авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

«Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Белгородский государственный университет» Филиал Российского государственного гидрометеорологического университета в г. Туапсе ...»

-- [ Страница 6 ] --

На каждом участке рассматриваемых областей должно на блюдаться полосовое расположение разломов и вулканитовых образований, прерываемое разломами и РМС поперечного про стирания. Данные морской геологии, если их рассматривать без привязи к идеям плейт-тектоники, свидетельствуют именно о та кой структурированности так называемого второго слоя океани ческой коры.

Большой интерес в этом плане представляют результаты ис следования мезомасштабной расчлененности океанического фун дамента, полученные В.М. Литвиным и М.В. Руденко [82] на мас совых материалах эхолотного и сейсмического профилирования.

По их данным, в мезорельефе кристаллического основания, под стилающего осадки в пределах срединно-океанических хребтов, океанических котловин и океанических поднятий, главенствую щую роль играет блоково-грядовая расчлененность с поперечным и горизонтальным размерами 1 – 2 мили. Более широкие блоково грядовые образования встречаются намного реже (табл. 5.3).

Таблица 5. Распределение величин горизонтального расчленения рельефа океанического фундамента, % Горизонтальное расчленение, мили Морфоструктуры 1 2 3 4 – 5 6 – 7 8 – 10 Атлантический океан Срединно-океанический хребет 49,7 26,5 12,0 8,5 1,8 0,8 0, Дно котловин 55,0 25,4 9,5 6,5 2,3 0,7 0, Океанические поднятия 58,3 22,7 8,3 5,3 3,1 0,8 1, Индийский океан Срединно-океанический хребет 50,2 26,7 11,3 9,9 1,1 0,5 0, Дно котловин 53,2 25,2 10,3 7,7 2,3 0,9 0, Океанические поднятия 49,7 24,6 9,5 8,2 3,5 2,9 1, Тихий океан Срединно-океанический хребет 52,1 22,8 12,4 8,4 2,3 1,6 0, Дно котловин 56,5 21,7 9,4 8,1 2,8 0,9 0, Океанические поднятия 52,7 22,4 10,7 8,3 3,6 1,1 1, В дополнение к известным сведениям о крупных попереч ных разломах, рассекающих срединно-океанические хребты и прилегающие участки океанических котловин, авторы обращают внимание также на мезомасштабные поперечные разломы: «На личие мелких разломов значительно осложняет рельеф срединно океанических хребтов, создавая довольно четко выраженную ор тогональную систему расчлененности, представляющую собой сочетание продольных структур блоков и гряд и поперечных же лобов, уступов и сопряженных с ними гребней» ([82], с. 38).

Блоково-грядовые образования, свойственные всей иссле дованной поверхности океанического фундамента, логично считать следствием переработки океанической литосферы ан самблем РМС. При таком объяснении их генезиса становится понятной причина унифицированности распределений их ши рины по океанам, отчетливо прослеживающаяся в табл. 5.3.

Она состоит в том, что:

– во всех РМС работает один и тот же механизм образова ния продольных полос разломов и вулканитовых гряд (блоково грядовых структур);

– литосфера океанов однотипна по значениям толщины, а значит и по сопротивлению вертикальному сдвигу, которое пре одолевается в процессе развития каждой РМС.

Типичную ширину блоково-грядовых структур, равную 1 – милям (2 – 3 км), можно рассматривать в качестве характерной ши рины «повисающего» участка литосферы, при которой он теряет устойчивость и оседает с образованием нового разлома и новой вулканитовой гряды. Более широкие блоково-грядовые структуры должны быть приурочены к областям океанической литосферы, от личающимся повышенной мощностью и прочностью.

Согласно представлению о воздействии климата на лито сферу, срединно-океанические поднятия – это зоны наиболее продолжительного и активного функционирования ансамбля РМС [133, 134]. Они закономерно располагаются главным обра зом в южном полушарии, где кайнозойское похолодание климата проявилось раньше и сильнее, чем в северном полушарии. Ос новной областью формирования холодных глубинных вод Миро вого океан является, как известно, субантарктическая зона.

Наихудшие условия для зарождения и функционирования РМС, по-видимому, имели место на окраинах океанов, в областях интенсивного мезокайнозойского осадконакопления. Дело в том, что осадочная толща уменьшает амплитуду изменений темпера туры и, тем самым, затрудняет возникновение трещин в упругом слое литосферы. Кроме того, осадочный материал кольматирует образующиеся трещины и ослабляет «водобойный» механизм их углубления.

Иная ситуация складывается на окраинах мощных осадоч ных линз. Возникающие там продольные трещины, в условиях оседания нагруженных участков литосферы, превращаются в крупные сбросы. По их полостям поднимаются астеносферные выплавки и образуются РМС с высокими вулканическими гряда ми. Эродируемые гряды становятся источниками терригенного материала для прилегающих участков осадконакопления. Фор мируются изостатически неравновесные системы массообмена, объединяющие осадконакопление и магматизм: океанические геосинклинально-орогенные системы (п. 3.3). Они занимают не большую часть периферических областей океанов.

В пределах континентов, по отмеченным выше причинам, вероятность возникновения климатически обусловленных сквоз ных литосферных трещин и связанных с ними РМС невелика.

Однако там имеется другой фактор разломообразования и воз никновения РМС – долговременное охлаждение литосферы по сле реализации энергии геосинклинально-орогенных циклов (п.п. 3.3 и 3.4). Более всего он затрагивает орогены, развиваю щиеся в геосинклинально-орогенных системах. В некоторой мере он затрагивает и молодые платформенные области, которые еще не пришли в состояние термического равновесия с внешней сре дой. В холодные эпохи и периоды в этих областях возрастают возможности образования сквозных литосферных трещин и РМС, поскольку суммируется воздействие обоих факторов. Кайнозой ский рифтогенез в Восточно-Африканском, Красноморском, Бай кальском и ряде других континентальных регионах логично рас сматривать с таких позиций.

Возвратимся к вопросу о природе сильных землетрясений, который мы затронули в п. 3.3. Основной причиной их возникно вения можно считать образование в литосфере термически (в том числе климатически) обусловленных разрывов. При этом зона разрывов может располагаться как в верхней, так и в нижней час ти континентальной и океанической литосферы (что следует из п. 5.2). Данный вывод, в принципе, поддается проверке путем моделирования термического механизма появления конкретных разломов и сопоставления полученных результатов с фактиче скими данными по соответствующим сейсмическим событиям.

В большинстве случаев поверхностные проявления сильных землетрясений свидетельствуют о том, что деформации земной коры возникли под влиянием сил растяжения. Следы Ашхабад ского землетрясения 1948 года, по нашему осмотру местности в 1962 г. к югу от города, на склонах Копетдага, представляли со бой рытвины, борта которых практически не претерпели относи тельных вертикальных или горизонтальных сдвигов. Разновозра стные сейсмические трещины, выявленные автором в восточной части Туркмении в пределах поднятия Пулизиндан, относящегося к отрогам Гиссарского хребта, также испытали простое раскры тие, без сдвиговых смещений [135]. Имеющиеся в литературных источниках данные о разрушительных Гоби-Алтайском земле трясении 1957 года (в западной части Монголии) и Бхуджском землетрясении 2001 года (в западной части Индии) однозначно трактуются как следствие разрядки растягивающих напряжений.

Описываемая ситуация, надо полагать, доминирует и соот ветствует нашему выводу о термически обусловленной разрыв ной природе сильных землетрясений. Если он получит подтвер ждение, то в прогнозировании землетрясений необходимо будет опираться на термический фактор.

На рис. 1.2 в качестве функционального блока глобальной геологической системы представлен ансамбль климатически обу словленных РМС – как структур самостоятельного развития и глобального распространения. По пространственному охвату ан самбль РМС превосходит ансамбль ГОС. Однако в структурно функциональном отношении каждая ГОС намного сложнее РМС – хотя бы потому, что на стадии орогенеза в составе ГОС имеются РМС термотектонического происхождения.

5.4. Формирование океанической литосферы В геотектонике не существует концепции формирования океанической литосферы, доказательной в своей физической ос нове и не вызывающей принципиальных разногласий среди спе циалистов. С этой задачей не справились ни плейт-тектоника, ни другие геотектонические гипотезы. То же самое касается учения о геосинклиналях и платформах – с тем отличием, что в его рам ках имеются исходные положения для решения обсуждаемой за дачи, соответствующие эмпирическим фактам.

Одно из них – это представление о древности океана и пер вичности океанических впадин. В [112] оно выражается следую щими словами: «… ложе океана является исходной планетарной морфоструктурой, за счет преобразования той или другой части которой формируются переходные области и срединно океанические хребты» (с.107). Это представление подтверждает ся выводами многих специалистов о том, что абиссальные холмы, срединно-океанические хребты и крупнейшие разломы на дне океана возникли в условиях уже существовавшего океанического ложа. Косвенно оно подтверждается данными сейсмической то мографии, согласно которым различие свойств мантийного веще ства под океанами и материками прослеживается до глубин в сотни километров.

Другое исходное положение – это представление о том, что геосинклинально-орогенный процесс преобразования океаниче ской коры в континентальную приводит к парагенетическому со существованию материковых глыб и океанических впадин. Воз никает и усиливается геохимическая специфика двух типов лито сферы и, вместе с тем, структурированность перисферы Земли (пп. 2.1, 3.4). Важной ее частью можно считать бассейновую ор ганизованность Мирового океана. Последняя акцентируется и усложняется по мере появления островных дуг, экспансии ороге нов и разрастания материков.

