Часть вторая. Масштабы. Движение материков.
Часть первая http://www.proza.ru/2012/10/14/1055
Сначала немного о масштабах процессов, для лучшего понимания. Используем обычный для геометрических аналогий приём, уменьшим мысленно земной шар в миллион раз. Диаметр Земного шара приблизительно двенадцать тысяч километров, после нашего уменьшения они превратятся в двенадцать метров. Такой шарик высотой до третьего-четвёртого этажа. Толщина атмосферы, в которой есть жизнь, примем с запасом в пятнадцать километров, в нашем новом масштабе – пятнадцать миллиметров. Вглубь океана ещё одиннадцать километров – у нас одиннадцать миллиметров. Итого в сумме двадцать шесть миллиметров на двенадцатиметровом шаре. А если учесть только ту зону, где сосредоточено подавляющее большинство живых организмов, почва вглубь сто метров, океаны четыреста и атмосфера сто метров (высота самых больших деревьев) . Хотя строго говоря, в воздухе никто не живёт, только перемещается (исключение микроорганизмы, наверное, они могут, они маленькие и при таком отношении поверхности к объёму как у них вполне могут длительно парить в воздушных потоках, только вот за счёт чего они там жить будут, не знаю).
Как результат полукилометровый слой, в новом масштабе это половина миллиметра.
А теперь ещё раз повторимся: Шар диаметром двенадцать метров, на котором как плёнка на кипящем молоке плавают материки, сталкиваясь, разрываясь, подныривая друг под друга итд. И эта тонкая, не очень ровная, материковая плёнка покрыта ещё более тонким слоем, в котором есть жизнь. Сравните двенадцать метров и половина миллиметра. И вот в этом слое мы живём. Как лишайник на камне. Поэтому все мысли, что действия человека как то могут повредить Земле, можете потушить, максимум мы можем «приизгадить» этот поверхностный слой, но и то, что мы можем сделать негативного мелочи по сравнению с теми процессами, которые периодически на Земле случаются без нашего желания и участия. Одни вулканы чего стоят. Тамбора, Кракатау, а ведь это самые недавние из крупных. А были и гораздо больше. Посмотрите в Википедии «Вулканы». Тут тоже сравнение напрашивается: Мы тонкая плёнка жизни на поверхности водоёма. И то, что мы можем сотворить с этой поверхностью мелочи по сравнению с «плюхом» в неё камня или поднятием пузыря со дна. Я не призываю забросить охрану окружающей среды, но надо распределять ресурсы для предотвращения различных опасностей.
Последующая информация это сведённые воедино данные из Википедии, плюс немного моих комментариев. Для понимания того что материки вещь подвижная и постоянно болтающаяся туда-сюда по Земле.
Суперконтинент — в тектонике плит континент, содержащий почти всю континентальную кору Земли.
Изучение истории перемещений континентов показало, что с периодичностью около 600 млн. лет все континентальные блоки собираются в единый блок, который затем раскалывается (суперконтинентальный цикл).
Ур — гипотетический первый суперконтинент, образовавшийся 3 млрд лет назад в начале архейского эона. Ур — самый старый континент на Земле, на полмиллиарда лет старше континента Арктика. Ур объединился с континентами Нена и Атлантика около 1 млрд лет назад, сформировав суперконтинент Родиния. Ур оставался единым целым, пока не был разделён на части, когда суперконтинент Пангея распался на Лавразию и Гондвану.
Континенту Ур, возможно, предшествовал только один суперконтинент, Ваальбара, который предположительно существовал около 3,6-3,1 млрд. лет назад.
Ваальбара (англ. Vaalbara) — гипотетический суперконтинент на Земле. Его формирование началось 3600 миллионов лет назад, а завершилось 3100 миллионов лет назад. Раскололся примерно 2500 миллионов лет назад. Название Ваальбара происходит от кратона Kaapvaal в Южной Африке и кратона Pilbara в Западной Австралии.
Участки земной коры, которые составляли Ур, теперь входят в состав Африки, Австралии и Индии. В ранний период своего существования Ур, вероятно, был единственным континентом на Земле, и считается суперконтинентом, хотя он, вероятно, был меньше современной Австралии. В тот период, когда он был единственным континентом на Земле, все остальные земли были в виде небольших гранитных островов и участков суши, таких как Кенорленд, которые не были достаточно большими, чтобы считаться континентами.
Кенорленд — гипотетический суперконтинент, существовавший в неоархее. Название происходит от кеноранской фазы складчатости.
