Экология СПРАВОЧНИК

При построении общей геодииамической теории развития Земли были использованы следующие постулаты.[ ...]

По приведенным причинам, очевидно, механические перемещения вещества в Земле нельзя отрывать от развивающихся в ее недрах физикохимических и энергетических процессов, приводящих к изменениям состава, плотности, объема и температуры вещества. Кроме того, следует учитывать и постоянно происходящие в геосферах Земли трансформации вертикальных движений в горизонтальные, и наоборот. Все это требует рассмотрения развития всех геологических процессов, в том числе и тектонической активности Земли, в пространстве и времени. Поэтому следует до конца использовать возможности актуалистического подхода в исторической геологии, правда, внося в такой подход соответствующие эволюционные поправки на необратимость тектонического развития Земли и ее отдельных геосфер.[ ...]

Лишь такой всесторонний и комплексный подход к отдельным геологическим явлениям и процессам, как к частным формам проявления наиболее общего процесса развития Земли, позволяет выяснить, например, происхождение и развитие гидросферы и атмосферы на Земле, причины принципиального отличия тектоники архея от последующих эпох, основные закономерности роста массы континентальной коры, причины возникновения уникальной металлогенической эпохи раннего протерозоя и т. д. Стержневой характеристикой всех этих проблем является тектоническая активность Земли. Но для выяснения этой важнейшей характеристики развития нашей планеты необходимо рассматривать фундаментальные и разноплановые вопросы происхождения Земли, включая химическую дифференциацию вещества в прото-планетном газопылевом облаке, из которого образовалась Земля, историю развития системы Земля-Луна, состав земного ядра и природу его выделения из мантии, эволюцию химического состава мантии и конвективный массообмен в ней.[ ...]

Судя по составу и сравнительно небольшой массе атмосферы и гидросферы Земли, в сумме не превышающих 2,4-10“ массы планеты, Земля, как и другие планеты земной группы; формировались из вещества, почти полностью потерявшего все газовые составляющие (в земной атмосфере практически нет даже тяжелых первичных благородных газов), резко обедненного гидросиликатами, карбонатами, серой и ее соединениями и заметно обедненного щелочными и другими легкоплавкими металлами.[ ...]

Расчеты B.C.Сафронова [109], одного из создателей современной теории планетообразования, показывают, что рост Земли продолжался около 100 миллионов лет и вначале происходил во все ускоряющемся режиме аккреции, но затем, в связи с исчерпанием запасов твердого вещества в околоземном рое планетезималей протопланетного облака, вновь замедлился. Всего при аккреции Земли выделилось гигантское количество гравитационной энергии - около 23,3-1038 эрг. Этой энергии более чем достаточно не только для расплавления всего земного вещества, но и для его полного испарения при температуре выше 30 000° С. Однако большая часть этой энергии аккреции выделялась в самых приповерхностных частях растущей Протоземли и вновь терялась с ее тепловым излучением. Естественно, что потери тепла оказывались тем большими, чем медленнее происходил рост самой Земли.[ ...]

Этот важный для нас результат показывает, что Земля в процессе ее роста не только разогревалась от ударов падавших на нее планетезималей, но успевала также и остывать, излучая через свою поверхность большую часть тепловой энергии аккреции. В результате за время роста Земли (около 10s лет) температура в ее недрах была ниже температуры плавления первичного недифференцированного земного вещества, а следовательно, и сама Земля в то время оставалась еще недифференцированной планетой, лишенной ядра и земной коры.[ ...]

Дополнительные притяжения избыточных масс приливных горбов оказывают влияние на движение самих планет. Так, притяжения обоих приливных вздутий Земли создают пару сил, действующих как на саму Землю, так и на Луну. Однако влияние ближнего, обращенного к Луне вздутия несколько сильнее, чем дальнего. Абсолютные значения сил приливного взаимодействия между Луной и Землей сейчас малы, но, накапливаясь в течение длительного времени их воздействия, приводят к заметному торможению вращения Земли и, наоборот, к ускорению орбитального движения Луны и к ее удалению от Земли.[ ...]

Из приведенных закономерностей вытекает важное следствие. Если спутник Земли при своем образовании или захвате обладал собственным вращением с угловой скоростью, не равной скорости его обращения вокруг массивной центральной планеты, то на такой спутник обязательно должна была действовать пара приливных сил, тормозящих его осевое вращение. В результате такой спутник быстро переходил на синхронное вращение, при котором его угловые скорости осевого и орбитального вращения становились равными друг другу и он оказывался повернутым к центральной планете (Земле) всегда одной и той же стороной, как это сейчас и наблюдается у Луны (один оборот вокруг своей оси Луна совершает за время ее полного оборота вокруг Земли).[ ...]

Существенное влияние на приливное взаимодействие планет оказывает эффективная механическая добротность <2 центральной планеты. Напомним, что под фактором добротности понимается степень приближения реологических свойств реальных тел к идеальной упругости: чем выше механическая добротность тела, тем его свойства ближе к идеально упругим материалам, и, наоборот, чем ниже фактор добротности, тем это тело больше проявляет свои вязкие свойства. Численно безразмерный фактор добротности равен отношению общей энергии, затрачиваемой на деформацию тела (например, за счет приливных взаимодействий планет), к той ее части, которая благодаря процессам внутреннего трения в материале этого тела превращается в тепло.[ ...]

Для оценки эволюции системы Земля-Луна и определения зависимости расстояния между планетами за геологическое время необходимо оценить как менялась эффективная механическая добротность Земли за всю историю ее развития.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Схема отклонения приливных горбов от направления на приливообразующее тело, по [120]

Эволюция радиуса лунной орбиты со временем, по [12I]

Выделение приливной энергии в “твёрдой” Земле (2); в Земле и гидросфере (заштрихованная область - в гидросфере) (/)

Распределение плотности в современной р,„ и рс и первичной р„ Земле, по [91, 121]

Распределение температуры в современной Земле Та(по [91, 121] с изменениями) и в первичной Земле Т0, по [109]; Т„- температура плавления

Вернуться к оглавлению