Теории образования Земли, глубинное строение ее внутренних оболочек и другие вопросы мироздания > Образование Земли и глубинное строение недр
Гипотеза А.А Клокова о строении Земли
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
По договоренности с Клоковым Александр Александровичем открыта новая тема "Гипотеза А.А Клокова о строении Земли", с которой можно ознакомиться по адресу: http://jhooty.2291.ru/index.php/ko/.
Думаю, что для удобства пользователей, Александр Александрович разместит текст своей гипотезы и на нашем форуме.
Удачи в начинании и флаг Вам в руки, Александр Александрович. Было бы неплохо, если бы Вы в начале пути представились как специалист и ученый.
Симонян Геворг Саркисович:
Уважаемый Ахмет Иссакович, исходя из недавнего горького опыта, хочу через Вас передать мои поздравления Александру Александровичу с открытием новой темы "Гипотеза А.А Клокова о строении Земли".
Спасибо за адрес-http://jhooty.2291.ru/index.php/ko/. Читал...
Симонян Г.С.
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
Вы о чем, Геворг Саркисович?
Клоков Александр Александрович:
РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ПЛАНЕТА
С ЭПОХАМИ СЖАТИЯ
Клоков Александр Александрович
02.02.2007г.
http://evolyutsiya-zemli-i-zhizni-na-ne.webnode.ru/
ВВЕДЕНИЕ
По завершению до геологической стадии развития Земли (~4.5 – 4.6 млрд. лет назад) земная кора имела повсеместно континентальный тип. Океаническая кора на поверхности Земли полностью отсутствовала. С той или иной степенью вероятности можно говорить, какими породами на Земле, в раннем архее, был представлен “гранитный” слой. Формирование континентальной коры Луны и планет земной группы остановилось на анортозитах (Венера?). По аналогии с планетами земной группы, первичный “гранитный” слой континентальной коры на Земле, возможно, также был представлен анортозитами. Анортозиты зафиксированы на древних платформах и их щитах. В процессе остывания атмосферы сконденсировалась вода, что привело к усилению процессов выветривания и увеличению скорости формирования осадочных горных пород.
Ещё великие русские геологи М.А. Усов, В.А. Обручев, Н.Е. Мартьянов указывали на существование пульсаций объёма Земли. И абсолютно прав Е.Е. Милановский, утверждая, что пульсации объёма планеты, на фоне некоторого общего расширения , более полно объясняют геологические процессы на Земле и строение земной коры. Здесь следует уточнить, что “некоторое общее расширение” составляет увеличение объёма Земли в 3.5 и более раз. Рифтовые зоны Венеры, Земли и Марса подтверждают существование эпох расширения (рис.1). Кордильеры на Земле и Марсе, взбросы на Луне и планетах земной группы указывают на существование и эпох сжатия (рис.2).
Рис.1 Рифты на Венере, Марсе и Земле
Рис. 2 Кордильеры на Марсе и Земле
В основе предлагаемой читателю гипотезы лежит единственное допущение, которое предложил В.Н. Ларин. Ядро Земли состоит из гидридов Fe и других элементов. Ядра планет земной группы, Луны, а возможно и крупных спутников планет гигантов, также состоят или состояли из гидридов.
Фактов достаточно много. Кольская сверхглубокая скважина, например, вскрыла горизонты с повышенным содержанием водорода, из недр Земли к её поверхности постоянно поднимается водород, ювенильная вода и другие водород содержащие химические соединения. Гипотеза “Расширяющаяся планета с эпохами сжатия” объясняет практически все геологические процессы на Земле, Луне и планетах земной группы. Трещины в коре многих спутников планет гигантов, которые отчётливо видны на снимках их поверхности, также можно объяснить с точки зрения “Расширяющейся планеты с эпохами сжатия” (рис.3, 4). Следовательно, гидридное ядро это распространённое явление, по крайней мере, в Солнечной системе. Гидриды железа (FeHn) и многих других металлов, занимают меньший объём, чем той же массы железо без водорода (В.Н. Ларин, “Гипотеза изначально гидридной Земли”). Это значит, что если из гидрида железа удалить водород, то его (железа) объём увеличится, т.е. произойдет расширение с уменьшением плотности. Это справедливо и для многих других химических элементов. Отсюда следует, что Земля и планеты земной группы в начале своего развития были гораздо меньшего размера. В раннем архее размер Земли был примерно такой, как если бы все древние (архейские) платформы сложить так, чтобы они покрывали всю поверхность планеты. Возможно на считанные проценты больше. Объём планеты получается значительно меньше нынешнего, более чем в 3.5 раза! Отсюда, сила тяжести на поверхности планеты была больше, следовательно, процессы метаморфизма начинались на малых глубинах, а земные сутки были весьма коротки. Радиус планеты, к началу геологического развития Земли, составлял не более 4000км. И было это всего 4.5-4.6 млрд. лет назад. Вероятное строение Земли в раннем архее приведено в таблице №1.
