ФОРМИРОВАНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ КОНТИНЕНТОВ И ОКЕАНОВ С ПОЗИЦИЙ ГИПОТЕЗЫ РАСШИРЯЮЩЕЙСЯ ЗЕМЛИ

В статье сделана попытка систематизировать и объяснить накопленные к настоящему времени геологические факты с позиций гипотезы увеличивающейся в массе и размерах Земли. Перечислим важнейшие из них: образование коры континентов как непрерывный процесс формирования платформ в результате геосинклинального развития, включающего образование трогов, накопление мощных толщ осадочных и изверженных пород, складкообразование и горообразование; блоковая структура коры; резкое различие в составе и строении коры континентов и океанов; отсутствие признаков продолжения континентальных геологических структур на берегах молодых океанов, внутренних и окраинных морей в сторону этих океанов и морей; малая мощность и молодость пород, слагающих дно океана; явные признаки разрастания поверхности дна океана; относительные перемещения континентов и одновременно повсеместно наблюдаемые напряжения горизонтального сжатия; существование глобальной системы океанических и континентальных рифтов, островных дуг и глубоководных желобов.

Для объяснения механизма возникновения этих явлений авторами привлечена корпускулярно-релятивистская модель гравитации и инерции (КМГиИ), следствием которой является увеличение массы и размеров Земли. Данной моделью [Веселое, 1981) допускается не только процесс превращения энергии массы покоя в энергию движения (энергия атомных реакторов, Солнца и Звезд, эндогенное тепло Земли), но и процесс рождения новой массы в виде обычного вещества.

Для обсуждающихся вопросов важны следующие положения этой модели.

1. Существование материальной среды, называемой гравитационным вакуумом, обеспечивающей явления гравитационного и инерционного взаимодействия. Эта материальная среда представляет собой пространство, заполненное хаотически движущимися со скоростью света частицами-гравитонами, легко пронизывающими все тела, при этом теряющими лишь небольшую часть своего импульса. У покоющихся или движущихся по инерции тел устанавливается динамическое равновесие приобретенного и отданного телом импульса — выполняется первый закон Ньютона.

2. При ускоренном движении, когда на тело действует внешняя сила и совершается работа, динамическое равновесия нарушается и масса тела изменяется в соответствии с соотношением Е = тс2 специальной теории относительности. Изменение массы происходит при взаимодействии тел друг с другом либо за счет одного из них, либо за счет гравитационного вакуума. Можно представить много случаев такого взаимодействия. Рассмотрим некоторые из них.

а) Импульс одного тела передается другому и совершается работа (например, при столкновении биллиардных шаров). В зависимости от величины и знака работы изменится масса взаимодействующих тел по формуле Am — (AA/c)q, где АА — совершенная работа, с — скорость света, q — коэффициент, равный \/1 — w 2 /с2! Такое взаимодействие можно назвать инерционным.

б) Работа совершается за счет сил гравитационного притяжения тел — импульса, приобретенного от гравитационного вакуума. В этом случае масса увеличивается в соответствии с формулой Ат/т — (|А*р\/с2) q независимо от того, ускоряется или тормозится тело полем. Здесь — модуль приращения гравитационного потенциала. Всякая работа гравитационного поля ведет к увеличению массы. Такое взаимодействие можно назвать гравитационным.

в) Тело движется в гравитационном поле другого тела по инерции. Его масса воз-

растает и будет изменяться в соответствии с формулой Ат/т = — (А*р/с ) скорость относительного движения.

Этот процесс может идти неравномерно, что является одной из причин неравномерности геологических процессов: складкообразования, горообразования, интрузивной и эффузивной деятельности. Возможен прирост массы за счет легких атомов, и тогда может возникнуть непропорционально большое увеличение объема ядра Земли.

В сеете изложенного попытаемся нарисовать схему процесса формирования земной коры. На ранней стадии развития Земля представляла собой тело, состоящее из вязкого вещества, покрытого более жесткой корой. В процессе роста массы кора увеличивала свою поверхность за счет растяжения и образования трещин. По трещинам поднималось и застывало подкоровое вещество. С течением времени за счет нарастания сверху и снизу кора утолщалась.

При увеличении размеров Земли кора раскалывается на блоки.

