Чи існував океан Тетіс? Стародавній океан.

08.09.2022

На Землі є місця, які залишалися незмінними протягом мільйонів років. Коли потрапляєш у такі місця, мимоволі переймаєшся благоговінням до часу і почуваєшся просто піщинкою.

У цьому огляді зібрані найстаріші геологічні давнини нашої планети, багато з яких і сьогодні є загадкою для вчених.

1. Найдавніша поверхня

1,8 мільйона років

В Ізраїлі одна з місцевих пустельних областей виглядає так само, як і майже два мільйони років тому. Вчені вважають, що ця рівнина залишалася сухою та надзвичайно плоскою протягом такого тривалого часу через те, що тут не змінювався клімат та не було геологічної активності. Як стверджують ті, хто побував тут, на безмежну безплідну рівнину можна дивитися майже завжди... якщо добре переносиш дику спеку.

2. Найдавніший лід

15 мільйонів років

На перший погляд, Сухі долини Мак-Мердо в Антарктиді вільні від льоду. Їхні жахливі "марсіанські" ландшафти складаються з голих скель і товстого шару пилу. Також тут знаходяться залишки льоду віком приблизно 15 мільйонів років. Причому, із цим найдавнішим льодом на планеті пов'язана таємниця. Протягом мільйонів років долини залишалися стабільними та незмінними, але в останні роки вони почали відтавати. З невідомих причин у долині Гарвуд встановилася надзвичайно спекотна для Антарктиди погода. Один із льодовиків почав посилено танути принаймні 7000 років. З того часу він уже втратив величезну кількість льоду і не видно жодних ознак того, що це припиниться.

3. Пустеля

55 мільйонів років

Пустеля Наміб в Африці офіційно є найдавнішою у світі купою піску. Серед її дюн можна знайти таємничі “чарівні кола” та пустельні рослини вельвічію, деяким з яких виповнилося 2500 років. Ця пустеля не бачила поверхневих вод протягом 55 мільйонів років. Проте її витоки йдуть до континентального розколу Західної Гондвани, який стався 145 мільйонів років тому.

4. Океанічна кора

340 мільйонів років

Індійський та Атлантичний океани були далеко не першими. Вчені вважають, що знайшли у Середземному морі сліди первісного океану Тетіс. Дуже рідко коли кора морського дна може бути датована понад 200 мільйонами років, оскільки вона знаходиться у постійному русі та на поверхню піднімаються нові пласти. Ділянка в Середземному морі уникла нормальної геологічної рециркуляції і при скануванні виявився його рекордний вік (340 мільйонів років тому). Якщо це дійсно частина Тетіса, це перший доказ того, що древній океан існував раніше, ніж вважалося раніше.

5. Рифи, створені тваринами

548 мільйонів років

Найстаріший риф - не просто одна-друга гілочка коралів. Це потужна скам'яніла "мережа", яка тягнеться на 7 км. А він знаходиться в Африці. Створили це диво природи в Намібії клаудинами - перші істоти, що мають скелети. Вимерлі стрижнеподібні тварини виробляли власний цемент з карбонату кальцію, подібно до сучасних коралів, і використовували його для того, щоб склеюватися один з одним. Хоча сьогодні про них відомо дуже мало, вчені вважають, що клаудин об'єднувався для захисту від хижаків.

6. Гора Рорайму

2 мільярди років

Три країни межують із цією горою: Гайана, Бразилія та Венесуела. Її величезна плоска вершина є популярною туристичною пам'яткою, а коли випадає велика кількість опадів, вода з гори водоспадами стікає на плато внизу. Вигляд Рорайми так надихнув сера Артура Конан Дойла, що він написав свій знаменитий класичний “Загублений світ”. При цьому мало який турист знає, що гора Рорайма входить до найдавніших утворень у світі.

7. Вода

2,64 мільярда років

На глибині 3 кілометри в канадській шахті знаходиться те, що раніше було доісторичним дном океану. Після того, як вчені взяли проби з виявленої в шахті "кишені" з водою, вони були в шоці, коли ця рідина виявилася найстарішою H2O на планеті. Ця вода старша навіть першому багатоклітинному житті.

8. Ударний кратер

3 мільярди років

Величезний метеорит міг давно “вибити” значний шматок з Гренландії. Якщо це буде доведено, то гренландський кратер "посуне з трону" нинішнього чемпіона - кратер Вредефорт віком 2 мільярди років у Південній Африці. Спочатку діаметр кратера складав до 500 кілометрів. І досі у ньому спостерігаються свідчення ударного впливу, такі як зруйновані скелі на межах кратера та розплавлені мінеральні утворення. Існує також достатньо доказів того, що морська вода ринула в кратер, що свіжоутворився, і гігантська кількість пари змінила хімію навколишнього середовища. Якщо подібний гігант вразить Землю сьогодні, людська раса зіткнеться з загрозою вимирання.

9. Тектонічні плити

3,8 мільярда років

Зовнішній шар Землі складається з кількох "пластин", які складені разом, як шматочки головоломки. Їхні рухи формують зовнішній вигляд світу, а відомі ці “пластини” як тектонічні плити. На південно-західному узбережжі Гренландії знайшли сліди давньої тектонічної діяльності. 3,8 мільярда років тому плити, що зіткнулися, "видавили" назовні "подушку" з лави.

10. Земля

4,5 мільярда років

Вчені вважають, що до них в руки, можливо, потрапила частина Землі, якою планета була при народженні. У Баффіновій Землі в канадській Арктиці було знайдено вулканічні породи, які сформувалися ще до того, як утворилася земна кора. Це відкриття може нарешті розкрити те, що відбувалося із земною кулею до того, як він став твердим. У цих породах виявилося не бачене раніше поєднання хімічних елементів - свинцю, неодиму та надзвичайно рідкісного гелію-3.

460 мільйонів років тому- Наприкінці ордовицького періоду (ордовик) почав закриватися один із древніх океанів - Япетус і з'явився інший океан - Рея. Ці океани розташовувалися по обидва боки вузької смуги суші, що була поблизу Південного полюса й у наші дні утворює східне узбережжя Північної Америки. Від суперконтиненту Гондвана відколювалися невеликі фрагменти. Частина Гондвани, що залишилася, перемістилася на південь, так що нинішня Північна Африка розташовувалася прямо на Південному полюсі. Площа багатьох континентів зростала; висока вулканічна активність додавала нові ділянки суші до східного узбережжя Австралії, Антарктиди та Південної Америки.

