Что такое геологическая активность
«Геологическое сердце» Земли бьется каждые 27,5 миллиона лет
Согласно одному исследованию, большинство крупных геологических событий, произошедших за последние 260 миллионов лет, по всей видимости, происходили с интервалом в 27,5 миллиона лет. Эта работа опубликована в журнале Geoscience Frontiers.
Существует ли временная координация между различными геологическими событиями? Ученые считают так уже несколько десятилетий, указывая на лежащий в основе долгосрочный цикл продолжительностью около 30 миллионов лет.
Однако работа над корреляциями и потенциальной периодичностью этих геологических событий была затруднена из-за присущих им ограничений в датировке этих событий. Этот недостаток точности все еще предполагает, что геологическая летопись может представлять собой смесь периодических и непериодических событий, и что могут быть опережения и задержки в возникновении различных связанных явлений.
В недавнем исследовании Майкл Рампино и его команда из Нью-Йоркского университета использовали статистические методы, чтобы выяснить, являются ли все эти события случайными, или же в них действительно может прослеживаться некая закономерность.
«Импульс» каждые 27,5 миллиона лет
Для этой работы исследователи сначала просмотрели литературу и выделили 89 крупных геологических событий, произошедших за последние 260 миллионов лет. Среди них были различные вымирания, океанические бескислородные явления (кислородное истощение), крупная вулканическая активность (извержения базальтов) и другие изменения в организации тектонических плит.
На втором этапе ученые классифицировали эту информацию в хронологическом порядке. Затем они использовали математический инструмент (анализ Фурье) для выделения частотных пиков этих событий. Команда наконец указала, что большинство из них были сгруппированы в десяток различных периодов, каждый из которых в среднем составляет 27,5 миллиона лет.
Это число не может быть «точным», но это «довольно хорошая оценка» с 96% доверительным интервалом, что означает, что это «вряд ли совпадение«, говорит Майкл Рампино.
Для этого исследования исследователи не смогли выйти за пределы последних 260 миллионов лет из-за отсутствия точности датировки многих событий. При этом они подозревают, что этот ритмический рисунок может быть и в более далекой истории нашей планеты. «Данные об изменении уровня моря, например, насчитывают около 600 миллионов лет и также, похоже, следуют этой закономерности«, — продолжает геолог.
Как можно объяснить такой ритм?
Причины этих почти регулярных импульсов не совсем ясны, но исследователи предполагают, что может существовать связь с тектоникой плит и постоянными движениями в мантии Земли.
Другая идея также предполагает, что Солнечная система иногда движется через плоскости в нашей галактике, содержащие большее количество темной материи. «Когда планета движется сквозь темную материю, она поглощает часть ее. Эта захваченная материя может затем высвободить тепло, в конечном итоге способствуя импульсу нагрева и геологической активности«, — отмечает исследователь. Конечно, это всего лишь теория.
Венера может быть геологически активна: под корой планеты предполагается текучая мантия
Геологическая активность Венеры может означать, что этот предполагаемый двойник Земли – удачный объект для получения представлений о ранней истории нашей планеты и прочих миров, пишет издание Space.com. Международная группа ученых изучила старые радарные изображения миссии NASA Магеллан, которая проводила радиолокационное картографирование Венеры и завершилась в 1994 году. При повторном анализе были обнаружены места с движущимися и вращающимися, как ледяные торосы, обломками коры. Новое исследование предполагает, что Венера генерирует геологическую активность в самых глубинах своих недр, и это идет вразрез с прежними представлениями коры Венеры в виде единого твердого блока, как у Луны. Тектонические плиты, там, где они появляются, больше, чем просто толкающие друг друга куски твердого слоя планеты, ее литосферы. Они важная часть углеродного цикла на планете, а это та система, которая позволяет такой планете как Земля до сих пор поддерживать жизнь. У Земли углеродный цикл в его нынешней конфигурации был не всегда: миллионы лет назад наша планета была гораздо горячее, и ученые считают, что новое исследование, посвященное поверхности Венеры, позволит получить ответы на вопросы о тектонической активности на молодой Земле или других планетах.
