Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
Здесь q выражено в 10“ кал/см -с, a t - в млн лет. В этом случае средний удельный тепловой поток через океаническое дно равен:
- 26,4
q=—~, (8.6)
V т
где т - средний возраст океанического дна по краям океанических впадин.
Для современных океанических литосферных плит их средний предельный возраст близок к т =
120 млн лет. В этом случае средний удельный тепловой поток через океаническое дно оказывается равным
Яокк~ 2,41 •
Принимая суммарную площадь океанической коры (без учета площади шельфовых и окраинных морей с корой континентального или переходного типа) равной 3,06-10“’8 см2, получим, что суммарный тепловой поток через всю океаническую кору равен
Q0KK к 7,37-1012 кал/с = 3,09-1020 эрг/с.
По эмпирическим данным, средний удельный тепловой поток через континенты приблизительно соответствует
qKK~ (1,4+1,43)-106кал/см2-с [477].
Для площади континентальной коры, равной
2,04-1018 см2 (на этот раз с учетом площади шельфовых н окраинных морей с корой континентального типа), суммарный тепловой поток через континентальную кору составлял
QKK~ 2,9-1012 кал/с=1,21-
Следовательно, общая потеря тепла современной Землей достигает
Qx~ 4,3-1020 эрг/с.
Принимая, что
?л =1,26-1020эрг/с и Ё,~ 0,04-1020 эрг/с,
из уравнения (8.4) получим, что генерация энергии гравитационной дифференциации в пересчете на тепло
е 3-
¦Ю20 эрг/с.
¦ 1020 эрг/с.
Следовательно, в любом варианте - равновесной или остывающей Земли - действующий ныне процесс ее гравитационной дифференциации. По-прежнему остается наиболее мощным из всех эндогенных энергетических процессов (?{,г>?л + ?,), причем сама величина генерируемой гравитационной энергии находится в пределах 2,8-1020 < isT <3,0-1020 эрг/с.
Графики скорости генерации тепловой энергии в недрах Земли, а также интегральные кривые вы-
20
8,10 эрг/с
Рис. 8.12. Скорость выделения энергии в Земле гравитационной (/); приливной (2); радиогенной (5); суммарной (4) энергии в Земле, по [122]
Пунктирной линией отмечен момент образования у Земли плотного ядра
Время.Ю лет
Рис. 8.13. Интегральная форма энергетического баланса Земли, по [122]
Кривые: I - теплосодержание (тепловой запас) Земли; 2 - суммарная энергия, выделившаяся в Земле; 3 - энергия, выделившаяся в мантии; 4 - суммарные теплопотери Земли; 5 - теплопотери мантии. е0 - первичный тепловой запас Земли. Разность между кривыми 2 и 3 или 4 и 5 определяют величину радиогенной энергии, выделившейся в континентальной коре
Рис. 8.14. Энергетический баланс Земли 1 — суммарная скорость выделения энергии; 2 -скорость изменения теплового содержания Земли; 3 -излучаемый Землей тепловой поток
20
Qmi 10 эрг/с
9
Время.Ю лет
Рис. 8.15. Тектоническая активность Земли, равная суммарному тепловому потоку, идущему из мантии (т. е. теплопотерям мантии)
q, 10^кал/см^с
Рис. 8.16. Удельные тепловые потоки I - через океаническое дно; 2 - через континентальную кору; 3 - глубинный мантийный тепловой поток через континенты
деления этой энергии для всей истории развития нашей планеты были получены в работах [121, 122] и представлены на рис. 8.12. и 8.13 соответственно.
Как видно из приведенных графиков, на ранних этапах существования Земли в ее энергетике явно доминировала приливная энергия, а в архее и во все последующие эпохи - только гравитационная. Радиогенная энергия, особенно рассеиваемая в мантии, вопреки широко распространенному мнению практически никогда не определяла энергетический режим развития Земли. Это очень важный вывод теоретической геологии.
На основании расчетов скорости энерговыделения (см. рис. 8.12) и суммарной энергии в сопоставлении с изменениями теплозапаса Земли (рис. 8.14) были оценены величины тепловых потоков
Q(f) в геологической истории Земли. В первом приближении они оказались пропорциональными интенсивности конвективного массообмена в мантии (см. рис. 8.14; рис. 8.15).
Основываясь на теплогенерации сосредоточенных в континентальной коре радиоактивных элементов, поток q был разделен на две части: на потоки, пронизывающие океаническую Q0KK и континентальную кору Q кк (рис. 8.16). Как видно из рис. 8.16, основная часть суммарных теплопотерь Земли всегда происходила через океаническую кору. За 4 млрд лет, т.е. за время геологического развития Земли, через океаническую кору было потеряно около 90% всего излученного Землей тепла - приблизительно 12,8Т0 эрг, тогда как через континенты только около 1,3-1037 эрг.
ГЛАВА 9. ОКЕАНИЧЕСКИЙ РИФТОГЕНЕЗ В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ
9.1. ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ ПРИЛИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛУНЫ С ЗЕМЛЕЙ
