Скульптуры земной поверхности - Николай Александрович Флоренсов
Мы приходим, таким образом, к выводу, что саморазвитие Земли выступает как сложный, поступательный необратимый процесс обмена энергией — массой между поверхностными зонами и недрами нашей планеты. Но если источники масс, погружающихся в недра и где-то, когда-то выносимых из недр в приповерхностные зоны нам известны, так как, кроме привноса из космоса метеоритного вещества, здесь происходит нечто вроде «самоснабжения» (переработка поверхностного материала), то источники второй составляющей нашей пары очень удалены. Нам понятна роль Солнца и идущего от него на тока лучистой энергии. Внутренние же источники энергии Земли — область научных догадок. Если тяжело земное ядро, состоящее, вероятно, из железа с некоторой примесью других элементов, храпит от науки почт все свои тайны, то мощная сферическая оболочка Земли толщиной около 2900 км, лежащая между земным ядром и корой, так называемая мантия, идущие в ней процесса и ее влияние на тонкую земную кору изучены лучше. Не подлежит сомнению, что сама кора создана выплавкой (возможно, неоднократной) вещества из верхней мантии и что она в течение всей истории Земли находится под ее воздействием. Потоки разнообразных летучих веществ, называемых флюидами, — постоянный процесс дегазации верхов мантии. Таким путем (одним из главных во всем влиянии мантии на земную кору) происходят сложные сдвиги в физическом и химическом составе веществ, слагающих ее и пополняемых за счет мантии. Но всякое нарушение термодинамических равновесий в этой сложной среде ведет к стремлению разуплотнений и перегретых веществ всплывать вверх в соответствии с архимедовыми силами. Именно такое всплывание и обеспечивает перенос массы — энергии вверх из недр планеты, оно и служит своего рода рабочим механизмом в таком переносе. Энергетическая же основа переноса вверх заключена в расходовании внутреннего тепла, пополняемого, как предполагается, радиоактивным распадом в недрах Земли.
Выше было сказано, что несомненные свидетельстве этого выноса или восходящего потока массы — энергии мы находим в самом отдаленном от нас геологическом времени (несколько миллиардов лет). В современную же эпоху реальными живыми свидетельствами тепло-массопереноса из недр Земли к ее поверхности служат; восходящая слагаемая современных вертикальных, как правило очень медленных, тектонических движений — поднятий, распространенных притом почти повсеместно на земном шаре; горообразование как следствие ускоренных (но также длящихся миллионы лет) движений этого типа, особенно хорошо наблюдаемое в Карпатах, на Кавказе, в горах Средней Азии и Южной Сибири, в горных районах Дальнего Востока. Ясно, что к числу этих же бесспорных свидетельств должны быть отнесены извержения вулканов, во время которых поток массы— энергии вырывается из недр на наших глазах, горячие источники, или гидротермы и, наконец, возможно, главный свидетель непрерывного и неравномерного (как от места к месту, так и от эпохи к эпохе) восходящего фронта внутренней энергии планеты — глубинный, не связанный с наружными явлениями и с лучистой энергией Солнца тепловой поток, величины которого измерены во многих местах — и на суше, и на дне морей и океанов.
Но как ни сложна на самом деле еще не до конца наученная картина пополнения земной коры энергией и массой изнутри, это только одна ветвь круговорота, или «обмена веществ», в «организме» планеты, которой, однако, обязаны как своей первопричине все эндогенные процессы, так или иначе участвующие в рельефообразовании. Противоположностью, своего рода диалектической антитезой восходящего потока выступает поток нисходящий, увлекающий энергию и массу Земли от ее поверхности в недра. Эта вторая ветвь круговорота вещества и энергии в земной коре есть все то материальное, что связано со взаимодействием твердой коры, водной и воздушной оболочек и препровождается «неисповедимыми» путями в глубь планеты. Неисповедимость их в том, что внешне Центростремительное направление такого потока как бы противоречит условиям поля тяготения; сравнительно легкое вещество устремляется в царство горячих, но тяжелых масс. Мы помним, однако, что это прямой результат, так сказать «требование», изостазии. Им как бы Уравновешивается истощение недр притоком материи, заряженной энергией Солнца. Подготовка этой материи, ее удобоподвижность — сыпучесть, рыхлость, измельченность или нахождение в водных растворах — все это работа Солнца, осуществляемая всей суммой, всем разнообразием экзогенных процессов. На «геологической сцене» нашего «театра» знакомые нам роли исполняют физическое, химическое, биологическое выветривание горных пород, снос дезинтегрированного материала с высоких на низкие уровни, отложение осадков, их захоронение, погружение, статический метаморфизм нагрузки, региональный, т. е. общий, охватывающий весь объем осадков метаморфизм больших глубин (температура, давление, массовый привнос флюидов), начало гранитизации, т. е. полной перекристаллизации, бывших осадочных пород, только начало, так как развернутый фронт гранитизация связан как одна из главных причин с поднятиями земной коры и означает переход на восходящую ветвь потока.
Схема круговорота энергии и массы в земной коре
1 — направление глубинного теплового потока; 2 —поток лучистой энергии Солнца; 3 — направление подъема и растекания под корой аномально разогретого вещества верхней мантии; 4 — снос материала разрушения гор на низкие уровни; 5 — погружение осадков в геосинклиналях; 6 — подъем коры и создание новых гор
Здесь, в начале пути нисходящего потока, главную роль играют деструкционные (разрушительные) процессы; выветривание и денудация как снос вышележащий и обнажение глубже лежащих толщ горных пород; эрозия как углубление и расширение каналов стока всех размеров вследствие врезания русел водных потоков и подмыва их берегов, работа прибоя на озерных и морских берегах; дефляция (раздувание и перенос ветрами сухого мелкого материала); все виды перемещения рыхлого материала под влиянием вездесущей силы тяжести, как надводного, так и подводного, включая мутьевые потока на крутых подводных склонах морского дна; деятельность ледников и почвенных льдов; течение грунтов при их летнем оттаивании в высоких широтах и на высоких горах; невидимая, но огромная по своим результатам деятельность подземных вод
