Наука | Философия Культуры

Первопричина катастроф в истории Земли

Рафик Нигматзянов

УДК 523.24, 523.31, 524.6, 531.58, 551.46

Ключевые слова: плюмы, глубоководные котловины, периодичность катастроф.

Primary cause of catastrophes is in history of Earth

Rafik Nigmatzyanov

Abstract: In the following paper the external to Solar system Galactic prime cause of emergence of large-scale geochronological borders as well as mass extinctions is proved on the basis of the totality of chronological coincidence of the impulses of global short-term events at the edges of the Phanerozoic era (Introduction), the correlation of scales of their manifestations (Section 1), the existence of the unifying set of cause-and-effect relationships (Section 2) and the regularity of 10,5...24 million year intervals in formation of borders of eras (Section 3).

Keywords: plumes, deep-sea basins, the frequency of accidents.

Введение

К настоящему времени накоплен значительный объем данных о хронологической взаимосвязи глобальных геологических процессов и сингенетических революций с сопутствующими климатическими изменениями [37]: – После выхода в свет в 1991 году нескольких статей Роджера Ларсона и Питера Олсона, где были показаны отчетливые связи между столь различными процессами от развития в нижней мантии суперплюмов и генерации во внешнем ядре геомагнитного поля до изменений скоростей спрединга в срединно-океанических хребтах (СОХ) и уровня вод Мирового океана, накопления полезных ископаемых и др., интерес к этой проблеме существенно вырос [17].

Результаты исследований показывают, что на рубежах геологической истории синхронные глобальные длительные процессы периодически, на относительно короткое время до 1...2 [51] – 4...5 [10; 22; 88] млн лет, прерываются хронологически взаимосвязанными [14] глобально масштабными катастрофическими изменениями [68], которые носят импульсивный характер и на фоне предшествующих постепенных преобразований проявляются скачкообразно [62] – геологическую летопись разных временных масштабов маркируют палеоокеанологические-палеоклиматические кратковременные события, обусловившие переход от одного состояния палеосреды к другому [31]:

Биосфера

Плавное эволюционное развитие биосферы периодически прерывается глобально масштабными, резко импульсивными, мгновенно синхронными для морских и континентальных биот кратковременными кризисами, совпадающими с глобальными бескислородными обстановками [37; 3; 54; 86], выраженными в изменениях условий осадконакопления. Практически все массовые вымирания (МВ) отвечают эпохам оледенений [100] или засушливым (ксеротермическим) фазам [3], регрессиям [37; 31; 3], импульсам импактов [10; 87], орогеническим фазам [68; 86] и другим изменениям в окружающей среде [3]. При этом возможны несовпадения масштабов вымираний в северном и южном полушариях [31].

Климат

Совпадающие с трансгрессиями глобальные длительные потепления прерываются глобально масштабными, резко внезапными быстрыми ухудшениями климата в виде засушливых фаз или кратковременных похолоданий, в т.ч. вод океана [3]. Изменения совпадают с регрессиями [100; 31], глобальными высокогорными оледенениями [36], орогеническими эпохами [100] – периодами тектонической активации [37; 86], МВ, импульсами импактов [10], снижениями содержания кислорода [54] и изменениями концентрации вулканической пыли [31] в атмосфере (последующие начала потеплений следуют за снижениями концентрации пыли и предшествуют началам экскурсов [38]). При этом наблюдаются различия изменений климата в северном и южном полушариях [78].

Уровень океана

Глобальные длительные плавные постепенные трансгрессии, соответствующие повышению уровня океана при увеличении общего объема воды, прерываются резкими и очень резкими, глобально масштабными, относительно кратковременными регрессиями амплитудами до 900...1000 м [37; 31] – первых километров [10], с синхронными поднятиями-осушениями континентов, приводящими к глобально высоким [31] (до 1 км [6], в архее до 4,8...6,5 км по [92; 72]) стояниям материков, увеличениям площадей и аккрециям суперконтинентов [86] за счет замыкания морских, часто глубоководных бассейнов длительного возраста [92]. Начала регрессий совпадают с бескислородными событиями в океанах [31] и интервалами кимберлитообразования [49], на перерывы в осадконакоплении нередко приходятся кратковременные замедления-задержки дрифта с изменениями параметров, переориентировками движений плит и складчатости [37; 31], изменения скоростей спрединга [92], тектофазы в геосинклиналях, оледенения [37; 100; 31], принципиальные перестройки конфигураций океанских бассейнов, а также глобально резкие снижения компенсационной глубины карбонатонакопления с амплитудой до нескольких километров, в свою очередь совпадающие с МВ, повышением скорости денудации материков и оледенениями [31].

Глубоководные котловины

Длительные процессы тектонических преобразований глубоководных бассейнов прерываются хаотичными и масштабными – неравномерными в пространстве и времени изменениями вулканотектонического рельефа, принципиальными скачкообразными изменениями-перестройками расположений, конфигураций и размеров бассейнов или возникновениями новых глубоководных котловин [31], связанных с синхронными проявлениями суперплюмов [21] и глобальными импульсами траппового магматизма [88]. Отмечается кратковременность актов базификации-океанизации-образований новых котловин [93; 31; 12], стремительное развитие вулканогенных платформенных депрессий и впадин окраинных морей, глубокое срезание континентальной коры вплоть до древнейших ядер континентов отдельными океаническими и морскими структурами. Последние развивались, нередко замещая в ходе процессов океанизации континентальной коры [44] предшествующие структуры без сохранения признаков ранее существовавшей литосферы [65].

Импакты

Длительные относительно малоимпактные эпохи прерываются вспышками крупномасштабных бомбардировок, совпадающих с МВ [10; 87], ухудшениями климата и изотопическими изменениями в океанах [10]. Интервалы импульсов кимберлитообразования предположительно импактогенной природы [57] совпадают с кульминационными моментами роста поднятий и максимумами площадей эпиконтинентальных морей [49] – моментами резких регрессий. Считается доказанной хронологическая взаимосвязь между вспышками масштабных импактов и активизацией существующих мантийных плюмов [87], а моменты образований тектитовых полей точно соответствуют масштабным границам магнитостратиграфической шкалы [31].

Рис. 1. Количественное распределение импактных структур по [53]

Изменения оси вращения

Медленные циклические перемещения плоскости экватора планеты [91] на наиболее масштабных рубежах знаменуются резкими поворотами на 90° вокруг оси, перпендикулярной оси ее вращения [72], фиксируемыми по всем палеомагнитным реконструкциям [61] расположений климатических поясов [100].

Инверсии

Длительные, продолжительностью от 1...2 до 10...20 млн лет фазы, отличающиеся редкими геомагнитными инверсиями или их полным отсутствием, соответствующие глобальным фазам ускорения спрединга, активизации континентального рифтогенеза, базальтового вулканизма, ослабления деформаций сжатия и подъема уровня Мирового океана – на короткое время, 1...2 млн лет, прерываются фазами учащения геомагнитных инверсий, которые совпадают по времени с фазами замедления спрединга, приостановки рифтогенеза, ослабления базальтовых излияний, усиления деформаций сжатия и кратковременных фаз довольно резкого падения уровня Мирового океана [51].

Тектоника

Длительные постепенные тектонические процессы испытывают синхронные глобальные кратковременные [37] прекращения либо замедления рифтогенеза и спрединга [80], с последующими резким кратковременным [100] (продолжительностью до 2...4 млн лет [22]) возрастанием интенсивности импульсов рифтогенеза [51], глобальными перестройками-перескоками осей спрединга [31; 68; 86], дискретными актами [31] переориентировок-перестроек движений плит [37] и кратковременными возрастаниями интенсивности складчатых деформаций [100; 92] орогенических фаз. Указанные изменения, включая завершения тектонических циклов и импульсы реорганизации кинематики литосферных плит [3], происходят на фоне поднятий [92] и увеличения площадей материков, глобальных регрессий и перерывов в осадконакоплении [86], усиления гранитообразования и спада островодужных процессов [92], а замедления спрединга совпадают с импульсами платобазальтового магматизма [75]. В некоторых случаях с периодами тектонической активизации – фазами орогенеза совпадает распространение летнесухого климата красноцветов [37].

Тепловой баланс

Необратимое глобально-длительное снижение теплового баланса планеты периодически ускоряется скачками охлаждения [40; 44], выраженными в разномасштабных импульсах нарастания подкоровой литосферы [72; 69] и совпадающих с масштабными периодическими импульсами гранитоидного магматизма [92; 20; 67], глобального метаморфизма высокого давления по [92; 20; 74], актами дискретно-импульсивного плюмового траппового платобазальтового магматизма по [31; 40; 67; 86; 44], а также импульсами регрессивных стадий гидротермального оруденения, приуроченных к завершающим – орогенным стадиям подвижных зон, и прямая связь масштабов проявлений указанных импульсов с изменениями теплового режима Земли в целом, в т.ч. низов земной коры и мантии по [92]. При этом периоды повышенной активности мантийно-плюмового магматизма противофазны активности надсубдукционного и в основном связанного с ним эксплозивного вулканизма [95].

Кислород

Плавные изменения содержания кислорода в океане и атмосфере на масштабных рубежах истории периодически прерываются глобально резкими, совпадающими с началами регрессий [31] и падениями атмосферного давления по [69], кратковременными снижениями концентраций до аноксических восстановительных обстановок [93; 86; 95] с накоплением органического вещества [31], битуминозного прослоя [3], формированием глобально прослеживаемых горизонтов черных сланцев [14] в различной степени изолированных бассейнах [31], эвапоритов и континентальных красноцветов [54]. С последующим быстрым увеличением массы свободного кислорода [54; 77] в поверхностном слое океана [86] и атмосфере [39] с ростом атмосферного давления [69].

Значительные кратковременные изотопические изменения [10] – вариации отношений изотопов кислорода, углерода, стронция и серы в осадочных породах соответствующего времени [87] совпадают с МВ [86; 95], эпохами тектоно-магматических кульминаций [10; 95], глобальными оледенениями по [54] и импульсами импактов [10]. Изменения генерации сопоставляются с мегациклами в гранитизации и гранитообразовании [39].

Плюмы

При хронологической взаимосвязи глобальных кратковременных процессов [3] периодические [20; 74] относительно кратковременные [17; 63] возникновения – отрывы масштабных [14] длительно существующих плюмов в принципе не могут быть независимыми процессами, при временных и пространственных совпадениях, возможных причинно-следственных связей плюмов с МВ, тектоническими процессами [85], импактами [87], образованиями глубоководных котловин [16] и инверсиями [20; 82]. Соответственно плюмообразование, как и все остальные геологические процессы, имеет непрерывно-прерывистый характер: условия для начала длительного формирования плюмов возникают быстро и синхронно с другими кратковременными событиями.

Геохронологические границы

Именно в соответствии с кардинальными переменами в органическом мире и синхронными им глобальными катаклизмами, выражающимися в фазах тектогенеза, особенностях осадочного породообразования, перестройках лика планеты и другим геолого-палеонтологическим признакам проводится расчленение истории развития Земли в целом и биосферы в частности [62]. Комплексы глобальных кратковременных событий и формируют периодические геохронологические и стратиграфические границы-разрывы в плавном течении постепенных глобальных процессов: – Справедливо подчеркивается, что во время кризисов резкие изменения происходили не только в биоте, но и в окружающей среде [3].

Вывод

Закономерный характер совпадений столь широкого набора глобальных геологических процессов, их взаимосвязь и корреляция с ритмичностью, цикличностью и периодичностью, требует своего объяснения [54], которое невозможно с точки зрения только геологии [62]. Разумеется, глобальность и хронологическое совпадение не могут служить достаточным доказательством наличия причинных связей [37], для этого необходимо подтвердить существование объединяющего комплекса взаимосвязей кратковременных изменений [3], соответствие, помимо глобальности, масштабов проявлений различных граничных событий и возможное наличие определенной закономерности в периодичности. Только в этом случае можно уверенно утверждать об их корреляции и обусловленности единым общим фактором, который также должен быть глобальным [3], масштабным, импульсивным, закономерно периодичным.

Корреляция масштабов граничных событий

Всеми исследователями отмечается превышающая порог глобальности масштабность событий на рубежах геологической истории Земли, многими отмечается взаимосвязь масштабов проявлений отдельных кратковременных геологических процессов [92; 100]. Наиболее детально изученными из них являются массовые вымирания, поэтому достаточно легко определиться с самым крупным МВ и границей в истории фанерозоя, на которой остальные изменения, при наличии между ними причинно-следственных связей, также должны иметь максимальный размах, отличаясь интенсивностью от изменений на других рубежах:

1.1. Биосфера

Самым масштабным, беспрецедентным, экстраординарным, значительно превосходящим по последствиям другие биотические кризисы фанерозоя, отмечается пермь/триасовое вымирание [3; 89] до 95% всех видов организмов [86] – переход от перми к триасу практически нигде не представлен слоями, содержащими ископаемые [93]. Вымирание было кратковременным [86] и происходило в 2 импульса [3].

1.2. Климат

На этом рубеже отмечается прекращение обширного и очень продолжительного (до 80 [34] – 90 [86] млн лет) глобального покровного оледенения [100] при снижении [92] и без того умеренного уровня океана [69]. Именно дополнительное масштабное падение уровня гидросферы [3; 37; 100] может объяснить снижение взаимосвязанных с ней уровней атмосферы по [100; 92] и соответственно кровли снегового слоя (хионосферы) ниже поверхности континентов и шельфа с прекращением оледенения и установление сверх-высокогорного сухого бесснежного разреженного климата на материках (и поверхности эпиконтинентальных бассейнов): – Сильная засушливость в триасе стала причиной накопления мощных толщ эвапоритов и исключительно огромного по площади распространения красно-, пестроцветных и гипсоносных осадков [89]. Все эпохи красноцветного осадконакопления и эвапоритового седиментогенеза тяготеют к «зимним сезонам» глобального геологического года и ассоциируют с породами, несущими следы оледенений [54].

