|
|
 |
|
Глава пятая. Общая геологическая организация |
|
|
|
|
Sunday, 08 February 2009 |
|
Страница 2 из 13
§ 30. Геофизическая кора и литосфера
Непосредственному наблюдению доступны ионосфера, атмосфера, гидросфера и верхняя зона террасферы, именуемая литосферой; понятие о литосфере как естественном теле несколько условно, поскольку нижняя граница литосферы однозначно не определена. Эти физические агрегатные сферы имеют специфическую организацию также на химических и геолого-географических уровнях, где они индивидуализируются в качестве комплексных геосфер-геосистем первого порядка.
Понятие литосферы, которую долгое время геологи и геофизики отождествляли с земной корой, по своему содержанию не отвечает понятию коры. Литосфера означает «каменную оболочку», т. е. твердую геовещественную сферу, организованную на уровнях минералов, горных пород, геоформаций (при этом минеральная организация должна быть атрибутивной, а более высокие — возможными, хотя и не обязательными). Минеральная организация имеет место также и в гидросфере и в атмосфере, но отличие от них литосферы заключается в преимущественно твердом, «каменном» состоянии.
Открытие геофизиками сейсмической коры на десятилетия отодвинуло геологическое понятие о литосфере в категорию слов-терминов свободного пользования, при котором геологическое и геофизическое содержание нередко смешивались. В литосфере уже давно непосредственно установлены стратисфера и консолидированная оболочка, нижняя граница которой неизвестна. Верхнюю часть консолидированной оболочки, состоящей из кристаллических горных пород и их ассоциаций, условно назвали «гранитным слоем» и выделили его основание по сейсмическим данным; нижележащая часть, названная «базальтовым слоем», вся устанавливалась по геофизическим данным. Если стратисфера и отчасти «гранитный слой» являются геологическими телами, то уже «базальтовый слой» и глубжележащие оболочки могут считаться лишь геофизическими телами, да и то условно, поскольку мы не знаем, индивидуализируются ли теля в соответствии с сейсмическими и другими геофизическими границами, или же происходит лишь изменение состояний тел. Дифференциация на геофизические, геохимические и геологические тела устанавливается путем экстраполяции известных отношений «тело — состояние — свойство».
Неопределенность выявилась и в понятии о земной коре, которая в геологическом смысле (особенно придававшемся ей в связи с контракционной гипотезой) не совпадает с корой, устанавливаемой по геофизическим данным. Пренебрежение этим принципиальным различием приводит к отождествлению геофизических и геологических тел и границ, что некорректно даже при их совпадении. Необходимо учитывать двусмысленность понятия о коре, тем более что границы так называемых «гранитной» и «базальтовой» оболочек, выделяемых геофизическими методами, нередко секут геологические макротела.
Разделу Мохо придается разный физико-химический смысл, а также в ряде случаев та или иная минералого-петрографическая интерпретация. Выделяется точка зрения П. Фогта п др. (см. сб. «Земная кора и верхняя мантия», 1972), согласно которой граница М имеет «срединно-океаническое» происхождение, а «базальтовый» слой на континентах является реликтом океанической коры, претерпевшей складчатость и превратившейся в континентальную кору.
Понятие-термин «литосфера» в последние годы стал актуальным в связи с гипотезой мобильных литосферных плит, внимание к которым даже ослабило изучение коры и разделов Конрада и Мохо. На основе сейсмических и других геофизических квазиполей строится аппроксимированная модель реологических свойств земных недр, согласно которой сверху вниз выделяются: литосфера — прочная оболочка мощностью около 100 км; астеносфера — слой с пониженной прочностью толщиной до нескольких сот километров; мезосфера — слой повышенной прочности, залегающий между астеносферой и ядром. «Таким образом, при этом подразделении земная кора как самостоятельный объект исследования выпадает» (Деменицкая, 1975, с. 6).
Следует подчеркнуть, что новое понимание литосферы остается по существу геофизическим, хотя и связано с геотектонической интерпретацией. Такая литосфера есть лишь расширенная земная кора, нижняя граница которой опущена глубже, чем это сейсмологи делали ранее. Поэтому необходимо принципиально отличать геофизическую литосферу (до астеносферы), как ее понимают в новой глобальной тектонике, от геовещественной литосферы, для которой атрибутивна минеральная организация, опускающаяся, по всей вероятности, ниже астеносферы в мантию. Литосфера как геовещественная система в верхней своей зоне выступает ареной развития надвещественной геосистемной организации, т. е. становится комплексной литосферой.
Астеносферный слой пониженных скоростей в одних районах фиксируется четко, а в других неясно; в одних местах он регистрируется по продольным и поперечным волнам, в других — только по поперечным. Существуют также многоастеносферные интерпретации сейсмических разрезов с выделением волноводов в коре, в верхней и нижней мантии.
Неоднозначные интерпретации глубинного состава и строения Земли, в частности геофизической мантии и ядра, нередко тяготеют над научной мыслью, о чем предупреждали В. И. Вернадский (1954, I, с. 71; 1965, с. 132) и Б. Гутенберг (1963, с. 22—23). Альтернативные модели служат основаниями для далеко идущих противоположных выводов. Так, согласно физико-химической гипотезе зонной плавки, модельный эксперимент, оперирующий предполагаемым по составу веществом мантии, истолковывается как натуральный опыт, на основе чего делаются выводы о различном петрохимическом составе сфер и о выплавлении коры из мантии. Эта гипотетическая модель становится исходной для множества зачастую противоречивых геологических построений. Нельзя забывать, что основания таких концепций остаются гипотетичными, а проводимые модельные эксперименты и расчеты подтверждают некоторую вероятность адекватности гипотез, но вовсе не доказывают их истинности.
|
|
|
|
|
|
|
Библиотека