Космические причины некоторых геологических процессов (кандидатская диссертация)
(диссертация полностью с рисунками и графиками находится в библиотеке МГУ, горный факультет)
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. М.В.ЛОМОНОСОВА
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Горный факультет, кафедра геологии и гидрогеологии
На правах рукописи
Константиновская Людмила Васильевна
КОСМИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ НЕКОТОРЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Специальность 04.00.01. — общая и региональная геология
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата геолого-минералогических наук
Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор С.Л.Афанасьев
Москва — 1998 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………… 4
ГЛАВА 1. Цикличность геологических процессов и событий……………..17
1.1. Геохронологические шкалы………………………………………………….17
1.2. Мезоциклы гениохской свиты Северо-Западного
Кавказа ( сантонскийярус)………………………………………………31
1.3. Датский ярус (новороссийский район, анапская свита)……………33
1.4. Урикский разрез Восточного Саяна (вендские отложения)…….36
ГЛАВА 2. Ядро Галактики и геологические мегациклы
(сотни миллионов и миллиарды лет) ………………………………39
ГЛАВА 3. Локальная звездная ассоциация и геологические
макроциклы (миллионы и десятки миллионов лет)…………….49
3.1. Движения земной коры……………………………………………………..49
3.2. Космический материал формаций земной коры
(астроблемы)……………………………………………………………………….58
3.3. Ближайшие звездные ссоциации………………………………………..95
ЛАВА 4. Параметры движения Земли и геологические мезоциклы
(десятки и сотни тысяч лет )…………………………………………..106
4.1. Прецессия земной оси. Эксцентриситет…………………………….107
4.2. Литогенез и климат…………………………………………………………110
4.3. Инверсии магнитного поля Земли, дрейф
материков и тектоника Земли …………………………………….117
ГЛАВА 5. Солнечная активность (СА) и геологические
микроциклы (десятки, сотни и тысячи лет) ……………………..137
5.1. Солнечная активность (СА) ………………………………………….138
5.2. Влияние СА на магнитосфера………………………………………..150
5.3. СА и атмосфера (климат) ………………………………………………160
5.4. СА и литосфера, гидросфера …………………………………………179
ГЛАВА 6. Солнечно — лунные приливы, метеориты, кометы
и геологические нано- и пикоциклы (дни и годы)………200
6.1. Солнечно — лунные приливы…………………………………………..201
6.2. Падение на Землю астероидов, комет, метеоритов ………….212
ГЛАВА 7. Прогнозирование геологических событий ……………………..226
7.1. Статистический метод …………………………………………………..228
7.2. Причинно-следственный метод ……………………………………..236
7.3. Метод «черных» циклов ………………………………………………..248
7.4. Экспериментальные расчеты ……………………………………….. 265
ВЫВОДЫ ………………………………………………………………………………………286
ЛИТЕРАТУРА ………………………………………………………………………………..288
ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………………………….304
Сокращения, используемые в тексте:
СА — солнечная активность
СКЛ — солнечные космические лучи
МЦД — Мировой Центр Данных “Б” (по Солнцу)
а.е. — астрономическая единица, равная расстоянию
Земли до Солнца (1,5 х 108 км)
пс — парсек (206 265 а.е.)
кпс — килопарсек (1 000 пс)
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. «В науке есть проблемы, которые нельзя решать усилиями одной какой-нибудь науки, а только совместными усилиями ряда смежных научных дисциплин. В геологии к числу таковых принадлежит не только проблема движения материков, но и проблема о связи циклов развития нашей планеты с ее движением. С одной стороны, движение нашей планеты, так и других планет изучается астрономией, с другой, рассказать о циклах жизни планеты в истории Земли правильнее всего может геолог» (Б.Л. Личков).
В настоящее время новыми (космическими) направлениями в геологии занимается /130/:
— астрогеология — учет влияния астрономических причин на геологическое развитие Земли и планет земной группы; изучение процессов вещественного обмена между Землей и космическим пространством; изучение морфоструктуры и геологического развития планет земной группы (Воронов, 1962),
— геокосмология (планетарная геология ) — влияние космических факторов (Солнечной системы, Галактики и Вселенной) на геологические процессы (Каттерфельд, 1966),
— геотемпология — периодичность геологических явлений, зависящих от воздействия гравитационных полей Космоса (солнечного и космического “ветра” ) (Балуховский, 1975),
— космогеология (космическая геология) — “геология Вселенной” — синоним астрогеологии и планетологии (космические тела и астроблемы) (Кинг, 1976).
Имеются следующие методы геологических исследований: ритмостратиграфический (Ю.А.Жемчужников), геотектонический (Г.А.Иванов), формационно — циклический (И.Ф.Балуховский), коннексии разрезов флиша (Н.Ф.Вассоевич).
В Москве с 1982 года регулярно (раз в два года) комиссией МОИП “Математика в геологии” (руководитель — С.Л.Афанасьев) в МГОУ проводятся Международные конференции, посвященные “Математическим методам анализа цикличности в геологии”.
Цикличность осадконакопления определяется периодическими изменениями климата, уровня Мирового океана, тектонической активностью, воздействием физических полей околоземного пространства. Сама стратисфера (слоистая оболочка земной коры) , возраст которой около 4,5 млрд. лет, образовалась под влиянием и солнечной активности, которая привела к образованию слоев. Но все эти факторы могут оказаться взаимосвязанными.
Природа цикличности геологических событий и механизм ее рассматриваются в двух гипотезах:
эндогенной (внутренней), полагающей, что глобальные геологические циклы природы возникают вследствие собственной внутренней эволюции нашей планеты. И причины следует искать прежде всего в самой Земле и тех процессах, которые протекают в ее недрах.
экзогенной (внешней), которая считается, что причина цикличности находится за пределами Земли — в Солнечной системе и Галактике. Она связана с воздействием на нашу планету внешних систем .
В свою очередь во внешнем воздействии можно выделить три основных фактора:
1) галактический: движение Солнца вокруг ядра Галактики, пролеты звезд, столкновение с астероидами, метеорами, кометами;
2) лунно — земные связи (в первую очередь приливный эффект);
3) солнечно — земные связи (А.Л.Чижевского). Влияние в этом случае идет по цепочке: солнечная активность — атмосферные процессы — геологические события .
В настоящее время появилось достаточно предпосылок для изучения экзогенных причин благодаря данным исследования Земли и планет Солнечной системы из Космоса.
Цель и задачи исследования.. Целью данной работы является разработка и использование метода прогноза геологических событий, зависящих от космических причин. Для этого на основе исследования:
1) геохронологических шкал — выйти на их связь с космическими галактическими циклами и предложить универсальную шкалу циклов всех циклических процессов (что позволит в будущем классифицировать все возможные земные события);
2) катастроф при столкновении с астероидами, метеорами, кометами — определить размеры космического материала, частоту их падения на Землю, периодичность столкновения с Землей и ближайшее время падения космического тела на Землю;
3) воздействий Луны и Солнца — выяснить циклы этих воздействия на земные приливы и землетрясения;
4) солнечно — земных связей (А.Чижевского) — определить класс современного влияния солнечной активности (СА) на магнитосферу, атмосферу (климат), гидросферу и литосферу (для определения цикла современных геологических событий);
5)методов прогноза геособытий — найти наиболее оптимальный метод прогноза, учитывающий внешнее воздействие на Землю (и Солнечную систему вообще). Для этого проанализировать два варианта метода прогноза: статистический и причинно — следственный.
Научная новизна исследования.
1. Выполнен анализ известных геохронологических шкал и впервые предложена универсальная шкала циклов деления всех циклических процессов на уровни и классы, что позволяет классифицировать катастрофические последствия в геологии.
2. Впервые на однородном материале солнечной активности (по числам Вольфа — W ) проанализировано современное состояние солнечной активности (СА) (его класс), что позволяет прогнозировать класс современных геологических изменений (землетрясений, вулканической деятельности и т.д.). .
3. Впервые выполнен анализ методов прогноза (статистический и причинно-следственный) для применения их в геологическом прогнозировании.
4. Предложена новая научная гипотеза по прогнозированию причинно-следственным методом (метод “черных” циклов; Константиновская) геологических процессов на базе объединения двух научных направлений: прогноз солнечной активности с солнечно-земными связями (А.Чижевского). Эта новая научная гипотеза по прогнозированию учитывает внешние факторы воздействия на Землю при геологическом прогнозировании циклов большого класса.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Солнечная система в том числе и Земля являются открытыми космическими системами, обменивающимися с космосом и веществом, и энергией. Следовательно, к решению проблемы прогноза геологических процессов надо подходить комплексно — учитывать не только внутренние процессы саморазвития планеты, но и влияние космических факторов.
2. Основными комическими объектами, воздействующими на Землю, являются: околосолнечные звездные скопления, ядро Галактики, Солнце, Луна и некие “опасные” зоны орбиты солнечной системы, где происходит столкновение Солнца (и планет, включая Землю) с потоками космического вещества (астероидами, кометами, метеоритами и т.д.).
3. Большие (продолжительные ) циклы в геологии, носившие характер природных катастроф , повторяются с определенной периодичностью. Современная эпоха характеризуется как интервал интенсивного кратерообразования, который еще может продлиться около миллиона лет, и, следовательно, представления о метеоритной опасности и разработки программ борьбы с ней являются актуальными.
4. Статистически достоверно установлено, что современная солнечная активность /СА/, влияющая на некоторые геологические процессы, не имела аналогов на протяжении последних 250 лет.
5. Практическое значение изучения космических причин некоторых геологических процессов заключается в том, что выявленные закономерности позволяют рекомендовать новый метод прогноза геологических событий — метод “черных” циклов, объединяющий прогноз солнечной активности с солнечно — земными связями А.Чижевского.
Апробация работы.
Результаты исследования опубликованы в 11-ти научных статьях и обсуждались в: Центре Управления Полетами (1990 г.), НИИ Связи и Управления (Москва, 1990 г.), Международном совещании по экологии (Москва, 1991 г.), Научной конференции на ВДНХ “Газовая промышленность” (Москва, 1991 г.), Московском географическом обществе, отделение климатологии и геологии (1992 г.), Московском Обществе Испытателей Природы, отделение физики (Москва, 1992 г.), Ассоциации “Прогнозы и циклы” (Москва, 1992 г.), Международной конференции геофизиков (Москва, 1992 г.), Госкомприрода (Москва, 1992 г.), Кондратьевских чтениях (Москва, 1993 г.), Российском Университете Дружбы Народов (Москва, 1993 г.), 29-й научной конференции Российского Университета Дружбы Народов, ф-т физико-математических и естественных наук (Москва, 1993 г.), Министерстве водного транспорта (Москва, 1994 г.), Кондратьевских чтениях (Москва, 1994 г.), газете “Спасение”, экология (Москва, 1994 г., 1995 г.), Международном экологическом конгрессе (Москва, 1995 г.), 8-ой международной конференции “Математические методы цикличности в геологии”, Московский Государственный Открытый Университет (Москва, 1996 г.), 4-х Кондратьевских чтениях (Москва, 1996 г.), Московском Обществе Испытателей Природы, комиссия “Математика в геологии” (Москва, 1996 г.), ВНИИ ГАЗ (Москва, 1995 г.), Российском радио “Деловая линия” (1995 г., 1996 г.), 2-й Межвузовской конференции “Актуальные проблемы экологии”, Российского Университета Дружбы Народов (Москва, 1996 г.), Международной конференции РАЕН, секция “Геологические циклы и космос” (Москва, 1997 г.), Международной конференции “Археоастрономия: проблемы становления”, РАЕН, институт археологии (Москва, 1996 г.), 22-й научной конференции Московского Государственного Открытого Университета, секция горного дела (Москва, 1997 г.), 1-я программа ЦТ Москвы (“Час пик”) (20 января 1998), МОИП (комиссия “Математика в геологии) (1998), кафедра геологии МГОУ (1998), 9-й Международной конференции “Математические методы анализа цикличности в геологии” (МГОУ, 1998) .
Фактический материал. В основу диссертации положены материалы, полученные в результате специальной обработки и анализа:
1)полевых и камеральных исследований автора: головинкинского разреза анапской свиты Новороссийского района Северо — Западного Кавказа и пакета микрослойков урикского разреза, представленных профессором Ю.Н.Карогодиным (ИГГ АН) из окской свиты венда Восточного Саяна ;
2) данных по солнечной активности (СА) из Центра Мировых Данных “Б” по Солнцу по числам Вольфа (W) за 250 последних лет;
3) фондовых и литературных данных.
