Мир Знаний

Солнечная система и Земля (стр. 5 из 6)

По мнению В. Е. Хаина, в начале геологического времени еще весьма активно протекали процессы вулканизма, регионального метаморфизма и гранитизации. Наряду с магматическими процессами и метаморфизмом широкое распространение получило осадкообразование, мощное накопление осадочных и вулканогенных толщ, а в фазы кульминации тектонических напряжений — и складкообразование.

Уже в архее начинает проявляться геосинклинальный процесс. Архейские области прогибания обладают многими чертами сходства с геосинклиналями более позднего времени. Это относится как к набору формаций, так и к мощности накопленных в прогибах толщ осадков, которая может достигать 10—12 км и более. Многие авторы признают тектонический режим в архее как геосинклинальный, хотя его определяют и как протогеосинклинальный, т. е. продгеосинклинальный.

В результате действия геосинклинального процесса, включающего в себя складчатость, метаморфизм и гранитизацию, происходила консолидация обширных областей земной коры. Она сопровождалась увеличением масс горных пород гранитного слоя материковой коры, возрастанием ее мощности и поднятием поверхности над уровнем моря.

Геосинклинальный процесс — это сложный многофазо­вый цикличный тектонический процесс, дифференцированный на две основные стадии: собственно геосинклинальную и орогенную. Первая стадия — это интенсивное прогибание поверхности и накопление мощных осадочных и вулканогенных пород. Образование на месте прогиба горных вовышенностей, нередко высокогорного облика, дало основание назвать вторую стадию геосинклинального процесса орогенной стадией. Соответственно и геосинклинальный пояс получает «переименование»: во второй стадии своей эволюции он называется орогенным поясом (т. е. горным поясом). Одновременно к нему применим и термин «складчатый пояс». Это название сохраняется за ним и для последующей фазы разрушения гор, поскольку основная масса слагающих пояс пород представлена складчатыми комплексами. В эту фазу развития геосинклинальной структуры рельеф представляет собой денудационную равнину, или пенеплен, нередко с причудливыми останцовыми формами.

Таким образом, развитие геосинклинали, т. е. формирование геосинклинальной тектонической структуры — основного элемента материковой коры, находится в неразрывной связи с эволюцией рельефа. Каждой стадии и фазе развития геосинклинальной структуры соответствует определенная выраженность рельефа поверхности.

Тектонический процесс неразрывно связан с геоморфологическим. Нередко их рассматривают как единый процесс — морфотектогенез, имеющий два результата действия — тектоническую структуру земной коры и макрорельеф земной поверхности.

В течение геологической истории основным тектоническим процессом формирования земной коры материков был геосинклинальный. Он развивался циклично. В каждом последующем тектоническом цикле геосинклинальные прогибы обычно мигрировали на другие, менее консолидированные участки материковой коры. Происходило также заложение новых геосинклинальных прогибов на океанической коре переходных областей от материка к океану.

Современное состояние Земли характеризуется высокой тектонической активностью. Правда, по сравнению с ранней историей и археем, когда в огромных масштабах происходило расплавление вещества недр, современный вулканизм имеет меньший масштаб. Тем не менее он активно проявляется во всех действующих геосинклиналях, а отчасти и на платформах. Весьма интенсивный вулканизм и магматизм в целом присущи и срединно-океаническим хребтам — их осевой, рифтовой зоне. Примером может служить вулканический район острова Исландия.

В отличие от вулканизма тектонические движения земной коры в новейшее время достигли своего апогея. Созданные неотектоническими движениями горные цепи — Гималаи, Каракорум, Анды, Кордильеры и другие — представляют собой наиболее мощные сооружения за всю геологическую историю.

Начиная с мезозоя большая тектоническая активность захватила и океаническую кору. В осевых зонах океанов образовались глубинные разломы типа рифтов, имеющих тенденцию к расширению. Возникли срединно-океанические хребты, образовавшие глобальную систему общей протяженностью более 60 тыс. км.

В настоящее время современную структуру земной коры материков рассматривают как результат действия геосинклинального процесса. Различие отдельных частей материковой коры определяется возрастом их консолидации, т. е. проявлением заключительной фазы геосинклинального развития. В таком аспекте построены все тектонические карты материков или их отдельных частей.

Последний из семи основных тектонических этапов раз­вития земной коры называют мезо-кайнозойским, континентально-океаническим этапом, он охватывает 250 млн. лет. Это небольшой отрезок истории Земли, и особенность его в том, что наряду с продолжающимся геосинклинальным развитием материков, а отчасти и океана в движение пришла и литосфера океанических впадин.