С учетом этих положений, обобщенных в описании событий зарождения и развития праконтинентов на полностью океаниче ской Земле (п. 3.4), задача заключается в объяснении не возник новения, а эволюции океанической литосферы. Ее можно решить, если известны реально действующие факторы формирования океанической литосферы на протяжении большей части геологи ческой истории.

К таким факторам относится осадконакопление с его зако номерностями в виде циркумконтинентальной зональности и геохимической специфики океанических осадков (п. 2.1). Другим важным фактором является дислоцирование океанической литосферы системой разломов и рифтов, а третьим – базитовый магматизм, связанный с этой системой. Трудности с объяснением причин дислоцирования литосферы и сопутствую щего магматизма снимаются изложенным представлением о сети разломно-магматических систем, возникающих в холодные гео логические эпохи и периоды. Временной интервал периодическо го появления ансамбля РМС охватывает протерозой и фанерозой – преобладающую часть геологической истории.

Согласно широко распространенному мнению о горячем предгеологическом состоянии Земли, в архее происходило пони жение температуры литосферы. По-видимому, оно сопровожда лось термическим разломообразованием и формированием пла нетарной сети РМС. При раннегеологическом существовании полномасштабной гидросферы (п. 3.4) эта сеть была приурочена главным образом ко дну океана. Стало быть, дислоцированное состояние океанической литосферы и базитовый магматизм име ли место на протяжении всей геологической истории, хотя на пе реходе от архея к протерозою исходная причина разломообразо вания претерпела изменения.

Попытаемся теперь, опираясь на роль осадконакопления и РМС, объяснить наблюдающееся строение океанической лито сферы. Если это окажется возможным, то отпадает необходи мость в привлечении иных факторов, реальность которых вызы вает сомнения.

В соответствии с принятой нами постановкой задачи, фоно вый процесс формирования океанической литосферы представля ется следующим:

– выплавление базитовой магмы из астеносферы и ее вынос на поверхность по разломам ансамблей РМС;

– наращивание литосферы вулканитами и морскими осадка ми, а также возникновение базитовых даек в разломах;

– оседание литосферы, компенсирующее вынос по разломам вещества из астеносферы.

Схема этого процесса, а также соответствующее ему строе ние океанической литосферы, показаны на рис. 5.3.

В вертикальном разрезе собственно океанической литосфе ры должны преобладать магматические породы, причем их доля в нижней части разреза должна быть близка к 100%. Дело в том, что интенсивность терригенного и органогенного осадконакоп ления на дне океана зависит от поступления обломочного и рас творенного вещества с суши в море. На начальном этапе геологи ческой истории, при небольших размерах суши, осадконакопле ние в пределах океанического ложа вряд ли играло заметную роль по сравнению с эффузивной деятельностью в ансамбле РМС. Позднее роль осадконакопления увеличивалась, но она не стала значительной даже в верхнемезозойско-кайнозойской части разреза, изученного геологами с помощью глубоководного буре ния и другими методами.

Рис. 5.3. Схема формирования океанической литосферы: выплав ления магмы из астеносферы, на ращивания литосферы вулканитами и компенсационного ее оседания [134]. 1 – современный эффузивный магматизм. 2 – осадочные отложения.

3 – метаморфизованные осадочные от ложения. 4 – относительно древние базиты. 5 – базит-ультрабазитовые дайки в полостях разломов.

6 – астеносфера. 7 – оседание литосферы (показано стрелками) Толщину океанической литосферы в ходе геологической ис тории (Т) можно представить в виде балансовой функции от ис ходной (предгеологической) ее толщины (ТИСХ), накопления вул канитов (ТВУЛ), накопления осадков (ТОС) и частичного плавления подошвенного слоя, означающего его переход в состав астено сферы (ТПЛ):

Т = ТИСХ + ТВУП + ТОС– ТПЛ (5.13) Каждая величина правой части баланса представляет собой приведенную толщину, в которой учтены все плотностные изме нения материала при его включении в литосферную толщу или, наоборот, исключении из нее.

Величина ТИСХ вряд ли соизмерима с современным значени ем Т (которое мы принимаем равным 70 км), поскольку предгео логический период формирования исходной литосферы был мно гократно меньше последующего геологического времени ее фор мирования. Согласно нашему выводу о преобладании в океаниче ской литосфере вулканических пород, ТВУЛ ТОС, величину ТОС можно не принимать во внимание. В отношении ТПЛ имеется уве ренность в том, что ТВУЛ ТПЛ. В ином случае в ходе геологиче ского времени величина Т не увеличивалась бы, а уменьшалась.

Стало быть, главную роль в этом балансе играет ТВУЛ. Если допустить, что ТИСХ ТПЛ, то мы должны принять, что Т ТВУЛ.

Последнее соотношение является теоретическим положением, вытекающим из развиваемой концепции: океаническая литосфера формируется главным образом вследствие функционирования разломно-магматических систем.

По данным В.Е. Хаина и соавторов [167], в позднем мезо кайнозое в пределах срединно-океанических хребтов и океаниче ского ложа образовался слой вулканитов, преимущественно ба зальтов, толщиной не менее 2 км. В это время (последние 100 млн лет геологической истории) происходил колебательный переход от теплого мезозойского периода к холодному кайнозой скому периоду. Допустим, в предшествующую часть фанерозоя и в протерозое изменения климата воздействовали на литосферу и вызывали разломно-магматические события с такой же интен сивностью, как в позднем мезокайнозое. В этом отношении мы имеем подстраховку, связанную с тем, что в рассматриваемый промежуток времени литосфера была тоньше и податливей для возникновения ансамблей РМС. Следуя допущению, в течение протерозоя и фанерозоя (последнее 2,5 млрд лет геологической истории) сформировался слой вулканитов толщиной 50 км.

При дальнейшей линейной экстраполяции в предыдущие 1,5 млрд лет, приходящиеся на архей, существовавшие тогда тер мически обусловленные РМС могли сформировать слой вулкани тов толщиной 30 км. «Запас прочности» здесь связан не только с тем, что литосфера была намного тоньше. В архее продолжался сброс ранее накопленного тепла планеты, вследствие чего вы плавление базитовой магмы могло происходить быстрее, чем на более поздних этапах геологической истории.

Итоговая оценка накопления вулканитов составляет 80 км. В соответствии с ней, в процессе компенсационного оседания лито сферы астеносфера ассимилировала не только исходную толщу ТИСХ, но и часть толщи ТВУЛ. На рис. 5.3 представлен именно такой вариант формирования океанической литосферы. Не исключено, что в дейст вительности вклад вулканитов был намного больше и астеносфера в значительной мере сложена рециркулированным материалом.

Функционирование ансамбля РМС сопровождается возник новением блоковой структуры (фрактальности) литосферы с весьма сложным рельефом поверхности морского дна. При таких условиях в ходе эффузивной деятельности, перемежающейся с осадконакоплением, должны возникать линзовидные тела вулкани тов, разделенные по поверхностям напластования метаморфизо ванными осадками. Полости сквозных литосферных разломов (трещин и сбросов) должны превращаться в дайки, представленные базитовыми интрузиями. Эти теоретические выводы о строении литосферы не отображены на рис. 5.3 в должной мере, в том числе с учетом особенностей раннего и позднего этапов геологической истории. На раннем этапе (в протогее), когда ансамбль из возни кающих и отмирающих РМС существовал непрерывно, формиро валась сугубо линзовидная структура литосферы. На позднем этапе (в неогее), когда ансамбли РМС были приурочены к холодным эпохам и периодам, а в промежуточные теплые эпохи и периоды разломно-магматический процесс почти замирал и преобладало осадконакопление, формировалась линзовидная структура с более выраженной слоистостью осадочно-эффузивной толщи.

Эти выводы о строении океанической литосферы поддаются проверке. Мы можем сопоставить их с несколькими фактами.

Наиболее впечатляющим фактом является расчлененность по верхности океанической литосферы, связанная с ансамблями РМС, которые существовали в кайнозое и функционируют в настоящее время. В пределах срединно-океанических хребтов, наряду с дис локациями литосферы, наблюдаются накопление вулканитов, фор мирование эффузивных валов, сводов и куполов. Вместе с тем име ет место терригенное, органогенное и хемогенное осадконакопле ние. Очевидно, что последующее захоронение этих вулканитовых и осадочных образований приведет к возникновению новых линзо видных структур, подобных описанным выше.

В [82] представлены данные не только о горизонтальной, но и о вертикальной расчлененности поверхности вулканитов на дне океана. Рассмотрим имеющиеся в этой работе сводные данные по океанам (табл. 5.4).

