Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г icon

Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г



НазваниеУткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г
страница7/10
Дата конвертации31.08.2012
Размер0.77 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
^

6.4. ХИМИЧЕСКИЙ ФАКТОР


Если предыдущие факторы развития могут быть свойственны всем планетам, то химический фактор определяет присущее только тому или иному объекту элементы развития, в совокупности непо­вторимые на других объектах солнечной системы. Значение хими­ческого фактора в геологии столь огромно, что можно даваться ди­ву, как могли рассчитывать на научность тектонические гипотезы современности, которые в своих построениях не учитывают хими­ческий фактор. По-видимому, как мы замечаем окружающий нас воздух, так и химическую сторону процессов и явлений, исследова­тели считали как нечто само собой разумеющееся.

Геологические процессы и явления становятся таковыми лишь благодаря участию химического фактора в них. Это утверждение становится очевидным при сравнении Земли и Луны, Земли и какой-нибудь другой планеты - об этом говорилось выше.

Содержание химических элементов на Земле в целом за гео­логический период ее развития не претерпело существенных изме­нений. Новообразованные элементы, которые своим происхожде­нием обязаны распаду радиоактивных элементов в общем балансе вещества Земли играют ничтожную роль, появление их не создало самостоятельное геологическое явление, существенно не изменило ход геологических процессов.

В связи с тем, что содержание химических элементов относи­тельно постоянно, возникновение качественно новых систем сопро­вождается изменением ранее существующих систем. Так, коренное изменение химизма геологических процессов произошло в связи с появлением и развитием жизни на Земле, вызвавшее перестройку химического состава атмосферы и литосферы.

Возникновение гидросферы коренным образом изменило со­став атмосферы и литосферы как в результате распада протоатмосферного вещества, так и появление химической формы движения на Земле, приведших к образованию земной коры, биосферы.
^

7. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ЗЕМЛИ

7.1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОКЕАНСКОЙ И КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ КОРЫ, МАТЕРИКОВ И ОКЕАНОВ.


Континентальная кора сложена разнообразными породами эндогенного и экзогенного происхождения, различного химического и минерального составов и характеризуется интенсивной вертикаль­ной и латеральной неоднородностью. По характеристикам она рез­ко отлична ("несогласна") от нижележащего слоя, что дает повод полагать об ее вторичном происхождении.

На основе анализа обширного геологического материала по литогенезису, геохимии, металлогении, палеоклиматологии и т.д. многие исследователи (Павловский, 1970; Страхов, 1963; Муратов, 1975; Хаин, 1976) пришли к выводу, что на заре развития нашей планеты поверхность ее была сложена породами базитового ряда. Этот период развития Земли был назван "лунным".
Поверхность Земли была довольно плоской и благоприятной для химического выветривания, а если принять во внимание высокую химическую активность атмосферы того времени, то следует ожидать значи­тельные масштабы выветривания и дифференциации вещества, углубленные с появлением гидросферы.

Немного остановимся на происхождении гранитной магмы, продукты которой являются одной из основных слагающих конти­нентальной коры. Для нас в этом аспекте важно лишь то, что грани­ты и тому подобные породы кислого ряда не могли образоваться за счет дифференциации базитовой магмы. Об этом говорит изучение расслоенных интрузий (Уайджер, Браун, 1970), об этом говорит практическое отсутствие гранитов на обширных океанских впадинах Земли, а также отсутствие их на Луне. Действительно трудно пред­полагать, чтобы, из магмы с недостаточным количеством кремние­вой молекулы образовались бы порода со свободным кварцем. Эти положения, а также обнаружение гранитной эвтетики привели к вы­воду о происхождении гранитоидов за счет первично-осадочных по­род, или же при участии последних (Петров, 1970; Муратов, 1975; Павловский, 1970). Особая заслуга в формировании этого взгляда принадлежит Н.В. Фроловой, которая в ряде своих работ показала, что в геологической истории Алданского щита граниты появляются после накопления мощной осадочной серии (Павловский, 1970).