Вероятное строение Земли к началу раннего архея
(4.5-4.6 млрд. лет назад)
Таблица №1
№
п/п Название геосфер Вероятные горные породы и химические соединения, слагающие геосферы Мощность геосфер
1. Земная кора “Гранитный слой” – анортозиты ~3 км (0 -3 км)
2. Мантия
(нижней мантии ещё не существовало) Перидотиты ~197 км (3 - 200км)
3. Внешнее ядро Перидотиты с повышенным содержанием железа и элементов группы железа и растворённым в них водородом. ~500 км (200 - 700км)
4. Внутренне ядро Гидриды Fe, Ni, Co и др., троилит (FeS), Si, O ~3300 км (700 - 4000км)
Рис 3. Структуры расширения на спутниках планет гигантов и Луне
Рис.4 Два типа коры на Дионе
(спутник Сатурна)
По сравнению с современным состоянием, мощность мантии, на начальном этапе геологического развития Земли, была много меньше. Увеличение мощности мантии произошло и ныне происходит за счёт ядра. Время от времени в ядре нарушается равновесие между давлением, температурой и содержанием водорода. Это приводит к сбрасыванию внутренним ядром части водорода на границе внутреннее ядро – внешнее ядро. Такие процессы происходили, а возможно и ныне происходят и на других планетах земной группы, Луне и многих спутниках планет гигантов.
В этом отношении не повезло лишь Фаэтону , у которого на начальной стадии геологического развития произошла катастрофически быстрая дегазация водорода в ядре, что привело к взрыву планеты. Большая часть метеоритных кратеров на планетах солнечной системы и их спутниках образовалось в результате падения на них обломков Фаэтона. Многие мелкие спутники планет гигантов являются обломками Фаэтона. На это указывают ориентация плоскостей орбит и направления вращения по ним захваченных спутников. Тяжелая метеоритная бомбардировка планет и их спутников в Солнечной системе произошла ~4млрд.лет назад, следовательно, это и есть время взрыва Фаэтона. Это подтверждается и возрастом метеоритов, который колеблется в пределах 4.0±0.8•109 лет, реже старше. К моменту взрыва Фаэтона планеты земной группы и Луна, а по аналогии с ними и Земля, ещё не пережили начальную стадию расширения, т.к. океаническая кора на них не несёт следов тяжёлой метеоритной бомбардировки. Океаническая кора на Луне и планетах земной группы из-за их малых размеров полностью не обновлялась (Венера?), как это происходило неоднократно на планете Земля . В последующее время в Солнечной системе планеты и их спутники тяжёлой бомбардировке более не подвергались. Следовательно, в Солнечной системе планеты больше не взрывались. Глобальные катастрофы с конца Архея и по ныне стало вызывать практически нечем, т.к. подавляющая часть больших осколков Фаэтона достаточно быстро (первые сотни миллионов лет) была поглощена другими планетами Солнечной системы, их лунами и самим Солнцем. Вероятность столкновения с оставшимися большими обломками Фаэтона Земли и других планет в настоящее время ничтожно мала. Подтверждением этому, служит отсутствие следов тяжёлой метеоритной бомбардировки на поверхности океанической коры Луны и планет земной группы. Это относится и к большим по массе спутникам планет-гигантов (рис.3, 4). Следовательно, обвинять астероиды, крупные метеориты в вымирании огромного количества видов растений и животных на Земле за всю её историю, совсем нет оснований. На то были другие причины.
