Давно известно, что сама по себе лучистая энергия Солнца проникает в земную кору на сравнительно небольшую глубину. Слой, или уровень, постоянной температуры — величина для конкретного места константная, если исходить из опыта человеческих поколений, но и при всех изменениях глубины этого слоя в течение геологических отрезков времени она не может измеряться тысячами, даже, вероятно, сотнями метров. Из этого следует, что непосредственное влияние лучистой энергии Солнца даже на земную кору ничтожно. Другое дело — опосредованное влияние, которое и имел в виду В. И. Вернадский. Его мысль приведена в виде эпиграфа к этому разделу. Проникновение лучистой энергии Солнца в глубь планеты осуществляется прежде всего разрушением с поверхности горных пород, непрерывным перемещением создающихся при этом веществ с высоких Уровней на возможно более низкие в данных условиях, в современную эпоху— в сравнительно скромном интервале — 20 км (размах гипсографической кривой Земля). Дальнейшее углубление в недра земной коры может иметь место в частном случае, как это ни странно, при повышении поверхности земной коры. Это происходит, когда последующие наслоения и нарастающий по мере все большей нагрузки верхних слоев статический метаморфизм нижних слоев, свойственные компенсирующимся (заполняемым осадками) прогибам, а в более общем случае — при прогибании ложа геосинклинальных бассейнов под влиянием растущей нагрузки приводят к увлечению осадков любого происхождения на все большие глубины земной коры. При этом глубины самих водоемов могут существенно не меняться, а их осадки — сохранять свой мелководный характер.
Таким образом, поскольку мы говорим об осадочной оболочке нашей планеты, то по крайней мере вся ее вертикальная мощность (толщина) характеризует глубину проникновения лучистой солнечной энергии в глубь планеты за все минувшее геологическое время. В этом убеждают нас новейшие исследования метаморфических и кристаллических сланцев из разных районов земного шара, свидетельствующие о первично-осадочной природе этих образований. А если так, та вся осадочная оболочка нашей планеты так или иначе имеет «солнечное» происхождение, ибо нет первично-рыхлого осадка, за исключением вулканического пепла, который своим происхождением не был бы так или иначе обязан солнечной энергии. Очевидно, это касается как обломочных, так и химических (выпавших из растворов) и биогенных осадков, способы образования которых хотя и очень различны, но неизменно связаны с солнечной энергией.
Итак, вопрос о соотношении двух потоков, или течений, массы — энергии, их месте, темпе и постоянстве достаточно сложен. Их баланс — главнейшая и самая трудная задача, неразрешимая без количественных оценок. Косвенно и в первом приближении эту задачу для современной эпохи можно решить, принимая во внимание объемы выпуклостей рельефа или, как говорят геофизики, «топографические массы», возвышающиеся над некоторым условным уровнем, например над уровнем океана или его дна. Для местных условий прямые, но очень приблизительные расчеты могут дать объемы вулканических излияний и выбросов, хотя и здесь крайне трудно учесть количество вулканических газов и распыленных веществ — паров и пеплов. Подсчет массы вещества, смываемого с материков и островов, ориентировочно дает приходную часть баланса. Подсчитано, что ежегодно в океан выносится таким образом более 17 млрд. т вещества. Но вместе с тем приходится иметь в виду, что перемещенная с суши в область шельфа, т. е. периконтинентального мелководья, эта масса может задерживаться на пей геологически неопределенно долго и ее втягивание в глубокие недра, как и переработка, требует особых тектонических условий, сосредоточенных, как мы видели, в сравнительно узких зонах — геосинклиналях.
