• Глибинної будови земної КУЛІ


  • Дата конвертації18.06.2017
    Розмір48.27 Kb.
    Типреферат

    Скачати 48.27 Kb.

    Класифікація форм земної поверхні

    КЛАСИФІКАЦІЯ ФОРМ земної поверхні

    З усіх відділів фізичної географії відділ про форми земної поверхні (геоморфологія) є найважливішим, тому що форми рельєфу більш, ніж будь-які інші чинники, визначають особливості ландшафту. Високо піднімаються гірські хребти обумовлюють відокремлення вертикальних кліматичних, а разом з тим і ландшафтних поясів або ж часто є різко вираженою кордоном кліматично різних районів. Рельєф місцевості визначає собою напрямок видатків та місця скупчення поверхневих стоячих вод.

    Рельєф ж є тією канвою, на яку накладаються настільки мінливі від місця до місця грунтовий та рослинний покриви.

    Форми земної поверхні можна класифікувати з трьох точок зору: I. За зовнішнім виглядом. II. З точки зору більшої або меншої висоти над рівнем моря. III. За походженням, або генезисом. Остання класифікація є найбільш важливою, так як вона не тільки дає характеристику окремих форм, але вказує також їх родинні стосунки один до одного і спрямування їх подальшого розвитку. Само собою зрозуміло, що ця генетична класифікація форм земної поверхні могла розвинутися лише після того, як з середини минулого століття ідеї еволюції (поступового розвитку) проникли в науку про землю.

    I. Перша класифікація, заснована на зовнішньому вигляді, існує з найдавніших часів. Незручність її полягає в тому, що до сих пір для визначення тієї чи іншої форми земної поверхні користуються назвами буденними, застосовуваними зазвичай тільки в даній країні, і не існує еще загальноприйнятих наукових термінів. Крім того, форми, зовні схожі, можуть різко відрізнятися за своїм походженням, внутрішньою будовою та у напрямку свого подальшого розвитку.

    За чисто зовнішньої (морфографіческой) класифікації можна встановити дві основні групи форм земної поверхні.

    1) Рівнини, що відрізняються тим, що в них висоти сусідніх точок дуже мало різняться одна від одної. Поверхня рівнин вважають горизонтальній, хоча, строго кажучи, ідеальною горизонтальною площиною можна назвати тільки поверхню моря, до того ж не схвильованого. Здебільшого ж рівнини є нахиленими в якусь сторону. Іноді нахил цей буває так незначний, що його не можна визначити на око, і він визначається лише напрямом течії річок. Остання ознака, однак, не цілком надійний, так як іноді буває, що річка тече в напрямку, протилежному загальному ухилу місцевості.

    Часто в такій рівнині спостерігається невелика хвилястість, але якщо дивитися на неї зі значною висоти, наприклад з висоти пташиного польоту, то поверхню можна вважати цілком рівною. Головною відмінністю рівнини є те, що для спостерігача, що знаходиться на ній, горизонт нічим не загороджений, він не переривається. Внаслідок відсутності або, вірніше, слабкості знесення (денудации) поверхню рівнини буває зазвичай складена пухкими утвореннями, що виникли на місці в результаті вивітрювання гірських порід (кора вивітрювання) або принесених ззовні (різного роду наноси); корінні породи тут рідко виходять на поверхню.

    2) До другої категорії відносяться такі місцевості, де різниці висот сусідніх точок поверхні можуть досягати досить значної величини, - місцевості пересічені, або розчленовані. За масштабом коливань висот можна розрізняти місцевості гористі і горбисті. Рельєф пересіченій місцевості складається з поєднання елементарних форм, серед яких виділяються форми позитивні (опуклі-підняття поверхні) і негативні (увігнуті - зниження поверхні).

    Елементарними позитивними формами місцевості з пересіченим рельєфом є: а) гора, б) вершина, в) гірська, гряда, або ланцюг, г) увал, д) ступінь.

    а) Горою називається піднесеність порівняно невеликого горизонтального протягу, що піднімається серед більш-менш рівній місцевості і володіє ясно з усіх боків вираженим підніжжям (підошвою). Горами в цьому сенсі можуть бути названі, наприклад, окремі вулканічні височини району північнокавказьких мінеральних вод (Пятигорье), що піднімаються серед полого похилого на північний схід плато. Якщо ізольовані височини зустрічаються групами на невеликому порівняно відстані один від одного і являють вцілілі від денудації останци колись вищою країни, тоді говорять про ландшафті острівних гір. Такі ландшафти широко поширені в Африці, деяких місцевостях Південної Америки і т. Д.

    б) Якщо окремі височини не розділені рівними просторами, а безпосередньо зливаються один з одним нижніми частинами, утворюючи загальний піднесений фундамент, тоді ми маємо гірську країну, або гірське підняття. У цьому випадку окремі найбільш високі пункти краще називати не горами, а вершинами.

    в) У гірських поднятиях вершини нерідко розташовуються рядами, утворюючи своїми злилися підставами лінійно-витягнуті височини, уздовж яких насаджені окремі вершини, розділені зниженнями - сідловинами перевалів. Такі лінійно-витягнуті (найчастіше в напрямку загального простягання) височини називаються гірськими хребтами, або гірськими ланцюгами. Комплекс хребтів однієї гірської країни називають гірською системою.

    г) Височина без чітко висловленої підошви, з поступовим і непомітним переходом від схилів до рівнині, називають ували.

    д) Пагорб з підошвою у вигляді яскраво вираженого перелому поверхні з одного боку - уступ, або ступінь (приклад: південний обрив Заунгузское, або Каракумского, плато в Середній Азії).

