big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Два вида круговорота твердого вещества

Сказанного о подъеме материков и о росте их за счет вещества мантии, а также о накоплении сносимого с материков вещества на дне океанов с погружением его в пределы мантии достаточно для того, чтобы считать, что действительно существует круговорот твердого вещества, постоянно поднимающегося из мантии Земли в земную кору материков и постоянно опускающегося из пород коры океанического дна в пределы мантии Земли. Поэтому принципиально возможно проникновение из мантии Земли под материки масс вещества, осадочный характер накопления которого в океане может сохраниться на всем пути его перемещения от места погружения в пределы мантии до входа в материковую толщу и выхода на дневную поверхность.

В круговороте вещества земной коры и мантии участвует круговорот воды, которая, испаряясь в океане, перемещается в атмосфере к материкам, где выпадает в виде осадков. Вода проходит сквозь толщу коры материков, перемещается по дренажной оболочке под океаны и выходит вверх сквозь породы коры океана — в океан.

Этот круговорот более нагляден — одна из его ветвей проходит на поверхности планеты (это смыв вещества материков речным стоком в океаны). Вторая его ветвь не видна (она проходит под дном океана в пределах мантии). Материковое вещество, отложившись на дне океана, взаимодействует с веществами восходящих горячих растворов, поднимающихся из дренажных слоев в океан. Выпадение этих веществ в толще осадочных пород изменяет их плотность и химический состав и превращает в «базальты». Породы типа базальтов под давлением новых отложений опускаются еще ниже и, проходя дренажные слои, поступают в пределы мантии. Здесь они в результате постоянной циркуляции растворов и надкритических паров превращаются в вещество типа дунитов, т. е. в породы, содержащие значительно больше железа, магния и кальция, чем базальты. Плотность пород, слагающих вещество мантии, выше плотности вещества коры суши и коры океанов. Она достигает 3,3 г/см3, тогда как плотность коры океанов и материков не превышает 3 г/см3.

Новое вещество, образовавшееся из базальтов, перемещается из-под дна океанов под материки, где происходит подъем вещества мантии в толщу земной коры континентов. Вещество мантии, проходя вверх через дренажную оболочку, охлаждается, выщелачивается постоянно циркулирующими растворами и становится менее плотным вследствие высвобождения части растворимых компонентов: железа, магния, кальция. Поднимаясь выше, оно входит в состав материковой, постоянно поднимающейся коры.

Второй вид круговорота твердого вещества идет навстречу вышеописанной ветви и состоит в том, что вода выщелачивает, при условиях, господствующих в земной коре, особенно в толще от поверхности Конрада до поверхности Мохоровичича, те компоненты, которые отличают вещество верхней мантии от вещества земной коры.

Образующиеся растворы переносят эти компоненты по дренажной оболочке под океаны, где они превращают осадочные породы в породы океанического дна, а последние в вещество мантии, когда эти породы под давлением новых отложений опускаются ниже поверхности Мохоровичича.

Можно считать, что по дренажной оболочке в виде растворов должно транспортироваться огромное количество вещества. Оно никогда не выходит на поверхность, а лишь увеличивает плотность тех осадочных пород, которые образуются из материковых пород и превращаются в вещество мантии.

Вопросы круговорота воды всегда привлекали пристальное внимание, и в настоящее время наука располагает подробными и в большинстве случаев достоверными сведениями о среднем годовом водном балансе. Определены количественные значения испарения как в океане, так и на суше; определены осадки и речной сток, в том числе подземный. Высказаны предположения о возможности участия глубинных вод в круговороте. На значение этих вод обращали внимание Ф. П. Саваренский, Ф. А. Макаренко, 3. А. Макеев, М. И. Львович, В. Ф. Дёрпгольц и многие другие, однако ни о возможном механизме, ни о количественной стороне круговорота глубинных вод пока не было сделано обоснованных предположений.

Вышеизложенное представление о дренажной оболочке земной коры, по нашему мнению, дает возможность обосновать круговорот глубинных вод.

Основной особенностью земной коры, главным образом ее нижних слоев, является, по-видимому, только ей присущая гетерогенность. Кора, как никакая другая оболочка земного шара, состоящая в основном из твердого вещества, пронизана множеством самых различных разломов, трещин и других пустот, заполненных жидкими и парогазовыми веществами, в том числе надкритическими. На рис. 11 приведена схема круговорота воды по В. И. Вернадскому, в которой показана возможность проникновения воды на большие глубины, в область подземных атмосфер, однако выход ее на поверхность не был предусмотрен, хотя В. И. Вернадский считал его вполне возможным. В 1950 г. автор дополнил эту схему выходом воды в океану что показано пунктиром.

Таким образом, основными процессами, вызывающими появление земной коры и границы, отделяющей ее от мантии, по изложенному выше представлению автора являются процессы круговорота воды и процессы взаимодействия ее с породами. Нагрев, охлаждение, выщелачивание и цементация изменяют температуру, состав и физические свойства пород, превращая их в разновидности коры, что делает возможным круговорот твердого вещества земной коры и мантии, роль воды в этих процессах переоценить нельзя, «... она создает основные черты механизма земной коры, вплоть до магматической оболочки по крайней мере... Правда, огромное значение воды можно утверждать лишь по отношению к наружной части планеты — к земной коре».

Схема круговорота воды по В. И. Вернадскому

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.