Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Гипотезы о расширении Земли

НОВАЯ ГЕОХИМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗЕМЛИ

 

Смотрите также:

 

Гипотеза расширяющейся Земли...

 

науки о земле 

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

 

ГЕОЛОГИЯ

 

Палеонтология

 

Палеогеография 

 

космический вулканизм планет

 

Вегенер. Происхождение континентов и океанов

 

Океан Тетис и гипотеза дрейфа материков

 

метеориты и кометы

 

СЛЕДЫ КОСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЗЕМЛЮ

 

Камни и геология

 

ПРИЧИНЫ ГОРО-ОБРАЗОВАНИЯ. Гипотеза Вегенера

 

Плейт-тектоника - новая глобальная тектоника

 

Причины вымирания организмов

 

Метеоритная и вулканическая гипотезы вымирания организмов ...

 

 

 

В.Н. Ларин

 

ПРИЧИНЫ И ДИНАМИКА РАСШИРЕНИЯ ПЛАНЕТЫ

 

В данной статье в тезисной форме показана возможность построения новой геохимической модели Земли, согласно которой планета в процессе своего развития могла испытать значительное (возможно многократное) увеличение объема. Если традиционно сложившиеся представления о составе внутренних геосфер имеют в своей основе умозрительную версию о характере конденсации вещества в протопланетном диске и априорное утверждение о соответствии состава Земли составу метеоритов, то в основу наших построений положена закономерность в распределении элементов в Солнечной системе, выявленная при сопоставлении эмпирически установленных космохимических данных по Солнцу, Земле, Луне и поясу астероидов, представленному метеоритами (сведения по другим гелам Солнечной системы пока еще слишком фрагментарны).

 

Выявленная нами закономерность заключается в зависимости распространенности элементов в пределах Солнечной системы от их потенциалов ионизации: по мере удаления от Солнца распространенность элементов с малыми потенциалами ионизации уменьшается, тогда как обилие элементов с высокими потенциалами ионизации возрастает.

 

Наиболее вероятное объяснение данной закономерности заключается в том, что на небулярной стадии образования Солнечной системы, в процессе формирования протопланетного диска, протовещество находилось в виде плазмы и претерпело дифференциацию под воздействием магнитного поля прото-Солнца. При этом элементы с малыми потенциалами ионизации (будучи преимущественно ионизированными) задерживались магнитным полем прото-Солнца и оставались в зоне формирования планет земного типа, в то время как трудноионизируемые элементы (будучи преимущественно нейтральными) выбрасывались на периферию протопланетного диска в область формирования внешних планет.

 

Таким образом, космохимическая закономерность, по всей вероятности, свидетельствует о магнитной сепарации элементов по их потенциалам ионизации на небулярной стадии развития Солнечной системы.

 

На основе процесса магнитной сепарации открылась возможность рассчитать (в первом приближении, разумеется) исходный состав Земли при допущении, что состав современного Солнца отражает химизм протовещества. Это допущение представляется естественным, поскольку изменение состава Солнца было ограничено в основном "выгоранием" водорода (отчасти лития и бериллия) и синтезом гелия. Проведенная оценка показала, что содержание кислорода в теле Земли не должно превышать первых процентов от ее массы у что изначальный состав планеты должен быть преимущественно гидридным (металлы и кремний + водород) (табл. 1).

 

Анализ свойств водорода и особенностей его взаимодействия с металлами в самом широком диапазоне температур и давлений приводит к принципиально новой модели современной Земли ().

 

Следует отметить, что в настоящее время отсутствуют экспериментальные данные для системы "металл—водород" в мегабарном диапазоне давлений. Поэтому построение модели в значительной мере основано на экстраполяциях, которые, разумеется, требуют экспериментального подтверждения. Исследования в этом направлении проводятся, и полученные на сегодняшний день результаты свидетельствуют о правомерности предложенной точки зрения.

 

Всю гамму глобальных геолого-тектонических явлений новая концепция связывает с единой внутренней причиной — дегазацией водорода от ядра планеты, в результате чего внутренние водородсодержащие геосферы (ядро Земли) уменьшают свой объем, тогда как объем мантии увеличивается.