В настоящее время подошва снегового слоя располагается на высоте более 5 км на экваторе и 0 км на 62° южной широты [27], значительно различается в противоположных полушариях: – Разница высот нижней границы хионосферы северного и южного полушарий Земли достигает 1700 м – в северном континентальном выше по причине пониженной влажности [27]. (На континентах может располагаться ниже поверхности: – Слой вечномерзлых пород в верховьях р.Мархи достигает глубины 1500 м [26]).

Исходя из среднегодовых температур на поверхности планеты и среднего вертикального градиента температур тропосферы в –6,5°C/км предел существования капель воды в нетвердом состоянии в –41°С [7] (соответственно верхний предел оледенения) располагается на высотах около 10,5 км на экваторе и до 3...4 км в полярных областях, с некоторыми особенностями: – При очень низких температурах и отсутствии влажности хионосфера прерывается – в ней возникает окно, например, над Центральным полярным бассейном [27].

Архейские регрессии предположительной амплитудой более 6,5 км (при средней глубине бассейнов около 700 м [72]), обусловившие высокогорные оледенения по [92; 72; 69], могли привести к падению кровли слоя оледенения ниже уровня поверхности полярных континентов с установлением сухого разреженного безледникового климата. А при гипотетических регрессиях в первые десятки километров [57] (Вейл и др. считают, что амплитуды эвстатических колебаний уровня оценены лишь приблизительно [31]), сухие бескислородные условия на континентах Земли могли соответствовать весьма разреженной атмосфере Красной планеты (около 6·10^–3 атм [71]), либо более близкой к Солнцу и Земле поверхности Луны (с ежесуточными колебаниями температур от –150 до +130°С по [34]): – Давно известны тиллоиды, которые одними исследователями рассматриваются как ледниковые, а другими как отложения теплого аридного климата [96].

Высокоамплитудные колебания кровли хионосферы в сочетании с указанными особенностями противоположных полушарий логично объясняют внешне парадоксальные палеоклиматические зональности на рубеже палеозоя и мезозоя: – Одновременное существование аридных и ледниковых условий в северном и южном полушариях позднего палеозоя, в частности позднего карбона; смену аридного климата в карбоне оледенением с течением времени в южном полушарии; не установленность влажного экваториального пояса в раннем триасе при доминировании экстрааридного и умеренно-аридного климатов [78; 100].

Также на рассматриваемом рубеже снижаются масштабы изменений климата: – С конца поздней перми и до конца палеогена сколько-нибудь значительных оледенений на Земле, по-видимому, не происходило [37; 97]. Данное наблюдение может свидетельствовать о резком увеличении мощности гидросферы и атмосферы, что проявилось в последовавшей крупнейшей в фанерозое мезозойской трансгрессии и привело к изменению характера осадконакопления при последующих регрессиях: – Процесс седиментации соленосных отложений сместился из палеозойских обширных, возможно глубоководных морей, в мелководные мезозойские лагуны [78].

1.3. Уровень океана

На границе пермь/триас отмечается самая масштабная регрессия – установлен самый низкий уровень моря за фанерозой [100], площадь эпиконтинентальных морей сократилась более чем в два раза [37], в тетических разрезах повсеместно фиксируется перерыв [3]. Регрессия была настолько значительной, что продолжалась и в триасе, который подобно пермскому периоду характеризовался ярко выраженными длительными геократическими условиями по [89].

На рубеже палеозоя и мезозоя закрылись позднедокембрийско-раннепалеозойские океаны: Палеоазиатский бассейн [92], Прото-Тетис (Пратетис [69]), Уральский океан [37]. Глобальная регрессия привела к высокому стоянию континентов и усилению денудации не только материков, но и коры существовавших глубоководных котловин: – Практически нет сведений о формировании рельефа дна палеозойских океанов – Япетуса, Палеотетиса, Палеопацифики [92].

Синхронно с регрессией и закрытием большинства морских бассейнов происходит кульминация-становление суперматерика Пангеи [37; 31]. Как и у предыдущих суперконтинентов, центр тяжести Пангеи располагался в низких широтах, а разросшиеся к этому времени по площади континенты растянулись широкой меридиональной полосой шириной до 60° [31] почти от одного полюса до другого [72]. Остальная литосфера вне суперматерика была базифицирована-океанизирована-уничтожена: – Кора океанов, как показали данные глубоководного бурения, нигде не старше 180 млн лет [83].

1.4. Глубоководные котловины

Одновременно с закрытием палеоокеанов на границе палеозоя и мезозоя отмечается возникновение новых или значительное изменение конфигурации сохранившего местоположение бассейнов: возникновение котловин суперокеана Панталассы – будущих Тихого и Атлантического [31] океанов, а также преобразование Пратетиса в Тетис, будущий Индийский океан [78; 35]. Все современные океанские бассейны, за исключением менее масштабных котловин Северного Ледовитого (Арктического [52]) океана мезозой/кайнозойского возраста [80; 89; 64], возникли или скачкообразно значительно изменили конфигурацию и местоположение на рассматриваемом рубеже.

В результате Мировой океан (новообразованная Панталасса) покрывал земной шар от полюса до полюса, простираясь на 300° долготы по экватору [31] современной Земли. Соответственно вытянутая в виде полосы возможной шириной до 7 тыс.км по [31] Пангея могла быть ограничена в широтном направлении двумя антиподальными Доатлантической и Тихоокеанской окраинными суперкотловинами размерами от 10 по [13] до 18 [41] тыс.км (в плане), которые врезались в суперматерик антиподальными субпараллельными мегадугами, а океан Тетис объединял кольцевые депрессии в единый бассейн.

Большую часть окраин суперокеана, за исключением небольшого по протяженности дивергентного участка, занимали активные окраины с субдукцией океанской коры: – Именно за счет Панталассы в раннем мезозое развивались другие бассейны [31] – Атлантический и будущий Индийский океаны раскольного типа со сменой режимов окраин палеоокеанов на пассивные дивергентные, а также сохранивший местоположение и кольцевую структуру (КС) с активными субдукционными окраинами Тихий [80; 13; 31; 29].

Умбгров задавался вопросом, не связаны ли мировые трансгрессии в перми-начале триаса и конце мела-начале палеогена с образованием новых океанов [37]? Сегодня можно дополнить этот вопрос: – Не явилось ли возникновение новых котловин также причиной глобальных регрессий и масштабных геохронологических (стратиграфических) границ [57]?

1.5. Импакты

На границе палеозоя и мезозоя наблюдаются многочисленные следы импактных событий [86; 44], отмечаются импульсы образования многочисленных «трубок взрыва»: – Образование кимберлитовых трубок (Сибири) произошло 250...240 млн лет назад – связующая масса кимберлитовых трубок имеет возраст 248 и 246 млн лет [49]. Прямые (кратеры) или косвенные следы импактных событий во все возрастающей степени обнаруживаются и на других, кроме мел-палеогенового, геохронологических и стратиграфических рубежах, где констатированы великие вымирания и обновления биоты, в том числе и на самом важном: следы мощного импакта на пермско-триасовом рубеже выявлены в Китае [87]. Следствием крупного импакта может быть и сама Панталасса [90]: – В Тихоокеанской области, являющейся реликтом суперокеана [31], нет никаких признаков существования когда-либо континентов [65].

В кульминационную стадию воздымания свода Гондваны, 300...290 и 250...240 млн лет назад, произошли серии катастрофических вулканических взрывов, способствовавших ее расколу. Следами этих взрывов следует, по-видимому, считать мощную, до 1000 м, толщу (или часть ее) так называемых тиллитов или древних ледниковых отложений, которые по своим признакам больше напоминают типичные взрывные отложения. Одним из чрезвычайно характерных признаков толщи, указывающих на ее взрывную природу, является, например, нахождение в ней так называемых импактитных форм алмазов, происхождение которых объясняется падением гигантских метеоритов [49].

1.6. Ось вращения

Плоскость экватора в течение фанерозоя менялась, по крайней мере три раза – раннем палеозое, позднем палеозое и середине мезозоя: – В позднем палеозое практически по всем палеомагнитным реконструкциям фиксируется быстрый поворот плоскости экватора примерно на 90° [100] – к границе палеозоя и мезозоя приурочена отчетливо выраженная 90-градусная перестройка направлений палеомагнитных экваторов с субмеридиональных на субширотные [59].

1.7. Инверсии

Пермско-каменноугольный суперхрон обратной полярности примерно 250 млн лет назад [93] сменяется преимущественно прямой полярностью по триас [69]: – Начиная с триаса палеомагнитные экваторы катастрофически быстро меняют свою направленность [59] – участок относительно спокойного геомагнитного поля с крайне редкими инверсиями в интервале 300...250 млн лет назад сменяется сдвоенными пиками увеличения частоты инверсий в интервале 260...210 млн лет [17].

1.8. Тектоника

Поздняя пермь – глобальная эпоха тектогенеза [92] 90-градусной перестройки планетарного тектонического плана [59; 60]: в азиатской и американской частях Тихоокеанского пояса на месте палеозойских геосинклиналей возникли складчатые сооружения [37] – сформировались структуры Урала и Аппалачей за счет «захлопывания» древних океанических впадин [78], отмечается завершение пфальской фазы орогенеза и сономский тектогенез в Кордильерах [92]. Непосредственно на этом рубеже, сразу после образования Пангеи, наблюдается начало относительного максимума абсолютных скоростей движения Европейского, Северо-Американского и Сибирского континентов в интервале 250...220 млн лет [17], некоторые пермские структуры растяжения в Северной Африке свидетельствуют о раннем начале рифтогенеза на Африканском континенте [31]:

1.9. Тепловой баланс

Данный рубеж характеризуется резким скачком глобального охлаждения планеты, выразившимся в максимальных импульсах магматизма с резким глобальным снижением в раннем триасе интенсивностей всех форм вулканической деятельности, включая эксплозивный островодужный вулканизм: – В конце ранней перми и особенно в позднепермскую эпоху гранитизация достигла максимума за палеозой, что свидетельствует о максимально резком снижении температур орогенных областей [92]. Показательно точное совпадение великого пермско-триасового вымирания с образованием самой крупной в мире Тунгусской трапповой провинции и одновозрастных ей траппов Эмейшань в юго-восточном Китае [87] – наиболее интенсивная фаза траппового магматизма Сибири имела место в интервалах 250...215 млн лет [49], максимальной активность суперплюма была на рубеже 250±3 [15].

На основании «отставания» времени проявления магматической активности плюма на поверхности Земли от его возникновения у границы ядра и мантии, которое составляет от первых миллионов до 20...50 млн лет [63], и сложно объяснимой особенностью очень быстрого до 1...3 млн лет образования крупных трапповых провинций по [87], рассматриваемая граница не может быть временем возникновения указанных плюмов, а лишь подчеркивает экстраординарный масштаб скачка охлаждения и подтверждается последовавшим изменением характера магматизма-охлаждения планеты: – Начиная с раннего триаса и до позднего кайнозоя в разных районах континентов и ложа океанов многократно происходили мощнейшие ареальные базальтовые излияния, невиданные с кембрия до перми [52].

1.10. Содержание кислорода

На границе пермь/триас отмечается уменьшение содержания кислорода [86] до раннепалеозойских значений [100], и сразу давление земной атмосферы вновь начинает подниматься за счет усиленной генерации и достигает примерно 200 [72] млн лет назад максимальных значений содержания кислорода за фанерозой [100].

Исключительно огромное распространение красно-, пестроцветных и гипсоносных осадков [89] при самой масштабной регрессии свидетельствует именно о сверх-высокогорной бескислородной разреженности на платформах и в эпиконтинентальных бассейнах: – Наличие свободного кислорода не является обязательным условием образования красноцветов – красноцветные породы могут образовываться в бескислородной атмосфере при участии других окислителей (СО2, оксидов азота) или с мобилизацией кислорода воды и выделением водорода. Кислород как активный окислитель проявляет в полной мере свои свойства только при высоких температурах (в топке) или высокой влажности [54].

1.11. Плюмы

В современную эпоху намечают два крупных восходящих, прослеживаемых до внешнего ядра [64] антиподальных экваториальных суперплюма [88] – под Тихим океаном и под Африкой [40; 85]. Указанные низкоскоростные цилиндрические области в нижней мантии в целом коррелируют с областями аномально высокого рельефа Земли, высокими значениями геоида, с двумя основными зонами скопления «горячих точек» [40]:

крупнейшими антиподальными экваториальными вздутиями – под Тихим океаном и Восточной Африкой по [49];

планетарными кольцевыми морфоструктурами – сейсмическими кольцами, возможно имеющими мантийное (или ядерное) заложение: Тихоокеанской (диаметром от 14 тыс. км) и Атлантической (от 12 тыс. км) по [29];

современными проявлениями антиподальных суперплюмов – под юго-западной частью Тихого океана и под Восточной Африкой по [82; 85; 49];

реликтовыми аномалиями-палеоплюмами в верхней мантии и коре – антиподальными Западно-Тихоокеанским меловым проявлением суперплюма в виде поднятия Дарвина по [85] северо-западного простирания размерами 4х10 тыс.км [49], и прослеживаемой до глубины 500 км Восточно-Атлантической термальной аномалией северо-восточного простирания размерами 2,5х4 тыс.км и возрастом более 200 млн лет по [30];

антиподальными суперплюмами в нижней мантии в диапазоне глубин 2300...2900 км – под южно-центральной Пацификой и под западно-центрально-южной частью африканского континента, продолжающимся в Атлантику и Индийский океан [40];

аномалиями во внешнем ядре – в центрально-северной области Тихого океана и в районе Северной Атлантики [40].

Перечисленное, на основании возможности независимого движения различных оболочек мантии, внешнего и внутреннего ядра относительно друг друга [65; 85; 39; 59], а также наблюдений перемещений проявлений плюмов на значительные расстояния [85; 49], в соответствии с гипотезой Вилсона-Моргана указывает на взаимосвязь указанных аномалий как проявлений гипсометрически разных слоев одних и тех же уникальных антиподальных мегаструктур в различных оболочках литосферы, мантии и внешнего ядра. Следовательно, единой с котловинами Панталассы природе и времени новообразования на границе перми и триаса.