Геологическая активность Венеры не та же, что у Земли, где тектонические плиты, встречаясь, образуют горные системы, такие как Гималаи, или массивные глубоководные зоны субдукции, подобные Марианской впадине. Тектоническая активность Венеры может свидетельствовать о глобальном подповерхностном процессе – течении расплавленного слоя, мантии. Авторы исследования, опубликованного в июньском номере Proceedings of the National Academy of Sciences, создали компьютерную модель этой активности и установили, что наблюдаемые признаки подповерхностного движения обломков коры могут быть объяснены медленным движением недр планеты. «Тектоника плит на Земле обусловлена конвекцией в мантии, мантия в разных местах имеет разную температуру, она движется, и отчасти это передается поверхности планеты в виде движения плит», говорит ведущий автор исследования Пол Бирн (Paul Byrne) из Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University). «Тепловой поток из недр молодой Земли был в три раза мощнее, чем сейчас, и ее литосфера, возможно, была подобна наблюдаемой на Венере: недостаточно толстой, чтобы образовать плиты, поддвигающиеся друг под друга, но достаточно толстые, чтобы распасться на фрагменты», добавляет Бирн. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».
Геологическая активность
На протяжении всей геологической истории кора Земли подвергалась подъемам и опусканиям. Большая часть осадочных пород, формирующих континенты, опускалась под море, и их общая толщина иногда достигала 20 км, указывая на то, что имели место вертикальные подвижки примерно той же величины. Также накапливается свидетельство наличия погруженных континентальных масс в современных океанах. Принято считать, что течение тепла в “мантии”, а также вертикальные и горизонтальные движения материала мантии могут достигать ощутимых значений в толщине, составе и плотности коры, выражаясь в значительных подъемах и опусканиях.
Ни вертикальные движения коры, ни землетрясения, ни вулканы не требуют сплошной Земли с высокоплотной перманентно сверхгорячей “мантией”. Однако в земной оболочке определенно должны быть зоны с очень высокими температурами. Теория импульсной тектоники постулирует, что все основные характеристики земной поверхности, включая разломы, складчатые пояса, метаморфические пояса и зоны горизонтальных разломов, находятся выше мелких (меньше 80 км глубиной) камер и каналов в магме, известных как “уравнительные каналы”.[66] Считается, что уравнительные каналы и комплексы соответствуют линейным линзам аномальной (низкоскоростной) верхней мантии, которые обычно залегают над более мелкими, менее низкоскоростными зонами. Данные сейсмической томографии позволяют предположить, что уравнительные каналы могут объединяться во всемирную взаимосвязанную сеть – “сердечно-сосудистую систему Земли”. Говорят, что магма течет горизонтально и вертикально через активные каналы со скоростью несколько см в год, и вследствие вращения планеты предпочитаемое направление потока – на восток. Горизонтальный поток демонстрируется двумя основными характеристиками поверхности: линейными параллельными поясу разломами, трещинами, и изломами и делением тектонических поясов на постоянные сегменты. Считается, что магма возникает в астеносфере, состоящей из частично расплавленной породы. Вместо того чтобы быть глобальным слоем, астеносфера состоит из отдельных зон, глубиной 60-150 км.
Интерпретации сейсмических данных позволяют полагать, что низкие скорости означают более высокие температуры, а более высокие скорости – более низкие температуры. Например, высокоскоростные “корни” ядер древних континентов состоят из более холодной породы, а низкоскоростные зоны (такие как астеносфера) обычно состоят из более горячей, возможно, частично расплавленной породы. Однако различия в сейсмической скорости могут также отражать разницу в давлениях, химическом составе или минералогических фазах. Поэтому неправильно считать, что все низкоскоростные зоны должны быть местами зарождающегося расплава. Санчес Села утверждает, что астеносферные зоны лучше объясняются как зоны, где имеют место фазовые изменения.[67]
В настоящее время бурение на десятки километров вглубь коры, чтобы проверить сейсмические интерпретации, невозможно. Однако дальнейшая информация о нижней коре и верхней “мантии” могла бы поступить в результате будущего открытия туннелей и каверн, тянущихся на “невозможные” глубины. Пещера Крубера-Воронья в Абхазии считается самой глубокой известной пещерой в мире, ее глубина 1.710 м.[68] Самые глубокие шахты в мире – это золотые шахты в Южной Африке; они достигают глубины свыше 3,2 км.
