Основные физические поля Земли

Как известно, теория тектоники плит рассматривает Землю как тепловую машину, где конвективная мантия играет роль котла, а литосферные плиты, на которые разбито океаническое дно, - шатунов. Магма, прорываясь сквозь срединно-океанические хребты, раздвигает их и заставляет двигаться континенты.

Однако такая теория не может объяснить, например, почему тепловой поток из мантии оказывается над континентами в три раза меньше, чем над океанами. До сих пор такое несоответствие многие учёные-геофизики пытались объяснить проявлением хаотических процессов, считая, что континенты – лёгкие включения, которые как бы вморожены в океаническую литосферу, пассивно с нею дрейфуют и не оказывают влияния на глобальные процессы.

Хотя эта модель Земли является в настоящее время основой изучения и интерпретации региональных процессов на период до 100млн. лет, она не объясняет более длительную историю Земли, рассматривая современные глобальные структуры Земли как непредсказуемый результат хаотической мантийной конвекции.

В. Трубицын предложил новую концепцию: континенты играют роль регуляторов в тепловой машине. Выглядит это примерно так.

На земной поверхности температура много ниже температуры плавления вещества мантии, поэтому континенты можно сравнить с ледоколами, плавающими в изменяющемся ледяном поле. «Лёд», временно примерзающий с боков к континентам, соответствует океанической литосфере на пассивных окраинах континентов, а «лёд», надолго примерзающий снизу, соответствует континентальной литосфере. Но в отличие ото льда (более лёгкого, чем вода), тяжёлая океаническая литосфера на активных окраинах континентов не остаётся на поверхности, а погружается под континенты. Благодаря теплоэкранированию тепловой поток, выходящий из мантии через континенты, в три раза меньше, чем через океаны. Поэтому плавающие континенты принципиально изменяют всю эволюцию мантийных течений.

Соединение и распад континентов по теории Трубицына происходит следующим образом. Континент, плавающий на поверхности вязкой жидкости с постоянным подогревом, «садится» на нисходящий холодный поток, как в речном водовороте. Вскоре под ним образуется горячий восходящий поток, потому что континент играет роль регулятора, задерживающего тепло из мантии. Восходящий поток поднимет континент и начнёт двигать его в сторону другого нисходящего потока. Каждый из шести материков имеет свой нисходящий поток и двигается в сторону более мощного потока. В результате все континенты двигаются друг к другу и образуют суперконтинент. С течением времени под ним образуется новый горячий поток, который приводит к его разрыву.

Рис.1.37. Движение континентов

(по теории В. Трубицына)

Такой цикл может продолжаться около 800 млн. лет. При этом континенты играют важную роль, распределяя тепловые потоки, заставляя литосферу постоянно двигаться. Так, через 800 млн. лет материки, вероятно, опять соберутся вместе и образуют новый суперконтинент в районе Южного полюса (рис.1.37).

Несмотря на своё экспериментальное подтверждение и успешное применение для расшифровки истории отдельных регионов и планеты в целом теория тектоники плит перестала удовлетворять исследователей Земли. В последние годы всё более отчётливым стало понимание того, что тектоника плит не может рассматриваться как полноценная, достаточно всеобъемлющая теория развития нашей планеты, поскольку является ограниченной, как в пространстве, так и во времени.

Некоторые учёные считают, что мобилизм и фиксизм вместе образуют ту платформу, на которой будет создана новая фундаментальная теория, убедительно отвечающая на все возникающие вопросы. Тем не менее, на сегодняшний день, геодинамика опирается на положения теории тектоники литосферных плит.

Дата добавления: 2014-11-18