Растущая Земля: из планет в звёзды (стр. 16 )

путь развития планеты. Каков этот путь? Главная геологическая

закономерность содержит информацию о нем, но прежде, чем приступить

58 Глава 2. Каменная летопись о росте Земли.

к расшифровке этой информации, следует подчеркнуть, что главная геологическая закономерность - это эмпирическое обобщение, выявленное назависимо от каких-либо теоретических установок. Она отражена на геологических картах и объективно существует (запечатлена) в земной коре. Теории обязаны объяснить главную геологическую закономерность как эмпирический факт фундаментального значения. И если теория не в состоянии объяснить главную геологическую закономерность, то это свидетельствует о полной непригодности такой теории.

§ 2.6. Земная кора о росте планеты

Формирование земной коры - ключевая проблема учения о Земле. В прошлом этот процесс ”выводился” из кантовских гипотез образования земного шара. Привязка проблемы к кантовским гипотезам явилась причиной того, что главная геологическая закономерность не использовалась в полной мере и оставалась необъясненной в рамках ортодоксальных представлений. В концепции роста Земли главная геологическая закономерность не только исчерпывающе объясняется, но и является исходным эмпирическим материалом для формулировки самой идеи роста земного шара. Если бы концепция роста Земли не была выдвинута раньше в качестве предположения [415, 436], она была бы сформулирована на основе сведений, заключенной в главной геологической закономерности.

Информация о земной коре как о множестве ее латеральных разновозрастных участков неизбежно генерирует мысль о том, что каждый латеральный участок земной коры образовался в эпоху, соответствующую возрасту этого участка. Именно эта связь между возрастом отдельных зон коры и их становлением /переработкой в ортодоксальном понимании/ была положена в основу идеи разрастания материков. Эта же связь проявилась и в сведениях о разрастании океанов. Информация, содержащаяся в главной геологической закономерности, дает основание заключить, что непрерывное распределение площадей коры по возрастам от катархея до современности исключает всякую возможность существования первичной коры на земном шаре. Отсутствие каких-либо признаков повсеместного распространения первичной коры следует рассматривать как закономерное явление, обусловленное тем, что каждый новый участок земной коры возникал там, где его раньше не было,- аналогично тому, как возникают современные площади коры в рифтовых зонах океанов. А весь процесс формирования земной коры в этом случае может быть представлен единственным образом: новые площади земной коры появлялись не на предварительно сформированной земной поверхности (первичной коре), а в ходе формирования поверхности Земли, т. е. по мере увеличения земного шара. И поскольку существует непрерывное распределение площадей

коры по возрастам (графическое изображение главной геологической

2.6. Земная кора о росте планеты 59

закономерности, рис. 2.8), то процесс увеличения размеров Земли, как и

формирование земной коры, осуществлялся на протяжении всей истории нашей планеты.

В связи с тем, что на континентах широко распространены участки докембрийской коры, высказывалось мнение о расширении Земли исключительно в мезокайнозойское время, а до этого, образовавшись по сценарию кантовских гипотез, земной шар был якобы неизменных размеров. Такое мнение ошибочно из-за того, что оно не учитывает предшествующее повсеместное растяжение коры, осуществлявшееся без существенных разрывов. Такой характер разрастания континентов привел к тому, что докембрийская кора подстилает многие осадочные бассейны на платформах. Однако сами эти бассейна (авлакогены) возникли в результате растяжения коры в разное время и именно этим временем должны датироваться соответствующие участки земной коры (возрастом подошвы погруженных осадков, как это делается в океанах), а не находками докембрийских пород.

Вопрос об увеличении размеров Земли принципиально уже был решен (§ 2.2) на основании эмпирических данных. Главная геологическая закономерность позволяет повторить это решение в более точном виде: расширение Земли происходило на протяжении всей ее истории, увеличение ее размеров сопровождалось приростом ее массы. Информация об увеличении массы исходит из того факта, что вся совокупность самых древних участков земной коры (ядер щитов) имеет сравнительно небольшую площадь. По порядку величины эта площадь сопоставима с площадью поверхности малых космических тел - астероидов. Для возникновения наблюдаемого распределения площадей земной коры по возрастам необходимо, чтобы в начале своего развития прото-Земля имела размеры астероида с поверхностью равной площади ядер щитов и постепенно увеличивала эту поверхность до современных размеров. Но современная масса Земли не может уместиться в объеме астероида. Если бы масса Земли была заключена в объем астероида, то плотность массы была бы неестественно велика. Среди известных космических тел астероидных и даже планетных размеров сверхплотных тел не имеется. Плотность тел Солнечной системы меньше плотности Земли, для которой rcр = 5,52 г/см3. Поэтому признание увеличения размеров Земли на протяжении всей ее истории неизбежно влечет за собой заключение об увеличении массы земного шара в процессе его развития. К этому выводу со всей очевидностью подводит главная геологическая закономерность.