Хотя цилиндрические восхождения материала мантии (не обязательно с больших глубин) могут приниматься в расчет для отдельных вулканов, они не могут рассматриваться в случае массивных овальных и линейных наплывов базальта, обнаруженных во многих частях мира. Некоторые геологи считают, что вулканизм в средне океанических хребтах, линейные острова и донные цепи, океанические плато, дуговые острова и внутренняя часть континентов лучше объясняются отдельными разрывами или столкновениями уравнительных каналов.[70] Санчес Села предположил, что верхняя мантия намного более слюнная, чем считает современная модель. Он считает, что ультрамафические породы, которые, как считают ныне, проходят из верхней мантии вместе со своими частично расплавленными продуктами (базальтами), могут формироваться в верхней коре при подходящих динамических и химических условиях.[71]
Утверждают, что 80% землетрясений имеют место в верхних 100 км, а остальные происходят на глубинах до 700 км. (Следует отметить, что все оценки глубины, основанные на интерпретации сейсмических данных, возможно, неверны, если неверны допущения, касающиеся внутренней части Земли. Однако такие оценки могут использоваться как относительное указание глубины.) Большинство глубокофокусных землетрясений происходит в зонах Беньофа, которые, возможно, являются глубокими сжатыми разломами, сформировавшимися в ранней истории Земли. Более того, как упоминалось в части 1, подобные землетрясения позволяют допускать наличие на таких глубинах твердых, ломких пород, что противоречит традиционной модели планеты.
Было замечено, что землетрясениям, извержениям вулканов и ураганам предшествуют электрические нарушения. Предположили, что изменениям в геоэлектрических токах может предшествовать ослабление основного механического напряжения, которое позже проявляется в виде землетрясения.[72] Кроме наблюдения аномальных земных токов вблизи эпицентров землетрясений, до, во время и после землетрясений и извержений вулканов отмечались и изменения магнитного поля, как локальные, так и глобальные.[73]
Если научные оценки температуры намного ниже поверхности Земли сильно преувеличены, оболочка планеты может содержать намного больше жидкой воды, чем ныне принято. Если вода (либо с поверхности, либо из подземных источников) входит в контакт с локально перегретыми породами, это создает эффект взрыва. Этидорпа полагает, что большие количества воды периодически входят в контакт с огромными залежами натрия и других металлических оснований, и интенсивная химическая реакция, в результате которой порода плавится, а пар выходит на поверхность, проявляется в виде землетрясений или вулканической активности. Как указывалось в части 1, движения подземных газов тоже могут играть важную роль в такой активности.
Короче говоря, никакая геологическая активность, наблюдаемая на поверхности Земли, не подтверждает стандартную модель планеты и не опровергает теорию полой Земли.
Формирование планет
Некоторые исследователи считали, что вращающаяся сфера может естественно становиться полой. Если в начале Земля пребывала в более расплавленном или пластичном состоянии и вращалась быстрее, чем сегодня, центробежные силы могли частично противостоять силе гравитации, вынуждая высокоплотную материю сдвигаться во внешние зоны, делая внутреннюю часть планеты полой.