В Ордовике древні океани відокремили 4 безплідні континенти - Лорентія, Балтика, Сибір та Гондвана. Кінець Ордовика був одним із найхолодніших періодів історії Землі. Лід покривав більшу частину південної Гондвани. В ордовицькому періоді так само як і в кембрії панували бактерії. Продовжували розвиватися синьо-зелені водорості. Пишного розвитку досягають вапняні зелені і червоні водорості, що мешкали в теплих морях на глибині до 50 м. Про існування в ордовицькому періоді наземної рослинності свідчать залишки спор і рідкісні знахідки відбитків стебел, які, ймовірно, належали судинним рослинам. З тварин ордовицького періоду добре відомі лише жителі морів, океанів, а також деякі представники прісних та солонуватих вод. Існували представники багатьох типів і більшості класів морських безхребетних. Тоді ж з'явилися безщелепні рибоподібні – перші хребетні.

В ОРДОВІКСЬКОМУ ПЕРІОДІ ЖИТТЯ СТАВАЛО УСЕ БАГАТНІШЕ, А згодом КЛІМАТИЧНІ ЗМІНИ ЗРУШИЛИ СЕРЕДОВИЩЕ МІСНОСТІ ВИДІВ ЖИВИХ ІСТОТ.

Протягом ордовицького періоду швидкість глобальних тектонічних змін збільшилась. За ті 50 млн. років, що тривав ордовик, з 495 по 443 млн. років тому Сибір і Балтика перемістилися на північ, океан Япетус почав закриватися, а на півдні поступово відкривався океан Рея. У Південній півкулі, як і раніше, домінував суперконтинент Гондвана, Північна Африка розташовувалась біля Південного полюса.

Майже всі наші знання про зміни ордовицького клімату і положення континентів ґрунтуються на викопних залишках істот, що мешкали в морях і океанах. У ордовицькому періоді примітивні рослини поряд із деякими дрібними членистоногими вже почали заселяти сушу, проте основна маса життя, як і раніше, концентрувалася в океані.

У ордовицькому періоді з'явилися перші риби, але більшість жителів моря залишалися дрібними - мало хто з них виростав до довжини більше ніж у 4 -5 см. Найпоширенішими володарями раковин були схожі на устриць брахіоподи, що досягали розміру 2 - 3 см. На цей час знайдено та описано понад 12 000 копалин видів брахіоподів. Форма їх раковин змінювалася залежно від умов довкілля, тому викопні залишки брахіоподів допомагають реконструювати клімат давніх часів.

Ордовицький період був поворотною точкою в еволюції морського життя. Багато організмів збільшилися у розмірах і навчилися швидше рухатися. Особливого значення мали безщелепні істоти під назвою конодонти, що вимерли в наші дні, але поширені в морях ордовицького періоду. Вони були близькими родичами перших хребетних. За появою перших рибоподібних безщелепних хребетних пішла швидка еволюція перших акулоподібних хребетних, що мали щелепи та зуби. Це сталося понад 450 млн років тому. Саме у цьому періоді тварини вперше почали виходити на сушу.

У ордовикском періоді тварини зробили перші спроби вийти сушу, але з безпосередньо з моря, а ще через проміжну стадію - прісну воду. Ці сліди як паралельних ліній шириною в сантиметр було знайдено в ордовикских осадових породах прісноводних озер у Північній Англії. Їхній вік 450 млн. років. Ймовірно, їх залишило древнє членистоногое - істота із сегментованим тілом, численними суглобовими ногами та екзоске влітку. Воно було схоже на сучасних сороконіжок. Однак досі не знайдено скам'янілих залишків цієї істоти.

Ордовікські моря були населені численними тваринами, які різко відрізнялися від мешканців древніх морів Кембриї. Формування твердих покривів у багатьох тварин означало, що вони набули здатності підніматися над донними відкладеннями і годуватися в багатих їжею водах над морським дном. Серед найбільш привабливих слід назвати морські лілії, схожі на покритих твердим панциром морських зірок на тонких стеблинках, що погойдуються у водних потоках. Довгими гнучкими променями, покритими клейкою речовиною, морські лілії вловлювали з води частинки їжі. У деяких видів таких променів було до 200. Морські лілії, як і їхні безстебельчасті родичі - морські зірки, благополучно дожили до наших днів.

РОЗДІЛ 5

Палеозойська ера

СИЛУРІЙСЬКИЙ ПЕРІОД

(приблизно від 443 млн. до 410 млн. років тому)

Силур: колапс континентів

420 мільйонів років тому- Якщо поглянути на нашу землю з боку полюсів, то стає ясно, що в силурійському періоді (силурі) майже всі континенти лежали в Південній півкулі. Гігантський континент Гондвана, куди входили сучасна Південна Америка, Африка, Австралія та Індія, був біля Південного полюса. Авалонія - континентальний фрагмент, що був більшу частину східного узбережжя Америки, - наближалася до Лаврентії, з якої пізніше утворилася сучасна Північна Америка, і закрила океан Япетус. На південь від Авалонії з'явився океан Рея. Гренландія та Аляска, що в наші дні розташовані біля Північного полюса, у силурійському періоді знаходилися поблизу екватора.

Кордон між ордовикським і силурійським періодами давньої історії Землі було визначено за геологічними пластами поблизу Добслінна в Шотландії. У силурі ця область була на самому краю Балтики - великого острова, що включав також Скандинавію та частину Північної Європи. Переходу від ранніх - ордовикських до пізніших - силурійським пластам відповідає межа між шарами пісковика і сланцю, що утворився на морському дні.

У період Силура Лорентія стикається з Балтикою із закриттям північної гілки океану Япета (Iapetus) та формування континенту "New Red Sandstone". Коралові рифи розширюються, і рослини починають колонізувати безплідні континенти. Нижня межа силуру визначається по великому вимиранню, внаслідок якого зникло близько 60% видів морських організмів, що існували в ордовику, так званому ордовико-силурському вимиранню.

Тетіс - древній океан, що існував в епоху мезозою між стародавніми континентами Гондвана та Лавразія. Реліктами цього океану є сучасні Середземне, Чорне та Каспійське моря.