При этом Тихоокеанская и Атлантическо-Африканская относительно равнозначные кольцевые мегаструктуры превышают масштаб структур Тетиса (Индо-Австралийской кольцевой структуры и поднятия во внешнем ядре в центральной части Индийского океана). Об этом свидетельствует помимо превосходства размеров отличная проявленность антиподальных КС: – В широкой периферической полосе Тихого океана и под северной частью африканского континента поверхность ядра погружена [40].

1.12. Исторические границы

События, определившие самую беспрецедентную по интенсивности изменений границу фанерозоя между ее крупнейшими эрами, подтверждают масштабы рассмотренных граничных явлений этого рубежа как максимальных, превышающих амплитуды кратковременных процессов других границ эона.

При этом экстраординарные события на границах эр связаны с новообразованиями крупных океанских котловин, а менее масштабные границы периодов и эпох – с возникновениями морских котловин меньших размеров по [37; 78; 80; 31; 92; 89; 64; 69; 71]. Соответственно существуют непрерывные по масштабам ряды импульсов пограничных событий, отвечающие размерам новообразованных глубоководных котловин и интенсивностям достаточно подробно изученных импульсов МВ и магматизма.

Вывод

Взаимосвязь масштабов рассмотренных изменений среды, формирующих границы между историческими эпохами, а также совпадения между количествами импульсов наиболее изученных кратковременных событий при их одновременности, подтверждают обусловленность единым общим фактором и наличие между событиями-катаклизмами системы причинно-следственных связей.

Причинно-следственные связи граничных событий

Создается впечатление, что природа как бы издевается над нашими аналитическими затруднениями: применяет она лишь простые средства, но их сочетание порождает почти неразрешимую путаницу.

О. Френель [72]

В соответствии с законом роста разнообразия биосферы при стабильном состоянии внешней абиотической среды таксономическое разнообразие биосферы должно непрерывно почти неограниченно возрастать без достижения стазиса за счет эволюционного дробления экологических ниш. Поэтому сама биосфера не рассматривается в качестве возможной непосредственной причины МВ [3] либо других глобальных кратковременных событий, под вопросом степень ее влияния на климат [77] фанерозоя, формирование месторождений углеводородов [5] и даже на уровень содержания кислорода в атмосфере [77; 39].

При сопоставлении глобальных масштабных событий очевидно, что МВ есть одно из крайних последствий в системе причинно-следственных связей [3; 87] кратковременных процессов, и что на роль первопричины комплекса катаклизмов претендуют хронологически связанные с ними периодические импульсы импактов [89; 3; 14; 10; 44] на том простом основании, что они по определению имеют внешнюю к Земле природу и не могут быть следствием других планетарных процессов. Но главной трудностью, которую следует преодолеть, является естественное желание все объяснить какой-либо единственной причиной, причем под «причинами» разные исследователи понимают явления различного порядка, игнорируя необходимость системного подхода [3]. Поэтому в работе анализ взаимосвязей между кратковременными преобразованиями проводится методом исключения от обратного к первопричине, и только затем устанавливается дерево связей кратковременных изменений с рассмотрением всех обоснованных возможных причин и механизмов каждого процесса, классифицированных по [3] на непосредственные, спусковые, первичные и первопричину.

Основными непосредственными абиотическими причинами МВ всех основных внешних и внутренних групп гипотез по [3] являются резкие изменения: а) климата, б) составов атмосферы и гидросферы, в) интенсивностей радиационного и космического излучений. В качестве возможных причин перечисленных изменений указываются следующие (спусковые для МВ) факторы:

а)

Снижение теплового баланса поверхности планеты [95], например, по причине колебаний солнечной активности [3]. Но в связи с тем, что развитие Земли, включая уменьшение ее потенциальной (внутренней) энергии, необратимо [72], и однажды подвергшаяся оледенению Земля не могла бы вернуться в первоначальное состояние за счет солнечного излучения [86], гипотеза скачка снижения температуры планеты в целом должна предусматривать механизм последующего восстановления теплового баланса. Но даже увеличение в два раза с 5% до 10% предполагаемого количества перехода кинетической энергии космических тел в тепловую при столкновениях с Землей не способно обеспечить восстановление тепла [2], за возможным исключением слабоизученных последствий глубоко проникающих крупных тел [50]. Поэтому гипотеза похолодания климата рассмотрена именно как кратковременный скачок понижения теплового баланса не планеты в целом, а непосредственно поверхностей вод и континентов, например, по причине снижения давления:

Снижение атмосферного давления на поверхности континентов по [72; 69] по причине резкого падения уровня гидросферы [31; 3; 68] ниже ложа океанов со снижением подошвы хионосферы (снегового слоя) ниже шельфа. Подобная масштабная регрессия могла привести к высокогорному покровному оледенению материков вследствие высокого гипсометрического стояния континентов по [72; 36], а также изоляции глубоководных котловин с падением уровня карбонатной компенсации до дна бассейнов. Данное предположение включает предыдущую гипотезу (именно океаны обогревают атмосферу [34]), а также гипотезы нарушения циркуляции вод морских бассейнов [31; 3]. А глобальные засушливые (ксеротермические) обстановки, сопровождавшиеся деградацией почв и исчерпанием пищевых ресурсов [3], могли быть следствием еще более масштабных регрессий кровли слоя оледенения ниже поверхности платформ с установлением на континентах бесснежных сверх-высокогорных условий.

Снижение инсоляции по причине запыленности атмосферы при внешнем импактном воздействии – «ядерной зиме», пароксизмальном вулканизме и надсубдукционной эксплозивной вулканической деятельности [31; 3; 14] – «вулканической зиме» [38] в работе не рассматриваются в связи с данными о несовпадении масштабов мел/палеогенового МВ в северном и южном полушариях при глобальной запыленности атмосферы [31], а также совпадениях роста разнообразия биосферы и интенсивности эксплозивного вулканизма [51; 95].

б)

Кратковременный токсически высокий рост содержания метана в атмосфере в результате высвобождения газогидратов при резком масштабном снижении уровня океана [38].

Кратковременная изотопия химических составов атмосферы и гидросферы в результате импактных воздействий [50; 89], например, столкновений с кометами частично углеводородного состава [10].

Резкое снижение содержания кислорода [37; 31; 3] до аноксических условий на континентах и в эпиконтинентальных бассейнах [37; 3] по причине масштабных регрессий гидросферы и атмосферы [57]. Гипотеза токсически высокого содержания О2 в атмосфере как возможной причины МВ [3] не рассматривается в связи с данными о длительности эпох роста и высокого содержания кислорода [100; 39].

Кратковременная изотопия состава вод океана [31] в результате возникновения нового плюма может рассматриваться только в комплексе с другими процессами в связи с ее возможно избирательным воздействием преимущественно на морскую биоту. Возможность импульса изотопии в результате роста СОХ и центральных поднятий исключена в связи с данными о длительности их роста, затишье спрединга и магматизма существовавших ранее плюмов в моменты кризисов по [51; 95].

Пароксизмальный вулканизм [31] с выделением громадных количеств углекислого газа, окислов азота и серы, предположительно приводящим к резким изменениям климата и воздействию на биоту [3; 68], не рассматривается в связи с данными о хронологических совпадениях роста разнообразия биосферы и усиления надсубдукционного вулканизма [51; 95].

в)

Повышение радиационного фона [31] по причине истощения озонового слоя [3] вследствие периодических импульсов усиления водородной дегазации мантии и ядра [14] при возникновении нового плюма.

Рост космического излучения [31] при регрессии океана и снижении озонового слоя на десятки километров (10...30 по [34] – 35...50 км по [7]). Подобная регрессия уже сама по себе приведет к МВ вследствие создания сверх-высокогорных бескислородных обстановок на континентах, шельфе и в существовавших котловинах.

Гипотеза роста излучения вследствие снижения интенсивности магнитного поля [31] в результате палеомагнитных инверсий [3] не рассматривается в связи с отсутствием данных о принципиальных изменениях напряженности геомагнитного поля Земли при перемещениях палеомагнитных полюсов за последние 2,5 млрд лет [34].

Повышение радиации в результате поступления в океан громадного количества радиоактивных элементов, прежде всего урана из рифтовых зон океанов, в связи с данными о временных несовпадениях указанных процессов с МВ [3; 14], затишьях спрединга [75] и магматизма («активности») существующих плюмов в моменты кризисов, могло бы рассматриваться как следствие возникновения нового мантийно-ядерного плюма, если бы не предполагаемая селективность процесса в отношении преимущественно морской биоты.

Непосредственные причины вымираний также могут являться последствиями спусковых изменений среды в результате внешних космических воздействий [31] – вспышек на Солнце, импактов [68], взрывов сверхновых вблизи нашей Солнечной системы [31; 89; 68], пересечений Солнцем физических неоднородностей диска Галактики [62] в виде скоплений межзвездной пыли [86], струйных потоков [86] газопылевого вещества [82] спиральных рукавов [10], излучений из Галактического центра по [28], внешних к Млечному пути воздействий по [104]: – Возможность внешних (внеземного, космического происхождения) толчков как спусковых механизмов биотических кризисов очевидна. Все они, за исключением небольших по масштабам импактов, будут носить глобальный характер и характеризоваться широким набором спусковых причин, достаточных для дестабилизации биосферы [3].

Исходя из превышающих порог глобальности масштабов и хронологических совпадений различных непосредственных причин МВ, в качестве спускового механизма далее рассматривается совокупность из внутренних и внешних к планете факторов – масштабных регрессий, возникновений новых плюмов и космических воздействий, включая импакты, что способно обеспечить синхронное проявление комплекса всех наблюдаемых непосредственных причин граничных катастроф: – Большинство из современных теорий уже сами по себе недостаточны для объяснения всего разнообразия изменений, сопровождающих кризис [31]: в рамках системного подхода к изучению природы биотических кризисов необходимо рассматривать не одну искусственно вырванную причину, а систему взаимозависимого ряда причин [3].

2.3. Глобальные регрессии

Возможное перераспределение объемов вод Мирового океана в результате имевших место в истории поворотов плоскости экватора планеты примерно на 90° по [100], ввиду различия полярного и экваториального радиусов в 22 км [31], одновременно с регрессией в экваториальной полосе могло привести к трансгрессии в полярных областях: – Имеются данные о противоположности по знаку резких изменений океана на разных платформах [92], несовпадении изменений компенсационной глубины карбонатонакопления в различных океанах [31], диахронности оледенений [37].

Оледенения не рассматриваются в качестве непосредственной причины масштабных регрессий гидросферы и атмосферы: – Амплитуды гляциоэвстатических колебаний незначительны и не превышают 60...200 м [37; 98; 31].

Причиной трансгрессий и колебаний уровня моря амплитудой в 300...500 м могут быть длительные постепенные изменения и подъем в системе СОХ [98; 35]. Трансгрессии также могут быть следствием роста центральных поднятий [49] и подъема океанического дна [по 83; 42], но указанные механизмы не в состоянии объяснить резкие снижения уровня океана в несколько сотен метров и первые километры.

Исключив перечисленные гипотезы, в остатке имеем единственно возможную причину резких глобальных регрессий как следствие неоднократно наблюдавшихся в истории, быстрых образований новых глубоководных котловин – скачкообразных принципиальных изменений-перестроек конфигураций и размеров существующих бассейнов по [31]: – В последние десятилетия появились идеи о связи трансгрессий и регрессий, следовательно, колебаний уровня Мирового океана с изменениями объемов океанических впадин [100; 31; 35], рельефа дна [92], земной поверхности в целом [51], конфигурации Земли [31], а не только поднятий или опусканий континентов [35] – принципиальные различия в строении континентов и океанического дна не позволяют объяснить морфологию нашей планеты только воздыманием и опусканием земной поверхности [51].

Бассейны раскольного плитно-тектонического типа развиваются постепенно [72] и за счет более глубоководных кольцевых [31], имеют относительно меньшие глубины и соответственно объемы, поэтому их развитие не может способствовать регрессии в принципе. Резкие мгновенные регрессии возможны только за счет не менее резкого образования новых кольцевых глубоководных котловин (а океанизация коры происходит геологически очень быстро [12]) при условии, что в момент образования они имели глубины значительно больше мощности слоя воды на поверхности магматических бассейнов (глубинами до 1000 [50] – 2900 [64] км):

прекращение циркуляции океанских водных масс и изоляция глубоководных бассейнов возможны при снижении поверхности гидросферы до глубин ложа океана (4...5 км по [31]) в случаях новообразований депрессий, вместимостью близких к современному объему вод океанов планеты в 1,42 млрд км³ (1,35 [31] – 1,5 [88]), что может соответствовать объему параболической котловины размером с Коралловое море (S ≈ 4068 тыс.км² [55]) или Аравийско-Нубийский нуклеар (d ≈ 2,2 тыс.км [29]) при глубине 700...750 км;

глобальное высокогорное оледенение континентов возможно при падении нижней границы хионосферы с уровня 5 км в экваториальном поясе [72] до шельфа, для чего объем новой котловины должен составить >3,8 млрд км³, что может соответствовать вместимости котловины величиной с Саргассово море или Амазонский нуклеар (d ≈ 3,2 тыс.км [29]) при глубине 1100...950 км;

установление на континентах и шельфе глобально сухого бесснежного климата возможно при снижении верхней температурной границы существования воды в нетвердом виде в –41°С (предполагаемого предела высоты хионосферы) на величину более 10,5 км в экваториальной полосе по [7] в случаях образования котловин размерами с Северо-Американский нуклеар (d ≈ 3,8 тыс.км [29]) при глубине более 1,2 тыс.км;

снижение озонового слоя ниже суши и ложа океанов с соответствующими повышением жесткого космического излучения и установление сухого бескислородного разреженного климата марсианского типа возможно при значительно более масштабной регрессии атмосферы на величину от 10...30 по [34] до 35...50 по [7] км и более, что может быть следствием образований котловин размерами от Северо-Американского нуклеара до Тихоокеанского бассейна.

Имеющиеся данные о Тихом океане позволяют рассматривать его структуру именно как изостатически наполняющуюся магматическим расплавом котловину по [50]: – Глобальную систему зон субдукции на ранних этапах образования Тихоокеанского бассейна можно уподобить гигантской воронке диаметром около 18 тыс. км [41] и глубиной ниже поверхности внешнего ядра по [40].

