Глава VI. ЗЕМНАЯ КОРА - ОБЛАСТЬ БЫЛЫХ БИОСФЕР, ПОВЕРХНОСТЬ СОВРЕМЕННОЙ БИОСФЕРЫ НА СУШЕ

Смотрите также:

БИОСФЕРА. Следы былых биосфер

Вернадский Владимир Иванович

Вернадский. Ноосфера Вернадского. Биосфера планеты Земля

Владимир Иванович Вернадский. Основанные Вернадским ...

Биосфера. Вернадский. Дж. Мерей. Зюсс. Ламарк

ВЕРНАДСКИЙ. БИОСФЕРА. Представитель космизма ...

НООСФЕРА. ВЕРНАДСКИЙ

Вернадский. Какое вещество считается живым. Термин «живое ...

ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ ВЕРНАДСКИЙ. Биография и книги ...

ВЕРНАДСКИЙ. Биография и труды Вернадского. Вершиной его ...

Ноосфера. Вернадский. Пьер Тейяр де Шарден

Кора выветривания. Автигенные минералы

На земной поверхности, на суше в области геохор, мы имеем развитие живого вещества в виде тонкого слоя, подвижного и изменяющегося, огромная геологическая роль которого только сейчас начинается выявляться, и геологами нашей страны, к сожалению, мало учитывается.

Под почвами и под подпочвами в биосфере лежат горные породы, которые резко различаются по своему генезису в разных участках биосферы.

Нередко верхнюю покрышку суши, в которую входят почвы, подпочвы, живое вещество и верхние части подстилающих пород, называют корой выветривания. Это понятие удобно сохранить, так как эта область явлений механически и физически резко отграничивается от лежащих ниже ее "свежих" нетронутых горных пород и обладает рыхлой или легко проницаемой для воды и газов консистенцией. Она проникнута газами - почвенной и подземной тропосферами - резко отличными по химическому составу от наземной тропосферы (см. § 148, ч. И). В ней азот, угольная кислота и вода играют основную роль, кислород отходит на второй план. Эта подземная газовая атмосфера, часто богатая газами органического происхождения и нередко радиоактивными, создает газовую среду, совершенно отличную от обычной тропосферы - обычного воздуха - и различную в разных геохорах.

Несомненно, но, к сожалению, количественно не учтено, что в атмосфере коры выветривания в ее действенном, а не в ископаемом состоянии, резко увеличивается количество паров воды [1] и угольной кислоты и уменьшается количество кислорода и азота. Все эти четыре газа здесь находятся в количественных отношениях одного порядка - в десятках процентов.

Но с глубиной кислород быстро исчезает, входит в соединение вещества коры выветривания как главный агент выветривания. Удобно называть нижнюю границу свободного кислорода - 02 - кислородной поверхностью [2]. Ниже ее резко меняется живое вещество. В коре выветривания геологически быстро, в течение даже исторического времени [3], главные минералы горных пород, силикаты и алюмосиликаты особенно, переходят в определенные новые образования, в частности, часто в каолиновые глины.

В верхних частях коры выветривания соединения двухвалентного железа переходят в соединения трехвалентного, ниже кислородной поверхности сохраняются двухвалентные разности.

Местами потеря кислорода идет еще глубже, вплоть до образования самородного железа [4]. Вследствие этого окраска коры выветривания резко меняется. Каолиновые глины - свободные алюмо(ферри)кремневые кислоты как бы заменяют свободную угольную кислоту, царящую на поверхности геохор.

Мы должны учитывать еще один источник свободной углекислоты, которая получается в коре выветривания. Гранитные породы очень часто, а может быть всегда, заключают в порах кварцев (и других минералов?) жидкую и газообразную угольную кислоту, которая при выветривании выделяется в газообразном состоянии, увеличивая кислотный характер поверхности геохор. Явление это не вызывает сомнений, но недостаточно изучено.

Атмосферные осадки - дожди, снега и подземные росы - относительно легко проникают кору выветривания и вызывают в ней новые химические явления. Здесь идет химическое новообразование, наиболее резко выраженное в осадочных породах или в рыхлых песчаных массах, которые указывают на существование здесь растворов, действие которых проявляется в ходе геологического времени.