Таблица 5. Распределение величины вертикального расчленения рельефа океанического фундамента, % Вертикальное расчленение, м Морфоструктуры 0-50 50-100 100-500 500-1000 1000-1500 Атлантический океан Ср.-океанич. хребет 22,0 10,4 49,5 15,1 2,3 0, Дно котловин 36,2 18,7 37,2 6,4 0,9 0, Океанич. поднятия 52,3 18,9 22,7 4,5 0,8 0, Индийский океан Ср.-океанич. хребет 23,1 10,8 47,7 14,4 2,9 1, Дно котловин 45,0 18,0 32,3 3,4 0,7 0, Океанич. поднятия 34,9 16,1 38,1 6,8 3,0 1, Тихий океан Ср.-океанич. хребет 33,8 19,4 37,4 5,5 1,9 1, Дно котловин 68,1 12,7 16,8 2,1 0,2 Океанич. поднятия 50,1 14,3 27,5 4,8 1,8 1, Распределение перепадов высот поверхности вулканитов раз ных океанов характеризуется взаимным подобием и свидетельству ет о единстве причин, порождающих расчлененность. В распреде лении имеются два максимума, соответствующих расчленениям в пределах 0-50 м и 100-500 м. Второй из них авторы объясняют на личием блоков и гряд, типичных для океанического фундамента, а первый – малоамплитудным осложнением тех и других. Это объяс нение, соответствующее блоково-грядовому проявлению сети РМС, дает основания полагать, что верхней части океанической литосферы свойственны базальтовые линзы толщиной 100-500 м и шириной от нескольких километров до нескольких десятков кило метров. Линзы большего размера должны встречаться значительно реже. То же самое касается линз меньшего размера – с учетом того, что расчленение рельефа в диапазоне 0-50 м не имеет самостоя тельного структурообразующего значения.

Имеется ли в глубинах литосферы осадочный материал, приуроченный к границам линз и залегающий в виде самостоя тельных слоев? По данным глубоководного бурения и описания обнажений на дне океана, известных нам из вторичных литера турных источников, в изученной геологами приповерхностной части литосферы осадочный материал имеется. О.К. Леонтьев, уделявший пристальное внимание этому вопросу, отмечал: «Сле ды, результаты осадочного литогенеза мы обнаруживаем и во втором, и даже в предполагаемом третьем слое океанической земной коры» ([79], с.145). Более обстоятельный ответ на постав ленный вопрос, имеющий принципиальное значение для геоди намики, геотектоники и геоэволюции, можно получить, если пробурить хотя бы одну глубокую скважину с отбором керна в пределах океанического ложа.

Геологи давно обратили внимание на петрохимическое сходство базитовых вулканических парод, относящихся к струк турам различного местоположения и возраста. Согласно исследо ванию Б.Г. Лутца [84], это сходство распространяется на вулка ниты океанического дна, причем оно не исключает геохимиче скую специфику пород. Однообразие вулканитов было истолко вано как свидетельство существования планетарного астеносфер ного источника базитовой магмы. Тот же факт, вместе с тем, сви детельствует о существовании на протяжении геологической ис тории разновозрастных разломов, по которым магма поступала на поверхность литосферы и которые превращались в дайки по мере отмирания РМС. Нижние горизонты литосферы, естествен но, рассечены более плотной сеткой даек, так как через них про шли и древние, и молодые разломы.

Специалист в области морской геологии М. Хосино [173] довел отмеченное представление до логического завершения и предложил схему строения океанической коры из базальтовых «чешуй», связанных с сетью даек (рис. 5.4). Он поддерживает взгляды о первичности океанических впадин и полагает, что океаническая кора сформировалась на протяжении фанерозоя.

Границе Мохоровичича он придает фундаментальное значение, отождествляя ее с поверхностью первозданной Земли.

Рис. 5.4. Схема строения океанической земной коры [173] 1 – осадки, 2 – базальты, 3 – метабазальты (и габбро) Таким образом, фактические данные и эмпирические по строения подкрепляют концепцию о принципиальной геодина мической роли океанических РМС, ввиду чего мы имеем основу для дальнейшего теоретического рассмотрения структуры океа нической литосферы.

Из концепции следует, что в своем вертикальном разрезе океаническая литосфера генетически однородна. Ниже осадочного слоя ее вещественный состав плавно и вряд ли существенно изме няется с глубиной, вплоть до границы с астеносферой. При этом нет оснований для вычленения земной коры по генетическому признаку. Граница Мохоровичича, вероятнее всего, обусловлива ется повышением на некоторой глубине плотности и прочности эффузивного и осадочного материала (вследствие потери пористо сти и переупаковки минералов). В кровле астеносферы в свою очередь происходит изменение физических свойств материала и его способности пропускать сейсмические колебания.

Конечно, о плавности изменения состава литосферы можно говорить только в осредненном, генерализованном смысле. Она подвержена возмущениям, обусловленным некоторой индивиду альностью базитов в каждой эффузивной линзе, изменчивостью состава и толщины осадочного обрамления линз, наличием даек с особенностями их состава и конфигурации. Тем самым сущест вует вещественная, а значит и плотностная неоднородность океа нической литосферы. Последняя дополняется вариациями порис тости и фазового состояния материала, особенно в пределах сре динно-океанических хребтов, где сосредоточены активные РМС.

Как следствие, литосфера должна характеризоваться мезомас штабной и региональной неоднородностью сейсмических свойств: изменчивостью скоростей прохождения упругих коле баний, множественностью отражающих границ, разнообразием ориентации этих границ.

Этот вывод соответствует представлениям, к которым при ходят геологи по мере появления все более подробных данных сейсмического профилирования литосферы. Обстоятельный ана лиз результатов сейсмических исследований, с доказательством фрагментированности литосферы, трехмерности глубинных ее структур, проведен Н.Я. Куниным [76].

В понятие «океаническая литосфера» мы вкладываем, с уче том представленной мотивировки, генетический и реологический смысл. Первый отражает причины формирования литосферы, второй – ее отличие по механическим свойствам от нижележащей астеносферы. В итоге можно считать, что океаническая литосфе ра – это генетически целостное геологическое образование, верх няя часть которого (океаническая кора) обладает существенной геофизической спецификой.

В отличие от океанической, континентальная литосфера явля ется генетически комплексным (гетерогенным) геологическим об разованием, включающим верхний и нижний структурные этажи.

Верхний этаж формируется главным образом геосинклинально орогенными системами и состоит из «базальтового», гранитно метаморфического и осадочного слоев. Нижний этаж представляет собой океаническую литосферу, существовавшую до наложения на нее океанических или окраинно-континентальных ГОС. После дующая переработка этого этажа заключалась, во-первых, в его рассечении глубинными разломами, связанными с ГОС, и возник новении базитовых даек;

во-вторых, в глубоком его погружении при формировании верхнего этажа (п. 3.4).

В процессе разрастания континентов океаническая литосфе ра переходит в состав континентальной, проходя стадии субокеа нической и субконтинентальной литосферы.

Эти стадии возникают в связи с циркумконтинентальной зо нальностью осадконакопления. Существенно то, что формирова ние на окраинах океанов более или менее равномерного и значи тельного по мощности осадочного чехла затрудняет возникнове ние и развитие там ансамбля РМС. В частности, это касается ме зокайнозойских областей сравнительно активного осадконакоп ления. Они должны характеризоваться слабым проявлением эф фузивного магматизма (п. 5.3). Тем самым находит объяснение тот факт, что в срединных областях океанов мезокайнозойские отложения представлены вулканитами с небольшим содержанием осадочного материала, а в периферических – осадочным мате риалом с небольшим содержанием вулканитов.

Речь здесь идет о типичном геологическом явлении: лате ральной смене состава отложений вследствие различия условий осадконакопления, а именно – разного соотношения седимента ционного и эффузивного факторов. В генерализованном плане возраст кровли вулканогенной толщи должен уменьшаться от пе риферии океанов к срединно-океаническим областям, где эффу зивный процесс продолжается в настоящее время. В естествен ном сопряжении с этим точно так же должен изменяться возраст подошвы осадочного чехла. Однако в региональном плане неиз бежны отклонения от обсуждаемой закономерности, обусловлен ные некоторой стохастичностью конфигурации ансамблей РМС и сопутствующей эффузивной деятельности в ходе геологическо го времени.

Это латеральное замещение формаций не означает, что име ет место уменьшение возраста литосферы от окраин к срединным областям океанов. Тем не менее механистическое истолкование рассматриваемого замещения используется в качестве подтвер ждения идеи мантийной конвекции, перемещения литосферных плит и новообразования океанической литосферы в рифтовых зо нах. По мнению О.К. Леонтьева [83], реальное распределение возраста отложений на дне океанов не соответствует этой идее.

Подобным образом, Н. И. Павленкова [106] отмечает: «Общая за кономерность увеличения возраста пород океанической коры от срединно-океанических хребтов к океаническим окраинам не подтвердилась» (с. 43).

Согласно излагаемым представлениям о формировании океанической литосферы, срединно-океанические хребты образо вались в позднем мезокайнозое в областях с наибольшим пони жением температуры глубинных вод и относительно тонкой ли тосферой. Эти хребты возникли в результате продолжительного активного функционирования ансамбля РМС и сопутствующего разуплотненного состояния литосферы. Последнее связано с по вышенной пористостью вулканитов верхней части литосферы, присутствием магмы в разломах и рифтах, повышенной темпера турой всей литосферной толщи хребтов. Могут быть и другие факторы, вызвавшие разуплотненность и приподнятость лито сферы хребтов по отношению к океаническому ложу.

Возникновение каждого хребта можно представить как объ единение ансамблей РМС тех участков морского дна, где разлом но-магматические явления начались рано и отличались активно стью. Надо полагать, с некоторым отставанием происходило объ единение самих хребтов – в соответствии с глобальными особен ностями полей охлаждения морского дна и толщины океаниче ской литосферы. При таком возникновении хребтов каждому из них и местам их стыковки должна быть свойственна разломно блоковая структура. Еще одно теоретическое требование – разли чие хребтов и разных их участков по времени образования, структурному плану, проявлениям магматизма, ширине и высоте.

