§ 7.6 Неопровержимая эмпирия

Поскольку наращивание площадей океанической коры проис­ходит непрерывно во времени и непосредственно наблюдается в наше время (с подводных глубоководных аппаратов), то в океанах существует весь набор возрастов океанической коры: от современ- менного возраста до наиболее старого, триасового. Процесс ста­новления земной коры полностью запечатлен на геологических картах. При этом на континентах также имеется кора юрского и триасового возрастов, так что существует тенденция непрерывного во времени покрытия корой всей поверхности земного шара.

Ход становления земной коры позволяет воспроизвести всю историю эволюции земного шара. В начале корообразования повер­хность прото-Земли равнялась площади ядер щитов, затем земная поверхность еще увеличилась и составляла уже площадь, равную щитам. После этого латеральное разрастание континентальной ко­ры привело к формированию платформ и их площади прибави­лись к общей поверхности прото-Земли.

Процесс увеличения прото-Земли на ранних стадиях шел ус­коренно, но медленно. Также медленно и синхронно с увеличени­ем поверхности, радиуса и объема шло становление и перера­ботка корового слоя. При медленном увеличении прото-Земли ее кора непрерывно растягивалась без разрывов и без обнажения подстилающих симатических пород. Когда же скорость растяже­ния коры достигла критических значений, образовались разрывы корового слоя и началась океаническая стадия развития планеты и становления земной коры.

Становление земной коры - ключевая проблема учения о Зем­ле. В прошлом этот процесс "выводился" из кантовских гипотез образования земного шара. Привязка проблемы к кантовским ги­потезам стала причиной того, что главная геологическая законно- мерность не использовалась в полной мере и оставалась необъ- ясненной в пределах ортодоксальных представлений. В концеп­ции растущей Земли главная геологическая закономерность не только исчерпывающе объясняется, но является исходным эмпи­рическим материалом для формулировки самой идеи роста зем­ного шара. Обнаруженная сначала на материках главная геологи­ческая закономерность более отчетливо проявилась в океаничес­ких областях Земли, демонстрируя тем самым грандиозную кар­тину развития Земли и единый способ образования земной коры (океанической и континентальной).

Главная геологическая закономерность - это эмпирическое обобщение, выявленное независимо от каких-либо теоретических
установок. Она отражена на геологических картах и объективно существует, запечатлена в каменной летописи на лике Земли. Геологические теории, претендующие на достоверность, обязаны объяснять главную геологическую закономерность как эмпирии- ческий факт фундаментального значения. И если теория не в сос­тоянии объяснить главную геологическую закономерность, то это свидетельствует о полной непригодности такой теории.

Главная геологическая закономерность позволила количествен­но оценить параметры разрастания океанических областей, а по ним - и параметры увеличения земного шара. Эти оценки под­робно описаны в работе [127], там же приведены результаты под­счетов площадей океанической коры, а также аналитические и графические зависимости, соответствующие подсчетам площадей по геологическим картам океанов [223].

Ниже приведены рис.7.2 и рис. 7.3, демонстрирующие зако­номерность разрастания (становления) океанической коры. «Зако­номерность распределеия океанической коры по возрастам» ста­ла предметом открытия (подробнее см. прилож. 3). Благодаря этому открытию, стал возможным геофизический прорыв в на­уках о Земле.

А, шн. км²

1- 500 ■ 400

о <

1-300

+____——

Т, лин. лет

140 120 100 S0 60 40 20 0 ~^Ш

_ I___ |___ I___ I___ I___ I___ I_______

Рис. 7. 2. Ход ускоренного формирования площадей океанической коры. Кружочками обозначены значения площадей А, подсчитан­ные на начало геологических эпох. Крестики - данные А.Б. Ронова с соавторами [145].

Для получения аналитических зависимостей следует учесть, что земная кора состоит из множества разновозрастных участков от катархея до современности. Непрерывность процесса корооб- разования на Земле позволяет связать отдельные участки океани­ческой коры, вне зависимости от мест их расположения, с пло­щадью поверхности земного шара. Если площадь каждого учас­тка равна АА_Т , то сумма площадей всех участков равна площади поверхности Земли А₀, т. е.