Систематичні знахідки скам'янілостей морських тварин від Альп та Карпат у Європі аж до Гімалаїв в Азії з давніх часів пояснювалися біблійною історією про Великий потоп.

Розвиток геології дозволив датувати морські останки, що поставило таке пояснення під сумнів.

У 1893 році австрійський геолог Едуард Зюсс у своїй роботі "Обличчя Землі" припустив існування на цьому місці древнього океану, який він назвав Те́тіс (грецька богиня моря Тефіди - грец. Τηθύς, Tethys).

Тим не менш, виходячи з теорії геосинкліналів аж до сімдесятих років XXстоліття, коли утвердилася теорія тектоніки плит, вважалося, що Тетіс був геосинкліналь, а не океан. Тому протягом довгого часу Тетіс називався в географії «системою водойм», використовувалися також терміни Сарматське море або Понтійське море.

Тетіс існував близько мільярда років ( 850 до 5 млн років тому), розділяючи древні континенти Гондвану та Лавразію, а також їх похідні. Оскільки цей час спостерігався дрейф континентів, то Тетіс постійно змінював свою конфігурацію. Від широкого екваторіального океану Старого Світу він перетворювався то на західну затоку Тихого Океану, то на атланто-індійську протоку, поки не розпався на ряд морів. У зв'язку з цим доречно говорити про кілька океанів Тетіс:

На думку вчених, Прототетісутворився 850 млн років тому в результаті розколу Батьківщини, розташовувався в екваторіальній зоні Старого Світу і мав ширину в 6 -10 тис. км.

Палеотетіс 320 -260 млн років тому (палеозою): від Альп до Ціньліна. Західна частина Палеотетісу була відома як Реікум. Наприкінці палеозою, після утворення Пангеї, Палеотетіс був океан-затока Тихого океану.

Мезотетіс 200 -66,5 млн років тому (мезозою): від улоговини Карибського моря на заході до Тибету на сході.

Неотетіс(Паратетіс) 66 -13 млн років тому (кайнозою).

Після розколу Гондвани, Африка (з Аравією) та Індостан почали рухатися північ, стискаючи Тетіс до розмірів індо-атлантичного моря.

50 мільйонів років тому Індостан вклинився в Євразію, зайнявши сучасний стан. Зімкнувся з Євразією та Афро-Аравійський континент (в районі Іспанії та Оману). Зближення материків викликало підйом Альпійсько-Гімалайського гірського комплексу (Піренеї, Альпи, Карпати, Кавказ, Загрос, Гіндукуш, Памір, Гімалаї), який відокремив від Тетіса північну частину – Паратетіс (море «від Парижа до Алтаю»).

Сарматське море (від Паннонського моря до Аральського) з островами та Кавказ. 13 -10 млн років тому. Сарматське море характеризується ізоляцією від світового океану та прогресуючим опрісненням.

Біля 10 млн. років тому Сарматське море відновлює зв'язок зі світовим океаном у районі протоки Босфор. Цей період отримав назву Меотичного моря, яке являло собою Чорне та Каспійське море, пов'язане північнокавказькою протокою.

6 млн років тому Чорне та Каспійське море розділилися. Розпад морів частково пов'язують із здійманням Кавказу, частково зі зниженням рівня Середземного моря.

5 -4 млн років тому рівень Чорного моря знову підвищився і воно знову злилося з Каспієм в Акчагильське море, яке еволюціонує в Апшеронське море і охоплює Чорномор'я, Каспій, Арал і заливає території Туркменії та нижнього Поволжя.

Остаточне «закриття» океану Тетіс пов'язують з епохою міоцену ( 5 млн років тому). Наприклад, сучасний Памір деякий час був архіпелаг в океані Тетіс.

Хвилі величезного океану тяглися від Панамського перешийка через Атлантичний океан, південну половину Європи, область Середземного моря, заливаючи північні береги Африки, Чорне і Каспійське моря, територію, зайняту нині Паміром, Тянь-Шанем, Гімалаями, і далі через Індію до островів Тихого.

Тетіс існував протягом більшої частини історії земної кулі. У водах його мешкали численні своєрідні представники органічного світу.

Земна куля мала лише два величезні материки: Лавразію, що розташовувалась на місці сучасної Північної Америки, Гренландії, Європи та Азії, та Гондвану, що об'єднувала Південну Америку, Африку, Індостан та Австралію. Ці материки поділяв океан Тетіс.

На території материків відбувалися гірничотворчі процеси, що споруджували гірські ланцюги в Європі, в Азії (Гімалаї), у південній частині Північної Америки (Аппалачі). На території країни виникли Урал, Алтай.

Величезні вулканічні виверження заливали лавою рівнини, що були на місці сучасних Альп, Середньої Німеччини, Англії, Центральної Азії. Лава піднімалася з надр, проплавляла породи та застигала величезними масивами. Так, між Єнісеєм і Оленою утворилися сибірські трапи, що мають більшу потужність і займають площу. 300 000 кв. км.

Тваринний та рослинний світ переживав великі зміни. По берегах океанів, морів та озер, усередині континентів росли успадковані від кам'яновугільного періоду гігантські рослини – лепідодендрони, сигілярії, каламіти. У другій половині періоду виникли хвойні: вальхія, ульманія, вольтзія, цикадові пальми. У їхніх заростях жили панцирноголові амфібії, величезні плазуни - парейазаври, іноотранцевії, гаттерії. Нащадок останньої живе в наш час у Новій Зеландії.

Населення морів характеризується великою кількістю найпростіших форамініфер (фузулін ішвагерин). Великі мшанкові рифи виростали в мілководній зоні пермських морів.

Море, йдучи, залишало великі дрібні лагуни, на дні яких осідали сіль та гіпс, як у наших сучасних Сивашах. Величезні площі озер покривали континенти. Морські басейни рясніли схилами та акулами. Акула гелікопріон, що мала зубний апарат у вигляді голки з великими зубами. Панцирні риби поступаються місцем ганоїдним, дводихаючим рибам.

Клімат мав ясно виражені пояси. Зледеніння, що супроводжувалися холодним кліматом, займали полюси, які тоді розташовувалися інакше, ніж у наш час. Північний полюс знаходився у північній частині Тихого океану, а південний – біля мису Доброї Надії у Південній Африці. Пояс пустель займав Центральну Європу; пустелі лежали між Москвою та Ленінградом. Помірний клімат був у Сибіру.

