Рудольф Баландин - 100 великих загадок географии

С тех пор как в науках о Земле господствует глобальная тектоника плит литосферы, геофизики стараются толковать факты так, чтобы они подходили под эту идею. Для этого надо каким-то образом показать, что в сверхплотной мантии планеты возможны круговые потоки вещества.

Можно ли как-то иначе объяснить равенство потоков земного тепла под континентами и океанами? Есть ещё одна закономерность: самые мощные потоки геотермальной энергии – в наиболее молодых вулканических областях; немногим меньше – в молодых активных горных системах. Что бы это значило?

На мой взгляд, наиболее вероятна такая гипотеза. Под высоким давлением в ядре и мантии Земли деформируются кристаллические решётки минеральных масс, высвобождая энергию. Она излучается относительно равномерно. Поэтому общий поток тепла под континентами и океанами одинаков.

Почему возникают температурные контрасты? Потому что на земную поверхность поступает мощный поток солнечной энергии, в тысячи раз превышающий поток тепла из недр. Взаимодействие воздушной, водной и каменной оболочек планеты при участии живых организмов определяет процессы, происходящие в земной коре, – геохимию и геофизику ландшафта.

В самом общем виде суть в том, что дробление, перенос, химическая обработка, накопление и погружение в земную кору минеральных масс сопровождается аккумуляцией лучистой солнечной энергии. Она «разряжается» в каменной оболочке Земли там, где эти процессы идут наиболее активно.

Такова гипотеза, основанная на учении о Биосфере. Она открывает новые горизонты познания геотермальной энергии. Окончательного ответа на загадку земного тепла нет. Для успешных научных исканий необходимо прежде всего избавиться от предвзятых мнений и обдумывать разные варианты решения загадок природы.

Солнечная лучистая энергия одухотворяет Землю. Не только потому, что насыщает энергией живые организмы. Она определяет обмен веществ в организме нашей планеты, проникая в литосферу.

Как могут солнечные лучи, падающие на земную поверхность, достичь земных глубин? Благодаря подвижности земной коры. Она постоянно живёт, разрушаясь и обновляясь. В понижениях осадочные породы, накапливаясь, погружаются в недра. А там, где воздымается земная кора, горные породы срезаются эрозией, обнажая древние пласты. Поэтому на земную поверхность выходят горные породы самого разного, порой весьма почтенного возраста – более трёх миллиардов лет.

Вместе с осадочными толщами погружается в недра нашей планеты и солнечная энергия, накопленная на земной поверхности. Такие минералы, горные породы называют геохимическими аккумуляторами. Люди научились создавать искусственные солнечные батареи. В природе они действуют не так активно, зато без дополнительных затрат материалов, труда и энергии, распространяясь на огромные территории.

Геофизическим пассивным аккумулятором солнечной энергии является Мировой океан. Вода «поглощает» почти все отвесно падающие лучи, хотя при большом угле падения почти полностью их отражает. Она служит системой «водяного отопления» земной поверхности.

Наиболее мощно действуют биохимические аккумуляторы: прежде всего растения и бактерии, а на их основе – грибы, животные. Растения поглощают примерно 5 % солнечной энергии, поступающей на Землю. Это значительно больше, чем энергия землетрясений и вулканов вместе взятых. Она воплощается в сложные органические соединения, которые участвуют в круговоротах земных веществ, накапливаются в осадочных горных породах.

Наиболее сложная ситуация с геохимическими аккумуляторами. В середине прошлого века советские учёные кристаллографы академик Н.В. Белов и В.И. Лебедев предположили, что солнечная энергия может аккумулироваться в «кристаллическом веществе Земли», например в глинистых минералах. При этом в кристаллических решётках увеличивается расстояние между атомами. Погружаясь в зону больших давлений, кристаллические решётки деформируются, выделяя энергию…

Проверка этой гипотеза показала, что всё значительно сложней. Не вдаваясь в детали, отметим: одно уже то, что при эрозии образуются тонкие глинистые частицы, коллоиды, резко увеличивает химическую активность вещества. Минералы насыщаются водой, образуя сложные структуры. Огромную роль играет биохимическая энергия.

В книге «Геохимия ландшафта» советский учёный А.И. Перельман писал: «Глинистые минералы выступают в роли своеобразных “горючих ископаемых”, отдающих заключённую в них энергию при высоких температурах плавления пород (чтобы получить энергию из угля, его тоже надо нагреть, хотя и до менее высокой температуры)…