Ученые полагают, что звезды и планеты формировались из огромных облаков пыли и газа, которые уплотнялись во вращающиеся сферы под действием силы гравитации. Джон Флора утверждает, что по мере сжатия, в соответствии с законом сохранения углового момента, такие звезды и планеты вращались бы быстрее, и что в нашей Солнечной системе большие планеты вращаются быстрее, чем меньшие. Например, Земля совершает один оборот вокруг Солнца за 24 часа, в Юпитер, самая большая планета диаметром в 11 раз больше земного, вращается вокруг оси меньше, чем за 10 часов. Это не то, чего бы мы ожидали от сжатых сплошных планет. Флора считает, что высокая скорость вращения могла бы вынуждать сферическое тело расширяться до того момента, пока оно не достигнет максимальной инерционной стабильности, становясь полым.[75]
Математик д-р Гордеев полагает: если гомогенный шар начинает вращаться, центробежная сила вынуждала бы легкие элементы смещаться вовне, оставляя ядро в центре, где центробежная сила равна нулю. Представьте, что имеется начальная кора. Когда легкие материалы достигают ее, она становится все более и более “твердой”, тогда как остальная часть шара становится “полой”. Гордеев не согласен с доводами Флоры, что в процессе образования полой сферы создается некий вид отверстий на полюсах.[76]
Согласно теософии, вместо уплотнения расплавленной физической материи, наш земной шар выкристаллизовался из материи, пребывающей в более эфирном состоянии и описываемой как “огненная, прохладная и сияющая”. В Станцах Дзиан метафорически описывается, как “фохат” – электрическая, жизненная сила, управляемая универсальным умом, – строит планеты (“колеса”), создавая вихревое движение в изначальной материи или “огненной пыли”: “Он собирает Огненную Пыль. Он слагает Огненные Шары, устремляется через них и вокруг них, сообщая им жизнь и затем, приводя их в движение”.[77] “Зачатки колес” описываются как “центры силы, вокруг которых расширяется изначальная космическая материя, и, проходя через все шесть стадий уплотнения, она становится сфероидальной и заканчивает тем, что превращается в шары или сферы”. Так Земля “перешла из состояния мягкого пластичного тела в состояние твердого шара”. Говорится, что “кора” или “оболочка” достигла своего наивысшего материального состояния в середине планетарной эволюции, несколько миллионов лет назад, и с того времени начала медленно возвращаться к более эфирному состоянию.[78] В центре любого шара пребывает “внутреннее царство”, содержащее самое низкое из трех царств элементалей (эфирных, субминеральных и сил природы). Ядро Земли описывается как “затвердевшее электричество”, и говорится, что оно подобно ядру атома.[79]
В то время как ученые считают Солнце шаром плазмы или четвертым состоянием материи, теософия утверждает, что внутренняя часть Солнца состоит преимущественно из материи в пятом, шестом и седьмом состояниях, состояниях, неизвестных ученым на Земле.[80] Также она полагает, что солнечные пятна говорят о твердости “центральной массы” Солнца не больше, чем штормовые облака о твердости массы атмосферы за ними, и что видимые внешние покровы уплотненного жизненного электричества просто формируют внешнюю оболочку.[81] Согласно научной модели, фотону требуется около миллиона лет, чтобы добраться от центра Солнца к его поверхности. С другой стороны, согласно теософской литературе, солнечным энергиям требуется всего год, чтобы пройти сквозь Солнце, и что есть тела, вращающиеся внутри Солнца, вокруг его ядра.[82]
Хотя ученые не могут быть уверены в реальных массах и средних плотностях планет, у них имеется хорошая идея об их относительных массах и плотностях. Это значит, что если Земля полая, весьма вероятно, что полые и все другие планеты, а также Солнце, в противном случае астрономические предсказания движений звезд были бы неверными, а космическая программа – невозможной. Даже традиционные величины массы и средней плотности звездных тел не говорят о том, что они полые, поскольку в их центрах может концентрироваться сверхплотный вид энергетической субстанции.
Исследование: геологическая активность на Земле имеет цикл продолжительностью 27,5 миллионов лет
В новом исследовании, опубликованном в журнале Geoscience Frontiers, группа американских исследователей проанализировала возраст 89 хорошо датированных геологических событий за последние 260 миллионов лет, таких как морские и неморские вымирания, крупные океанские бескислородные явления, море-колебания уровня — из новейшей геологической литературы.
«Многие геологи считают, что геологические события случайны во времени», — сказал профессор Майкл Рампино, геолог факультета биологии Нью-Йоркского университета. «Но наше исследование предоставляет статистические доказательства общего цикла, предполагая, что эти геологические события коррелированы, а не случайны».
Используя данные датирования возраста, профессор Рампино и его коллеги выполнили анализ с движущимся окном и спектральный анализ записи 89 основных геологических событий за последние 260 миллионов лет, включая морские и неморские вымирания, бескислородные явления в океане, колебания уровня моря, континентальные паводковые извержения базальтов, импульсы внутриплитного магматизма и изменения скорости спрединга морского дна.