Исследования автора проводились в период с 1988 г. по 1997 г.
Работа состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы и приложения.
В Введении приводится обоснование актуальности исследований.
В гл. 1 дается обзор используемого в диссертации материала — геохронологические шкалы и их обоснование, циклы геологических событий и процессов, их возможные причины, позволяющие прогнозировать и классифицировать все известные (и неизвестные) на сегодня циклы земных процессов.
Проведена специальная обработка и анализ полевых и камеральных исследований автора: головинкинского разреза анапской свиты Новороссийского района Северо — Западного Кавказа и пакета микрослойков урикского разреза, представленных профессором Ю.Н.Карогодиным (ИГГ АН) из Окской свиты венда Восточного Саяна . Определен возраст и циклы.
В гл. 2 рассматриваются циклы в сотни миллионов и миллиарды лет, связанные с галактическими событиями, такими, как “фатальный фактор”, пульсации Вселенной и Галактики, аномалистический галактический год.
Галактические циклы представлены проциклами, которые отражают пульсацию (“взрывы” по Афанасьеву) Вселенной и Галактики. Это в свою очередь приводит к расширению и сжатию Земли.
Особо выделяются 2 цикла — галактий и геон. Они разделены моментами таких импульсов Солнца и образования планет Солнечной системы, что произошло 4,6 млрд. лет тому назад . Этот цикл носит название “астрон”. Он самый продолжительный на сегодняшний день.
Мегацикл “акрон” — меньше астрона и связан с пульсацией планеты за счет смещения фазовой границы мантии и ядра Земли под воздействием пульсаций в ядре Галактики . Вероятно, что в это время формируются складчатые сооружения Земли. Образуется новая оболочка Земли. Первый такой цикл сопровождался образованием дейтерогейской гранулито — базитовой (“базальтовой”) оболочки земной коры. Второй цикл — образованием протогейской гранито — гнейсовой оболочки, слагающей цоколь всех кратонов. Третий цикл — неогейской оболочки, которая образует цоколи всех молодых платформ. Четвертый — неконсолидированную осадочную оболочку земной коры, в том числе в молодых океанах.
Мегациклы — эоны — впервые были выделены В.Хаиным в 1958г. В одном акроне содержится 2 эона.
Эры — средняя продолжительность 214 млн. лет . На сегодняшний день выявлено 22 эры. К этому циклу относится галактический год Солнца. Согласно Милановскому сейчас происходит расширение Земли, которое продлится еще около 18 млн. лет, а затем начнется сжатие Земли.
В гл. 3 разбираются космические события, связанные с геологическими макроциклами ( в миллионы и десятки миллионов лет). В первую очередь это галактические “сезоны” солнечного года, которые хорошо прослеживаются в климатических и тектонических проявлениях .
Большую роль в геологическом развитии Земли играет космический материал формаций земной коры: падение на поверхность Земли крупных астероидов и комет. Теория катастроф возродилась во второй половине 20-го века, когда В.Л.Альварес, Ф.Азаро и Х.В.Мичел доказали, что примерно 66 млн. лет назад Землю постигла космическая катастрофа — на ее поверхность упал астероид диаметром порядка 10 км. При этом кратер на поверхности Земли в поперечнике имел около 150 км. Исследования показали, что подобные встречи Земли с астероидами не редкость и носят периодический характер. В настоящее время на нашей планете достоверно установлено существование 136 кратеров импактного происхождения диаметрами от десятка метров до 340 километров. Распределены найденные на сегодня кратеры по поверхности Земли неравномерно/118/. Исследования С.Л.Афанасьева и В.И.Фельдмана показали, что начала геологических веков связаны с астроблемами. Периодичность таких встреч от 4 до 30 млн. лет: более мелкие астероиды падают гораздо чаще. Следующая встреча предполагается не позднее , чем через 6600 лет (с вероятностью 68%) (С.Л.Афанасьев).
В гл. 4 выделяются геологические мезоциклы в десятки и сотни тысяч лет, связанные с параметрами движения Земли. Это прецессия земной оси (21000 — 26000 лет), изменение эксцентриситета земной орбиты (90000 лет), изменение угла между экватором и плоскостью вращения Земли вокруг Солнца (41 и 54 тыс. лет), изменение расстояния между Землей и Солнцем во время летнего солнцестояния (19 и 23 тыс. лет), инверсия магнитного поля (циклы примерно от 100 до 700 тыс. лет) и дрейф материков.
Тектоника Земли процесс очень сложный, и выдвигается много гипотез относительно его причин (гравитационная перестройка, термические процессы, изменение скорости вращения Земли, лунные приливы, солнечная активность и т.д.).
В гл. 5 рассматриваются геологические микроциклы в десятки, сотни и тысячи лет. Анализируются циклы солнечной активности и предлагается универсальная шкала циклов, делящая все циклы на уровни и классы, что позволяет классифицировать ответную реакцию земных систем на солнечную активность.
Приводимые в гл. 5 данные позволяют выявить влияние активности Солнца на магнитосферу Земли, атмосферу (климат), литосферу и гидросферу. Циклы этих воздействий имеют большой диапазон, наиболее изучен одиннадцатилетний цикл Солнца. На сегодняшний день имеется ряд данных по солнечной активности в 250 лет (по W — числам Вольфа) и 5 тыс. лет (по радиоактивному углероду С14 ). В нем хорошо прослеживаются циклы около 22, 60, 90, 206, 250 лет.
Гл. 6 посвящена геологическим нано- и пикоциклам (дням, месяцам и годам). Они связаны с солнечно- лунными приливами на
Земле и попаданием планеты в постоянные метеорные потоки Космоса.
Выявлено, что наибольшая высота прилива в океанах от воздействия Луны равна 2 метрам, приливные колебания твердой земной коры имеют амплитуду около 50 см . Одновременно в течение лунного месяца (27 дней) приливообразующая сила Луны колеблется на 40% от максимума (в перигее — сближение с Землей) до минимума (в апогее — удаление от Земли). Наибольшее значение сила приливов достигает при совпадении перигелия с новолунием и полнолунием, что происходит примерно раз в год /76, 116, 111/.
Луна создает также циклы в 13 — 14 дней; 27 дней; 29 дней; 9,3 года; 18,6 лет (сарос); 345,22 лет; 1800 лет (большой сарос).
Хотя солнечные приливы в 2,2 раза меньше лунных, но накладываясь на лунные, они меняют характеристики последних . Так, например, суточные амплитуды приливов растут весной (когда Солнце и Луна находятся в соединении) и при приближении Луны к Земле и Земли к Солнцу (перигейные приливы) .
Солнечно — лунные приливы вызывают на Земле ответные реакции недр, что приводит к землетрясениям.
К малым циклам относится прохождение Земли через постоянные метеорные потоки Космоса. Максимум их приходится на июнь — август и октябрь — ноябрь месяцы. Исследования ученых показали, что в год на Землю попадает до 800 тыс. тонн космического вещества.
В гл. 7 рассматриваются два варианта прогнозов геологических процессов: статистический и причинно — следственный. А также предлагается новый причинно — следственный метод “черных” циклов, который учитывает влияние солнечной активности на геологические события. Он основан на объединении прогноза солнечной активности с солнечно — земными связями (А.Чижевский). Сам прогноз солнечной активности рассчитывается по положению планет относительно Солнца. Ученые и ранее обращали внимание на воздействия планет на наше светило, но автор впервые рассмотрел момент сближения планеты с Солнцем (перигелии орбит планет).
Современная повышенная активность Солнца с циклом более, чем в 250 лет вызвана, по расчетам автора, сближением Плутона (9-ой планеты солнечной системы) с Солнцем, что случается примерно раз в 250 лет (точный период обращения Плутона около Солнца пока не известен).
В выводах перечислены основные результаты исследования.
В приложении — отзыв Центра инструментальных наблюдений за окружающей средой и прогноза геофизических процессов
.
В заключении за всемерную поддержку и помощь в работе автор благодарит д. х. н. А.И.Михайлова (ИХФ РАН), к. г — м. наук А.Н.Фокина (МЭР), к. ф — м. наук Т.Е.Вальчук (ИЗМИиРР АН), к. ф — м. наук А.А.Баренбаума (ИПНГ РАН), к. ф — м. наук А.И.Хлыстова (ГАИШ), к. э. н. В.Ф.Понько (РУДН).
А также выражает глубокую благодарность своему научному руководителю доктору геолого — минералогических наук, профессору С.Л.Афанасьеву за внимание к работе и практические замечания в ходе решения конкретных задач.
ГЛАВА 1. Цикличность геологических процессов и событий.
1.1. Геохронологические шкалы.
Основателем науки о цикличности геологических процессов является Аристотель. В 1669 году впервые были опубликованы циклы в геологии (Нильс Стенсон) . В 1872 году И.Ньюберри ввел понятие о циклах седиментации (осадконакопления). С 1902 года начала развиваться изотопная геохронология.
В 1948 году на 18-й сессии Международного геологического конгресса в Лондоне вопрос о ритмичности осадконакопления был предметом обсуждения на специальной секции. Первая сводная работа по цикличности осадконакопления принадлежит П.Даффу, А.Халламу и Э.Уолтону (1971 г.).
Учение о геологических циклах развивали Э.Ог, Д.Н.Соболев, Б.Л.Личков и др. Периодичность геотектонических процессов изучали Г.Штилле, Л.Кобер, С.Н.Бубнов, Р.Штауб, В.В.Белоусов, В.Е.Хаин и др. /63, с. 419/, /15, с. 76 — 81/.
На Земле имеются многочисленные свидетельства древних и различных по длительности образований, пространственных циклов, которые проявляются в сочетании складок разных порядков, наложенных друг на друга, волнообразных форм поверхностей разломов (Белоусов, 1976; Гзовский, 1953). Ярким примером пространственных циклов, отражающих ритмичные временные вариации геологических процессов, являются данные по осадконакоплению, особенно выраженных во флише — комплексах слоистых морских отложений, отличающихся от других слоистых толщ цикличностью строения. Циклы повторяются сотни и тысячи раз и образуют мощные (до 2 — 5 км) толщи с прекрасно выраженной слоистостью /21, с. 27/.
В геологии и геофизике известны многие циклы в очень широком диапазоне (Хаин, 1939 г.; Николаев, 1947 г.; Ронов, 1949 г.; Магницкий, 1965 г.; Лурсманашвили, 1972 г.; Чижевский, 1973 г.; Белоусов, 1948 г.; Лукк, Юнга, 1979 г.; Шеко, 1980 г.; Афанасьев, 1961 г.; Рыкунов, 1985 г.; Белов, 1986 г.; Садовский и др., 1987 г.; Косыгин, 1988 г.; Маламуд, Николаевский, 1989 г.; Сорохтин, Ушаков, 1991 г.; Сидорин, 1993 г. и др. /21, с. 27/, /24, с. 45/.
Самый выразительный из циклов — годовой, который прослеживается и в ленточных глинах, и в более глубоких недрах литосферы (Кропоткин, Люстх, 1974 г.; Нерсесов и др. 1985 г.) /21, с. 8/. Толщина их различна /26, с. 9/.
Терминами свободного пользования применительно для всех уровней организации являются: цикл (Ньюберри, 1874 г.), геологическое время (Хелли, 1715 г.; Ардуино, 1759 г.; Холмс, 1913 г.), циклит (Афанасьев, 1976 г.), литосома (Афанасьев, 1978 г.), биосома (Слосс, 1958 г.). Принято считать, что один век в геологии равен 4 млн. лет (Афанасьев). “Геологическая секунда” — это цикл более мелкий — около 200 — 280 лет.
Цикл — это виток спирали геологического развития. Цикл измеряется в секундах.
Ритм — это шаг по этой спирали. Измеряется ритм в герцах (или секундах в минус первой степени ). Ритм определяет частоту (Афанасьев) (21).