т

Е АА_Т = А₀

Восходящая кривая на рис. 7.2 свидетельствует о явно уско­ренном и непрерывном формировании океанической коры. Плав­ность кривой характерна лишь для Земли в целом. Если постро­ить аналогичные графические зависимости для каждого океана в отдельности, то вместо плавной кривой мы получим ряд бесфор­менных ломаных линий.

Вид восходящей кривой рис. 7.2 свидетельствует о том, что в океанах остается весь набор возрастов генерируемой коры, без мифической субдукции. Если бы субдукция существовала, то не было бы полного (непрерывного) набора возрастов океанической коры и кривая рис.7. 2 не была бы плавной. Ускорение становле­ния океанической коры согласуется с ускоренным становлением коры континентов по зависимости Н.С. Шатского (рис. 7.1). В этой связи можно полагать, что восходящие кривые (рис.7 1 и рис. 7.2) являются разными участками одной и той же кривой.

 

Следует отметить, что данные Ронова с соавторами [145] вы­полнялись для определения объемов океанских осадков, поэтому

в них не вошли площади земной коры краевых морей, и общая площадь коры оказалась заниженной на 5,3 %. В этой связи све­дения Ронова (крестики на рис. 7.2 и 7.3) располагаются нес­колько выше кружочков. По внешнему виду кривая на рис. 7.2 похожа на экспоненту. Чтобы выяснить характер этой кривой, были вычислены значения логарифмов (А /А₀) и нанесены на гра­фик рис. 7.3. Значения величин ln (А / А₀) сгруппировались воз­ле прямой линии, уравнение которой которой

ln (А / А₀) = - k T ,                (7.2)

где k - тангенс угла наклона прямой с размерностью обратного времени 1 / год; T - время в годах; А₀ - поверхность земного ша­ра; А - текущее значение площади земной коры, соответствую­щее возрасту Т.

Уравнение (7.2) подтверждает предположение о том, что вос­ходящая кривая на рис. 7.2 есть экспонента, так как после по­тенцирования выражения (7.2), оно приобретает вид

А = А_о е^-а ,                       (7.3)

где е - основание натуральных логарифмов. Величина k может быть определена приближенно по рис. 7.2. Более точно значение k определялось по методу наименьших квадратов с учетом раз­личных хронологических шкал. Среднее значение этого эмпири­ческого коэффициента k равно 6,1-10^-9 1 / год.

Получение математической зависимости (7.3) способствует более глубокому пониманию процесса становления земной коры и эволюции нашей планеты. Производная от экспоненты (7.3)

dA

----  = k А_о е^-кт                       (7.4)

dT

характеризует два аспекта главной геологической закономерности. Первый состоит в том, что выражение (7.4) - это распределение океанической коры по возрастам, или глобальная площадная ско­рость спрединга для различных эпох мезокайнозоя. В глубь эпох скорость генерации коры уменьшается по экспоненте.

Современная скорость спрединга получается, если в выраже­нии (7.4) положить Т = 0. При принятом значении k скорость при­роста океанической коры составляет ~ 3,12 км² /год. Для начала меловой эпохи скорость спрединга уменьшается до 1,3 км² / год, а величины разрастания континентальной коры, приведенные ра­нее В.Е. Хаиным [184], равны еще меньшим величинам, тоже уменьшающимся в глубь геологических эпох.

В связи с тем, что на континентах широко распространены участки докембрийской коры, высказывалось мнение о расшире­нии Земли исключительно в мезокайнозойское время, а до этого, образовавшись по сценарию кантовских гипотез, земной шар был якобы неизменных размеров. Однако такое мнение ошибочно из- за того, что современная масса Земли не может уместиться в тот небольшой объем, который соответствует, например, площади щи­тов вместе с платформами при приемлемом значении плотности.

