МЕТАЛЛОСФЕРА

Глубоководный желоб, в нашем понимании, появляется в результате оттока материала астеносферы из-под этой зоны. Таким образом, желоб как бы обрамляет депрессионную воронку в плане, и, по сути дела, это будущий краевой прогиб. Здесь господствует режим растяжения, и с ним мы связываем появление цепочек вулканов, которые обычно привязаны к внутренним склонам желобов. Эти вулканические пояса появляются в связи с разрывами сплошности земной коры, и первоначально вулканы, как правило, появляются в пределах глубоководного желоба как подводные, но затем, по мере накопления извергнутого материала, они постепенно превращаются в острова. Таким образом, и глубоководный желоб, и вулканический пояс обусловлены одной и той же причиной — растяжением земной коры по периферии депрессионной воронки в астеносфере.

В пределах внутреннего моря, ограниченного от океана желобом и вулканическим поясом, преобладает режим сжатия. И здесь можно видеть начало того самого скучивания, о котором мы говорили в связи с альпийским тектогенезом. Это выражается в наличии очагов землетрясений под морями, во всей толще литосферы, от коры до зоны заглатывания. И по масштабам выделения сейсмической энергии можно судить об активности процессов скучивания. Об этом же свидетельствует «коробление» рельефа дна этих акваторий, а местами в них видны явные признаки формирования кордильер, пока подводных.

Рис. 32. Тектоноген и зона заглатывания в переходной зоне от континента к океану (так называемый «тихоокеанский» тип сочленения).

На рисунке 15 показано генеральное направление эволюции потоков водорода в недрах планеты. Но сейчас нам будут интересны детали этого процесса на современной стадии развития Земли. Для этого было проведено моделирование потока водорода через толщу металлосферы. На рис. 33а отрезок a—b является границей металлосферы с литосферой, c—d — граница с ядром. Скорость диффузии водорода в металлах возрастает с ростом температуры (см. рис. 14). Следовательно, температуру «Т» можно рассматривать как физическую величину, отражающую проницаемость (или проводимость) водорода в металлах. Соответственно, величина l/T, обратная тем

пературе, является мерой сопротивления, и при инфильтрации водорода он всегда направляется по пути наименьшего сопротивления, т.е. в сторону минимальных значений величины l/T*.

——————————————————————————————————

* С началом цикла разложения гидридов концентрация водорода в ядре превышает равновесную концентрацию (обусловленную растворимостью водорода в металлах при существовавших Р-Т-параметрах). Устанавливается «сверхравновесный» градиент водорода по концентрации (и давлению), и это означает, что водород не просто пассивно всплывает как что-то легкое, но активно нагнетается в металлосферу.

——————————————————————————————————

Моделирование начинается с того, что мы задаем температурное поле в металлосфере, для этого проводим изотермы в виде волнистых линий, расположенных горизонтально. Изотермы обращаем в изолинии величины l/T (именно эти изолинии показаны на рисунке 33а). Поток водорода от подошвы металлосферы моделируется в виде отдельных струек (на рисунке 33а это вертикальные стрелки). Далее включаются следующие алгоритмы. Каждая струйка движется снизу вверх по кратчайшему расстоянию до изолинии и пересекает ее под прямым углом (это путь наименьшего сопротивления при радиальном перемещении). При этом путь струйки должен иметь наименьшую кривизну.

Первоначальное распределение потока всецело зависит от заданного температурного поля. Однако не следует забывать, что водород является прекрасным теплоносителем и обязательно должен прогревать зоны своей преимущественной инфильтрации. В данной связи включается еще один алгоритм — в местах сгущения струек температура повышается, соответственно, изолинии величины l/T опускаются вниз, и это обусловливает сбор водородных струек на выходе в изолированные русла (рис. 33-б).

Одновременно с этим крупные потоки начинают перехватывать зоны питания мелких (сравните нижние части рисунков рис. 33-а и 33-б) и, в конце концов, перехватывают их полностью (рис. 33-в). В результате мелкие потоки постепенно отмирают.

Разумеется, окончательная картина распределения потоков целиком обусловлена изначально заданным температурным полем, и если мы зададим другие тепловые вариации, то и конечный результат будет другим. Но вместе с тем в этом другом варианте обязательно будут те же самые отличительные моменты: стягивание рассеянного стока в изолированные русла и перехват зон питания мелких потоков крупными.

Рис. 33а, б, в, г. Характер эволюции потока водорода в металлосфере (разрез).

В рамках проведенного моделирования можно наметить обязательную направленность в эволюции тектоногенов. Дело в том, что тектоногены не могут находиться рядом друг с другом (к примеру, на расстоянии в тысячу километров), поскольку столь близко расположенные струи водорода обязательно сольются в единый поток, так как более мощная струя непременно притянет все менее мощные струи, расположенные поблизости, или перехватит на глубине зоны их питания. По всей видимости, именно этот процесс укрупнения тектоногенов идет в западной части Тихого океана к северу и северо-востоку от Австралии. При этом, разумеется, могут оставаться «брошенные» островные дуги, желоба и краевые моря (или их фрагменты), в которых тектономагматическая активность внезапно прекратилась. В сравнении с действующими, эти «брошенные» всегда будут меньших размеров. Глубокофокусная сейсмичность под ними должна быть резко ослаблена, а из-за преждевременного разуплотнения тектоногенов в «брошенных» краевых морях могут возникать архипелаги островов с невысоким («недоношенным») рельефом и слабой складчатостью молодых осадочных пород, выведенных на дневную поверхность.

Отметим еще один обязательный аспект в эволюции ныне действующих тектоногенов. Вначале, при их заложении, эти тектоногены, скорее всего, были более протяженными. Не исключено, что изначально образовался единый (и непрерывный) текто-ноген по периферии Тихого океана (за исключением юга), с ответвлениями в его западной части. Однако из-за стремления водорода собираться в отдельные струи единый тектоноген стал разбиваться на изолированные «трубы». При этом возрастала степень насыщения металлов водородом, что вызывало все большее уплотнение тектоногенов и, соответственно, увеличивало глубину зоны заглатывания. В результате в будущем тектономагматическая активность должна будет собраться вокруг таких трубообразных тектоногенов, отстоящих друг от друга не менее чем на 1500 км. При этом глубоководные желоба (в плане) будут приобретать форму, близкую к половине окружности, и будут охватывать (обрисовывать) трубообразные зоны глубокофокусной сейсмичности. Возможно, Марианский желоб продвинулся в этом направлении дальше других.

Скучаете на работе? Значит Вам просто необходимо закачать на свой мобильный телефон невероятно красочную и забавную игру where is my water android, за которой Вы сможете не только скоротать несколько часов свободного времени, но и развить логическое мышление. Скачать эту игру Вы сможете на сайте androidops.ru.