    За зовнішньою формою, саме за зовнішньою формою вершинної поверхні, можна розрізняти такі типи гір і вершин: їдальня гора - верхова поверхню плоска; купол - верхова поверхню закруглена; пік - вершина загострена, конічна або пірамідальна. Крім того, в різних країнах і на різних мовах для позначення форм гір вживаються ще назви: вістря, ріг, вежа, голка, зуб і ін. Подібним же чином гребінь гірського хребта може бути гострим, як лезо, коли обидва схили перетинаються під гострим кутом , або ж схили можуть переходити один в інший поступовим пологим заокругленням. Може, нарешті, бути і такий випадок, коли схили безпосередньо не стикаються, а між ними вклинюється плоска платообразная поверхню. Такі картини можна іноді спостерігати в остаточно-глибових горах.

    До негативних форм рельєфу належать: долини, улоговини, западини, області зниження.

    Класифікація форм рельєфу за зовнішнім виглядом, природно, відрізняється невизначеністю, а їх вживають ще й зараз деякі терміни цієї класифікації є спадщиною більш раннього періоду розвитку науки про земну поверхню, коли робилися перші спроби якось привести в систему накопичився з спостережень фактичний матеріал. Наступним етапом було прагнення підійти до форм земної поверхні з точною числової характеристикою, шляхом висловлення їх в заходи довжини, площі, обсягу або у вигляді абстрактних показників, що виражають певні відносини. Цей напрямок, відоме під назвою орометріі, набуло широкого розвитку в Європі в другій половині минулого століття.

    II. Розчленування земної поверхні з висотних умов також страждає невизначеністю і умовністю внаслідок широкої і не виявляє різких стрибків градації висот від 0 (рівень моря) до 888 м (найвища точка суші - вершина Еверест в Гімалаях). Кордонами між окремими висотними поясами могли б служити ті висоти, на яких відбуваються які-небудь чітко виражені зміни в характері форм рельєфу (наприклад, снігова кордон), але ці зміни бувають здебільшого обумовлені вертикальною кліматичної зональністю, а отже, залежать від географічної широти і клімату місцевості.

    У цій класифікації до першого ступеня відносяться місцевості, що лежать нижче 200 м над рівнем моря і визначаються як низовини. Наступну більш-менш загальноприйняту щабель - від 200 до 600 м - складають горбисті країни, або низькі гори, якщо поверхня просочення, і столові країни, якщо вона рівна.

    Далі йдуть гори середньої висоти і високі гори, або альпійські (при пересіченому рельєфі), і плоскогір'я, якщо поверхня слабо розчленована і наближається більш-менш до горизонтальної. Слід зауважити, що при розподілі гір на середньовисотні і альпійські часто мається на увазі не стільки їх абсолютна висота, скільки їх загальний морфологічний характер, зумовлений тим, чи піддавалися гори оледенению чи ні. Поблизу екватора гори абсолютно вищі можуть мати м'які, округлі і опуклі контури середньо-висотних гір, тоді як у високих широтах абсолютно менш високі гори можуть характеризуватися вже гострими і крутими формами типу альпійських гір. Таким чином, гранична висота середньовисотних гір сильно варіює залежно від географічної широти і клімату.

    Як загальне правило, гори вищі є зазвичай і більш молодими за віком. Вони виявляють відому закономірність в своєму розподілі по земній поверхні. До них відносяться: 1) гори, що облямовують Тихий океан, і 2) гори, що протягуються широтним поясом в Старому Світі, починаючи від Атлантичного океану і Середземного моря через Кавказ, Малу Азію, Іран, Гімалаї до Індо-Китаю. Більшість цих гір виникло в третинний час або, принаймні, було в цей час перетворено і вдруге піднято на значну висоту (наприклад Тянь-Шань).

    У цій класифікації ми можемо встановити ще один щабель. До неї увійдуть ті частини суші, які лежать нижче рівня океану, - це так звані депресії. Вони часто займають значні площі. Так, Прикаспійська западина представляє дуже велику депресію, прилеглу до Каспійського моря, поверхня якої лежить нижче рівня океану на 26 м.

    У Голландії область депресії займає площу 8-10 тис. Кв. км. Ця низина опускається на кілька метрів нижче рівня океану і не заливається тільки тому, що штучно огороджена греблями.

    На Африканському континенті депресії ми знаходимо в Шотт Алжиру (до -32 м в Шотт Мельрір), на півночі Лівійської пустелі (від-30-50 м до-75 м в оазисі Араджі) і на схід від Абіссінії, де депресія Біркет-ель Азалія на 174м нижче рівня океану.

    Найглибша депресія знаходиться в долині річки Йордану, де розташовані Тіверіадське озеро і Мертве море, поверхня яких на 208 м і 394 м нижче рівня океану.

    У межах СРСР невеликі за площею депресії відомі в Середній Азії. Дно Сари-Камишской улоговини, розташованої в північній частині Кара-Кумов і на північний захід від Аральського моря, лежить на 39 м нижче рівня океану. Південніше, на плато Ішек-Анкра-кир, є ще дві замкнуті сухі западини, що опускаються на 60 м нижче рівня океану. Одна з цих западин має до 30 км в довжину при ширині 8-10 м. Безстокову западина солоного озера Кашкара-Ата на південному Мангишлаке досягає - 20 м висоти при площі 50 кв. км. Ще більших горизонтальних розмірів і глибини (до -60 м) досягає інша западина Мангишлака - Карагие.

    Депресії зустрічаються навіть серед або по сусідству високих гір. Так, в східній частині Тянь-Шаню, біля його підніжжя, лежить Люкчунская западина (до 130 м нижче рівня моря). В Америці є депресія на продовженні Каліфорнійського затоки і в пустелі Колорадо.

    Більшість депресій в основі - тектонічного походження, але в розширенні і навіть поглиблення їх можуть брати участь і інші процеси (ерозія, еолова дефляція).Існування сухих депресій можливо лише в умовах сухого пустельного клімату. У вологому кліматі багато депресії замасковані тим, що западини, дно яких нижче рівня моря, заповнені водою. Це так звані крипто-депресії.

    До них відносяться у нас в СРСР озера Ладозьке, Онезьке, багато озера Фііляндіі, Скандинавії, південного підніжжя Альп. Найглибшої крипто-депресією є Байкал. Його глибина досягає 1 741 м, або на 1288 м нижче рівня океану.

