Блог о природе - Часть 2

Сжатие земной коры и горообразование

Обсуждение закрыто

Главный Кавказский хребет Сжатие земной коры и горообразованиеГлавный_Кавказский_хребет.jpg

Сжатие земной коры и горообразование

Аннотация

Раскрывается природа сил горообразования – огромные субгоризонтальные напряжения сжатия земной коры порождаются силами вязкого трения, посредством которых твёрдая (кристаллическая) кора увлекается конвективными потоками очень вязкого мантийного вещества (аморфного, очень твёрдого в человеческом масштабе времени) и передаются через кору на большие расстояния. В местах, где напряжение сжатия превышает предел прочности коры, из неё выдавливаются горы. Приведена оценка напряжений, необходимых для генерации горных цепей. При достижении предельной высоты горная цепь перестаёт расти. И по мере нарастания напряжений сжатия рядом с горной цепью начинает выдавливаться новая горная цепь, почти параллельная уже существующей.

До настоящего времени нет ясного понимания механизма горообразования. Созерцание вздыбленных под разными углами одних и тех же пластов осадочных пород в горах, горные удары, «стреляние» напряжённых пород в глубоких шахтах вследствие огромного напряжения субгоризонтального сжатия даже в равнинной коре далеко от гор и краёв плит заставляют нас сделать вывод, что горные хребты выдавливаются из в основном горизонтальной земной коры огромными напряжениями субгоризонтального сжатия, передающимися через твёрдую кору за сотни и тысячи километров. (далее...)

Дрейф литосферных плит

Обсуждение закрыто

Tectonic plates(rus) Дрейф литосферных плит

В главе «Мантийная конвекция» мы оценили основные параметры тепловой конвекции в очень вязкой земной мантии. Конвекционные потоки очень вязкого (скорее, очень твёрдого в человеческих масштабах времени) мантийного вещества достаточно эффективно (так что мантийное вещество не становится слишком жидким) переносят тепло из центральных областей Земли к нижней поверхности твёрдой земной коры. Отсюда тепло, поступившее из центральных областей Земли, передаётся к верхней поверхности коры уже за счёт гораздо менее эффективной кондуктивной теплопроводности (с геотермическим градиентом порядка 30°С/км). Измеренные (перепад высот, из литературы) и вычисленные нами ранее (скорость потока) параметры конвекционных потоков в мантии таковы:

Средняя скорость движения горизонтальной части мантийных потоков составляет порядка 4 см/год. Что на фоне геометрических размеров конвекционного потока в тысячи километров (время цикла — сотни миллионов лет) и позволяет мантии Земли быть жидкой в соответствующем масштабе времени. Тогда как в обычных масштабах времени она твёрдая!

(далее...)

Раскаты грома

Обсуждение закрыто

Молния

Раскаты грома

Все мы слышали раскаты грома, когда кажется, что небесное божество, повелевающее громами, раскатывает на своей ужасно громыхающей колеснице по всему небу. Как же образуется этот удивительный рокот грома, прокатывающийся по небосводу? Сейчас хорошо известно, и ни у кого в этом нет сомнения, что гром порождается молнией, грозовым электрическим разрядом, практически мгновенно разогревающим тонкий, но очень длинный воздушный молниевый канал. Взрывообразное расширение мгновенно разогретого воздушного шнура и порождает звуковую волну. Но почему звук грома такой продолжительный и как бы перекатывающийся? Многие даже физики, и даже учебники объясняют эти раскаты отражениями звука грома от чего угодно — от гор, от домов, от облаков. Но так ли это? Скажем, плотность вещества в облаках практически не отличается от плотности атмосферы в их окрестностях. Но любые волны эффективно отражаются только от резкой границы существенно различающихся сред. А размеры облачных капелек или снежинок таковы, что на них могут рассеиваться только волны с ничтожной длиной, то есть, только ультразвук, да и то очень слабо. Так что ни о каком отражении звука грома от облаков говорить не приходится. (далее...)

Тепло коры

При рассмотрении потока глубинного тепла через поверхность земной коры мы сталкиваемся с казалось бы, несовместимыми фактами. Нижняя граница земной коры задаётся границей Мохо (разделяющей среды с разными механическими свойствами), на которой температура для близких по составу пород должна была бы быть приблизительно одинаковой (с вариациями, обусловленными различием давлений на глубине залегания границы Мохо). Но имеющиеся данные как будто противоречат такому взгляду. Иногда при совершенно одинаковом геотермическом градиенте (ГТГ) в разных географических точках толщина коры в этих точках отличается в два и более раз. Иногда, наоборот, при одинаковой толщине коры наблюдаются разные геотермические градиенты. А это как будто говорит о том, что на нижней поверхности коры температура может различаться в разы! В том числе, и для коры одинаковой толщины.

Если считать, что ГТГ в пределах толщины коры постоянен (пусть 30°С/км), то для толстой материковой коры (скажем, 80 км) получим невозможное значение температуры — 2400°С. При такой температуре и давлении, соответствующем глубине 80 км, вещество нижних слоёв коры заведомо должно было бы быть жидким. Но этого нет, поскольку через эти слои проходят инструментально наблюдаемые поперечные сейсмические волны. С другой стороны, для океанической коры возможна толщина коры 10 км при таком же самом ГТГ в 30°С/км, что и для материковой коры толщиной в 80 км. Так что получаем 300°С на границе Мохо для океанической коры. Как можно объяснить эти как будто несовместимые факты?

(далее...)

Происхождение базальтовых столбов

6

Базальтовые столбы

Интереснейшие природные образования представляют собой базальтовые столбы. Однако до сих пор мне не попадались публикации, убедительно раскрывающие механизмы возникновения этих геологических объектов.

Поэтому я и решил изложить свою версию происхождения этих чудес природы. Возможно, понимание этого явления позволит более правильно интерпретировать и другие подобные природные образования, а также эволюцию земной поверхности.

Согласно распространенному сегодня представлению, базальтовые столбы образовались после отвердения изверженной базальтовой лавы в результате образования сети трещин вследствие термической усадки лавы (начиная с поверхности) при остывании больших однородных объемов лавы от температуры отвердения до температуры окружающей среды. При этом в результате разрастания термотрещин от быстрее остывшей поверхности к центральным зонам более горячей (но уже затвердевшей) лавы образовались регулярные массивы плотно прилегающих друг к другу столбчатых отдельностей правильной призматической формы, разделенных трещинами термического происхождения, направленных, в основном, перпендикулярно поверхности массива (по градиенту температуры во время остывания массива).

(далее...)