big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Свидетельства круговорота вещества

К доказательствам существования круговорота твердого вещества относятся многочисленные факты. Прежде всего ими являются: длительное существование материков, невозможное при постоянном смыве их речным и подземным стоком; постоянное погружение океанического дна, что достоверна подтверждается ростом коралловых островов; образование горных сооружений главным образом из осадочных морских отложений; наличие многокилометровых шарьяжей и других тектонических покровных структур с обратной последовательностью их залегания; следы высокотемпературного метаморфизма и проявление интенсивной складчатости с интенсивным магматизмом, что возможно при перемещении осадочных накоплений в пределах верхней мантии. В последние годы получены убедительные доказательства круговорота вещества земной коры материков и океанов и вещества верхней мантии. Они состоят в том, что в лабораторных условиях осуществлен синтез таких минералов, как кианит, жадеит, гранат и алмаз. Эти минералы могут образоваться при высоких давлениях, которые господствуют только в верхней мантии или в самых нижних горизонтах земной коры материков. С другой стороны, некоторые из них находят широкое распространение в древних и даже в относительно молодых метаморфических породах горных поясов.

Случаи обратной последовательности залегания наиболее часто встречаются в Альпах. В меньшей мере они встречены в других складчатых образованиях. Эти явления часто рассматриваются либо как результат оползневых перемещений масс вещества, либо как опрокинутые складки.

Несостоятельность этих объяснений убедительно критиковал М. М. Тетяев, «На самом же деле материал тектоники Альп показывает, что явления шарьяжа совершенно независимы от лежащих S-образных складок, что в покрове вовсе не обязательна антиклинальная структура и что поверхности скольжения пересекают самые разнообразные складки. С другой стороны, для шарьяжа совершенно нехарактерны явления вытягивания слоев, а наоборот, слои просто примыкают к поверхностям надвига, которые их перерезывают без всяких явлений вытягивания. Наконец, сами французские тектонисты через 20 лет после М. Бертрана пришли к убеждению, что складчатость есть процесс, происходящий главным образом на глубине, и ни в коем случае не может быть речи о том, что такие крупные явления происходят на земной поверхности».

Такую же точку зрения высказал Е. Краус, который, критически рассматривая гипотезы образования Альп, где наблюдаются покровы размерами до 100 км, отвергает гипотезы покровов и шарьяжей и связывает горообразовательные процессы с подкоровыми течениями магмы. Он считает, что горные области образуются над нисходящими потоками магмы, вызывающими подсасывание масс с боков к центру опускания, что приводит, по его мнению, к смятию поверхностей коры в складки.

Изложенное представление о круговороте вещества позволяет утверждать, что обратная последовательность залегания складчатых образований в горных областях не случайность, а закономерность. При круговороте вещества более молодые напластования обязательно должны выходить из пределов мантии после древних (рис. 12).

Осадочные породы океанического дна (см. рис. 12) при их погружении и прохождении слоев, где они цементируются веществами, выпадающими из восходящих горячих гидротермальных, а затем и надкритических растворов, претерпевают всевозможные изменения. Изменяются их химический и минеральный состав, плотность, прочность, пористость и т. п. Внешне они также становятся совершенно не похожими на исходные породы осадочного происхождения. Однако из них при этом совершенно или почти совершенно ничего не извлекается, а только привносится.

В таком измененном виде преобразованные породы, переместившиеся в пределах мантии в то место, где всплывает какая-то часть материка, включаются в восходящий ток вещества мантии.

Поднимаясь и проходя горизонты, где циркулируют надкритические, а выше гидротермальне растворы, восходящие породы не только изменяются по химическому составу и физическим свойствам, но и в какой-то мере «регенерируются», превращаясь как бы в те исходные породы осадочного происхождения, которые, накопившись в океане, погрузились в верхние горизонты мантии. Но так как между нисходящим и восходящим движением пород на них воздействуют высокое давление, высокая температура и подвижные компоненты мантии, то при «обратном» восхождении появляются только в принципе те же исходные породы осадочного происхождения. В действительности, они, сохраняя следы тонкой и другой слоистости, следы включений отмерших организмов морского происхождения, приобретают многочисленные новые отличительные особенности. Прежде всего следы воздействия повышенных температур и давлений, а также химических агентов, выражающиеся в метаморфизме — например, в превращении известняков в мраморы, а углей

Схема круговорота вещества и обратной последовательности залегания слоёв земной коры горных областей

в графиты. Кроме того, они приобретают складчатость такого характера, которая возможна только при переходе осадочных пород в пластическое состояние.

Появление новых особенностей у, так сказать, регенерированных пород осадочного происхождения затрудняет определение их возраста вследствие изменения химического состава пород, особенно биогенных, а также изменения химического состава и внешней формы ископаемой фауны.

Глубокая, в том числе двойная высокотемпературная, переработка осадочной толщи сначала при входе ее в состав мантии, а затем при выходе из нее, несомненно, отражается на количественных соотношениях содержаний радиоактивных элементов и продуктов их распада, что также искажает их абсолютный возраст.

Горные складчатые образования в большей части сложены метаморфизованными осадками. Морское их происхождение до сих пор имело однозначное понимание — оно принималось непреложным свидетельством того, что в соответствующее время в данном месте находилось море. Изложенные нами соображения о круговороте вещества лишают убедительности утверждения об обязательном существовании в прежнее время морей в тех местах, где горы состоят из метаморфизованных морских осадков. Вероятно, в некоторых случаях породы морского происхождения принесены в горные цепи издалека. На этом далеком пути они подверглись воздействию высоких температур, смялись в складки и приобрели свойства метаморфизованных, перемешанных с магматическими породами и сами часто стали неотличимыми от последних. Лишь следы тонкой слоистости еще свидетельствуют о происхождении их в результате осаждения на дне моря.

Непосредственное отношение к рассматриваемым вопросам имеют следующие высказывания В. И. Вернадского: «Геттон и Плейфер выдвинули значение явлений метаморфизма, с течением времени изменяющих горные породы до неузнаваемости. Древние следы организмов ими до конца уничтожены, и на некоторой глубине слои, переполненные остатками организмов, превращаются в азойные». И далее: «Круговые процессы теснейшим образом связаны с тем, что благодаря геологическим смещениям на земной поверхности постоянно идет переход материи, т. е. химических элементов, из одного места в земной коре в другое. Они попадают из верхних слоев ее в более глубокие, нижние, и обратно. В течение долгих чередований геологического времени такое перемещение неизбежно идет для всего вещества земной коры».

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.