Итак, вышеприведенный фактический материал говорит, что основная причина происхождения континентальной коры - это появ­ление в ее разрезе глубокодифференцированных осадочных пород, содержащих свободный кремнезем, образованных в результа­те химического преобразования исходных базитов.

К такому выводу можно придти и путем дедукции. Если химиче­ский состав Земли принять за геологический период постоянным, то возникновение качественно новых систем может произойти только за счет перераспределения слагающих ее компонентов, т.е. хими­ческих превращений и не иначе. Это не означает, что другие фак­торы развития Земли не участвовали в формировании континен­тальной коры, однако если бы не химический фактор, то о выделе­нии континентальной коры не могло быть и речи. Континентальная кора в аспекте единства и борьбы геосфер высту­пает как продукт взаимодействия атмо- гидросфер с литосферой. Некоторая часть континентальной коры образовалась за счет изостатического перемещения материала глубоких слоев Земли (это общеизвестно), часть - за счет выпадения осадков из протоатмосферы (этот вопрос еще никем не изучен).

Как можно убедится из любой геологической карты мира докембрийские отложения имеют значительное площадное распро­странение и, судя по геофизическим данным, значительную, до 20-25 км. в среднем, мощность. Если к этой площади добавить участки с докембрийским основанием, то можно утверждать, что нынешние материки в докембрии были областями осадконакопления, т.е. океанами. Поскольку в этом случае областями эрозии были участки занятые ныне океанами, то правомерно поставить вопрос о причи­нах обращения праконтинентов в океаны, а праокеанов в материки.

С точки зрения диалектики такое обращение полярно-развивающихся элементов системы обязательное явление.

Поскольку длительность этого процесса соизмерима с дли­тельностью геологической истории, то правомерно также предло­жить, что в основе этого явления лежит термический фактор, тер­мическая полярность.

Закон термической полярности был выведен выше дедук­тивным методом. На его основе и замкнутости поверхности Земли можно сформулировать еще один закон: в теле Земли в любое время количество участков с высокой теплоотдачей равно коли­честву участков с низкой теплоотдачей.

Попробуем выяснить, сколько того и другого и какую площадь они должны занимать (см. рис. 7.1.1.)

Период одной тепловой волны не может быть более двух ра­диусов Земли, так как размах одной полуволны не может быть вы­ше радиуса Земли. В силу этого одноволновая, двухволновая моде­ли могут быть исключены заведомо. Последняя модель вовсе не может иметь место, так как в этом случае по диаметру Земли расположатся друг против друга два максимума и два минимума, что исключено, поскольку любой точечный источник теплоотвода соз­дает вектор, рассекающий Землю полностью и проходящий через ее центр и данную точку. Кстати заметим, что диаметральная асим­метрия материк-океан явление общеизвестное. Следующая модель трехволновая. Она отвечает требованиям, но при этом образуются точки с нулевым отводом тепла и остается не занятая теплоотводом пространство общей длиной одна шестая окружности или 6700 км. Четырехвекторную модель исключаем из рассмотрения на основании доказательств, приведенных для двухвекторной модели.

Следующая модель пятиволновая или пятивекторная. При этой модели период полуволны будет равной 4019 км., что меньше радиуса Земли. Она отвечает вышепоставленным требованиям, со­гласуется с расположением материков и морей по плоскости Аркти­ка - Северная Америка - Карибско-Саргасово море + Мексиканский залив - Южная Америка - пролив Дрейка - Антарктида - Индийский океан -Австралия - Южно-китайское море –Восточная Азия -Арктика.

Равномерный отвод тепла Земли не обеспечивается через от­меченные пять областей теплоотвода, поэтому перпендикулярно к этой плоскости должен был бы располагаться еще один вектор - он есть на самом деле и проходит в направлении Тихий океан - Афри­ка + Европа + Индия.