Согласно Афанасьеву /126/:
“цикл” — единичный последовательный ряд чем-либо связанных между собой явлений (Вассоевич, Гладкова, 1973);
“циклит” — единичный последовательный ряд чем-либо связанных между собой литологических подразделений — от микрослойков (варвов) до земной коры в целом (Афанасьев, 1976);
“наноциклит” — единичный последовательный ряд чем-либо связанных между собой слойков — составляет часть слоя, представлен простым или двойным варвом, пакетом или пачкой варвов, является отражением годичной седиментации, геологической терции, солнечного и векового наноциклитов, развивается годы, десятки и первые сотни лет;
“микроциклит” (многослой Вассоевича, 1951) — единичный последовательный ряд чем-либо связанных между собой слоев (фаций) — составляет часть серии (Наливкин, 1956), подпачки, пачки, подсвиты, представлен простым или сложным многослоем, пакетом, является отражением седиментации в течение единиц и десятков геологических секунд, развивается сотни и тысячи лет;
“мезоциклит” (циклотема — Уэллер, 1932; циклосома — Вассоевич, 1975) — единичный последовательный ряд чем-либо связанных между собой серий — составляет часть “нимии” (Наливкин, 1956), свиты, серии, комплекса, представлен подпачкой, пачкой, подсвитой, является отражением седиментации в течение единиц и десятков геологических минут, развивается десятки и сотни тысяч, первые миллионы лет, соответствует биозоне (подзоне), магнитным событиям, эпизоду, зоне;
“макроциклит” (циклолитон, Хаин, 1975) — единичный последовательный ряд чем-либо связанных между собой нимий, составляет часть формационного ряда, слоя земной коры, представлен свитой, серией, подформацией, формацией, является отражением седиментации в течение геологического века, эпохи, периода, развивается миллионы и десятки миллионов лет, соответствует ярусу, отделу, системе, магнитному веку, эпохе, периоду;
“мегациклит” (циклокомплекс, .Трофимук, Карагодин, 1974 г.) — единичный последовательный ряд чем-либо связанных между собой формаций, составляет часть земной коры или земную кору в целом, представлен формационным рядом, серией формационных рядов, слоем земной коры, земной корой, является отражением истории геологического развития в течение эры, эона, акрона, геона (всей истории Земли), соответствует эратеме, зонотеме, акротеме, мегатеме, магнитной эре, развивается сотни миллионов и миллиарды лет.
Геофизическая среда, к которой относится и литосфера, — это активная, нелинейная, изменяющаяся во времени среда (Садовский, Николаев, 1982 г.). Литосфера и ее отдельные части — это открытые динамические нелинейные системы, которые обмениваются между собой и с окружающей средой веществом и энергией (Николис, Пригожин, 1979 г.; Хакен, 1980 г.; Кейлис-Борк, 1989 г.) /21, с. 8/. Эта среда очень разнообразна, она содержит пустоты (поры, трещины и т.д.), заполненные флюидами (жидкостями и газами). Имеются проявления слоистости и блоковости разных масштабов с иерархической подчиненностью размеров блоков (Афанасьев, 1978 г.; Садовский и др., 1987 г.). Складкообразование характеризуется пространственной ритмичностью разных порядков (Белоусов, 1948 г.; Афанасьев, 1961 г.; Хаин, 1964 г.; Гзовский, 1953 г.; Одесский, 1972 г.). Обнаружена ритмическая упорядоченность вертикальных движений в пространстве (Магницкий, 1965 г.; Калашникова, 1968 г.). Но волнообразные формы могут заменяться на хаотические /21, с. 8/. При возвращении от хаоса к порядку часто возникают циклы, которых не было прежде. Величины временных циклов варьируют от секунд до сотен миллионов лет в определенных иерархических рамках. Одновременно могут существовать несколько доминирующих по амплитуде циклов /26, с. 9/. Геодинамические процессы, как правило, неяркие и обнаруживаются лишь при специальной обработке.
В начале 19-го века было доказано, что геологические события развиваются циклично. Циклы имеют определенную продолжительность и повторяемость (Харланд, Смит, Уилкок, Эшер, Армстронг, Рубинштейн, Габуния, Хаин, Афанасьев, Белоусов, Миланкович, Кулинкович и др.). Известно также, что цикличность осадконакопления определяется периодическими изменениями климата, уровня Мирового Океана, тектонической активности, воздействия физических полей, околоземного пространства. Но все они могут оказаться взаимосвязанными .
Можно считать, что многие процессы на Земле, “записанные” в геохронологической периодизации этапов эволюции нашей планеты, носили циклический характер, и циклы можно классифицировать /123/, /94/. С 1971 года есть попытки классифицировать все известные на сегодня циклы в единую шкалу (Дафф, Халлам, Уолтон, Хаин, Афанасьев, Фролов и др.). Так С.Афанасьев рассмотрел 155 известных на сегодня оригинальных изотопных геохронологических шкал докембрия, включающих 979 датировок начал тех или иных стратонов и составил таблицу мегациклитной геохронологической шкалы (табл. 1.1) /35, с. 41 — 52/. После корректировки она трансформировалась в табл. 1.2. Таблицы построены на основе мегациклов, отражающих витки спирали развития, длительность которых измеряется миллионами и миллиардами лет. Все датировки и оценки длительности мегациклов приведены в современных тропических (“обычных”) годах /22,28,27,30,32/.
Предложенная С.Афанасьевым шкала отличается от традиционных эмпирических шкал соблюдением рангов циклов: астронов, акронов, эонов и эр (табл. 1.2.):
-астроны — это суперкрупные мегациклы, длительностью в среднем около 5 млрд. лет;
-акроны — это крупные мегациклы, продолжительностью в среднем около 1,4 млрд. лет;
—эоны — средние мегациклы, продолжительностью в среднем 700 млн. лет;
—эры — более мелкие, продолжительностью в среднем около 200 млн. лет .
В табл. 1.3. представлены уровни организации, геологические циклы, геохронологические и стратиграфические подразделения, которые ученым были поделены на 21 класс по продолжительности с циклами от десятков минут до миллиардов лет /35, с. 41 — 52/. Проанализировав продолжительность наиболее часто встречающихся геологических циклов, был составлен график типов и классов циклов (рис. 1.1) , (рис.1.2)..
Природа такой цикличности и механизм ее объясняются двумя гипотезами /1/, /65/, /66/, /73/, /89/ :
1) эндогенной (внутренней) — полагающей, что глобальные геологические циклы возникают вследствие собственной (внутренней) эволюции нашей планеты. И причины следует искать прежде всего в самой Земле и тех процессах, которые протекают в ее недрах;
2) экзогенной (внешней) — полагающей, что причина цикличности находится за пределами Земли (в Солнечной системе и Галактике). Она связана с воздействием на нашу планету систем вешних космических факторов разной природы. Особенно это касается больших циклов.
Вероятнее всего, что истина лежит в объединении этих двух направлений, и Землю надо рассматривать в трех планах:
1) как мировое тело, находящееся под влиянием мировых сил, т.е. изучать Землю надо в пространстве, через отношение ее к другим мировым телам вообще и к элементам нашей Солнечной системы в особенности, определять характер ее движения и изменение его под влиянием соседних планет (что изучает математическая география);
2) как физическое тело, находящееся под влиянием физических сил, которые влияют на фигуру, плотность и пр. Земли. Сюда относится и распределение главных элементов неорганических и органических элементов (что изучает геофизика);
3) с точки зрения истории развития от начала появления до настоящего времени, т.е. происхождение и преобразование тех веществ, которые входят в состав Земли (что изучает геология).
Анализ и классификация циклов геологических процессов, а также причин, их порождающих, позволит выйти на прогнозирование земных событий, что имеет прикладное значение. Сейчас на повестке дня геологии стоит вопрос о развитии таких новых наук, как геокосмологии (планетарная геология), астрогеологии (влияние астрономических причин на геологическое развитие Земли), геотемпологии (периодичность геологических явлений) и космогеологии (космическая геология) /130/.
Любая природная сложная система представляет собой иерархическую совокупность периодических процессов /127/. И любая система может существовать только в том случае, если ее ритмико-событийная структура находится в соответствии с ритмико-событийной структурой Мега — Вселенной. Этот закон предполагает, что ритмы структуры историко-геологического процесса позволят выйти на ритмы структуры Мега-Вселенной, и наоборот, понимание последней позволит глубже познать историю нашей планеты и ее составных частей. Геология должна занять активную позицию, способствуя открытию новых тайн Природы. А.Кулинкович ставит 3 основные задачи /66/, /65/: открытие фундаментального закона геологии, реалиизация революционных прорывов в дисциплинах естествознания и раскрытие на основе 2-х первых задач главной тайны природы — закона мировой гармонии.
1.2. Мезоциклиты гениохской свиты Северо — Западного Кавказа (сантонский ярус).
Автором были рассмотрены геологические мезоциклы на примере гениохской свиты северо — западного Кавказа в Новороссийской геосинклиналии . Эти циклы хорошо видны на аэрофотоснимках (фото 1.1.).
Породы представлены в основном алевролитами, реже песчаниками; незернистые породы — известняки (иногда с прослоями мергелей и известковистых глин). Согласно Афанасьеву Черноморский остров поставлял обломочный материал и в другие геологические периоды (это более подробно будет рассмотрено в главе 1.3.).
. Сеноман — сантонский этап развития Северо — Западного Кавказа связан с интенсивным прогибанием Новороссийского трога, ограниченного двумя глубинными разломами. Развитие разломов (Безепского и Чемитокваджинского) шло прерывисто — непрерывно (циклично).
Отложения имеют мощность 247 м. , они полностью (100%) описаны послойно С.Афанасьевым (1962). Они состоят из 1274 натуральных циклов, слагающих 370 пакетов. Средняя мощность циклов 26,5 см. (от 13,9 до 50,4 см.).
Учитывая, что в верхнемеловых флишевых отложениях Новороссийского района размывы практически отсутствуют и что длительность верхнего мела составляет 25-40 млн. лет (по разным авторам), можно рассчитать продолжительность и стандартные мощности элементарных циклов всех порядков, от первого до девятого, которые сохраняются постоянными по крайней мере от сеномана до палеоцена.
Были обнаружены следующие мощности элементарных циклов: мощность в 3815 м. — 1 цикл с продолжительностью в 25-40 млн. лет (комплекс) ; мощность в 1000-1500 м. — 3 цикла — 8-12 млн.. лет (серия) ; мощность в 300-400 м. — 11 циклов — 2-3 млн. лет (свита) ; мощность в 45-60 м. — 74 цикла — 350-500 тыс. лет (горизонт) ; мощность в 12-16 м. — 284 цикла — 90-140 тыс. лет (пачка) ; мощность в 0,8-1,1 м. — 4211 цикл — 6-9 тыс. лет (пакет).
На фото 1.1. хорошо видны (и прорисованы) геологические циклы , продолжительностью в десятки тысяч лет.
1.3. Датский ярус (Новороссийский район, анапская свита).
Периодичность долее мелкого масштаба проявляется в виде циклов в осадочных толщах. Это хорошо видно на примере Новороссийского (фото 1.1.) и Геленджикского районов (фото 1.2.).
Анапская свита выделена И.М.Губкиным (1915). Очень интересны и важны взгляды Б.М.Келлера (1047) на условия образования флиша и на историю развития этого региона. По его мнению, флишевый прогиб был ограничен двумя поднятиями, Кубанским с севера и Черноморским с юга. Флишевые толщи отклагались в обширном прогибе.
В 1957 году она была разделена С.Л.Афанасьевым на две подсвиты (нижнеанапскую и верхнеанапскую). Флишевый цикл , по мению Афанасьева, является основным звеном, которое подлежит самому тщательному и скурпулезному изучению, поскольку в одном циклу как в фокусе отражены все основные элементы строения изучаемого стратиграфического подразделения. Опыт показывает, что одного цикла бывает достаточно для определения возраста отложений с точностью до подсерии, иногла до свиты.
Отложения анапской свиты обычно в той или иной степени бывают окремнены. Для них характерна высокая трещиноватость и хрупкость как зернистых, так и незернистых пород. Песчаники и алевролиты анапской свиты в силу своей кремнистости являются самыми крепкими породами в Новороссийском районе.
Автором исследована анапская свита (головинкинский разрез) (фото 1.2.) . Он представлен отложениями датского яруса разрезом — стратотипом подсерии дюрсо (нижнепалеоценовый подотдел) и может служить примером наличия геологических микроциклов .
378 м. анапской свиты , состоящие из 964 натуральных циклов, (слагающих 323 пакета) полностью описаны послойно С.Афанасьевым (“Верхнемеловая — нижнеполеоценовая флишевая формация Северо — Западного Кавказа”, МГУ, 1962, с.151, 355) .
Средняя мощность циклов — 53,8 см. (от 25,6 до 113,0 см.).