Оно заключается в том, что окатанные песчаники или осколки микроскопических кристаллов дорастают до более или менее хорошо образованных многогранников. Этот идущий на всей поверхности планеты процесс, до сих пор еще недостаточно охваченный обобщающей научной мыслью, дает нам понятие о тех водных растворах, которые здесь проявляются. Здесь идут процессы, химия которых далеко нам не ясна. Ясно, что здесь действуют кремневые, алюмо-бор- нокремневые растворы, реже сульфиды.

Минералы этого характера иногда называют автигенными минералами. Процесс идет, вероятно, при обыкновенном давлении и температуре. Нельзя не обратить внимание, что здесь дорастают до цельных кристаллов каолиновые алюмосиликаты, например полевые шпаты, гранаты, слюды, цеолиты, турмалины, ядро которых образуется с поглощением тепла. Вероятно, эти процессы идут в капиллярных пространствах.

Понять эти явления мы едва ли можем, не допустив участия энергии в форме частичных сил, или электрокапиллярных явлений Беккереля. Это область явлений, заслуживающих большого внимания. П.А. Преображенский [5] правильно относит сюда же некоторые восстановительные процессы, в том числе образование самородного железа, которое связано с бескислородным характером этих вод.

Под водоемами и всюду в других местах под влиянием проникновения гидрометеоров образуются временно или постоянно насыщенные водой области, особенно развитые во влажных тропических и подтропических странах. Эти области являются концентрациями жизни.

Микроскопически малое живое вещество в не меньших количествах сосредоточено в почвах и в подпочвах, в коре выветривания и составляет заметную долю их по весу. Местами оно идет и глубже в стратисферу. Проникающие космические излучения, которые проникают гораздо глубже, чем солнечные лучи, даже инфракрасные, захватывают все вещество коры выветривания и все ее организмы без исключения.

По своему действию они нам сейчас совсем неизвестны. Они должны играть большую роль в коре выветривания, о которой мы сейчас не имеем никакого понятия и только начинаем обращать на это внимание. Геохимическое их значение указано во II главе (см. § 21). Кора выветривания может быть всецело ими охвачена.

Кора выветривания, ныне активная - определенное биокосное тело - иногда, в отдельных геохорах, может быть прослежена на сотни метров вглубь, особенно в поясах тропическом и подтропическом во влажном климате. К полюсам, в областях, покрытых снегом и льдами и в областях вечной мерзлоты, занимающих, как известно, огромные участки суши, обычные химические и биохимические процессы ослаблены. Но здесь мы должны считаться, с химической и действенно энергетической точки зрения, со своеобразным положением угольной кислоты, находящейся в области своей концентрации и одновременно в области своей критической температуры. Допустим переход ее в жидкое состояние; явление это, которое должно производить значительные геологические эффекты, совершенно оставлено без внимания, но реально оно должно быть.

На плотных выходах горных пород, в частности в области лавовых потоков, базальтических покровов, выходов на поверхность массивных пород, как батолитов, или пород осадочных, плотных известняков или кварцитов, например, кора выветривания сходит на нет, на немногие сантиметры и даже миллиметры. Но химические, биохимические и механические процессы, идущие в этих ничтожных по толщине пленках в порядке исторического времени, сказываются в течение геологического времени как мощные геологические явления.

Массивные породы попадают в эту область двумя резко различными процессами. С одной стороны - эрозиями и денудационными процессами вообще, с другой стороны - вертикальными и другими более сложными смещениями, тектоническими и орогенетическими. В их верхних частях под влияниям физических (и биохимических) факторов идет механическое выветривание - разрушение плотных горных пород, под влиянием резких перемен температуры, мороза, солнечного нагревания днем и охлаждения ночью, лучеиспускания. Так идет превращение плотных горных пород в осыпи и дресву, в своеобразную форму коры выветривания.

Установленная окончательно как особое геологическое явление Ж.Ж. Эбельманом (1814-1854) в сороковых-пятидесятых годах прошлого столетия [6], кора выветривания только в последние годы начинает входить в геологическую мысль, когда встретились с ее проявлениями в прошлых геологических периодах и обратили на это внимание. К сожалению, часто забывают, что кора выветривания в химических процессах теснейшим образом связана с живым веществом, была биокосным телом, когда она создавалась и находилась в соприкосновении с тропосферой или когда она вновь, в геологической истории, приближается к земной поверхности. К сожалению, эта область химической геологии запущена.

К содержанию книги: Академик Владимир Иванович Вернадский - Химическое строение биосферы Земли и ее окружения