РАННИЙ АРХЕЙ
Расширение планеты
Время начала первого акта расширения Земли и Луны составляет ~3,9млрд. лет назад.
В результате дегазации водорода из ядра, происходит увеличение объёма и уменьшение плотности металлов, потерявших водород. Плотность участков ядра, из которых улетучился водород уменьшается одновременно с увеличением объёма Земли, что привело к появлению нового слоя в разрезе Земли – нижней мантии . Наращивание мощности нижней мантии за счёт земного ядра происходит в эпохи расширения планеты.
Таким образом, происходит увеличение мощности и объёма нижней мантии за счёт уменьшения объёма ядра. Соответственно, нижняя граница мантии с каждым циклом расширения-сжатия Земли опускается всё глубже и глубже. Здесь следует отметить, что интенсивная дегазация водорода не всегда происходит одновременно по всей поверхности ядра. Временами активная дегазация водорода из ядра происходит лишь на тех его участках, на которых нарушилось равновесие между температурой, давлением и содержанием водорода. Соответственно, фазы расширения и складчатости, проявлялись на поверхности планеты не повсеместно. Это хорошо видно по распространению на планете структур киммерийской (мезозойской) эпохи сжатия. Временные промежутки, между интервалами активной дегазации водорода, на разных участках поверхности ядра могли исчисляться миллионами лет. Отсюда вытекает и ещё одно следствие: форма Земли (геоид), также является производной неравномерности распределения участков активной дегазации водорода по поверхности ядра.
С увеличением радиуса планеты уменьшалась и сила гравитации, т.е. уменьшалось горное давление. Это приводило к тому, что у многих силикатов мантии и земной коры уменьшалось координационное число кислорода, что также приводило к уменьшению плотности и увеличению объёма. В качестве примера можно сравнить плотности стишовита (4.257г/см3) и α-кварца (2.65г/см3), а так же их координационные числа кислорода (это только для примера, свободного кварца в породах земной коры раннего архея ещё не было, да и в породах нынешней мантии тоже). Диафторез также вносит свою лепту в увеличение объёма пород земной коры. Здесь нужно добавить, что увеличение объёма земной коры является весьма незначительной добавкой к общему увеличению объёма Земли.
Скачёк скорости распространения сейсмических волн, с увеличением глубины, может произойти не из-за смены кислых пород на основные, а из-за увеличения плотности тех же кислых пород. Это объясняет, почему Кольская сверхглубокая скважина не вскрыла границу Конрада, где кислые породы (SiO2 ≥ 60%) должны были смениться основными (SiO2 ≈ 45-50%). Следовательно, определять горные породы по геофизическим данным нельзя. Для этого необходимо решить прямую геофизическую задачу на исследуемом участке земной коры и лишь только после этого, можно делать выводы с той или иной степенью вероятности. Кольская сверхглубокая скважина подтвердила это, т.к. даже на глубине 12 км не вышла из “гранитного” слоя. А по данным геофизических исследований, граница Конрада должна была находиться в данном районе на глубине ~7 км.
В результате первичного расширения Земли, земная мантия растрескалась с образованием мантийных блоков, а над границами между ними сформировались рифты. Мантийные блоки в процессе развития могут спаиваться и раскалываться. На поверхности Земли это выглядит, как отмирание старых (Гренландия – С.Америка, например) и заложение новых рифтов (рифт под Красным морем).
