|
Концепция космического
вулканизма как величественного планетарного явления, осуществляющего
очевидную связь планет и Космоса путем выброса продуктов извержений за
пределы действия силы тяжести планеты, в общих чертах была разработана
профессором С. К. Всехсвятским в 30-х годах для объяснения происхождения
комет и метеоритного вещества. Тогда ее посчитали чересчур фантастичной, п
лишь в 1979 г. опа была блестяще подтверждена переданными с АМС «Вояджер»
изображениями восьми одновременно извергающихся вулканов на спутнике Юпитера
Ио. Но еще в 1939 г. над этой же, казалось бы, отвлеченной темой раздумывал
выдающийся петрограф В. Н. Лодочников, который полагал, что некоторые
метеориты могут иметь земное вулканическое происхождение [Лодочников, 1939].
К такому же выводу приходили и А. Н. Заварицкий и В. Г. Фесенков [Всех-
святский, 1969].
В настоящее время эта проблема становится «горячей»,
особенно после обнаружения марсианских и лунных метеоритов и разброса
возраста, вплоть до кайнозойского, ряда космических посланцев, найденных во
льдах Антарктиды [Шуколюков, 1987 ]. Поскольку С. К. Всехсвятский считал и
кометы производными экстремального планетного вулканизма, то к данной
проблеме имеют отношение и Тунгусский феномен [Бронштэн, Терен- тьева, 1987
], п даже загадочные тектиты [Изох, Ле Дык Ан. 1983].
Концепции космического вулканизма планет земной
группы, и в первую очередь Земли, коснулись авторы монографии
«Взрывные кольцевые структуры щитов и платформ» [1985]. В ней достаточно
убедительно показано, что такое грандиозное явление, как выброс части
вещества литосферы при катастрофических вулканических взрывах за пределы
сферы действия сил тяготения Земли, вполне реален. По общей энергии взрывных
извержений вулканов Тамбора и Кракатау оценена вероятность подобных выбросов:
энергии оказалось достаточно для достижения некоторыми обломками скорости
свыше 8 км/с [Взрывные кольцевые структуры..., 1985; Лодочников, 1939]. Но
гораздо проще это было бы осуществить на планете с меньшей силой тяжести, что
показано в работе [Изох, Ле Дык Ан, 1983]. Э. П. Изох предполагает
происхождение тектитов при вулканпческих взрывах на одной из малых планет
Солнечной системы типа Ио с явно меньшей, чем у Земли, силой тяжести и
дальнейшую транспортировку их на Землю кометой. Хотя большинство
исследователей, исходя из сходства элементного и изотопного состава тектитов
и осадочных пород, пока убеждено в земном пх происхождении [Шуколюков,
Явнель, 1986].
С другой стороны, в последние годы вокруг Земли и Луны
обнаружены пылевые облака [Бронштэн, Тереатьева, 1987 ], что позволило ряду
исследователей, в развитие концепции С. К. Всех- святского, предположить
существование вокруг них временами и планетарных колец [Патрунов, 1987 ].
Образование и исчезновение последних связывается с вариациями силы тяжести
таким образом, что при уменьшении ее, имевшем место скорее всего при
импульсивном расширении Земли [Кузнецов, 1984], резко возрастала
интенсивность вулканизма. При большем снижении силы тяжести извержения многих
вулканов приобретали катастрофический характер, когда значительная часть их
продуктов выбрасывалась в околоземное пространство, превращаясь в
естественные спутники Земли и образуя в совокупности ее планетарное кольцо 1
С выбросом всего вулканировавшего вещества в высокие слои атмосферы и может
быть связана загадочная особенность так называемого криптовулканизма
[Взрывные кольцевые структуры ... , 1985 ], когда при катастрофических
взрывных процессах с признаками шокового близмегабарного метаморфизма обычные
вулканические продукты в районе извержения отсутствуют [Ма- сайтис, 1987;
Милашев, 1987]. Затем сила тяжести медленно стабилизировалась и происходило
«опадание» планетарных колец с превращением бывшего земного вещества в якобы
метеоритное [Неручев, 1982].
Возможно, что такие глобальные события охватывали
одновременно несколько планет, и происходил своеобразный обмен веществом
между ними, предполагаемый сейчас для некоторых антарктических метеоритов
типа ШНШ [Шуколюков, 1987 ].
Загадочная механическая сохранность некоторых крайне хрупких
тектитов [Изох, Ле Дык Ан, 1983], которые по этой гипотезе есть порождение
начальной, наиболее эруптивной фазы космического вулканизма планеты, можно
объяснять, при наличии прочих условий, тем, что в момент разбрызгивания струи
тектитного расплава и падения капель обратно на Землю она обладала меньшей
силой тяжести. Вслед за тектитами на поверхность выбрасывалось мгновенно
вспененное «наводороженное» вещество близ- поверхностных гранитных
магматических очагов (игнимбриты больших объемов [Проблемы палеовулканизма,
1963 ]).
В подобной же ситуации в архее могли заметно облегчаться
излияния тяжелых коматиитовых потоков [Komatiites, 1982 ]. Громадные по
объемам извержения трапповой формации на континентах по времени приурочены к
тем же знаменитым рубежам геологической истории планеты [Макаренко, 1983;
Проблемы палеовулканизма, 1963].