Натуральные циклы имеют мощность от 5 до 7 см.. (цикл в 440-600 лет) , более мощные — от 20 до 30 см. (цикл в 1500-2300 лет) , далее — от 80 до 110 см. (цикл в 6-9 тыс. лет).
Отложения представлены среднеалевролитовым терригенным слабоизвестковистым инфрафлишем с преобладанием (по Афанасьеву) цикла в 400-600 лет — (78,31 %) над циклами в 1,5-2,3 тыс. лет — (5,60 %); при невысоком содержании циклов в 6-9 тыс. лет — (15,71 %) и циклов в 25-35 тыс. лет — (0,38 %). Зернистые породы представлены преимущественно алевролитами, крупно- (12,33 %) и мелкозернистыми (2,98 %), реже песчаниками (0,40 %). Незернистые — в основном слабо- (60,17 %), реже очень слабо-известковистыми аргиллитами (16,43; 5,60 и 0,38 %) с редкими прослоями сильноизвестковистых (1,23 %) и очень сильноглинистых мергелей (0,48 %).
1.4. Урикский разрез Восточного Саяна (вендские отложения).
Наноциклиты представлены исследованной автором пачкой вендских отложений урикского разреза ( Восточный Саян) /2, с.108/ (фото 1.3.). Урикский разрез расположен на левом берегу реки Урик. Этот образец алевролита был передан Ю.Н.Карогодиным (Институт Геологии и Геофизики СО АН). Разрез представлен красноцветной толщей песчано — алевритовых пород вендского возраста . Из этого разреза сотрудниками (ИГ и Г СО АН) отобран образец 1,5 дцм.
Образец песчаника с четко горизонтальной микрослойчатой текстурой. Наблюдается переслаивание двух разновидностей пород: светлых красновато — коричневых слойков мелко — зернистого песчаника (П) и темных красновато — коричневых слойков алевролитистого силта (алевролита) (А).
Толщина слойков песчаников и алевролитов измерялась автором белой тонкой пластмассовой линейкой с мм. делениями. Линейка подрезана точно по “0” делению. Черные штрихи, следующие через 1 мм. друг от друга, сами имеют толщину около 0,1 мм. или одного децимиллиметра (дмм.). Наиболее тонкие слойки сравнивались со штрихами линейки, более крупные с миллиметровыми делениями.
На образце были измерены 165 пар слойков , состоящих из светло — серых слойков крупного (А) и темно — красно — коричневого слоев мелкого алевролита (П). Мощность наноциклитов имеет логарифмическое нормальное распределение: много мелких децислойков, значительно меньше умеренных и еще меньше крупных, не говоря уже о милли — и сантислоях. Таким образом, гистограмма количества разных по мощности типов этих слойков имеет резко асимметричную форму. Толщина пары слойков (А) и (П) — палеогодичных наноциклитов (Ц) колеблется от 4 до 59 дмм. . И в среднем составила 14,3 дмм. При этом средняя толщина светлых слойков (А) составила 10,34 дмм. (от 2 до 3,5 дмм. , постепенно увеличиваясь по оси абсцисс от 2 до 26 дмм. Толщины слойков песчанников ) и темных (Л) 3,96 дмм. (от 1 до 40 дмм.). Опыт показывает, что мощность слойков предпочтительнее округлять до последних цифр, равных нулю или пяти, реже двух или восьми, еще реже — до единицы, трех, четырех, шести , семи и девяти. С увеличением толщины слойков “П” возрастает величина толщины слойков “А”. Все наноциклиты с толщиной слойков “А” от 1 до 4 дмм. Афанасьевым отнесены к палеогодичным (цикл в 1 год) , а при толщине слойков от 5 до 8 дмм. — к двух и трех палеогодичным микроциклитам (цикл в 2 и 3 года) , соответственно, цикл в 10 и 14 года. Циклит с толщиной А = 14 дмм. квалифицирован как шестилетний; с А=30 дмм. как семилетний. Таким образом, натуральные микроциклиты в изучаемом образце в основном представлены палеогодичными разностями (71 циклит), реже двух (10 циклит) и трехлетними (14 циклит). И как исключение шестилетние ( циклит) и семилетние (1 циклит). ( Палеогодичные циклиты отнесены к 17- му классу по шкале С.Л.Афанасьева).
Расчет показал, что возраст данного образца примерно равен 591 982 797 лет (палеолет). Этот образец сравнивался с образцом №2, который исследовал С.Афанасьев /26, с.130/. Этот второй образец из верхней части окской свиты венда Восточного Саяна (район г. Иркутска , Шаманкинский разрез) состоял из 515 пар слойков. Возраст второго образца был определен как 586 238 852 лет. Он находился на 40 м. выше первого образца и ,соответственно, был моложе. Разница в возрасте этих двух образцов составила около 5 743 945 лет.
Но как и в первом, так и во втором образце хорошо прослеживались циклы разной продолжительности, особенно годовые (фото 1.3.) . Это еще раз подтверждает, что циклы малых классов в геологических процессах на Земле существовали в разные промежутки времени.
ВАВОДЫ: Циклические процессы разных классов существовали в геологической истории Земли во все периоды ее развития.
ГЛАВА 2. Ядро Галактики и геологические мегациклы
(сотни миллионов и миллиарды лет)
Циклы в сотни миллионов и миллиарды лет прослеживаются в осадконакоплении /35 с. 48/, /76, с. 7 — 8/, /122, с. 10/ (табл. 1.3 и 2.1).
Таблица 2.1. Мегациклы, формирующие оболочки Земли /76, с.7-8/
| Процессы | Продолжительность,
лет |
||
| миллиарды | сотни
миллионов |
||
| Ядерный цикл | + | ||
| Изменение количества солнечной радиации | + | ||
| Оборот Солнечной системы по галактической орбите (галактический год) |
+ |
||
| Изменения солнечной активности (долгопериодические) |
+ |
||
| Изменения климата (долгопериодические ледниковые эпохи) |
+ |
||
| Тектонические мегахроноциклы протогея | + | ||
| Геотектонические циклы неогея и эпинеогея | + | ||
| Долгопериодические колебательные движения | + | ||
Мегациклитная история Галактики (и Земли) — это история пульсаций : расширений и сжатий (“взрывов” и коллапсов по С.Афанасьеву) /35, с. 41 — 52/. В результате расширения Галактики 14,6 млрд. лет назад (согласно современным данным) образовались все галактики. В начале циклов первого класса (табл. 1.3) (циклов в 5 млрд. лет — астронов):
1) 9,5 млрд. лет назад произошло расширение Галактики;
2) 4,58 млрд. лет назад образовалась Солнечная система;
3) 207 млн. лет назад вследствие резкого увеличения радиуса Земли раскололась Гондвана, и образовались молодые океаны: Атлантический, Индийский, восточная часть Тихого (С. Афанасьев).
С циклами около 1,5 млрд. лет (акроны) происходило расширение Земли при пульсации Галактики:
1) 3013 (3992?) млн. лет закончилось формирование гранулито-базитовой оболочки земной коры;
2) 1636 млн. лет назад закончилось формирование гранито-гнейсовой оболочки земной коры.
В начале циклов 734 млн. лет (эоны) ( 3992, 2272, 1014 млн. лет назад ) происходило резкое увеличение орбиты движения Солнечной системы вокруг ядра Галактики .
В конце циклов 190 — 208 млн. лет (эры) — во время прохождения Солнечной системы перигалактиев — 4369, 3736, 3482, 2817, 2627, 2057, 1404, 1181, 791, 570 и 362 млн. лет назад — сформировались складчатые сооружения, произошел региональный метаморфизм и внедрились интрузии изверженных пород.
АСТРОН (около 5 млрд. лет) /35/
был впервые отмечен в работе /22/ в качестве единственного цикла. Среди суперкрупных мегациклов прежде всего выделяют два суперстратона: галактий и геон /27/, разделенные моментом расширения при пульсации Солнца и образованием планет Солнечной системы. Этот момент относят к очень важному событию в геохронологической шкале (табл. 1.1).
Пределы возраста Вселенной в настоящее время оцениваются в 15 — 20 млрд. лет (среднее — 14,58 + 0,98 млрд. лет).*
(* Эти данные могут быть изменены в сторону увеличения).
Начало “гелиоспирали” равно 9,68 млрд. лет. Новейшие оценки возраста Земли чаще колеблются от 4510 до 4660 млн. лет, составляя в среднем 4577,25 + 7,58 млн. лет. В итоге были получены датировки начала трех астронов: 14580 + 980; 9490 + 1980; 4577,25 + 7,56 млн. лет. Четвертый астрон начался примерно 556 млн. лет назад (ранний кембрий) и продлится до 1404 млн. лет “вперед”. В этом интервале расположен важнейший рубеж — начало позднего геона: 208,609 млн. лет, начало юрского периода, момент наибольшего спада количества датировок интрузий на известной шкале Шубера /146/, что связано, по — видимому, с наиболее резким расширением Земли и образованием молодых океанов (Атлантического, Индийского, восточной части Тихого). Начало кайногея характеризуется большим увеличением радиуса Земли, расколом Гондваны и формированием молодых океанов. Но понижения уровня океанов не произошло. Это связано с интенсивным поступлением водорода, кислорода и углерода из внешнего ядра, что подтверждается выбросами горячей воды черными курильщиками /35/.
Начало астронов связано, в основном, со взрывами: Большим Взрывом в начале раннего галактия (раннего догеона), галактическим нуклеосинтезом в начале позднего галактия (позднего догеона), расширением при пульсации Солнца в начале геона, резким увеличением радиуса Земли в начале юрского периода альпийской эры кайногея.
АКРОНЫ (около 1500 млн. лет) первыми отметили: Павлов /96/, Лоусон /157/, Штилле /135/, /164/. Штилле выделил три акрона: протогей, дейтерогей и неогей. Протогей закончился формированием гранулито-базитовой (“базальтовой”) оболочки земной коры, по Павлову /96/, — окончанием “лунной эры” развития Земли. По Муратову /88/, лунная эра или “эра раннего существования земной коры отличалась грандиозным развитием вулканических явлений на Земле. Целые моря лав изливались на земную поверхность”. Сюттон /165/ полагал, что в это время закончилась структурная дифференциация Земли.
Павловский /97/ считал, что первая стадия развития Земли завершилась формированием земной коры в основном “базальтового” состава. Окончание протогея предложено именовать “революцией Павлова” /28/. Дейтерогей закончился революцией Лоусона. Штилле отметил, что именно Лоусон первым указал на огромную геологическую роль периода, отделившего докембрий “В” от докембрия “С”. И история Земли делится на два крупных цикла, два больших периода. В начале каждого такого периода существовали обширные, способные к складкообразованию области, в конце обоих периодов таких областей почти не стало, и наша земная кора отвердела /135/. В представлении ученых /42/: “Мегахроны отвечают крупным циклам развития земной коры, проходящей при этом стадии: пангеосинклинальную — панплатформенную, стадию раздробления, регенерацию, пангеосинклинальную — панплатформенную и т.д.”. Новейшие оценки Лоусона акрона колеблются от 1575 до 1700 млн. лет и в среднем составляют 1636 млн. лет (табл.1.1.). К этому времени закончилось формирование гранито — гнейсовой оболочки земной коры, слагающей цоколи всех кратонов.
Границы акронов первыми выделили Меннер и Штрейс /90/, /27/, /32/. В табл. 1.1 показаны датировки акронов: 4576,85 + 1,32; 1635,82 + 1,28; 206,604 + 0,077 млн. лет /35/.
Таким образом, продолжительность акронов составила:
протерогея — 1563,75 + 1,69 млн. лет;
дейтерогея — 1377,27 + 1,66 млн. лет;
неогея — 1429,22 + 1,28 млн. лет.
В среднем длительность акронов равна 1456,75 + 1,54 млн. лет.
Акроны связаны и с процессами саморазвития Земли , и с пульсацией радиуса планеты вследствие смещения фазовой границы мантии и ядра под воздействием, вероятно, пульсаций в ядре Галактики и, как следствие этого, изменяющейся гравитационной постоянной. Начала акронов связаны со смещением границы ядра и мантии в сторону центра Земли, “кристаллизацией” квазижидкого вещества внешнего ядра с превращением его в силикаты мантии и одновременным увеличением объема в два раза /23/. При этом земная кора раскалывается на геоблоки, и формируются океаны и моря, где затем происходит накопление осадочного материала, сносимого с континентов. Окончание акронов связано со смещением границы ядра и мантии в сторону от центра Земли, “расплавлением” силикатов нижней мантии с превращением их в квазижидкое вещество внешнего ядра и одновременным уменьшением объема в два раза. При этом происходит сближение геоблоков земной коры, “захлопывание” океанов, субдукция, формируются складчатые сооружения, осложненные надвигами и шарьяжами, внедряются интрузии, развивается региональный метаморфизм, образуются орогенные пояса /35/.