Тектонический план хребтов формировался под влиянием климатически обусловленной сети литосферных трещин и после дующего развития ансамблей РМС. Оба фактора, вызывая блоко вую фрагментацию литосферы, не способствовали формирова нию целостных разломов и рифтов большой протяженности.

Следует ожидать, что в срединно-океанических хребтах имеет место прерывистость (сегментированность) разломов и рифтов.

При этом должны соблюдаться возрастные взаимоотношения разломных структур, известные из структурной геологии. На пример, если участок рифта упирается в поперечный разлом и не продолжается на другой его стороне, то этот участок моложе раз лома. Естественно, что крупные поперечные разломы раннего за ложения сегментируют срединно-океанические хребты в целом.

По отношению к таким ситуациям сложилось ложное представ ление о том, что хребты существовали как целостные структуры, а потом были рассечены поперечными разломами и сдвинуты по ним в том или ином направлении.

Как и в других разделах настоящей работы, здесь обеспечи вается возможность проверки теоретических положений. В во просе о сегментированности срединно-океанических хребтов можно опереться на позицию геологов, изучавших фактический материал. По мнению А. Ф. Грачева [50], смещения оси хребтов связаны не с трансформными разломами, а с первичной сеткой планетарной трещиноватости. Аналогичным образом, Г. В. Ага пова и Л. П. Волокитина [3] считают, что «… развитие рифто генной системы океана контролируется и зависит от первичной сети разломов» (с.94).

Отметим еще некоторые характеристики, которые должны быть свойственны срединно-океаническим хребтам и поднятиям в связи с определяющей ролью в их генезисе ансамблей РМС.

В качестве причины океанического рифтогенеза мы прини маем оседание литосферных блоков после излияний по разломам больших объемов магмы (п. 5.3). Наиболее крупные рифтовые впадины должны возникать в условиях уже существующих хреб тов, благоприятствующих боковому оттоку магмы. Естественно, они подчиняются прерывистости (сегментированности), свойст венной каждому хребту. При этом нет жестких ограничений для конфигурации рифтовых сегментов, воспринимаемой как смеще ние на поперечных разломах. Стохастичность их планового по ложения более всего должна проявляться на широких участках срединно-океанических хребтов, где имеет место совокупность эшелонированных индивидуальных хребтов, каждый из которых может дать начало рифту. На таких участках может сосущество вать несколько параллельных рифтов, обладающих магматиче ской и сейсмической активностью.

При функциональной самостоятельности ансамблей РМС, относящихся к разным участкам срединно-океанического хребта, логично ожидать, что по его простиранию тектоно-магмати ческие процессы находятся в различных фазах. Рифтогенез в од них сегментах хребта может происходить одновременно с обра зованием крупных вулканитовых тел в других сегментах. Подоб ные разнофазные события могут иметь место и в пределах одного и того же сегмента. Как следствие, каждый крупный срединно океанический хребет должен характеризоваться прихотливой ячеистой структурой тектоно-магматической активности.

Структурная неоднородность срединно-океанических хреб тов известна по данным морской геологии. Г.Б. Удинцев [158] от мечает, что она проявляется в разных видах. В частности, по про стиранию хребтов наблюдаются, наряду с участками активного растяжения, относительно устойчивые массивы и плато с выходами древних пород фундамента и осадочным чехлом. «Создается впе чатление, – по высказыванию этого автора, – что развитие рифто вой системы океанов происходит не равномерно в результате раз движения параллельных друг другу краев литосферных плит, а в результате развития цепочки рифтовых ячеек…» (с.115).

Реальная неоднородность тектоно-магматической структуры хребтов не согласуется с предполагаемыми в плейт-тектонике за кономерными смещениями осей спрединга. Для преодоления этой трудности концепция плейт-тектоники дополнена представлением об их перескоках (джампинге). Однако такое усложнение не под крепляется ясными физическими обоснованиями и усиливает хаос в идеях о причинах раздвига литосферных плит. По-видимому, не случайно В. Е. Хаин и М. Г. Ломизе [165], рассматривая перескоки осей спрединга, не касаются механизма этих прыжков, умозри тельно навязываемых происхождению рифтовых впадин.

Происхождение хребтов предопределяет повышенные, нерав номерные значения теплового потока в их пределах. При всем том аномалии теплового потока хребтов – явление временное, ибо с ос лаблением и прекращением разломно-магматической деятельности теплозапас вулканитов там постепенно растрачивается.

Срединно-океанические хребты, будучи порождением хо лодных геологических периодов, в теплые периоды теряют свою активность. Литосфера хребтов испытывает уплотнение, по скольку уменьшается пористость молодых вулканитов, затверде вают магматические тела и происходит охлаждение всей лито сферной толщи. Поверхность хребтов оседает и становится ча стью океанического ложа. Исчезают свойственные им аномалии теплового потока. В целом дно океана теплых периодов должно быть менее контрастным (по геоморфологическим, геологиче ским и геофизическим характеристикам) по сравнению с холод ными периодами.

В теплые периоды горные породы океанической литосферы испытывают климатически обусловленное термическое расшире ние. Оно не может вызвать смыкания стенок ранее возникших трещин и разломов, так как их полости заняты дайками базитов, гидротермальными и осадочными отложениями. Вследствие это го расширение пород влечет за собой возникновение горизон тальных напряжений сжатия. То же самое происходит в конти нентальной литосфере. Базиты, гранитоиды и другие кристалли ческие породы обладают высокой прочностью по отношению к сжимающим напряжениям. Наиболее эффективная их разрядка происходит в геосинклинальных областях, которым свойственна неконсолидированная кора. Боковое сжатие геосинклиналей, имеющих очаги метаморфазы, может стимулировать развитие процессов адвекции и инверсионной стадии в целом [127, 133].

Таким образом, здесь в свою очередь проявляется обратная связь климат – литосфера.

Механизм формирования океанической литосферы ансамб лями РМС (выплавление магмы из астеносферы – эффузивное наращивание литосферы – кампенсационное ее оседание) создает различные по масштабу неровности морского дна. В то же время он является главным фактором ликвидации этих неровностей.

Дело в том, что в чреде геологических циклов происходят на слаивание эффузивов и захоронение донных структур. Фоновые глубины океана при этом не изменяются, так как наслаивание компенсируется оседанием литосферы.

Это положение позволяет объяснить возникновение атоллов и гайотов. Исходными структурами для первых, как доказано в морской геологии, служат вулканические острова, а для вторых – атоллы, с их биоаккумулятивными постройками, и вулканические конусы с вершинами, срезанными под уровень моря. Последую щее опускание этих структур обусловливается оседанием лито сферы, динамика и масштабы которого зависят от разломно магматического формирования литосферы на соответствующих участках морского дна. Для образования атоллов темп оседания литосферы не должен превышать скорости формирования корал ловых или мшанковых рифов. Для образования гайотов необхо димо, чтобы оседание литосферы, по крайней мере, на начальном этапе, происходило быстрее наращивания биоаккумулятивной постройки.

На представленной ниже схеме образования гайотов (рис. 5.5) показан один акт аккумуляции вулканитов и оседания литосфе ры. В ходе последующих актов гайоты становятся все более глу бокими подводными горами, потом абиссальными холмами – и так до полного исчезновения.

Рис. 5.5. Схема образования гайотов вследствие эффузивного наращивания океанической коры и компенсационного опускания литосферы [1310].

1 – эффузивы ранней генерации;

2 – эффузивы поздней генерации;

3 – осадки;

4 – метаморфизованные осадки;

5 – разломы и связанная с ними эффузивная деятельность О. К. Леонтьев [79] приводит данные о том, что в Тихом океане вершины гайотов располагаются на глубинах от 200 до 2500 м, в среднем 1300 м. Эти отметки глубин он считает резуль татом тектонического погружения дна океана вместе с насажен ными на него вулканическими постройками. Та же амплитуда по гружения дна, по его мнению, подтверждается строением атол лов. Это опускание дна происходило в кайнозое и сопровожда лось увеличением средней глубины Мирового океана примерно на 1000 м. Аналогичных взглядов придерживаются и многие другие авторы.

В нашем представлении, образование гайотов и атоллов от ражает не глобальное опускание морского дна и увеличение глу бины океана, а опускание литосферы в соответствующих океани ческих областях, связанное с формированием в кайнозое толщи вулканитов. При этом средние абсолютные отметки дна и уровня океана почти не изменились. Конечно, речь идет о гипсометриче ских отметках «при прочих равных условиях».

Из представленной концепции формирования океанической литосферы следует, что на протяжении каждого холодного геоло гического периода на дне океана образуется мощный чехол мо лодых отложений, представленный в основном вулканитами, а в периферических областях – преимущественно осадочными поро дами. В ныне продолжающемся холодном периоде такого рода чехол начал возникать с позднего мезозоя. Скважины, пробурен ные с судов «Гломар Челленджер» и «ДЖОЙДЕС Резолюшен», оказались слишком мелкими, чтобы пройти его насквозь и углу биться в более древние отложения. Тем самым прямых доказа тельств древности океанической литосферы пока не имеется, но они могут быть получены.

В [127, 133] предложен эксперимент по проверке излагае мой концепции в виде проходки скважины в пределах океаниче ского ложа до глубины около 5 км. Возможны два варианта вы полнения работы: с бурового судна и на одном из атоллов. Во втором из них глубина скважины должна быть равной приблизи тельно 10 км – чтобы пройти тело атолла и углубиться в толщу литосферы. Вероятнее всего, достаточными будут скважины глу биной соответственно 3 и 8 км. Ожидаемый результат заключает ся в том, что будут вскрыты вулканиты и осадочные породы па леозойского возраста, по составу близкие к уже изученным поро дам так называемого второго слоя океанической коры. Экспери мент можно осуществить в виде заявленного от России междуна родного проекта. Учитывая «сухопутную» специфику отечест венного бурения, скважину целесообразно планировать на атол ле [134].