Ученые обнаружили, что эти геологические события обычно сгруппированы в 10 различных временных точках на протяжении 260 миллионов лет, сгруппированных в пики или импульсы с разницей примерно в 27,5 миллионов лет.
Самый последний кластер геологических событий произошел примерно 7 миллионов лет назад, что позволяет предположить, что следующий импульс крупной геологической активности наступит более чем через 20 миллионов лет в будущем.
Авторы полагают, что эти импульсы могут быть функцией циклов активности в недрах Земли — геофизических процессов, связанных с динамикой тектоники плит и климата. Однако аналогичные циклы на орбите Земли в космосе также могут быть причиной этих событий.
«Корреляции и цикличность, наблюдаемые в геологических эпизодах, могут быть полностью функцией глобальной внутренней динамики Земли, влияющей на глобальную тектонику и климат, но аналогичные циклы на орбите Земли в Солнечной системе и в Галактике Млечный Путь могут определять эти события».
«Какими бы ни были истоки этих циклических эпизодов, их появление подтверждает в значительной степени периодическую, скоординированную и периодически катастрофическую геологическую летопись, которая сильно отличается от взглядов, которых придерживается большинство геологов».
Геологическая активность человечества
С начала ХХ века В.И. Вернадский приступил к детальному исследованию вопроса о геологической активности человечества. Изучая в это время сначала в рамках генетической минералогии и геохимии, а позднее и биогеохимии разнообразные геохимические процессы, протекающие на нашей планете, он неизменно обращается к выяснению роли человека в этих процессах. В таких трудах, как «История минералов земной коры», «Живое вещество в химии моря», «Живое вещество в земной коре», «Биосфера», «Автотрофность человечества», окончательно определился круг его идей, составивших фундамент учения о ноосфере.
Приступив уже в 30-х годах к разработке этого учения, В. И. Вернадский прежде всего попытался дать ответ на вопрос о том, в чем заключаются те реальные условия или предпосылки образования ноосферы, которые уже созданы или создаются в ходе исторического развития человечества.
Предпосылки образования ноосферы.
1. Человечество стало единым целым.
2. Преобразование средств связи и обмена.
3. Усиление связей, в том числе политических, между государствами Земли.
4. Преобладание геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. Человек становится мощным геологическим фактором, влияющим на все процессы, протекающие в биосфере.
5. Расширение границ биосферы и выход в Космос.
6. Открытие новых источников энергии.
7. Равенство людей всех рас и религий.
Охватывая всю планету как целое, ноосфера по самому своему существу не может быть привилегией какой-либо одной нации. В настоящее время, писал Вернадский, «идея равенства всего человечества и равноправия черных, желтых и белых рас пустила глубокие корни в общее и научное сознание мира». Недалеко то время, когда позорные явления неоколониализма и национального гнета навсегда исчезнут с нашей планеты и в жизни общества окончательно воцарится новая эпоха, которая будет характеризоваться не подавлением слабых сильными, а «мирной связью всего человечества на почве экономической и культурной жизни».
8. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в общественном и государственном
строе условий, благоприятных для свободной научной мысли.
9. Подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания, голода, нищеты и ослабить влияние болезней.
Ноосфера создается разумом и трудом народных масс. Поэтому одним из важнейших условий этого процесса является подъем благосостояния трудящихся. Хотя эта задача, поставленная в масштабах всей планеты, далека еще от своего решения, однако потенциальные возможности для этого имеются уже сейчас, полагал В.И. Вернадский.
10. Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения
11. Исключение войн из жизни общества.
В XX в. война, угрожая самому существованию человечества, встала как самое большое препятствие на пути к ноосфере. Отсюда следует, что без устранения этой преграды достижение ноосферы практически невозможно и, напротив, ее уничтожение будет означать, что человечество сделало крупный шаг на пути к ноосфере. Вернадский писал, что нет сейчас более высокой и гуманной задачи, чем борьба за то, «чтобы не довести человечество до самоистребления».
12. Заселение человеком всей планеты.
Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 376 ; Мы поможем в написании вашей работы!