Признавая, что важнейшим показателем в обмене массой — энергией между недрами и поверхностными частями земной коры является баланс (приход и расход), необходимо все же помнить, что земная кора — открытая система, взаимодействующая с ниже- и вышележащими геосферами. Поэтому ее баланс лишь часть общепланетарного баланса, а планета Земля, будучи частью Солнечной системы, является также незамкнутой. И если крайне трудно оценить современный баланс Земли, то еще труднее сделать это по отношению к минувшим тектоническим эпохам. Здесь ясно только, что поступление на Землю космического материала, как и несомой им кинетической энергии, было в далеком прошлом очень велико и в ходе геологического времени уменьшалось. Об этом говорят многочисленные, обнаруженные на материках остатки особых кольцевых структур — кругов, дуг, овалов, во многих случаях представляющих собой несомненно остатки древних ударных кратеров (образованных при падении метеоритов), подобных тем, что мы видим на снимках поверхности Луны, Меркурия, даже Венеры и Марса. Любопытно, что о таком большом числе и распространенности кольцевых структур на Земле не знали до получения их космических изображений.
Местами наибольшего приближения к земной поверхности восходящих потоков энергии массы являются, внутренние части сводообразных и сводово-блоковых поднятий земной коры — высоких гор и плоскогорий, испытывающих современный медленный подъем вверх — до 10 мм/год, редко более; активные вулканические пояса, а в прошлом — центральные части геосинклиналей на втором этапе развития, когда опускания сменялись поднятиями; рифтовые зоны (от английского «рифт» отверстие, трещина), как правило, узкие протяженные области растяжения и разрыва земной коры, широко распространенные как в морях и океанах, так и на материках (впадины Красного моря, Байкала).
Как сравнить условия проникновения через земную кору той и другой ветви энергии — массы? Такое сравнение можно сделать только в самом общем виде с позиций геологии. В соответствии с классическими представлениями на первой, нисходящей ветви материал разрушений земной коры увлекается с большим постоянством под влиянием силы тяжести, но и с рассеянием на низких уровнях рельефа, а в глобальном масштабе — в субгоризонтальной зоне, иначе говоря, на равнинах, приморских низменностях, на шельфе, океаническом дне. Проникнуть глубже нисходящий поток массы — энергии может только в особых условиях, существующих в особенно подвижных зонах — геосинклиналях. Превращение осадочно-вулканогенных толщ в метаморфические породы в масштабе всей Земли достигалось крайне медленным осреднением. Громадные объемы палеозойских отложений (примерно 500 млн. лет — в начале, 250–200 млн. лет — в конце своего накопления), составляющие, например, покров, или чехол, послераннепалеозойских платформ, остались практически неметаморфизованными. Поэтому только некоторая, не поддающаяся пока учету масса продуктов разрушения коры и выделенная биосферой (породы органического происхождения) возвращается (в принципе может возвратиться) в глубокие зоны земной коры. Лишь подготовка к такому возвращению осуществляется в масштабе земного шара непрерывно. Таким образом, мы имеем перед собой глобальный и постоянный разброс, рассеивание по поверхности Земли в пределах вертикального размаха гипсографической кривой (около 20 км), нисходящего потока массы — энергии, который находит пути в более глубокие зоны лишь в определенных местах и в определенные отрезки геологической истории планеты.
Универсальность, постоянство и вместе с тем неравномерность — вот главные и общие свойства нисходящего потока. Но те же самые главные свойства характеризуют и поток восходящий. Он также универсален и постоянен, как это подтверждается измерениями глубинного теплового потока на всей Земле и повсюду констатированных медленных вертикальных движений земной коры (все, равно со знаком плюс или минус), и так же непостоянен В отдельных частях пространства и в отдельные промежутки времени, как это хорошо видно на примерах имеющихся в наше время на всех материках и во всех океанах зон интенсивного горообразования (поднятий), высокой сейсмичности и активного вулканизма. Это сопоставление говорит нам о известной «равноправности» двух ветвей оборотного потока массы — энергии, о сходстве их режимов, о том, что двуединый процесс такого оборота, или обмена, вдохов и выдохов, есть необходимое условие жизни нашей планеты. Общая современная картина высокой корреляции восходящего и нисходящего потоков массы — энергии наряду с периодическими переходами первенства, т. е. количественного перевеса то к той, то к другой стороне, имела место и в геологическом прошлом. Об этом говорит весь опыт исторической геологии, вся летопись истории земной коры, запечатленная в ее «говорящих камнях».