big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Заключение

На предыдущих страницах автор пытался обосновать новую и, как представляется ему, еще никем не предлагавшуюся гипотезу о наличии особой оболочки земной коры — «дренажной оболочки». С помощью этого представления были приведены объяснения многочисленных фактов и явлений, которые не находят удовлетворительных объяснений в существующих гипотезах. Важной особенностью нового представления является то, что оно позволяет с единых позиций понять множество, казалось бы, не связанных между собой явлений. Это дает основания считать, что предлагаемая гипотеза будет полезной в деле дальнейшего развития теории о процессах, вызывающих образование и развитие земной коры и ее разновидностей, а также в деле практического использования минерально-энергетических ресурсов земных недр.

В качестве примера, иллюстрирующего практическую плодотворность гипотезы о дренажной оболочке, можно рассмотреть вопрос о том, какую пользу могут принести народному хозяйству глубинные скважины, пробуренные до дренажной оболочки, и вопрос о том, где такие скважины наиболее целесообразно бурить. До настоящего времени почти отсутствуют достоверные сведения о химическом составе и свойствах вещества, слагающего земную кору на глубинах более 10—15 км. Самая глубокая скважина еще не прошла и 8 км. Еще меньше сведений о вещественном составе верхней мантии и о физико-химических условиях, которые там господствуют.

Что же встретят сверхглубокие скважины у поверхности Мохоровичича и могут ли они вообще иметь кроме научно-познавательного также и практическое значение? Будет ли подтверждено, что кора материков и кора океанов по составу и строению совершенно различны и что та и другая отличаются от мантии?

Будет ли изотермическая поверхность, до которой доходят концентрированные водные растворы с температурой около 450° С, действительно совпадать с поверхностью Мохоровичича? В таком случае средний рост температуры на 100 м под материками должен составить 1,2° С, тогда как в коре океанов 6,4° С.

Здесь уместно привести экспериментальные данные, полученные по проекту «Мохол» вблизи о. Гваделупа на западном побережье Мексики, где на глубине 3850 м была пробурена двухсотметровая скважина.

Измерение температуры показало, что у самого дна она равна 1,62° С, на глубине 143 футов — 7,7° С, а на глубине 502 футов — 22,7 °С. Это соответствует как на первом, так и на втором отрезке глубины росту температуры в 15,1° С на 100 м мощности коры, что в 2,4 раза больше, чем надо ожидать по вышеприведенному расчету для коры океана. Тепловой поток на данном участке дна оказался равным 2,8∙10-6 калсм-2сек, что вдвое выше среднего на земной поверхности.

Все большее использование начинает получать геотермическое тепло. Пущена в эксплуатацию первая промышленная геотермическая станция в СССР. Длительное время эксплуатируются геотермические станции в Италии, где глубинный пар для получения электроэнергии начали использовать еще в 1904 г. В 1953 г. вблизи небольшого города Италии Лардерелло работали семь геотермоэлектростанций, которые вырабатывали в год до 1860 млн. квт, что составляло около 6% вырабатываемой в стране электроэнергии. Геотермическое тепло находит широкое использование в Новой Зеландии, которая занимает второе место по мощности геотермических электростанций. Горячая вода и пар находят использование в Исландии, где ими отапливают множество крупных парников, кроме того, термическое тепло находит применение в промышленности для сушки и других надобностей. Столица Исландии — Рейкьявик — полностью теплофицирована горячей водой с температурой 87° С.

Несмотря на то что геотермическое тепло постепенно находит все более широкое использование и признание, о его источниках и ресурсах не существует всесторонне обоснованного представления. Чаще всего оно связывается с наличием на относительно небольших глубинах вулканических очагов, за счет охлаждения которых, якобы, и происходит нагрев циркулирующих в земной коре вод. Исходя из представлений о таком происхождении горячих источников, надо считать, что они не могут быть действительно долговечными и должны скорее рано, чем поздно, прекратить выдачу тепла и растворов.

Если же, как это следует из представления о наличии дренажной оболочки, источником горячих терм являются водные и в том числе надкритические растворы этой оболочки, то и о ресурсах тепла и о продолжительности действия источников должны быть сделаны совершенно противоположные прогнозы, а именно — источники будут выдавать на поверхность тем больше тепла, чем дольше они будут эксплуатироваться. Этот вывод связан с тем, что количество воды и паров, выходящее на поверхность, определяется только проницаемостью слоев пород земной коры, лежащих выше дренажной оболочки. Проницаемость же этих слоев становится все большей и большей по мере деятельности источника, так как горячая вода, растворяя и вынося растворимые компоненты, увеличивает пустоты разломов и трещин, по которым поднимаются пары и водные растворы из дренажной оболочки.

Источниками тепла, идущего на нагрев растворов, является физическое тепло пород земной коры и примыкающих к ней верхних слоев пород мантии. Если бы растворы нагревались за счет охлаждения пород мантии, то при этом происходило бы увеличение мощности коры. При охлаждении и увеличении ее мощности всего на 1 м горячие растворы вынесли бы количество тепла, равноценное теплотворности 15 000 км3 нефти. В настоящее время мировая добыча нефти равна примерно 1 км3. Это значит, что тепло растворов дренажной оболочки измеряется непривычно большими величинами.

