Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли)

По мнению специалистов, траппы, безусловно, выплавлялись из мантии. Вместе с тем в некоторых провинциях, к примеру в юрских долеритах Тасмании и Антарктиды, среднее первичное отношение ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr составляет 0,712 . Кроме того, в сопоставлении с океаническими базальтами (толеитами), они обогащены калием, рубидием, ураном, торием, и, таким образом, по геохимическим признакам платобазальты скорее следовало бы считать производными континентальной коры, нежели мантии. Выход из этого парадокса исследователи видят в допущении ассимиляции больших объемов коры (до 30 % ) , но при таких масштабах поглощения сиалического материала траппы уже не смогут оставаться «базитами», скорее уж это будут андезиты или андезито-базальты (которых, естественно, мы не видим в трапповой формации). Чтобы обойти этот «трудный момент» была придумана «селективная диффузия» для калия, урана и других элементов (малых, литофильных) из коры в магматические расплавы платобазальтов, и якобы в эту «диффузию» петрогенные элементы не вовлекались. Однако совершенно непонятно, по какой такой причине калий, уран и прочие малые элементы (типично коровые, с резко выраженными литофильными свойствами) вдруг резко поменяли бы свою геохимическую склонность концентрироваться именно в континентальной коре.

Наконец, излияния платобазальтов не сопровождаются сколько-нибудь заметной тектонической активизацией, и некоторые исследователи рассматривают траппы как пример автономного магматизма, не имеющего прямой связи с тектоникой. В данной связи возникает проблема с источником энергии, необходимой для таких громадных масштабов плавления, а также возникает вопрос: почему эта энергия выделилась именно под древними плат-формами, где мантия (судя по тепловому потоку) представляется наиболее холодной. Мне кажется очень странным, что эта проблема (с источником энергии) не обсуждается в литературе.

Рассмотрим причины появления траппов в рамках концепции «изначально гидридной Земли». Массовые излияния платобазальтов совпадают во времени с заложением и развитием современных океанов, т.е. с акселерацией расширения планеты. В соответствии с «фундаментальными экспериментами на клизматроне» (кавычки отражают самоиронию автора) по мере расширения планеты и увеличения мощности ее металлосферы происходило укрупнение структур растяжения при сокращении их числа. К началу мезозоя эта генерализация обусловила появление единой глобальной системы рифтогенеза, от которой начали разрастаться океаны. Таким образом, в мезозое расширение планеты было локализовано в осевых частях растущих океанов, тогда как за пределами этих зон увеличение радиуса Земли сказывалось в основном в уменьшении кривизны ее литосферы.

Судя по малым значениям теплового потока, литосферные блоки с древними платформами являются наиболее жесткими частями континентов. Астеносфера, в нашем представлении, обусловлена повышением пластичности металлов при растворении в них водорода, и выше мы уже много говорили об этом. Однако напомню, что положение астеносферы непосредственно под литосферой обусловлено малой скоростью диффузии водорода через силикаты и окислы (она на 6—7 порядков ниже в сравнении с диффузией через металлы). Поэтому силикатная литосфера играет роль экрана (запруды) для водорода, истекающего из внутренних сфер планеты. Таким образом, наличие астеносферы свидетельствует о скоплении водорода под литосферой, но отнюдь не является показателем высокой температуры и частичного плавления. Кстати сказать, длительное существование локальной зоны частичного плавления в металлосфере представляется невозможным из-за высокой теплопроводности металлов (отток тепла происходит слишком быстро).

При уменьшении кривизны жестких литосферных блоков в них появляются вполне определенные деформации (см. рис. 39 ) . В нижних горизонтах под действием растягивающих напряжений должно происходить заложение вертикальных тектонически ослабленных зон, проникающих от подошвы литосферы до середины ее мощности. В верхних частях литосферы уменьшение кривизны стимулирует появление (уже в пределах коры) горизонтально ориентированных тектонически ослабленных зон по типу трещин отслаивания (см. рис. 39 ) * .

* В недрах Земли, на глубине десятков километров и более, не может быть разрывов сплошности с зиянием, поскольку там велико всестороннее сжатие. Однако приложение определенного вида напряжений (например, растягивающих) снимает долю нагрузки по одной из осей эллипсоида напряжений, и это тектонически ослабленное направление может быть использовано при всякого рода инъекциях.