Остается нам еще доказать, что поток тепла через регионы, занятые ныне материками, в мировое пространство был более вы­соким, нежели через остальные регионы с современной симатической корой. Непосредственных фактических данных для проведе­ния точной его оценки недостаточно и, вероятно, никогда не будет в нужном для прямых расчетов количестве, поэтому нужно искать косвенные данные. Континенты более зрелы в своем развитии, не­жели океаны, здесь более выражены магматическая деятельность, интенсивное преобразование новообразованных слоев Земли, не­смотря на более высокое содержание радиоактивных элементов в материковых образованиях средний уровень теплопотока на мате­риковых платформах и океанах в настоящее время близки - все это говорит о более высоком уровне потери тепла через нынематериковые области, нежели через океанские. Более высокий отвод тепла об­уславливает более глубокое залегание изотерм, которое выражено в более глубоком залегании астеносферного слоя под материками, нежели под океанами, что подтверждается геофизическими данны­ми.

Как обеспечивается длительный высокий теплоотвод через одни и те же регионы?.

Предлагается к тому следующее объяснение, которое весьма упрощенном виде приводится ниже.

В результате накопления осадочных и эффузивно-осадочных пород, а также при надвигововидном скучивании за счет горизон­тальных сил сжатия, мощность литосферы и континентальной коры растет и нижние его горизонты внедряются в зону расплавления. Образованная магма по законам изостазии перемещается в верх­ние горизонты Земли, вынося с собой тепло.

При излиянии и внедрении ультрабазит-базитовой магмы в земную кору ее мощность и плотность увеличиваются, что вызовет погружение последней и т.д.

Этот процесс не может продолжатся бесконечно, так как в зо­ну плавления со временем будут вовлечены слои материковой ко­ры, магматические продукты которых менее плотны, чем вещество ис­ходного субстрата, тяжесть земных блоков уменьшается, погруже­ние изостатической оболочки заканчивается. Кроме того, плавление завершается и потому, что при выносе тепла магмами под ними об­разуются температурная яма, из -за чего плоскость зоны плавления опускается ниже первоначального положения ( рис. 7.1.2.).

Излияние и внедрение как ультрабазит-базитовой, так и кис­лой магмы приводит к разуплотнению изостатической оболочки, по­этому области погружения со временем превращаются в области поднятия.

Обращение материков в океаны и наоборот становится еще более понятным, если исходит из следующего правила изостазии: средняя плотность изостатической оболочки постоянно уменьшает­ся, причем скорость ее уменьшения в пределах ныне материковых областей выше, чем в пределах нынеокеанических. Что касается первой части этого правила, то она имеет реальную основу (физические свойства..., 1976, характеристика геологических формации Ка­захстана, 1975). Повсеместно, где бы не взяли геологический раз­рез, плотность однотипных пород уменьшается от древних к более молодым. Вторая часть правила может быть выполнена, если ве­щество нынематериковых областей разуплотнялось неоднократно. Об этом было сказано выше.

На обращение материков в океаны и наоборот указывают и такие факты, как трансгрессия и регрессия моря, уменьшение вели­чины площади трансгрессии по мере омоложения возраста. В этом аспекте процесс обращения вышеназванных элементов Земли можно разбить на три этапа. В первый этап праматерики и праокеаны сохраняют свои очертания, несмотря на флуктуации уровня мирового океана. Во второй этап уровень литосферной поверхности материковых и океанических регионов становится близкими к величине флуктуации уровня гидросферы, и последний играет суще­ственную роль, вызывая затопление обширных регионов земной поверхности. В третий этап наблюдаемый ныне, современные ма­терики и океаны сохраняют свои очертания, несмотря на колебания уровня материков и океанов, так как эти флуктуации по амплитуде намного меньше, чем высота их. Более образно этот процесс можно сравнить с ростом подводной горы в штормующем океане. Сперва вся гора находится под водой, затем она выходит в между­волновых понижениях океана, затем высится над волнами.