Первое увеличение объёма Земли привело к дроблению мантии на блоки и растрескиванию коры над границами между ними с образованием литосферных плит земной коры. Именно при первых актах расширения сформировалась асимметрия Земли из-за неравномерного распределения участков активной дегазации по поверхности ядра. Луна и планеты земной группы так же имеют асимметрию по этой же причине. Асимметрия повлекла за собой появление прецессии оси вращения Земли. Открытые на всю мощность трещины в земной коре, образовавшиеся в результате расширения планеты, превращались в рифты, с последующим раскрытием океанов. Подобные трещины присутствуют на Луне, планетах земной группы (рифтовые системы Марса, например) и даже на крупных спутниках планет гигантов (это особенно хорошо видно на Ганимеде, спутнике Юпитера). При расширении планеты, наращивание земной коры в рифтах происходило и происходит за счёт заполнения раскрывающихся трещин основной по составу магмой из мантии. Так между осколками континентальной коры на Земле впервые появился океанический тип земной коры. Вся земная кора поделилась на литосферные плиты, которые в эпохи сжатия начали свой “дрейф” по земной мантии, сталкиваясь, а порой и дробясь (Китайская платформа) при этом. Следует подчеркнуть, что литосферные плиты относительно мантии двигаются только в эпоху сжатия Земли. Фотоснимки поверхностей других планет земной группы и Луны указывают, что и там происходили циклы расширение-сжатие, разве что в гораздо меньших масштабах, особенно сжатие. Но вернёмся на Землю. Вода, покрывавшая ранее тонким слоем практически всю поверхность Земли, заполнила впадины с океанической корой между образовавшимися материками, дав начало первым океанам в привычном для нас понимании. Континентальная кора полностью освободилась от воды, ведь воды в те времена на планете было в несколько раз меньше, чем ныне. Бóльшая часть воды появилась за счёт выноса водородом кислорода из мантии Земли. Выделившийся из гидридов водород, “продувая” мантию, вступает в реакцию с кислородом, серой, бором, углеродом и другими элементами. Вода и другие летучие, образуя комплексные соединения с тяжёлыми элементами, обогащают ими земную кору. Ювенильная вода, вырываясь на поверхность, пополняет гидросферу, а гидриды и оксиды углерода, азот и другие газы – атмосферу. Именно поэтому атмосферы Венеры и Марса обогащены углекислым газом. Возможно, по этой же причине в атмосферах некоторых спутников планет гигантов повышенное содержание метана (например на Титане, спутнике Сатурна).
Ювенильная вода, в виде пневматолитовых и гидротермальных растворов и по ныне привносит в земную кору огромное количество рудных элементов (чёрные курильщики в современных рифтах, отложения сольфатар и фумарол вулканов и др.). Соединения серы и хлора, на раннем этапе развития Земли, значительно понижали рН морской воды, что позволяло Fe+2 и Fe+3 образовывать истинные водные растворы. Далее кислоты довольно быстро были удалены из атмосферы и морской воды, т.к. они интенсивно выщелачивали из горных пород Na, K, Mg, Ca и др. элементы, что вело к повышению рН и солёности морской воды. С повышением рН и смене Eh с отрицательных значений на положительные (возрастающее содержание О2 в атмосфере и океанической воде) растворённое железо из морской воды выпадало в осадок в виде лимонита, обогащая железом кварцевые и другие по минеральному составу пески, которые в будущем, в результате метаморфизма, превратились в железистые кварциты (джеспилиты). В последующее время условий для формирования исходного материала на Земле, из которого образовались джеспилиты, уже не возникало.
Появление рифтовых трещин в континентальной коре привело к появлению больших перепадов относительных высот (сотни и тысячи метров), в результате активизировались процессы денудации (особенно донная эрозия). Ведь резко понизился основной базис эрозии, уровень мирового океана, (ныне похожий процесс можно наблюдать в Африке, водопад Виктория), и это при ещё большой силе тяжести на поверхности Земли. Чем больше сила тяжести и перепады относительных высот на планете, тем больше живая сила воды (F=mv2/2 , где: V - скорость текущей воды, m - масса воды), отсюда и высокая скорость разрушения горных пород. В архее и в большей части времени протерозоя, химическое выветривание на Земле протекало в условиях кислой и восстановительной среды (ведь атмосфера с гидросферой были обогащены СО2, H2S, HCl и др.), при крайне низком содержании свободного кислорода. Точка Пастера была достигнута лишь во второй половине протерозоя.
Расширение Земли, в результате распада гидридов на поверхности ядра планеты, протекает до тех пор, пока не установится в нём равновесие между температурой, давлением и содержанием водорода. При этом из недр Земли вместе с веществом, в мантию и далее в земную кору привносится огромное количество энергии.
