• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
879
Академик Добрецов: на гребне плюма
Геология
Команда журнала «НАУКА из первых рук» со своим бессменным главным редактором академиком Н. Л. Добрецовым на Международном рабочем совещании по программе РАН «Происхождение и эволюция биосферы». Новосибирск, 2005 г.

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 16 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.

В 1976 г. академик В. С. Соболев и его «соболята», включая Николая Добрецова, получили Ленинскую премию за исследования в области теории метаморфизма, перекристаллизации пород под воздействием все более высоких температур и давлений по мере движения к центру планеты. Другой важный тектонический процесс – магматизм, плавление этих пород и перемещение расплава. И руды, и нефть, и алмазы – вещественные следствия этих процессов.Вверху – рис. из неопубликованной статьи Е. В. Склярова «Н. Л. Добрецов и тектонические аспекты метаморфизма», где показаны стилизованные модели и теоретические положения, которые были выдвинуты и разрабатывались ученым

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.

Рождение и развитие мантийного плюма в направлении поверхности планеты обусловлено не столько тепловой конвекцией, сколько термохимическими реакциями во флюидной смеси, продукты которых являются более легкоплавкими, чем породы мантии. Когда голова плюма достигает тугоплавкого слоя литосферы, плюм растекается по его подошве. Над плюмовым каналом при этом начинает формироваться вторичный плюм. Растущие термические напряжения приводят к образованию трещин в коре, через которые спустя 7–12 млн лет происходит массовое извержение магмы на поверхность. Рассчитанные профили температуры демонстрируют динамику прогрева коры во времени. По: (Добрецов и др., 2008)

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 в краевой части кальдеры вулкана Уксичан Срединного хребта в северной части полуострова Камчатка. Август 2015 г.

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)

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!