    III. Найбільшої уваги заслуговує класифікація форм рельєфу, заснована на генетичному принципі.

    З цієї точки зору форми земної поверхні, які ми попередньо поділяємо на дві групи: А. Країни пересічені (гористі і горбисті) і Б. Долини, представляють велику різноманітність.

    Розглянемо спочатку, які категорії можуть бути встановлені в першій групі.

    А. Окремі гори, хребти і пагорби, взагалі всі виступаючі форми рельєфу, можуть виникати під впливом троякого роду процесів, в зв'язку з чим можна виділити:

    1) Дислокаційні, або тектонічні, гори і пагорби, викликані тектонічними процесами (скидами і складчатостью). До цієї категорії належать найбільш значні височини земної кулі.

    2) Насипні, або акумуляційні, гори і пагорби, що утворилися внаслідок накопичення або відкладення твердого матеріалу на поверхні. Серед них зустрічаються підняття, іноді значні по горизонтальним розмірам і висоті.

    До цієї категорії відносяться: а) вулканічні гори, що утворилися шляхом відкладення навколо кратера вулкана попелу і лав; б) пагорби еолового походження, що утворилися з навіяного пухкого матеріалу - піску, снігу (дюни, бархани, заструги); в) височини з матеріалу, відкладеного безпосередньо льодовиками або їх талими водами (моренні пагорби і гряди, друмліни, ози); г) пагорби органогенного походження (наприклад торф'яні горби в тундрі); д) пагорби, утворені відкладеннями джерел (пагорби з травертину, конуси гейзерів і т. д.).

    3) Ерозійні, або денудаційні, гори і пагорби, що виникли внаслідок розмиву первісної рівнинній місцевості (плоскогір'я, їдальня країна) і винесення частини матеріалу, з якого була складена місцевість. Сюди ж слід віднести і окремі височини згаданого вище ландшафту острівних гір.

    В. Рівнини теж можуть бути різні за походженням. Серед них можна розрізняти:

    1) Первинні рівнини, або морські плато, представляють частину вирівняного відкладенням опадів морського дна, оголилося при регресії моря. Якщо оголення морського дна сталося внаслідок підняття прилеглої древньої суші, то по околиці останньої виходить більш-менш широка смуга злегка нахиленої в сторону моря берегової рівнини. Велика частина рівнин СРСР представляє морські плато різного віку. Прикладом наіболеемолодого, майже не зміненого наступними процесами, морського плато може служити Прикаспійська низовина.

    2) Акумуляційні, або насипні, рівнини, які утворилися внаслідок засипання пухкими відкладеннями (річковими, флювио-гляціальними, еоловими продуктами вивітрювання) який-небудь западини або взагалі зниженого простору, що мав, можливо, спочатку нерівну поверхню. Сюди відносяться:

    а) Алювіальні рівнини, складені наносами великих річок (Ломбардська низовина, Месопотамія, Ріонськая і Куро-Араксинская низовини Закавказзя). Більшість цих рівнин утворилося на місці колишніх тут морських заток, в які впадали річки.

    б) Флювіогляціальние (ледніковоречние) похилі рівнини прилягають до підошов гір, що піддавалися інтенсивному оледенению в плейстоценове час; вони представляють здебільшого галечпіковие конуси виносу льодовикових річок, що злилися з околиці гір в суцільну облямівку; прикладами можуть служити: Мюнхенська похила рівнина біля північного підніжжя Альп, прикубанських, Кабардинская і Чеченська похилі рівнини Північного Кавказу та ін.

    в) Озерні рівнини, що утворилися на місці спущених або висохлих озер: рівнина плейстоценового озера Агассіца в Північній Америці, днища деяких улоговин Вірменського нагір'я (Цалка і ін.).

    г) Долини, утворені продуктами вивітрювання. Покладемо, ми маємо гори в умовах сухого пустельного клімату. Вершини їх схильні до в сильному ступені фізичного вивітрювання. Продукти вивітрювання завдяки обвалів, зсувів, повільного руху вниз, знесенню тимчасовими дощовими потоками і т. Д. Заповнюють западини, що лежать між горами. Таким чином вершини хребтів знижуються, западини заповнюються все більше і більше, так як при відсутності стоку продукти вивітрювання звідси не виносяться водами. В результаті поверхня країни перетвориться на рівнину, знівелюється. Більше чи менше наближення до цього спостерігається у внутрішніх частинах Ірану, в Тибеті, Гобі.

    д) У деяких випадках в нівелюванні стародавнього рельєфу грав головну роль вулканічний попіл, розносяться вітром і засипав околиці центрів вулканічної діяльності. Такими є деякі рівнинні ділянки Вірменського нагір'я (Ленінаканське плато і ін.). Тут ми маємо перехід до наступного типу рівнин.

    3) Вулканічні, або лавові, плато. Виливаються іноді у величезних масах рідкі і легко рухливі основні (базальтові) лави можуть покривати величезні простори і, ховаючи під собою колишній рельєф, перетворюють місцевість в рівне лавове плато. Такі Колумбійські плато Північної Америки, область траппов Декана, деякі плато Вірменського нагір'я і ін.

    4) Залишкові, або граничні, рівнини. Вони виникають в результаті тривалого впливу деструкційних сил, особливо річковий ерозії і континентальної денудації, на місцевість, яка мала спочатку складчасту будову і різко виражений печьеф. В результаті така місцевість виявляється знівелювати в хвилясту рівнину - пенеплен ( «майже рівнина», або «гранична рівнина»).

    Глибинної будови земної КУЛІ

    Що значить з'ясувати глибинну будову Землі? Необхідно дізнатися характер зміни основних характеристик речовини літосфери з глибиною: зміни структури, енергонасиченості і хімічного складу. Вивчати необхідно саме речовина, тому що їм складний земну кулю, а не просто абстрактні геофізичні параметри у вигляді швидкостей сейсмічних хвиль, відмінностей магнітних властивостей, щільності. Ці дані потрібні для вирішення різних конкретних практичних завдань: сейсмічному районуванні і інших.