Первоначально, центрами наращивания океанической коры могли быть не только рифты, но и “горячие точки”, типа Гавайской. Горячие точки существуют и на других планетах (щитовой вулкан Олимп на Марсе, например). На это указывают часто изометричные в плане, формы морей на Луне и планетах земной группы. Тектонические плиты с континентальной корой, как пенка на поверхности кипящей воды, сосредотачивались над нисходящими потоками в мантии, которые образовывались на участках вдавливания “излишков” литосферных плит во времена сжатия планеты, давая при этом начало первым геосинклинальным областям. Срединные массивы при этом располагались над центрами нисходящих потоков. На таких участках земной коры, по окончанию геосинклинального развития, появились на Земле платформы: Русская, Сибирская, Африканская и др., с настоящим, хорошо сформированным, большой мощности гранитным слоем. Поднимающиеся от ядра планеты водород и горячее вещество являются причиной возникновения восходящих потоков в мантии. При расширении, под рифтами и “горячими точками” – восходящие потоки, а под геосинклинальными областями, кордельерами и островными дугами – нисходящие. Нисходящие потоки формируются в результате вовлечения в нисходящее движение участков земной коры под действием вдавливания в мантию “излишков” з.к., образующихся при сжатии планеты. Район Индонезии и Филиппин, Курильская островная дуга, например.
При расширении Земли тектонические плиты земной коры относительно мантии практически не двигаются (возможны незначительные смещения за счёт действия силы Кориолиса). Расстояние между плитами изменяется за счёт расширения рифтовых трещин с наращиванием в них площади океанической земной коры, т.е. за счёт увеличения объёма планеты. Следовательно, такого процесса как спрединг в природе не существует.
Мантия и земная кора, в эпохи расширения, подвергаются действию сил растяжения. Именно при расширении планеты образуются кальдеры активно извергавшихся вулканов центрального типа в предыдущую эпоху сжатия.
По завершению активной стадии дегазации водорода из ядра планеты начинается эпоха её сжатия.
Клоков Александр Александрович:
Подолжение
Сжатие планеты
Причиной складкообразования, субдукции, взбросов, надвигов, движения тектонических плит по астеносфере и шарьяжей является сжатие планеты. Сжатие планеты происходит в результате общего остывания планеты и фазового перехода I рода. В результате сжатия планеты образуются “излишки” площади земной коры, которые ликвидируются в виде складкообразования, субдукции, надвигов, шарьяжей и др.
Континентальная кора является продуктом развития геосинклиналей, которые возникают при сжатии планеты. Геосинклиналь образуется в случае, когда литосферная плита с океанической корой вдавливается под литосферную плиту, также с океанической корой. В результате плавления и гравитационной дифференциации вдавливаемой плиты образуется земная кора континентального типа. В грубом сравнении, это лёгкая "пена" на поверхности "кипящей воды". Далее континент увеличивается по площади и мощности, а океаническая кора унаследовано продолжает вдавливаться под уже континентальную земную кору.
Складкообразование при сжатии происходит в верхних ещё пластичных слоях горных пород, что часто приводит к появлению линейной складчатости с ундуляцией шарниров складок. В средних и нижних слоях земной коры идут процессы метаморфизма и ультраметаморфизма. Стадия сжатия, в результате остывания мантии, особенно нижней, продолжается до тех пор, пока существует равновесие между давлением, температурой и содержанием водорода в ядре планеты. Свою огромную лепту в процесс сжатия планеты, вносит и фазовый переход I рода, из жидкого состояния вещества в твёрдое. Наиболее интенсивно фазовые переходы протекают на границах ядро – мантия, мантия – земная кора. Интенсивность складчатости и степень метаморфизма в земной коре зависит от количества, выделившегося из гидридного ядра водорода и скорости остывания мантии. Утилизация “излишков” площади земной коры происходит в зонах субдукции, коллизии, под кордельерами и в геосинклинальных областях. Сокращается площадь земной коры и на молодых платформах в виде развития зон тектономагматических активизаций, или в результате формирования надвигов и шарьяжей.