По мере утолщения коры образуются все более крупные блоки, разделяемые все более широкими трещинами. По мере роста блоков возникает разность кривизны между поверхностью блоков и поверхностью подкорового вещества (2). Блоки превращаются в своды. При увеличении их размеров возникают горизонтальные напряжения сжатия и скалывающие напряжения, которые, достигнув критических величин, приводят к разламыванию сводов на более мелкие блоки. В таком процессе неизбежно сосуществуют напряжения растяжения и напряжения сжатия. Мелкие блоки от краевых частей сводов всплывают и поворачиваются, центральные — проседают (3). По трещинам поднимается легкое подкоровое вещество, при застывании соединяющее осколки в еще более крупные своды, имеющие более толстую кору. Своды разделяются широкими долинами (трогами) с тонкой и легко растяжимой корой. Таким образом, кора разделяется на крупные сводообразные блоки — первичные континенты и широкие межблоковые долины — первичные "моря". Дальнейшее разрастание поверхности Земли идет главным образом за счет увеличения поверхности морей.

Стадию развития Земли, характеризующуюся описанными выше явлениями, можно назвать лунной. Развитие коры определялось образованием трещин, трогов, сводообразных блоков, эффузивной и интрузивной деятельностью, воздействием метеоритов и резкого изменения температуры. Условий для формирования слоистых осадочных пород не было. В такой стадии развития находятся Луна и некоторые спутники Юпитера, Меркурий, Марс. На этой стадии из-за малой силы притяжения могли существовать высокие своды. На Марсе обнаружены своды высотой до 27 км, рифты и межсводовые долины, за счет разрастания которых, по-видимому, и увеличивается поверхность планеты.

Земная стадия развития нашей планеты началась тогда, когда ее масса возросла настолько, что стала способной удерживать атмосферу и гидросферу. Атмосфера и гидросфера наряду с другими факторами решительно изменили характер геологических процессов, обеспечили условия для протекания химических, физических и биологических процессов, во многом определивших видимый нами в настоящее время лик Земли. На этой стадии развития тот же самый процесс увеличения массы и размеров Земли, утощения ее коры, образования трещин и трогов, огромных сводов приводит теперь к возникновению процесса разрушения, преобразования и переноса горных пород на большие расстояния, к образованию в трогах мощных толщ слоистых осадочных пород (4). В этом случае при раскалывании сводов на мелкие части, наряду с их подъемами и опусканиями, поворотами, надвиганиями друг на друга в пластичных породах под действием горизонтальных сил возникает складчатость.

Складчатость может возникнуть по многим причинам. Первой из них является избыточная площадь поверхности свода по сравнению с площадью поверхности под- корового вещества; со временем под действием горизонтальных напряжений поверхность свода может сложиться в складки. На 5 изображены результаты эксперимента. проведенного В.П. Дедовым. Он раздувал резиновый шар, на котором клейкой и вязкой жидкостью была закреплена нерастяжимая пленка, сложившаяся при этом в складки. Расчет показывает, что при увеличении радиуса Земли на 20% возникает избыточная длина дуги Земли, составляющая 1500-2000 км. Складчатость может также возникнуть при сползании пластичных пород со сводов, при всплывании легких и погружении тяжелых пород или перетоках подкорового вещества.

Таким образом, в описанном процессе развития земной коры в связи с увеличением размеров Земли можно видеть многие стороны ее геосинклинального раввития; образование троговых долин, заполнение их мощными толщами осадочных и изверженных пород, образование складчатости, образование складчатых и столовых гор) образование срединных массивов, крупных континентальных впадин и т.п. С эволюцией Земли эволюционировал и геосинклинальный процесс. Типичные черты геосинклинального процесса появились только на земной стадии.

На какой-то стадии развития, по-видимому, начали уменьшаться масштабы складчатости, относительных вертикальных перемещений отдельных блоков, воздымания гор, эффузивной и интрузивной деятельности. Причины этого: постепенное замедление относительного роста массы Земли в связи с уменьшением эксцентриситета ее орбиты, утолщение литосферы со временем, уменьшение разности радиусов кривизны коры и подкорового вещества, увеличение веса блоков. Тектоническая активность начала концентрироваться в системе тектонически активных узких зон: в континентальных океанических рифтах, глубоководных желобах и островных дугах, вблизи внутренних и окраинных морей, а также в сводовых структурах континентов, находящихся в стадии раскалывания — там, где кора оказалась наиболее тонкой.