    До якої глибини від поверхні літосфери можна вивчати глибинну будову земної кулі? Хотілося б до центру нашої планети. Але обмеження викликані тим, що належить вивчати структуру, енергонасиченість і хімічний склад речовини кам'яноїоболонки. Без отримання речовини для аналізу визначити його структуру, енергонасиченість і хімічний склад неможливо.

    Отже, пізнання глибинної будови Землі можливо лише до глибин, з яких вдасться отримати зразки проб для аналізу. Зробити це можна до глибин видимої частини літосфери, або близько 15 км. Найглибші свердловини так і не досягли глибини 13 км. Майже до такої глибини пробурена Кольська надглибока свердловина. Це реалії нашого часу.

    Все, що вивчається глибше інтервалів можливого відбору проб речовини непрямими геофізичними методами по швидкості сейсмічних хвиль, вимірам електропровідності, сили тяжіння, магнітних властивостей - іншими словами, що знімають фізичні характеристики речовини, повинно обов'язково завірятися зразками речовини з досліджуваних глибин, т. Е. Інтерпретуватися геологічно . Якщо провести геологічну інтерпретацію результатів геофізичних досліджень неможливо, немає сенсу проводити ці роботи для з'ясування глибинної будови земної кулі. Можна і потрібно вивчати характер зміни швидкостей сейсмічних хвиль від поверхні до центру планети, плотностних та інших особливостей, але це не буде пізнання глибинної будови Землі по речовині. За результатами таких вимірювань не можна говорити про перідотітового мантії, базальтовому шарі земної кори, як і про земній корі, мантії і ядрі в їх матеріальному вираженні.

    Глибинне будова літосфери починається нижче її поверхні. Геологічна карта показує геологічну будову району на денній поверхні. Недарма на геологічній карті показується вік гірських порід (зазвичай корінних), що виходять на поверхню. Щоб з'ясувати геологічну будову об'ємне або на глибину, будуються геологічні розрізи.

    Від денної поверхні до нижньої межі спостерігається частини літосфери будова кам'яної оболонки земної кулі наступне.

    Основні закони додавання видимої частини глибинної будови літосфери сформульовані в Главі II. Основні геологічні закони. Суть їх у тому, що структура з глибиною робиться все більш крупнокристаллической, енергонасиченість зменшується, хімічний склад змінюється: зменшується вміст з глибиною оксидів алюмінію, заліза, магнію і кальцію і збільшується кремнезему. При утворенні кварциту зменшується до нуля присутність не тільки оксидів алюмінію, заліза, магнію і кальцію, але і оксидів натрію і калію.

    Наслідки з цих законів. Нижче граніту і кварциту не можуть бути гірські породи з енергонасищенностью більшою, ніж у граніту і кварциту. Нижче граніту і кварциту не можуть бути гірські породи з вмістом оксидів заліза, магнію і кальцію більше, ніж у граніту. Нижче граніту і тим більше кварциту може бути речовина з оксиду кремнію.

    Історія поглядів на глибинне будова Землі

    Широкий розвиток в Греції вапняків, що зумовили прояв карсту, призвело до формування численних підземних печер. Це дозволило древнім грекам говорити про наявність в Землі пустот і каналів. Такі уявлення про будову земної кулі, поширені на всю нашу планету, проіснували до початку XIX в., Або понад дві тисячі років.

    У 1522 р по завершенню Ель Кано першої кругосвітньої подорожі, розпочатого Ф. Магелланом, була доведена сферична форма нашої планети.

    Спостерігаючи в 1609 р за допомогою свого другого телескопа зі збільшенням в 32 рази Сонце, Г. Галілей (1564-1641) побачив на ньому темні плями. Вони були прийняті за свідоцтва охолодження світила, хоча протуберенци, навпаки, вказують на активність Сонця, спалахи на ньому. На основі цього висновку, отриманого ні до вивченні земного речовини, Р. Декарт (1596-1650) в першій половині XVII ст. запропонував абсолютно нове пояснення глибинної будови Землі, в основі своїй зберігся до наших днів.

    Він припустив, що Земля спочатку була розпеченій зіркою, як і Сонце, але невеликого розміру. Тому охолодження Землі відбувалося більш швидкими темпами, ніж Сонця. Охолодження призвело до появи на її поверхні темних плям. При подальшому охолодженні і взаємодії часток матерії утворилися інші оболонки. У центрі земної кулі, по Р.Декарту, знаходиться вогняне ядро, складене сонячним матеріалом. Воно оточене щільною оболонкою з речовини темних сонячних плям. За нею розташована оболонка, в якій народжуються метали. Вище знаходиться водна оболонка, потім підземна порожнина (оболонка з численними пустотами), наповнена повітрям. Сама верхня поверхнева оболонка, оточена повітрям.

    Право на громадянство в геології і взагалі в природознавстві уявлення Р. Декарта у вигляді гіпотез плутонізму і Канта-Лапласа отримало лише через двісті років, так як в період свого становлення різко не відповідало релігійним уявленням про створення Землі і не було прийнято вченими.

    До кінця першої чверті XIX ст.в природознавстві утвердилося уявлення про виникнення Землі з розпеченої газоподібної туманності, яке в даний час іменується гіпотезою Канта-Лапласа. Вся внутрішня частина земної кулі приймалася розплавленої, зверху покритої твердої корою охолодження - земною корою потужністю до 10 миль (16 км). Земна кора поділялася на дві частини, що лежать одна на інший. Нижня її половина сталася з застиглого розплавленого матеріалу, що зберігся у внутрішній частині планети. Вона називалася вогненної корою або плутоніческой. Складена вона плутоніческімі гірськими породами: гранітами, сиенітамі, порфірами, гнейсами, мармурами, слюдяних сланцями і ін. Руйнування її матеріалу на денній поверхні і знесення виникли уламків в моря призвело до формування шарів глин, пісковиків і вапняків, що утворили зовнішню водну або нептуніческую кору.