С началом первого акта сжатия, вместе со складкообразованием и метаморфизмом на Земле и других планетах земной группы, начался и новый тектонический процесс – движение тектонических плит относительно мантии. На лике Земли появились такие структуры как кордельеры и островные дуги, где одна плита подныривает под другую (субдукция). На поверхности планеты это выглядит как движение тектонических плит от рифтов к островным дугам, к кордельерам или к геосинклинальным областям. Когда плита с океанической корой, вдавливается, углубляется в мантию, происходит её переплавление. Над зонами субдукции образуются сейсмически активные островные дуги и кордельеры с вулканами центрального типа. Такие структуры, как кордельеры, существуют и на других планетах. Там, где сталкивались плиты с континентальной корой, появлялись горы, аналогичные нынешним Гималаям. А на молодых платформах, вдоль линии столкновения, развивались зоны тектономагматической активизации. В случае если молодая платформа успела остыть, т.е. стать достаточно жёсткой, то на ней формировались надвиги, взбросы и депрессии, аналогичные хребту Каратау и Чу-Сарысуйской депрессии в Казахстане.
Движение тектонических плит относительно мантии происходит лишь при сжатии планеты, когда начинается “утилизация” излишков площади земной коры в зонах субдукции, а также в результате “торошения” материков в случае их столкновения и развития зон тектономагматической активизации на прилегающих молодых платформах (рис.5). Геосинклинальные области так же вносят значительную лепту в сокращение земной коры при её сжатии (глыбовые движения разных знаков). При этом взбросами формируются системы горстов и грабенов. В процессе расширения–сжатия планеты происходит обновление океанической коры, вот почему на Земле нет, и не может быть архейской океанической коры. Океаническая кора повторно переплавляется в зонах субдукции и под геосинклиналями в нисходящих потоках. Следовательно, возраст самой древней океанической коры из зоны субдукции является периодом обновления земной коры океанического типа для данного рифта.
Рис.5 Столкновение тектонических плит с континентальным типом земной коры
на Евразийском континенте
У каждого рифта полный период смены океанической коры может быть разный. Древнюю океаническую кору нужно искать в районах островных дуг. Однако всегда необходимо вводить коэффициент, повышающий возраст океанической коры, на увеличение со временем радиуса планеты, но при этом не забывать, что скорость расширения рифтов у разных циклов расширение-сжатие могла быть различной.
На Земле раскрытие и закрытие океанов является обязательной составной частью развития земной коры, т.к. могут нарождаться новые рифты, а старые “отмирать”. Примером этому, может послужить судьба океана Тетис. От его океанической коры остались только останцы в Каспийском, Чёрном и Средиземном морях. Полуострова Балканский и Малая Азия каждый со своими островами – это островные дуги, где и ныне ещё не завершился процесс субдукции. Вулканическая и сейсмическая активность в этих районах тому подтверждение. Адриатическое, Эгейское и Чёрное моря аналогичны морю Беринга, Охотскому и Японскому морям. По завершению эпохи сжатия площадь континентальной коры, как правило, становится больше. Возраст базальтов океанической коры океана Тетис должен быть равен или больше, чем самая древняя океаническая кора под современными океанами. Что мы и наблюдаем под Средиземным морем.
Следовательно, наращивание континентальной коры происходит не только в геосинклинальных областях, но и в зонах субдукции. Скорость наращивания континентальной коры отстаёт от скорости наращивания океанической коры и с течением времени эта разница постоянно увеличивается.
Следует отметить, что в результате прохождения нескольких циклов расширение - сжатие, начиная с мезозойской эры, произошло почти полное обновление океанической коры на планете. Океаны, существовавшие до мезозойской эры, либо закрылись (океан Тетис, например), либо у них произошла полная замена палеозойской и более древней (если таковая существовала) океанической коры на мезозойскую и кайнозойскую (Тихий океан).
В течение мезозойской (киммерийская) и кайнозойской (альпиская) эпох сжатия, и за счёт активности Северо-Атлантического рифта, Северо-Американская платформа быстро наползала на восточное крыло Тихоокеанского субмеридионального рифта. В результате своего продвижения на запад, платформа с континентальной корой Северной Америки накрыла собой северную оконечность тихоокеанского рифта (рис.1), и теперь её уже ничто не спасёт. Раскол Североамериканского континента неизбежен. Начало уже положено, появился Калифорнийский залив. Плато Колорадо воздымается, об этом свидетельствует процветающая донная эрозия реки Колорадо (и других тоже), что привело к образованию Большого каньона. Но ничего страшного, северо-восток Африки тоже переживает стадию раскола тектонической плиты с континентальной корой. Это естественный процесс геологического развития Земли.