В конечном счете появляется новая оболочка земной коры и оболочка внутреннего ядра. Первый акрон способствовал образованию протогейской гранулито — базитовой (“базальтовой”) оболочки Земли, образующей ядра кратонов, Второй акрон — формировал деитерогейскую гранито — гнейсовую земную кору, слагающую цоколи всех кратонов. Третий акрон — образовал неогейскую консолидированную осадочную оболочку земной коры, слагающую цоколи всех молодых платформ. Четвертый акрон — образовал неконсолидированную осадочную оболочку земной коры, в том числе чехла молодых океанов.
Из всего этого следует, что акроны соответствуют времени становления основных оболочек земной коры: гранулито — базитовой, гранито — гнейсовой, консолидированной и неконсолидированной осадочных оболочек /35/.
ЭОНЫ (около 700 млн. лет) впервые были выделены Хаиным /120/. В настоящее время эоны часто связывают с циклами Вильсона. Выделено всего семь эонов: криптинский, свазийский, лаврентийский, гуронский, лаксфордский, российский, кайногейский (табл. 1.1 и 1.2) /35/. В одном акроне присутствуют два эона. Исключением является последний третий акрон, где присутствует один эон.
Начало эонов связано со стремительным ростом длительности эр, который затем сопровождался постепенным спадом их продолжительности. Объясняется это резким увеличением галактической орбиты Солнечной системы вначале и уменьшением в конце галактического года /35/. Автор связывает подобное явление непостоянства орбиты с пульсациями в ядре Галактики, которые происходят раз в 733,6 + 46,0 млн. лет. Этот период не постоянен и меняется на геон ( на величину примерно в 0,24 млн. лет). В результате этого происходит “мгновенное” расширение ядра Галактики, которое сопровождается сначала медленным, а затем все более ускоряющимся сжатием (коллапсом) до очередного расширения ядра Галактики /35/.
Эоны участвуют в появлении структурных этажей оболочек земной коры (табл. 1.3) /35/.
ЭРЫ (около 200 млн. лет) впервые выделил Штилле /164/. В настоящее время выделено 22 эры. Их датировки опубликованы С.Афанасьевым /23/. По длительности все 22 эры неодинаковые и колеблются от 154,926 + 0,317 млн. лет до 261,13 + 15,09 млн. лет /35/. В среднем продолжительность эры составила 208,06 + 6,14 млн. лет. Тренда (закономерного снижения) эр не наблюдается. При этом, первая эра каждого эона имеет максимальную продолжительность; вторая и третья — существенно меньшую длительность. Последняя эра каждого эона — самая короткая.
В соответствии с предлагаемой гипотезой пульсирующей Галактики наибольшие по продолжительности эры свидетельствуют о том, что в их начале происходило расширение в ядре Галактики тем более мощное, чем больше длительность этих эр. Три самые продолжительные эры (белозерская, исуанская и саамская) связаны с этими расширением в начале свазийского эона. Второе по мощности расширение в ядре Галактики произошло в начале неогейского акрона, что привело к образованию гранито — гнейсовой оболочки земной коры, слагающей цоколи всех кратонов /35/ . Сравнительно небольшая длительность альпийской эры связана с тем, что она будет продолжаться еще примерно 17,87 + 7,24 млн. лет и закончится очередным сжатием Земли с образованием новой генерации складчатых образований и субдукцией.
Малая раненская эра (207,65 млн. лет) на 16,82 млн. лет менее продолжительна по сравнению со средней длительностью белозерской, кольской, риасской, бурзянской и тонской эр, равной 224,47 + 7,24 млн. лет.
Опираясь на эти расчеты, Афанасьев делает вывод, что ни кольская, ни рендская эры не относятся к числу продолжительных и, следовательно, в начале лаврентийского эона расширение в ядре Галактики было относительно слабым. Автор считает, что началом дейтерогея следует считать свазийский эон (3992,44 млн. лет), когда произошло максимальное по мощности расширение в ядре Галактики (табл. 1.2) /35/.
Эра приблизительно равна продолжительности аномалистического галактического года Солнца /73, с. 117 — 123/, /138/. Согласно Кулинковичу Земля сейчас находится в начальной стадии эпохи радиоэкологического оптимума (рубеж Бонова). По мнению Милановского сейчас происходит расширение Земли, которое может продлиться еще несколько десятков миллионов лет. Если это так, то в настоящее время на Солнце наступила “осень”. При удалении в апогалактий (рис. 2.1) на Солнце наступит “зима”, что соответствует Всемирному Оледенению на Земле (и всех планет Солнечной системы) /5/. В это время размеры Солнца (и Земли) будут максимальны.( Можно предположить, что размеры и всех подсистем Земли также в это время увеличатся).
ВЫВОДЫ: Продолжительные геологические циклы Земли в сотни миллионов и миллиарды лет связаны с галактическими событиями, например, с пульсациями центра Галактики, прохождением Солнечной системы перигалактия. Эти события имеют циклический характер.
ГЛАВА 3. Локальная звездная ассоциация и геологические
макроциклы (миллионы и десятки миллионов лет).
3.1. Движения земной коры.
Существуют геологические циклы в миллионы и десятки миллионов лет /76, с. 7 — 8/, /122, с. 10/, /21/, /35/. Стратисфера является уникальной “библиотекой” истории Земли, обозначенной эратемами, системами, отделами, ярусами, зонами, звеньями, пачками, слоями, слойками, пульситами /122, с. 10/. Они являются основными отделами этой “библиотеки”. Среди уровней организации выделяются формации, соответствующие макроциклам.
Малый пятый класс циклов, равный 50 — 75 млн. лет (Логвиненко, 1976), что в среднем (по Афанасьеву) равно 58 млн. лет (табл. 1.3) является частью четвертого класса (190 — 208 млн. лет). Н.Николаев /19/ делит этот период на несколько циклов (рис. 3.1). Относительно Земли максимальный длиннопериодический цикл ограничивается возрастом Земли. Геофизическая среда подвергается действию вибраций от мегагерц до 10(` 17)Гц (Николаев, 1947, 1988; Афанасьев, 1984; Рыкунов, Смирнов, 1985; Садовский и др., 1987). В 1984 году С.Афанасьев высказал мысль, что свойство дискретности, установленное для горных пород, можно распространить и на другие тектонические процессы, в частности на ритмы геологических процессов и сейсмических циклов /21/.
Циклы в миллионы и десятки миллионов лет относятся к макроциклам — “период” (табл. 1.3). Продолжительность периода колеблется от 30 до 75 млн. лет /122/, /73/, /35/. Этот цикл эквивалентен стратиграфической “системе”. В осадконакоплениях он отражается сменой формаций (табл. 3.1).
Цикл (период) соответствует следующим явлениям (табл. 3.2) /76/, /122/, /73/, /35/:
— астрономическим (“сезоны” галактического солнечного года, долгопериодические изменения солнечной активности),
— климатическим (чередование периодов гумидного и аридного климата),
— тектоническим (циклы неогея и эпиногея, долгопериодические движения),
— осадконакоплении (малые ряды осадочных и вулканогенно-осадочных формаций, угленосные, соленосные и карбонатные формации).
В это время происходили следующие этапы горообразования (табл. 3.3) :
— фаза между двумя горообразованиями: третичный период (66 млн. лет) ;
— фаза между двумя горообразованиями: меловой период и юрский период (57 — 66 млн. лет);
— фаза между двумя горообразованиями: триасовый период и конец пермского периода (70 — 75 млн. лет);
— между двумя горообразованиями: каменноугольный период и девонский период (66 — 71 млн. лет);
— фаза между двумя горообразованиями в последних двух этапах жизни Земли (65 — 70 и 55 — 61 млн. лет).
К циклам около 14 млн. лет относится “эпоха” (табл. 1.3). Этот период колеблется от 10 до 20 млн. лет /122/. Эпоха формирует отделы в стратиграфических подразделениях. И также как “период” относится к макроциклам.
Циклы этого класса отражаются в следующих явлениях /122/, /76/, /73/, /35/:
— космические и астрономические (среднепериодические изменения солнечной активности);
— климатические (среднепериодические изменения климата);
— тектонические (геотектонические циклы неогея и эпиногея);
— осадконакопление (угленосные и соленосные периодические формации, карбонатные формации, соленосные формации циклов высших порядков).
Эти циклы присутствуют в процессе горообразования /73/:
— альпийское горообразование (плиоцен — четвертичное время вплоть до современной эпохи) — цикл 10 — 15 млн. лет;
— новокиммерийское горообразование (конец мелового периода — начало палеогена) — цикл 10 — 15 млн. лет;
— древнекимсерийское горообразование (начало юрского периода) — цикл 10 — 15 млн. лет;
— варисцийское горообразование (конец каменноугольного периода — пермский период) цикл 10 — 15 млн. лет;
— каледонское горообразование (начало девонского периода) — цикл 10 — 15 млн. лет;
— верхне — саянское салаирское (горообразование) кембрий, часть силура) — цикл 10 — 15 млн. лет.
Последняя из фаз горообразования, относящаяся к альпийскому времени, началась во второй половине миоцена и длится уже 7 млн. лет. Но она еще не окончилась и сколько продлиться — неизвестно /73, с. 115/. Полный максимум этой фазы был достигнут тогда, когда наибольшим было оледенение. Поэтому переживаемая сейчас фаза может продлиться еще 3 — 7 млн. лет. Вся же фаза по мнению Б.Личкова /73/ равна 10 — 15 млн. лет. Общая же продолжительность всего цикла вместе с фазой горообразования в нем равна циклу пятого класса 70 — 80 млн. лет.
К циклам в 3,7 млн. лет относится “век” (табл. 1.3) . Он также относится к макроциклам и формирует ярусы. Продолжительность цикла седьмого класса колеблется от 1,5 до 7,5 млн. лет /122, с. 10/.
Век соответствует следующим явлениям (табл. 3.2):
космические (среднепериодические изменения солнечной активности);
климатические (среднепериодические изменения климата);
тектонические (геотектонические циклы неогея и эпинеогея, среднепериодические движения земной коры );
осадконакоппление (угленосные , карбонатные , соленосные формации).
3.2. Космический материал формаций земной коры (астроблемы) (судьба метеоритного вещества в импактитах).
Большую роль в геологическом развитии Земли играет космический материал — падение на планету метеоритного и кометного вещества, образующего на Земле астроблемы. Они относятся к циклам 7-го класса.
Астроблема (с греч. — “звездная рана”) — термин, применяемый для определенных структурных форм (Р.Дитц, 1960). /118, с. 6/.
Одним из старейших достоверных описаний падения метеорита зафиксировано в 1492 г. во Франции. Метеорит упал вблизи г. Энсисема /61/.
Но эти падения небесных камней еще до 18 века вызывали у ученых скепсис. При появлении метеорной астрономии отношение к этому вопросу изменилось. Космические съемки и аэрофотосъемки (фото 3.1 — 3.5) позволяют увидеть многочисленные кратеры, пропущенные даже при крупномасштабных геологических съемках. Например, аэрофотосъемка Канады показала два участка падения крупных астероидов Клируотер (озеро “Чистой Воды”), диаметр которых 22 и 32 км. (фото 3.3). Космогенная бомбардировка является одним из важных агентов геологической истории Земли .
Теория катастроф возродилась во второй половине 20-го века /113/, /118/. В этом направлении работают ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург); ИГиГ СО АН (Новосибирск); ГЕОХИ и КМЕТ АН, МГУ (Москва).
Полагали, что катастрофы имеют причины, связанные с внутренним развитием Земли: передвижение литосферных плит, увеличение вулканической деятельности и т.д. Привлекались и космические факторы как возможные причины катастроф: кометные и астероидные удары (Напьер, 1979; Юри, 1973), резкие падения интенсивности инсоляции при прохождении Солнца через плотные слои галактического диска при осцилляции относительно галактической плоскости (Рампано, Стозерс, 1984) и др. /19, с. 37/, /139/, /52/ (рис. 3.3).
