Феликс Зигель - Вам, земляне

Внешние части земной атмосферы не имеют (или почти не имеют) отношения к процессам, происходящим в земной коре. Зато конвективные движения воздуха в тропосфере играют прежде всего роль разрушителя твердой оболочки Земли. При скорости около 15–20 метров в секунду (м/с) ветер переносит песок и гравий. Продолжающийся тысячелетия, этот казалось бы ничтожный по масштабам, процесс «полирует» земную поверхность, действуя подобно наждачной бумаге. Сильные ветры (скорость порядка 30 м/с) переносят мелкие камни, а иногда вырывают из земли с корнями деревья. Что же касается ураганов и смерчей (скорость 60–80 м/с и больше), то они поднимают в воздух огромные массы пыли и способны вызвать катастрофические разрушения. Так, например, в 1969 г. над Доном и Кубанью пронеслась пылевая буря, «содравшая» на огромном пространстве плодородную черноземную почву.

Разрушая поверхностные слои земной коры, ветры и ураганы переносят, иногда на значительные расстояния (тысячи километров), продукты разрушения и откладывают их в новых районах на поверхности Земли. Это — созидательная работа ветра, в результате которой образуются так называемые эоловые отложения (Эол — древнегреческий бог ветра). Они состоят в основном из обломков кварца, полевого шпата, кальцита и других частиц, среди которых встречаются и представители биосферы (споры, пыльца растений и т. д.).

Планетарный размах деятельности ветра особенно ощутим в пустынях, огромные пространства которых покрыты эоловыми отложениями. В некоторых районах Земли пустыни интенсивно расширяются, угрожая засыпать песком плодородные земли. Борьба с пустынями, увеличение участков обрабатываемой культивируемой Земли — одна из сложных задач, стоящих перед человечеством.

Разрушительная деятельность ветра — один из видов процесса выветривания. Так геологи именуют физическое разрушение и химическое разложение поверхностных слоев земной коры под действием солнечного тепла, воды, воздуха и живых организмов.

Днем и ночью, летом и зимой Солнце нагревает горные породы в разной степени. Это приводит в конце концов к их растрескиванию. В трещины попадает вода, замерзающая при морозе. Лед с огромной силой давит на стенки трещин, расширяя их. Аналогичную роль иногда выполняют и живые организмы, например корни растений, проникшие в расщелины. Даже тогда, когда вода не замерзает, она способна постепенно, исподволь разрушать горные породы. Многократное намокание и высыхание породы ослабляет силы сцепления между частицами, и она растрескивается, разламывается на части. Ветер довершает разрушительную работу своих союзников по «сглаживанию» земной коры.

Некоторые из минералов (например, сульфиды, пироксены) настолько неустойчивы, что под действием кислорода воздуха, углекислого газа, воды и органических кислот испытывают химическое преобразование, называемое химическим выветриванием. Немалая роль в этом принадлежит живым организмам, выделяющим органические кислоты и способствующим накоплению в продуктах разрушения органического вещества.

В целом атмосфера стремится сгладить лик планеты, упростить ее рельеф. Если бы это было в ее силах, она сделала бы нашу Землю такой же гладкой как бильярдный шар. И в этом ей помогла бы гидросфера.

Гидросферой называется водная оболочка нашей планеты. В некоторых частях она образует обособленные бассейны (океаны и моря, реки и озера), в других — пропитывает земную кору в форме подземных вод. Общий объем воды на Земле оценивается в 1,8 млрд кубических километров, причем на моря и океаны приходится около 73 %, примерно 25 % воды находится в земной коре и около 2 % — в озерах, реках, болотах и ледниках.

Вода — единственный минерал, который в земных условиях встречается во всех трех фазовых состояниях — твердом, жидком и газообразном. Как писал В. И. Вернадский [7] Вернадский В. И. Избранные сочинения. Т. IV М., изд-во АН СССР 1960, с. 16. , «…вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных процессов. Есть серьезные основания полагать, что вода присутствует не только в атмосфере, гидросфере и земной коре. По оценке акад. А. П. Виноградова, мантия содержит около 2·10 26граммов воды, что примерно в десять раз больше массы всей земной коры. Скорее всего гидросфера „подпитывается“ водой мантии. Когда действует вулкан или гейзер, этот процесс становится очевидным, но происходит он, наверное, постоянно на протяжении всей геологической истории. Изнутри наружу вода движется, вероятно, не столько благодаря фильтрации растворов и газов, сколько за счет диффузии отдельных атомов, ионов и молекул. В явлении водообмена между мантией и земной корой пока много неясного, но уже обсуждаются конкретные гипотетические механизмы этого процесса» [8] Подробнее см. в работе С. М. Григорьева «Роль воды в процессах образования земной коры». Сборник «Пути познания Земли» (М., «Мысль», 1971). .