Крим - Судак - Нове Світло

На місці була околиця океану, і на прогрітому сонцем мілководді росли корали. Вони утворили величезний бар'єрний риф, відокремлений від берега широкою смугою моря. Цей риф не був суцільною смугою суші: швидше, він був рядом коралових островів і мілин, розділених протоками.

Крихітні коралові поліпи, губки, мшанки, водорості жили в теплому, пронизаному сонячним світлом море, витягаючи з води кальцій і оточуючи себе міцним скелетом. Згодом вони відмирали, і на них розвивалося нове покоління, а потім гинули, даючи життя черговому – і так сотні тисяч років. Так на мілководді виникали острови та скелясті підняття-мілини. Пізніше коралові рифи було перекрито глинами.

Океан Тетіс зник з лиця Землі, розпавшись на низку морів - Чорне, Каспійське, Середземне.

Коралові рифи скам'янілі, глини з часом зруйнувалися, і коралові масиви вапняків опинилися на поверхні у вигляді ізольованих гір.

Ланки копалини коралового рифу зустрічаються біля Балаклави, на і Чатирдазі, на Карабі-яйлі і на Бабуган-яйлі.

Але тільки рифи і можуть похвалитися такою виразністю і такою концентрацією на настільки обмеженій площі. Цю ділянку чорноморського берега можна навіть назвати «заповідником копалин рифів».

Присадкуватий мис і гігант, увінчана середньовічними вежами Кріпакова і сусідня з нею Цукрова голова, потужна Коба-ка і довгий вузький мис Капчик, округла Лиса гора і зубчаста вершина Караул-оба, Деліклі-кая і Парсік-Кая - все це копалини .

Навіть без лупи на схилах цих гір можна розглянути залишки викопних організмів, які за життя міцно прикріплені до скелястого морського дна. Але це не пухкі залишки коралів та водоростей – це міцні мармурові вапняки.

У пористому рифі, що постійно промивається водою, розчинявся вуглекислий кальцій скелетів рифобудівників, і залишався тут же в порожнинах, зміцнюючи коралову споруду.

Ось чому міцні вапняки рифів такі міцні, легко поліруються до дзеркального блиску, а химерної форми скам'янілості та зростки кристалів кальциту в колишніх порожнинах рифу використовуються як гарний декоративний камінь. У жодному з рифових масивів Ви не побачите пластів.

Покоління коралів змінювалися безперервно, а масив вапняків формувався як єдине ціле. Потужність рифів досягає сотень метрів, тоді як корали не можуть жити на глибині нижче 50 м.

Це говорить про те, що дно повільно опускалося, причому швидкість опускання морського дна була приблизно такою самою, як і швидкість зростання бар'єрного рифу.

Якщо дно опускається швидше, ніж риф, на великій глибині виявляються «мертві рифи». Якщо швидкість зростання рифа перевищує швидкість опускання дна, рифова споруда руйнується хвилями. Сучасні коралові рифи зростають у середньому зі швидкістю 15 -20 мм на рік.

Будь-яка з гір Судакського околиць по-своєму цікава, мальовнича і не схожа на сусідні. Це єдина у своєму роді «колекція» копалин рифів.

У Новому Світі ростуть гаї рідкісних і деревоподібних ялівців, надаючи місцевості своєрідну мальовничість і особливу цінність.

З цієї причини частина Новосвітського узбережжя охороняється та має статус ландшафтно-ботанічного державного заказника.

Море Неотетіс в епоху палеогену (40-26 млн років тому)

Океан Тетіс існував близько мільярда років (850 до 5 млн років тому)

Реліктова сосна Стaнкевича у Новосвітському ботанічному заказнику

Наша планета не є монолітом. Навпаки, вона вирізняється постійною геологічною активністю. Ця активність стає причиною землетрусів, вивержень вулканів, цунамі, тектонічних розколів та формування земної кори.

Колись давно шість сучасних материків було об'єднано в один суперконтинент під назвою Пангея. Багато геологів припускають, що і зараз вони рухаються у напрямку один до одного. Ймовірно, у найближчі 750 мільйонів років на Планеті з'явиться ще один суперконтинент – Нова Пангея чи Пангея Проксіма.

Найстаріша ділянка земної кори

Не дивно, що більшість земної кори порівняно свіжа. Геологічні процеси постійно змінюють поверхню океанічного дна, а враховуючи те, що це дно вкрите відкладеннями товщиною в десятки метрів, складно визначити, який відрізок морського дна новий, а який ні.

Однак геолог із ізраїльського Університету Бен-Гуріона стверджує, що знайшов найдавнішу на сьогоднішній день ділянку океанічного дна. Рой Грано виявив у Середземному морі ділянку земної кори площею, що трохи перевищує 150 тисяч квадратних кілометрів, вік якої за його підрахунками досягає 340 мільйонів років. Вчений припускає похибку в 30 мільйонів років, але не більше. Згідно з знахідкою, ця ділянка Середземного моря була свідком тієї самої Пангеї.

Стародавній океан

Крім того, ця ділянка морського дна старша за інші відомі відрізки як мінімум на 70%, це включає в себе досліджені ділянки Індійського та Атлантичного океанів. Грано навіть ризикнув припустити, що знайдений ним відрізок земної кори то, можливо частиною легендарного Тетіса - древнього океану мезозойського періоду. Тетіс омив два стародавні суперконтиненти - Гондвану і Лавразію, що існували близько 750-500 мільйонів років тому. Якщо це правда, то нещодавно виявлена ділянка сформувалася ще до того, як утворилася Пангея. У науковому співтоваристві вважають, що Середземне, Чорне і Каспійське моря є частинами Тетіса, що розділилися.

Довге дослідження

Ця популярна теорія і спричинила те, що протягом двох років Грано досліджував дно Середземного моря за допомогою сонарів і магнітних сенсорів.

За його словами, цю частину земної кори не виявили й досі тому, що її було приховано під майже 20-кілометровим шаром донних відкладень.

Дослідницька група Грано тягла за своїм човном два сенсори, які знімають магнітні дані морського дна. Вчені сподівалися виявити аномалії, що вказують на давні магнітні породи. Загальна картина аномалій могла вказати геологам наявність древньої плити, прихованої під мулом.

Після того, як Грано розшифрував зібрані протягом двох років дані, він знайшов саме те, що шукав. Знахідка року виявилася ділянкою дна Середземного моря, розташованим між Туреччиною та Єгиптом, який є найстарішим на сьогоднішній день.