При подъеме мантийного расплава происходит его разуплотнение с 5,5...5,6 г/см³ до 3,3 [45] и пропорциональное увеличение объема. Именно увеличивающийся в объеме поступающий астенолит формирует центральные поднятия и купола астенодиапир: – Благодаря нагнетанию расплавов с глубин происходят процессы подъема океанического дна [42], основной причиной таких вертикальных движений коры оказывается подъем к литосфере флюидсодержащих мантийных плюмов [6]. Образование океанической коры (депрессий различного типа) всегда сопровождается поднятием поверхности Мохоровичича. Для всех типов депрессионных осадочных структур характерна обращенность поверхностного и глубинного рельефа в виде астеносферных диапир расплавленной магмы, по-видимому, определяющих их формирование [44]: – «Мантийный диапиризм» нередко рассматривается как первопричина новообразования впадин с утоненной корой литосферы и повышенным тепловым потоком [90].

Поднятия астенодиапир в котловинах, создающие активный тектонический режим [6], проявляются помимо подъема дна котловины в свойственной крупным депрессиям кольцевого типа центробежной тектонике [44] от центра к периферии [13] – «раздвижению» новообразованной коры с поднимающейся центральной области к бортам котловин, которое может наблюдаться как: – Погружение или соскальзывание плит по наклонной поверхности, созданной клинообразной формой литосферы, или сползание литосферных плит с поднятых срединно-океанских хребтов [31; 72] и куполов астенодиапир с погребением океанической коры по мере наполнения котловин в виде холодных высокоскоростных изометричных колец псевдосубдукции.

Выводы об изостатическом наполнении импактных депрессий морскими базальтами основаны на наблюдениях реальных объектов [50] и не требуют каким-либо образом оправдывать допустимость конвективно-субдукционного погружения разуплотненного материала в нижнюю мантию до границы внешнего ядра как следствие повышения плотности при охлаждении до 1000...1500°С.

2.4. Новообразование глубоководных котловин

В настоящее время указываются различные группы причин образований морских бассейнов и котловин: в результате тектоники литосферных плит – рифтогенеза и спрединга [31], базификации-океанизации-уничтожения или погружения земной коры континентального типа вследствие подъема к литосфере флюидосодержащих мантийных плюмов [6; 44], и импакта по [48; 81; 50] с уничтожением в пределах новообразованного кратера-котловины признаков существовавшей ранее литосферы: – При процессах океанизации и континентализации коры мантия претерпевает значительные изменения по составу и структуре [67].

Современные океанические бассейны также делятся на принципиально различные группы: длительно развивающиеся межконтинентальные тектонические раскольные бассейны Атлантического типа [72] с дивергентными пассивными асейсмичными окраинами [31; 34] и быстро образующиеся [80; 64; 49] относительно изометричные глубоководные котловины с центральными поднятиями-астенодиапирами-плюмами по [83] и субдукционными конвергентными сейсмичными активными окраинами [31; 34] типа Тихого, в последующем деформируемые под влиянием тектоники плит [31; 41]: – Главной причиной, нарушающей симметрию кольцевых морфоструктур, явились последующие тектонические деформации [29]. Мы наблюдаем не только множество локальных тектонических структур кольцевой формы, а также удивительно правильные по своей форме кольцевые магнитные аномалии – последние объясняются обычно магнитными интрузиями, внедрившимися по разломам кольцевой формы, но как могут сформироваться подобные разломные зоны [61]?

Сложно построенные с позиций плейт-тектоники вихревые объяснения [61] и встречающая обоснованные возражения возможность образования в процессе базификации [83] большая часть многочисленных кольцевых котловин наблюдаются как замкнутые понижения дна океанов и морей регионального размера более или менее изометричной формы. Значительная их часть представляют собой ровные поверхности с уклонами в сотые или тысячные доли градуса (абиссальные равнины) [43], аналогичные наблюдаемым изостатически выровненным поверхностям ударных кратеров [50] на других планетах и их спутниках, отличающихся от Земли отсутствием гидросферы: – Большинство лунных кратеров имеет ударное происхождение, а базальтовые излияния в основном были лишь следствием метеоритных ударов [13] – падая на Луну, массивные спутники пробивали не только кору, но и подстилающий слой габбро, открывая доступ подлитосферной магме на лунную поверхность [100]. Кольцевые структуры – места прорыва в земную кору расплавленных мантийных масс [90] – установлено перетекание глубинных слоев Земной мантии (литосферы) как реакции на удар крупного космического тела в случае астроблемы Вредефорт [48]. Импактные воздействия могут создавать условия для образования каналов выхода существующей магмы и заполнения кольцевых бассейнов существующими магматическими расплавами, как например, в случаях с кратерами Садбери и Фридефорт на Земле, с которыми ассоциируются массивные интрузии изверженных пород [50].

Разделение на континентальное и океанское полушария не могло быть врожденной чертой [81], все океаны сформировались в процессе океанизации земной коры континентального типа [1] и отсутствие первичной континентальной земной коры на огромной, больше половины, поверхности может быть объяснено только внешним воздействием, например, падением астероида [48; 84].

Возможность образования разномасштабных депрессий в результате импактов [48; 81; 50] не вызывает сомнений, периодически происходили практически на всех рубежах истории [44], обнаруживаются как на поверхности Земли [10], так и погребенные [57], имели место в новейшей истории [90] и не исключены в будущем [34]. Неизбежность магматических процессов в крупной импактной депрессии в соответствии с термодинамическими предпосылками и изостатический подъем дна переходного кратера в результате резкого падения давления в мантии [50], даже без видимого поступления свободной воды [13] или импактогенного образования выводных каналов для подкоровой магмы, также очевидно: – Плавление за счет сброса давления, при наличии значительного градиента температур, может быть существенным под океаническим хребтом на Земле, где конвективные потоки поднимают материал мантии более чем на 1000 км [50]. Температуру верхней мантии под океанами на уровне астеносферы можно принять равной 1400°C [72] (1000 – 1500°C [31]) – температура изливающихся базальтовых магм на дне океана достигает 1230...1320°С [71].

Столкновения Земли с космическими телами (допустимыми размерами с Марс в 6,8 тыс.км [50]) приводят к образованию кольцевых, округлых в плане кратеров размерами в соответствии с кинетической энергией ударников [70; 50] от 1 по [24] до 40 [8] диаметров снарядов (и допустимыми размерами до 90% величины самой мишени по примеру самого крупного кратера на астероиде Веста). Соответственно для менее вязкой по сравнению с астероидами Земли допустимо образование кратковременно существующих импактных кратеров размерами до диаметра планеты на поверхности и глубинами больше радиуса планеты: – Кратер для ударников из более плотных, чем материал мишени глубже, чем полусферическая [50].

При импакте, на стадии экскавации, часть материала будущего кратера выбрасывается с различной, частично превышающей первую и вторую [34] космические скорости, что приводит к эрозии планеты – уменьшению ее размеров и массы [50], а также усилению импульса бомбардировки в результате возвращения крупных обломков, выброшенных со скоростями меньше второй космической, что вполне достаточно для пробития океанской коры и внедрения в магматический очаг с формированием каналов «трубок взрыва» мантийного состава [57]: – В лунных морях новому этапу базальтового излияния нередко предшествовали катастрофические взрывы, взрывные отложения выбрасывались на сотни и тысячи километров [49]. Создание в платформенных структурах планеты глубоких трубчатых депрессий различного масштаба предшествовало внедрению кимберлитовых магм [44] – даже самые глубинные ксенолиты, например гранатовые перидотиты или эклогиты кимберлитовых ТВ, на поверку оказываются лишь осколками древней океанической коры [71].

После стадии экскавации глубина кратковременно существующего переходного кратера параболической формы, не прошедшего стадию обрушения, составляет до 1/5 [10; 86] – 1/3 диаметра депрессии [50], например: – Кратер Пан на небольшом спутнике Юпитера Альматее при диаметре 90 км имеет глубину от 10 до 20 км [50]. Последующее превращение чашеобразного переходного кратера в сложный происходит в процессе обрушения под действием силы тяжести. А в более длительные временные интервалы вслед за обрушением может наблюдаться изостатический подъем, благодаря которому кратер выполаживается практически до плоской альбедной структуры [50] – морской абиссальной магматической равнины с уклонами в доли градуса (в масштабных кратерах диаметром более 1800 км на Луне объем расплавленной породы даже превосходит объем зоны экскавации [50]). Наблюдения таких выровненных структур могут приводить к выводам об уменьшении (относительно к диаметру) глубин кратеров размерами более 70...100 км [50] и соответственно глубин проникновения ударников с ростом скоростей или размеров.

2.5. Импульсы импактов

В окрестностях Солнца наблюдается огромное количество потенциальных ударников – общее число малых тел Солнечной системы, размеры которых превышают 1 км – порядка 1 миллиона [56], а число комет только в облаке Оорта оценивается в сотни миллиардов [34] (до 10¹²...10¹⁵ [46]). По современным оценкам малые космические тела могут иметь максимальные размеры более 1000 км [10; 34], плотности 1,0 [11] – 8,0 г/см³ [10], средние скорости столкновений с поверхностью Земли примерно 3...4 км/с [34] (при диапазоне 0 – 72,8 км/с [34] – до >200 км/с по [11]) и масштабную периодичность падений: – Тела размерами >10 км могут сталкиваться с Землей не реже, чем раз в 100 млн лет [50], >5 км – раз в 20 млн лет [56], крупные астероиды диаметрами >3,5 км – раз в 2,9 млн лет [10] и т.д.

Ударниками могут являться: – собственные спутники планет, например падающий с ускорением на Марс Фобос [72] размером до 27 км [44] и орбитальной скоростью в 2,14 км/с [99]; – квазиспутники планет размерами и разностями средних орбитальных скоростей в первые километры; – объекты пояса астероидов (тороидального кольца) между орбитами Марса и Юпитера общей массой, сравнимой с Марсом, размерами тел до 1020 км [10; 34], различием средних орбитальных скоростей в самом поясе до 5 км/с по [50] и с Марсом в первые км/с; – тела пояса Койпера за орбитой Нептуна [34] суммарной массой более массы Земли и размерами до 1000 км, при этом диаметры объектов, которые могли мигрировать к орбите Земли из занептунного пояса, сопоставимы с размерами Хирона d ≥ 200 км [56]; – объекты внутреннего облака Оорта общей массой 10⁴ масс Солнца за орбитой Плутона; – тела собственно облака Оорта общей массой в 10² масс Солнца [34]; – объекты облака Хиллса с общей массой, возможно на 2 порядка превышающей массу облака Оорта по [56]; – недостаточно изученные галактические кометы [10; 86] с размерами ядер до 3,5 км и скоростями до 450 км/с [11].

Периодические вспышки бомбардировок с перерывами на длительные эпохи относительно редких импактных событий [10] при наличии впечатляюще огромного количества потенциально опасных тел в плоскостях эклиптик планет (в первом приближении, структуру, состоящую из Солнца и планет, можно представить как двумерную [38]) и сотен миллиардов комет на окраинах Солнечной системы, непрерывных столкновениях в поясе астероидов по [50] и частых резонансных явлениях, способных внести возмущения в орбиты потенциальных ударников, однозначно свидетельствуют о внешней к Солнечной системе природе рассматриваемых масштабных импульсов импактогенеза. В окрестностях Солнца не предполагается источников подобной периодичности в первые десятки миллионов лет: максимальные интервалы времени, соответствующие преобладающим периодам колебаний параметров земной орбиты, составляют для циклов Миланковича до 100 [31; 95] – 170 тыс. лет по [100], периодичность до 2,8 млн лет отражает климатические колебания, связанные с орбитальными вариациями, прецессионными и экцентриситета [95]. Все это выводит поиски причин периодических динамически возмущающих воздействий на малые тела за пределы Солнечной системы: – Галактическая гипотеза МВ связана с прохождением Солнцем неоднородностей среды в плоскости его орбиты в диске Галактики [3; 10; 86].

Внешняя периодическая первопричина

В настоящее время подтвержденными наблюдениями областями неоднородностей диска Млечного пути, способными оказывать динамически возмущающее воздействие на населения Галактики, являются фронты галактических ударных волн (ГУВ), визуально проявляющиеся в плоскости Галактики в виде Спиральных рукавов [47]. Возможность и сам факт пересечений орбиты Солнца со звездными рукавами не отрицается никем [88], и при периодах вращения спиральных рукавов в 50 млн лет [10] – объектов Галактического центра примерно в 24 млн лет [28], генерируемые в ядре возмущающие волны за Галактический год могут проходить через Солнечную систему неоднократно, периодически дестабилизируя движение малых тел.

Сами спиральные рукава могут иметь отличную от общепринятой стационарной природу происхождения: – Возможность стационарной ГУВ еще не означает, что она должна существовать. За спиральную структуру Галактики могут быть ответственны волны плотности, групповая скорость которых направлена от центра к периферии – в работе Симонсона 1976 г. предполагалось, что Галактические спиральные волны имеют отношение плотности в рукавах к межрукавной 3:1, амплитуды скоростей в волне 7,4 км/с в радиальном и 7,3 км/с в азимутальном направлениях [47] (по другим данным, радиальная скорость ближайшего от Галактического центра рукава составляет 50 км/с [28]). Ранее развивалась также гипотеза о том, что спиральные рукава образуются при выбросе газа из центра галактик [47] – близко к Галактическому центру обнаружено вращающееся и расширяющееся кольцо из молекулярного водорода со скоростью вращения 50 км/с и скоростью расширения 140 км/с [28].

Установленность излучения в электромагнитном диапазоне из центра Млечного пути [28] не исключает распространения с отличными скоростями гравитационных возмущений, либо аналогичных Солнечному «ветру» космических излучений как результата взаимодействия – вращения с ускорением вокруг общего центра диполя из двух или более сверхмассивных объектов ядра Млечного пути, сложившегося в результате слияния-столкновения различных по масштабам и составам эллиптических палеогалактик.