Кроме физического тепла в земной коре заключены ни с чем несоизмеримые количества тепла водных растворов. Точно их количество определить нельзя, однако, если даже взять его заведомо заниженным и равным всего 1% от веса земной коры, то и тогда общий объем растворов будет равен 20∙107км3. Так как 1 км3 горячей воды, поступающей из дренажной оболочки, по теплу, заключенному в нем, равноценен 30 млн. т нефти, то весь объем растворов, который в принципе может быть извлечен, равноценен 6•1015 т нефти. Таким образом, ресурсы геотермического тепла дренажной оболочки действительно неисчерпаемы.

Не исключено, что использование глубинных надкритических растворов в будущем будет поставлено на службу для повышения температуры Крайнего Севера. Это можно представить, например, в виде использования глубоких скважин для выброса из недр в атмосферу растворов, из которых будут образовываться пепловые облака. Пеплы, выпадая на снег, будут увеличивать поглощение солнечного тепла. Снежные покровы, присыпанные вулканическим пеплом, будут поглощать несоизмеримо больше солнечного тепла, чем то количество геотермического тепла, которое будет вынесено с горячим водяным паром из глубин земной коры.

Если бы стало возможным повысить коэффициент поглощения солнечного тепла только с 5 до 25%, то приход тепла увеличился бы на 1 м2 покрытой снегом площади на —150 000 ккал, что эквивалентно теплотворности 20 кг условного топлива в год. Так как площади, покрытые снегом только в районе Северного Полярного круга, занимают десятки миллионов квадратных километров, то в перспективе можно увеличить ежегодное поглощение солнечного тепла, эквивалентное теплоте горения многих десятков миллиардов тонн условного топлива. Это во много раз превосходит количество радиогенного тепла, ежегодно генерируемого во всей земной коре.

Для увеличения коэффициента поглощения тепла снежными покровами уже на протяжении многих лет предлагается опыление их сажей, мелко измельченным углем или другими, увеличивающими поглощение, покрытиями. Несомненным является постепенное потепление климата, особенно заметное в северных и северо-западных областях. Изменение климата сказывается не только в потеплении, но и в связанном с ним перемещении на север мест обитания различных представителей животного и растительного мира.

В потеплении климата известная роль принадлежит человеческой деятельности. Обычно обращается внимание на роль увеличения содержания двуокиси углерода, образующейся при сжигании топлива. Действительно, ежегодно в атмосферу поступает до 10 млрд. т углекислоты за счет сжигания топлива, добытого из недр Земли. Так как в атмосфере содержится около 2000 млрд. m CO2, то ежегодная добавка увеличивает ее содержание с 0,3 до 0,3015%.

Известно, что двуокись углерода, содержащаяся в атмосфере, играет существенную роль в уменьшении потерь тепла в мировое пространство. Ее поэтому называют «шубой» Земли.

Однако, судя по ежегодному приросту содержания СО2 в атмосфере, нельзя признать, что этот прирост может сколько-нибудь повысить защитное значение СО2, тем более, что только одна тридцатая часть выделяющейся при сгорании углекислоты остается в атмосфере, остальная растворяется в воде океана.

Значительно эффективнее может сказываться промышленное использование топлива и других полезных ископаемых на климате не в результате увеличения содержания СО2 в воздухе, а в результате запыления снежных покровов в зимнее время.

Известно, что снежный покров в городах, вдоль железных дорог и вокруг населенных пунктов тает на несколько недель раньше, чем в местах, удаленных от них. Это можно объяснить только увеличением поглощения солнечного тепла вследствие выпадения золы от сжигания топлива на снежные покровы.

Вполне вероятной представляется и возможность получения с помощью скважин, пробуренных к дренажной оболочке, горячих растворов. Они должны быть обогащены компонентами, ценными для использования в различных отраслях народного хозяйства. В числе-компонентов, которые могут быть встречены в повышенных концентрациях в глубинных растворах, вероятны как соли редких и рассеянных элементов, так и соли таких распространенных и важных для: химической и металлургической промышленности элементов, как марганец, никель, магний, железо и многие другие.

Значение горячих водяных и паровых растворов может быть существенным в энергетике и особенно в сельском хозяйстве. Известно, что паровые выбросы, сопровождающие вулканические извержения, содержат вещества, являющиеся высококачественными удобрениями. Не исключено, что такими же свойствами будут отличаться растворы с больших глубин. Все эти растворы из глубоких скважин будут поступать под высоким давлением и смогут быть использованы на поверхности как в энергетике, так и для получения растворенных в них веществ. Растворы под собственным давлением будут при необходимости передаваться по трубопроводам на любые расстояния. Горячие растворы дренажной оболочки найдут широкое применение как в энергетике, так и в других отраслях народного хозяйства. Важной особенностью геотермического тепла является то, что оно получается без расхода кислорода и не сопровождается загрязнением воздушного и водного бассейнов. В. И. Вернадский считал, что «Природные воды и по своей массе и по своей энергии занимают такое положение, с результатами изучения которого не может не считаться теория земной коры».

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.