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

Во многих местах не было даже предупреждений о надвигающемся бедствии: в 2004 г. во всем Индийском океане имелось лишь 13 сейсмометров и 4 береговые станции по измерению уровня моря. После трагедии в ЮНЕСКО с помощью объединения стран разработали Систему предупреждения о цунами в Индийском океане. Начиная с 2015 г. в Индийском океане развернуты сети из более 140 сейсмометров, 100 базовых береговых станций по измерению уровня моря и 9 глубоководных датчиков цунами: все они регистрируют и передают в режиме реального времени данные о любом землетрясении магнитудой больше 6,5[293]. Для возникновения цунами необходимо землетрясение магнитудой 7,5 или выше. В наши дни в 24 странах существуют центры предупреждения о цунами, большинство которых сосредоточено в странах Тихоокеанского бассейна.

Тектоническая активность в прошлом и настоящем

Согласно последним исследованиям, тектоника плит в далеком прошлом – в гадейском эоне и раннем архее, – по-видимому, очень отличалась от тектонических процессов, происходивших в интервале времени от 2,5 млрд лет назад по сей день, и была больше похожа на тектонические условия на других планетах. В то время температура Земли была гораздо выше, и геотермический градиент – повышение температуры земных недр по мере увеличения глубины – был в два-три раза больше, чем сейчас. При таких условиях в мантии преобладал особый вид конвекции, в результате которой поверх создавался слой под названием «инертная покрышка». В раннем архее тепло от инертной покрышки распространялось на поверхности за счет теплопроводности, подобно тому, как ручка кастрюли становится горячей от тепла плиты[294]. Этот процесс привел к формированию оболочки из базальта – единой плиты, – покрывающей Землю. Ученые считают, что на древней Земле не было зон субдукции и движущихся плит. Условия инертной покрышки, как полагают, существуют на планетах земной группы внутренней части Солнечной системы – Меркурии, Венере и Марсе, – а также на Луне.

Первые континенты сформировались на Земле в архейском эоне 3,5–2,7 млрд лет назад. Геологи полагают, что эти первые массивы суши создавались в результате процессов, происходивших в мантии на глубине 100 км, но компьютерные геохимические модели опровергают этот сценарий. В 2012 г. исследователи показали, что первые континенты образовались из коры на глубинах 30–40 км, намного меньших, чем предполагалось[295]. Исследование проводилось в Западной Гренландии на древних базальтах, относящихся к раннему архею.

Со временем в результате повторяющихся процессов нагрева темный базальт разделился на более легкие материалы, которые мигрировали на поверхность, а более тяжелые минералы оседали на глубине в результате дифференциации. Геологи нашли свидетельства этого процесса в Западной Австралии на востоке Пилбары в горных породах возрастом 3,5 млрд лет[296]. В этом регионе представлены и более легкие граниты, и базальты, и ученые обнаружили в гранитах в следовых количествах элементы, указывающие, что базальты – это их материнская порода. Данные показывают, что существуют и «прародительские» горные породы. Это позволяет предполагать, что для образования гранитов, которые превратились в континентальные глыбы, потребовался большой период времени, в отличие от способа формирования океанических и континентальных плит в результате современных тектонических процессов на Земле.

Связать все воедино

В далеком прошлом суперконтиненты, объединяющие все массивы суши, многократно формировались и распадались. В докембрии в протерозойском эоне существовали два суперконтинента – Родиния и недолговечная Паннотия, а в конце палеозойской эры сформировалась Пангея, которая просуществовала 100 млн лет.