Реферат: Проблемы происхождения и развития Земли. Основные положения глобальной тектоники
В XIX
веке в геологии сформировались две концепции развития Земли: 1) посредством
скачков («теория катастроф» Жоржа Кювье); 2) посредством небольших, но
постоянных изменений в одном и том же направлении на протяжении миллионов лет,
которые, суммируясь, приводили к огромным результатам («принцип униформизма»
Чарльза Лайелля).
Успехи физики XX
века способствовали существенному продвижению в познании истории Земли. В 1908
году ирландский ученый Д. Джоли сделал сенсационный доклад о геологическом
значении радиоактивности: количество тепла, испущенного радиоактивными
элементами, вполне достаточно, чтобы объяснить существование расплавленной
магмы и извержение вулканов, а также смещение континентов и горообразование. С
его точки зрения, элемент материи – атом – имеет строго определенную
длительность существования и неизбежно распадается. В следующем 1909 году
русский ученый В. И. Вернадский основывает геохимию – науку об истории атомов
Земли и ее химико-физической эволюции.
В соответствии с
современными взглядами температура ядра Земли может быть низкой, а процессы в
земной коре имеют радиоактивную природу. Сначала Земля была холодной. Атомы
радиоактивных элементов, распадаясь, выделяли тепло, и недра разогревались. Это
повлекло за собой выделение газов и водяных паров, которые, выходя на
поверхность, положили начало воздушной оболочке и океанам.
В 1915 году немецкий
геофизик А. Вегенер предположил, исходя из очертаний континентов, что в карбоне
(геологический период) существовал единый массив суши, названный им Пангеей
(греч. «вся земля»). Пангея раскололась на Лавразию и Гондвану. 135 млн. лет
назад Африка отделилась от Южной Америки, а 85 млн. лет назад Северная Америка
– от Европы; 40 млн. лет назад Индийский материк столкнулся с Азией и появились
Тибет и Гималаи.
Решающим аргументом
в пользу принятия данной концепции А. Вегенера стало эмпирическое обнаружение в
конце 50-х годов расширения дна океанов, что послужило отправной точкой
создания тектоники литосферных плит. В настоящее время считается, что
континенты расходятся под влиянием глубинных конвективных течений, направленных
вверх и в стороны и тянущих за собой плиты, на которых плавают континенты. Эту теорию
подтверждают и биологические данные о распространении животных на нашей
планете. Теория дрейфа континентов, основанная на тектонике литосферных плит,
ныне общепринята в геологии.
Глобальная тектоника.
Много лет назад отец-геолог подвел своего маленького сына к карте мира
и спросил, что будет, если береговую линию Америки придвинуть к побережью
Европы и Африки? Мальчик не поленился и, вырезав соответствующие части из
физико-географического атласа, с удивлением обнаружил, что западное побережье
Атлантики совпало с восточным в пределах, так сказать, ошибки
эксперимента.
Эта история не прошла для мальчика бесследно, он стал геологом и
поклонником Альфреда Вегенера, отставного офицера германской армии, а также
метеоролога, полярника, и геолога, который в 1915 году создал концепцию дрейфа
континентов.
Свою лепту в возрождение концепции дрейфа внесли и высокие технологии:
именно компьютерное моделирование в середине 1960-х годов показало хорошее
совпадение границ континентальных масс не только для Циркум-Атлантики, но и для
ряда остальных материков - Восточной Африки и Индостана, Австралии и
Антарктиды.
В результате в конце 60-х появилась концепция тектоники плит, или новой
глобальной тектоники.
Предложенная сначала чисто умозрительно для решения частной задачи
-распределения землетрясений различной глубинности на поверхности Земли, - она
сомкнулась с представлениями о дрейфе континентов и мгновенно получила всеобщее
признание. К 1980 году - столетию со дня рождения Альфреда Вегенера – стало
принято говорить о формировании новой парадигмы в геологии. И даже о научной
революции, сопоставляемой с революцией в физике начала XX века…
Согласно этой концепции, земная кора разбита на несколько огромных
литосферных плит, которые постоянно двигаются и продуцируют землетрясения.
Первоначально было выделено несколько литосферных плит: Евразийская,
Африканская, Северо – и Южноамериканская, Австралийская, Антарктическая,
Тихоокеанская. Все они, кроме Тихоокеанской, чисто океанической, включают в
себя части как с континентальной, так и океанической корой. И дрейф континентов
в рамках этой концепции - не более чем их пассивное перемещение вместе с
литосферными плитами.
В основе глобальной тектоники лежит представление о литосферных плитах,
фрагментах земной поверхности, рассматриваемых, как абсолютно жесткие тела,
перемещающиеся словно по воздушной подушке по слою разуплотненной мантии -
астеносфере, со скоростью от 1-2 до 10-12 см в год. В большинстве своем
они включают как континентальные массы с корой, условно называемой «гранитной»,
так и участки с корой океанической, условно называемой «базальтовой» и
образованной
породами с низким содержанием кремнезема.
Учёным совершенно не
ясно, куда движутся и движутся ли материки вообще, а если движутся, то за счёт
действия каких сил и источников энергии. Широко распространённое предположение
о том, что причиной движения земной коры служит тепловая конвекция, по сути,
неубедительно, ибо оказалось, что такого рода предположения идут вразрез с
основными положениями многих физических законов, экспериментальных данных и
многочисленных наблюдений, включая данные космических исследований о тектонике
и строении других планет. Реальных схем тепловой конвекции, не противоречащих
законам физики, и единого логически обоснованного механизма движения вещества,
одинаково приемлемых для условий недр звёзд, планет и их спутников, до сих пор
не найдено.
В срединно-океанических хребтах образуется новая разогретая
океаническая кора, которая, остывая, снова погружается в недра мантии и
рассеивает тепловую энергию, идущую на перемещение плит земной коры.
Гигантские геологические процессы, такие как вздымание горных хребтов,
мощные землетрясения, образование глубоководных впадин, извержение вулканов, —
все они, в конце концов, порождаются движением плит земной коры, при котором
происходит постепенное охлаждение мантии нашей планеты.
Список использованной литературы
1. Горелов А. А. Концепции современного естествознания. -
М.: Центр, 1997.
2. Лавриненко В. Н., Ратников В. П. – М.: Культура и
спорт, 1997.
3. Найдыш В. М. Концепции современного естествознания:
Учеб. пособие. – М.: Гардарики, 1999.
4. Левитан Е. П. Астрономия: Учебник для 11 кл.
общеобразовательной школы. – М.: Просвещение, 1994.
5. Сурдин В. Г. Динамика звездных систем. – М.: Изд-во
Московского центра непрерывного образования, 2001.
6.
Новиков И. Д. Эволюция Вселенной. – М.,
1990.
|