Тунгусский и Челябинский метеориты. Научные мифологемы

Разработка глобальной геодинамики продолжалось более полувека. Утверждают, что к настоящему времени основы теории геодинамики построены [188]. Учение включает в себя тектонику литосферных плит, тектонику плавающих континентов и тектонику мантийных плюмов. В земной коре происходят перемещения больших объемов масс горных пород. В одних местах они поднимаются, а в других опускаются, мнутся и образуют складки. На отдельных участках происходит нарушение сплошности горных пород. Дрейф континентов на поверхности Земли проявляется в движении литосферных плит, на стыках которых происходят землетрясения и катастрофические вулканические извержения. Особенности строения земной коры, образование и формирование магматических тел рассматриваются геотектоникой. В теории тектоники литосферных плит в качестве движущего механизма задействована мантийная конвекция. Природа конвекции понимается неоднозначно: одни – считают ее чисто тепловой, другие – настаивают на термохимической природе. Неизвестно, она общая или проявляется раздельно в верхней и нижней мантии (выше или ниже 660 км). Большинство геофизиков оказались сторонниками мантийной конвекции, а геохимики – двухъярусной конвекции. Геохимики объясняют свою позицию тем, что состав магм, в особенности океанских островов, требует существования в глубинах резервуара, сохранившего состав мантии со времени аккреции планеты. Сейсмотомографией выявляют под активными плюмами наличие вертикальных столбов и наклонных зон разуплотненного вещества мантии, простирающихся на большие глубины, часто превышающие сотни километров и достигающих в ряде случаев границ верхней, нижней мантии или границы ядро-мантия [189].

Выдвинута гипотеза, что все вещество мантии приводят в циркуляционное движение холодные конвективные потоки (в виде погружающихся литосферных плит), а также горячие конвективные потоки (в виде поднимающихся мантийных плюмов). Сейчас геофизики предполагают, что такая область располагается в нижней части мантии (ниже 1300–1700 км) [190]. Растет количество публикаций, в которых критикуют представления о том, что плюмы рождаются на границе ядро-мантия, что они имеют широкую головную часть и сопровождаются поднятием земной поверхности. Известный американский геофизик Д. Андерсон высказал сомнение в реальности существования плюмов. Данные сейсмической томографии указывают на такие свойства мантийного вещества, которые температурными условиями объяснить нельзя. В мантии обнаружили чередование разогретых и охлажденных участков. На основании сейсмотомографических исследований в начале 90-х годов ХХ века были установлены глубинные зоны пониженных скоростей сейсмических волн. Зона шириной несколько сотен километров на глубинах 250–400 км простирается от Балтийского моря до Малой Азии и, возможно, далее [191]. Непосредственно над ней располагается расплавленная магма (астенолиты), характеризующаяся снижением сейсмических скоростей и повышенной электропроводностью.

Флюидные системы, заключенные в коре континентов, объединяют участки различных размеров и конфигураций, в которых порово-трещинное пространство и межзерновые промежутки пород заполнены флюидами. Они различаются по своему составу и происхождению. Выделение флюидов в среднем и нижнем слое кристаллических пород континентов связывают с метаморфическими реакциями дегидратации. Вода и углекислота являются основными компонентами летучих элементов. Источниками выделения воды и углекислоты являются процессы окисления восстановленных флюидов. Флюиды, содержащие Н₂, СО, СН₄, окисляются по мере поступления в верхние части мантии и в земную кору [192]:

Н₂ → Н₂О, СО → СО₂, СН₄ → СО + 2Н₂ и др.

Участие флюидов, поступающих из глубинных оболочек Земли, в формировании флюидного режима земной коры однозначно не определено. Флюид – это газовое или жидкое вещество, отличающееся от горных пород или силикатных магм более низкими значениями плотности (до 1,5 г/см³) и вязкости (до 10 пуаз). В составе флюидов преобладает вода с растворенными веществами. По мнению одних ученых, флюид состоит главным образом из гидротермальной фазы, содержащей СО₂ и другие газовые компоненты. Другие рассматривают флюиды как продукты глубинной дегазации, представляющие собой водную, водно-газовую, паровую или газовую среду, заключенную в массе горных пород литосферы.