Палеомагнитные исследования указывают, что Кенорленд находился в низких широтах.
Родиния (от рус. Родина либо от рус. родить) — гипотетический суперконтинент, предположительно существовавший в протерозое — эоне докембрия.
Возник около 1,1 миллиарда лет назад и распался около 750 миллионов лет назад. В то время Земля состояла из одной гигантской части суши и одного гигантского океана, получившего название Мировия, также взятое из русского языка. Родиния часто считается древнейшим известным суперконтинентом, однако её позиция и очертания всё ещё являются предметами споров. Геофизики предполагают, что до Родинии существовали и другие суперконтиненты: Кенорленд — максимальная сборка ~2,75 млрд лет назад, Нуна (Колумбия, Хадсонленд) — максимальная сборка ~1,8 млрд лет назад. После Родинии распавшиеся континенты успели ещё раз объединиться в суперконтинент Пангея и снова распасться.
Гондвана включала в себя практически всю сушу, в наше время расположенную в южном полушарии (Африка, Южная Америка, Антарктида, Австралия), а также тектонические блоки Индостана и Аравии, ныне целиком переместившиеся в северное полушарие и ставшие частью Евразийского материка.
Гондвана возникла примерно 750—530 млн л.н. и долгое время располагалась вокруг Южного полюса. В раннем Палеозое она постепенно смещалась на север и соединилась в эпоху каменноугольного периода (360 миллионов лет назад) с североамериканско-скандинавским материком в гигантский протоконтинент Пангея.
Однако во время юрского периода около 180 миллионов лет назад Пангея вновь раскололась на Гондвану и северный континент Лавразию, которые разделил океан Тетис. 30 миллионов лет спустя, в том же юрском периоде Гондвана сама начала распадаться на вышеперечисленные (нынешние) материки. Сначала, 150 миллионов лет назад, Гондвана раскололась на две части, одна из которых включала Африку и Южную Америку, другая — Австралию, Антарктиду и полуостров Индостан. Окончательно все современные материки выделились из Гондваны только в конце мелового периода, 70—80 миллионов лет назад.
Движение отколовшихся от Гондваны материков и столкновение их с частями Лавразии привело к активному горообразованию. Результатом давления Африки на Европу стали Альпы, а столкновение Индии и Азии создало Гималаи.
Предполагается, что в будущем континенты ещё раз соберутся в суперконтинент с названием Пангея Ультима. Пангея Ультима (лат. Pangaea Ultima — «Последняя Пангея») — гипотетический суперконтинент, в который, по некоторым прогнозам, сольются все нынешние материки через 200—300 миллионов лет.
Авторство термина «Pangaea Ultima» и теории её появления принадлежат американскому геологу Кристоферу Скотезе, занимавшемуся изучением истории литосферных плит.
С этой теорией пересекается теория об Амазии, будущем континенте из Евразии и Северной Америки, который станет ядром будущего суперконтинента.
В некоторых российских публикациях этот континент назван в переводе «Последняя Пангея».
Конец цитат.
«Pangaea Ultima» Последняя не в смысле грядущего, очередного «конца света», а просто как нечто далеко в будущем, в общем, неудачный перевод или неудачное изначальное название. (Хотя кто знает что у автора в голове за мысли были)
Причина, почему материки вообще движутся, весьма проста, и вытекает из элементарной физики. Земля внизу горячая и полужидкая, скажем так вязкая, идёт непрерывный отток тепла изнутри наружу. Он идёт как теплопроводностью, так и конвекцией, то есть горячие массы подымаются вверх и, остыв, опускаются вниз. Скорость движения этого «вверх и вниз» сантиметры в год, по порядку величины. Поток не может подниматься и опускаться в одном и том же месте, нисходящий и восходящий потоки разнесены. Представьте себе материковую плиту, с одной её стороны снизу горячее вещество медленно поднимается, проходит под ней, сбрасывая тепло и у другой стороны опускается, вот та первая сторона из-за этого становится немного выше, приподнятая восходящим потоком и плита медленно ползёт в направлении той стороны, под которой конвективный поток опускается. Это самый простой вариант, когда плита одна, но в реальности всё сложнее. Возможны столкновения плит с разными исходами, возможно деление потока, которое может привести к разлому плиты на две и так далее. То, что физика процесса весьма проста, не значит, что можно просто предсказать движение плит, для этого надо знать состав и состояние земной коры, мантии и желательно ядра. Как пример простого по сути, но сложнопрогнозируемого процесса могу привести обыкновенное кипение супа в кастрюле. Вы знаете примерный состав супа и вам доступна для наблюдения вся поверхность и ещё пару сантиметров вглубь, попробуйте спрогнозировать поведение поверхности на минуту вперёд. Спрогнозировать место всплытия каждого пузырька и перемещение шапок пены. Не выйдет, хотя система физически не очень сложная. Одна из причин это бифуркационность многих процессов.
