Земля под ногами - 2

               

             Земная кора.

Прежде чем обратится к истории происхождения земной коры, поговорим о случайностях.
Почему именно о них?
Потому что значительная часть великих прозрений может быть явлена миру не в своем чисто научном совершенстве, а в виде единения случайностей с оригинальной научной теорией. Одна из таких случайностей как раз и была заложена в основу длительных и сложных эволюционных процессов, благодаря которым Земля из «дикой» планеты превратилась в обитаемую.

***

В первой части серии «Земля под ногами» как раз этот момент и упоминался.
Другой вопрос, почему именно сейчас - во второй части автор выказывает намерение поговорить о случайностях?
И ответ простой!
Потому что мир, в котором мы живем, мог бы и не быть, если бы его ни определили случайности. Случайность и хаос характеризуют один из аспектов любого эволюционного процесса. Более того случайность – это одна из важнейших начал мира. Она сопряжена с такими понятиями как спонтанность, неопределенность, непредсказуемость или, допустим, независимость.
Случайность – это исключительная возможность связать необъяснимое и загадочное с очевидным. Самый яркий тому пример – это теория сингулярности нашей Вселенной. Для тех, кто забыл, напомню, что сингулярность – это точка или единичность события. Однако, как бы это красиво ни называлось, сомнения остаются, потому что даже маленькая точка не может «вырасти» из ничего, на пустом месте. Иными словами, случайность в данном конкретном случае – это начало большой истории!
Сегодня ответить на вопрос - является ли Вселенная конечной или бесконечной, практически невозможно. Никакого окончательного выводов на этот счет нет! Однако большая часть ожиданий высказывается в пользу бесконечности ее модели. И только потому, что она более привлекательна, эволюционна и лучше согласуется с теорией неограниченно расширяющейся Вселенной.
В то время как замкнутая модель предполагает конец подобного расширения, завершение эволюции и, как следствие, ее постепенное последующее сжатие.
Открытым остается вопрос и о том, каков он - возраст нашей Вселенной?! Ведь определяется он по длительности расширения. И это совсем не просто! Так если бы Вселенная расширялась с постоянной скоростью, равной в настоящее время 75км/с, то время, начиная отсчет от Большого взрыва, составило бы 13 млрд лет.
Однако, следует признать, что уже сегодня ее расширение происходит с замедлением, а значит последующий возраст Вселенной будет уменьшаться.
Но как оно все будет в реальности происходить?
Время покажет!

***

Земная кора.
В вопросах строения Земли, как планетарного объекта, существенных причин для разъяснения ее «образа жизни» имеется немало. И все потому, что она по своему строению неоднородна, а многослойна, как слоеный рождественский пирог. Всего у планеты три слоя – земная кора, мантия и ядро. Земля – это планета земной группы, которую составляют планеты Солнечной системы – Меркурий, Венера, Земля и Марс. При этом Земля – это крупнейшая планета из этой группы и третья по удаленности от Солнца. Но главное – Земля — это единственная обитаемая планета Солнечной системы.
И поскольку поверхность Земли находится у нас под ногами, то, пожалуй, стоит начать о ней разговор с земной коры, потому что именно ее мы и топчем своими ногами каждый день!
Так, что такое земная кора?
Ответ простой!
Это верхняя твердая оболочка Земли. Причем, в следствии сложных природных процессов, происходящих внутри, в центре Земли, земная кора – представляет собой не гладкий, лоснящийся «мячик», а твердую поверхность планеты, сложенную тектоническими (литосферными) плитами. Причем достаточно массивными и глубокими, которые доходят до верхней границы мантии.
Главная причина, которая обуславливает горизонтальное или, лучше сказать, поверхностное движение плит, связана с тепло-гравитационными течениями, называемыми конвенцией и вызванными температурными колебаниями – разностью температур между поверхностью Земли и магмой. В переводе с латинского конвенция – это вид теплообмена, вид теплопередачи.
В качестве простого примера можно привести естественный теплообмен, который возникает сам по себе из-за разницы температур. Именно так теплый воздух в комнате поднимается к потолку, а холодный остается у пола.
Этот принцип работает и в условиях теплообмена между корой и магмой.
Именно колебание температур и есть та мощная движущая сила, которая способствует перемещению гигантских тектонических плит. А те, в свою очередь, являются главной причиной многих геологических процессов, которые изменяют облик Земли, ее рельеф и ландшафт.
К этим причинам относится:
- формирование горных хребтов и разломов в таких активных горных областях, как Гималаи, Пиренеи, Альпы, Урал, Анды, Апеннины и Аппалачи.
- возникновение землетрясений и развитие вулканической деятельности,
- изменение контуров океанов.

