Академик Добрецов: на гребне плюма
15 января – день рождения академика Николая Леонтьевича Добрецова, выдающегося российского ученого и крупного организатора отечественной науки. Основатель и идейный вдохновитель нашего журнала, он в течение 17 лет был его главным редактором и постоянным автором. Академик Добрецов ушел из жизни в декабре 2020 г., меньше чем за месяц до своего 85-летнего юбилея, но оставил после себя сотни научных трудов и множество учеников. Результаты его научных исследований в теории тектоники плит и глубинной геодинамики – основы познания строения и эволюции Земли – дали мощный толчок развитию российской и мировой геологии
Потомственный геолог, академик Добрецов не был «кабинетным ученым»: за свою жизнь он отработал 67 полевых сезонов в более чем 30 странах мира: поднимался на горы Памира, опускался на в атлантические глубины и на байкальское дно. И он не просто смотрел, но видел, и мог объяснить и научно обосновать практически любые процессы, происходящие в недрах Земли и на ее поверхности.
Н. Л. ДОБРЕЦОВ: Геолог вообще по своей натуре криминалист. Он должен в прямом смысле видеть «сквозь землю», то есть по отдельным следам и проявлениям, нередко ничтожным, уметь увидеть глубинную структуру и реконструировать все процессы, там протекающие. Конкретнее – надо уметь ответить на очень простой вопрос: если здесь пробурить скважину, что встретится на глубине?Как известно, еще до середины XX в. ученые были уверены, что земная кора неподвижна – допускались лишь ее циклические, «вверх-вниз», колебания. Отсюда закономерно делался вывод, что чем ниже лежат горные породы, тем они сильнее метаморфизированы (видоизменены) и, соответственно, старше. Однако со временем стало появляться все больше фактов в пользу того, что степень метаморфизма не является показателем возраста пород. Как выяснилось, в земной коре часто образуются разломы, в результате чего одни геологические структуры надвигаются на другие (процесс субдукции), в том числе более древние – на более молодые.
Н. Л. ДОБРЕЦОВ: … Как вообще возникают в земной коре породы высокого давления? По этому поводу всегда существовало много самых фантастических гипотез. Сейчас стало ясно, что эти высокие давления создаются в так называемых зонах глубокого погружения (субдукции), и основная проблема заключается не в том, как туда какие-то породы погрузились, а как они снова оказались на поверхности. Проблема перевернулась вверх ногами!В основу новой теория тектоники, которая смогла объяснить многочисленные геологические процессы на поверхности и в литосфере, легла революционная идея о горизонтальных смещениях крупных литосферных блоков (тектонических плит), находящихся в постоянном движении относительно друг друга. Но каковы глубинные механизмы этого глобального процесса, где тот источник энергии, который приводит в движение земную кору?
Ответить на этот вопрос смогли Добрецов и его коллеги, которые доказали, что литосферные плиты двигаются благодаря мантийной конвекции – медленной циркуляции твердых масс, расположенных между корой и ядром планеты, вызванной тепловыми конвекционными потоками из недр к поверхности. А непосредственной причина этого движения – так называемые мантийные плюмы, горячие магматические базальтовые «струи», всплывающие из глубин Земли на границе с ядром или нижней и верхней мантией.
Н. Л. ДОБРЕЦОВ: Движение плит влияет на ход геологических процессов: одни плиты погружаются, другие сталкиваются и вздымаются, как Гималаи, что, соответственно, вызывает метаморфизм, плавление и перемещение расплавов пород. А это в свою очередь влияет на движение плит, меняя их направление, скорость и т. п. Сегодня существует довольно полная, понятная и непротиворечивая теория, увязывающая эти процессы. В том числе нам с коллегами удалось построить систему моделей, в которой «состыкованы» все процессы – от верхних до самых глубинных, происходящих в ядре Земли …Результаты исследований, опубликованные в цикле трудов «Глубинная геодинамика» (1994), были в 1997 г. отмечены Государственной премией РФ в области науки и техники. Позже на этой основе выросла новая теория плюм-тектоники, согласно которой эволюция литосферы тесно связана с развитием океанов, последующими процессами в зонах субдукции на окраинах континентов и влиянием мантийных плюмов на всех этапах формирования планетарных геологических структур. Благодаря активной деятельности Николая Леонтьевича и его коллег всего за десятилетие плюм-тектоника из гипотезы перешла в разряд самостоятельной науки.
Н. Л. ДОБРЕЦОВ: Конечно, работа геолога – не сплошные приключения, но без них, как правило, не обходится. Вот на телевидении показывают альпинистов, туристов, экстрим всякий… У геолога этот экстрим хоть и не каждый день случается, но все же – достаточно рядовое событие. Помню, работали мы на Зеравшанском хребте, недалеко от Памира. Забрались на высоту 5,5 тыс. – обычный в тех краях рабочий маршрут. А там флаг стоит и рядом баночка укупоренная. В ней записка: «Наконец-то мы забрались на хребет, на который еще не ступала нога человека!»Теперь является общепризнанным, что взаимодействие тектонических плит и плюмовый магматизм оказали решающее влияние как на формирование континентальной коры Земли, так и на ее климат, экологию и даже само появление жизни. По расчетам академика Добрецова, в истории Земли за последние 300 млн лет было 16 суперплюмов и плюмов, при этом периодичность крупных излияний составляла около 30 млн лет. Их изучение представляет не только фундаментальный интерес: именно с плюмами прямо или косвенно связаны все крупные рудные месторождения, ведь с огромной массой разогретого магматического вещества к поверхности за относительно короткое (около 10 млн лет) время различные слагаемые будущих полезных ископаемых.
Публикации по теме:
Академик Добрецов: происхождение и эволюция жизни // НАУКА из первых рук, 2006, №1(7).
Буслов М. М. «Плыву вперед по абрису…» // НАУКА из первых рук, 2021, №5-6(90).
Добрецов Н. Л., Борисенко А. С., Изох А. Э. Термохимические глубинные мантийные плюмы – источник рудного богатства планеты // НАУКА из первых рук, 2011, №6(42).
Добрецов Н. Л. Академик Добрецов: Идеи и Люди // НАУКА из первых рук, 2016, №1(67).
Добрецов Н. Л. Толбачик – геофизический феномен // НАУКА из первых рук, 2018, №2/3(78)
Добрецов Н. Л. Катастрофические извержения вулкана – готово ли к ним человечество? // НАУКА из первых рук, 2018, №5/6(80)