РАЗВИТИЕ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМ РАСШИРЕНИЯ И ПУЛЬСАЦИЙ ЗЕМЛИ

Смотрите также:

Гипотеза расширяющейся Земли...

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

ГЕОЛОГИЯ

Палеонтология

Палеогеография 

космический вулканизм планет

Вегенер. Происхождение континентов и океанов

Океан Тетис и гипотеза дрейфа материков

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 ...

Высказываемые в последнее время гипотетические представления о расширении или росте Земли в ходе ее геологической истории довольно существенно различаются как в отношении масштабов, так и причин предполагаемого увеличения размеров нашей планеты. Некоторые исследователи, например, известный австралийский геолог С.У. Кэри [Carey, 1976], прягмо заявляют, что они не знают этих причин и прибегают к гипотезе расширения как единственному, по их мнению, допущению, позволяющему объяснить, не впадая в противоречия, главные закономерности тектонического строения и развития Земли. Другие авторы склоняются к принятию одной из трех предполагаемых причин увеличения размеров Земли.

Одни из них, вслед за И.О. Ярковским, допускают, что увеличение объема Земли и других небесных тел во времени сопровождалось происходившим пропорционально ему ростом их масс. Подобные представления о росте Земли, претендующие на пересмотр фундаментальных законов физики, высказывались и в некоторых докладах на Московской конференции 1981 г. (В.Ф. Блинов, К.Г. Веселое, И.В. Кириллов, В.Б. Нейман). Памятуя, что уроки истории науки предостерегают нас от опасности игнорирования некоторых идей, казавшихся в свое время "еретическими" и даже абсурдными, следует считать, что, вероятно, подобные взгляды имеют право на существование, но пока они очень слабо обоснованы. Подчеркнем, что эти представления предполагают происходивший на протяжении истории Земли значительный рост силы тяжести, чему как будто противоречат геологические данные, а также то, что наряду с Землей в равной мере увеличивали свои размеры и все другие планеты Солнечной системы, что не подтверждается новейшими данными изучения планет земной группы.

Другие исследователи предполагают, вслед за П. Дираком и другими, что в ходе развития Вселенной уменьшалась гравитационная постоянная, в связи с чем постепенно уменьшалось давление на вещество нашей планеты, и происходило ее разуплотнение, приводившее к увеличению земного радиуса . Однако представление об уменьшении гравитационной постоянной во времени пока строго не доказано и принимается лишь некоторыми физиками-теоретиками. Согласно этому представлению, за время жизни Земли "ее радиус мог увеличиться приблизительно лишь на 10—20%, в том числе за время мезозоя—кайнозоя — менее чем на 1%, что кажется слишком незначительным. Наконец, если бы расширение Земли было обусловлено только уменьшением гравитационной постоянной, то оно должно было бы происходить во времени равномерно и в равной мере проявляться на всех планетах Солнечной системы; однако в действительности на разных планетах земной группы расширение выражено неодинаково (см. сообщение A.M. Никишина в данном сборнике).

Наконец, можно допустить, что радиус Земли после завершения эпохи аккреции увеличивается со временем без сколько-нибудь заметного возрастания ее массы, за счет разуплотнения вещества в результате тех или иных процессов, происходивших в ее недрах. Ускорение силы тяжести на поверхности Земли в ходе геологического времени должно уменьшаться пропорционально квадрату возрастания ее радиуса. Возможно предлоложить, например, что большее или меньшее расширение Земли происходило в ходе геологического времени неравномерно, постепенно усиливаясь, или проявлялось отдельными импульсами, или размеры ее периодически подвергались колебаниям (пульсациям) на фоне преобладающего расширения вследствие чередования периодов разуплотнения и уплотнения вещества Земли. Зтот наиболее гибкий вариант гипотезы расширения Земли открывает наибольшие возможности для объяснения многих вопросов геологии.

Весьма привлекательным для геологов ее следствием является возможность объяснить происхождение современных океанических впадин или, во всяком случае, средин- но-океанических рифтовых хребтов как результат спрединга, не прибегая при этом к гораздо менее обоснованному допущению о компенсирующей его субдукции. Одни исследователи, придерживающиеся идеи расширения Земли, вовсе исключают субдук- цию, другие, как, например, Дж. Стейнер [Steiner, 1977], допуская ее реальность, отмечают вместе с тем, что максимальная площадь земной коры, "поглощенной" в процессе субдукции в течение мезозоя—кайнозоя, по крайней мере, на 1/3 должна уступать площади одновременно возникающей в процессе спрединга новой коры океанического типа. Согласно этой гипотезе, существенное увеличение объема Земли не проявлялось равномерно на всей поверхности планеты, а в связи с ее латеральной структурной неоднородностью реализовывалось лишь в некоторых наиболее ослабленных зонах — главным образом в линейных подвижных поясах и, возможно, некоторых древних океанических впадинах (например, Тихоокеанской), в значительно меньшей мере затрагивая древние жесткие консолидированные блоки.

