Природа тектонической активности земли возможные причины тектонической активности Земли



Pdf просмотр
страница1/23
Дата28.01.2019
Размер0.78 Mb.
ТипГлава
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23


144
Глава 6. ПРИРОДА ТЕКТОНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЗЕМЛИ
6.1. Возможные причины тектонической активности Земли
Общие тектонические гипотезы развития Земли всегда играли важную роль в формировании естественнонаучного мировоззрения геологов. Это и понятно, поскольку роль теории как системы руководящих идей и принципов в геологии, как и в любой другой науке естествознания, прежде всего, состоит в том, что она позволяет правильно понимать сущность наблюдаемых природных явлений. Кроме того, отвечает на вопросы
“почему” и “как” и, следовательно, позволяет нам выявлять причинно-следственные связи, управляющие ходом развития геологических явлений и скрытых за ними процессов.
По-видимому, первой и для своего времени научно обоснованной тектонической гипотезой, носившей явно концептуальный характер и позволявшей искать причинно- следственные связи в геологических явлениях, была знаменитая контракционная гипотеза
Эли де Бомона, предложенная еще в 30-х годах XIX в. К сожалению, эта стройная гипотеза не удовлетворила требованиям современной физики и не смогла объяснить многие закономерности геологического развития Земли, обнаруженные уже в XX в. Тем не менее кажущаяся “очевидность” и внутренняя красота контракционной гипотезы буквально заворожили геологов, и благодаря этому она господствовала в науках о Земле около 100 лет, дожив до 30-х годов ХХ в.
Современная тектоническая теория, на этот раз строго научно обоснованная и увязанная практически со всеми геологическими данными,
− тектоника литосферных плит, как уже отмечалось в гл. 1, была сформулирована только в 60-х годах ХХ в.
Природа же глобальных процессов, управляющих тектонической активностью Земли, стала проясняться еще позже
− лишь в середине 70-х годов (Геодинамика, 1979). К настоящему времени эти процессы во многом уже рассмотрены теоретически, хотя и не всегда столь глубоко изучены, как этого бы хотелось. Полученное при этом неплохое соответствие теоретических выводов геологическим данным, а также отсутствие явных противоречий и широкая проверка теории на ее соответствие современной физике позволяют нам надеяться, что уже настало время, когда можно говорить о появлении в геологии современной и строго научной теории развития Земли.
Тем не менее не следует забывать, что после краха контракционной концепции ей на смену появилась масса других чисто описательных тектонических гипотез, имеющих лишь историческую ценность. Однако некоторые из них, несмотря на явные противоречия геологическим данным и законам физики, оказались на редкость живучими у части геологов и даже стали противопоставляться теории тектоники литосферных плит.
Особенно это касается гипотез расширяющейся, пульсирующей и гидридной Земли.
Критике этих гипотез посвящено много работ (Сорохтин, 1985; Сорохтин, Ушаков,
1991), поэтому, не останавливаясь подробно на их разборе, отметим лишь основные недостатки, а часто и просто несуразности таких гипотез. Так, в любых вариантах гипотез такого рода обычно не описываются и тем более количественно не рассчитываются физически приемлемые механизмы, способные обеспечить изменения объема Земли в предполагаемых масштабах. Большинство же из предлагавшихся механизмов явно противоречат законам современной физики или экспериментальным данным о поведении вещества в условиях высоких давлений и температур (например, гипотеза гидридной
Земли) и поэтому сегодня не могут восприниматься как серьезные гипотезы. В частности, во многих вариантах гипотезы расширяющейся Земли, использующих предположение об изменениях значения гравитационной постоянной или самовозрастания массы небесных тел (за счет якобы “рождения массы из вакуума”), не учитывается, что эти же факторы должны были бы действовать не только на Землю, но и на Солнце. Однако любые заметные изменения определяющих параметров Солнца неизбежно приводили бы к