3. Влияние солнечной активности на земные процессы

Уровень солнечной активности (число активных областей и солнечных пятен, количество и мощность солнечных вспышек и т.д.) изменяется с периодом около 11 лет. Существуют также слабые колебания величины максимумов 11-летнего цикла с периодом около 90 лет. На Земле 11-летний цикл прослеживается на целом ряде явлений органической и неорганической природы (возмущения магнитного поля, полярные сияния, возмущения ионосферы, изменение скорости роста деревьев с периодом около 11 лет, установленным по чередованиям толщины годовых колец, и т.д.). На земные процессы оказывают также воздействие отдельные активные области на Солнце и происходящие в них кратковременные, но иногда очень мощные вспышки. Время существования отдельной магнитной области на Солнце может достигать одного года. Вызываемые этой областью возмущения в магнитосфере и верхней атмосфере Земли повторяются через 27 суток (с наблюдаемым с Земли периодом вращения Солнца). Наиболее мощные проявления солнечной активности - солнечный (хромосферные) вспышки происходят нерегулярно (чаще вблизи периодов максимальной активности), длительность их составляет 5-40 минут, редко несколько часов. Энергия хромосферной вспышки может достигать 1025 джоулей, из выделяющейся при вспышке энергии лишь 1-10% приходится на электромагнитное излучение в оптическом диапазоне.

Постоянство энергии, получаемой Землёй от Солнца, обеспечивает стационарность теплового баланса Земли. Солнечная активность существенно не сказывается не энергетике Земли как планеты, но отдельные компоненты излучения хромосферных вспышек могут оказывать значительное влияние на многие физические, биофизические и биохимические процессы на Земле.

Коротковолновое излучение и солнечные космические лучи (в высоких широтах) ионизируют земную атмосферу, что приводит к колебаниям её прозрачности в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, а также к изменениям условий распространения коротких радиоволн (в ряде случаев наблюдаются нарушения коротковолновой радиосвязи).

Усиление солнечного ветра, вызванное вспышкой, приводит к сжатию магнитосферы Земли с солнечной стороны, усилению токов на её внешней границе, частичному проникновению частиц солнечного ветра в глубь магнитосферы, пополнению частицами высоких энергий радиационных поясов Земли и т.д. Эти процессы сопровождаются колебаниями напряжённости геомагнитного поля (магнитной бурей), полярными сияниями и другими геофизическими явлениями, отражающими общее возмущение магнитного поля Земли. Так, была установлена корреляция между 11-летним циклом солнечной активности и землетрясениями, урожаями сельхозкультур, числом сердечно-сосудистых заболеваний и т.д. Эти данные указывают на постоянное действие солнечно-земных связей.


Заключение

Сравнение физических характеристик планет внутренней (земной) группы Солнечной системы позволило выявить ряд общих закономерностей их происхождения и последующей эволюции. В раннюю историю своего существования все планеты пережили три общие для них фазы развития: 1 — фазу аккреции; 2 — фазу расплавления внешней сферы (а возможно, и недр) и 3 — «лунную фазу» (стадию первичной коры). Совокупность этих фаз составляет раннюю историю планет. В раннюю историю Земля в своем развитии не отличалась от других планет.

К числу общих закономерностей развития планет земной группы относятся следующие.

1. Все планеты произошли из единого протопланетного газопылевого облака (туманности) в результате его конденсации и аккреции образовывающихся сгустков материала и рассеянного вещества. Более крупные скопления росли быстрее за счет присоединения к себе меньших агрегатов и рассеянного материала и превращались в зародыши планет — планетезимали.

2. В конце стадии аккреции, т. е. приблизительно 4,5 млрд. лет назад, под влиянием быстрого накопления тепловой энергии за счет трансформированной метеоритной кинетической энергии внешняя оболочка планет претерпела полное расплавление.

3. В результате последующего остывания внешних слоев литосферы образовалась кора. В ее состав вошли более легкие компоненты основной магмы. Более тяжелые благодаря гравитационной дифференциации сконцентрировались ниже коры, образовав мантию планет. На этот же период приходится расплавление и центральной области планет за счет накопления радиогенной и гравитационной энергии. Таким образом, на раннем этапе существования планет произошла дифференциация их вещества на ядро, мантию и кору.