Такое предположение вполне логично объясняет:

«твердотельное» вращение рукавов как проявлений фронтов радиально направленных от центра к периферии узконаправленных электромагнитных, космических излучений и гравитационных возмущений, движущихся с различными радиальными, но одинаковыми угловыми скоростями в дифференциально вращающемся диске;

разделение последствий прохождения дипольной ГУВ на четырех- или шести-рукавную спиральную структуру вследствие различия скоростей распространения электромагнитных, космических излучений и гравитационных возмущений, либо по причине разделения населения диска Млечного пути на группы с различными динамическими характеристиками;

образование самого звездного диска в результате выброса из Центра объектов палеогалактик в плоскости вращения дипольного ядра с четвертой космической скоростью, повышение и относительную стабильность орбитальных скоростей звезд периодическим динамическим воздействием излучений по мере удаления от центра Галактики;

возможные изменения параметров орбиты Солнца, увеличение продолжительности Галактического года и соответственно повышение частоты прохождений через Землю и пояс астероидов синфазных фронтов космических излучений-возмущений.

Таким образом, имеющийся объем современных данных позволяет проследить единственно возможную цепочку причинно-следственных связей: кризис биоты – аноксические обстановки и изменения климата – высокоамплитудные регрессии тропосферы – новообразованные масштабные импактные кратеры – импульсы импактов – внешнее космическое воздействие. При этом не устанавливается прямой связи между МВ и новообразованием плюмов, а также другими кратковременными глобальными процессами.

2.6. Повороты плоскости экватора (оси вращения)

Для имеющихся в истории свидетельств поворота экватора приблизительно на 90° [100; 72] в качестве возможной причины указывается изменение центра тяжести:

Общее изменение плоскости вращения Земли [61] вызвано смещением центра тяжести планеты с экваториальной плоскости [72] в связи с выбросами большего объема материала из ядра и соответствующим нарушением баланса масс [61] планеты. Искажение симметрии момента инерции заставляет тело Земли поворачиваться таким образом, чтобы центр тяжести оказался на экваторе [72], а область отрицательной гравитационной аномалии соответственно в районе географического полюса (возможные последствия такого события включают гипотезы нарушения баланса в связи с раскрытием новых океанов [17]). Изменение формы Земли приводит к возникновению сил, стремящихся восстановить равновесную форму сфероида [61] гидростатического равновесия [38], и новообразованная масштабная депрессия, исходя из термодинамических предпосылок, будет заполнена глубинным плотным мантийно-ядерным материалом, сформировав аналогичную лунным масконам положительную гравитационную неоднородность по [50].

Изменение наибольшего момента инерции планеты связано с перемещением ротационной силой Этвеша в экваториальную область новообразованной положительной гравитационной неоднородности в оболочке Земли [59; 60].

Разумеется, для перпендикулярного к оси вращения поворота огромного гироскопа при существенной разнице полярного и экваториального радиусов может потребоваться кардинальный масштаб изменений распределения масс в виде новообразования Тихоокеанского супермаскона по [59]. Но с учетом возможности независимого вращения оболочек мантии относительно ядра [85; 39; 22] (со скоростью свыше 30 км/год [59]), а также относительно друг друга [65] по границам фазовых переходов на глубинах, в которых может резко увеличиваться пластичность материала [61], для рассматриваемых движений может быть вполне достаточно изменений в верхней мантии: – Картины накапливающегося ниже границы 670 км и латерально расплывающегося субдукционного вещества [40] – горизонтально отклоняющегося вдоль границы между верхней и нижней мантией [82], а также изменений субдукционного кольца на глубине в 1500 км [40] подтверждают возможность сдвигов оболочек планеты относительно друг друга.

2.7. Инверсии оси вращения на 180°

Кратковременные фазы учащения геомагнитных инверсий [51] включают быстрые миграции полюса на 180° практически по окружности, сравнительно близкой к 90°-меридиану в западном и восточном полушариях [38], субперпендикулярной оси восходящих Африканского и Тихоокеанского суперплюмов по [86], совпадающих с экваториальными вздутиями [49] палеэкваториальных узлов аномальных масс в оболочке планеты [59] – устойчивой осью главного момента инерции современной Земли [72].

В отличие от поворота на 90° с изменением оси вращения и диполя главного момента инерции, в случае инверсии на 180° диполь не заменяется другим и сохраняет вращение в плоскости эклиптики, а ось вращения в результате инверсии возвращается к прежней ориентации относительно Солнца. Смена полюсов происходит относительно диполя, что возможно в результате менее масштабных, постепенно накапливающихся изменений баланса масс в верхней мантии в процессе роста плюмов либо менее масштабных импактов.

2.8. Импульсы тектогенеза

Плиты могут двигаться, даже если они ни с одной стороны не граничат со срединно-океанским хребтом, следовательно, расталкивание со стороны хребта – не единственная сила, приводящая плиты в движение: – Плиты по обе стороны от Срединно-Атлантического хребта раздвигаются в разные стороны, несмотря на отсутствие нисходящих пластин на их краях, активные центры спрединга мигрируют, а иногда сталкиваются с зонами субдукции. При этом океанские плиты движутся быстрее, чем подстилающая их мантия – новейшие исследования в области термодинамики приводят к выводу, что классическая теория мантийной конвекции по ряду причин здесь неприемлема [31]. В совокупности с данными о затишье спрединга на геохронологических рубежах [80; 92] конвекция не может рассматриваться как причина активизации, соответственно и как главная причина самого тектогенеза.

Основной причиной импульсов тектонической активности в настоящее время указывается изменение ротационного фактора [37; 86] в виде изменений скорости [5] и оси вращения (плоскости экватора) планеты по [31] в целом либо ее оболочки [59]: – При изменении скорости осевого вращения Земли и положения оси вращения [90] перестраивается её фигура, что вызывает образование регматической сети разломов и трещин [91]. При неоднократных изменениях положений континентов относительно оси вращения изменяются и направления воздействий ротационных сил на тектоносферу, происходят дискретные акты перестроек в геометрии движения плит, а также плана спрединга: – скорости движений плит связаны с географической широтой – плиты движутся быстрее вблизи экватора и медленнее у полюсов [31], «разбегаются» от полюсов [86].

В качестве возможных причин изменения баланса масс и как следствие изменения ротационного фактора указываются дестабилизирующие импульсы масштабных нецентральных ударов [5], образования импакт-кратеров – кратковременных отрицательных гравитационных аномалий по [61], подъемы к литосфере мантийных плюмов [82; 6] формирующих положительные гравитационные аномалии-масконы, или раскрытия океанов (перестройки расположений океанов и континентов – аккреции суперконтинентов) [31], но:

Установленные флуктуации угловой скорости вращения планеты не могут быть достигнуты ни колебаниями уровня Мирового океана, ни движениями материков, ни таянием льда, ни другими наблюдаемыми на поверхности Земли процессами и единственным решением причины вариаций скорости вращения является изменение наибольшего главного момента инерции Земли, зависящим от массы и радиуса [59]. При этом механизмом одновременного изменения (уменьшения) масс и размеров планет предполагается только процесс астероидной эрозии по [50].

Импактная гипотеза в виде последствий масштабных ударов объединяет все перечисленные выше предположения, удовлетворяет требованию одновременности изменений центра масс и массы планеты с соответствующим изменением ротационного фактора. Перемещение новообразованного масштабного кратера в направлении географического полюса приведет к переориентировке направлений ротационных воздействий, а компенсационное изостатическое заполнение импактной депрессии мантийно-ядерным материалом (подъем к поверхности суперплюма) сформирует положительную гравитационную аномалию, стремящуюся к экватору, с повторным изменением оси вращения и плоскости экватора планеты либо ее оболочки, с дополнительным импульсом тектонических процессов по вторично обновленному плану.

Одновременно перераспределение мантийного вещества приведет к уменьшению размеров мишени с ускорением вращения: – Замедление вращения Земли, обусловленное влиянием лунных приливов, оказывается меньшим, чем можно было ожидать по расчетам; его объясняют наложением ускорения, обусловленного уменьшением радиуса планеты [90]. Уменьшение размеров планеты продолжается и в настоящее время [38].

2.9. Скачки охлаждения планеты

Основным источником теплопотерь планеты (до 72% [72] – более 90% [73; 69]) указывается океаническая [45], преимущественно молодая кора [31; 34]. В свою очередь в молодой океанической коре максимальные теплопотери по сравнению с зонами спрединга СОХ наблюдаются в горячих точках плюмов [74; 85] с принципиально отличной от спрединга геодинамической обстановкой – высокой скоростью подъема и повышенной продуктивностью магматизма [18]: – Плюмовая ассоциация базальтов образуется при интенсивном подъеме вещества с глубин возможно до нижней мантии и его частичном плавлении при повышенной температуре более 1400°С (1500...1600°С [6]), дающем начало базальтовому магматизму – температура внешнего ядра на границе с нижней мантией, уровне предполагаемого зарождения суперплюмов, достигает 4000°С [19].

С учетом затишья спрединга и пика магматизма существующих плюмов в моменты скачков охлаждения планеты по [87], импульсы потерь тепла не могут быть связаны с действующими, а только с новообразованными плюмами: – Отрываясь от границы ядро-мантия, плюм уносит избыток тепла [39], и внешнее ядро охлаждается [74], соответственно планета в целом и литосфера как ее неотъемлемая часть.

Другой возможной причиной скачка охлаждения указываются постимпактные процессы: – Импакты большой силы могут давать эффект охлаждения планеты – во время обрушения кратера стратиграфический (изостатический) подъем может привести к перемещению изотерм ближе к поверхности, так что скрытое в недрах тепло может легко уйти в окружающее пространство [50] со скачком охлаждения планеты и импульсом нарастания литосферы, в т.ч. поднятий существующих плюмов: – Можно считать практически доказанным, что высокую активность действующих плюмов стимулировало именно новое импактное воздействие на твердую Землю [87].

Таким образом, причиной скачков охлаждения, как и изменений оси и скорости вращения планеты, может являться взаимосвязанный комплекс из масштабных импактов и новообразований длительно существующих плюмов как процесса изостатического заполнения магматическим расплавом ударных кратеров: – Вулканизм лунных морей значительно, более чем на 1 млрд лет, моложе времени ударного образования бассейнов [50]. Соответственно плюмы-масконы связаны с образованием импактных кольцевых структур пространственно, хронологически-последовательно и причинно-следственно.

2.10. Генерация кислорода

Атмосфера более чем на 1/5 стала кислородной до появления наземных растений, и подобное обстоятельство заставляет рассмотреть проблему альтернативных небиогенных источников кислорода в формировании кислородной атмосферы Земли [39]: – Кислород атмосферы есть продукт разложения воды и выделение кислорода при фотосинтезе происходит в результате окисления воды, а не восстановления углекислоты [77; 62] – фотосинтез не в состоянии обеспечить объем современного кислорода [73].

Резкие глобальные кратковременные снижения содержания кислорода и давления атмосферы на уровне континентов могут являться прямым следствием регрессии гидросферы (стагнации всех океанских бассейнов [31]) и тропосферы ниже ложа океанов, а резкий рост быть вызван одновременным с регрессией ростом жесткого космического излучения на сверх-высокогорные эпиконтинентальные бассейны: – Одним из основных механизмов выделения свободного кислорода является реакция фотодиссоциации водяных паров под действием ультрафиолетового излучения [54] – дополнительными источниками кислорода являются диссоциация воды жестким излучением и реакция галогенизации окислов щелочных и щелочноземельных металлов [73].

Последующее за падением генерации кислорода резкое начало длительного роста содержания кислорода при низком (до 15 млн лет [3]) биоразнообразии после МВ, кроме окисления [77; 62], также возможно вследствие начала термической диссоциации воды в новообразованной депрессии возможной глубиной до поверхности внешнего ядра температурой 2500...5000°С [79], что достаточно для (начинающейся с >1500°С [94]) термической диссоциации поступающей воды и импульса дегазации мантии при падении давления.

Фотодиссоциация воды сверх-высокогорных бассейнов под действием ультрафиолетового излучения в сочетании с термической диссоциацией воды в новообразованном кратере могут объяснить резкий рост содержания кислорода в момент коренного биотического кризиса. Непосредственно термическая диссоциация способна длительно поддерживать генерацию кислорода при возможном отсутствии хронологической взаимосвязи изменений производства с менее масштабными катаклизмами, а также плавное снижение объемов поступления по мере наполнения кратера мантийным материалом при падении температуры на поверхности магматического бассейна – подошвы поднимающейся океанической коры.

2.11. Возникновение плюмов

Многими исследователями хаотично расположенные, с корнями на различных уровнях [90] мантийные струи плюмов отождествляются с низкоскоростными горячими точками [34] аномальной мантии, горячие точки с астеносферными диапирами, ULVZ-аномалиями [88], масштабные горячие поля с суперплюмами, крупными трапповыми полями континентов и центральными поднятиями [82], существующими до 120 [88] – 130 – >200...230 млн лет по [30] и значительно больше уже в виде холодных «корней» континентов по [65; 85] и платформ. Геофизически они прослеживаются до различных глубин от <100 [65] до 2900 км [64; 40; 30]: – Данные по изотопии Os, а также Fe/Mn отношению свидетельствуют о присутствии в материале плюмов, в коматиитах и пикритах не только Гавайев, но и архея Карелии, траппов Сибири и др. примесей вещества, поступившего из жидкого ядра Земли [88].

Диаметр канала плюма по мере его подъема остается практически постоянным [5], прошедший через каналы материал в верхней мантии всплывает в основном вертикально и заполняет области, расположенные над каналами. При этом мантийная конвекция не оказывает влияния на всплывание плюма [35; 82] в течение от первых миллионов до 30 [17] – 20...50 [63] млн лет, что вызывает вопрос: – Как в условиях отсутствия разломов флюид, отделяющийся от жидкого ядра, проходит с допустимой скоростью 100 см/год [17] более 2000 км радиуса Земли сквозь плотную мантию [39] необратимо остывающей планеты при наличии других зон разгрузок гипотетически избыточных флюидов, давления и температур в виде уже действующих горячих точек и полей?