Признаки вероятного расширения Земли мы находим начиная с самых ранних стадий ее развития. Возможно, оно происходило на протяжении всей ее геологической истории, но, как уже говорилось, скорее всего, проявлялось неравномерно и в разные эпохи жизни Земли в несколько различных формах. Выделяется три главных этапа предполагаемого расширения Земли (1—3). При этом густота сети линейных структур растяжения со временем в целом уменьшилась, а их размеры увеличились; эти тенденции естественнее всего можно связать с последовательным утолщением литосферы. Эпохи наибольшего усиления процессов растяжения и раздробления земной коры относятся к архею, раннему протерозою (?), позднему протерозою и мезозою—кайнозою. В первую из этих эпох расширение выразилось в возникновении густой извилистой сети так называемых зеленокаменных поясов, раздробивших прото- континентальную кору в пределах нынешних древних платформ и являвшихся зонами исключительно мощных вулканических извержений [Грачев, Федоровский, 1980; Милановский, 19816; Синицын, 1979; Glikson, 1980].

Несомненные проявления глобального расширения в раннем протерозое менее значительны, чем в архее, но некоторые ученые допускают, что в эту эпоху оно могло иметь резко асимметричный характер и проявиться главным образом в возникновении Прототихоокеанской впадины, лишенной континентальной коры. Другие исследователи [Glikson, 1980] считают подобное допущение маловероятным.

Следующая, позднепротерозойская (рифейская) эпоха усиления растяжения проявилась в заложении систем гораздо более широких и протяженных, чем архейские и раннепротерозойские подвижные зоны, — геосинклинальных поясов, разобщивших древние платформы, и раздроблении последних рядом более узких, линейно вытянутых грабенообразных впадин-авлакогенов, структурно связанных с этими поясами. Геосинклинальные пояса, как и многие авлакогены, испытали обновление в раннем или среднем палеозое, но ни новые геосинклинальные пояса, ни новые авлакогены в эти эпохи не возникали [Милановский, 19816, 1982].

Последняя мегаэпоха наиболее мощного усиления процессов раздробления и растяжения земной коры относится к мезозою—кайнозою. Она выражена в заложении и разрастании сперва внутриконтинентальных рифтовых зон, межконтинентальных, а затем внутриокеанических рифтовых поясов, разобщении континентальных массивов и раздроблении некоторых из них новыми или частично регенерированными рифтовыми зонами [Милановский, 1978а, 19786, 19816, 1982]. Несомненно, что в настоящее время, как и в прошлые геологические эпохи, проявления горизонтального растяжения в одних районах Земли сочетаются с проявлениями сжатия в других ее районах, что доказывается повторными геодезическими измерениями на геодинамических полигонах. Однако в целом новейшая, плиоцен-четвертичная эпоха тектонической истории Земли знаменуется преобладанием расширения над сжатием. В пользу этого свидетельствует резкое усиление деформаций растяжения в большинстве активных рифтовых зон Земли, как внутриконтинентальных, так и океанических, и, напротив, прекращение деформаций сжатия на многих (хотя далеко не на всех) участках позднекайнозойских оро- генных складчатых сооружений [Милановский, 1981а].

Исследования Е.С. Штенгелова -{1980, а также его сообщение в этом сборнике], проведенные с помощью геофизических, гидрогеологических и геохимических методов в ряде областей Советского Союза, показали существование в них четко локализованных полосовидных зон развития современной, открытой, проницаемой для флюидов трещиноватости, образующих густую, преимущественно решеткообразую сеть, разбивающую земную кору на блоки. Трещинные зоны затрагивают весь вскрытый бурением геологический разрез, включая самые молодые отложения. Ширина трещиноватых зон варьирует от сотен метров до нескольких километров, а ширина заключенных между ними блоков — от нескольких километров до 20—30. По некоторым из трещинных зон имеются геодезические данные об их современном расширении. К зонам открытой трещиноватости или их продолжениям в некоторых сейсмоактивных районах (например, в Крыму) приурочиваются сейсмофокальные поля, причем во многих случаях отмечается субперпендикулярность ориентировки осей растягивающих напряжений в сейсмических очагах ориентировке трещинных зон.

К содержанию книги: Проблемы расширения и пульсаций Земли