    Тим часом, ще півстоліття тому Нептуніст той же спостерігається розріз кам'яної оболонки земної кулі від глин та пісків на поверхні до граніту на глибині пояснювали по-іншому, протилежно плутоністов.

    Зайняв в 1775 р кафедру мінералогії в Френбергской "Гірської школі" в Саксонії А.Г. Вернер (1750-1817) в місце геології - науки, яка полягала в сміливих гіпотез походження Землі, запропонував нову науку - геогнозії, головна мета якої була в пізнанні складу, будови і розташування мінеральних товщ, що складають видиму частину кам'яної оболонки земної кулі. Однак відійти від загальноприйнятої послідовності мислення: спочатку походження Землі, потім її будова, він не зміг. Це видно по порядку перерахування завдань геогнозії, зазначених А.Г. Вернером.

    Спочатку необхідно з'ясувати, яке відношення має Земля до інших небесних тіл, і чим вона є у Всесвіті. Таке порівняння дозволить зробити висновок про те, що сталося з нашою планетою за час її існування з з'ясуванням причин, що відбувалися з нею перетворень.

    З'ясувати вплив органічних (орудно) тел на тверду частину земної кулі.

    З'ясувати вплив атмосферних тел на тверду частину земної кулі.

    Розглянути утворюють (створюють) і руйнують сили, що діють на земну кулю, т. Е. Воду і вогонь, і результати дій цих сил.

    Дослідити найважливіші природні зміни, що відбувалися в різні часи з земною кулею, особливо в хронологічному порядку, т. Е. Які з них були раніше, а які пізніше.

    На закінчення необхідно детально розглянути складають тверду частину земної кулі гірські породи. Вивчення їх має вестися в тому порядку, в якому вони "за своїм походженням слідують", що дозволить розділити їх за способом освіти на різні типи.

    З позиції індукції завдання природничо-наукового дослідження повинні бути перераховані навпаки: спочатку вивчити склад і будова речовини літосфери, потім процеси, що призвели до формування гірських порід. Розділяти ж гірські породи за походженням взагалі не можна, тому що вони не містять ознак походження. Програма вивчення кам'яної оболонки Землі, запропонована А.Г. Вернером, виконується по теперішній час.

    Розглядаючи в природі послідовність нашарування гірських порід, що складають тверду частину земної кулі, Нептуніст головне місце в ній відводили глинистому сланцю, який вниз по розрізу поступово перетворюється в слюдистий сланець, що складається з кварцу і слюди. Найдавніший слюдистий сланець (що лежить нижче простого сланцю) містить вже і домішка польового шпату. За допомогою її він переходить в гнейс, а той в граніт повнокристалічна будови. Всім цим породам приписувалося хімічне походження шляхом випадання кристалів з води.

    Догори глинистий сланець поступово переходить в сланець сірої ваки - аргиллит, який і є найдавніше з відомих гірських порід механічного осадження продуктів руйнування хімічних порід. Про водному походження пісків і глин сумніватися не доводиться. Це можна спостерігати безпосередньо в природі.

    Робився загальний висновок, що всі спостережувані гірські породи мають водне походження. Звідси і гіпотеза нептунізму. Достовірно встановлено, що верхня частина відомих на Землі відкладень: глин, пісків, пісковиків, вапняків, виникла з води. Ці водноосадочние породи поступово переходять в найдавніші з відомих утворень, з часто спостерігаються переслаиванием філлітов зі сланцями і гнейсами. Між двома такими товщами немає ніякої межі.

    Відомий Нептуніст Д. де Вуазен писав, що йому ніколи не доводилося проходити більш декількох миль по оголення граніту, щоб не зустріти то в одному, то в іншому місці переходу його в гнейс або слюдистий сланець. Майже у всіх гірських хребтах, продовжував Д. Де Вуазен, можна бачити як цей сланець, в свою чергу, переходить в глинистий (покрівельний) сланець, в якому потім зустрічаються пласти кам'яного вугілля з відбитками рослин. Потім глинистий сланець починає перешаровувати з шарами порід, що містять залишки морських організмів. Видно бажання не суперечити біблійним мотиви, через які Бог рослини створив в третій день, а морських тварин пізніше, в п'ятий день.

    Найдавнішими, або первинними Нептуніст приймалися граніти. Шотландський дослідник природи Дж. Геттон (1726-1797), займаючись вивченням прекрасно оголених розрізів Шотландії, засумнівався в осадовому (водному) походження граніту. Спочатку у нього були теоретичні міркування. Спостережуване безладне розташування кварцу, польового шпату і слюди, що складають граніт, не могло мати місце, якби ця порода сформувалася шляхом кристалізації солей з морської води, як стверджували Нептуніст. Розчинність в воді головних мінералів граніту різна, тому в природі в цьому випадку повинні були б спостерігатися мономінеральні шари кварцу, польового шпату і слюди. Кристалічна структура граніту з хаотично розташованих мінералів свідчить про їх кристалізації з розплавленого матеріалу. Отже, повинні бути жили граніту в верхніх шарах.

    Щоб перевірити свої теоретичні побудови, Дж. Геттон відправився в Грампианские гори досліджувати "лінію з'єднання гранітів і залягають над ними нашарованих мас". У Глен тільта в 1785 р він побачив, що розгалужуються від великого тіла червоного граніту жили, що проходять через чорний слюдистий сланець і вапняк. Підтвердження теоретичних припущень про розплавленої початкової природі граніту порушило в Дж. Геттона радість до того захоплену, що були при ньому провідники, за свідченням його біографа, думали, що він відкрив срібну або золоту жилу.

    Уявленням нептуністов про водне походження граніту було завдано непоправного удару. Розплавлена ​​природа граніту проклала дорогу до наступної гіпотези геології - плутонізму. Теоретичною основою йому служила гіпотеза Канта-Лапласа освіти Землі з розпеченого вогненної кулі. У міру остигання земну кулю зверху покрився твердою корою охолодження - земною корою потужністю близько 10 миль (16 км). Що знаходиться нижче внутрішня частина приймалася розплавленої. Таким бачилося глибинне будова Землі в першій половині XIX століття.

