LITMIR.BIZ

Скачать книгу

энергии на земную поверхность (около 1,75×10²⁴ эрг/с) приблизительно в 4 000 раз превосходит величину глубинного теплового потока самой Земли (4,3×10²⁰ эрг/с). Верхние же геосферы Земли – её атмосфера, гидросфера, земная кора и даже литосфера находятся в постоянном массообмене друг с другом. При этом не следует забывать, что эти внешние геосферы сформировались на Земле только благодаря действию эндогенных процессов дегазации и дифференциации земных недр. Однако существование на Земле жидкой фазы воды, комфортных климатических условий, высокоорганизованной жизни, развитие процессов выветривания горных пород, образования горючих и других экзогенных полезных ископаемых связаны исключительно с солнечным излучением. Наглядной мерой тектонической активности Земли может выступать средняя скорость относительных перемещений литосферных плит (современное значение этой скорости близко к 4,5—5 см/год). Однако если учесть, что энергия любых динамических (тектонических) процессов в недрах Земли в конце концов переходит в тепло, то наиболее естественной мерой тектонической активности Земли все-таки является идущий из мантии глубинный тепловой поток, суммарное значение которого сегодня достигает значений 3,39×10²⁰ эрг/с.

      В настоящее время есть много доказательств того, что тектонические процессы в литосферной оболочке Земли непосредственно связаны с конвективными движениями вещества в глубинах мантии. Главными из них можно считать дрейф континентов; молодость дна океанов; наличие глобальной системы рифтовых зон, в которых на поверхность поднимается мантийное вещество и образуется молодая океаническая кора; существование глобальных поясов сжатия, под которыми океаническая кора погружается в мантию. Имеется ряд других фактов, подтверждающих этот вывод.

      Скорость современного конвективного массообмена в мантии приблизительно равна 6×10¹⁸ г/год, или 1,9×10¹¹ г/с. За все время тектонической активности Земли (с 4,0×10⁹ лет назад и до наших дней) её теплопотери, связанные с конвективным переносом тепла, составили приблизительно 12,4×10³⁷ эрг, а современный глубинный тепловой поток за вычетом эффекта послеархейского остывания Земли равен 3,39×10²⁰ – 0,25×10²⁰ = 3,14×10²⁰ эрг/с. Отсюда можно определить и суммарную массу мантийного вещества, участвовавшего в конвективном массообмене: она оказывается равной 7,5×10²⁸ г. Массы же Земли и современной мантии соответственно равны 5,977×10²⁷ и 4,014×10²⁷ г, откуда находим, что к настоящему времени суммарная масса мантийного вещества, прошедшего через конвективный массообмен, приблизительно в 12,5 раза превышает массу самой Земли и примерно в 18,7 раз – массу современной мантии. Аналогичные оценки показывают, что за все послеархейское время (с 2,6 млрд лет назад до современности), конвективный массообмен в мантии приблизительно равен 3,21×10²⁸ г, что почти в 8 раз превышает массу современной мантии. Приведённая оценка, несмотря на её приближённость, все же очень наглядна

Скачать книгу