Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли)

Надо сказать, эти эксперименты были задуманы и проводились в давние времена, что называется, «шутки ради», не с целью что-то доказать оппонентам, а скорее чтобы отвлечь от уличных забав детей младшего школьного возраста. Но полученные результаты оказались столь эффектными, что заставили задуматься: а не оказалось ли так, что здесь, по воле случая, были соблюдены «условия подобия». Я посмотрел специальную литературу и обнаружил, что при моделировании вязко-пластичных деформаций критерию подобия удовлетворяет формула: C_η =C_d · C_g · C_L · C_t, где С — отношение соответствующих модельных и природных показателей (η — вязкости, d — плотности, g — ускорения свободного падения, L — длины, t — времени). Для природных процессов можно принять следующие значения: η = 10¹⁹Па ∙ с, d=2,6 г/см³, g= 10 м/с², L=5 10⁷ см (500 км), t=10¹³ сек (миллионы лет). Параметры экспериментов: d= 1,8 г/см³, g=9,8 м/с², L=50 см, t=10² сек (минуты). Подставляя эти значения в приведенную формулу, получаем вязкость η=10² Па ∙ с (10³ пуаз), при которой надо было бы проводить эксперименты для соблюдения условий подобия. На специальном вискозиметре была определена температура, при которой наш пластилин приобретал именно эту вязкость. И эта температура оказалась в пределах 55–60 °C, т.е. именно такой, при которой мы проводили пластилиновые игры с детьми на малогабаритной кухне, не подозревая, что осуществляем важное научное действо.

9.2. Зоны активизации и эпиплатформенного орогенеза.

Давайте рассмотрим, что будет, если тектоноген окажется под континентом, в зоне, которую обошли стороной структуры растяжения, связанные с расширением планеты, и где астеносфера либо отсутствует, либо проявлена очень слабо. Из-за отсутствия астеносферы (или ее убогости) вместо широкого бассейна следует ожидать образования серии впадин типа грабенов, выполненных осадками моллассоидного облика. Поскольку нет астеносферы, то нет и депрессионной воронки, соответственно, складчатость будет редуцирована и должны преобладать глыбовые движения. Если нет депрессионной воронки с ее течениями, то не будет и выхода тепла (от вязкопластичного трения) и, соответственно, не будет метаморфизма осадков и корового гранитоидного магматизма. Магматиты преимущественно должны быть представлены мантийными производными с повышенным содержанием калия (эта петрохимическая особенность будет обоснована ниже, в разделе 11). Все перечисленное целиком совпадает с характерными особенностями зон активизации, или «дива» (от китайского «дива-цюй» — депрессия, впадина).

Вместе с тем геологи давно подметили, что в ряде случаев протяженные горные системы образуются вообще без предварительного цикла погружения и осадконакопления. За этим явлением укрепилось название «эпиплатформенный орогенез», а некоторые исследователи предлагали термин «акрогенез», чтобы подчеркнуть отличие складчатых поясов от эпиплатформенного орогенеза. Таковыми являются горы Урала и Тянь-Шаня, воздвигнутые в неоген-четвертичное время. Но в мезозое эти регионы не вовлекались в обширное погружение, хотя местами происходило формирование отдельных грабенов и прогибов, в которых осадки иногда смяты в складки.

Зоны эпиплатформенного орогенеза имеют повышенный тепловой поток по сравнению со щитами и платформами, но он значительно ниже, чем в альпийском складчатом поясе. Значит, тектоногены под данными зонами были «слабыми», что означает меньшую степень насыщения водородом, меньшее заглатывание в устье тектоногена, редуцированное развитие депрессионной воронки, а на поверхности — отдельные прогибы, слабая складчатость, малые объемы магматизма. Но откуда тогда такие масштабы горообразования? Чтобы понять это, необходимо снова вспомнить про расширение планеты и изменение характера истечения водорода во времени (рис. 15).

Согласно нашей оценке сила тяжести в палеозое была примерно в 2–2.5 раза больше современной, и давление порядка 100 кбар достигалось на глубине 150 км (сейчас такое давление достигается на глубине 300 км). Соответственно этому градиенту давлений в литосфере палеозоя гораздо большее распространение имели плотные минеральные фазы типа граната. Вместе с тем к началу мезозоя произошла канализация потоков водорода (и тепла) в узкие зоны и геотермические градиенты в литосфере за пределами этих зон резко снизились. Образно выражаясь, подошва литосферы перестала обдуваться водородом-теплоносителем, и она (литосфера) в своем преобладающем объеме как бы претерпела закалку. В результате кинетика распада плотных минеральных фаз (при падении давления) сошла на нет, и они получили возможность сохраняться в метастабильном состоянии длительное время. Кстати, не будь этой закалки (под давлением), мы сейчас не имели бы возможности восторгаться завораживающей красотой природного алмаза.