В связи с отмеченной аналогией заслуживают внимания
близкие оценки аномально низкой вязкости этих, казалось бы, очень различных
по составу и состоянию силикатных расплавов, приближающейся к таковой воды
(менее 10 Пз). Проще всего переход в подобное аномальное текучее состояние
объяснить внезапным резким насыщением магм водородом (гидрогенизация или
протонная активация), поскольку только водород способен разорвать мостиковую
связь Si—0, а также большинство ионных связей Ме—0 [Колясников, 1985 ]. При
отношении водорода к атомам силикатного вещества 1 : 1 и более вязкость
расплава действительно будет приближаться к водной, так как основной
структурной единицей в таком расплаве будет электронейтральный кремне-
гидроксильный тетраэдр Si(OH)1°.
В предлагаемой гипотезе самый неясный и дискуссионный
момент — предположение о довольно значительных вариациях силы тяжести. Еще
совсем недавно такая возможность казалась фантастической, тем более что в
ряде работ отстаивается тезис об увеличении со временем массы Земли,
следовательно, и силы тяжести на ее поверхности [Блинов, 1979], хотя более
обосновано и многими принимается ее уменьшение во времени [Кузнецов, 1984;
Проблемы расширения..., 1984).
В рамках модели пульсирующе-расширяющейся Земли [Проблемы
расширения..., 1984] и наблюдений за непериодическими вариациями силы тяжести
планеты значимые пульсации ее в геологическом времени кажутся неизбежными.
Так, по данным Э. Н. Лишневского [Проблемы расширения..., 1984], на
расширяющейся Земле сила тяжести должна уменьшиться более чем на порядок.
Очевидно, что и в каждой фазе расширения пульсирующей
Земли сила тяжести на ее поверхности должна несколько уменьшаться. При
резких изменениях ротационного режима планеты, сопровождающих переходы от
сжатия к расширению [Красилов, 1987; Проблемы палеовулканизма, 1963],
уменьшение силы тяжести могло быть уже значительным, в несколько раз. Так,
для планеты Астерон Б. А. Воронцов-Вельяминов [1987] предположил, что 4 млрд
лет назад сила тяжести на ней снизилась до критической (практически до
нуля?!). Начавшийся катастрофический космический вулканизм как следствие
увеличения объема и резкой дегазации ее внутренних оболочек перерос в
необратимое «распухание» планеты с полным разрушением литосферы, давшей пояс
астероидов, и мантии с ядром (?), превратившихся в огромное множество комет.
По мере потери летучих ядра комет трансформировались в метеоритное вещество
[Бронштэн, 1987; Чурю- мов, 1980). Промежуточным этапом могло быть
образование окольцованных планет-гигантов, окруженных многочисленными
вулканически активными спутниками.
В такой интерпретации к уже известным причинам резких
изменений органического мира планеты на главных хроностратиграфических
рубежах прибавится еще одна и, пожалуй, основополагающая для всех остальных:
крупноамплитудная вариация силы тяжести на поверхности планеты. Пока можно
лишь предполагать, что первопричиной достаточно резкого уменьшения силы
тяжести может быть своеобразный «заклин» твердого внутреннего ядра в мантии с
временным исчезновением жидкой внешней оболочки ядра. Далее следовал быстрый
переход части ядерного вещества во внешние оболочки и их расширение с
одновременным разогревом [Колясников, 1985; Кузнецов, 1984]. Резкое усиление
диффузиоино-струйной миграции общепризнанного тепломассоно- сителя — водорода
или протонного газа — из ядра в мантию и приводило к абсолютному уменьшению
гравитирующей массы ядра Земли [Колясников, 1985 ]. Дегазация водорода и его
горение с рождением воды как доказательство такой миграции неоднократно
наблюдались в конкретных «горячих точках»: вулканах [Колясников, 1985;
Кузнецов, 1984].
Глобальное следствие подобной серьезной внутренней
перестройки — резкое изменение ротационного режима планеты, а именно, внезапное
замедление скорости общего вращения, увеличившей объем Земли с неизбежным
уменьшением ускорения силы тяжести на ее поверхности 4 Снижение на
поверхности планеты силы тяжести провоцирует, наряду с возрастанием
эндогенной активности, взрывной супервулканизм, в том числе игнимбрито- вый.
Он, в свою очередь, перерастает в панбазальтовый феномен с последующим
медленным затуханием вулканической деятельности, восстановлением
гравитационного равновесия, стабилизацией магнитного поля Земли и поля силы
тяжести.
Этот достаточно новый, неожиданный и еще недавно
казавшийся фантастическим аспект «редких событий в геологии»— взрывной
космический вулканизм в условиях уменьшавшейся на время силы тяжести — в
настоящее время переходит в разряд рабочей гипотезы. В частности, с этих
позиций объясняется эпизодически проявлявшийся в биосфере гигантизм целых
сообществ живых организмов (венд, мезозой [Неручев, 1982; и др.]).
