Развитие земли и кимберлитовый магматизм

(настоящая статья была первоначально размещена 17.10.2010 на Проза.ру на странице любезно предоставленной Николаем Лебедевым 2)


С позиций гипотезы Канта-Лапласа, появившейся в начале XIX века, усиленно реанимируемой в последние десятилетия, невозможно объяснить ни один из процессов, происходящих в глубинах нашей планеты и, следовательно, нельзя обозначить научно обоснованные ориентиры для дальнейшего развития как теоретической, так и прикладной геологии.

В частности, с её позиций не находит объяснение закономерно зональное устройство мантии (рис. 1). Это же относится и к такому природному явлению, как периодически повторяющийся кимберлитовый магматизм [4] с его своеобразным географическим и геологическим распространением [17] и к связанному с ним вопросу об источнике углерода, необходимого для образования алмазов, и о причине неравномерного его поступления в кимберлитовые трубки [15].

Решение указанных вопросов нами предлагается с позиций концепции «центробежного» развития звёзд и планет [15], в основе которой лежит принцип развития материи, сформулированный академиком В.А. Амбарцумяном: «материя развивается от простого к сложному, от сильно сжатого состояния к менее сжатому» [1]. Данной концепцией предполагается поступление «строительного» материала при образовании звёзд и планет не из «газо-пылевых облаков», а из атомов, формирующихся из проточастиц (гиперонов, нейтронов, протонов, электронов), высвобождающихся из прототел, рождаемых, в свою очередь, галактическим ядром [1,15].

Закономерности преобразования материи, происходящие вокруг прототел, становятся понятными в свете данных, полученных экспериментальной и теоретической ядерной физикой [7]. В частности, ею установлена определённая последовательность образования из проточастиц ядер атомов со всё увеличивающимся положительным зарядом [7], на основании чего можно представить порядок появления их во времени и, следовательно, расположения вокруг прототела: в непосредственной близости от него концентрируются ядра с наименьшим зарядом, то есть ядра водорода и гелия, а более удалённое пространство последовательно заполняется ядрами со всё большим положительным зарядом [15].

В процессе остывания допланетного овоида, когда его температура (сначала на поверхности, а затем и на всё большей глубине) опустится до нескольких тысяч градусов, ядра начинают приобретать электроны в количестве, соответствующим их заряду, и превращаться в атомы [15].

Возможно, в ходе этого процесса образовались компактные группы атомов, имеющих одинаковое число электронных оболочек. Этим можно объяснить появление в объёме Земли комплекса геосфер с определёнными параметрами плотности вещества в каждой из них, то есть плотности упаковки в них атомов. Анализ опубликованных данных о плотности мантийного вещества [12] позволил уточнить известный график изменения плотности с глубиной.

На полученном нами графике видно скачкообразное увеличение плотности на границах всех выделенных геофизикой геосфер (рис. 1). Предполагаемое строение мантии представляется следующим образом. Как известно, атомами с одной электронной оболочкой являются атомы водорода и гелия, из которых, вероятно, состоит геосфера Е (рис. 1). Вышерасположенная и значительно менее плотная геосфера D" состоит из атомов с двумя электронными оболочками. Геосферы D' и D состоят, соответственно, из атомов с тремя и четырьмя электронными оболочками. То, что мантия (геосферы Е, D", D', D) состоит из химических элементов, относящихся только к первым четырём периодам таблицы Менделеева, подтверждается данными по составу литосферы (геосфера В), полученными в ходе изучения ксенолитов из кимберлитовых трубок всего мира [6]. Таким образом, интересующий нас элемент - углерод, имеющий две электронные оболочки, должен находиться в геосфере D" и вопрос об его источнике получает свой ответ: источником углерода, необходимого для образования алмазов, является геосфера D". Доставляется он к литосфере так называемыми суперплюмами и тем в большем количестве, чем активнее становятся эти тепловые потоки. В свою очередь, активизация потоков, вероятно, вызывается периодической активизацией процессов, происходящих в земном ядре (геосфера G), приводящей к выбросу из его недр все новых порций проточастиц, что каждый раз сопровождается выделением большого количества тепловой энергии [15]. К началу образования коры (примерно 4 млрд. лет назад) процесс высвобождения проточастиц из прототела и связанное с этим выделение тепловой энергии, вероятно, стал носить затухающий характер [15]. Он локализовался лишь на нескольких участках прототела в виде изолированных друг от друга нескольких мощных потоков тепловой энергии, получивших название суперплюмов. [8] Последние, достигая верхних горизонтов планеты, «оказывают на них влияние на протяжении сотен миллионов лет» [8]. Именно из атомов, выносимых из мантии суперплюмами, по всей видимости, и формируются так называемые литосферные плиты [15].