Якщо ця плита була частиною океанічного дна Тетіса, це означає, що океан був утворений на 50 мільйонів років раніше, ніж припускали геологи. Однак Грано не наполягає на тому, що знайдена ділянка була частиною стародавнього Тетіса. Цілком можливо, ця плита була частиною іншої водойми, а опинилася в Середземному морі через ті самі геологічні процеси. Зрештою, 340 мільйонів років – період чималий.

Ще Леонардо да Вінчі знайшов скам'янілі мушлі морських організмів на вершинах Альпійських гір і дійшов висновку, що на місці найвищих хребтів Альп раніше було море. Пізніше морські скам'янілості було знайдено у Альпах, а й у Карпатах, на Кавказі, Памірі, в Гімалаях. Справді, головна гірська система сучасності – Альпійсько-Гімалайський пояс – була народжена з давнього моря. Наприкінці минулого століття став зрозумілим контур області, що охоплюється цим морем: воно простягалося між Євразіатським материком на півночі та Африкою та Індостаном на півдні. Еге. Зюсс, один із найбільших геологів кінця минулого століття, назвав цей простір морем Тетіс (на честь Фетіди, або Тетіди - морської богині).

Новий поворот у уявленні про Тетіс настав на початку поточного століття, коли А. Вегенер, основоположник сучасної теорії дрейфу континентів, зробив першу реконструкцію пізньопалеозойського суперматерика Пангеї. Як відомо, він присунув Євразію та Африку до Північної та Південної Америки, поєднавши їх узбережжя та повністю закривши Атлантичний океан. При цьому виявилося, що, закриваючи Атлантичний океан, Євразія та Африка (разом з Індостаном) розходяться в сторони і між ними ніби виникає порожнеча, зяяння завширшки кілька тисяч кілометрів. Звичайно, А. Вегенер відразу звернув увагу, що зяяння відповідає морю Тетіс, але розміри його відповідали океанічним, і слід говорити про океан Тетіс. Був очевидний висновок: у міру дрейфу континентів, у міру того, як Євразія та Африка відсувалися від Америки, розкривався новий океан – Атлантичний та одночасно закривався старий океан – Тетіс (рис. 1). Отже, море Тетіс - це зниклий океан.

Ця схематична картина, що вималювалася 70 років тому, була підтверджена і деталізована в останні 20 років на основі нової геологічної концепції, яка широко використовується зараз при вивченні будови та історії Землі, - тектоніки літосферних плит. Нагадаємо, її основні положення.

Верхня тверда оболонка Землі, або літосфера, розбита сейсмічними поясами (в них концентрується 95% землетрусів) на великі блоки чи плити. Вони охоплюють материки та океанічні простори (загалом сьогодні існує 11 великих плит). Літосфера має товщину від 50-100 км (під океаном) до 200-300 км (під континентами) і лежить на розігрітому і розм'якшеному шарі - астеносфері, якою плити можуть переміщатися в горизонтальному напрямку. В одних активних зонах - в серединно-океанічних хребтах - літосферні плити зі швидкістю від 2 до 18 см/рік розходяться в сторони, звільняючи місце для підйому базальтів - вулканічних порід, що виплавляються з мантії. Базальти, застигаючи, збільшують розходяться краю плит. Процес розсування плит отримав назву спредінгу. В інших активних зонах – у глибоководних жолобах – літосферні плити зближуються, одна з них «пірнає» під іншу, йдучи вниз до глибин 600-650 км. Цей процес занурення плит та поглинання їх у мантії Землі називається субдукцією. Над зонами субдукції виникають протяжні пояси активних вулканів специфічного складу (з меншим вмістом кремнезему, ніж у базальтах). Знамените вогняне кільце Тихого океану розташовується над зонами субдукції. Катастрофічні землетруси, що реєструються тут же, викликаються напруженням, необхідним для затягування літосферної плити вниз. Там, де плити, що зближуються одна з одною, несуть на собі континенти, не здатні через свою легкість (або плавучість) занурюватися в мантію, відбувається зіткнення континентів і виникають гірські ланцюги. Гімалаї, наприклад, сформувалися під час зіткнення континентальної брили Індостану з Євразіатським материком. Швидкість зближення цих двох материкових плит становить зараз 4 см/рік.

Оскільки літосферні плити є в першому наближенні жорсткими і при своєму русі не піддаються значним внутрішнім деформаціям, до опису їх переміщень земною сферою можна застосувати математичний апарат. Він не складний і заснований на теоремі Л. Ейлера, згідно з якою будь-яке переміщення сферою може бути описане як обертання навколо осі, що проходить через центр сфери і перетинає її поверхню в двох точках або полюсах. Отже, щоб визначити рух однієї літосферної плити щодо іншої, достатньо знати координати полюсів їх обертання щодо один одного та кутову швидкість. Ці параметри обчислюються із значень напрямків (азимутів) та лінійних швидкостей переміщень плит у конкретних точках. В результаті вперше в геологію вдалося внести кількісний фактор, і вона з науки умоглядної та описової стала переходити до розряду точних наук.

Зроблені вище зауваження необхідні для того, щоб читачеві надалі стала зрозумілою суть роботи, виконаної спільно радянськими та французькими вченими за проектом «Тетіс», який здійснювався в рамках угоди про радянсько-французьке співробітництво в галузі вивчення океанів. Головною метою проекту було відновлення історії зниклого океану Тетіс. З радянського боку, відповідальним за роботу за проектом був Інститут океанології ім. Ширшова АН СРСР. У дослідженнях взяли участь члени-кореспонденти АН СРСР А. С. Монін та А. П. Лісіцин, В. Г. Казьмін, І. М. Складальників, Л. А. Савостії, О. Г. Сорохтін та автор цієї статті. Були залучені співробітники інших академічних інститутів: Д. М. Печерський (Інститут фізики Землі ім. О. Ю. Шмідта), А. Л. Кніппер та М. Л. Баженов (Геологічний інститут). Велику допомогу в роботі надавали співробітники Геологічного інституту АН ГРСР (академік АН ГРСР Г. А. Твалчрелідзе, Ш. А. Адамія та М. Б. Лордкіпанідзе), Геологічного інституту АН АрмРСР (член-кореспондент АН АрмССР А. Т. Ас-ланян і М. І. Сатіан), геологічного факультету МДУ (академік АН СРСР В.: Є. Хаїн, Н. В. Короновський, Н. А. Божко та О. А. | Маза-рович).