Блестящим подтверждением теории катастроф явилось обнаружение на важнейшем биостратиграфическом рубеже между осадками меловой и третичной систем (К-Тч- граница возрастом примерно 66 млн. лет) слоя, обогащенного иридием и другими элементами — индикаторами метеоритного вещества (Альварес и др., 1989). Авторы открытия — Нобелевский лауреат физик- ядерщик В.Л.Альварес, его сын Вальтер Альварес — геолог, Ф.Азаро и Х.В.Мичел, оценив массу рассеянного иридия, выдвинули гипотезу астероида — убийцы диаметром порядка 10 км, образовавшего при столкновении с Землей кратер поперечником не менее 150 км .
Исследования аэрофотоснимков и успехи изучения планет Солнечной системы межпланетными станциями показали, что метеорные бомбардировки, дающие эффект кратерообразования и приток химических элементов, были и на ранней стадии развития Земли (4 млрд. лет назад), и не прекращаются вплоть до современной эпохи (Салоп, 1986; Хаин, 1993 и др.) /91/. Астероиды, кометы, метеориты, падающие на нашу планету, достигают в диаметре десятков километров. В настоящее время на нашей планете достоверно установлено существование 136 кратеров импактного происхождения диаметрами от десятка метров до 340 км.(астроблема Мороквенг, ЮАР, Африка). При этом с каждым годом их обнаруживают все больше (рис.3.4) /118/, /43/, /15/.
Круговые морфоструктуры метеоритного происхождения иногда подразделяют на ударные кратеры диаметром менее 100 м и взрывные кратеры диаметром свыше 100 м .(Ударные кратеры образуются при падении небольших метеоритов, которые дробятся при столкновении с Землей. Также происходит частичный выброс материала мишени. Взрывные кратеры образуются при ударе космического тела после его вхождения в породы мишени. При этом до 70% энергии переходит в тепло , и тело почти полностью испаряется).
Существует три группы признаков метеоритных кратеров и астроблем :
1) Морфоструктурные: вал в виде кольцевой возвышенности вокруг воронки преимущественно молодых кратеров, центральное поднятие (центральная горка или купол), отчетливая кольцевая структура с радиальными разломами;
2) Минералого — петрографические: наличие брекчированных пород. Реже встречаются импактиты, являющиеся продуктом кристаллизации расплава, возникшего в результате космогенного взрыва. Среди импактитов выделяются туфоподобные разновидности ( зювиты, зювитовые брекчии) и тагамиты /81/. Признаки ударного метаморфизма установлены во многих минералах — кварце, полевых шпатах, слюдах, амфиболах, пироксенах и т.д. . Происходит обнажение наиболее древних глубинных пород;
3) Геофизические: аномалии физических полей, возникающие в зоне воздействия космогенного взрыва, по объему превышающие размеры воронки кратера. Эти аномалии исследуются гравиметрическими, сейсмическими, электро- и магнитометрическими методами. Так центральным зонам кратеров и астроблем соответствуют относительные гравитационные минимумы, иногда осложненные локальными максимумами. В магнитном поле космогенные структуры проявляются благодаря концентрическому расположению аномалий, фиксирующему радиально-кольцевую сетку разломов. Центры структур отмечаются отрицательным или положительным магнитным полем /57/.
Большинство этих структур имеют фанерозойский возраст и только 7 крупных астроблем являются более древними образованиями. Распределены все найденные в настоящее время 136 кратеров по земному шару очень неравномерно (рис. 3.4) /118 с. 46 — 47/. Это связано с плохой изученностью всех районов Земли (особенно тайги и джунглей).
Наиболее изучены 46 кратеров в США и Канаде. На рис. 3.5 (табл. 3.4) представлено положение на Земле самых крупных астроблем. 37 кратеров находятся в бывшем СССР, из них третий по величине (Попигайский). Пока еще очень плохо обследовались Африканский, Азиатский и Южно — Американский континенты .
Для 60 астроблем установлено время их образования (табл. 3.5) /118, с. 45/. Распределение астроблем по возрасту показывает характерную картину: 16,7 % — четвертичных, 23,3 % — кайнозойских, 21,6 % мезозойских, 30,0 % — палеозойских, по 1,7 % — вендских, поздне- и раннепротерозойских, 3,5 % — средне -протерозойских. По мнению Фельдмана, такое неравномерное распределение астроблем по времени связано с двумя причинами:
1) лучше сохраняются более крупные структуры,
2) с увеличением возраста нарастает количество перекрытых структур, которые поэтому остаются неизвестными.
Для 25 астроблем наиболее точно определен возраст (табл. 3.6), (Афанасьев, Фельдман) / 19, с. 35/, /34, с. 312 — 329/.
Грив и Денс показали, что для Северной Америки и Европы плотность распределения крупных фанерозойских кратеров очень близкая. Так для кратеров диаметром около 20 км скорость образования в фанерозое составляла около (0,36 + 0,1) х 10-14 в год на 1 км2 — для Северной Америки; около (0,33 + 0,2) х 10-14 в год на 1 км2 — для Европы . Частота астроблем представлена в табл. 3.7 /118, с. 35/.
Средние размеры всех астероидов, падавших на Землю равны: диаметр — 5,7 км, масса — 4 х 1017 г, энергия — 2 х 1033 Дж. Кратер, который образуется от падения такого астероида среднего размера, имеет диаметр около 30 км . /43, с. 85/.
Исследования показали, что начала геологических веков совпадают с астроблемами ( табл. 3.6) . Возможно, началом 16 послеюрских веков также соответствуют астроблемы, возраст которых еще точно не определен или еще не установлен. Из 25 перечисленных в таблице астроблем только одна (Монтанэ) расположена на шельфе и ни одной — на дне Мирового океана, в то время как океанический тип земной коры ( дно океанов ) занимает 58,8 % поверхности Земли. Конечно, метеориты падают и в Мировой океан, вызывая нарушения экосистем и биосферы, но обнаружиьть их в океане крайне затруднительно. Что касается домеловых астроблем, то здесь еще непочатый край работы: с точностью +3 млн. лет установлены лишь 4 астроблемы /19, с. 39/. Выпадение их на Землю совпадает с началом геологических веков.
Таблица 3.5 .Распределение астроблем Земли по возрасту /118, с. 45/
| Интервал возраста, млн. лет | Число астроблем | |
| количество | % | |
| менее 1 | 10 | 16,7 |
| 1 — 25 | 9 | 15,0 |
| 25 — 50 | 3 | 5,0 |
| 50 — 75 | 2 | 3,3 |
| 75 — 100 | 5 | 8,3 |
| 100 — 200 | 8 | 13,3 |
| 200 — 300 | 6 | 10,0 |
| 300 — 400 | 7 | 11,7 |
| 400 — 500 | 3 | 5,0 |
| 500 — 600 | 2 | 3,3 |
| 600 — 700 | — | — |
| 700 — 800 | 1 | 1,7 |
| 800 — 900 | — | — |
| 900 — 1000 | — | — |
| 1000 — 1500 | 1 | 1,7 |
| 1500 — 2000 | 3 | 5,3 |
Таблица 3.6. Сходимость датировок астроблем с началом циклов 7 класса (по шкале С. Афанасьева)
| № | № Астроблема | D0 | Т11 | m1 |
| 1 | 1 Жаманшин | 13,5 | 0,94 | 0,13 |
| 2 | 2 Босумтви | 10,5 | 1,3 | 0,2 |
| 3 | 3 Эльгытгын | 18 | 3,5 | 0,5 |
| 4 | 4 Бигач | 7 | 6 | 3 |
| 5 | 5 Рис | 24 | 14,8 | 0,7 |
| 6 | 6 Хавтон | 20,5 | 21,5 | 1,2 |
| 7 | 7 Попигай | 100 | 35,7 | 0,8 |
| 8 | 8 Уанапитей | 7,5 | 37 | 2 |
| 9 | 9 Монтанэ | 45 | 50,5 | 0,75 |
| 10 | 10 Маркус | 15 | 58 | 2 |
| 11 | 11 Каменская | 25 | 65 | 2 |
| 12 | 12 Мэнсон | 35 | 65,7 | 1 |
| 13 | 13 Карская | 120 | 66,1 | 0,8 |
| 14 | 14 Усть-Карская | 25 | 66,1 | 0,8 |
| 15 | 15 Лаппаярви | 17 | 77,3 | 0,4 |
| 16 | 16 Гонконг | 11 | 83,34 | 1,26 |
| 17 | 17 Болтышская | 24 | 88 | 3 |
| 18 | 18 Деллен | 15 | 89,2 | 2,7 |
| 19 | 19 Мин | 9 | 118,7 | 2,3 |
| 20 | 20 Долунь | 170 | 124 | 3 |
| 21 | 21 Госсес Блафф | 22 | 142,4 | 0,5 |
| 22 | 22 Пучеж-Катункская | 80 | 175 | 3 |
| 23 | 23 Маникуаган | 100 | 212 | 2 |
| 24 | 24 Сильян | 55 | 368 | 1,1 |
| 25 | 25 Пайлот | 5,8 | 445 | 2 |
Условные обозначения:
№ — номера астроблем,
D0 — диаметр астроблем (км),
Т1 — датировки астроблем (млн. лет),
m1 — их ошибки (млн. лет) /24, с. 312 — 329/.
Таблица 3.7. Частота астроблем Земли /118, с. 35/
| Диаметр, км | Число астроблем | |||
| количество | в % | |||
| менее 1 | 23 | 16,9 | ||
| 1 — 2 | 9 | 6,6 | ||
| 2 — 4 | 22 | 16,2 | ||
| 4 — 8 | 24 | 17,6 | ||
| 8 — 16 | 26 | 19,2 | ||
| 16 — 32 | 18 | 13,2 | ||
| 32 — 64 | 9 | 6,6 | ||
| 64 — 128 | 3 | 2,2 | ||
| более 128 | 2 | 1,5 | ||
Как видно из таблицы 3.7, на Земле наиболее распространены сравнительно небольшие метеоритные кратеры диаметром 4 — 16 км, составляющие 36,8 %. Крупные кратеры (16 — 64 км) дают около 20 % общего количества. Астроблемы — гиганты (более 64 км) — всего 3,7 %. Аномально высокое (17 %) количество мелких (до 1 км) метеоритных кратеров объясняется тем, что это в огромном большинстве четвертичные образования, практически лишенные шансов на выживание в геологическом смысле слова, при средних скоростях денудации в фанерозое 1 — 10 см за 1 тыс. лет.
В России крупные кольцевые структуры исследовались с 70-х годов (рис. 3.6 и 3.7) /119/, /12/, /70/, /71/. В 1975 году В.М.Рыжовым и В.В.Соловьевым была опубликована карта морфологических структур центрального типа территории СССР в масштабе 1 : 10.000.000. Все указанные на карте кольцевые структуры (несколько сотен) разделены на купольные, кольцевые и купольно-кольцевые. В возрастном отношении они образуют две группы: домезозойскую и мезокайнозойскую. Наиболее крупные из структур, достигающие в поперечнике 1.000 км, расположены на Балтийском щите /92/, в районе Западно-Сибирской низменности, в Казахстане, на Украинском щите и на северо — востоке России. В крупные структуры вписываются более мелкие кольца, полукольца и полуовалы, диаметр самых мелких из которых составляет не более 50 км. Одна из самых крупных кольцевых структур, расположенная на северо — востоке (север окраины Анабарского щита) и имеющая в диаметре 100 км, состоит из сочетания колец, овалов и полуколец . Это и есть Попигайский кратер (рис. 3.8). По данным В.Л.Масайтиса /79/, /82/, /81/, /83/, /84/ кратер представляет собой округлое понижение в рельефе глубиной до 200 — 400 м значительного диаметра, частью заполненное четвертичными песками и галечниками. Во внутренней воронке кратера находится кольцевое поднятие гнейсовой аутигенной брекчии диаметром 45 км, обладающее признаками ударного воздействия (конусы разрушения, стекла). Воронка заполнена пластообразным веществом мощностью до нескольких десятков метров. Мощность импактитов в центральной части кратера достигает 2 — 2,5 км. Внешняя воронка образует кольцо 20 — 25 км шириной. Осадочные породы в ее бортах интенсивно деформированы, нарушены центробежными надвигами и радиальными разрывами с амплитудами смещения от метров до первых километров. Аллогенная брекчия, залегающая под импактитами, имеет мощность не менее 150 м и состоит из обломков и глыб разного размера и рыхлого материала. Импактиты близки по химическому составу к гнейсам и состоят из стекла, обломков оплавленных гнейсов и их минералов . Согласно расчетам, в эпицентре взрыва ударное давление достигало 105 Па, а температура — до 2.000°. Возникавший в таких условиях при плавлении гнейсов импактный расплав растекался радиально с большой скоростью, образуя кольцевые структуры, а далее от центра — струи и потоки, перекрывающие большую часть днища кратера. Образование центрального поднятия началось в момент падения космического тела (взрыва) и продолжалось в результате упругой отдачи уже после заполнения кратера. Образование Попигайского кратера произошло около 35 млн. лет тому назад. Меньшие по размерам, но близкие по строению метеорные кратеры расположены на Балтийском щите (Янисъярви), на Украинском щите (Ильинецкий, Гусевский, Каменский), на Русской плите (Калужский, Пучеж- Катункский), Пай-Хое (Карская астроблема) и в других районах /92/. Самый древний из них — Янисъярвинская астроблема — имеет возраст около 700 млн. лет .