Существуют различные гипотезы образований плюмов:

Проникновение, внезапный прорыв субдукционного вещества верхней мантии в нижнюю в виде глобальных лавинообразных нисходящих плюмов («аваланшей»), которые приводят к образованию компенсирующего глобального восходящего плюма, обладающего подъемной силой химической плавучести [40]. Гипотеза не объясняет механизма возникновения самих кольцевых структур планетарного масштаба, необходимых для формирования подобных «аваланшей», игнорируя дискуссионность возможности конвективного субдукционного погружения разуплотненного мантийного вещества по [38], в т.ч. океанической коры (плотностью 2,9 [71] – 3,3 г/см³ [45]) в нижнюю более плотную (до 5,6 г/см³ [45]) мантию, и не универсальна – неприменима к плюмам с корнями на глубинах до 100 [65] – 670 км по [82], в том числе к плюмам в суперплюмах.

По причине нарушения стационарности внешнего ядра, сопровождающегося тепловыми взрывами со спонтанными массовыми выбросами газов [39], в то же время: – Содержания летучих компонентов в плюмах находятся на уровне валовой силикатной Земли и даже ниже [4].

Вследствие подъема из глубин мантии разогретых струй, как бы прожигающих, прошивающих литосферу [82], но для этого температура плюма должна превышать температуру астеносферы на 1000...1500°C [72].

Всплывание-подъем в верхнюю мантию легкого материала, выделяющегося в процессе дифференциации по плотности на границе ядра и нижней мантии либо в слое D’’ над границей ядра и мантии. Но в этом случае стабильность расположения по отношению друг к другу горячих точек на поверхности Земли накладывает существенное ограничение на скорость течений вещества в нижней мантии – их скорость должна быть не больше ~ 1 см/год по [6], а также ограничивается диапазон возможных глубин «корней» слоем D’’.

Термохимическая гипотеза предполагает, что источниками плюмов являются мантийные воронки на границе ядро-мантия, в которых происходят химические реакции с участием водорода. В них образуются легкоплавкие компоненты, понижающие температуру плавления нижнемантийного вещества, благодаря чему поддерживается питающий канал и происходит подъем термохимического плюма [36].

В последней гипотезе отмечается, что образование мантийных воронок предшествует возникновениям плюмов и является необходимым условием их формирования. Образование воронок логично объясняется именно как последствия столкновений в виде ударных кратеров полусферических или воронко-конусообразных форм – мантийных воронок, а также каналов проникновений снарядов – каналов локального поступления флюидов в нижние слои мантии: – Пробоины на сверхвысоких скоростях представляют собой кратеры-тоннели глубиной, пропорциональной V^2/3 снаряда, с ударными взрывными воронками округлой формы, значительно превосходящими диаметры самих снарядов по [70]. В большинстве случаев реальные кратеры отличаются от полусферических – до настоящего времени гипотеза об уплощении кратера экспериментально не подтверждена, что противоречит предположению о резком снижении скорости проникания ударника в мишени [9]. Твердая надастеносферная оболочка – протолитосфера многократно пробивалась ударами метеоритов и астероидов [81].

По современным представлениям о геометрии ударной волны предполагается, что область высокого давления, созданного сверхскоростным ударом, представляет собой тонкую оболочку, а не полусферу [50] при превосходстве скорости движения снаряда над скоростью возникающей в материале мишени ударной волны. Ударная волна, формирующая приповерхностный кратер, распространяется радиально от оси канала прохождения сверхскоростного снаряда и затухает-рассеивается пропорционально пройденному расстоянию и возрастающему с глубиной литостатическому давлению пород. Поэтому осыпавшийся конусообразный кратер может иметь видимую глубину значительно меньше глубины проникновения самого ударника: – Конечная форма и размеры кратеров практически не зависят от особенностей источника энергии – расхождение в оценке энергии ударника по размеру кратера может составлять до 40 раз [50]. В отдельных достаточно подробно исследованных геофизическими методами погребенных импактных структурах различаются конусообразный ударный кратер и канал проникновения в наиболее глубокой части [57], аналогичное строение имеют многие крупные плутоны и расслоенные интрузии [79], на примере наиболее детально изученных кимберлитовых трубок в их обобщенном разрезе различают кратерную, диатремовую и канальную части [23]. На Марсе, Каллисто и Ганимеде наблюдаются центральные лунки в глубокой части кратеров [8; 50], происхождение их пока неясно – имеющиеся предположения о механизме образования центральной горки – ударная отдача при малом заглублении ударника не могут в полной мере объяснить это явление [50]:

По ударно-взрывной аналогии эффективный центр «взрыва», вызываемого ударом, располагается ниже уровня поверхности мишени на глубине, примерно равной диаметру ударника. В то же время для скорости столкновения в 30 км/с по закону подобия внутренняя и кинетическая энергии ударника становятся практически постоянными и составляют только малую долю полной энергии, начиная со времени достижения ударником глубины в 10 собственных диаметров по [50]. Экскавация ударных кратеров зависит не только от энергии, но и от импульса, а ударно-взрывная аналогия не учитывает передачи ударником импульса в мишень, сосредотачивая внимание на передаче энергии, при этом остается неясным точное определение эквивалентной глубины заложения. Использование ударно-взрывной аналогии в настоящее время для количественных оценок будет весьма ограничено [50].

Вопросы вызывает также предлагаемый гипотезой ударно-взрывной аналогии механизм торможения снаряда: – Ударная волна, после того как она доходит до свободной поверхности ударника, отражается в виде волны разрежения или разгрузки. Разрежение распространяется со скоростью звука в сжатом материале, разгружая его практически до нулевого давления, и тормозит его, при этом во время разгрузки передача импульса и энергии ударника в мишень продолжается, и заканчивается только тогда, когда волна разрежения достигает границы раздела [50]. Из чего следует дискуссионный вывод, что чем ниже скорость звука (и плотность?) в сжатом материале ударника, тем больше глубина его проникновения.

На основании изложенного целесообразно воспользоваться экстраполяцией экспериментальных данных на события большего масштаба с помощью более или менее достоверных законов подобия по [79; 50]:

Для расчетов глубин проникновения артиллерийских снарядов используются эмпирическая Березанская формула [76], формулы Забудского, АНИИ, ЛФТИ [9], которые имеют прямо-пропорциональный вид для низкоскоростных до 1...1,2 км/с столкновений тел с плотностями 1,0...8,0 г/см³ по [70], представляющими практический интерес. При эстраполяции результатов испытаний с 0,4 км/с [76] до 1,2 км/с глубины проникновений ядер плотностью до 8,0 г/см³ в мишень плотностью до 2,7 г/см³ могут достигать величин более 6...12 диаметров:

Рис. 2. Зависимость глубины проникновения железного ядра от диаметра (массы) при V = 0,4 км/с по [76]

При дальнейшем повышении скорости столкновения глубина проникновения продолжает линейно возрастать, но уже по степенной зависимости V^0,88...0,33 [9]:

Рис. 3. Глубина проникания, отнесенная к диаметру снаряда, в зависимости от скорости соударения для разных сочетаний материалов снаряда и мишени [70]

Зависимость имеет возрастающий вид для скоростей до 10...12 км/с (и более 14...18 км/с [58]), поэтому нет оснований предполагать снижение глубины проникания при дальнейшем росте скорости удара [9].

Для расчетов глубин проникновения при столкновениях пластичных металлов на скоростях 1...4 км/с предлагается формула Чартерса и Саммерса (1959 г.) [50], для скоростей до 14 км/с уравнение в форме Ми-Грюнайзена [58] и другие [9]. Предположение о взрывном испарении материала ударника при скоростях столкновений более 12 км/с вызвано прежде всего пределом возможностей используемых в экспериментах легкогазовых пушек и вынужденной интерпретацией наблюдений разрушений метеоритов после прохождения мишеней предельной толщины на более высоких скоростях по материалам [24]: – Снаряды могут разрушаться в результате разгрузки давления, а не в момент ударного повышения нагрузки [25], и после прохождения тонких мишеней на скоростях до 6 км/с. А возможны случаи, когда снаряды остаются целыми при столкновениях со скоростью более 8...10 км/с [70], например, при обстреле габбро-анортозитовой мишени на скоростях до 11 км/с железный снаряд претерпевает лишь частичное плавление, а полный переход металла в парообразное состояние происходит при скорости столкновения более 30км/с [25].

Разумеется, сложности осуществления опытов с возможностью пропорциональных изменений ускорения силы тяжести [50] и других свойств материалов [79] (в т.ч. вязкости, температуры и литостатического давления пород мишени) делают маломасштабные лабораторные эксперименты лишь в малой степени применимыми к ударным процессам планетарного масштаба по [50]: – В общем при экспериментальном воспроизведении природного явления на уменьшенных в некотором масштабе моделях по принципу подобия следует уменьшать и все свойства модели в соответствующем отношении, определяемым анализом размерностей [79].

Но несмотря на малую применимость результатов экспериментов для масштабных экстраполяций, данные различающихся на несколько порядков по массам ударников экспериментов (3...65 г [70] и 4,7...113,0 кг по [76]) при неизменности ускорения силы тяжести и сравнимых соотношениях свойств материалов снарядов и мишеней, указывают на увеличение в 5...6 раз (в диаметрах ударника) глубин проникания сферических снарядов при увеличении масштабов экспериментов на 2...4 порядка. Указанное снижение баллистических пределов столкновений подтверждает явление масштабности и дает основание считать, что при дальнейшем увеличении размеров опытов до планетарных величин глубины проникновений не могут быть меньше, чем экстраполированные по степенной зависимости результаты маломасштабных опытов.

Применительно к Земле как к мишени, по формуле Чартерса и Саммерса (без учета явления масштабности, влияния роста температур и давлений, снижения величины ускорения свободного падения) до внешнего ядра сквозь мантию средней радиальной плотностью в 4,4 г/см³ по [39; 34] и скоростью звука (средней скоростью P-волн) 11,6 км/с на скорости удара до 72,8 км/с может проникнуть сферический железный снаряд диаметром более 250 км, что согласуется с диаметрами в 250...1000 км по [6] большинства выявленных современными геофизическими методами мантийных плюмов цилиндрической формы и скоростных неоднородностей. Рассматривая планету как преграду толщиной 12,7 тыс.км средней радиальной плотностью в 8,5 г/см³ по [39; 34] и средней скоростью P-волн в 10,6 км/с, для скорости соударения в 72,8 км/с предельные диаметры снарядов могут составить: железного плотностью до 8,0 г/см³ – 1,6 тыс.км, каменного плотностью 3,0...3,5 г/см³ – 2,8...3,1 тыс.км: – Пропорциональная V^2/3 зависимость глубин проникновения снарядов на сверхвысоких скоростях подтверждается и для случаев, когда материал снаряда значительно уступает по прочности материалу мишени и даже полностью разрушается при соударении [24; 70]. Баллистический предел скорости железного ударника размером до 4,0...4,4 тыс.км (в соответствии с размерами антиподальных суперплюмов по [30; 16]) для проникновения сквозь аналогичную планете мишень толщиной более 3-х диаметров снаряда может составить всего 16,0...18,5 км/с.

Таким образом, необходимо разделять процессы возникновения проникающего канала ударника от запаздывающего образования кратера вследствие возникающих в мишени ударно-волновых процессов, и все это вместе от последующего изостатического заполнения депрессии мантийным магматическим расплавом в виде отрыва и роста плюма, формирования масконов и трубкообразных кольцевых интрузивных тел – питающих вулканических и интрузивных каналов субцилиндрической формы.

2.12. Геохронологические границы

Новые данные по импактным воздействиям объективно свидетельствуют об их ответственности за МВ [86]. Так же как на мел/палеогеновом, с различной степенью обоснованности и вероятности массовые вымирания на рубежах геологической истории связываются с гигантскими ударными событиями [14; 86; 44]: – Современная геохронологическая (стратиграфическая) шкала представляет по существу эмпирическую классификацию последовательности космического воздействия на Землю близкой природы, границами которой служат столкновения планеты с крупными космическими телами, при этом масштаб границы (комплекса изменений) зависит от масштаба импакта по [10].

Рис. 4. Схема возможных причинно-следственных связей граничных событий

Вывод

Комплекс непосредственных причин МВ в виде изменений климата и аноксических обстановок, вызванных высокоамплитудными регрессиями тропосферы в кратковременно существующие новообразованные масштабные импактные кратеры, достаточно обоснован для гипотезы и не содержит внутренних и внешних противоречий. Импульсы бомбардировок Земли малыми телами Солнечной системы вследствие динамических возмущений фронтами излучений вращающегося дипольного ядра Галактики как первопричины земных граничных событий отвечают необходимым требованиям глобальности, кратковременности, масштабности и периодичности.

В таком случае, в связи с предположительной стабильностью вращения ядра Галактики – генератора излучений и соответственно постоянной угловой скоростью (твердотельностью) ГУВ, о которой можно судить по частоте вращения Спиральных рукавов (50 млн лет [10]), объектов Галактического центра (звёзды на расстоянии 1 кпк от центра Галактики движутся вокруг него с периодом обращения 24 млн лет [28]), периодичность повторений крупных бомбардировок – масштабных геохронологических границ должна иметь определенную временную повторяемость менее 12...25 млн лет, с учетом различия угловых скоростей вращения ядра Галактики и Солнечной системы, предположительно сложной синусоидальной орбиты и возможных вариаций орбитальных параметров Солнца [102; 10].

