Гипотеза конвективного тепло-массопереноса

0
559

С развитием гипотезы тектоники плит развивалась и гипотеза конвективного тепло-массопереноса, ибо иначе трудно объяснить движение плит друг относительно друга. При этом предполагается, что, например, глубокофокусные землетрясения происходят в холодных погружающихся плитах литосферы. Однако, если бы эффект погружения плит в глубины мантии существовал на самом деле и этот процесс был характерен для континентальных плит и постоянно имел бы место на протяжении геологической истории Земли, то вряд ли могли бы сохраниться на земной поверхности породы с возрастом в миллиарды лет, а тем более почти ровесники Земли, установленные в 1972 и 1975 гг. С. Мурбахом в Гренландии — 3,7 млрд. лет — и авторами в Антарктиде — 3,7 млрд. лет. Кстати, столь древние образования земной коры однозначно свидетельствуют и о том, что Земля на заре своего существования в целом была достаточно холодной и что земная кора образовалась практически сразу же после формирования Земли как планеты.

Образование атмосферы и гидросферы вообще ие может происходить по гипотезе гомогенной аккреции. Согласно этой гипотезе летучие компоненты, такие, как Н20 и СО2, находились в адсорбированном состоянии па поверхности твердых частиц или входили в качестве их составных частей (углистые хондриты). Если происходила медленная аккреция в холодных условиях, то все эти летучие компоненты оставались бы в пределах Земли. И только последующий разогрев земных недр, согласно представлениям А. П. Виноградова, привел бы к дегазации Н20, СО2, N2 и, как следствие, к образованию гидросферы и атмосферы. Однако, даже если атомы и молекулы указанных газов и были захвачены объемом Земли, они должны были бы прореагировать с металлическим железом, поскольку смесь железа и силикатов должна была бы быть нагрета до температуры 1000° С, необходимой для плавления и образования ядра Земли. При этом из земных недр не могли выделяться на ее периферию ни вода, ни углекислота, поскольку водород и углерод должны были бы вместе с железом уйти в ядро Земли. В этом случае никакой атмосферы и гидросферы не могло сформироваться бы вообще.

О том, что земная кора не является продуктом выплавления из мантии, свидетельствуют наблюдаемые данные о распространенности в ней ряда элементов. Например, по расчетам А. А. Смыслова, для того чтобы объяснить современную распространенность радиоактивных элементов в земной коре, следовало бы извлечь их из мантии до глубины 5000 км, а мантия, как известно, кончается на глубине 2900 км. При этом мощность коры должна была бы превысить существующую в 7—10 раз. Но, во-первых, извлечение радиоактивных элементов из мантии было бы возможным, если бы последняя была расплавлена или размягчена, а это-, го в действительности пет. Во-вторых, чтобы земная кора имела мощность, близкую к наблюдаемой, следует допустить соответствующее увеличение содержания радиоактивных элементов в мантии, что привело бы к ее расплавлению.

Доказательством того, что земная кора не есть продукт глобальной дифференциации земного шара, являются наличие пород (в том числе гранитоидов) с возрастом, близким к 4 млрд. лет, а также совпадение возраста древнейших лунных пород (4,5— 4,6 млрд. лет) с возрастом метеоритов и Земли. В то же время поверхностные лунные породы содержат значительные количества урана и тория, даже большие, чем земные базальты. Учитывая, что возраст Солнечной системы не может быть существенно больше, чем 4,7 млрд. лет, не остается времени для процессов глобальной дифференциации Земли, если она первоначально была в целом относительно холодной. Таким образом, объяснить глобальную дифференциацию, в результате чего образовались основные геосферы, затруднительно из-за: 1) очень больших значений возраста пород Земли и Луны, 2) отсутствия эффективного процесса отвода тепла.

Попытки в 1975 г. В. Н. Ларина и Н. П. Семененко приписать водороду роль теплоносителя из центральных частей Земли к поверхности (без потери водородом энергии на пути следования в тысячи километров) остаются проблематичными, да они и не решат проблемы, ибо процесс отвода тепла таким механизмом в эпоху ранней Земли должен был бы быть катастрофичным. К сожалению, вопрос о возможности дифференциации именно в этот период пока еще не решен.

Следовательно, дифференциация первоначально гомогенной Земли, в результате чего образовались геосферы, с точки зрения геологии — процесс весьма маловероятный, на что указывали К. Л. Донн в 4966 г., Э. В. Соботович в 1970 г., У. М. Каула в 1971 г., В. А. Рудник в 1975 г., Р. С. Кларк и др. в 1976 г.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