    Як видно, уявлення нептуністов і плутоністов на глибинне будова і походження складають земну кулю гірських порід були протилежними. Така побудова пояснень в науці не допустимо, порушує одну з головних рис науки - прийнятність. Ще в 1913 р Н. Бор сформулював принцип відповідності, згідно з яким будь-яка новіша (загальна) гіпотеза повинна включати в себе стару гіпотезу. Стара гіпотеза виходить з нової при певних значеннях визначальних її параметрів, т. Е. Є окремим випадком нової (загальною) гіпотези. Якщо ж це не дотримано, як видно на прикладі відсутність спадковості плутонічних уявлень від нептуніческіх, то нова гіпотеза, в нашому випадку - плутонізму, не має права на існування. Між іншим, природно-наукова модель геології, яка розглядає лаву водно-силікатним розчином, а перекристаллизацию - переходом речовин в розчин, досягнення нею насичення, в якійсь мірі має спільне з уявленнями нептуністов.

    Необхідно відзначити, що гіпотез в природничих науках взагалі бути не повинно. Про це говорив ще І. Ньютон. Розмови про гіпотези в природознавстві є відображенням математичного, дедуктивного в своїй основі мислення: аксіоматичні побудови або емпіричні знання, потім спостереження для пошуків ілюстративного матеріалу для їх підтвердження. Потрібно це для з'ясування походження досліджуваного, яке сприймається таким, яким його бачить дослідник. В принципі, це релігійні устремління.

    Мета природознавства протилежна: у відкритті законів будови і функціонування природних явищ і об'єктів, виведення наслідків з них. Досягається це тільки індуктивним мисленням: від ознак об'єктів і явищ до понять, порівняння яких і призводить до закону. Закони не мають винятків, а тому не допускають думок або гіпотез. Пізнання ведеться шляхом створення моделей реального світу, не спостерігається людьми безпосередньо органами почуттів. Реальний світ - це абсолютна істина. Модель ніколи не буде повною відповідністю реальних явищ або об'єктів природи, тому питання про походження їх не ставиться. Не можна з'ясовувати генезис того, що в повному обсязі з'ясував.

    Тому немає нічого дивного в тому, що фактичний (прошу запам'ятати, що ні інтерпретаційний) матеріал таких наук як фізика і сейсмологія, не підтвердив геологічних наслідків гіпотези Канта-Лапласа, заснованих на дедукції.

    Перш за все у фізиків викликала сумнів можливість утворення твердої земної кори над розплавленої глибинної оболонкою. За даними С.Д. Пуассона (1781-1840), затвердіння спочатку розплавленої Землі мало розпочатися з її центру. Виходячи зі своїх величезних розмірів, Земля не могла відразу вся покритися рівномірно корою охолодження, яка в будь-якому випадку повинна була дробитися вируючим первинним розплавом на окремі брили. З'явилися при охолодженні поверхні земної кулі тверді брили, як більш важкі, ніж розплав, зобов'язані були опускатися вниз. На глибині вони розплавлялися, знижуючи температуру внутрішньої частини планети. Поступово наступні тверді брили досягали центру Землі, і звідти процес повного затвердіння поширювався до земної поверхні. Земна кора теоретично не могла виникнути! Це спочатку помилковий, ненауковий термін, який, проте, застосовується в геології і зараз, роблячи її ненауковою. Тому в природничо-наукової моделі геології термін "земна кора" не використовується, крім як в історичному плані.

    Про повністю твердому виконанні земної кулі свідчили дані фізиків про вплив на нього тяжіння Місяця. З'ясувалося, що виникають під впливом Місяця припливи і відливи проявляються не тільки в гідросфері, викликаючи періодичні коливання рівня моря, але і в твердій частині планети. Незначні коливання земної поверхні від таких припливів вказували на велику пружність речовини земної кулі, що було б неможливо при рідкому стані його надр.

    Зародилася в другій половині XIX ст. сейсмологія показала, що від осередків землетрусів до глибин трьох тисяч кілометрів поширюються поздовжні (стиснення і розтягування) і поперечні (зсуву) хвилі. Поперечні деформації з порушенням суцільності середовища можливі тільки в твердих тілах. У рідинах і газах вони гасяться (з сучасних позицій через високу енергонасиченості газів, атоми в яких постійно переміщаються зі швидкостями сотні метрів в секунду, і рідинах, в яких молекули також не стоять на місці). Виходило, що розплавленої оболонки всередині земної кулі немає, і говорити про земній корі, розплавленому ядрі підстав не було. Але надійшли всупереч цьому.

    Прийняли, що Земля спочатку була розплавлена, а потім охолола.Звичайно, ніяких підстав для такого умовиводу не було, а за сучасними даними (відсутність дожиттєвих часу, наявності в найдавніших породах віку 4 млрд. Років залишків нитчастих водоростей, клітина від клітини, живе від живого) воно взагалі помилкове. Тому все слідства у глибинному будові нашої планети з цього хибного уявлення суперечать законам фізики і хімії, будучи ненауковими.

    Вважалося, що ще на розплавленої стадії земна речовина розділилося по щільності. Вниз до центру планети опустилися важкі метали, сформувавши залізо-нікелеве ядро. Вгору, природно, спливли легкі елементи (кремній - силіциуму і алюміній - Si + Al), з яких виникла гранітна земна кора - Сіаль. Проміжне становище займає сіма (Si + Mg), що представляє собою базальтової подкоровоє речовина, з якого виплавляється базальтова магма для вивержень вулканів. Такі, які використовуються і зараз терміни: залізо-нікелеве ядро, сіма і Сіаль, були запропоновані на початку XX ст. австрійським геологом Е. Зюссом (1831-1914). Їм залучалися дані і з метеоритів.

