ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия аккреции и гравитационной дифференциации Земли из "Океанический рифтогенез" Земли за счет аккреции протопланетного газопылевого облака развивался за время порядка 10 лет и завершился около 4,6-10 лет тому назад образованием первичной и в среднем однородной по составу Земли. [c.250] На геологической стадии развития нашей планеты, начиная примерно с 4,0-10 лет назад, стал развиваться другой мощный процесс - выделение гравитационной энергии - связанный с плотностной дифференциацией земных недр. Этот процесс привел к образованию в центре Земли плотного окисно-железного ядра и к возникновению в остаточной силикатной оболочке, т.е. в ее мантии интенсивных конвективных движений и, как следствие, к проявлению рифтогенеза на её поверхности. [c.250] Энергия аккреции определяется потенциальной энергией Земли П. Часть полной энергии аккреции ушла на упругое сжатие земных недр. Остальная часть энергии перешла в тепло. Если бы при этом не происходило интенсивных теплопотерь через поверхность Земли, то ее температура могла бы подняться до значения 30 ООО С и земное вещество полностью испарилось бы. Однако в действительности такого интенсивного разогрева не возникло, поскольку формирование нашей планеты происходило за конечное время порядка Ю лет, а энергия ударов планетезималей вьщелялась только в приповерхностных слоях растущей Земли и поэтому быстро терялась с тепловым излучением планеты [109]. [c.250] Выделяющаяся в недрах Земли энергия гравитационной дифференциации в большей своей части переходит сначала в кинетическую энергию конвективных течений мантийного вещества, а затем в тепло. Но заметная часть этой энергии расходуется на дополнительное сжатие земных недр, возникающее благодаря концентрации плотных фаз в центральных зонах Земли. Упругая энергия сжатия Земли перед самым началом выделения земного ядра (около 4-10 лет назад) должна бьша быть несколько меньшей, чем у первичной Земли, поскольку к тому времени ее недра уже успели несколько прогреться за счет выделения радиогенной и приливной энергий, а дифференциация земного вещества еще не началась. [c.251] В модели Сорохтина-Ушакова было найдено, что при давлении Р = О и температуре Г = Го 1250 °С, гУ(0, Го Ло = -19,97-10 эрг. С учетом U(p,T) = -3,29-10 эрг величина энергии сжатия молодой Земли на рубеже катархея и архея должна была быть близкой к о = 3,32-10 эрг. [c.251] Аналогично для современной Земли получено г7(0,Г(1)о,о = -21,20-10 эрг, тогда как U(p,To)o.o = 24,75 эрг, откуда энергия сжатия Земли равна ео,о = 3,5-10 эрг. Следовательно, в процессе выделения ядра на дополнительное сжатие земных недр ушло А е= 0,23-10 эрг, а в форме тепла выделилось eg /-= 1,23-10 эрг гравитационной энергии [121, 122]. [c.251] На рис. 8.8. и 8.9. представлены графики выделения и скорости генерации тепловой компоненты гравитационной энергии, полученные в работах [121, 122]. [c.251] Обращает на себя внимание, что максимум скорости выделения гравитационной энергии приходится на уникальную эпоху позднего архея, когда, судя по геологическим данным, тектоническая активность Земли действительна была наибольшей [126]. [c.252] Продолжится затухание этого процесса и в будущем [122]. [c.252] Отметим еще, что изображенные на рис. 8.8 и 8.9 графики определяют собой только осредненные показатели энерговыделения. В реальных же условиях в связи с нестационарностью процесса гравитационной дифференциации земного вещества график скорости энерговыделения, оказывается несколько более сложным - на него как бы накладывается колебательный процесс циклических перестроек, отвечающих тектоническим циклам. Однако возможная амплитуда таких модуляций, вероятно, не очень велика. [c.252] Вернуться к основной статье