***

Когда-то, очень давно, 335 - 175 млн лет назад в древнем мире позднего палеозоя и раннего мезозоя существовал суперконтинент Пангея или в переводе с древнегреческого - «всё земля». Он объединял существовавшие в те времена материки – Гондвану, Лавразию и Сибирь, которые омывались водами океанов Панталасса и Тетис.
 Однако спустя какое-то время Пангея распалась на несколько осколков, которые существуют в ином виде и в настоящее время.
Само авторство названия Пангея принадлежит немецкому геофизику, метеорологу и автору теории дрейфа материков Альфреду Вегенеру (1880- 1930 гг.).
Это он в 1912 году его впервые применил и опубликовал. Однако сам он погиб во время экспедиции в Гренландию в 1930 году и был похоронен в Арктике. Участвовал во многих экспедициях в Скандинавию, на Шпицберген и Гренландию.
Во время таких экспедиций на Крайний Север ученый и первопроходчик Альфред Вегенер не раз обращал внимание на странный, по его мнению, факт. А именно на то, что в арктических районах, где он бывал, часто находили ископаемые остатки тропических растений, что совсем, никак не вязалось с природой Крайнего Севера.  Именно оно - противоречие современному климату Заполярья, в конечном итоге и привело его к мысли о том, что эти территории когда-то находились не так уж и далеко от экватора.
Он же Вегенер развил мысль и о том, что в далеком прошлом на северных территориях существовал единый материк, который он и назвал – Пангея. Однако, как он считал, спустя, примерно, 200 миллионов лет назад Пангея раскололась на несколько частей, из которых и образовались современные материки.
Творческой мысли Вегенера принадлежит и удивительное по тем временам прозрение о механизме движения континентов. Сегодня эти процессы были бы объяснены конвенционными потоками и перемещением тектонических плит. Но в ту пору подобное заявление было бы невозможно!
И оно на самом деле оказалось настолько чуждым и несвоевременным, что современники Вегенера эту идею отвергли, как фантастическую. И главным образом потому, что она ни на что, ни на какие научные доводы не опиралась! Просто в начале ХХ века еще не имелось, не существовало ни данных о структуре морского дна, ни понимания процессов, протекающих в мантии планеты, ни смелого воображения.
И только спустя десятилетия – в 1950-1960 годы развитие науки и современных технологий подтвердило правоту немецкого гения. А использование новых приборов позволило геофизикам открыть конвенционные потоки в мантии, объясняющие движение литосферных плит. Более того, исследования океанического дна выявили наличие горных хребтов и вместе с тем расширение океанического дна, что и явилось прямым доказательством дрейфа материков.
В итоге посмертно, но Альфред Вегенер был вознагражден. В его честь были названы Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, кратер на Луне, кратер на Марсе и Плутоне. А в целом, теория Вегенера стала фундаментом современной геологии и ключом к пониманию истории развития Земли и жизни на ней.

***

Сегодня знания о земной коре существенно расширены.
Известно, что она не однородна, различается по строению и толщине под материками и океанами.
Так континентальная или материковая кора образует континенты и сложена осадочными породами. Ее толщина вглубь доходит местами до 70 км и достигает магматические и метаморфические породы различного состава. Метаморфические породы – это те же самые, но видоизмененные осадочные и магматические горные породы, подвергнутые воздействию высоких температур и большому давлению различных газов.
Что касается океанической коры, то она, в отличие от континентальной, расположена под океанами, не глубокая и достигает величины от 5 до 10 км. Сложена преимущественно из базальтов – из излившейся вулканической горной породы с высоким содержанием кремнеземов, которые практически нерастворимы в воде и обладают высокой твердостью и прочностью. Они – кремнеземы – главный компонент почти всех земных горных пород. Расположена земная кора поверх мантии.
Температура земной коры повышается с переходом от наружной поверхности на глубину и достигает значений от 700 до 1600 градусов Цельсия на границе с нижележащей мантией.
Состоит верхняя мантия из перидотита, который представляет собой плотную крупнозернистую магматическую горную породу, которая значительно плотнее земной коры. И поскольку перидотит очень древний элемент и отражает некоторые процессы происходящие при формировании Земли, а также дает представление о первоначальном составе мантии Земли, то естественно возбуждает особый интерес в среде влюбленных в свою профессию палеогеологов.
Связан этот интерес еще и с тем, что классический перидотит – это редкий драгоценный камень ярко-зеленого цвета с черными вкраплениями. Очень красивый!
Граница между земной корой и мантией условно проходит по разлому Андрия Мохоровичича.  Андрий Мохоровичич – (1857 – 1936 гг.) – хорватский геофизик, сейсмолог и метеоролог, один из основоположников современной сейсмологии. Разлом Мохоровичича, который иначе, для простоты, называется разлом Мохо или еще проще – разлом «М» прослеживается по всему земному шару на глубине от 5 до 10 км под океанической корой и от 20 до 90 км под континентальной корой. Был открыт в 1909 году.

***

Что еще интересного можно добавить к истории столь долго живущей Земной коре?
Например то, что континентальная земная кора обогащена несовместимыми элементами, которые по сравнению с базальтовой океанической корой, значительно превосходят по этому показателю мантию.  Так в континентальной земной коре содержание несовместимых элементов в 50-100 раз выше, чем в примитивных породах мантии. И это в то время, когда в океанической коре содержание несовместимых элементов выше всего лишь в 10 раз. И это потому, что океаническая кора состоит преимущественно из подушечной лавы, тонким верхним слоем осадочных пород и нижним слоем габбро. Где габбро – это крупнозернистая, богатая магнием и железом магматическая горная порода, образовавшаяся в результате медленного остывания магмы и превращение ее в кристаллическую массу глубоко под поверхностью Земли.
Большая часть океанической коры Земли состоит из габбро.
В отличие от горных пород, представляющих собой магму, излившуюся и затвердевшую на поверхности Земли в форме вулканической лавы, габбро содержит большое количество ценных металлов - хрома, никеля, кобальта, золота, серебра, платины и меди.
В коммерческих и торговых системах его часто называют «черным гранитом».
Впервые габбро был описан итальянским геологом Т. Тодзетти в 1768 году и назван так в честь итальянской деревушки Габбро.
Однако, суть истории не в этом!
Тогда в чем?
Разберемся в следующий раз!