Обращением материков в океаны и наоборот объясняются не­которые загадки современной геологии: как поступление обломоч­ного материала в континентальные бассейны со стороны совре­менных океанов, отсутствие пород-источников сноса, относитель­ная молодость нынешних океанов, уменьшение содержаний в оса­дочных породах от древних к молодым химическим элементов, свойственных базитовым породам.

Выше мы показали, что количества участков с высокой (современная суша) и низкой (водные пространства) теплоотдачами равны и определяются термикой Земли. Используя этот фактор, по­пытаемся определить площадь суши и водных пространств.

Как известно, любой источник энергии создает вокруг себя по­ле, интенсивность которого уменьшается по мере удаления от ис­точника обратно пропорционально квадрату расстояния.

Точно такое же поле создает в теле Земли любой источник теплоотвода.

qx= Qmax/(R+x)2

Поскольку количество тепла через участки с интенсивным теплоотводом будет компенсировано за счет снижения теплоотдачи через прилегающие и удалении на такое же расстояние территории Земли участки, баланс теплоотвода и теплокомпенсации можно вы­разить равенством:

Q1(x1-x0) = Q2(x2-x1),

где

Q1 ≈(qx0 +qx1)/2, Q2 ≈ (qx1 +qx2)/2


Для решения задачи построен график теплоотвода (рис. 7.1.3.), откуда видно, что область интенсивного теплоотвода ограничивается растоянием около 2000 км от точки теплотвода. Q1 здесь равно порядка 2,25 х10-5Qmax. Расчетный Q2 составляет около 1,0 х 10-5 Qmax, Х2 равно 6500 км.

Так как соотношение величин не изменяется при суммирова­нии эффекта от любого количества зон высокого и низкого уровня теплоотдач, принимая площадь Земли, равной единице, напишем:

X1/(X2 – X1) = (1- Sb)/Sb


Отсюда находим: площадь, занятая гидросферой (Sb), состав­ляет около 0,7 или 70%, а площадь суши - 0,3 или 30% площади всей поверхности Земли. Расчетные данные полностью подтверж­даются реальностью.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10



Похожие:

Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconТеоретические основы инженерной геологии
Теоретические основы инженерной геологии. Механико-математические основы/Под ред акад. Е. М. Сергеева.— М.: Недра, 1986. 254 с.,...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconТеоретические основы инженерной геологии физико- химические основы
Описаны основные закономерности их развития, что создает теоретическую базу инженерной геологии для целенаправленного изучения, прогнозирования...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г icon2. 14. Использование государством в РФ доходов от экспорта углеводородного сырья: законодательное регулирование, динамика, дискуссии
В месторождений углеводородного сырья, газовый конденсат, вывозных таможенных пошлин на нефть сырую и природный газ, а также вывозных...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconПрактическая работа № Оценка ресурсообеспеченности стран и регионов мира. Ход работы
Вариант Оценка ресурсообеспеченности отдельных стран некоторыми видами минерального сырья в годах
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconДокументы
1. /Курсовик поинженерной геологии геологии.rtf
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconПриказ №354 о проведении районных олимпиад школьников общеобразовательных учреждений по предметам естественно научного, гуманитарного циклов, физической культуре,
«Дети Белгородчины» на 2007 – 2010 годы, а также в целях повышения уровня знаний обучающихся учреждений области по предметам естественно...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconДокументы
1. /1996 - Избранное II/01 - Носки.txt
2. /1996...

Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconДокументы
1. /1996 - Избранное I/01 - Привет, ребята, добрый день.txt
2. /1996...

Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconРешения матбоя 4
Поделив 1 на 1996, мы получим 0,00050100 Зачеркиванием первой цифры после запятой мы получим число (1/1996 — 1/2000) • 10. Чтобы...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconДокументы
1. /02 - Камнем по голове (1996)/01 - Смельчак и ветер.txt
2. /02...

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы