big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

О возможности длительного существования материков и океанов

Существующее распределение материков и океанов является удивительно устойчивым и ни в коем случае не могло произойти в результате каких-либо случайных процессов. Действительно, если, например, представить, что уровень воды в океане вдруг понизился бы на 1—2 км, то поверхность существующих континентов при этом увеличилась бы на 20—30%, а при дальнейшем уменьшении слоя воды прироста суши совсем не произошло бы. Наоборот, если бы в результате каких-либо причин на дне океана вдруг начал бы расти новый большой материк размером в 40—50 млн. км2, то еще до выхода его к поверхности воды в океане вытесненная им вода, подняв уровень в океане на ~500 м, покрыла бы все существующие материки, оставив лишь те горные области, которые возвышаются более чем на 500 м над уровнем океана. При этом по существу над поверхностью океана возвышалось бы не более 30% площади всех существующих ныне континентов.

Часто, особенно раньше, ставился вопрос — существовали ли прежде материки, которые затем, якобы, опустились ниже дна океана, не оставив следов?

Например, Э. Ог считал, что раньше было пять континентов: 1) Североатлантический, 2) Южно-Атлантический, или Африко-Бразильский,

Схема неуничтожимости материков

3) Китае-Сибирский, 4) Австрало-Индо-Мадагаскарский, 5) Тихоокеанский.

Приводятся соображения о том, что прежде существовала Атлантида и другие континентальные образования, которые будто бы связывали Африку с Южной Америкой, и т. п. На этот вопрос скорее должен быть дан отрицательный, чем положительный, ответ.

Ведь материки, состоящие из пород меньшей плотности, чем плотность вещества мантии и плотность вещества коры океанов, в среднем возвышаются над поверхностью океанов на 875 м. При средней глубине океанов 3800 м общая высота материков над дном океанов составляет 4675 м. Из этой высоты материков окружающий их слой воды может уравновесить только около 1,45 км, так как плотность воды в 2,7 раза меньше плотности вещества, слагающего материки. Остальные 3225 м материковой толщи возвышаются над дном океана за счет меньшей плотности вещества материков по сравнению с плотностью вещества мантии.

Так как средняя мощность коры материков в настоящее время равна 37 км (рис. 8, а), то на каждый километр неуравновешенной слоем воды высоты материков приходится 11,5 км земной коры. Это значит, что при смыве материков до уровня воды в океане (рис. 8, б) мощность коры, уравновешивающая их высоту, должна уменьшиться до 27 км.

Такие материки не могут подвергаться дальнейшей эрозии, так как они не возвышаются над водой, и не могут всплывать, поскольку мощность коры достаточна только для удержания материков на уровне воды в океане. С другой стороны, такие материки не могут и погрузиться в пределы мантии, ибо вещество коры имеет значительно меньшую плотность, чем вещество мантии.

Поэтому, если бы раньше существовали какие-либо другие материки, кроме современных, и если бы они были эродированы до поверхности воды в океане, то они должны были бы сохраниться в таком состоянии, не поднявшись и не опустившись. Они бы возвышались «столбами», доходя до самой поверхности воды в океане и даже несколько возвышаясь над уровнем воды. Таких «остаточных» материков в Мировом океане не существует.

Длительное существование имеющегося в настоящее время деления на материки и океаны, невозможность исчезновения существующих материков и невозможность появления новых остро ставит вопрос о процессах, которыми поддерживается существующее деление.

Ведь достоверными определениями установлено, что ежегодно с континентов речным стоком сносится в океаны около 12 км3 твердого вещества, взвешенного главным образом в виде суспензий в речной воде. При плотности 2,5 вынос весит 30,0∙109 га, из них 2 км3 кварца — 5,0∙109 га. Кроме суспензии реки выносят в растворенном виде 5,4-109 га вещества (из них 0,55∙109 га являются циклическими слоями). Суммарный вынос вещества реками равен 35,4∙109 т. Так как только за 1 млрд. лет речной снос мог бы смыть с материков 12∙109 км3 вещества, то становится непонятным вопрос о возможности длительного существования материков. В действительности, общий объем той части материков и островов, который возвышается над поверхностью океана, равен 149 • 106 км2 ∙ 0,875 км = 130 • 106 км3. Такой объем вещества сносится речным стоком за 10,8∙106лет, а с учетом выноса растворенного в воде рек вещества — за 9,3 млн. лет.