По-видимому, подобный подход может помочь в разрешении многочисленных
противоречий изотопной геохимии метеоритного и земного вулканического
вещества, поскольку, кроме всего прочего, сила тяжести и в целом тяготение
управляют таким фундаментальным параметром, как период полураспада
нестабильных элементов {имеются в виду слабоэнергетические К-захват и
p-распад [Колясников, 1985 ]).
Таким образом, в жизни планетной системы действительно
может быть реальным этап интенсивной метеоритной бомбардировки, но связанный
не с гипотетической аккрецией протопланетно- го вещества из некоего
газово-пылевого облака на ранней стадии эволюции системы, а уже с развитием
самих планет, возможно даже, с финалом жизни одной из них. В такой
интерпретации обсуждавшиеся выше метеоритная и вулканическая гипотезы
сливаются воедино, образуя динамичную, тесно связанную и взаимозо
обусловленную систему: концепцию космического вулканизма, в которой последний
выступает как глобальный фактор, определяющий, наряду с внутренними
биотическими причинами [Кра- силов, 1987 ], неравномерность эволюции жизни на
Земле.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Алексеева Л. К. Материалистическая диалектика и проблемы
современной
геологии // Геологический журп.— 1987.— Т. 47, No 4.— С.
87—97. Блинов В. Ф. О проблеме возможного роста Земли /I Геофизический
сборник
АН УССР.— 1979.— Вып. 54.— С. 85—93. Бронштэн В. А.
Метеоры, метеориты, метеороиды.— М.: Наука, 1987.— 174 с.
Бронштэн В. А., Терентьева А. К. Конференция по физике и
динамике метеоров // Земля п Вселенная.— 1967.— No 4.— С. 41—43. Взрывные
кольцевые структуры щитов и платформ/Ваганов В. И., Иван-
кин П. Ф., Кропоткин П. Н. и др.— М.: Недра, 1985.- 200 с.
Воронцов-Вельяминов Б. А. Роль гравитации и ядерных сил в создании астероидов
и комет // Кометный циркуляр, No 370, 23 июля 1987 г.— Киев: ГАО АН УССР, 1987.-С. 2—4. Всехсвятский С. К. Космогония Солнечной системы // Проблемы
современной
космогонии.— М.: Наука, 1969.- С. 240-312. Давиташвили Л.
Ш. Причины вымирания организмов.— М.: Наука, 1969.— 440 с.
Изох Э. П., Ле Дык Ан. Тектиты Вьетнама. Гипотеза кометной
транспортировки // Метеоритика.—М.: Недра, 1983.—Вып. 42.—С. 158—169.
Колясников Ю. А. Эволюция вещества литосферы Земли.— Магадан:
ДВНЦ АН СССР, 1985.— 31 с. Красилов В. А. Периодичность
развития органического мира II Палеоптол.
журн.- 1987.— No 3.— С. 9—15. Кузнецов В. В. Физика Земли
и Солнечной системы (модели образования
и эволюции). — Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 1984.— 92 с.
Лодочников В. Н. Некоторые общие вопросы, связанные с магмой, дающей
базальтовые породы // Зап. Всесоюз. минер. о-ва.— 1939.— Сер. II, ч. 68, вып.
2, 3.— С. 3-31. Макаренко Г. Ф. Вулканические моря Земли и Луны.— М.: Недра,
1983.— 144 с.
Масайтис В. Л. Криптовулканизм — истина или иллюзия? II
Изв. АН СССР.
Сер. геол.- 1987.— No 10.—С. 130-135. Милашев В. А.,
Соколова В. П., Шихорина К. М. Калиевые взрывные брекчии р. Бол. Куонюши —
импактиты или криптовулканиты (северо- восток Сибирской платформы)? // Изв.
АН СССР. Сер. геол.— 1987.— No 10.— С. 30—37.
Неручев С. Г. Уран и жизнь в истории Земли.— Л.: Недра.
Ленингр. отд-ние, 1982.— 208 с.
Патрунов Д. К. Планетные кольца Земли как возможный
биосферный фактор // Теоретические и прикладные аспекты современной
палеонтологии: Тезисы докладов.— Л., 1987.— С. 54—55. Проблемы
палеовулканизма.— М.: Мир, 1963.— 587 с. Проблемы расширения и пульсаций
Земли.— М.: Наука, 1984.— 191 с. Псковский Ю. Н. Новые и сверхновые звезды.—
М.: Наука, 1985.— 208 с. Редкие события в геологии // Природа.— 1986.— No 1.—
С. 53—66. Чурюмов К. И. Кометы и их наблюдение.— М.: Наука, 1980.— 113 с.
Шуколюков Ю. А. Горизонты современной метеоритики // Природа.—
1987.— No 9.— С. 29—30. Шуколюков Ю. А., Явнель А. А. О
происхождении тектитов /I Метеоритика. — М.: Наука, 1986.-Вып. 45. — С. 156 —
164. Komatiites/Ed. Ьу N. Т. Arndt and Е. G. Nisbet.- L., 1982.— 526 р. Raup
D. M. Rise and fall of periodicity // Nature.— 1985.— V. 316, N 6036.- Р.
384-385.
|