Специалисты, отстаивающие представление о первичности океанов, давно высказывают мнение о существовании в океани ческой коре древних пород. Г.Б. Удинцев [158] полагает, что вскрываемые глубоководным бурением базальтовые покровы могут таить разгадку вопроса о происхождении океанических впадин, но чтобы проникнуть под них, нужны усилия в осущест влении бурения сквозь толщу базальтов «второго слоя». Наши предложения отличаются тем, что они вытекают из конкретного механизма формирования океанической литосферы.

Сторонники плейт-тектоники истолковали результаты глу боководного бурения как подтверждение идеи новообразования океанической литосферы в процессе спрединга литосферных плит. Однако они не получили прямых доказательств существо вания постулируемого «третьего слоя» океанической коры и мо лодости океанической литосферы. В этой ситуации с их стороны было бы логично до предела использовать технические возмож ности буровых судов для проходки глубинных скважин и полу чения желаемых результатов. Из сообщения Ф. Рабиновича [197] о Программе океанического бурения (Ocean Drilling Program) следует, что проходка глубоких скважин планировалась. Созда ется впечатление, что она не состоялась из опасений получить данные, противоречащие идеям плейт-тектоники (п. 7.3).

В процессе оседания литосферы, как уже отмечалось, обра зующий ее вулканический и осадочный материал частично пере ходит в состав астеносферы. При декомпрессионном выплавле нии базитовой магмы имеет место рециркуляционный процесс возращения на поверхность литосферы, по глубинным разломам, значительной доли вещества, в раннее геологическое время нахо дившегося на дне океана в биосферной области глобальной гео логической системы. Как следствие представляется сомнитель ной возможность того, что геологи и геохимики обладают образ цами базитов и газов чисто мантийного происхождения.

Этот вывод мы полностью переносим на образцы пород и газов, полученные в пределах геосинклинально-орогенных об ластей и континентальных платформ. Причина в том, что нижний литосферный «этаж» этих структур представлен древней океани ческой литосферой.

Тем самым имеются основания расширить представление В. И. Вернадского о «былых биосферах». Гранитно-метамор фический слой литосферы представляет собой область былых биосфер, почти целиком сформированную из продуктов био сферного происхождения (осадочных отложений). «Базальтовый»

и верхнемантийный слои литосферы можно считать такой обла стью былых биосфер, которая образовалась при влиянии био сферных факторов и включает некоторое количество осадочного материала.

В генерализованном плане литосфера представляет собой геологическое тело, генетически связанное с биосферной обла стью Земли и обладающее реологическими свойствами твердого тела. Такое определение содержания термина «литосфера» имеет ясно очерченный смысл и ему отдается предпочтение в настоя щей работе. В океаническом сегменте Земли «земная кора» и «верхняя мантия» ориентировочно отражают специфику геофи зических свойств верхней и нижней частей океанической лито сферы. В континентальном сегменте Земли земная кора является продуктом полициклического геосинклинально-орогенного про цесса, а верхняя мантия представляет собой ранее возникшую океаническую литосферу.

В линзах вулканитов, слагающих верхи океанической лито сферы, сохранилась остаточная намагниченность, соответствую щая полярности геомагнитного поля на момент кристаллизации магмы. Понятно, что в вертикальном разрезе разновозрастные вулканиты обладают ориентировкой вектора намагниченности, соответствующей различным эпохам полярности магнитного по ля Земли. Не может быть и речи о единых по вертикали полосо вых магнитных аномалиях, как это принимается в исходных по стулатах плейт-тектоники. Имеются основания полагать, что плановое распределение вулканитовых линз, относящихся к маг нитным эпохам разного возраста, в значительной мере стохас тичное. Принимая во внимание, что позднее и современное про явление магматизма приурочено главным образом к срединно океаническим хребтам, в их пределах должна наблюдаться на магниченность вулканитов, свойственная относительно молодым и самым молодым магнитным эпохам.

Эти выводы соответствуют интерпретации сведений о рас пределении магнитных аномалий на дне океана в работах О. К. Леонтьева [83] и В. В. Орленка [104]. Их можно подверг нуть проверке с привлечением конкретных данных по любой об ласти океана.

6. ДИНАМИКА И РАЗВИТИЕ ГЛОБАЛЬНОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 6.1. Геологическая система Земли как глобальный геологический осциллятор В предыдущих главах рассмотрено функциональное содер жание составляющих глобальной геологической системы (ГГС) и связей между ними. Теперь имеется возможность провести ана лиз взаимодействия этих составляющих в их единстве, схематич но отображенном на рис. 1.2. Главная цель при этом – получить представление о динамике и развитии ГГС в целом, а также об ее влиянии на вмещающую (окружающую) среду.

В начале прошлого столетия Э. Ог высказал мысль о том, что «…геологическая история нашей планеты есть не что иное, как история следующих друг за другом циклов» ([100], с. 21). В дальнейшем, с учетом обширной дополнительной информации, стала очевидной универсальность проявлений цикличности в процессах геоэволюции. Цикличность затрагивается почти в ка ждой работе, связанной с рассмотрением долговременных про цессов геодинамики и, тем более, событий геологической исто рии [10, 11, 14, 20, 24, 58, 59, 70, 83, 89, 92, 94, 112, 114, 116, 119, 133, 144, 148, 152, 165, 181, 186, 188]. Понятно, что объяснение причин цикличности должно быть сердцевиной каждой геотекто нической концепции.

В системной концепции глобальные геологические циклы объясняются собственными колебательными свойствами ГГС [127, 128, 129, 133, 134]. Наилучшим доказательством колеба тельности системы было бы воспроизведение геологических цик лов с помощью математической модели ГГС. На данном этапе исследования, когда построение модели только начинается, огра ничимся логической увязкой процессов, свойственных ГГС. По пытаемся выяснить, могут ли эти процессы генерировать повто ряющиеся циклы?

Для ответа на поставленный вопрос предположим, что в не которую геологическую эпоху в глобальном ансамбле геосинк линально-орогенных систем (ГОС) возникла существенная син хронизация горообразовательных процессов. Возможность час тичного их совпадения и появления орогенической эпохи дока зывается ниже. Дальнейшую последовательность событий в ГГС представим в виде блокового графа (рис. 6.1), объединяющего представления, изложенные в предшествующих разделах нашего исследования.

Преимущественное оседание Преимущественное горообразование земной коры в глобальном ансамбле ГОС в глобальном ансамбле ГОС Появление ледников, понижение Стаивание ледников, повышение уровня океана, похолодание климата уровня океана, потепление климата Земли и глубинных вод океана Земли и глубинных вод океана Понижение температуры литосферы Повышение температуры литосферы и образование сети литосферных и возникновение в ней горизонталь трещин ных напряжений сжатия Появление глобального ансамбля Прекращение климатически РМС и формирование вулканитовых обусловленного образования РМС.

покровов Боковое сжатие геосинклиналей Стимулирование заложения геосинк- Стимулирование разрядки механической неустойчивости в геосинклиналях и начала линальных трогов и инициального инверсионной стадии в ансамбле ГОС магматизма в ансамбле ГОС Рис. 6.1. Последовательность глобальных геологических событий, инициируемых эпохой горообразования Обратим внимание на то, что события левой колонки графа про должаются в событиях правой колонки – и наоборот, согласно стрелкам. Принимая, в качестве исходного, любое событие и про двигаясь в направлении стрелок, мы обязательно возвратимся к исходному пункту. Стало быть, имеет место геодинамический процесс, протекающий в виде циклов. Существенно, что в каждом событии имеется энергетическое или иное функциональное со держание, способствующее реализации процесса в соответствую щем блоке схемы, а значит и во всей геодинамической цепи.

Здесь отображены не все процессы, принимающие участие в генерации геологических циклов. Чтобы не усложнять схему, не показаны события, происходящие в ГОС. Опишем их в виде тек стового дополнения, ибо они имеют принципиальное значение.

В каждой ГОС, где произошло горообразование, возникают следующие долговременные процессы. Во-первых, начинается охлаждение литосферы, сопровождающееся глубинным разломо образованием, базитовым магматизмом, термическим оседанием земной коры и поверхности. Во-вторых, начинается снос горных сооружений, который сопровождается нивелированием рельефа, осадконакоплением в геосинклинальных бассейнах, некоторым повышением уровня моря. Эти события действуют однонаправ ленно с событиями, показанными на схеме, Они способствуют переходу геодинамического процесса из левой колонки в правую (от геократических условий к талассократическим).

С другой стороны, при оседании земной коры в ансамбле ГОС и возникновении талассократической эпохи достигается максимальная зарядка геосинклиналей осадочными отложения ми. Созревание геосинклиналей, по энергетическому и термиче скому критериям, влечет за собой саморазогрев отложений и на чало инверсионного процесса. Это событие, в сочетании с пока занным на схеме стимулирующим воздействием, вызывает пере ход геодинамического процесса из правой колонки в левую (и восстановление геократических условий).