Трудно представить, как можно совместить снос 12∙109 км3 вещества, что в 1,5 раза превышает объем всей земной коры (см. табл. 1), с длительным (по-видимому, более 1 млрд. лет) существованием материков. Если даже предположить, что ранее снос был больше в 10 раз, то и тогда проблема существования материков не снимается.

Это противоречие нельзя разрешить, допуская, что раньше материки имели значительно большую высоту, так как для этого надо представить что материки были в 100 раз выше, чем теперь. Это невозможно, так как предел упругости вещества материков не обеспечивает возвышения горных и других сооружений на высоту более 10—15 км вследствие ползучести горных пород.

Большая начальная высота материков неприемлема также не только потому, что на них не могли бы существовать различные формы жизни как из-за отсутствия атмосферы, так и из-за низкой температуры на больших высотах, но и потому, что если материки были раньше высокими, а теперь смыты, так что остались только их основания, то как же на них сохранились всюду наблюдаемые следы прежней весьма древней жизни. Если же материки не были вначале высокими, а поднимались постепенно по мере смыва речным сносом, то опять возникает вопрос, как могли на них накопиться и как могли сохраниться захороненные в земной коре остатки древней жизни в виде представителей ископаемых фауны и флоры.

Как уже было показано, кроме сноса вещества речным стоком вещество материков вымывается и выносится под океан водами, проникающими сквозь континенты до дренажной оболочки земной коры. Если прибавить к речному сносу еще и этот вынос вещества, то задача о длительности жизни материков еще усугубится. Вместе с тем обширные палеогеологические сведения, опирающиеся на достоверные определения абсолютного возраста, свидетельствуют о том, что осадочные и другие материковые накопления, содержащие ископаемую фауну и флору, имеют возраст, измеряемый сотнями миллионов лет. Определение возраста основных пород из скв. 995 горы Ниттис Кольского полуострова дало величину, превышающую 6,5 млрд. лет.

Смыв, снос и растворение материкового вещества атмосферными водами ставят вопрос о том, какими же путями происходит пополнение вещества материков, которое, как известно, отличается от вещества, слагающего породы дна океана и породы мантии Земли. Без постоянного пополнения материкового вещества нельзя объяснить длительное существование материков. Для объяснения этого предложен ряд гипотез, из которых наибольшим признанием пользуются гипотезы дифференциации вещества мантии с постоянным или периодическим всплыванием масс наиболее легких компонентов. Эти компоненты либо представляют вещество коры материков, например гранитов, либо, например SiO2, могут преобразовать вещество коры океанического дна в вещество материков.

Процесс подъема материковых толщ в других гипотезах объясняется увеличением объема вещества верхних слоев мантии, где, якобы, возможны процессы присоединения выделяющейся из недр Земли воды к породам с увеличением их объема.

Имеются и другие гипотезы, которые, рассматривая проблему существующего размещения и длительности существования континентов и океанов, не уделяют должного внимания вопросу о длительном существовании коры океанического дна.

Континентальное вещество, непрерывно сносимое в океан и накапливающееся на его дне на протяжении многих миллионов лет, Должно было бы образовать на нем мощные осадочные накопления, по химическому составу аналогичные веществу пород материков. Однако исследованиями пород океанического дна установлено отсутствие мощных осадочных накоплений. Общее количество осадочных пород на дне Мирового океана при существующем масштабе речного сноса могло накопиться только за 30 млн. лет.

Таким образом, нельзя признать решенным вопрос о том, как обеспечивается длительность существования материков, а вопрос о том, как и какими процессами осуществляется сохранение характера коры океанического дна, даже не поставлен должным образом на обсуждение.

Такое положение в науке о земной коре сохраняется длительное время вследствие того, что земная кора пока еще не рассматривается как единое целое.

Схема круговорота веществ в коре и мантии

 

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.