РАДИОАКТИВНЫЕ ГИПОТЕЗЫ.
Радиоактивные гипотезы. Эти гипотезы объясняют внутренние силы Земли накоплением тепла за счет радиоактивного распада внутри земного шара. По теории Дж. Джоли (1929), радиоактивный распад происходит в базальтовом и гранитном слоях. В результате этого распада соответствующие части оболочки Земли разогреваются. Часть тепла выходит на поверхность и уходит в мировое пространство. Тепло, образующееся под гранитными материками из-за их малой теплопроводности, скапливается и расплавляет базальтовый слой, который, по мнению Джоли, плавится раньше гранитного.
Гранитный материк начинает опускаться в расплавленную массу базальта, на поверхности его происходит прогибание, вызывающее трансгрессию моря. Как и в гипотезе Вегенера, материк, оказавшись на расплавленном фундаменте, вследствие вращения Земли и притяжения Луны и Солнца сдвигается с востока на запад. Скопившаяся тепловая энергия получает свободный выход с тыльной стороны материка в атмосферу. Происходит охлаждение базальтового слоя, он сокращается в объеме, что вызывает складкообразование в области геосинклиналей, примыкающих к материку. Сам материк в это время поднимается, на нем происходит регрессия. Затем процесс повторяется вновь, т. е. идет накопление тепла, расплавление базальтового слоя, опускание материка, охлаждение базальтового слоя и образование складчатости.
Весь этот цикл, по мнению Дж. Джоли, происходит в течение 35—40 млн. лет.
Теория Джоли в отличие от многих других пытается объяснить как складчатые, так и колебательные движения земной коры; кроме того, она объясняет периодичность тектонических процессов. Но несмотря на это, теория Джоли страдает большим количеством недостатков. Во-первых, как было выяснено экспериментально, породы гранитного состава расплавляются раньше, чем базальты, во-вторых, предположение о движении гранитных материков под воздействием притяжения Луны и Солнца маловероятно и, наконец, совершенно неубедительно предположение о замкнутых равноценных циклах в истории Земли.
В 1942 г. В. В. Белоусовым была выдвинута новая гипотеза, основанная также на признании радиоактивного распада внутри Земли. Эта гипотеза была названа радиомиграционной. В. В. Белоусов исходит из предположения, что радиоэлементы распределены внутри Земли неравномерно. В гранитах их содержится в 3 раза больше, чем в базальтах. По мнению В. В. Белоусова, первоначально радиоэлементы располагались в основной своей массе на значительной глубине в магматическом веществе, находившемся в недифференцированном состоянии.
В результате расщепления магмы граниты как более легкие поднимаются вверх и вместе с ними происходит миграция радиоэлементов в верхние части земной коры. Здесь они отдают в атмосферу тепло, получаемое при распаде, вследствие чего общий тепловой баланс Земли понижается.
Выбросы магмы (а вместе с ней и радиоактивных элементов) на поверхность приводят к охлаждению и сжатию подкорового вещества в данном месте. Это сжатие вызывает опускание земной коры и зарождение геосинклинального прогиба. Под этим прогибом накапливается гранитная магма, богатая радиоэлементами. Распад их создает местный очаг подкорового разогревания, где происходит расширение вещества, вызывающее поднятие земной коры над очагом. Так в геосинклинальной области появляется центральное поднятие. Гранитная магма с радиоактивными элементами втягивается в это поднятие из соседних областей, где происходит сжатие подкорового вещества и соответственное образование прогибов в земной коре. Если центральное поднятие растет достаточно энергично, земная кора может испытать растрескивание, магма выходит на поверхность, происходит резкое снижение тепловой энергии и весь геосинклинальный цикл повторяется.
Так как в результате каждого цикла происходит необратимый процесс миграции радиоэлементов вверх, то полной обратимости тектонических циклов не наблюдается, тектонические движения от цикла к циклу становятся все менее активными. Геосинклинальные условия постепенно сменяются платформенными, но даже в платформенных условиях миграция радиоэлементов полностью не прекращается, чем и объясняется наличие колебательных движений на платформах.
Радиомиграционная гипотеза полнее, чем все другие радиоактивные гипотезы, объясняет процесс колебательных движений, но и она страдает, как отчасти указывает и сам автор, рядом недостатков: во-первых, она не может объяснить правильную периодичность и синхроничность тектонических процессов, во-вторых, она недооценивает роль силы тяжести при дифференциации вещества, в-третьих, все тангенциальные движения она подчиняет радиальным движениям.
Процесс тектонических движений в целом представляется весьма сложным и многообразным, и объяснить его одной причиной, например изостазией или радиоактивным разогреванием, не представляется возможным. Академик А. П. Павлов характеризовал геотектонические гипотезы следующим образом: «Явления, которые рассмотренные теории имеют в виду объяснить, чрезвычайно сложны. В большей части случаев они представляют комбинированные результаты воздействия многих сил, действующих на колоссальные и различные по евоей природе массы, частью находящиеся в условиях, недоступных непосредственному наблюдению и опытной проверке... Сложность объекта изучения и многообразие влияющих на него сил не позволяют охватить в одной схеме все его характер¬ные особенности; отсюда трудность создать такую теорию формирования земной коры, которая хорошо объясняла бы все сто¬роны процесса и не возбуждала бы возражений».
Каждая из этих гипотез в основном опиралась на какую-то часть глубинных процессов. Несомненно, в число причин следует включить и изменения теплового режима внутренней части земного шара, и химические реакции, происходящие в подкоровом веществе, и изменение физических (магнитных, электрических, упругих и т. п.) свойств глубоких оболочек и ядра, и, наконец, взаимоотношение и взаимодействие различных оболочек (литосферы, промежуточного слоя и ядра).
Очень многие факторы определяют процесс тектонических движений, но, по-видимому, главнейшими все же являются контракция, затем дифференциация вещества, радиоактивный распад, изостазия. Следует признать, что, вероятно, какую-то роль все же играют космические факторы.
Окончательная теория тектогенеза может быть создана только в результате более полного знания природы всех перечисленных процессов.
В настоящее время можно только сказать, что тектонические процессы в земной коре образуются в результате движения и развития материи в земной коре и в подкоровых частях земного шара, еще почти нам не известных.
Назад Далее...
|