    Чому використано слово "термін", а не "поняття"? Застосування поняття має на увазі наявність необхідних і достатніх ознак об'єктів, що характеризують властивості ці об'єкти. Наведіть хоча б один ознака або властивість залізо-нікелевого ядра, Сіми або Сіаль по їх матеріальному додаванню. Їх немає. Чому? Тому що в природі немає залізо-нікелевого ядра, Сіми і Сіалі. Дійсно, вже зі своєю появою терміни "Сіма" і "Сіаль" суперечили основам хімії. Так як Сіму (базальт) помістили нижче Сіалі (граніту), то мали на увазі, що магній важче алюмінію (кремній у них загальний). Але щільність магнію 1,7 г / см 3, тоді як у алюмінію вона - 2,7 г / см 3. Порядковий номер магнію в Періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва 12, атомна маса 24,312, алюмінію відповідно 13 і 26, 9815, кремнію - 14 і 28,086. Найважчий з них кремній. Його в граніті 70%, а в нижележащем базальті всього 50%. Суцільні нісенітниці.

    Граніти були названі Сіал тому, що в них багато алюмінію, а в сімі (базальті) його, отже, менше. Насправді все навпаки! У граніті глинозему 14,30%, а в базальті на два з лишнім відсотки більше - 16, 48%.

    На початку XX ст. Сіма, вміщена під земною корою (Сіал), стала називатися аморфним базальтовим шаром. Виділено він був в якості джерела енергії і речовини для вулканів. Вважалося, що з базальтового шару при зниженні тиску від тріщини під час землетрусу і виникає базальтова магма. Однак, тоді ж американський геолог Н.Л. Боуен (1887-1956) показав, що тріщина не може знизити тиск верхніх товщ, так як масу шарів не зменшує. Розплав, виявляється, на глибині з енергонасиченого базальтового шару отримати не можна.

    Друге заперечення Н.Л. Боуена проти участі базальтового шару у виробництві основної (базальтової) магми було в тому, що при частковому виплавлення речовини базальтового шару хімічний склад отриманого розплаву був би не базальтовим, а більш кислим, наприклад, андезитового, з великим вмістом оксидів кремнію і лужних металів і меншим - тугоплавких оксидів магнію, заліза і кальцію. Базальт можна було отримати тільки миттєвим повним розплавленням базальтового шару, що зробити неможливо. Тому, міркував Н.Л. Боуен, коли базальтова магма на глибині утворюється, то нижче базальтового шару повинен лежати шар з великим, ніж в базальті, змістом оксидів магнію, заліза і кальцію. Цій вимозі відповідає перидотит - ультраосновних порода. Нижче базальтового шару (незрозуміло для залишеного, тому що його виділили для отримання базальтової магми, а отримати її з нього не можна), вже не потрібного для отримання базальтового розплаву і тому включеного до складу земної кори (базальтова магма піднімається адже з-під кори), було виділено перідотітового шар, з якого складається верхню частину мантії.

    Чому ж розплавлявся кристалічний перидотит? Адже в ньому потенційної енергії менше, ніж в вищележачому аморфному базальтовому шарі. Американський геолог Дж. Баррелл в 1914 р нижче верхньої мантії виділив астеносферу - зону високонагретого напіврозплавленому матеріалу, т. Е. Напівготового розплаву. Він і забезпечував енергією виникає базальтову магму. Виходило, що перидотит як джерело речовини і енергії для магми за структурою кристалічний і в той же час напіврозплавленому! Абсурд!

    Виділення астеносфери свідчило про повернення до ідеї первинної природи розплавленого речовини в надрах земної кулі, сповідалася геологами на початку XIX ст.

    Таким було становлення загальноприйнятого в даний час глибинної будови твердої частини Землі з земної кори (гранітний та базальтовий шари), мантії, верхня частина якої до астеносфери перідотітового і ядра. Земна кора + верхня мантія стали називатися літосферою, т. Е. Кам'яною оболонкою, тому що нижче лежить пластична астеносфера. Однак ознаки літосфери не повідомлялися, тому що їх немає, як немає земної кори і мантії в матеріальному (геологічному) відношенні. Якщо їх виділяють за швидкістю сейсмічних хвиль, то це в такому випадку геофізичні поняття. До геології вони відношення не мають.

    Земна куля в природознавстві прийнято розділяти на атмосферу - газову оболонку, гідросферу - водну оболонку, біосферу - оболонку життя і літосферу - кам'яну оболонку. Саме в такому розумінні в природничо-наукової моделі геології і використовується поняття літосфера, як синонім кам'яноїоболонки.

    Але на цьому абсурдні ситуації з загальноприйнятим глибинним будовою земної кулі не закінчилися. На початку другої половини XX в. геологи, порівнявши хімічні склади перідотіта і базальту (що заважало це зробити раніше при пропозиції отримання базальту з перідотіта), побачили, що з перідотіта отримати базальт не можна. У Перідот занадто мало алюмінію, натрію, калію, барію, урану, торію і багатьох інших хімічних елементів, щоб при частковому його плавленні вийшла базальтова магма. У Перідот всього 4,72% Al 2 O 3, 0,73% Na 2 O, 0,38% K 2 O, а в базальті їх майже в чотири рази більше: 16,48%, 2,78% і 1, 24%. А зміст урану і торію в базальті на два порядки більше таких в Перідот.

    Виходячи з уявлень про виплавлення базальтової магми під корою, австралійський геолог А.Є. Рингвуд прийшов до висновку, що перидотит є не джерелом базальтової магми, а служить залишком від виплавлення її з знаходиться нижче шару, що має примітивний первинний склад. Речовина цього гіпотетичного, ніким не баченого шару складено піроксенами і олівіном, і тому названо пиролита.

    Одним словом, чим глибше опустимося, тим менше виникне питань. Це не так, абсурдність все більше зростає. Наприклад, з виділенням пиролита вийшло порушення фізичного закону: в гравітаційному полі важке речовина не може лежати вище легшого. Розріз верхньої мантії приймається наступним: перідотітового шар і нижче його піролітовий. Перидотит ж є важким залишком від пиролита, нібито покинутого більш легким базальтом. В такому випадку перидотит просто провалився б в пірол, і ніякого перідотітового шару верхньої мантії не було б.