Периодичность катастроф

Наличие кардинальных событий долговременного масштаба в виде ритмов, фаз, этапов, эпох давно уже стало для геологов непреложной истиной [86; 62], одной из характерных черт природных процессов. В фанерозойской истории Земли выделяют от 9 [67] до 60 [33] кратковременных катастрофических событий [92] в виде периодических и апериодических МВ [3], циклических эвстатических колебаний [90], орогенических фаз [36] и фаз складчатости [68], эпох базификации [67] и океанизации [17; 36], импульсов базальтового магматизма, повышения радиоактивности [14; 62] и других глобально-синхронных маркируемых изменений среды [3; 33]. Наиболее часто приводимые временные интервалы повторяемости кратковременных резких изменений составляют 20...60 (реже 10...70) и 140...250 (реже 110...280), иногда 79 по [62] – 110 по [17; 86] млн лет:

массовых вымираний – 15 [74] – 70 [62] и 160 – 240 [77];

изменений климата – 20 [95] – 70 [54] и 140 [96] – 240 [77];

масштабных регрессий – 10 [31] – 36 [31] и 160...240 [77];

возникновений глубоководных океанических и морских котловин – 10,5...24 [авт.] и 175 [35];

импульсов импактов – 19 [88] – 55 [14];

субперпендикулярных изменений плоскости экватора (оси вращения оболочки) планеты – в 150 – 290 млн лет по [100];

палеомагнитных инверсий – 10 [51] – 40, 100, 210 [17];

активизаций тектонических процессов – 15 [80] – 50 [37] и 150 [88] – 240 [77];

скачков охлаждения и нарастания литосферы, проявляющихся в импульсах:

гранитоидного магматизма – 20...60 и 120 [92] – 240 [77],

метаморфизма – 15...60 и 120 [20],

гидротермального оруденения – 15 [20] – 60 и 110 – 210 [74],

роста поднятий суперплюмов – 15...60 [74] и 120 [21] – 280 [14];

импульсов генерации кислорода – 20 – 70 и 160 – 200 [54];

возникновений (отрывов) крупных плюмов – 30 и 200 – 280 [14];

масштабных границ геохронологической шкалы – эпох (подпериодов) 3 [103] – 55, периодов 20...102, эр 155...375 [93].

Подобного рода глобальные события в форме катаклизмов, происходящие с периодичностью в десятки миллионов лет, не увязываются ни с какими известными геологическими причинами: нет внутренних (земных) источников такой периодичности [62], а значительное различие почти на порядок между двумя группами периодичностей свидетельствует о различной природе указанных циклов, а не как о возможном результате сложения высокочастотных гармоник: – Более крупный цикл в 140...280 млн лет, примерно отвечающий циклу М. Бертрана в 150...200 млн лет [86; 96; 2; 36], соответствует Галактическому году в 160...250 млн лет [10; 86; 69] и может быть связан с прохождением Солнцем через перигей его (эллиптической) орбиты [86; 62], или точки возврата циклоида (точки проекции орбиты на плоскость, в котором скорость и направление движения Солнечной системы относительно соседних галактик резко меняются), не исключая внешнего к Галактике воздействия. Промежуточная цикличность в 79...110 млн лет может фиксировать пересечения Землей плоскости Галактического диска по [62].

Природа меньшего цикла в 20...60 (10...70) млн лет, примерно отвечающего циклу Г. Штилле в 30...45 млн лет [86], также может иметь только внешнюю к Солнечной системе космическую причину [3] и быть обусловлена предполагаемыми неоднородностями диска Галактики, фиксироваться масштабными границами геохронологической шкалы как маркерами глобальных изменений [10; 86; 62]. В таком случае должны наблюдаться приблизительно равные интервалы времени между границами сопоставимых масштабов, но:

Помимо дискуссионности датировок отдельных границ, в определении рубежей стратиграфической шкалы возможны систематические отклонения как в сторону увеличения возраста границ вследствие эффекта Сигнора-Липпса [3], так и в сторону омоложения при установлении разделов по началу восстановления животного и растительного мира [10]. При этом период низкого таксономического разнообразия может составлять от 1...2 до 5...6 млн лет, а разница от дестабилизирующего толчка до восстановления предшествующего разнообразия биоса до 10...15 млн лет [3]. Датирование согласованной и принятой хроностратиграфической шкалы будет объектом периодической ревизии, не может существовать никакой окончательной шкалы геологического времени по [93], постоянно подвергающейся коррекции даже в интервале от современности по поздний мел [3]: – Основание кембрия за относительно короткое время (с 1937 г.) сдвигалось с 470 до 600 млн лет (изменения границ периодов достигали 30%) [79] затем обратно до 570 [93] и 542 [32; 103] млн лет. Под вопросом возможность применения методов статистического анализа к эпохам и векам, за возможным исключением более масштабных границ периодов [3] – анализ фанерозойских шкал геологического времени, опубликованных до 1995 г. показал, что ни одна из них не удовлетворяет полностью принципам «геохронологического подхода» [66].

На основании вышеизложенного в работе рассматривается возможность существования статистических закономерностей не в отдельных стратиграфических, хроностратиграфических, геохронологических или хронометрических шкалах разных лет, но в «коридоре» максимальных и минимальных значений глобально-масштабных границ эпох различных шкал геологического времени (начиная с работы Холмса 1959 г. [93]):

Рис. 5. Пример периодичности в 20 млн лет в «коридоре» значений границ эпох палеозоя и мезозоя по [32; 66; 93; 103]

В приведенном примере исключена граница T1/T2 как возможное проявление в пределах 1...5 млн лет по [10] второго импульса событий на границе P/T по [3], сенон и неоком рассмотрены как подпериоды мела, пермь, силур и ордовик имеют двухчленное деление по [93]. Дополнительно необходимо отметить возможность существования синфазной границам эпох периодичности менее масштабных границ веков.

Рис. 6. Пример периодичности в 13 млн лет в «коридоре» значений границ эпох кайнозоя по [32; 66; 93; 103]

С периодичностями границ эпох длительностью до 13...10 млн лет в настоящее время, 17...10,5 млн лет в кайнозое и 24...16 млн лет в докайнозойское время вполне логично связаны цикличности движений географических полюсов Земли в 10...13 млн лет с краткими остановками в 1...3 млн лет [22], геомагнитных инверсий за последние 100 млн лет в 14...16,5 млн лет [38], повторения масштабных регрессий через 10 [31] и 20 млн лет [37], усиления бомбардировок Земли крупными космическими телами каждые 32...36 [87], 40...45 млн лет [86], климатические изменения и вспышки рифтогенеза каждые 40 млн лет [37], гармонические колебания в 42 млн лет [10], массовые вымирания в 26 [3], 30 [14], 62±3 млн лет, интервалы кимберлитообразования в 40...45 млн лет и т.д.

Наличие сменяющих друг друга в позднем мелу цикличностей свидетельствует не только о наличии определенной регрессивной периодичности в границах эпох, но и их подчиненности различным закономерностям в кайнозое и докайнозойское время, что может быть объяснено только внешним к Солнечной системе, а возможно и Галактике воздействием. Например, прохождением через диск Галактики примерно 70 млн лет назад сверхмассивного объекта [104]. Изменение характера внешнего воздействия в предкайнозойское время подтверждается выводами других исследователей:

В середине мелового времени (предположительном времени образования пояса астероидов по данным [45; 50; 10]) вдвое возрастает частота импульсов масштабных импактов [101] (с неизбежным усилением астероидной эрозии планет земной группы по [50]), одновременно примерно 100 млн лет назад на Земле наступает время преобладания регрессий над трансгрессиями с соответствующим похолоданием кайнозоя в виде общего понижения температуры [31].

Вывод

В фанерозое существуют определенные закономерности в периодичности глобальных масштабных кратковременных событий на границах эпох. Извилисто-прерывистые коридоры отдельных временных шкал [32; 66; 103], при очевидной контролируемости внешним фактором, могут свидетельствовать в пользу синусоидально-циклоидального характера галактической орбиты Земли.

Совпадающие с вращением объектов Галактического центра периодичности масштабных катастроф-границ в геологической истории как повторений комплексов глобально-синхронных кратковременных событий, корреляция масштабов их проявлений и существование между ними системы причинно-следственных связей, в совокупности доказывают внешнюю Галактическую первопричину глобальных границ в истории не только Земли как одной из планет Солнечной системы, но и планет других звездных систем диска Млечного пути.

Заключение

Глобальные регрессии 5 и 3 млн лет назад [31], проявившиеся как глобальные синхронные поднятия континентальной коры амплитудой до 1 км по [6], перестройка плана спрединга Тихого океана 5 млн лет назад с раскрытием Калифорнийского залива, материковое оледенение Северного полушария (возрастание амплитуд и частот климатических изменений до максимальных значений к интервалу времени от 1 млн лет назад до современности), а также усиление в последние 5 – 2 [31; 1987 б] млн лет эксплозивной вулканической активности – все перечисленное на основании продолжительности до 2...5 млн лет эпох импульсов масштабных перемен на границах эпох и выводов данной работы, свидетельствуют о прохождении 1...5 млн лет назад по [11] через Солнечную систему очередного фронта возмущений-излучений из Галактического центра и позволяет надеяться на завершение последней вспышки столкновений Земли с малыми телами и наступление длительной относительно малоимпактной эпохи глобальных потепления и трансгрессии.

Но недавнее резкое оледенение на границе плейстоцена и голоцена примерно 18 [31; 34] – 12 [72] тыс.лет назад, синхронное падению уровня моря 18...14 тыс.лет назад с возможной амплитудой более 200 м [31] и примерно совпадающие с падением на Землю крупного астероида 12 тыс.лет назад – возможной причины вымирания мамонтов [68], требует уточнения границ единой геохронологической шкалы с целью создания инструмента по установлению природы, продолжительности и закономерностей в импульсах изменений как внутри непродолжительных этапов граничных событий, так и в относительно спокойные эпохи: – Перестройка геологии на количественной основе требует создания единой числовой комплексной хроностратиграфической временной шкалы путем объединения данных по стратотипам стадий, биостратиграфии, палеомагнитной стратиграфии, радиологическому датированию [31] и всем другим накопленным данным – не могут существовать разные временные шкалы одного геологического объекта с различными датировками глобально-синхронных событий.

Помимо решения фундаментальных и прикладных геологических задач, например внесения корректив в методы поисков связанных с импактными КС месторождений полезных ископаемых, в том числе углеводородов, изучения влияния на тепловой баланс планеты глубоко проникающих крупных тел, применения ротационных подходов к прогнозированию землетрясений, вулканизма, трансгрессий и изменений климата, или установления времени начала остывания Земли как момента возможного выхода планеты из перемычки (бара) диска Галактики, само датирование проявлений возмущающих воздействий процессов в ядре Млечного пути на Земле, как наиболее изученном космическом объекте, представляет значительный интерес для установления характеристик и природы Галактических излучений и гравитационных волн, параметров орбиты и истории Солнечной системы, Галактики, и конечно условий существования Жизни в дисках спиральных галактик.

Список литературы:

Авдонин В.В., Кругляков В.В. Металлогения мирового океана. Учебное пособие для ВУЗов. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 2005. – 189 с.

Адушкин В.В., Витязев А.В. Происхождение и эволюция Земли: современный взгляд. // Вестник РАН. 2007, Т. 77, №5. – С. 396...402.

Алексеев А.С. Массовые вымирания в фанерозое. Диссертация на соискание ученой степени доктор геолого-минералогических наук. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1998. – 76 с.

Антонов А.Ю. Критический обзор представлений по главным геодинамическим направлениям современной геологической науки в контексте информативности основных рекламных научных изданий России. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2007, №9. – С. 133...144.

Антонов А.Ю. Обзор представлений по главным геодинамическим направлениям современной геологической науки в контексте данных Российского реферативного журнала за 2006...2007 гг. // Вестник КРАУНЦ. Науки о земле. 2008, №12. – С. 174...187.

Артюшков Е.В. Быстрые погружения и поднятия земной коры на континентах с потерей прочности литосферного слоя как следствие подъема мантийных плюмов к подошве литосферы. // Проблемы глобальной геодинамики. / Под ред. Д.В. Рундквиста. – Москва: ГЕОС, 2000. – С. 111...134.

Атмосфера. Справочник. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. – 512 с.

Базилевский А.Т., Флоренский К.П., Фельдман В.И. Строение ударных кратеров. // Базилевский А. Т., Иванов Б. А., Флоренский К. П., Яковлев О. И., Фельдман В. И., Грановский Л.В. Ударные кратеры на Луне и планетах. – Москва: Наука, 1983. – С. 68...109.

Балаганский И.А., Мержиевский Л.А. Действие средств поражения и боеприпасов: Учебник. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. – 408 с.

Баренбаум А.А. Галактика, Солнечная система, Земля. Соподчиненные процессы и эволюция. – Москва: ГЕОС, 2002. – 394 с.

Баренбаум А.А. О происхождении и механизме роста подводных гор // Материалы XVII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. – Москва: ГЕОС, 2007. – С. 15...17.

Белоусов В.В. Основы геотектоники. – Москва: Недра, 1989. – 381 с.

Буш В.А. Проблема кольцевых структур Земли. // Итоги науки и техники. Общая геология. – Москва: ВИНИТИ, 1986. – Т. 22. – 116 с.

Веймарн А.Б., Найдин Д.П., Копаевич Л.Ф., Алексеев А.С., Назаров М.А. Глобальные катастрофические события и их роль при стратиграфических корреляциях осадочных бассейнов разного типа. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1998. – 198 с.

Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Крупчатников В.И., Изох А.Э. Роль плюм-литосферного взаимодействия в генерации лампроитоидных магм. // Материалы XXV Всеросс. семинара с участием стран СНГ «Геохимия магматических пород». Школа «Щелочной магматизм Земли». – С-Петербург – Москва, ОНТИ ГЕОХИ РАН, 2008. – С. 29...30.

Гаврилов А.А. Классификация структур центрального типа Земли. I Планетарная модель. СЦТ конструктивной направленности тектогенеза. // Электронный журнал «Исследовано в России». Т. 5, 2002. – С. 1990...2010.

Диденко А.Н. О временной связи процессов в ядре и литосфере. // Российский журнал наук о Земле. Т. 1, №3, Февраль 1999. – С. 187...198.

Дмитриев Л.В., Соколов С.Ю., Мелсон В.Г., О’Хирн Т. Плюмовая и спрединговая ассоциации базальтов и их отражение в петрологических и геофизических параметрах северной части Срединно-Атлантического хребта. // Российский журнал наук о Земле. Т. 1, №6, ноябрь 1999. – С. 457...476.

