Глава 01. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ОБЩЕЙ ГЕОЛО (1119264), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Можно с полной ответственностью утверждать, что сейчас в геологии ужесуществует своя строгая теория, полностью соответствующая всем высоким требованиям,предъявляемым к современным научным теориям. Важно также, что эта теория объединила триглавные раздела в науках о Земле: собственно геологию, геохимию и геофизику.Однако тектоника литосферных плит имеет свои ограничения: она описывает процессытолько в верхней, жесткой оболочке Земли – в ее литосфере (включая земную кору). Длясоздания же более общей теории планетарного развития всей Земли в целом (естественно,включающей в себя и тектонику литосферных плит) нужен единый и последовательнофизический подход ко всей проблеме в целом. Но для этого, прежде всего, необходимоисходить из следующих общих положений.1.
Земля является физическим телом и развивается по строгим законам физики. Отсюда,в частности, следует, что развитие Земли, согласно первому началу термодинамики, должнопроисходить под влиянием процессов, в максимальной степени уменьшающих еепотенциальную (внутреннюю) энергию, переходящую в конце концов в тепло. Генерируемоеэндогенными процессами тепло, как известно, излучается Землей в космическое пространство,т.е. безвозвратно теряется. Следовательно, развитие Земли необратимо.2. Движение Земли вокруг Солнца, центра тяжести Галактики и вообще в мировомпространстве происходит по эквипотенциальным поверхностям гравитационного поля, и самопо себе такое движение не требует затрат энергии. Передача энергии от внешнегогравитационного поля телу Земли может происходить только в том случае, если это полепеременное, т.е.
если возникают приливные силы. В Земле такие силы возникают при еевращении вокруг собственной оси в градиентных гравитационных полях Луны и Солнца.Однако современная доля приливной энергии, рассеиваемой в земных недрах, в настоящеевремя не превышает 1% суммарных теплопотерь Земли. Отсюда следует важный вывод, чтоглавные источники энергии эндогенного развития Земли, прежде всего, следует искать внутрисамой Земли, тогда как развитие ее экзосферы, включая климат планеты, процессывыветривания пород и осадкообразование, в большей мере управляются солнечной энергией.3. Как и любая физическая задача, глобальная эволюция Земли должна описыватьсяуравнениями математической физики, решение которых возможно находить, только задавшисьначальными и краевыми условиями задачи.
В качестве начального условия необходимо принятьвремя образования, строение и состав первичной Земли, а в качестве краевых (граничных)условий – строение и послойный состав современной Земли и всю ее геологическую летопись.4. Землю с ее геосферами (ядром, мантией, корой, гидросферой, атмосферой ибиосферой) следует рассматривать как единую, физически взаимодействующую динамическуюсистему, объединенную внутренними связями.
Очевидно, по этой причине механическиеперемещения в Земле нельзя отрывать от развивающихся в ее недрах физико-химическихпроцессов, приводящих к изменениям состава, плотности и объема вещества, при этом надотакже учитывать, что механические деформации сами приводят к разогреву и даже плавлениювещества. Это требует рассмотрения развития всех геологических процессов, в том числе итектонической активности Земли, в пространстве и времени.5.
Скорость развития большинства эндогенных процессов в Земле сдерживается высокойдиффузионной вязкостью земного вещества, поэтому многие из таких процессов развиваютсяисключительно медленно (в течение многих миллионов и даже миллиардов лет). Все этотребует рассмотрения взаимодействия разномасштабных геологических процессов, в том числеи тектонической активности Земли, в категориях пространства и времени.
Поэтому приизучении проявлений геолого-тектонических процессов в прошлые геологические эпохи20полезно использовать все возможности актуалистического подхода в исторической геологии.При таком подходе, правда, необходимо вносить соответствующие эволюционные поправки занеобратимость процессов тектонического развития и химической дифференциации Земли и ееотдельных геосфер.Отмеченный энергетический подход к изучению глобальной эволюции Земли всочетании с его привязкой к конкретной геологической летописи (т.е. к краевым условиям длянашей планеты) позволяет выделить и ранжировать по мощности главные планетарныепроцессы, управляющие эволюцией Земли.
После изучения каждого из таких определяющихпроцессов можно оценить и их суммарное воздействие на тектоническую активность Земли ина отдельные проявления этой активности. В свою очередь, лишь всесторонний и комплексныйподход к изучению отдельных геологических явлений и процессов как к частным формампроявления наиболее общего и глобального процесса развития всей Земли в целом позволяет,например, объяснить происхождение и развитие океанов и атмосферы на Земле, выявитьосновные закономерности роста континентов, выяснить причины возникновения уникальнойметаллогенической эпохи раннего протерозоя или природу эволюционных измененийметаллогении континентов и т.д.
Особенно показательна в этом отношении проблемапроисхождения докембрийских железорудных формаций. Для ее разрешения необходиморассматривать самые фундаментальные и разноплановые проблемы происхождения иглобальной эволюции Земли, включая химическую дифференциацию вещества впротопланетном газопылевом облаке, из которого образовалась Земля, состав земного ядра иприроду механизмов его выделения из мантии, эволюцию химического состава мантии иконвективный массообмен в ней, дегазацию Земли и условия формирования океанов иатмосферы на ее поверхности, условия развития жизни на Земле, продуктивность биосферыдокембрия и т.д.Разрешить все эти слившиеся воедино проблемы позволила разработанная российскимиучеными наиболее общая геологическая теория глобальной эволюции Земли.
Возникла этатеория, как уже отмечалось, за счет органического слияния и дальнейшего совместногоразвития тектоники литосферных плит, современной космогонической концепции опроисхождении Земли и гидродинамической теории, описывающей конвективный массообменв мантии. Описанию этой общей геологической теории и посвящена данная книга..