Бифуркационный процесс такой процесс, когда возникает момент выбора. Например, шарик движется по желобу, который раздваивается, у шарика дальше только два варианта, направо или налево. И зависит это от огромного количества труднопрогнозируемых параметров. Если бы подобные процессы были легкопрогнозируемы то не существовало-бы игр на таких бифуркациях основанных, рулетка, кости и прочая. Так и с кипением, и перемещением тектонических плит. Процессы физически понятны, но предсказать когда возникнет дополнительный конвекционный поток, который может привести к расколу плиты (или шапки пены в супе) практически невозможно. Можно фиксируя уже имеющиеся устойчивые потоки с определённой вероятностью прогнозировать движение плит. Ещё один пример процессов, в описании которых присутствуют бифуркационные моменты – предсказание погоды. В принципе удивляться нечему. Причины такой неопределённости фундаментальны, мы живём в квантовом мире, и если начать разбирать процессы того же кипения доходя до уровня отдельных атомов, то упрёмся в принцип неопределённости Гейзенберга.
Насчёт бифуркации можно посмотреть тут http://www.proza.ru/2011/05/02/1558
Отвечу ещё на один возможный вопрос: Как вообще можно делать выводы о месторасположении материков в далёком прошлом?
Выяснение геологического прошлого процесс сложный и чем-то напоминает криминалистику с её сбором улик и прочих данных. Одно из явлений которое помогает делать выводы о прошлом месторасположении пород – ОСТАТОЧНАЯ НАМАГНИЧЕННОСТЬ. Некоторые породы, остывая из расплавленного состояния в магнитном поле Земли это поле сохраняют. Оно как бы «вмораживается» в них. Чтобы его стереть, необходимо породы нагреть повторно. (Оно может «рассосаться» и так, от времени, но в некоторых породах для этого требуется время по сравнению, с которым возраст Земли – взмах крыла бабочки) Некоторым породам «повезло» и они за миллиарды лет больше не подвергались воздействиям могущим разрушить сохранённое магнитное поле. Установление факта о сохранности и возрасте поля в породе вопрос тонкий, и сопровождается множеством перекрёстных проверок. И вот, вы находите на двух континентах химически и изотопно идентичные породы, схожие по залеганию, имеющие остаточное намагничивание. Вывод, последнее геотермическое воздействие они получали до раскола их на разные плиты. Но вектор намагниченности, у них совпадая по силе разный по направлению. Второй вывод, плиты не только смещались, но и поворачивались. На одной плите могут быть разные породы разного возраста и с разными векторами намагниченности. Одна и та же порода может присутствовать на более чем двух плитах. Допустим на первой, второй и третьей. Другая порода другого возраста, тоже магнитная. Присутствует на второй, третьей и четвёртой плите. И так далее. Можно составлять карты перемещений пород, уточняемые и обновляемые по мере получения новых данных. Насчёт точности. Во многом она зависит от количества накопленных данных, а их объём от финансирования.
Насчёт нужности таких данных вообще, судить сложно. Академическая наука это вклад в будущее с непредсказуемым результатом. Как было кем-то сказано «Обидно будет вымереть всем человеческим видом от эпидемии, потому что тридцать лет назад были свёрнуты исследования болезней австралийских мышей ввиду ненужности для прогресса». От себя добавлю: «Обидно будет вымереть от падения метеорита, потому что было уничтожено термоядерное вооружение и средства его доставки ради мира на Земле. В результате чего мы оказались беззащитными перед обычным метеоритом и погибли все». Иногда отсутствие оружия более опасно, чем его наличие.
А вам рекомендую посмотреть: Википедия «Тектоника плит»
На этом данную часть завершу. Большая она уже получилась. В следующей части расскажу, как тектонические процессы совместно с биологическими, меняют основные параметры биосферы, оказывающие огромное значение на эволюцию. Щёлочность и кислотность, радиационный фон и прочая. А так-же о катастрофах на Земле начиная с создавшей её саму в том виде, котором мы её знаем.
Продолжение http://www.proza.ru/2013/03/08/1619