Древние платформы, по-видимому, пережили все стадии геосинклинального развития. Еще на лунной стадии началось формирование, укрупнение и разрушение мелких сводообразных блоков. Затем по мере утолщения земной коры, дальнейшего укрупнения блоков, появления атмосферы, а затем и гидросферы своды достигали высоты десятков километров, быстро размывались и разламывались, поставляя в троги огромное количество осадочных и изверженных пород. Сами троги, по-видимому, были похожи на современные континентальные рифты, за тем исключением, что с ними соседствовали более приподнятые, чем современные, сводообразные континентальные блоки, поставлявшие в них большое количество осадков. В результате всего этого воздымались горы, образовывались впадины, формировалась складчатость. В процессе такого развития перерабатывалась и утолщалась земная кора, возникала сильная горизонтальная неоднородность структуры и состава фундамента древних платформ, проявляющаяся в их мелкоблоковой структуре.

В связи с достижением корой и литосферой в процессе геосинклинального развития определенной толщины дальнейшее образование трогов и их последующее геосинклинальное развитие на древних континентах затормозилось. Поверхность древних платформ почти перестала разрастаться при увеличении поверхности всей Земли. Земная поверхность продолжала увеличиваться за счет разрастания поверхности океанов и участков континентов, имеющих тонкую кору, где продолжался геосинклинальный процесс. Дальнейшее же развитие древних платформ было связано главным образом со спокойными вертикальными относительными движениями блоков, с размывом выступов и заполнением осадками впадин, излияниями и внедрением изверженных пород. В результате такого развития образовался рельеф фундамента и платформенный чехол древних платформ.

Надо заметить, что такое спокойствие может быть только относительным. Большой блок древней платформы из-за возросшей разности в кривизне мог расколоться с образованием трогов (континентальных рифтов). Одним из таких рифтов, по-видимому, является Днепровско-Донецкая впадина, сформировавшаяся в более позднее время. Из континентального рифта может развиться и новый океан. При дальнейшем увеличении размеров Земли между блоками древних платформ образовались широкие и длинные троги-океаны, в которых формировались новые геосинклинали. Завершив свое развитие, они либо соединяли блоки, либо примыкали к ним. Так можно интерпретировать наличие архейских, протерозойских и более молодых блоков фундамента Восточно-Европейской платформы.

В результате продолжающегося геосинклинального развития и разрастания океана образуется молодая континентальная кора. Если в результате такого процесса троги успевали залечиваться осадочными и изверженными породами и кора достигала определенной толщины, то образовывались молодые платформы, такие, как Западно- Сибирская. В противном случае из них развивались океаны. В молодых платформах осколки древних платформ образуют так называемые срединные массивы, например Уватский в Западно-Сибирской платформе, а в остальных местах фундамент сформировался на молодой океанической коре.

Тихий океан оказался самой слабой частью земной коры, поэтому развивался несколько другим путем. Некоторые его части, главным образом центральные, благодаря малой мощности коры быстро разрастались, а на его периферии образовались своды, и океаническая кора, проходя стадии геосинклинального развития, усложнялась, утолщалась и превращалась в континентальную. Океан оказался устойчивым. Поверхность Земли в течение длительного геологического времени разрасталась в основном за счет Тихого океана. Такое разрастание неизбежно связано с перемещениями больших масс подкорового вещества и перемещениями континентов относительно оси вращения Земли и друг друга. При этом возникало течение подкорового вещества от центра континентов к периферии. Последнее могло быть причиной подъемов, опусканий, трансгрессий и регрессий моря и отрыва краевых блоков континента, а следовательно, причиной образования островных дуг и окраинных морей. Части континента как бы сползали с локальной выпуклости геоида. В рифтах Тихого океана должны быть современные осадки, а на его периферии все более и более древние.

Современные окраинные моря можно рассматривать как неудавшиеся океаны. Они будут продолжать заполняться осадочными породами. Возможно, что для некоторых из них не настал еще этап интенсивности раскалывания края соседнего континента.