Модель расширяющейся Земли, образовавшейся по сенарию кантовских гипотез с начальным радиусом 3000 км, рассмотрел И.А. Майданович [106]. Плотность такой глобулы оказалась рав­ной 50 г / см³. Но таких плотностей не наблюдается среди извес­тных планет. Поэтому единственно правильным решением для земного шара, который увеличивается в размерах, является пред­ставление И.О. Ярковского [218] о непрерывном приросте массы Земли. Увеличение массы Земли - это та основная причина, кото­рая вызывала разрастание материков и обеспечивает расширение ложа океанов.

Идея Ярковскго не согласуется с ортодоксальными взглядами, но она не противоречит реальности и поэтому, после Ярковско­го, ее развивали многие исследователи. Среди них О.С. Хильген- берг, И.В. Кириллов, В.Б. Нейман, С.У. Кэри, Н.Я. Осипишин, В.И. Гусаров, В.П. Иванкин и др. В последнее время идея рос­та Земли получила поддержку эфироднамиков; ее стали разви­вать В.А. Ацюковский [7] , С.Г. Бураго [20], И.П. Бухалов [31].

Идея Ярковского очень просто объясняет ведущий процесс растяжения земной коры. Дело в том, что объем с большей плотностью массы увеличивается быстрее такого же объема с меньшей плотностью. В недрах Земли более плотные породы нахо­дятся в мантии и ядре, объем которых увеличивается быстрее объема самых верхних оболочек, от чего создается избыток внут­реннего давления. Более быстрое увеличение объема глубоких недр Земли (ядра и мантии) вызывает растяжение верхних оболочек земного шара и способствует выдавливанию из недр вязких пород. С этим явлением связаны излияние магм, наличие плюмажей, из­вержения вулканов, выдавливание к поверхности астенолитов.

Увеличение массы Земли и других небесных тел И.О. Ярков- ский связывал с природой гравитации и поглощением телами эфира (материи из вакуума). Ярковский не располагал количест­венными данными. У многочисленных последователей Ярковского - сторонников концепции роста Земли - до самого последнего времени не было замкнутой теории этой концепции, удовлетво­рительно объясняющей гравитационный механизм увеличения массы Земли. Но после публикации работ [19, 21], содержащих описание кинетической теории гравитации, концепция роста зем­ного шара приобрела законченный вид и предстала не как гипо­теза, а как эмпирическое обобщение геологических сведений о земном шаре, полностью объясненное теоретически.

Проблема гравитации - обширная и весьма громоздкая область исследований, поэтому в данной монографии изложен ее сокра­щенный вариант. При желании, представление о кинетической теории гравитации и ее следствиях можно составить по публика­циям [19, 21]. Имеются также сведения [12], что аналогичную теорию гравитации, объясняющую рост Земли, удалось создать Е.В. Барковскому [9].

Графическое изображение распределения океанической коры по возрастам (рис. 7. 2) отражает не только характер становле­ния земной коры, но также ход увеличения объема планеты. Так, математическая запись (7.3) этой зависимости описывает прирост площадей земной (океанической коры) и в то же время характеризует увеличение площади поверхности растущего земно­го шара. В ней А = 4 п R² и A_o = 4 п R_o, где R_o - радиус по­верхности современной Земли; R - радиус земного шара, соответ­ствующий возрасту Т. Если величины А и А₀ подставить в вы­ражение (7.3) и затем извлечь квадратный корень из обеих час­тей равенства, то получится выражение для изменения радиуса Земли в ходе времени

R = Ro e-^lA ^kT.                     (7.5)

Изменение объема в ходе времени получается путем возве­дения в третью степень обеих частей равенства (7.5). Эта операция определяется формулами для объема шара, выраженными через радиус. Итак

V = V_o e^{- (}з^{/2) kT} .                    (7.6)

Выражение для изменения массы планеты во времени полу­чается при умножении обеих частей равенства (7.6) на среднюю плотность р_ср. Поскольку p^V = M и р_срУ_о = M_o, то зависимость увеличения массы от возраста имеет вид

M = M_o e^{- (}з^{/2) kT} .                   (7.7)