З французької сторони проект очолював один із основоположників теорії тектоніки плит К. Ле Пішон (Університет ім. П'єра та Марі Кюрі в Парижі). У дослідженнях взяли участь знавці геологічної будови та тектоніки поясу Тетіс: Ж. Деркур, Л.-Е. Ріку, Ж. Ле-прів'єр та Ж. Жейсан (Університет ім. П'єра та Марі Кюрі), Ж.-К. Сі-буе (Центр океанографічних досліджень у Бресті), М. Вестфаль та Ж. П. Лауер (Страсбурзький університет), Ж. Булен (Марсельський університет), Б. Біжу-Дюваль (Державна нафтова компанія).

Дослідження включали спільні експедиції в Альпи та Піренеї, а потім у Крим та на Кавказ, лабораторну обробку та синтез матеріалів в Університеті ім. П'єра та Марі Кюрі та в Інституті океанології АН СРСР. Роботи були розпочаті в 1982 р. і завершені в 1985 р. Попередні результати доповідалися на XXVII сесії Міжнародного геологічного конгресу, що проходила в Москві в 1984 р. французькою мовою опубліковано в 1985 р. в "Bulletin societe de France", російською мовою вийшла "Історія океану Тетіс".

Радянсько-французький проект «Тетіс» був першою спробою відновлення історії цього океану. Від попередніх він відрізнявся використанням нових, більш добротних даних, значно більшою довжиною досліджуваного регіону - від Гібралтару до Паміру (а чи не від Гібралтару до Кавказу, як було раніше), а головне, залученням та зіставленням матеріалів із різних незалежних джерел. Три основні групи даних аналізувалися і враховувалися для реконструкції океану Тетіс: кінематичні, палеомагнітні та геологічні.

Кінематичні дані стосуються взаємних переміщень основних літосферних плит Землі. Вони повністю пов'язані з тектонікою плит. Проникаючи в глиб геологічного часу і послідовно підсуваючи Євразію та Африку до Північної Америки, ми отримуємо відносні положення Євразії та Африки та виявляємо контур океану Тетіс для кожного конкретного моменту часу. Тут виникає ситуація, що здається парадоксальному геологу, який не визнає мобілізм і тектоніку плит: для того, щоб представляти події, наприклад, на Кавказі або в Альпах, необхідно знати, що відбувалося за тисячі кілометрів від цих районів в Атлантичному океані.

В океані ми можемо надійно визначити вік базальтової основи. Якщо ми сумісним одновікові смуги дна, що знаходяться симетрично по різні боки від осі серединно-океанічних хребтів, отримаємо параметри переміщення плит, тобто координати полюса обертання і кут повороту. Процедура пошуків параметрів щодо найкращого поєднання одновікових смуг дна зараз добре розроблена і виконується на ЕОМ (серія програм є в Інституті океанології). Точність визначення параметрів дуже висока (зазвичай частки градуса дуги великого кола, тобто помилка менше 100 км), так само висока і точність реконструкцій колишнього становища Африки щодо Євразії. Ця реконструкція служить кожному за моменту геологічного часу тим жорстким каркасом, який слід брати за основу при відновленні історії океану Тетіс.

Історію руху плит у Північній Атлантиці та розкриття океану в даному місці можна розділити на два періоди. У перший період, 190-80 млн. років тому, відбувся відрив Африки від сполучених Північної Америки та Євразії, так званої Лавразії. До цього розколу океан Тетіс мав клиноподібні контури, розширюючись розтрубом на схід. Його ширина у районі Кавказу становила 2500 км, але в траверзі Паміру щонайменше 4500 км. У цей період Африка зміщувалася на схід щодо Лавразії, пройшовши загалом близько 2200 км. Другий період, що почався близько 80 млн. років тому і триває до наших днів, був пов'язаний з розподілом Лавразії на Євразію та Північну Америку. У результаті північний край Африки на всьому своєму протязі почав зближуватися з Євразією, що зрештою призвело до закриття океану Тетіс.

Напрями та швидкості переміщення Африки щодо Євразії не залишалися незмінними протягом мезозойської та кайнозойської ер (рис. 2). У перший період у західному сегменті (на захід від Чорного моря) Африка рухалася (щоправда, з невисокою швидкістю 0,8-0,3 см/рік) на південний схід, даючи можливість розкритися молодому океанічному басейну між Африкою та Євразією.

80 млн. років тому у західному сегменті Африка почала рухатися північ, а останнім часом вона переміщається північний захід стосовно Євразії зі швидкістю близько 1 див/год. У повній відповідності до цього знаходяться складчасті деформації та зростання гір в Альпах, Карпатах, Апеннінах. У східному сегменті (в районі Кавказу) Африка 140 млн років тому почала зближуватися з Євразією, причому швидкість зближення помітно вагалася. Прискорене зближення (2,5-3 см/рік) відноситься до інтервалів 110-80 та 54-35 млн. років тому. Саме в ці інтервали відзначався інтенсивний вулканізм у вулканічних дугах Євразійської околиці. Уповільнення руху (до 1,2-11,0 см/рік) посідає інтервали 140-110 і 80-54 млн. років тому, коли відбувалося розтягнення в тилу вулканічних дуг Євразіатської околиці та формувалися глибоководні улоговини Чорного моря. Мінімум швидкості зближення (1 см/рік) відноситься до 35-10 млн років тому. За останні 10 млн. років у районі Кавказу швидкість зближення плит зросла до 2,5 см/рік за рахунок того, що почало розкриватися Червоне море, Аравійський півострів відірвався від Африки і став пересуватися на північ, вдавлюючись своїм виступом у край Євразії. Невипадково на вершині Аравійського виступу виросли гірські ланцюги Кавказу. Палеомагнітні дані, що використовувалися при реконструкції океану Тетіс, мають джерелом вимірювання залишкової намагніченості гірських порід. Справа в тому, що багато гірських пород, як вивержені, так і осадові, в момент своєї освіти намагнічувалися відповідно до орієнтування існуючого на той час магнітного поля. Є способи, які дозволяють знімати нашарування пізнішої намагніченості і встановлювати, яким був первинний магнітний вектор. Він має бути спрямований на палеомагнітний полюс. Якщо материки не дрейфують, всі вектори будуть орієнтовані однаково.