Можно констатировать, что в ГГС происходит согласован ное взаимодействие геологических процессов, протекающее в форме циклов и поддерживающее их. Это взаимодействие напо минает организацию технологических процессов на предприяти ях с непрерывными производствами. Тем самым перисфера, структурированная в виде ГГС, может быть уподоблена геодина мическому «комбинату», работающему в циклическом режиме.

В рамках такой аналогии задача заключается в объяснении не только установившегося режима работы «комбината», но и усло вий его запуска. При построении схемы на рис. 6.1 мы использова ли допущение о начальной эпохе орогенеза в глобальном ансамбле ГОС. Теперь необходимо ответить на вопрос: каким образом воз никла первая эпоха горообразования геологической истории, вы звавшая позднеархейский (или раннепротерозойский) ледниковый период? Такой же смысл имеет вопрос: каким образом возобновля лись эпохи горообразования, если имели место сбои в ритме геоло гических циклов (остановки «комбината»)?


В ансамбле ГОС геосистемы, относящиеся к разным конти нентам, не вступают в непосредственное взаимодействие, кото рое могло бы способствовать согласованному протеканию гео синклинально-орогенных событий. В отсутствие глобальных гео логических циклов не имеется и опосредованного управляющего влияния на ансамбль ГОС (связанного, например, с уровнем океана и осадконакоплением), в той или иной мере синхронизи рующего динамику геосистем. Учитывая это, логично полагать, что в протогее события в каждой ГОС (точнее, в каждой гео синклинально-орогенной области) протекали автономно. При всем том разрастание геосинклинально-орогенных областей со провождалось увеличением размеров праконтинентов и пони жением температуры поверхности Земли. На некотором этапе этого процесса, при случайном совпадении орогенных стадий у преобладающей части ГОС, стало возможным появление эпохи горообразования, достаточно интенсивной для возникновения ледникового периода и начала первого глобального геологиче ского цикла.

Попытаемся оценить вероятность совпадения орогениче ских стадий у значительной или преобладающей части ансамбля ГОС при переходе от протогея к неогею. Пусть в это время в со ставе ансамбля имелось n геосистем. В каждой ГОС, независимо от остальных, с вероятностью Р повторялась орогеническая ста дия. Нас интересует вероятность того, что это событие одновре менно возникало у m геосинклинально-орогенных систем.

Вероятность такого совпадения (Рm,n) можно определить на основе частной теоремы о повторении опытов, изложенной, на пример, в работе Е.С. Вентцель [26]. По этой теореме, если про изводится n независимых опытов, в каждом из которых событие А повторяется с вероятностью р, то вероятность появления собы тия А ровно m раз выражается формулой:

Рm,n = Cnm pm qn-m, (6.1) где Сnm = n!/ (m! (n-m)!) – число сочетаний из n элементов по m, q = 1 – р – вероятность события, дополняющего событие А.

В решаемой нами задаче событие А – орогенная стадия в ходе геосинклинально-орогенного цикла, а дополняющее событие – ста дия преобладающего погружения земной коры. Без большого риска можно принять, что орогенные и геосинклинальные стадии при мерно одинаковы по своей продолжительности. В соответствии с этим p = q = 0,5 и на основе (6.1) можно записать:

n!

Pm, n 0,5n (6.2) m!(n - m)!

В работе Г. Рида и Дж. Уотсон [114] имеется сводный гра фик важнейших геологических событий на континентах (т.1, рис. 10.1), где отражены мобильные периоды развития различных тектонических провинций и орогенических поясов в архее и проте розое. Согласно этим данным, в любую эпоху одновременное текто нически динамичное состояние имело место примерно у пяти про винций и поясов. Допустим, что в каждой области такое состояние обеспечивалось активным развитием одной-двух крупных ГОС. То гда можно ограничиться расчетами вероятности совпадения ороген ных стадий (Pm,n) для вариантов n = 5 и n = 10 (табл. 6.1).

Таблица 6. Вероятность совпадения орогенных стадий (Pm,n) у m ГОС, входящих в ансамбль из n крупных ГОС n= m 0 1 2 3 4 Pm,n 0,031 0,156 0,31 0,31 0,156 0, n = m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Pm,n 9,77· 9,76· 4,39· 0,117 0,205 0,246 0,205 0,117 4,39· 9,7· 9,77· 10-4 10-3 10-2 10-2 10-3 10- При любом значении n наиболее вероятны совпадения оро генеза у половины ансамбля ГОС (когда m = n/2) и наименее ве роятны – крайние случаи (когда m = 0 и m = n). Весьма значи тельна вероятность совпадения орогенеза даже у преобладающей части ГОС. Так, при n = 5 вероятность одновременного горообра зования в четырех ГОС равна 0,156, а при n = 10 вероятность го рообразования в семи ГОС составляет 0,117.

Орогенез можно считать глобальным, если он совпадает у половины или большей части ансамбля крупнейших ГОС. Веро ятность такого события достаточно велика и оно может возник нуть за время, равное нескольким геосинклинально-орогенным циклам. Тем самым решается вопрос о первой глобальной эпохе горообразования и «запуске» геологических циклов – при усло вии, что в высоких широтах земного шара термический фон не препятствует появлению горных ледников и их превращению в ледниковые покровы. В то же время снимается вопрос о возоб новлении глобальных геологических циклов, если произошел сбой в их ритме.

Согласно данным, приведенным в п. 4.1, в диапазоне време ни 1-2 млрд лет, относящемуся к протерозою, ледниковые перио ды не возникали. По-видимому, имел место длительный перерыв (сбой) в проявлении глобальных геологических циклов. До него состоялись один или несколько полномасштабных циклов, после него колебательный процесс в ГГС возобновился и стал непре рывным.

Необходимым условием поддержания ритма глобальных геологических циклов является существенная коррелированность событий в ансамбле ГОС. В [133] предпринята попытка выявить причины, способствующие синхронизации процессов в этом ан самбле. Рассмотрим этот вопрос подробней, опираясь на изло женные ранее представления о взаимосвязи подсистем ГГС, ко торые можно проиллюстрировать схемой на рис. 6.2.

Пусть в ансамбле ГОС произошло достаточно дружное горо образование и в ГГС начался глобальный геологический цикл. В высоких и средних широтах возникли горные ледники, их самораз витие привело к появлению ледниковых покровов, понизился уро вень океана, установился холодный геократический период. Про следим последующие цепи событий, происходящих в ГГС.

Глобальная денудация Климатические и гляциологические условия ГЭС Глобальная седиментация Гляциоэвстатические изменения уровня океана АГОС ГКС Изменения размеров горных сооружений и площади суши Термотектонические деформации Температура поверхности океанической литосферы литосферы АРМС Активность базитового Температура поверхности магматизма континентальной литосферы Рис. 6.2. Схема взаимодействия подсистем ГГС, формирующих глобальные геологические циклы. ГЭС – глобальная экологическая система, АГОС – ансамбль геосинклинально-орогенных систем. ГКС – глобальная климатообразующая система, АРМС – ансамбль разломно-магматических систем При сравнительно больших размерах суши в глобальной экологической системе (биосфере) активны процессы денудации и осадконакопления. Особенно интенсивно они протекают в гео синклинально-орогенных областях (ГОС), где возникли горные сооружения и имеются седиментационные бассейны. Там преоб ладают нивелирование горных поднятий и накопление осадков в новообразующихся геосинклиналях. Причем глобальный харак тер предшествовавшего горообразования обусловливает более или менее синхронное, можно сказать, упорядоченное во времени осадконакопление в этих геосинклиналях.

Отмеченные события протекают в присутствии глобальной сети разломно-магматических систем (РМС), образовавшихся в условиях холодного климата. Процессы разломообразования и эффузивного магматизма способствуют заложению геосинкли нальных прогибов и в свою очередь вносят вклад в синхрониза цию событий в ансамбле ГОС.

Таким образом, разрушение горных поднятий и термотекто ническое оседание земной коры в их пределах совпадает по вре мени с геосинклинальным осадконакоплением и развитием мор ских трансгрессий. Как следствие, в ГКС стаивают ледниковые покровы, повышается уровень океана, устанавливается теплый талассократический период. Интенсивность глобальной денуда ции и седиментации, протекающих в ГЭС, снижается до мини мума, но запасы осадочных отложений в геосинклинальных про гибах достигают максимума. Более или менее одновременно на чинается созревание геосинклиналей, относящихся к различным геосинклинально-орогенным областям тектоносферы.

Такой ход событий способствует синхронизации возникно вения новой орогенической стадии в ансамбле ГОС, которая на чинается вследствие энерговыделения и инверсии в геосинклина лях. Свой вклад в синхронизацию вносит также некоторое боко вое сжатие геосинклиналей, вызванное климатически обуслов ленным термическим расширением литосферы, особенно океани ческой.

Можно констатировать, что воссоздаются глобально корре лированные геодинамические условия для нового горообразова ния и нового геологического цикла. Решающую роль при этом играет корпоративная организованность геодинамических собы тий или, иными словами, синергизм процессов, протекающих в ГГС. Тем самым поддается объяснению тот факт, что геологиче ские циклы возобновились в позднем протерозое и непрерывно продолжаются до настоящего времени. Конечно, стабильному колебательному процессу благоприятствуют значительные раз меры континентов и пониженный термический фон (умеренный климат) на поверхности Земли. Отмеченные характеристики па раметров ГГС возникли именно в позднем протерозое.