На рис. 3.9 и 3.10 /19, с. 22, 23/, представлена астроблема Пучеж- Катункская астроблема — одна их крупнейших импактных структур на Земле. Эта кольцевая структура, имеющая 80 км в диаметре, представляет собой типичный импактный кратер с центральным поднятием (она не выражена в современном рельефе). До середины 60-х годов эта структура рассматривалась исключительно как результат различных тектонических, вулканических и иных собственно земных процессов (Варданянц, 1961; Туманов, 1973; и др.). Предположение о ее космической природе (Фирсов, 1965) были впоследствии подтверждены как петрографическими, так и геологическими наблюдениями (Геология астроблем, 1980). Кратер возник в байосе (средняя юра) около 175 + 3 млн. лет назад в двухслойной мишени. В составе архейского фундамента, который залегает в прилегающих к кратеру районах на глубинах 1,8 — 2,2 км, преобладают мигматизированные и гранитизированные амфибол-биотитовые гнейсы с линзами амфиболитов; в подчиненномм количестве присутствуют тела ультраосновных пород, кварцитов, кальцифиров и т.д. Как показали палеогеографические реконструкции, в момент ударного события район представлял собой аккумулятивную равнину с многочисленными лагунами, озерами и т.д. /19, с. 5 — 9/.
Внутреннее строение астроблемы характеризуется сочетанием трех основных концентрических элементов: периферической кольцевой террасы, кольцевого желоба и центрального поднятия. Кольцевая терраса окружает воронку кратера по всему периметру и имеет ширину от 8 — 12 км в северо-восточном секторе до 25 — 30 км в юго-западном. Кольцевой желоб имеет внешний диаметр 40 — 42 км и глубину до 1,6 км в восточном секторе и до 1,9 км — в западном. Центральное поднятие, известное под названием “Воротиловский выступ”, имеет диаметр в сводовой части 8 — 10 км, в основании — 12 — 14 км.
Среди пород, возникших в результате дробления и плавления пород мишени, их последующего перемешивания, переноса и переотложения, выделяется несколько разновидностей, локализованных в определенных морфоструктурных элементах астроблемы. Являясь одновозрастными (среднеюрскими) образованиями, они по существу представляют собой различные фации. Основные параметры, характеризующие распространение сложенных ими тел, представлены в табл. 3.8 /19, с. 9/.
Таблица 3.8 Отложения кратерного озера.
| Типы и разновидности пород | S, км2 | Нср, м | Нмакс, м | V, км3 |
| Пестроцветные брекчии, состоящие из
обломков осадочных пород перми и триаса |
3400 | 100 | 281 | 341 |
| Клиппеновые брекчии и мега-брекчии,
состоящие из блоков осадочных пород (венд-пермь) |
1050 | 1090 | 1500 | 1150 |
| Полимиктовые брекчии
Коптокластиты |
550 |
40 |
169
80 |
22 |
| Зювиты | 80 | 30 | 116 | 2,5 |
| Коптомиктовые гравелиты | 340 | 11 | 106 | 4 |
| Глины ковернинской свиты | 1550 | 190 | 450 | 290 |
где : S — площадь распространения,
Нср, Нмакс — средняя и максимальная мощности,
V — объем.
Атмосфера служит препятствием для комет, заставляя их взрываться на расстоянии нескольких километров от поверхности Земли /56/. При этом образуется мощная ударная волна, которая способна менять направление и скорость движения отдельных литосферных плит, возможен и их раскол /86/.
Одним из следствий импактного события также являются различные преобразования пород мишени, которые подвергались ударному метаморфизму, катаклазу и брекчированию, послеударному термальному метаморфизму и гидротермальным изменениям табл. 3.9 и 3.10, (рис. 3.11 — 3.13) /19, с. 23 — 28/, /43, с. 85/, /118, с. 49 — 55/.
Степень влияния литосферного взрыва на Землю в общем оценивается выделяющейся при этом энергией /35, с. 40/. Общая энергия кратерообразования может быть оценена исходя из диаметра конечного кратера (рис. 3.11). Среднее значение равно 2 х 1028 эрг. Например, событие Пучеж — Катункское обладало энергией 1,9 х 1028 эрг. /19, с. 12/.
Согласно расчетам Баренбаума, вся энергия, выделенная за год (по фанерозою) вследствии падения на Землю астероидного вещества равна 1,24 х 1017 Дж/год . Земля же за год получает от Солнца 3,0 х 1024 Дж/год. Следовательно, для того, чтобы падение на Землю одного астероида повлекло за собой общепланетарную катастрофу, необходимо, чтобы энергия удара была сопоставима с энергией, получаемой Землей от Солнца за 10 суток . Поэтому общепланетарный масштаб природных катастроф надо искать не только в геологических изменениях при падении астероида, но и в системе океан-атмосфера, которые связаны обменными процессами, влияющие на климат всей планеты.
Падения космического вещества на поверхность Земли оказывают воздействие на кору планеты: в минералах и горных породах понижаются показатели преломления и двупреломления, возникает ударное двойникование и ударный кливаж . В гравитационных полях над кратерами возникают отрицательные аномалии; наблюдаются также уменьшение скоростей сейсмических волн и пониженная магнитность пород . Происходит увеличение средней плотности от 2,4 г/см3 близ кровли аутигенной брекчии до 2,75 г/см3 на глубине 5км, скорости продольных сейсмических волн — соответственно от 4,5 до 6,0 км/с и т.д. (Хахаев и др., 1994), /19, с. 11/. В связи с возникающим огромным давлением (до 100 Г Па) и большой температуры в центре падения (до 2000°С) в метеорных кратерах обнаружены высокобарические фазы кремнезема (коэсит, стишовит) и высокобарические фазы других соединений .
Наумов (1996) описал гидротермальные преобразования пород под кратером за счет остаточного тепла от ударной волны. В трещиноватой толще под кратером неизбежно возникает циркуляция воды. Это связано с обратным градиентом температуры — чем глубже, тем холоднее. Температура гидротермального минералообразования оценивается соответственно в 50 — 200°С и 180 — 300°С для смектит- цеолитовой ассоциацией и для хлорит- ангидритовой (Масайтис, Наумов, 1993) /19, с. 4 — 12/.
Астроблемы на других планетах были открыты благодаря космическим полетам, но оказалось, что Земля в сравнении с другими планетами и их спутниками (за исключением, быть может, спутника Юпитера Ио) обладает наибольшей геологической активностью, быстро обновляющей облик поверхности. Поэтому следы многих природных процессов, типичных для Солнечной системы, таких, как падение астероидов, оказались на Земле в подчиненном положении, что затруднительно для их распознания и изучения (Иванов, 1996) /19, с. 3/.
Подобное явление падения космического материала на планету наблюдаются на Луне (на видимой и скрытой от Земли стороне — рис.3.14) и Марсе (рис.3.15, 3.16) /159/, Венере, Ганимеде (спутник Юпитера), Меркурии /63/. На Меркурии, например, море Жары в поперечнике равно 1300 км (снимок “Маринер-10”); Эллада на Марсе — 1700 км. Исследования Марса помогут предугадать дальнейшее развитие Земли. Так марсианская астроблема на рис. 3.16 ранее считалась вулканом.
Луна: впервые ударные кратеры на Луне предположил в 1610 году Г.Галилей. Через 50 лет ее подтвердил Роберт Гук, затем геофизик А.Вегенер. Полеты космических аппаратов в последнее время показали, что наличие ударных кратеров является типичным для всех планетных тел с твердой корой /159/, /19/.
Природа и предварительная оценка возраста диффузных структур на Луне рассматривались многими учеными (Шевченко, 1993; Джонсон, 1991; Утрия, 1993 и др.). Был дан анализ всей системы этих структур с точки зрения общего характера их происхождения и примерно равного возраста, составляющего около 107 лет (табл. 3.11), (рис. 3.17) /19, с. 71, 68/, / 15, с. 31/.
Согласно обобщению расчетных данных и результатов изменения непосредственно на лунной поверхности (Джонсон, 1991; Утрея, 1993), суммарный поток на лунную поверхность частиц с массой более 1012 г составляет 2 х 1019 [г см-2 c-1] /19, с. 63/. Структуры в области 1, имеющие размеры более 250 х 900 км, могли образоваться от падения кометы с диаметром ядра 200 — 500 м при скорости соударения 20 км/с (Шульц, Срнка, 1980) /19, с.66/.
Таблица 3.11. Распространения структур на Луне /19, с. 68/.
| Область
(объект) |
Направление движения | i, град | l, град | L, км | R, км | r, км | V, км/с |
| 1 | Западное, вдоль параллели | + 15° | 20 | 120 | 122 | 100 | 54 |
| 1а | Западное, вдоль параллели | + 22° | 12 | 45 | 46 | 35 | 52 |
| 2а | Северо-западное | ок. 80 | 8 | 50 | 82 | 17 | 14 |
| 3 | Юго-западное | ок. 40 | 15 | 90 | 98 | 59 | 40 |
| 3а | Юго-западное | ок. 15 | 4,5 | 25 | 65 | 5 | 5 |
| 4 | Юго-восточное | ок. 10 | 14 | 55 | 56 | 45 | 53 |
| 6 | Юго-восточное | ок. 50 | 7 | 30 | 41 | 13 | 21 |
i — примерное предполагаемое направление движения кометного тела около Луны в проекции на ее поверхность, угол наклона направления движения к плоскости экватора,
l — протяженность области в угловой мере,
L — полуширина зоны наибольшего контакта,
R — радиус ядра кометы,
r — максимальное расстояние от поверхности ядра,
V — скорость встречи.
Область 1 имеет довольно сложное строение, образована в результате контакта с несколькими кометными телами разных размеров или с одним телом, распавшимися в момент сближения на фрагменты.
За период существования Луны (с этими аномальными явлениями) предположительно произошло множество контактов различных кометных тел с лунной поверхностью.
3.3. Ближайшие звездные ассоциации
Недавнее открытие трансплутоновых объектов, предварительно отнесенным к категории гигантских комет, образующих Пояс Койпера (Лу, 1993), заставляет более подробно исследовать возможность возникновения периодических кометных ливней во внутренней части Солнечной системы /19, с. 59/. Так же существующие оценки продолжительности и интенсивности явления, квалифицируемого как кометный ливень, строились на предположении о том, какая-то часть “новых” или “молодых” комет, населяющих Облако Оорта в области 20 х 103 — 30 х 103 а.е. ( 1 а.е.- астрономическая единица, равная расстоянию Земли до Солнца), перемещается во внутреннюю часть Солнечной системы /19, с. 70/. Оценки, рассматривающие поток “молодых” комет на Землю, примерно соответствуют приведенной интенсивности кометного потока общего. В работе Гринберга (1986) этот поток равен 80 х 10-10 объектов в год, что равно одному падению за 106 лет (1 млн. лет) . В работе Делсемме (1986) продолжительность кометного ливня определяется временем (3 — 5) х 106 лет, а интенсивность потока кометных тел на Землю за это время оценивается величиной 10 — 20 объектов, что равно 3 — 4 кометы за 1 миллион лет (что равно одной комете за 250 — 333 тыс. лет).