ЦИКЛИЧНОСТЬ
В ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ
С начала геологического развития Земли циклы расширение–сжатие повторялись многократно. Это подтверждают эпохи складчатостей, которые разбросаны во времени начиная с раннего архея и поныне. Необходимо сразу отметить, что всегда увеличение объёма планеты преобладало над его сокращением. Именно поэтому, после каждого цикла расширение–сжатие, объём Земли становился всё больше и больше, со всеми вытекающими из этого последствиями (уменьшение силы тяжести на поверхности планеты, увеличение продолжительности суток и т.п.).
Признаки расширения планеты
В результате дегазации гидридов ядра, происходит увеличение объёма планеты. При этом за счёт участков внешнего ядра, лишившихся водорода, происходит увеличение мощности нижней мантии. Этот процесс ведёт к структурной перестройке мантии и земной коры. В мантии структурная перестройка проявляется в виде глубокофокусных землетрясений, конвективных движений (восходящие потоки вещества под горячими точками), а так же в гравитационной дифференциации вещества. Сделать вывод о том, что планета расширяется можно по следующим признакам:
1. Основным и самым надёжным признаком расширения планеты является активность вулканов трещинного типа в одном или в нескольких рифтах одновременно.
2. Полное прекращение извержений вулканов центрального типа, повсеместно на всей планете, за исключением щитовых гавайского вида.
3. Отсутствие сейсмической активности в зонах субдукции. Практически полное отсутствие землетрясений на планете, за исключением глубокофокусных землетрясений и землетрясений в рифтовых зонах.
4. Активизация магматических и вулканических процессов в геосинклинальных зонах с излиянием лавы основного состава.
Теперь рассмотрим приведённые признаки подробней.
1. С началом расширения планеты активизируются старые или появляются новые трансмантийные линейные швы, над которыми располагаются рифты, а точнее порождением которых, являются рифты (срединно-океанические хребты). Расширение планеты вызывает растягивающие усилия в земной коре, что ведёт к появлению магматических очагов, которые располагаются под рифтами.
У центрального угла Ф длина дуги больше у той, которая имеет больший радиус, т.е. L1>L2 (Рис.6). Отсюда следует, что даже небольшое увеличение объёма вещества на границе ядро-мантия, а следовательно, и увеличение радиуса Земли, приводит к значительному наращиванию площади земной коры. Таким образом, в результате раздвижения краёв рифта, образовавшаяся трещина заполняется поднимающейся из мантии магмой, которая при затвердевании наращивает земную кору океанического типа. При этом может резко увеличиться расстояние между континентами через активный рифт. Максимальное наращивание коры происходит в том рифте, под которым или вблизи которого из ядра планеты выделилось больше водорода. В разные циклы расширения величина наращивания коры в рифтах может быть различной, так начиная с мезозойской эры,
Рис.6 Большая дуга соответствует большему радиусу окружности
наиболее активно расширялись рифты в Тихом и Атлантическом океанах, но сейчас пальма первенства переходит к рифтам Индийского океана.
Существует закономерность, чем больше становится объём планеты, тем больше скорость наращивания площади океанической коры. Отсюда, скорость наращивания площади океанической коры на Земле постоянно возрастает.
Таким образом, в период расширения планеты активизируются вулканы трещинного типа в рифтовых зонах. Интенсивней извергаются вулканы в тех рифтах, под которыми интенсивней идёт процесс распада гидридов в ядре планеты, т.е. на участках с большей скоростью расширения.
Увеличение площади земной коры происходит и в геосинклинальных областях, при разнонаправленных горизонтальных и вертикальных движениях блоков, так как земная кора испытывает растягивающие усилия. Сбросами формируются серии грабенов. Земная кора утоняется с образованием ослабленных зон. На границе Мохоровичича, где появлялись участки с пониженным горным давлением, возникали магматические очаги основного и ультраосновного состава, которые далее по ослабленным зонам внедряются в земную кору. Остывая при относительно спокойном тектоническом режиме расширяющейся планеты, такие магматические очаги порождали стратиформные интрузии. Аналогичные процессы протекали на Луне и планетах земной группы. На Венере они, возможно, протекают и ныне.