В краткой формулировке природа геологического цикла сводится к чередованию в ГГС двух стадий функционирования:

денудация ранее возникших горных сооружений, появление теп лого талассократического периода, накопление в ансамбле ГОС осадочных толщ с присущей им геохимической энергией – реали зация последней, образование метаморфогенных пород и ороге нов, возникновение холодного геократического периода с плане тарной сетью РМС.

Описываемые геологические циклы имеют глобальный охват, ввиду чего ГГС представляет собой глобальный геологи ческий осциллятор.

Внесем ясность в вопрос о том, какие подсистемы ГГС и какие события более всего обусловливают глобальность геологи ческих циклов?

Как отмечено ранее, геосинклинально-орогенные области различных континентов функционируют автономно. Стало быть, геосинклинально-орогенные события в ансамбле ГОС сами по себе не могут обеспечить глобальные геологические циклы. Это обстоятельство осознавалось еще в эпоху классической геологии.


В качестве главного фактора возникновения глобальных ороген ных событий в то время принимали сжатие твердого тела Земли, связанное с охлаждением планеты. Учение о геосинклиналях и платформах, в увязке с гипотезой контракции, а также представ лением о фиксированном положении континентальных глыб и океанических впадин, являлось теоретическим базисом классиче ской геологии.

Глобальный ансамбль РМС возникает только в холодные эпохи и периоды. Согласно развиваемой нами концепции, он не обладает генетической самостоятельностью. Протекающие в ан самбле РМС события участвуют в долговременных циклических процессах, но не формируют их.

Принципиально иные консолидирующие возможности по отношению к экзогенным и эндогенным геодинамическим про цессам имеют глобальные экологическая и климатообразующая системы (ГЭС и ГКС). Прерогатива этих систем – формирование климата Земли, динамики вод океана, энерго- и массообмена в биосфере. Естественно, что имеет место глобальная реакция ГЭС и ГКС на события меньшего масштаба, прежде всего на флуктуа ции горообразования в ансамбле ГОС и разрастание континентов.

Изменения в ГЭС и ГКС, по обратным связям, вызывают круп номасштабные геологические последствия. Это касается денуда ции и седиментации;

климатически обусловленных разломов и РМС на континентах и дне океана;

базитового магматизма, свя занного с ансамблем РМС;

термотектонических воздействий на геосистемы ансамбля ГОС.

Мы приходим к выводу о том, что глобальность геологиче ских циклов обусловливается существованием ГЭС и ГКС, экзо генными геодинамическими процессами в их пределах, способ ными инициировать эндогенные геодинамические процессы на поверхности и в глубинах тектоносферы. Если кратко сказать о природе глобальных геологических циклов, то их причиной яв ляются собственные колебательные свойства ГГС, находящейся в эволюционно зрелом состоянии. Важнейшими показателями ее зрелости следует считать значительные размеры материков, пре обладание умеренного климата, продвинутое состояние биотиче ского звена системы.

Глобальные геологические циклы обеспечиваются источни ками энергии, свойственными ГГС. В общем энергетическом ба лансе главное значение имеют приток и ассимиляция энергии солнечной радиации (n. 1.2).

Продолжительность периода глобальных геологических циклов зависит от динамических свойств подсистем ГГС и про цессов их взаимодействия. Наибольшей инерцией обладают та кие события, как разрушение горных сооружений, накопление осадочных толщ и изменение термического состояния литосферы в ходе геосинклинально-орогенных циклов. Логично полагать, что главные пульсации в ГГС близки по продолжительности к циклам в крупнейших ГОС (около 200 млн лет). Однако цикличе ские процессы в ансамбле ГОС в значительной мере стохастич ны по амплитуде (масштабу событий), длительности периодов и фазовым соотношениям. Вследствие этого ГГС, объединяя ан самбль ГОС, должна генерировать спектр глобальных геологиче ских циклов. Естественно, что основные пульсации, образующие глобальный геологический ритм, варьируют по своей продолжи тельности, и существуют второстепенные пульсации, ослож няющие основной ритм.

Эти положения не противоречат геологическим данным, со гласно которым продолжительность главных геологических цик лов оценивается в 150-250 млн лет, а второстепенных – в 30- (или 20-70) млн лет.

В заключение отметим, что для системного объяснения при чин возникновения глобальных геологических циклов нам не пришлось выходить за пределы ГГС и обращаться к каким-либо новым факторам и допущениям. Все взаимодействия и цепи со бытий в ГГС, в том числе природа геологических циклов, подда ются проверке, углубленному анализу и математическому моде лированию.

6.2. Поступательное геологическое развитие в последовательности геологических циклов Согласно учению о геосинклиналях и платформах, геосинк линальные циклы, завершающиеся орогенезом, являются главной причиной формирования континентальной коры и разрастания континентов на протяжении геологической истории. Это пред ставление, отражающее реальность, в явной или неявной форме используется в большинстве геотектонических концепций. Дело в том, что в ходе каждого цикла имеет место необратимая веще ственная и структурная трансформация исходной земной коры. В различных геосинклинально-орогенных областях эволюционный процесс протекает обособленно и неравномерно во времени, но интегральный эффект заключается в увеличении континентов, их объединении, усложнении общего тектонического плана лито сферы.

В протогее региональные геосинклинально-орогенные гео логические циклы были главной, но не единственной причиной поступательного геологического развития Земли. Существенную роль должны были играть сброс избыточного тепла, которым об ладала Земля на предгеологической стадии своего развития, и ох лаждение перисферы. Вследствие этого имела место перманент ная дислоцированность океанической литосферы глубинными разломами. В ее пределах непрерывно возобновлялась сеть раз ломно-магматических систем, литосфера быстро утолщалась за счет вулканитов, положение кровли астеносферы становилось все более глубоким (п. 5.4).

Климатические условия на Земле изменялись в это время под влиянием понижения температуры литосферы, разрастания континентов и некоррелированных между собой региональных орогенических циклов. Главный результирующий эффект заклю чался в постепенном похолодании климата и понижении темпе ратуры вод Мирового океана. Некоторое влияние на этот процесс оказывали изменения химического состава атмосферы и светимо сти Солнца.

Глобальный термический фон зарождения и начальной эво люции жизни испытывал в протогее не столько колебательное, сколько трендовое изменение. Это касается и геохимических ус ловий на поверхности Земли, поскольку не видно причин, по ко торым они претерпевали бы крупные колебательные изменения.

В неогее началось чередование теплых талассократических периодов с холодными геократическими периодами. Геосинкли нально-орогенные циклы стали частью глобальных геологиче ских циклов. Процесс разрастания континентов, в ансамбле ГОС, приобрел коррелированность и относительную упорядоченность.

Глобальную циклическую упорядоченность приобрели и другие геоэволюционные процессы. На дне океана это проявилось в преобладании осадконакопления в теплые периоды и разломно магматических событий – в холодные периоды.

Циклические изменения природной среды в той или иной мере оказывали влияние также на процессы вымирания старых и образования новых форм живых организмов. Вместе с тем эво люция биоты, как и других составляющих ГГС, сопровождалась ее воздействием на глобально-циклическую геодинамику. Это про исходило через осадконакопление, точнее – биогеохимическую ак кумуляцию в осадках энергии органического вещества, глинных минералов и радиоактивных элементов (пп. 2.3, 2.4, 2.5).

В отличие от протогея, по отношению к неогею мы не мо жем указать на кардинально значимые факторы поступательной геоэволюции, генетически не связанные с геосинклинально орогенными и глобальными геологическими циклами.

Имеются основания полагать, что поступательное геологи ческое развитие Земли происходило главным образом в связи с проявлением региональных и глобальных геологических циклов.

Эта позиция была зафиксирована еще в первоначальной форму лировке системной геотектонической концепции [133]. Остается добавить, что у многих (возможно, у большинства) динамических систем естественной, технической и социально-экономической природы поступательное развитие связано с накоплением необ ратимых изменений, возникающих в ходе свойственных им цик лических событий. Закономерным следствием такого развития является старение систем и ограниченный период (жизненный цикл) их существования. Это в полной мере касается жизненного цикла ГГС.

В соответствии с высказыванием Э.Ога (п. 6.1), эмпириче ское изучение геологической истории сводится в основном к вы делению и анализу на фактическом материале различных по масштабу геологических циклов, с комплексом свойственных им событий и изменений. Когда в науке о Земле начнется математи ческое моделирование геологической эволюции, то решающее значение будет иметь способность математических моделей ГГС воспроизводить геосинклинально-орогенные и глобальные геоло гические циклы. Внешние факторы геоэволюции, такие, как по вышенная температура Земли в начале протогея и некоторые ва риации светимости Солнца, можно будет учесть в ходе модель ных экспериментов в виде начальных и изменяющихся гранич ных условий.

6.3. Воздействие глобальной геологической системы на свое окружение Альфой и омегой современных геотектонических концепций является представление о том, что геоэволюция есть следствие воздействий на тектоносферу со стороны глубоких земных недр.

Согласно этому представлению, геодинамические процессы пита ются энергией в области земного ядра и мантии, а затраты энергии происходят в тектоносфере. Поскольку события в тектоносфере считаются отголосками событий в более глубоких областях, плане тарный геоэволюционный процесс направлен снизу вверх.

Развиваемая системная концепция основывается на факте концентрации источников энергии Земли в ее перисфере (п.1.2).

