Являются ли метеориты геологической стихией? (часть1)

Являются ли метеориты геологической стихией? При первом же ознакомлении с явлениями падения на Землю небесных тел невольно возникают вопросы: принадлежат ли эти явления к геологическим стихиям и какое отношение они имеют к геологии — науке, которая изучает состав, строение и внутреннее развитие земного шара?

По современным космогоническим представлениям формирование Солнечной системы началось около 4,7 млрд. лет назад из материала галактического газово-пылевого облака, состоявшего из реликтов разрушенных древних звезд. Вспышка ближайшей Сверхновой звезды привнесла мощный поток энергии и порцию нового молодого вещества, отчего равновесное состояние этого облака нарушилось и произошло образование сначала центрального, а затем (4,6 млрд. лет назад) периферических сгущений — центров возникновения будущего Солнца и окружающих его планет. В результате слипания (аккреции) пылевых частиц в этих сгущениях начали формироваться планетезимали — астероиды, дальнейшая аккумуляция которых в очагах, перемещавшихся по самостоятельным орбитам вокруг Солнца, привела к возникновению протопланет. Таким образом, в основе рождения крупных планет лежит процесс объединения астероидов.

Слипание частиц происходило гетерогенно: вначале соединялись более плотные частицы и планетезимали, со временем они образовали ядра планет; менее плотный материал, выпадавший в последующие стадии, шел на создание окутывавших ядра оболочек. Процесс аккреции продолжался 10—100 млн. лет. После окончания аккреции Земля, как и другие планеты внутренней группы, оказалась покрытой тонкой корой, обязанной своим возникновением кристаллизации расплавов, образовавшихся в поверхностной зоне внешней оболочки под воздействием тепловой энергии, выделяемой при гашении скорости сталкивающихся тел.

В это время планеты были окружены большим числом астероидов, по тем или иным причинам не принявших участия в аккреции. В интервале 4,2—3,8 млрд. лет последовала интенсивная бомбардировка планет этими астероидами и их фрагментами; многие из них имели значительные размеры и достигали в диаметре десятков, а по представлениям известного советского космогониста В. С. Сафронова, даже сотен километров.

Столкновение с такими небесными телами, которые зачастую выпадали в виде «дождей» или «роев», вызывало катастрофические взрывы. Мощные импульсы энергии, высвобождавшейся в результате взрывов, оказывали влияние на направление и скорость вращения Земли, положение земного шара в пространстве, обусловливали наклон земной оси к плоскости орбиты, происходило нагревание частей земного шара, подвергавшихся космической бомбардировке. Расчеты теплофизиков показывают, что энергия метеоритного взрыва повышает до 500—600 °С температуру в слое земной коры, мощность которого достигает диаметра упавшего тела; при этом нагревание охватывает массу пород, которая в 30 раз превышает массу метеорита. Потеря тепла путем отдачи его в окружающее пространство в силу плохой теплопроводности горных пород происходит медленно: даже по истечении 1 млрд. лет в слое сохранится остаточная температура около 100 °С. Если же тело радиусом 500 км будет разогрето в центре до температуры плавления, то оно не успеет застыть до полной раскристаллизации за все время существования Солнечной системы.

Первоначальное накопление тепла внутри зародыша Земли произошло за счет гравитационной энергии планете-зималей; это тепло распределялось в массе первичной планеты более или менее равномерно. Ранняя астероидно-метеоритная бомбардировка создала в теле Протоземли температурные неоднородности с аномальным тепловым режимом. При неоднократном выпадении метеоритов на поле такой неоднородности нагревание планетного вещества здесь кумулятивно наращивалось. Высокая температура, которая в течение длительного времени поддерживалась серией последовательных падений и взрывов крупных небесных тел, приводила к плавлению вещества планеты и смешению его с разнородным веществом метеоритов. Позже к этому процессу добавилась тепловая энергия радиоактивного распада, начавшегося в недрах планеты.

В результате, как считает большинство специалистов по древнейшей истории Земли, в теле земного шара образовались вещественные  неоднородности — появились участки более легкой коры, «плавающей» на поверхности тяжелого базальтового субстрата, т. е. возникли первичные материки, окруженные ложем будущих океанов.

По мнению советских ученых В. А. Рудника и Э. В. Соботовича, поверхность таких материков была покрыта слоем рыхлых продуктов метеоритно-взрывного дробления пород протокоры — реголита, представлявшего собой первую осадочную породу Земли. Из газообразных продуктов взрывных реакций возникли первичная атмосфера и гидросфера планеты. Разломы, сопровождавшие формирование крупных метеоритных кратеров, послужили каналами для излияния на поверхность подкоровых расплавленных масс — начались явления первичного вулканизма. Вследствие химической дифференциации расплавов постепенно образовались различные типы магматических горных пород.

Столкновение земного шара с гигантскими метеоритами и астероидами приводило к возникновению в нем важных структурных неоднородностей: в итоге мощнейших взрывов с испарением и выбросом в пространство земного материала на теле Протоземли появились обширные глубокие впадины, которые представляли собой, по сути дела, сверхкрупные взрывные кратеры. Ряд ученых, занимающихся изучением развития структуры Земли, полагают, что в значительно измененном виде некоторые из этих впадин (кратеров) сохранились в облике земного шара до сих пор. В качестве одной из таких реликтовых депрессий называют, например, современную впадину Тихого океана, возрождая тем самым некогда подвергшиеся жестокой критике представления Дж. Дарвина. Столь существенные перестройки ранней архитектоники планеты неизбежно сопровождались глубокими преобразованиями ее внутреннего строения.

Таким образом, основные черты морфологического облика, геологической структуры, глубинного строения земного шара и особенности его движения по орбите обусловлены взаимодействием Протоземли с небесными телами — астероидами и метеоритами — на раннем этапе геологической истории нашей планеты.

Назад к оглавлению.  Назад.  Дальше.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>