Изменяющийся лик Земли

Изменяющийся  лик Земли. 

В 1912 году немецкий учёный А.Вегенер предложил гипотезу дрейфа континентов, в которой высказал идею о том, что суша нашей планеты  когда-то составляла единый материк - Пангею. По его мнению, примерно 200 млн. лет  назад под действием сил, связанных с вращением Земли, Пангея раскололась на теперешние материки. И эти материки продолжают дрейфовать и сейчас. И действительно, более 93% береговой линии континентов стыкуется довольно плотно и особенно плотно стыкуется Южная Америка с Африкой и Северная Америка с Африкой и Европой. Дальнейшее развитие идея дрейфа континентов получила в современных гипотезах мобилизма, согласно которым самая жесткая оболочка Земли (литосфера), включающая земную кору и верхнюю мантию, разбита на крупные блоки (литосферные плиты), которые находятся в постоянном очень медленном движении. Это движение обусловлено наращиванием литосферных плит с одной стороны за счёт глубинного вещества, непрерывно поднимающегося к поверхности (спрединга) и поглощением противоположной части плиты под соседней в результате компенсации избытков поднятого наверх материала (субдукции). 

В Срединно-Атлантическом  хребте, и вероятно только там, процесс  спрединга подтверждается многочисленными  фактами. Тепловой поток там снижается  в направлении от оси хребта к периферии и в том же направлении увеличивается мощность литосферы и мощность осадочного слоя. К периферии сокращается число подводных вулканов и уменьшается их высота. Поверхность Мохоровича, разделяющая земную кору и верхнюю мантию, в осевой зоне Срединно-Атлантического хребта максимально приближается к поверхности. Всё это свидетельствует о непрерывном подъёме к поверхности глубинного вещества. 

А вот обратный процесс (субдукцию) подтвердить чем-либо трудно. Следы этого процесса нигде явно не прослеживаются. Более того, согласно идее мобилизма за последние 200 млн. лет в зонах субдукции должны были поглотиться все континенты Земли. И, следовательно, материалы земной коры должны иметь возраст не старее 200 млн. лет. На самом же деле большая часть площади континентов сложена земной корой, возраст которой более 1,5 - 2 млрд. лет. Похоже, процесс субдукции привлечён лишь потому, что не удаётся найти другого истолкования причин дрейфа континентов. 

Наличие спрединга  и отсутствие доказательств субдукции способствовали выдвижению альтернативной гипотезы расширяющейся Земли профессором из США Самуэлем Уорреном Кэри. И член-корреспондент АН СССР Е.Е.Милановский считал, что размеры Земли увеличиваются вследствие уменьшения плотности её вещества, а причина разуплотнения кроется в сложных процессах перестройки первоначального вещества, происходящих в мантии или в ядре Земли. 

Земная кора на суше и под океанскими водами имеет неодинаковое строение. На суше земная кора трехслойная: на базальтовом  слое толщиной 20-30 км лежит слой гранитный толщиной 10-15 км, на котором покоятся осадочные породы толщиной от сотен метров до 20 км. Под океанскими водами наблюдается только базальтовый слой в 5-10 км, слегка прикрытый осадочными породами. Гранитный слой на суше не мог вырасти между базальтовым слоем и осадочными породами. И потому его следует считать более древним. А, значит, было время, когда базальтового слоя не было вообще ни под сушей, ни под океаном. А что же тогда было под океаном? Ничего. Не было той части литосферы, где теперь находятся океаны. Литосфера появилась там в результате расширения Земли. 

Совсем недавно  появились работы в области палеоботаники, подтверждающие идею расширяющейся  Земли на основе современных данных. В этих работах обосновывается вывод о том, что в девонский период число суточных ритмов в течение года было около 400. Скорость вращения земного шара вокруг своей оси в указанный период была большей и, следовательно, его размеры были меньшими. Палеонтологи предполагают, что за последние 300 млн. лет радиус Земли увеличился на несколько (не более 4) процентов. При этом её средняя плотность несколько уменьшилась. Несколько миллиардов лет назад радиус Земли составлял чуть больше половины нынешнего. И тогда все материки составляли единое целое. 

Одной из слабых сторон идеи расширяющейся Земли  было отсутствие механизма, вызывающего  эти громадные изменения в  масштабах целой планеты. Такой  механизм представлен в статье “Звёздное  вещество”. Расширение Земли связано  с разуплотнением вещества ядра планеты, где из кваркового вещества земной звезды рождается в сотни тысяч раз менее плотное планетное вещество. 

П.Ловелл, создатель  нового в науке направления, называемого  теперь планетологией, утверждал, что  всякая планета в процессе своей  эволюции начинает свой путь самосветящимся телом, подобно маленькому Солнцу. Постепенно планета остывает, затвердевает и на ней появляется кора. А завершается эта эволюция безжизненным холодным, как Луна, телом. 

 И наша  Земля первоначально была звёздообразным  телом. Она родилась в результате взрыва на Солнце при падении на него старой ближайшей планеты. Назовём её Фаэтоном. Для формирования современной Земли диаметром около 13 тыс. км со средней плотностью 5,52 г/см. куб достаточно было шара звёздной массы диаметром 225 км. Но какая то часть была безвозвратно утеряна в виде водорода и гелия из-за незначительной по космическим масштабам массы Земли. А какая то масса приобретена в виде выпавшей космической пыли и астероидов. 

В огненной атмосфере  Земли с самого момента её рождения наряду с водородом и гелием в большом количестве рождались ядра кислорода, азота, углерода и других более тяжелых элементов. Вероятность рождения того или иного ядра тем выше, чем меньше соотношение массы ядра к его заряду. Постепенно плотность атмосферы увеличивалась, вещество атмосферы дифференцировалось и из относительно тяжелых элементов (кальция, магния, фосфора, алюминия) где-то на уровне половины современного радиуса Земли начала конденсироваться жидкая оболочка. Она росла (утолщалась), остывала, из-за чего увеличивалась её вязкость, и примерно 7,5 млрд. лет назад внешний её слой начал затвердевать. Диаметр твёрдой оболочки Земли составлял тогда около 7 тыс.  км. Но громадные массы непрерывно образующегося на поверхности звезды вещества вновь и вновь разрывают твёрдую оболочку, образуя тысячекилометровые разломы, через которые вытекает излишняя менее плотная часть вещества. Выделяющиеся газы, в основном водород, продувают неокрепшую ещё кору. А то, что когда-то вся земная кора была продута водородом, утверждают многие геологи. 

Процесс расширения Земли не прекращается и по сей  день. Наиболее заметен этот процесс  в зоне спрединга Атлантического океана, а сам океан является не чем иным, как гигантским разросшимся  и заполненным водой рифтом. Растрескивание поверхности характерно и для других достаточно больших планет. На снимках Марса, полученных с межпланетных станции "Маринер", был обнаружен громадный каньон длиной 4000 км, шириной 200 км и глубиной 6 км (долина Маринер). Поскольку размеры Марса невелики, планета относительно быстро остыла, и её кора стала очень толстой. Начавшие было раздвигаться плиты "увязли". И на поверхности Венеры радиолокационным зондированием обнаружены две протяженные рифтовые долины, простирающиеся каждая на 2200 км и очень похожие на долину Маринер. 

Громадная горная цепь, называемая Срединно-Атлантическим  хребтом, тянется по всей длине Атлантического океана. В многочисленных подводных  вулканах, расположенных вдоль всего  хребта, поднимается наверх расплавленная  порода. Это вещество астеносферы - ослабленного слоя из пластичной полурасплавленной породы. Как такое вещество, менее плотное, чем вещество литосферы, могло накопиться под кристаллическими породами верхней мантии? 

На поверхности "земляной" звезды планетное вещество рождается постоянно по мере охлаждения звезды. А в жидком внешнем ядре оно дифференцируется по массе. Наиболее лёгкая часть вещества, в том числе и все газы, всплывают затем через пластичную нижнюю мантию и упираются в жесткую оболочку литосферы. Под верхней мантией оно накапливается, образуя незначительный слой, и по разломам в литосферных плитах под давлением поднимается к поверхности. 

В веществе астеносферы  под огромным давлением растворено большое количество газов. Когда  конус вулкана не выдержит нарастающего внутреннего давления и даст трещину, в первый момент огромным давлением газа на высоту нескольких километров будет выброшено сотни тонн пепла и масса камней. И на многие километры вглубь Земли в разломе начнёт падать давление. Тогда из вещества астеносферы начнут выделяться растворённые раньше газы, отчего объём заполняющей разлом лавы многократно увеличится. Лава, подобно шампанскому из бутылки, выплеснется на поверхность и огненной рекой потечёт к подножию. 