В случае, если площадь активной дегазации на поверхности ядра имела вытянутую форму, то и рифт приобретал форму линии. При изометричной форме участка активной дегазации на поверхности ядра, площадь новой океанической коры также приобретает изометричную форму. Ныне на Земле рифты имеют, как правило, форму линий, а на Луне, Марсе и др. океаническая кора чаще имеет изометричную форму.
В настоящее время (2007 год) на Земле вулканы трещинного типа не извергаются.
2. При расширении планеты в мантии и в земной коре господствуют силы растяжения. Давление в магматических очагах вулканов центрального типа уменьшается, и его уже становится не достаточно для процесса извержения. Мало того, растягивающие усилия в земной коре приводят к значительному снижению давления в магматических очагах вулканов центрального типа, что приводит к проседанию земли над магматическими очагами с образованием кальдер. Для извержения вулканов центрального типа необходимо высокое давление в магматическом очаге, а в эпохи расширения в земной коре господствуют силы растяжения. Отсюда, вулканы центрального типа, расположенные в геосинклинальных областях, в кордельерах, на островных дугах в эпохи расширения “засыпают”. Щитовые вулканы, извергающие основную лаву, расположенные над участками подъёма из ядра вещества и тепловой энергии, могут проявлять активность.
3. В зонах субдукции, где одна тектоническая плита подныривает под другую, в период расширения планеты наступает полная тишина. В эпохи расширения Земли люди, живущие у подножья Везувия и Этны, жители Сахалина, Камчатки, островных дуг, Анд и др., могут жить спокойно. Вулканы центрального типа на таких участках земной коры засыпают на весь период расширения планеты. При расширении планеты, напряжения в земной коре минимальные. Следовательно, увеличение расстояния между континентами, происходят только через рифты. Катаклизмы, связанные с внутренней энергией Земли, в эпоху расширения маловероятны.
- Трещины в земной коре.
- Плюмы.
Рис.7 Зарождающиеся рифты в Африке и проявившие себя плюмы в сопредельных океанах
4. В геосинклинальных областях, на границе Мохоровичича, формируются и далее, по ослабленным зонам, внедряются в земную кору магмы основного и ультраосновного состава. По разломам магмы основного, изредка ультраосновного состава могут прорываться на поверхность планеты с образованием базальтов и пикритов.
Если активная дегазация ядра началась под континентом, то дробление континента на более или менее мелкие осколки неизбежно. Ныне (2007г.) это происходит под восточной Африкой, где уже появились рифтовые трещины (рис.7). Если новые рифты будут активны, то через десяток другой миллионов лет, на западе западного осколка Африки появятся кордельеры, аналогичные Андам в Южной Америке. Первые признаки уже появились, это вулкан Камерун на западном берегу центральной Африки (рис.7). В земной коре, под которой происходит дегазация водорода, при благоприятных условиях, начиная с каменноугольного периода, формируются эндогенные месторождения нефти и газа. Это связано с тем, что к середине палеозойской эры основная масса легко отщепляемого от мантийных силикатов кислорода водород уже вынес на поверхность планеты. Теперь водородом в большей степени стали выноситься к поверхности другие химические элементы и углерод в том числе. Гидриды углерода стали проникать в земную кору и в благоприятных условиях накапливаться, формируя при этом неорганические месторождения нефти и газа. В зонах субдукции и в геосинклинальных областях нефть генерируется за счёт переработки органического вещества, входящего в состав метаморфизируемых и переплавляемых осадочных горных пород (о. Сахалин со своей акваторией и др.). Месторождения нефти (любого генезиса), подвергшиеся метаморфизму, могут превращаться в месторождения каменного угля и других твёрдых каустобиолитов. Следовательно, на планете Земля ещё есть белые пятна, где следует поискать месторождения углеводородов и угля. Это относится и к территории России.
Навигация
Перейти к полной версии