Ще в 50-х роках нашого століття було твердо встановлено, що всередині кожного окремо взятого материка палеомагнітні вектори дійсно орієнтовані паралельно і, хоча витягнуті не вздовж сучасних меридіанів, спрямовані все ж таки в одну точку - палеомагнітний полюс. Але з'ясувалося, що різним материкам, навіть прилеглим, властива зовсім різна орієнтування векторів, тобто материки мають різні палеомагнітні полюси. Це одне вже саме послужило основою припущення про широкомасштабний дрейф континентів.

У поясі Тетіс палеомагнітні полюси Євразії, Африки та Північної Америки також не збігаються. Наприклад, для юрського періоду палеомагнітні полюси мають такі координати: Євразія - 71° с. ш„ 150° ст. д. (район Чукотки), у Африки - 60 ° пн. ш., 108 ° з. д. (район Центральної Канади), у Північної Америки - 70 ° пн. ш., 132 ° ст. д. (район гирла Олени). Якщо взяти параметри обертання плит щодо один одного і, скажімо, перемістити палеомагнітні полюси Африки та Північної Америки разом із цими континентами до Євразії, то виявиться разючий збіг цих полюсів. Відповідно, палеомагнітні вектори всіх трьох континентів будуть орієнтовані субпаралельно і направлені в одну точку-загальний палеомагнітний полюс. Такі порівняння кінематичних і палеомагнітних даних було зроблено всім інтервалів часу, починаючи з 190 млн. років тому до сучасності. Завжди виявлявся гарний збіг; воно, до речі, є надійним свідченням достовірності та точності палеогеографічних реконструкцій.

Головні континентальні плити - Євразія та Африка - оздоблювали океан Тетіс. Однак усередині океану, безперечно, знаходилися дрібніші континентальні чи інші блоки, як зараз, наприклад, усередині Індійського океану розташовується мікроконтинент Мадагаскару чи невеликий континентальний блок Сейшельських островів. Таким чином, усередині Тетіса були, наприклад, Закавказький масив (територія Ріонської та Куринської западин та гірської перемички між ними), Даралагезький (Південно-Вірменський) блок, Родопський масив на Балканах, Апулійський масив (що охоплює більшу частину Апеннінського півострова та Адріатичне море). Палеомагнітні виміри всередині цих блоків є єдиними кількісними даними, що дозволяють судити про їхнє становище в океані Тетіс. Так, Закавказький масив розташовувався поблизу Євразійської околиці. Невеликий Даралагезький блок має, як з'ясовується, південне походження і був раніше приєднаний до Гондвани. Апулійський масив сильно не зміщувався по широті щодо Африки та Євразії, натомість у кайнозої був повернутий проти годинникової стрілки майже на 30°.

Геологічна група даних найбільш багата, оскільки геологи вивчають пояс гір від Альп до Кавказу вже добрих півтори сотні років. Ця група даних і найбільш суперечлива, оскільки до неї найменше може бути використаний кількісний підхід. Разом про те геологічні дані у часто є вирішальними: саме геологічні об'єкти - гірські породи і тектонічні структури - формувалися внаслідок руху та взаємодії літосферних плит. У поясі Тетіс геологічні матеріали дозволили встановити низку істотних рис палеоокеану Тетіс.

Почнемо з того, що лише за поширенням морських мезозойських (і кайнозойських) відкладень в Альпійсько-Гімалайському поясі стало очевидним існування тут у минулому моря чи океану Тетіс. Простежуючи па площі різні геологічні комплекси, вдається визначити становище шва океану Тетіс, тобто зони, вздовж якої зійшлися своїми краями континенти, які обрамляли Тетіс. Ключове значення мають виходи поверхню порід так званого офіолітового комплексу (від грецьк. ocpir - змія, деякі з таких порід іменуються змійовиками). Офіоліти складаються з важких порід мантійного походження, збіднених кремнеземом і багатих магнієм та залізом: перидотитів, габро та базальтів. Такі породи складають корінне ложе сучасних океанів. Враховуючи це, 20 років тому геологи дійшли висновку, що офіоліти є залишками кори древніх океанів.

Офіоліти Альпійсько-Гімалайського поясу маркують ложе океану Тетіс. Їхні виходи становлять звивисту смугу по простяганню всього пояса. Вони відомі на півдні Іспанії, на острові Корсика, простягаються вузькою смугою центральною зоною Альп, продовжуючи до Карпат. Великі тектонічні луски офіолітів виявлені у Дилерських Альпах у Югославії та Албанії, у гірських ланцюгах Греції, зокрема на знаменитій горі Олімп. Виходи офіолітів утворюють дугу, звернену на південь, між Балканським півостровом і Малою Азією, а потім простежуються в Південній Туреччині. Чудово оголені офіоліти в нашій країні Малому Кавказі, північному березі озера Севан. Звідси вони простягаються до хребта Загрос і в гори Омана, де офіолітові пластини насунуті на мілководні опади околиці Аравійського півострова. Але і тут офіолітова зона не закінчується, вона повертає на схід і, слідуючи паралельно узбережжю Індійського океану, йде далі на північний схід у Гіндукуш, Памір та Гімалаї. Офіоліти мають різний вік - від юрського до крейдяного, але всюди вони є реліктами земної кори мезозойського океану Тетіс. Ширина офіолітових зон вимірюється кількома десятками кілометрів, проте початкова ширина океану Тетіс становила кілька тисяч кілометрів. Отже, при зближенні континентів майже вся океанічна кора Тетіса пішла в мантію в зоні (або зонах) субдукції по краю океану.

Незважаючи на малу ширину, офіолітовий, або головний, шов Тетіса поділяє дві різко різні за геологічною будовою провінції.

