренс Морли (1920–2013) из Геологической службы Канады, независимо предположил, что полосатый «узор», как свидетельствовали инверсии намагниченности коры морского дна, связан со спредингом и расширением океанических бассейнов в области срединно-океанических хребтов. В качестве основы для своей работы Морли использовал исследование, проведенное двумя океанографами из Института Скриппса, Рональдом Мэйсоном и Артуром Раффом, вдоль американо-мексиканской границы в Тихом океане на хребте Хуан-де-Фука. Графически результаты исследования давали картину расходящихся от хребта узоров в виде полос штрихкода.

В то время Мэйсон был не уверен, какие закономерности проявляются, но Морли изучил данные и на основе их качественной интерпретации в феврале 1961 г. представил в Nature статью о теории запечатления магнитного поля и спрединге морского дна. Морли не мог включить в свою статью магнитную карту из более ранней работы Мэйсона, вышедшей в 1958 г.[263] и уточненной Мэйсоном и Раффом в 1961 г., потому что данные и карта в то время относились к секретной информации. Из-за этого журнал отклонил статью. Более того, Морли провел количественный анализ, но без карты рецензенты не поддержали публикацию. Морли направил статью в другой журнал, но результат был таким же обескураживающим. Тем не менее работа Морли стала первым доказательством теории спрединга морского дна, которое иногда называют гипотезой Вайна—Мэттьюза—Морли – первой научной проверкой спрединга морского дна.