Дмитриев Л.В., Соколов С.Ю., Соколов Н.С. Миграция Азорского суперплюма по геофизическим и петрологическим данным. // Российский журнал наук о Земле. Т. 3, №6, декабрь 2001. – С. 395...404.

Добрецов Н.Л. Рудообразование и глобальные геологические процессы: эволюция и проблемы периодичности. // Смирновский сборник-96. Основные проблемы рудообразования и металлогении. Литературно-поэтические страницы. – Москва, 1996. – С. 38...60.

Добрецов Н.Л. Эволюция структур Урала, Казахстана, Тянь-Шаня и Алтае-Саянской области в Урало-Монгольском складчатом поясе (Палеоазиатский океан). // Геология и геофизика. 2003, т. 44, №1, 2. – С. 5...27.

Долицкий А.В. Земная кора: образование, деформация, развитие. Тектоника вращающейся мантии. // Ротационные процессы в геологии и физике. – Москва: КомКнига, 2007. – С. 115...162.

Ерёмин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые: учебное пособие. Издание второе, исправленное и дополненное. – Москва: Академкнига, 2007. – 458 с.

Зукас Дж.А. Проникание и пробивание твердых тел. // Зукас Дж.А., Николас Т., Свифт Х.Ф., Грещук Л.Б., Курран Д.Р. Динамика удара. – Москва: Мир, 1985. – С. 110...172.

Иванов Б.А. Введение в физику и механику ударных волн. // Базилевский А.Т., Иванов Б.А., Флоренский К.П., Яковлев О.И., Фельдман В.И., Грановский Л.В. Ударные кратеры на Луне и планетах. – Москва: Наука, 1983. – С. 8...30.

Калесник С.В. Общие географические закономерности Земли. – Москва: Мысль, 1970. – 283 с.

Калесник С.В. Проблемы физической географии. Избранные труды. – Ленинград: Наука, 1984. – С. 133...153.

Кардашев Н.С. Галактический центр. // Физическая энциклопедия Т. 1. / Гл.ред. Прохоров А.М. – Москва: Советская энциклопедия, 1988. – С. 390...392.

Кац Я.Г., Козлов В.В., Полетаев А.И., Сулиди-Кондратьев Е.Д. Кольцевые структуры Земли: миф или реальность. – Москва: Наука, 1989. – 186 с.

Кашинцев Г.Л. Ранние стадии океаногенеза в Индо-Атлантическом сегменте Земли. Автореферат диссертации в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. – Москва, 2001. – 62 с.

Кеннетт Дж.П. Морская геология. в 2-х томах. / Пер. с англ. – Москва: Мир, 1987. – 397; 384 с.

Корень Т.Н. Международная стратиграфическая шкала докембрия и фанерозоя: принципы построения и современное состояние. – Санкт-Петербург: Издательство ВСЕГЕИ, 2009. – 40с.

Корень Т.Н. Событийная стратиграфия. Дополнение 2 // Дополнения к стратиграфическому кодексу России. Ответственный редактор А.И. Жамойда. – Санкт-Петербург: Издательство ВСЕГЕИ, 2000. – С. 67...80.

Короновский Н.В. Общая геология: учебник. 2 издание. – Москва: Книжный дом «Университет», 2010. – 552 с.

Короновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геологии. – Москва: Высшая школа, 1991, 416 с.

Котелкин В.Д. Численное моделирование термохимической мантийной конвекции и циклическая эволюция континентов и океанов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. – Москва, 2008. – 37 с.

Красилов В.А. Эволюция и биостратиграфия. – Москва: Наука, 1977. – 256 с.

Кузнецов В.В. Введение в физику горячей Земли. – Петропавловск-Камчатский: КамГУ им. Беринга, 2008. – 366 с.

Летников Ф.А. Сверхглубинные флюидные системы Земли. // Российская наука: мечта светла: сборник научно-популярных статей./ Под редакцией В.И. Конова – Москва: издательство Октопус, 2006. – С. 304...314.

Лобковский Л.И., Котелкин В.Д. Двухярусная термохимическая модель конвекции мантии и ее геодинамические следствия. // Проблемы глобальной геодинамики. Под ред. Д.В. Рундквиста. – Москва: ГЕОС, 2000. – С. 29...53.

Ломизе М.Г. Вулканическое кольцо Тихого океана: его прошлое, настоящее и будущее. // Сорос. образов. журн. 1999, №9. – С. 59...66.

Мазарович А.О. Геологическое строение Центральной Атлантики: разломы, вулканические сооружения и деформации океанского дна. – Москва: Научный Мир, 2000. – 176 с.

Мазарович А.О. Строение дна Мирового океана и окраинных морей России (учебное пособие). – Москва: ГЕОС, 2006. – 192 с.

Маракушев А.А. Геологическое строение и петрологические модели формирования земной коры. // Тихоокеанская геология. 2004, Т. 23, №5. – С. 3...24.

Маракушев А.А., Безмен Н.И. Эволюция метеоритного вещества, планет и магматических серий. – Москва: Наука, 1983. – 185 с.

Маров М.Я., Колесниченко А.В. Введение в планетную аэрономию. – Москва: Наука, 1987. – 456 с.

Марочник П.С., Сучков А.А. Галактика. – Москва: Наука, 1984. – 392 с.

Масайтис В.Л., Данилин А.Н., Мащак М.С., Райхлин А.И., Селивановская Т.В., Шаденков Е.М. Геология астроблем. – Ленинград: Недра, 1980. – 235 с.

Мелекесцев И.В. Роль вихрей в происхождении и жизни Земли. // Вихри в геологических процессах. – Петропавловск-Камчатский: КГПУ, 2004. – С. 25...70.

Мелош Г. Образование ударных кратеров: геологический процесс. – Москва: Мир, 1994. – 336 с.

Милановский Е.Е. Рифтогенез и его роль в развитии Земли. // Сорос. образов. журн. 1999, №8. – С. 60...70.

Милановский Е.Е. Главные типы океанских впадин и особенности их строения и развития. // Вестник Московского университета, сер. 4, Геология. 2004, №6 – С. 3...10.

Михеева А.В. Полный каталог импактных структур Земли (2012).

Молчанов В.И., Параев В.В. Фанерозойская история взаимодействия геосфер (В развитие творческого наследия академика А.Л. Яншина). // Вестник ОГГГГН РАН. 2000, №4 (14).

Морской энциклопедический словарь. Т. 2 / Под редакцией Дмитриевой В.В. – Санкт-Петербург: «Судостроение», 1993. – 584 с.

Мушаилов Б.Р. О проблеме кометно-астероидной опасности. / Астрономический календарь на 1997 г. – Москва: Космоинформ, 1997. – С. 210...219.

Нигматзянов Р.С. Кольцевые структуры как импактные кратеры. Обзор. // Геофизический журнал. 2008, Т. 30, №4. – С. 93...111.

Орленко Л.П. Физика взрыва и удара: учебное пособие для вузов. – Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 304 с.

Оровецкий Ю.П., Коболев В.П. Горячие пояса Земли. – Киев: Наукова думка, 2006. – 312 с.

Оровецкий Ю.П., Коболев В.П. Связь геоструктур главных поверхностей Земли. // Связь поверхностных структур земной коры с глубинными. Материалы XIV международной конференции. 2 часть. – Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. – С. 99...102.

Павленкова Н.И. Ротационные движения крупных элементов Земли и глобальная геодинамика. // Ротационные процессы в геологии и физике. – Москва: КомКнига, 2007. – С. 103...114.

Параев В.В., Молчанов В.И., Еганов Э.А. Проблема метрики геологического времени с позиций внутрисистемного галацентризма. // Философия науки. 2007, №2 – С. 81...107.

Печерский Д.М. Геомагнитное поле на границах палеозоя/мезозоя, мезозоя/кайнозоя и нижнемантийные плюмы. // Физика Земли. 2007, №10. – С. 49...59.

Пущаровский Ю.М. Главная структурная асимметрия Земли. // Сорос. образов. журн. 2000, №10. – С. 59...65.

Пущаровский Ю.М. Сейсмотомография, тектоника и глубинная геодинамика. // Докл. РАН. 1998, Т. 360, №4. – С. 518...522.

Рублев А.Г. Шкала геологического времени фанерозоя / Семихатов М.А., Ковалевский О.П., Рублев А.Г. Геохронометрия. Дополнение 3. // Дополнения к стратиграфическому кодексу России. Ответственный редактор А.И. Жамойда. – Санкт-Петербург: издательство ВСЕГЕИ, 2000. – С. 84...94.

Русинов В.Л. Базификация земной коры как механизм взаимодействия коры и мантии. // Вестник ОГГГГН РАН. №2 (17), 2001.

Рябухин А.Г., Короновский Н.В. Концепция катастрофизма в геологии. // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. 1998, №6. – С. 6...15.

Свиточ А.А., Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Палеогеография. Учебник для студентов высших учебных заведений. – Москва: Издательский центр «Академия», 2004. – 442 с.

Свифт Х.Ф. Механика соударения со сверхвысокими скоростями. // Зукас Дж.А., Николас Т., Свифт Х.Ф., Грещук Л.Б., Курран Д.Р. Динамика удара. – Москва: Мир, 1985. – С. 173...197.

Сорохтин О.Г. Жизнь Земли. – Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика» – Институт компьютерных исследований, 2007. – 450 с.

Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 2002. – 506 с.

Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Глобальная эволюция Земли. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1991. – 446 с.

Сотников В.И. Фактор времени в формировании крупных гидротермальных месторождений. // Сорос. образов. журн. 1997, №9. – С. 60...62.

Степашко А.А. Циклы Тихоокеанского спрединга. // Океанология. Т. 48, 2008, №3. – С. 436...444.

Третьяков Г.М. Боеприпасы артиллерии. – Москва: Воен. изд-во, 1947. – 536 с.

Трофимук А.А., Молчанов В.И., Параев В.В. Биогенный кислород атмосферы – эквивалент углеводородной оболочки во взаимодействии внешних геосфер. // Вестник ОГГГГН РАН. №3 (13), 2000.

Ушаков С.А., Ясаманов Н.А. Дрейф материков и климаты Земли. – Москва: Мысль, 1984. – 206 с.

Ферхуген Дж., Тернер Ф., Вейс Л., Вархафтиг К., Файф У. Введение в общую геологию. – Москва: Мир, 1974. – 848 с.

Хаин В.Е. Региональная геотектоника. Океаны. Синтез. – Москва: Недра, 1985. – 292 с.

Хаин В.Е. Эволюция структуры Земной коры. – Москва: Наука, 1993. – 56 с.

Хаин В.Е. Современная геология: проблемы и перспективы. // Сорос. образов. журн. 1996, №1. – С. 66...73.

Хаин В.Е. Силы, создавшие неповторимый облик нашей планеты. // Сорос. образов. журн. 1998, №11. – С. 103...110.

Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов (год 2000). – Москва: Научный мир, 2001. – 604 с.

Хаин В.Е. Современная геодинамика: достижения и проблемы. // Природа. 2002, №1. – С. 51...59.

Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии. – Москва: Научный мир, 2003. – 346 с.

Хаин В.Е. Разгадка, возможно, близка. О причинах великих вымираний и обновлений органического мира. // Природа, 2004, №6. – С. 3...7.

Хаин В.Е., Короновский Н.В. Планета Земля. От ядра до ионосферы: учебное пособие. – Москва: Книжный дом «Университет», 2007. – 243 с.

Хаин В.Е., Короновский Н.В., Ясаманов Н.А. Историческая геология: Учебник. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1997. – 448 с.

Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Тектоника с основами геодинамики. – Москва: Книжный дом «Университет», 2005. – 559 с.

Хаин В.Е., Полетаев А.И. Ротационная тектоника: предистория, современное состояние, перспективы развития. // Ротационные процессы в геологии и физике. – Москва: КомКнига, 2007. – С. 17...31.

Хаин В.Е., Сеславинский К.Б. Историческая геотектоника. Палеозой. – Москва: Недра, 1991. – 398 с.

Харленд У.Б., А.В. Кокс, П.Г. Ллевеллин, К.А.Г.Пиктон, А.Г. Смит, Р. Уолтерс, при участии К.Е. Фансетта. Шкала геологического времени. Пер. с англ. / под редакцией В.В. Меннера – Москва: Мир, 1985. – 139 с.

Химия. Большой энциклопедический словарь. 2-е издание. / Гл. редактор Кнунянц И.Л. – Москва: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1998. – 792 с.

Чумаков Н.М. Динамика и возможные причины климатических изменений в позднем мезозое. // Климат в эпохи крупных биосферных перестроек / Гл. редакторы: М.А. Семихатов, Н.М. Чумаков – Москва: Наука, 2004. – С. 149...157.

Чумаков Н.М. Ледниковый и безледниковый климат в докембрии. // Климат в эпохи крупных биосферных перестроек / Гл. редакторы: М.А. Семихатов, Н.М. Чумаков – Москва: Наука, 2004. – С. 259...270.

Чумаков Н.М. Оледенения в геологической истории. / Климаты Земли в геологическом прошлом. / отв. ред. А.А. Величко, А.Л. Чепалыга. – Москва: Наука, 1987. – С. 44…69.

Шопф Т. Дж.М. Палеоокеаналогия. Пер. с англ. – Москва: Мир, 1982. – 311 с.

Штернфельд А.А. Парадоксы космонавтики. – Москва: Наука, 1991. – 155 с.

Ясаманов Н.А. Древние климаты Земли. – Ленинград, Гидрометеоиздат, 1985. – 296 с.

Bottke W.F., Vokrouhlický D. and Nesvorný D. An asteroid breakup 160 My ago as the probable source of the K-T impactor. – Nature, 449 (6 September 2007) – pp. 48...53.

Gies D.R. and Helsel J.W. Ice Age Epochs and the Sun’s Path Through the Galaxy. – Astrophysical journal, vol. 626, no 2, 2005. – pp. 844...848.

International Stratigraphic chart (2012).

Nichols M., Bland-Hawthorn J. The Smith Cloud: high-velocity accretion and dark-matter confinement. / Astrophysical Journal 707 (2009) 1642...1649.

Дата публикации:

11 января 2014 года

Источник: http://n-t.ru/tp/ng/pk.htm