Поскольку идея роста Земли была высказана значительно раньше [415], чем обнаружена главная геологическая закономерность, то в историческом плане следует говорить о подтверждении идеи Ярковского целым комплексом сведений, заключенных в земной коре и обобщенных в виде главной геологической закономерности. Но при этом концепция роста поднялась на более высокую ступень и выступает уже не в качестве предположения-гипотезы, а как закономерное эмпирическое обобщение

60 Глава 2. Каменная летопись о росте Земли.

наук о Земле, в котором удовлетворительно решена основная проблема геологии - становление земной коры.

Земная кора, как это следует из ее наблюдаемого распределения по возрастам, начала образовываться на космическом теле астероидных размеров. Участки этой самой древней коры представлены ядрами архейских щитов, площадь которых сопоставима с поверхностью астероида. Увеличение астероида (прото-Земли) расчленило первоначальную кору на отдельные участки-ядра и в межъядерных зонах образовались новые участки коры - зеленокаменные пояса архея [115],- которые совместно с ядрами образовали щиты. Никаких геосинклиналей альпийского типа на прото-Земле не могло быть по причине малых ее размеров и слабой тектоники. Дальнейшее увеличение прото-Земли привело к образованию платформ, к которым позже причленились протоплатформы, и только потом начали формироваться геосинклинальные зоны. Кора триасовых и юрских возрастов формировалась еще позже, частью в условиях мелководных океанов, образуя современные переходные зоны. Практически весь этот длительный этап становления земной коры отражен зависимостью (рис. 2.7) и протекал на Земле, размеры которой увеличивались от астероидных через лунные до марсианских, ускоренными темпами.

Ускоренное развитие планеты сопровождалось возрастанием ее энергетического потенциала, увеличением внутренней температуры и привело к качественно иному этапу корообразования - океаническому (§ 2.4). Непрерывный характер формирования земной коры при переходе от континентального корообразования к океаническому свидетельствует о какой-то общей причине, вызывающей увеличение размеров и прирост массы земного шара. Рассмотрению этой причины посвящена глава 4.

Графическое изображение главной геологической закономерности (рис. 2.8) отражает не только характер становления земной коры, но также ход увеличения объема Земли. Так, зависимость (2.4) описывает прирост площадей земной (океанической) коры и в то же время характеризует увеличение площади поверхности растущего земного шара. В ней А = 4pR2 и А= 4pR2 , где R и R - радиусы, соответствующие возрасту Т и современности. Если величины А и А подставить в (2.4) и затем извлечь из обеих частей квадратный корень, получится выражение для изменения радиуса Земли в ходе времени.

R = Rо e–kT / 2 (2.6)

Изменение объема Земли в ходе времени получается путем возведения в куб обеих частей равенства (2.6). А так как V = 4/3 pR3 и V= 4/3 pR3 , то

V = Vо e–3/2kT (2.7)

Приближенное выражение для изменения массы во времени получается при умножении обеих частей равенства (2.7) на среднюю

2.6. Земная кора о росте планеты 61

плотность Земли rср. Tак как rсрV = M и rсрV= M , то

М = Мо е–3/ 2 kT (2.8)

Выражение (2.8) приближенное потому, что при росте планет земной группы их плотности варьируют и несколько увеличиваются. Об увеличении плотностей свидетельствуют меньшие значения плотностей у Луны и Марса по сравнению с Землей. Судя по тому, что плотность Марса (3,96 г/см3) не так уж сильно отличается от земной плотности (5,52 г/см3), вариации плотности Земли сравнительно невелики. В последние несколько миллионов лет жизни Земли если ее плотность и изменялась, то незначительно, поэтому выражение (2.8) можно рассматривать как первое приближение к реальному изменению массы Земли в ходе времени, позволяющее оценить период уравнения массы t.