145
катастрофическим для него и Земли последствиям вплоть до взрыва Солнца и возникновения на его месте черной дыры.
Иногда для объяснения тектонической активности Земли привлекают чисто экзогенные воздействия, например вращение Солнечной системы вокруг центра тяжести
Галактики или неравномерность собственного вращения Земли. Если говорить о первом из этих механизмов, то необходимо учитывать, что Земля, как и другие космические тела, движутся в пространстве только по эквипотенциальной поверхности гравитационного поля. При этом деформационные воздействия такого поля на Землю могут возникать только в случае существования заметных градиентов силы тяжести возмущающего поля, вызывающего приливные силы.
Воздействие приливных сил на Землю рассматривалось в гл. 3 и 4, где было показано, что в современную эпоху их влияние со стороны Луны (наибольшего
“возмутителя спокойствия”) ничтожно мало
− не превышает 1%. Тем не менее градиент ускорения силы тяжести лунных приливов 1,7·10
−13
с
−2
существенно выше солнечного градиента 7,87·10
−14
и на много порядков превышает градиенты, создаваемые галактическим полем тяготения 1,5·10
−30
с
−2
. Следовательно, градиент силы тяжести лунных приливов приблизительно в 10 17
раз больше градиента, создаваемого галактическим гравитационным полем, поэтому ни о каких влияниях “галактического года” на тектонику Земли и говорить не приходится.
То же самое можно сказать и о влиянии неравномерности собственного вращения
Земли на ее тектоническую активность. Общая энергия вращения современной Земли, как известно, приблизительно равна 2,1
⋅10 36
эрг. Как было показано в разделе 5.3, начиная с позднего архея плавное замедление вращения Земли практически не влияло на тектоническую активность нашей планеты. Что же касается неравномерностей ее вращения, вызываемые как самими тектоническими движениями, так и колебаниями солнечно-земных связей, то мощность таких энергетических воздействий не превышает
1,6
⋅10 17
эрг/с. Это почти на 3,5 порядка меньше суммарной мощности эндогенных источников энергии, питающих собой тектоническую активность Земли.
Аналогичному критическому разбору можно было бы подвергнуть и некоторые другие умозрительные гипотезы, например гипотезу океанизации (базификации) континентальной коры, явно нарушающую закон Архимеда, но, по-видимому, это уже можно и не делать, поскольку за последние годы такие гипотезы и сами успели переместиться из сферы науки на полку истории.
Таким образом, кроме лунных приливов, всеми остальными факторами экзогенного воздействия на тектоническую активность Земли можно пренебрегать.
Лунные же приливы, как показано в гл. 3 и разделах 5.3 и 5.5, вносили заметный вклад в общий разогрев Земли только в катархее (т.е. еще на догеологическом этапе ее истории) и в раннем архее, послужив тем самым как бы спусковым механизмом, запустившим тектоническое развитие Земли. В остальное же время вклад лунных приливов в тектонику нашей планеты оставался достаточно скромным. Следовательно, тектоническая активность Земли начиная со времени 3,8 млрд лет назад, практически всегда питалась только эндогенной энергией.
Отмечая малое влияние внешних факторов на тектоническую активность нашей планеты, одновременно нельзя забывать о большом, а часто и определяющем воздействии на общегеологическое развитие Земли солнечного излучения, т.е. чисто экзогенного фактора. Это и понятно, поскольку суммарный поток солнечной энергии на земную поверхность (около 1,75·10 24
эрг/с) приблизительно в 4000 раз превосходит величину глубинного теплового потока самой Земли (4,3·10 20
эрг/с). Верхние же геосферы Земли – ее атмосфера, гидросфера, земная кора и даже литосфера находятся в постоянном массообмене друг с другом. При этом не следует забывать, что эти внешние геосферы сформировались на Земле только благодаря действию эндогенных процессов дегазации и



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23


База данных защищена авторским правом ©genderis.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница