Непрерывно совершаются также поперечные, тангенциальные движения земной коры. В результате этих движений происходят изгибания слоев и разрывы в горных породах с образованием трещин, называемые тектоническими нарушениями.
Причины движений земной коры пока еще слабо изучены. В середине прошлого века большой популярностью пользовалась контракционная гипотеза, по которой главной причиной всех тектонических движений является постепенное охлаждение и сжатие первичной огненно-жидкой Земли. С этой точки зрения образование гор так же естественно, как сморщивание корки засыхающего апельсина. Оставалась, правда, неясной причина колебательных радиальных движений. Предположение о первично огненно-жидкой Земле сменилось различными «холодными» гипотезами, полагающими, что сгустившаяся из протопланетного облака Земля всегда в целом была холодной.
Уже знакомая нам гипотеза изостазии, рассматривающая земную кору как совокупность глыб, плавающих в полужидкой мантии, хорошо объясняет вертикальные движения коры нарушением изостатического равновесия (за счет колебания мощности осадков, ледников и т. п.). Но тангенциальные смещения земной коры в гипотезе изостазии остаются необъяснимыми.
Некоторые советские геологи (например, В. В. Белоусов) считают, что основная причина тектонических движений земной коры заключается в физико-химических превращениях вещества мантии и земной коры. По мнению В. В. Белоусова, существует слой пониженной плотности (волновод), где происходит выплавление базальта из перидотита — вещества верхней мантии. Расплавленные базальты могут всплывать вдоль разломов в земной коре или сосредоточиваться в глубинах. Все эти процессы заставляют двигаться (в основном по вертикали) соответствующие участки земной коры. При истощении расплава в волноводе тектоническая активность в данном районе Земли, наоборот, понижается.
Вулканы и жизнь
Тем, кто никогда не видел извержения вулканов, просто трудно представить себе, какое громадное количество скрытых в земных недрах веществ поступает на земную поверхность. В прекрасной монографии известного советского вулканологе Е. К. Мархинина[9]доказано, что за время существования Земли как планеты ее недр изверглась масса вещества, которая сравнима с общей массой земной коры. Иначе говоря, современная кора, покрывающая земной шар, есть результат сложных геофизических и геохимических процессов, в которых самым активным образом участвовали недра нашей планеты.
Среди всего того, что было выброшено и продолжает выбрасываться наружу, значительная доля органических веществ. Речь идет не о простейших веществах, а о таких сложных химических соединениях, как различные аминокислоты, основания нуклеиновых кислот, аминосахара, порфирины и многие другие, список которых оказывается достаточно длинным. Их находят в вулканическом пепле и других продуктах вулканических извержений. А таких продуктов, повторяем, выбрасывается очень много. Достаточно упомянуть, что, например, во время извержения вулкана Толбачик в 1975–1976 гг. органических веществ было извержено более миллиона тонн!
Какова же судьба этих веществ в настоящем и особенно в прошлом? И Е. К. Мархинин, и другие ученые считают, что изверженные вулканами органические материалы послужили полуфабрикатами при формировании жизни. Они положили начало химической эволюции, приведшей в конце концов к появлению живых организмов. Доля органического вещества, поступающего на Землю из Космоса, ничтожно мала по сравнению с тем, что поставляли земные вулканы. «Именно с образования этих вулканогенных молекул жизни на Земле, — пишет Е. К. Мархинин (с. 156), — началось молекулярная эволюция по пути преобразования неживой материи в живую, приведшую впоследствии к возникновению жизни».
Аналогичных взглядов придерживается доктор физико-математических наук Л. М. Мухин, но в отличие от Е. К. Мархинина он главную роль отводит многочисленным подводным вулканам. По его мнению, окружающая вулкан водная среда, перепад давлений и температур не только способствуют интенсивному синтезу органических соединений, но и обеспечивают (водная среда) относительную стабильность того, что возникло. Неизбежные твердые частицы, сопровождающие извержение, способствуют, по мнению Л. М. Мухина, концентрации и полимеризации органики. Таким образом, любые вулканы могут стать и, вероятно, когда-то были интенсивными источниками предбиологической эволюции. Но любое как угодно сложное органическое вещество — это еще не жизнь. Для того чтобы неживое стало живым, оно должно пройти еще четыре стадии эволюции: 1) самосборку молекул; 2) возникновение мембран и доклеточную организацию; 3) возникновение механизма наследственности; 4) возникновение клетки.
9
Мархинин Е. К. Вулканы и жизнь. М., «Мысль», 1980. В этой книге читатель найдет подробные сведения и о землетрясениях,