Анализ геологических и геофизических данных по территории Сибирской платформы показывает, что с деятельностью суперплюмов связан, в том числе, и кимберлитовый магматизм. Все кимберлитовые трубки в этом регионе приурочены к периферии так называемого «литосферного вулканогена», образование которого обусловлено деятельностью восточносибирской ветви Евразийского суперплюма [17].

На затухающий характер выделения тепловой энергии ядром Земли указывает также сравнение масштабов кимберлитового магматизма в докембрии и фанерозое. По данным ряда исследователей [5, 9], интервал времени от 1,6 до 0,4 млрд. лет назад характеризовался не только весьма широким распространением кимберлитового магматизма, но и исключительной алмазоносной продуктивностью. Он проявился в пределах пяти литосферных плит - Африканской, Индийской, Южно-Американской, Северо-Американской и Евразийской [5], в которых известны такие супералмазоносные трубки, как «Премьер», «Маджгаван», «Аргайл» и другие. Обращает на себя внимание исключительная продолжительность эпох его проявления: от 200 до 500 млн. лет [9], что говорит о соответствующей длительности периодов активизации суперплюмов и, следовательно, земного ядра. На Сибирской платформе данные о наличии древних (дорифейских) алмазоносных кимберлитовых тел были впервые получены в ходе проводимого в 1967-70 гг. ЦНИГРИ изучения Эбеляхской россыпи алмазов с целью установления их коренного источника. На основе детального изучения минерального состава разновозрастных отложений северо-востока Сибирской платформы Э.Г. Сочневой был сделан вывод о «возможном существовании в этом регионе дорифейских кимберлитовых тел» [13, 14]. Позднейшие геологические исследования подтвердили этот прогноз. В бассейне р. Эбелях (правый приток р. Анабар) были обнаружены останцы рифейских конгломератов, содержащие алмазы, отличные от фанерозойских. Исследованиями ЦНИГРИ было установлено, что именно такие алмазы неоднократно переотлагались, накапливаясь в промежуточных коллекторах карбонового и мелового возраста. Их разрушение и привело к образованию богатейшей россыпи алмазов, получившей название «Эбеляхской». Большое значение указанного прогноза заключается не только в том, что он позволил включить Евразийскую литосферную плиту в число регионов перспективных на обнаружение коренных источников древних алмазов, что подтвердилось находками алмазоносных трубок в её западной части (Карелия, Финляндия) [5], но также и для установления характера деятельности Евразийского суперплюма.

В фанерозое интенсивная деятельность суперплюмов продолжалась, в основном, в пределах Африканской и Северо-Американской литосферных плит. В последней из них продуктивный алмазоносный магматизм продолжался вплоть до неогена. В пределах других литосферных плит (например, Евразийской) интенсивный алмазоносный магматизм имел место лишь в нижнем и среднем палеозое [5].

Примером постепенного затухания активности суперплюмов является Сибирский регион, где установлено пять эпох кимберлитового магматизма продолжительностью всего лишь от 9 до 17 млн. лет [3, 10], с постепенным уменьшением алмазоносности, вплоть до «убогой».

Все эти данные свидетельствуют о том, что в фанерозое происходило постепенное ослабление активности процессов, происходящих в земном ядре, что и отразилось отрицательно на активности некоторых суперплюмов.