Континентальные рифты, представляющие собой систему разломов и связанных с ними глубоких впадин, хорошо иллюстрируют процессы на континентах, связанные с расширением Земли. Известно три таких рифтовых системы [Муратов, 1975) : Африканская, включающая в себя впадин Красного моря и Аденского залива, Рейнская и Байкальская.

Берега Красного моря и Аденского залива являются остатками расколовшегося свода, откуда сносятся продукты разрушения, однако нет активной эффузивной и интрузивной деятельности, которая могла бы препятствовать дальнейшему росту берегов. Поэтому при расширении Земли этот рифт еще может развиться в новый океан. Другие континентальные рифты (Байкальский, Рейнский и часть Африканского), по-видимому, были остановлены в развитии мощными излияниями магмы и накоплением больших толщ осадочных пород. Их развитие либо затормозилось, либо прекратилось вовсе. Такая же судьба постигла почти все палеорифты, и только некоторым из них на время удавалось превращаться в океаны.

Тихий океан успел приобрести достаточно большие размеры, чтобы не быть закрытым излияниями магмы и отложением мощных толщ осадочных пород со стороны окружающих его континентов в течение длительного геологического времени.

Об Атлантическом океане, Северном Ледовитом и Индийском океанах можно сказать то же, что и о Красноморском рифте. Эти океаны, по-видимому, возникли как континентальные рифты и благодаря большой скорости увеличения размеров Земли в период их формирования не были закрыты. Они так же, как котловины окраинных морей, секут древние геологические структуры, на их дне нет признаков продолжения геологических структур соседних континентов. При дальнейшем развитии берегов этих океанов могут возникнуть новые своды, образоваться глубоководные желобы, островные дуги. Следы такого развития имеются у берегов Кубы и Антарктиды в Атлантическом океане и около островов Суматра и Ява в Индийском океане.

В современной коре океанов можно найти ранние стадии ее превращения в кору континентов. В Атлантическом океане в западном направлении по профилю Бермудские острова—Нью-Йорк кора существенно утолщается, и в 300-500 км от берега появляется гранитно-метаморфический слой [Муратов, 1975]. В районе плато Блейк крупные участки коры также имеют гранитно-метаморфический слой. То же можно видеть в Индийском и Северном Ледовитом океанах.

В сделанной выше попытке объяснить некоторые наблюдаемые геологические явления и факты на основе гипотезы увеличения размеров и массы Земли неполно учитывались другие вполне возможные факторы: неоднородность вещественного состава и распределения тепла в коре и мантии, неравномерность выделения тепла и других геологически активных форм энергии во времени, существование процесса плотностной дифференциации вещества, фазовых переходов, влияние космических явлений и многие другие. Эти факторы могли существенно влиять на развитие земной коры. Однако основной фон этого развития, по мнению авторов, определялся изменением массы и размеров Земли.

В заключение хотелось бы отметить, что имеющиеся в нашем распоряжении астрономические и геологические факты хотя и не противоречат выдвинутой гипотезе, но в силу их малочисленности, неточности и очень часто многозначности не могут служить твердым доказательством ее справедливости. Поэтому целесообразно организовать прямую проверку корпускулярно-релятивистской модели на искусственных спутниках Земли, расширить исследования параметров движения и эволюции орбит естественных и искусственных тел, исследовать радиоактивность при работе сил гравитации, а также начать целенаправленные геологические исследования.

ЛИТЕРАТУРА

Веселов К.Е. Гравитационное поле и геологическое развитие Земли. — Сов. геология, 1976. № 5. с. 70-81. Веселое К.Е. Случайные совпадения или явления

природы? — Геофиз. журн., 1981, № 3, с. 50- 61.

Муратов В.М. Происхождение материков и океанических впадин. М.: Наука, 1975. 1 76 с.

К содержанию книги: ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ 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

Гипотезы о расширении Земли

ФОРМИРОВАНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ КОНТИНЕНТОВ И ОКЕАНОВ С ПОЗИЦИЙ ГИПОТЕЗЫ РАСШИРЯЮЩЕЙСЯ ЗЕМЛИ

При увеличении размеров Земли кора раскалывается на блоки.