Эти источники обеспечивают функционирование ГГС и совокуп ность тех геоэволюционных процессов, реальность которых не вызывает сомнений. Для их объяснения нет необходимости в привлечении каких-либо воздействий на тектоносферу из глубо ких земных недр. Достаточной причиной закономерного проте кания геотектонических событий можно считать определенную организацию процессов в ГГС в реально существующей окру жающей (вмещающей) среде. Верхней граничной областью этой среды является околоземное космическое пространство, а нижней – мантийная основание тектоносферы с характерными показате лями температуры, плотности и вещественного состава.

Если стоять не на предположениях, а на фактах, то ГГС – единственная динамически активная глобальная геологическая система в составе системы «Земля» (п. 1.3). В соответствии с этим развитие ГГС имеет решающее значение для эволюции сис темы «Земля» на геологическом этапе ее существования. Естест венно, что планетарный геоэволюционный процесс направлен преимущественно сверху вниз.

Суть этого процесса заключается в углублении нижней гра ницы ГГС, увеличении объема тектоносферы за счет подастено сферной мантии, частичном удалении из последней легкоплавких компонентов. В основе рассматриваемого процесса лежат собы тия, формирующие океаническую и континентальную литосферу.

Сопутствующие возмущения литостатического равновесия, глав ным образом при образовании разломно-магматических систем, изменяют закрытое термодинамическое состояние подастено сферной мантии на частично открытое. Такого рода раскрытие мантии является фундаментальной физической причиной, под влиянием которой планетарный геодинамический процесс дол жен развиваться сверху вниз. Этот процесс в значительной мере иллюстрируется функциональной схемой ГГС на рис. 1.2, где показано воздействие астеносферы на подастеносферную мантию.

Состав и свойства мантии изменялись под влиянием отме ченной причины неравномерно – в связи с особенностями разви тия разных областей тектоносферы. Представляется естествен ным, что по данным сейсмической томографии выявлено разли чие физических свойств мантийного материала, подстилающего тектоносферу континентов и океанов [14, 103, 165]. Логично по лагать, что в континентальных сегментах, сформированных при долговременном участии геосинклинально-орогенных процессов, воздействие на глубокие слои мантии было более интенсивным и там возникли «корни» материков. Глубокофокусные землетрясе ния можно считать проявлением воздействия на мантию геосинк линально-орогенного процесса, включающего разломно магматические события.

Для более широкого взгляда на взаимоотношение ГГС с внешней средой будет полезна блок-схема, включающая входы и выходы этой геосистемы (рис. 6.3).

Воздействия со стороны Геоэволюция Космоса Воздействия на околоземное ГГС космическое пространство Воздействия со стороны Воздействия земных недр на подастеносферную мантию Рис. 6.3. Блок-схема глобальной геологической системы с ее входами и выходами Важнейшим воздействием со стороны Космоса, которое мы учитываем в энергетике ГГС, является приток солнечной радиа ции. Некоторое значение для ГГС имеет поступление космиче ской пыли и метеоритного материала. Короткопериодные и дол гопериодные воздействия на ГГС генерируются в системе Земля – Луна и Солнечной системе. В этой связи представляется интересным исследование геоэволюционных последствий функ ционирования системы Земля – Луна, выполняемое Ю.Н. Авсю ком [2]. Существуют идеи о влиянии на климат Земли и тектони ческие процессы обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики. Широкой известностью пользуется представление Г.Г. Тамразяна [119] о галактических циклах продолжительно стью 150 – 250 млн лет. По его мнению, в ходе этих циклов чере дуются летние и зимние галактические сезоны, различающиеся в геотектоническом плане. Своеобразную галактическую концеп цию возникновения тектонических циклов (с представлением о периодичности возникновения и падения комет) предложили А.А. Баренбаум, В.Е. Хаин и Н.А. Ясаманов [101].

Из рис. 6.3 понятно, что для выяснения геоэволюционных последствий даже реально известных воздействий со стороны Космоса необходимо опираться на знания о строении, функцио нировании и динамике ГГС. Без таких знаний неизбежна гипоте тичность выводов. Это касается, в частности, традиционных гео тектонических воззрений, согласно которым приток солнечной радиации и климатические условия на Земле не оказывают влия ния на эндогенные геологические процессы и глобальный текто генез. Их ошибочность в полной мере стала понятной в рамках настоящего исследования.

Аналогичным образом обстоит дело с изучением геоэволю ционной роли воздействий со стороны земных недр. Высокая температура мантии и восходящий поток тепла, пусть даже весьма слабый, представляют собой факторы внешней среды, воздействующие на ГГС. Мы принимаем во внимание эти фак торы, в том числе их изменение в ходе геологического времени.

Однако идеи об астенолитах, мантийном диапиризме, мантий ной конвекции, мантийных плюмах и суперплюмах, потоках флюидов из мантии, в различных их сочетаниях, представляют собой предположения. Если со временем будут получены дока зательства достоверности некоторых из них, то, задавая их воз действие на ГГС, можно будет изучить соответствующие гео эволюционные последствия. С введением представления о ГГС плейт-тектоника, плюм-тектоника и иные подобные «тектони ки» теряют самостоятельное значение, ибо глубинные факторы тектогенеза могут геологически реализоваться, только будучи опосредованными в ГГС.

Результатом динамики ГГС, протекающей с участием внеш них факторов, являются геоэволюция и воздействия на внешнюю среду. Последние выражаются в изменениях околоземного кос мического пространства, состава и свойств подстилающей ман тии. Выше приведены соображения о механизме влияния ГГС на подстилающую мантию, в соответствии с которыми планетарная геоэволюция развивается в направлении сверху вниз. В отноше нии воздействий ГГС на околоземное космическое пространство отметим, что одно из них (возможно, самое значительное) обу словлено магнитным полем Земли. Имеются доводы, свидетель ствующие об индуцировании геомагнитного поля не в земном ядре, а в пределах ГГС (п. 7.2). Другое, достаточно очевидное влияние ГГС на околоземное космическое пространство связано с диссипацией газов из земной атмосферы.

Воздействие на окружающую (вмещающую) среду – общее свойство естественных абиотических и биотических систем, тех нических и социально-экономических систем. Например, различ ные по масштабам атмосферные вихри оказывают влияние на подстилающую поверхность, а также на локальные характери стики электрического поля атмосферы и магнитного поля Земли.

При развитии каждого дерева и лесных экосистем изменяются геологическая среда, состав приземного воздуха, микроклимати ческие условия. Деятельность производственных предприятий в той или иной мере негативно сказывается на состоянии различ ных компонентов окружающей среды. Любой человек и любая социальная структура преобразуют своё естественное и социаль ное окружение. Было бы тщетно искать исключение из этого пра вила. Стало быть, мы располагаем не только конкретными, но и общесистемными представлениями, в соответствии с которыми неизбежны воздействия ГГС на ближний космос и подастено сферную мантию.

Высказанные концептуальные позиции могут быть полезны для теоретического изучения изменений состава и структуры внутренней области Земли. В ходе такой работы необходимо с должной критичностью отнестись к существующим гипотетиче ским построениям планетарной геодинамики. Апогеем здесь ста ли идеи Ш. Маруяма (Sh. Maruyama) и его коллег о плюм тектонике и ее трансформации в плейт-тектонику (знакомые нам по работам [17, 165, 182]). Удивления заслуживает не столько фантастичность этих и многочисленных подобных идей, сколько восторженная реакция на их появление, а также активность по их развитию в разных странах и обсуждению на геологических фору мах международного уровня. Эти факты можно считать симпто матичными для современного состояния теоретической геологии.

6.4. Этапы геоэволюции с позиций развития глобальной геологической системы Важной задачей теоретической геологии является изучение истории геологического развития Земли и выделение этапов гео эволюции. Эта задача решается, в основном, на основе фактиче ских данных, позволяющих реконструировать палеоэкологиче ские и палеотектонические условия. К её решению привлекаются также геотектонические и космогонические концепции, которые расширяют спектр представлений о событиях и причинах геоэво люции. Рассмотрим отношение к этой задаче факта существова ния ГГС и разрабатываемой системной концепции геологическо го развития.

Следуя сложившимся воззрениям о раннегеологическом существовании атмосферы, гидросферы и процессов седимента ции, мы полагаем, что ГГС, со всеми её компонентами, кроме биоты, возникла на переходе от предгеологического этапа разви тия Земли к геологическому (п. 1.4). В соответствии с этим гео логическая эволюция началась и протекала в рамках ГГС. Естест венно, что события начальной геоэволюции в значительной мере предопределялись такой особенностью структуры ГГС, как мера океаничности Земли. В п. 3.4 представлены доводы, свидетельст вующие о том, что первичный океан представлял собой непре рывную водную оболочку с глубиной, близкой к современной глубине океана в пределах океанического ложа. Открытым остал ся только вопрос об источнике воды для возникновения первич ной гидросферы.

Знания о составе космической газопылевой материи не по зволяют предполагать, что в праземном облаке содержалось та кое количество свободной, физически или химически связанной воды, которое могло бы привести к раннему зарождению полно масштабной гидросферы [36, 101, 119]. Тем не менее в поисках источника воды не следует выходить за рамки системы «празем ное газопылевое облако». В таком случае мы сможем прийти к выводам, менее всего отягчённым постулатами.

Согласно широко распространённым космогоническим представлениям, основным компонентом праземного облака был газообразный водород. Доля твёрдого (в основном пылевого) ма териала составляла примерно 1% от массы облака. В этом мате риале преобладали силикаты, оксиды железа и металлическое железо [35, 119]. В соответствии с этим облако обладало хими ческим потенциалом для возникновения воды – за счёт окисли тельно-восстановительных реакций с участием водорода.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.