Весьма любопытно, что суммарный объем планеты при этом должен существенно увеличиваться в связи с гораздо большей сжимаемостью гидридов в сравнении с металлами.

 

Несколько слов о сжимаемости гидридов. Гидрид-ион (Н~) отличается исключительно высокой сжимаемостью, которая обусловлена отсутствием у него внутренних, полностью заполненных электронных оболочек, имеющихся у всех остальных элементов. По этой причине ионные гидриды, существующие при комнатных температуре и давлении, оказываются гораздо плотнее исходных элементов (на 20—80%) за счет катионно-анионного сжатия решетки, деформирующего гидрид-ион. Большая плотность гидридов по сравнению с исходными металлами свойственна щелочным, щелочноземельным и некоторым редкоземельным элементам, которые с водородом в обычных условиях образуют преимущественно ионную связь. Кремний, магний и железо (согласно нашей модели, преобладающие на Земле) в меньшей степени отличаются от водорода по электроотрицательности и поэтому в гидридах данных элементов превалируют другие типы связи (ковалентная, у железа — металлическая). Соответственно отсутствует катионно-анионное сжатие решетки (деформирующее гидрид-ион), в силу чего гидриды оказываются более рыхлыми (менее плотными) по сравнению с исходными элементами. Однако можно уверенно предположить, что под давлением в сотни тысяч и миллионы атмосфер водородистые соединения металлов будут трансформироваться в фазы с максимально возможной сжимаемостью, т. е. будут трансформироваться в ионные гидриды, более плотные, чем соответствующие металлы.

 

Отсюда следует, что при дегазации водорода и переходе гидридов в металлы в глубоких недрах планеты ее объем может увеличиваться. Таким образом, новая геохимическая модель предусматривает возможность значительного расширения Земли, которое к тому же должно обладать рядом специфических особенностей (обусловленных самой моделью) : иметь пульсационный характер, темп его должен был нарастать от древних эпох к молодым, а фронт разуплотнения (граница "ядро—мантия") постепенно погружаться в глубь планеты. Последнее могло быть причиной постепенной генерализации рифтогенных структур во времени: от множества мелких равномерно распределенных по глобусу ("троговый комплекс"), — к немногому числу глобальных. Океанические впадины рассматриваются как структуры растяжения; на основе предложенной модели оказалось возможным дать интерпретацию главнейшим геолого- тектоническим, геофизическим и петролого-геохимическим. особенностям этих структур.

 

Циклическая тектоно-магматическая активность планеты, согласно новой модели, обусловлена пульсационным отделением водорода от ядра Земли. При этом этапы дегазации обязаны чередоваться во времени с этапами расширения планеты. Показано, что на стадии дегазации водорода происходило заложение геосинклиналей (с их магматизмом, скадчапгостью и метаморфизмом), тогда как прекращение потока водорода из недр сопровождалось горообразованием.

 

Принято считать, что на расширяющейся планете трудно обеспечить складчатость. В свете наших построений эпохи складчатости разобщены во времени и пространстве с этапами расширения планеты. Более того, моделирование механизма складчатости, вытекающего из новой концепции, позволило получить на цветном пластилине (с соблюдением условий подобия) полные разрезы складчатых зон (поясов) со всеми основными чертами их внутреннего строения, как-то: уровни складчатости, закономерно повышающиеся к осевой зоне; различные типы складок с их усложнением во внутренних частях складчатых поясов (от простых брахиформных, через коробчатые, до напряженных изоклинальных); соответствующая вергентность и осевое поднятие глубинного материала (характерные для Большого Кавказа), а также покровные структуры различного рода, характерные для Альп.

 

Перечисленные выше вопросы рассмотрены в монографии автора . Там же обсуждаются причины эволюции геодинамического режима во времени и многих петролого-гео- химических явлений.

 

 

 

К содержанию книги: Проблемы расширения и пульсаций Земли

 

 

Последние добавления:

 

ВЛАДИМИРО-СУЗДАЛЬСКАЯ РУСЬ

 

ВНЕШНЯЯ ПОЛИТИКА ДРЕВНЕЙ РУСИ

 

Владимир Мономах

 

Летописи Древней и Средневековой Руси

 

Бояре и служилые люди Московской Руси 14—17 веков