Некоторое время  незначительные взрывы ещё будут  сотрясать тело вулкана, выбрасывая на сотни метров струи раскалённого шлака и вулканические бомбы. Но постепенно процесс начнёт затухать и через месяц-полтора закончится. Давление в чреве вулкана упадёт настолько, что не в состоянии будет поддерживать извержение лавы и она, остывая, словно пробкой забьёт образовавшуюся рану. С этого времени в разломе опять начнёт увеличиваться давление, чтобы через несколько лет очередная порция выделившегося вещества астеносферы гигантским давлением расколола конус вулкана. За время своей работы вулкан может выбросить на поверхность более 100 км. куб. вещества плотностью около 2 г/см. куб. Прочность пористого, рыхлого вещества лавы в несколько раз меньше прочности земной коры. Поэтому избыточное вещество прорывается каждый раз по жерлу вулкана, а сами вулканы дышат тысячи лет. 

Подавляющее большинство  вулканов скрыто океанскими водами. При  подводном извержении вырвавшиеся  в первый момент газы образуют поднимающийся  к поверхности газовый пузырь. Если конус вулкана находится  на значительной глубине, первоначально образовавшийся пузырь, поднимаясь к поверхности, многократно увеличится в объёме. Например, если такой пузырь образуется на дне Марианской впадины (наибольшая глубина 11034 м.), то к поверхности он увеличится в объёме более чем в тысячу раз. Медленно всплывая, пузырь раздвигает слой воды и по всей глубине к берегу пойдёт продольная волна. Встретив прибрежное мелководье, перемещавшаяся на разных уровнях вода сложится в одну большую волну. Называют эту волну "цунами". 

О том, что цунами рождаются глубоководными извержениями, а не землетрясениями, говорят факты многих катастроф. Например, в сентябре 1985 года подземные толчки дважды потрясали столицу Мексики. При очень мощных землетрясениях, приведших к большим жертвам и разрушениям в Мехико, в водной стихии они не вызвали заметных последствий. Это притом, что эпицентр в обоих случаях находился в акватории Тихого океана. Рождённая землетрясением волна на побережье от Мансанильо до Акапулько не превышала метра. 

Землетрясения, сопровождающие извержения вулканов, вполне понятное явление. Здесь сейсмические волны рождаются при растрескивании земных пород под огромным давлении вещества астеносферы. Но чем объяснить землетрясения в тех зонах, где вулканов нет и никогда не было? По своим катастрофическим последствиям они порой намного превосходят извержения, так как нередко происходят в густонаселённых местах. Только одно землетрясение в китайской провинции Хэбей 27-28 июля 1976 года унесло жизнь шестисот тысяч человек. 

Земля расширяется, увеличивается её диаметр и уменьшается кривизна её шара. А кривизна поверхности прочных континентов остаётся всё той же. Получаются своего рода огромные купола, под которыми накапливается лёгкое податливое вещество астеносферы. В очень отдалённый период, когда литосфера была ещё недостаточно толстой, а вещество астеносферы намного горячей, под куполами континентов образовывались огромные раскалённые газовые пузыри, в состав которых входили газы СО2, СН4, N2, Н2, Не, Rn и Н2О в виде пара. 
 

Большие горячие  газовые пузыри обладают огромной подъёмной силой, и даже твёрдые породы литосферы не в состоянии их удержать. Прожигая литосферу, пузыри всплывали, оставляя за собой вертикальные стволы, тянущиеся к самой поверхности. По мере подъёма пузырей в них падали давление и температура, что приводило к развитию процессов, при которых из углеродного вещества газа вырастали кристаллы алмазов. В зону пониженного давления втягивалось глубинное вещество астеносферы и верхней мантии. Мантийские породы при высокой температуре перекристаллизовывались, а в поднимающемся быстром потоке куски минералов окатывались. Вертикальные стволы оказались заполненными округлыми обломками различных пород разного возраста сцементированные застывшим магматическим расплавом. Это кимберлитовые трубки, коренные месторождения алмазов. Только отдельные трубки выходят в настоящее время на поверхность. Большинство их занесено осадочными породами. 

В настоящее  время такой процесс, по всей вероятности, уже невозможен. Меньше стала кривизна поверхности, а значит, меньшие по размеру пузыри там могут скопиться. Толще выросла литосфера и холоднее стала астеносфера. И все же в центре континентов купола остаются, и вещество астеносферы в них накапливается. Получается, что на более плотное вещество нижней мантии литосфера континентов опирается только периферийными областями. А центральная область опирается на податливое, менее плотное вещество астеносферы. Не выдерживая огромной тяжести, купол проваливается, литосферная плита трескается, вызывая мощные землетрясения.