    Просвічування земної кулі сейсмічними хвилями, що виникають при землетрусах, підтвердило поділ кам'яної частини нашої планети на оболонки з різною швидкістю проходження сейсмічних хвиль. Верхня оболонка була ідентифікована земною корою, середня - мантією. Центральну частину визначили ядром.

    Потужність земної кори на материках виявилася від 40 до 70 км, а в океанах всього 6-8 км. Нижньою межею земної кори і верхньою межею мантії приймається область стрибкоподібного зростання швидкості поздовжніх сейсмічних хвиль з 7,5 до 8,2 км / с. Ця область отримала назви розділу Мохоровичича (Мохо, М), в честь югославського сейсмолога А. Мохоровичича (1857-1936), який знайшов таке різке збільшення швидкості хвиль в 1909 р (тоді Югославії ще не було). За швидкістю проходження сейсмічних хвиль земна кора розділяється на два шари: нижній, зі швидкостями 7-7,5 км / с, і верхній, в якому значення швидкостей в межах 6-6,5 км / с.

    Коли стали з'ясовувати, в яких конкретно породах сейсмічні хвилі мають такі значення, виявилося, що в базальті швидкість їх 7-7,5 км / с, а в граніті - 6-6,5 км / с. Вийшло підтвердження раніше висловленого поділу земної кори на нижній базальтовий і верхній гранітний шари (рис. 9). Швидкість поширення сейсмічних хвиль 8,2 км / с визначена в Перідот.

    Але базальт не може бути на глибинах 10-70 км. Він там перекрісталлізуется в Амфіболь, швидкість сейсмічних хвиль в якому велика, ніж в базальті, а потім в граніт з меншою швидкістю. Не може під гранітом перебувати і перидотит. Так що підтвердження сейсмологією (геофизикой) будови твердої частини нашої планети із земної кори з гранітним і базальтовим верствами на материках, базальтовим в океанах і перідотітового верхньої мантії здається.

    Мал. 9. Схема сучасної уявлення глибинної будови літосфери. 1 - осадовий шар, 2 - гранітний шар, 3 - базальтовий шар, 4 - перідотітового верхня мантія.

    Розглянемо, де за особливостями хімічного складу, структури і енергонасиченості в літосфері можуть залягати тіла аморфного базальту і мелкокристаллического перідотіта? Для цього спочатку наведемо ще раз хімічний склад речовини шаруватої оболонки, що складає поверхню кам'яної оболонки, і граніту, найбільш глибинної, разом з кварцитом, з безпосередньо що спостерігається гірської породи.

    (%)

    SiO 2

    Al 2 O 3

    Fe 2 O 3

    FeO

    MgO

    CaO

    Na 2 O

    K 2 O

    cлоістая оболонка

    58,11

    15,40

    6,70

    2,44

    3,10

    1,30

    3,24

    граніт

    70,00

    14,30

    1,54

    1,58

    0,74

    1,82

    3,62

    4,02

    Видно, що в міру занурення гірських порід, що супроводжується перекристалізацією, хімічний склад їх змінюється: зменшується вміст оксидів алюмінію, заліза, магнію і кальцію, і збільшується вміст оксидів кремнію, натрію і калію.

    Тепер повідомляю відомості за хімічним складом базальту і перідотіта.

    (%)

    SiO 2

    Al 2 O 3

    Fe 2 O 3

    FeO

    MgO

    CaO

    Na 2 O

    K 2 O

    базальт

    50,00

    16,48

    4,22

    6,80

    6,30

    9,72

    2,78

    1,24

    перидотит

    43,60

    4,72

    4,62

    8,01

    24,80

    12,20

    0,73

    0,38

    Базальт з аморфною структурою і високою енергонасищенностью може перебувати там, де в літосфері поширені аморфні гірські породи, тобто на її поверхні. Дійсно, базальт виникає і існує тільки на поверхні кам'яної оболонки. І за особливостями хімічного складу базальт повинен залягати вище граніту і шаруватої оболонки, тому що в ньому більше, ніж у них, вміст оксидів алюмінію, заліза, магнію і кальцію і менше оксидів кремнію і калію.

    Тіла перідотіта як мелкокристаллической гірської породи можуть в літосфері перебувати лише серед тел дрібнокристалічних порід, найбільш поширені з яких кристалічні сланці. Так воно і є насправді, і ніде в світі не зустрінуті тіла перідотітов в гранітах. Хімічний склад перідотіта специфічний через дуже великий вміст оксидів магнію і кальцію, які свідчать, що утворюється ця порода при звільненні піднімається базальтового розчину від надлишків оксидів цих металів.

    Перша ж перевірка загальноприйнятого глибинної будови літосфери на материках бурінням Кольської надглибокої свердловини не підтвердила його. Закладена свердловина була в наукових цілях для розтину на глибині 7 км базальтового шару, який, але геофізичними даними, в цьому районі найближче знаходиться від денної поверхні. Швидкість сейсмічних хвиль там в гірських породах визначалася 7-7,5 км / с. У верхніх породах вона становила 6-6,5 км / с - гранітний шар.

    Насправді розкритий свердловиною розріз виявився протилежним проектному: до глибини 6842 м поширені пісковики і туфи з тілами долерітов (ськритокрісталлічеських базальтів), а нижче - гнейси, гранито-гнейси і рідше - амфіболіти.

    Найголовніше в результатах буріння Кольської надглибокої свердловини те, що вони не просто спростовують усталену думку про будову верхньої частини літосфери, а то, що до їх отримання не можна взагалі було говорити про речовинний будові цих глибин земної кулі. У той же час результати буріння Кольської надглибокої свердловини повністю підтвердили розріз видимої частини літосфери з пухких і зцементованих уламкових і глинистих, а потім кристалічних порід, відомий людям з середини XVIII ст. (І. Леман, Дж. Ардуіно, А.Г. Вернер та ін.) І ігнорований сучасної геологією. Саме такий розріз літосфери лежить в основі побудови природничо-наукової моделі геології.

    ...........