Наприклад, серед верхньопалеозойських відкладень, що накопичувалися 300-240 млн років тому, на північ від шва переважають континентальні опади, частина яких відкладалася в умовах пустель; тоді як на південь від шва поширені потужні товщі вапняків, часто рифових, що відзначають широке шельфове море в районі екватора. Така ж разюча зміна юрських порід: уламкові, часто вугленосні, відкладення на північ від шва знову протистоять вапнякам на південь від шва. Шов відокремлює, як кажуть геологи, різні фації (умови утворення опадів): євразіатські помірного клімату від гондванських екваторіального клімату. Перетинаючи офіолітовий шов, ми потрапляємо з однієї геологічної провінції в іншу. На північ від нього ми зустрічаємо великі гранітні масиви, оточені кристалічними сланцями та серіями складок, що виникли наприкінці кам'яновугільного періоду (близько 300 млн. років тому), на південь - шари осадових порід того ж віку залягають згідно і без будь-яких ознак деформацій та метаморфізму . Зрозуміло, що дві околиці океану Тетіс - Євразіатська та Гондванська - різко відрізнялися один від одного і за становищем на земній сфері, і своєю геологічною історією.

Нарешті, відзначимо одну з найбільш істотних відмінностей областей, що лежать на північ і південь від офіолітового шва. На північ від нього розташовані пояси вулканічних порід мезозойського та ранньокайнозойського віку, що формувалися протягом 150 млн років: зі 190 до 35-40 млн років тому. Особливо добре простежуються вулканічні комплекси на Малому Кавказі: вони тягнуться безперервною смугою вздовж усього хребта, йдучи захід у Туреччину і далі на Балкани, але в схід хребти Загроса і Ельбурса. Склад лав вивчений з великою подробицею грузинськими петрологами. Вони встановили, що лави практично не відрізняються від лав сучасних вулканів острівних дуг та активних околиць, що становлять вогняне кільце Тихого океану. Нагадаємо, що вулканізм обрамлення Тихого океану пов'язаний із субдукцією океанічної кори під континент і присвячений межам зближення літосферних плит. Значить, і в поясі Тетіс аналогічний за складом вулканізм відзначає колишню межу зближення плит, де відбувалася субдукція океанічної кори. У той же час на південь від офіолітового шва немає жодних одновікових вулканічних проявів, на всьому протязі мезозойської ери і протягом більшої частини кайнозойської ери тут відкладалися мілководні шельфові опади, переважно вапняки. Отже, геологічні дані дають тверді докази, що околиці океану Тетіс принципово відрізнялися за тектонічної природи. Північна, Євразіатська околиця з вуличними поясами, що постійно формуються на межі зближення літосферних плит, була, як кажуть геологи, активною. Південна, Гондванська околиця, позбавлена вулканізму і зайнята великим шельфом, спокійно переходила в глибокі улоговини океану Тетіс і була пасивною. Геологічні дані, і переважно матеріали по вулканізму, дозволяють, як бачимо, відновлювати положення колишніх меж літосферних плит і намічати древні зони субдукції.

Сказане вище не вичерпує всього фактичного матеріалу, який має бути проаналізований для реконструкції зниклого океану Тетіс, але сподіваюся, цього достатньо, щоб читачеві, особливо далекому від геології, стала зрозумілою основа побудов, зроблених радянськими та французькими вченими. В результаті було складено кольорові палеогеографічні карти для дев'яти моментів геологічного часу зі 190 до 10 млн. років тому. На цих картах за кінематичними даними відновлено положення головних континентальних плит - Євразіатської та Африканської (як частини Гондвани), визначено позицію мікроконтинентів усередині океану Тетіс, окреслено кордон континентальної та океанічної кори, показано розподіл суші та моря, розраховані (за па-леомагнітними даними) . Особливу увагу приділено реконструкції меж літосферних плит – зон спредингу та зон субдукції. Обчислено також вектори переміщення головних плит для кожного моменту часу. На рис. 4 дані схеми, складені за кольоровими картами. Щоб була зрозуміла передісторія Тетіса, до них додано також схему розташування континентальних плит наприкінці палеозою (пізньопермська епоха, 250 млн. років тому).

У пізньому палеозої між Євразією і Гондваною простягався океан Палео-Тетіс. Вже тим часом визначилася головна тенденція тектонічної історії - існування активної околиці північ від Палео-Тетіса і пасивної -півдні. Від пасивної околиці на початку пермського періоду було відколото порівняно великі континентальні масиви - Іранський, Афганський, Памірський, які почали переміщатися, перетинаючи Палео-Тетіс, північ, до активної Євразійської околиці. Океанічне ложе Палео-Тетіса у фронті мікроконтинентів, що дрейфують, поступово поглиналося в зоні субдукції біля Євразіатської околиці, а в тилу мікроконтинентів, між ними і Гондванською пасивною околицею, розкривався новий океан - власне мезозойський Тетіс, або Нео-Тетіс.

У ранню юру (див. рис. 4, б) Іранський мікрокоітінент причленувався до Євразійської околиці. За її зіткнення виникла складчаста зона (так званої кіммерійської складчастості). У пізню юру, 155 млн. років тому, чітко позначилося протиставлення Євразіатської активної та Гондванської пасивної околиці. Тоді ширина океану Тетіс становила 2500-3000 км, тобто була такою самою, як ширина сучасного Атлантичного океану. Поширення мезозойських офіолітів дозволило намітити у центральній частині океану Тетіс вісь спредингу.

У ранньому крейді (див. рис. 4, в) Африканська плита - спадкоємиця Гондвани, що розпалася до цього часу, - рухалася до Євразії таким чином, що на заході Тетіса континенти дещо розійшлися і там виник новий океанічний басейн, тоді як у східній частині континенти зближалися і ложе океану Тетіс поглиналося під Малокавказькою вулканічною дугою.

Наприкінці ранньої крейди (див. рис. 4, г) океанічний басейн на заході Тетіса (він іноді називається Мезогея, і залишками його є сучасні глибоководні улоговини Східного Середземномор'я), перестав розкриватися, а на сході Тетіса, судячи з датування офіолітів Кіпру та Оману , завершувалася активна стадія спредінгу Загалом ширина східної частини океану Тетіс до середини крейдяного періоду скоротилася до 1500 км на траверзі Кавказу.

До пізнього крейди, 80 млн. років тому, відноситься швидке скорочення розмірів океану Тетіс: ширина смуги з океанічною корою становила тим часом трохи більше 1000 км. Подекуди, як на Малому Кавказі, почалися зіткнення мікроконтинентів з активною околицею, і породи зазнали деформації, що супроводжувалася значними переміщеннями тектонічних покривів.

На рубежі крейди та палеогену (див. рис. 4, д) відбулося щонайменше три важливі події. По-перше, пасивну околицю Африки широким фронтом були насунуті офіолітові пластини - отторженцы океанічної кори Тетіса.