В настоящее время выделение тепловой энергии ограничено, главным образом, объёмом геосферы F, где отмечается интенсивная конвенция [2, 11] (рис. 1). К верхним горизонтам Земли тепловая энергия доносится слабоактивными суперплюмами и находит выход к дневной поверхности лишь в местах соприкосновения некоторых литосферных плит, в так называемых срединно-океанических хребтах в виде проявлений вулканической деятельности, гидротерм и землетрясений.


ВЫВОДЫ:

1. С начала образования коры процесс развития Земли происходит на фоне постепенного ослабления продуцирования ядром тепловой энергии.

2. Закономерно-зональное устройство мантии является следствием определённой последовательности образования из проточастиц ядер атомов по законам ядерной физики.

3. Кимберлитовый магматизм - это следствие активизации процессов, происходящих в ядре Земли. Таким образом, он является своеобразным индикатором активности ядра. Показателем степени этой активности является количество алмазов в кимберлите.

4. Источником углерода, необходимого для образования алмазов, является геосфера D". Транспортировка его к литосфере осуществляется суперплюмами.

5. Гипотезой Канта-Лапласа развитие материи не предусматривается. В ней говорится лишь о механическом перемещении вещества. Поэтому данная гипотеза, по существу, является метафизической, не способствующей дальнейшему прогрессу науки и представляет интерес лишь для истории науки.


Список литературы:

1. Амбарцумян В.А. Научные труды, Т.2, Ереван, Из-во А.Н. Арм. ССР, 1960 г.
2. Болт Б.А. В глубинах Земли. М., «Мир», 1984г., lЗ0с.
3. Брахфогель Ф.Ф. Геологические аспекты кимберлитового магматизма северо-востока Сибирской платформы. Якутск. Труды ЯФСОАН СССР, 1984г., 128с.
4. Ваганов В.И. Алмазные месторождения России и Мира. М.: Геоинформмарк, 2000г., 396 [2]с.
5. Зинчук Н.Н., Савко А.Д. и др. Историческая минерагения, Т.2. Изд. Воронежского гос. Ун-та, 2007 г., 570 с.
6. Илупин И.Л. Геохимия кимберлитов. Москва, «Недра», 1978г., 350с.
7. Имшеник В.С., Надеждин Д.К. Ядерные реакции. www.astronet.ru/db/msq/1188318.
8. Летников Ф.А. Дегазация Земли, как глобальный процесс самоорганизации. Материалы Международной конференции памяти ак. П.Н. Кропоткина, 20-24 мая 2002г., Москва, ГЕОС, 2002г., с. 6-7.
9. Метёлкина м.п., Прокопчук Б.И. и др. Докембрийские алмазоносные формации Мира. Москва, «Недра», 1976г., 133 с.
10. Петрохимия кимберлитов. Москва, 1991 г., с. 7-16.
11. Пущаровский Ю.М., Пущаровский Д.Ю. Геосферы мантии Земли. Геотектоника, 1999г., №1, с. 3-14.
12. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. Москва. Изд-во МГУ, 2002 г., с. 64-70.
13. Сочнева Э.Г., Суходольская О.В. О разновозрастных источниках алмазов современных россыпей северо-востока Сибирской платформы. «Изв. АНСССР. Сер. геол.», 1974, №12, с. 32-35.
14. Сочнева э.г., Прокопчук Б.И. Минералогический анализ тяжёлой фракции терригенных отложений. Москва, «Недра», 1976г., 142с.
15. Фомин Ю.М. К проблеме развития материи в звёздах и планетах. www.proza.ru/2009/04/13/1465/,
16. Фомин Ю.М. К проблеме появления кристаллического углерода в процессе кимберлитового магматизма. www.proza.ru/2009/05/22/573.htm.
17. Фомин Ю.М. Восточно-Сибирский литосферный плюм-вулканоген. http://proza.ru/20 10/04/13/1465.


Рецензии