Впервые гипотезу о том, что Солнечная система периодически встречает на своем пути туманности высказал Ф.Нольке (1909) /108, с. 229/ (так же, как Земля попадает в постоянные метеорные потоки (см. гл. 6.2.)). Это отражается на состоянии земных процессов и прежде всего на энергии процессов, протекающих в ее оболочках: атмосфере, гидросфере, земной коре. Происходит и гравитационное воздействие /108/. Г.Ф.Лунгерсгаузен (1957) и Г.П.Тамразян (1959) указывают на момент пересечения Солнечной системой плоскости Галактики, когда развивается максимальная скорость движения под действием наибольшего сгущения масс в зоне галактического экватора. Одновременное и одинаково направленное воздействие меняющейся космической среды на верхние оболочки планеты и определяет совпадение долгопериодических изменений всех основных групп экзогенных и эндогенных процессов, а также долгопериодических изменений климата .
Баренбаумом (1988) была предложена физическая модель, позволяющая подтвердить экзогенную — галактическую природу геологических циклов с периодами 20 — 40 млн. лет и 190 — 250 млн. лет /37/. Более мелкие циклы геохронологической и стратиграфической шкал (век, ярус, время, зона и т.д.) влияниям Галактики непосредственно объяснены быть не могут. Это циклы менее 107 лет. Периоды 1 — 10 млн. лет , входящие в эти циклы. Баренбаум относит к внешним воздействиям на Землю, обуславливая его случайными падениями на поверхность Земли одиночных космических тел определенных размеров и масс . Эти выводы он сделал на основе анализа фанерозойской геохронологической шкалы Афанасьева /25/.
Расчеты показали, что физические механизмы глобальной цикличности периодов 20 — 250 млн. лет и 1 — 10 млн. лет должны иметь много общих черт и вызываться близкими космическими причинами.
Так же на протяжении последних 570 млн. лет Земля подвергалась сильным воздействиям извне — падением на поверхность планеты крупных космических тел, что вызывало серьезные геологические последствия и получило соответствующее отражение в современной геохронологической шкале (рис. 3.18).
В течение фанерозоя произошло около 200 подобных событий . При этом падение на Землю космических тел были как одиночные, так и носили групповой (массовых) характер. Они приходились на короткие эпохи (1 — 3 млн. лет), что отразилось на уровне эр, периодов и эпох. Автор связывает их с пребыванием Солнечной системы в струйных потоках Галактики. Данных по этим событиям имеется в большом количестве /108/, /101/, /98/.
Большинство таких событий по мнению Баренбаума не связано с моментом нахождения Солнца в галактических (“струйных” по Баренбауму) потоках, а обусловлены столкновением Земли с одиночными межпланетными космическими телами (табл. 3.12). Наличие сбоев автор связывает с близкими к Солнцу пролетами звезд, которые приводят к отклонению движения Солнца (и солнечной системы ) от их первоначальной траектории. Величина такого отклонения прямо пропорциональна массе звезды и обратно пропорциональна расстоянию и скорости движения звезды. При массе звезды равной массе Солнца и при равных скоростях критическое расстояние равно 1,3 а.е. (1 а.е. — расстояния Земли до Солнца). Поэтому при сближении такой звезды с Солнцем реагирует и Земля /41, с. 39/. Согласно расчетам с начала архея в солнечной системе произошло не менее 3 подобных событий. Это 2,6; 1,65; 1,1 млрд. лет назад. В эти времена менялись орбита, эксцентриситет, амплитуды и фазы колебаний Солнца относительно галактической плоскости, но солнечный год (Т) не изменился /41/, /101/.
Согласно расчетам Паренаго (1954) пролет одной звезды около Солнца при наблюдаемой плоскости звезд в Галактике возможен раз в 2,7 х 1015 лет, что больше возраста Солнечной системы. Поэтому геологические методы фиксируют скорее всего звезды в галактических струях (рис. 3.19) /73/, /98/.
Но увеличение орбитального периода Солнца может говорить и об увеличении массы Солнца, и о потери этой массы центром Галактики. А также об увеличении радиуса орбиты Солнца и об уменьшении скорости обращения его /41/.
На Земле такие пролеты звезд могли стать причиной самых сильных за последние 3,6 млрд. лет эпох диастрофизма : кеноранской, карельской и гренвильской. Это и наиболее мощные всплески тектоно — магматизма и рудообразования на Земле (рис. 3.20) /101, с. 40 — 41/.
Воздействие пролетающих звезд на Землю можно поделить на два физических механизма:
1) быстрое изменение параметров Солнца в Галактике.
2) бомбардировка планет астероидами.
Максимум их приходится на 3,6 и 2,6 млрд. лет назад. Менее — на 1,65 млрд. лет назад /73, с. 118 — 119/.
Группа под руководством Роберта Престона (JPL, HACQ) сообщила на конференции в Венеции в мае 1997 г., что наиболее опасным для нас светилом является Gliese 710, незаметная звездочка в созвездии Змееносца. Сейчас она находится от Солнечной системы на расстоянии в 63 световых года и приближается к ней со скоростью около 14 км/сек. По данным европейского спутника “Гиппарх” (с помощью которого с беспрецедентной точностью были изучены положения и собственные движения более миллиона звезд (Звездочет, 1997, № 5, с. 6) через миллион земных лет она пройдет всего в одном световом годе от нас (это примерно в 4 раза ближе самой близкой к Солнцу звезды — Проксимы в созвездии Центавр). В течение следующих 8,5 млн. лет на расстоянии менее 3 световых лет приблизятся еще несколько звезд (Звездочет, 1997, № 7, с. 7).
С периодичностью в 1,1 — 1,7 млрд. лет происходят образования на Земле месторождений железистых кварцитов /53/. Судя по мировым запасам этих руд, на нашу планету выпало тогда около 1023 г космического материала мантийного состава — это 100 метров толщины по всей Земле. Этот материал перемешался с земным веществом. Шло формирование мощных прослоев пород, сильно обогащенных многими редкими и радиоактивными химическими элементами /53/. Переданная при этом энергия поддерживала температуру на Земле около 100°С /54/.
Расчеты случайных столкновений Земли с астероидами (Баренбаум, 1994; Симоненко, 1985; Афанасьев, 1994; и др.) /107/, /19/ показали, что бомбардировки метеоритами Земли имели периодический характер (Альварес, Мюллер, 1984; Девис и др., 1984; Дархейм, Реймолд, 1987; Сепкоски, 1984; Шумейкер, Вольф, 1984) и происходили с периодом близко к 30 млн. лет. Эти авторы указывают и на цикл в 250 млн. лет (фанерозой) .
Афанасьев указывает на циклы 4 — 30 млн. лет . Более мелкие астероиды выпадают гораздо чаще. Согласно расчетам Афанасьева (1994) не позднее, чем через 6600 лет на Землю может упасть крупный астероид. Вероятность этого события — 68%. При этом сформируется астроблема с диаметром около 20 — 60 км. Произойдет существенное изменение органического мира /31/. Начнется новый цикл седьмого класса геологического развития Земли.
За 200 млн. лет вся Земля испытывала не менее 1000 столкновений с крупными метеоритами. Это говорит о том, что эти соударения не столь уж эпизодичны и редки в геологической истории нашей планеты /19/.
На сегодняшний день в солнечной системе обнаружено 18000 (по другим источникам — 30000) астероидов, которые имеют размеры от нескольких метров до 1003 км. Около 10000 из них приближается к Земле. 7000 детально изучены. Орбита 2000 пересекает орбиту Земли (ГАИШ). Эти астероиды подходят к Земле на расстояние до 0,0033 а.е. Критическим же является расстояние 0,0021 а.е.(Сфера Хилла). И хотя расчеты астрономов ГАИШ показывают , что в ближайшие 100 лет столкновение с известными астероидами не предвидится, но остаются еще неизвестные.
Из рассмотренных данных представляется очень вероятным, что современная эпоха характеризуется как интервал интенсивного кратерообразования, который еще может продлиться порядка миллиона лет, и, следовательно, представления о метеоритной опасности и разработки программ борьбы с ней являются актуальными /19/.
Но наряду с отрицательными последствиями Щеглов А.Д. (1977) обращает внимание на то, что изучение астроблем приведет нас к открытию новых месторождений полезных ископаемых.
Также воздействие от падения астероидов на Землю кратковременное, и очень маловероятно, что оно имеет долговременное воздействие на всю Землю. Вероятно, что есть “нечто” более продолжительное — это увеличение самой солнечной активности.
ВЫВОДЫ: Циклы в миллионы и десятки миллионов лет относятся к “сезонам” галактического года Солнечной системы (что отражается на солнечной радиации Земли) , движению земной коры, падению на планету космического вещества (и образование астроблем), а также сближению Солнечной системы со звездами Галактики (изменяющими орбиту Солнца) .
Эти циклы прослеживаются в климатических, тектонических явлениях, а также в горообразовании и осадконакоплениях.
ГЛАВА 4. Параметры движения Земли и геологические
мезоциклы (десятки и сотни тысяч лет)
Циклы геологических событий в десятки и сотни тысяч лет формируют “пачки” (см. табл.1.3.) /35/.
Циклы около 800 тыс. лет — “фазы” формируя подсвиты /35/. Фаза колеблется от 350 тыс. лет до 1,5 млн. лет (см. табл. 3.1) /122, с. 10/. К этому циклу относятся (см. табл. 3.2) /76, с. 7 — 8/:
— космические (среднепериодические изменения солнечной активности, изменение эксцентриситета орбиты Земли, наклона эклиптики, прецессии);
— климатические (среднепериодические изменения климата);
— тектонические (среднепериодические колебательные движения, землетрясения и извержения вулканов);
— осадконакопление (элементарные циклы угленосных формаций, карбонатных формаций; циклы разных порядков соленосных формаций; микроциклы высших порядков и элементарные микроциклы флиша и молассы).
К циклам в 190 тыс. лет относятся “пачки”. “Пора” (см. табл. 1.3) колеблется от 85 тыс. лет до 350 тыс. лет /122, с. 10/. Они, как и пачки относятся к вышеперечисленным процессам (см. табл. 3.2) /76, с. 7 — 8/.
К циклам в 40 тыс. лет относится геоминута. Она формирует “подпачки” (см. табл. 1.3) /35/. Этот цикл колеблется от 25 до 85 тыс. лет (см. табл. 3.1) /122, с. 10/. Ему соответствуют следующие события (см. табл. 3.2) /76, с. 7 — 8/:
-космические (среднепериодические изменения солнечной активности, изменение эксцентриситета орбиты Земли, наклона эклиптики, прецессии);
— климатические (среднепериодические изменения климата);
— тектонические (среднепериодические колебательные движения, землетрясения и извержения вулканов);
— осадконакопление (циклы высших порядков и элементарные циклы соленосных формаций, микроциклы высших порядков и элементарные микроциклы флиша и молассов).
4.1. Прецессия земной оси. Эксцентриситет.
Эксцентриситет — величина смещения центров в отношении к радиусу орбиты Земли. История астрономической теории открывается в 1842 году, когда появилась книга Ж.Адемара “Революции океана” (Франция), где он высказал идею, что в роли главных возбудителей катастроф (к примеру, древних оледенений) могли выступать нарушения в закономерном ходе обращения Земли вокруг Солнца. И хотя в дальнейшем это утверждение было опровергнуто, сама идея космических влияний на землю осталась /64, с. 75/.
Циклы в десятки и сотни тысяч лет наблюдаются в космических и астрономических процессах (в первую очередь это солнечная активность, изменение эксцентриситета), климатических процессах (среднепериодические изменения климата) и тектонических процессах ( землетрясения и извержения вулканов) (см. табл. 2.1, гл. 2) /76, с. 7 — 8/. Эти циклы нашли свое отражение в осадконакоплении (циклотемы угленосной и соленосной формации, флиш).
Гипотеза о внеземных причинах оледенения опирается на изменение положения Земли относительно Солнца по четырем разным параметрам /15, с. 323/:
1) изменение эксцентриситета земной орбиты с периодом 90000 лет, а также с периодом 40 и 21 тыс. лет (Н.Миланкович);
2) изменение угла между экватором и плоскостью вращения Земли вокруг Солнца (меняется от 21,5° до 24,5° за период 41 и 54 тыс. лет (Berger е.а., 1989). Цикл Миланковича (40 тыс. лет) формирует циклотему. Согласно расчетам американских ученых (1991 г.) этот цикл непостоянен — идет его увеличение;
3) изменение расстояния между Землей и Солнцем во время летнего солнцестояния с периодами 19 и 23 тыс. лет (Berger е.а., 1989). При этом все параметры изменяются, по крайней мере, в фанерозое (Berger, 1989; Афанасьев, 1992).
4) прецессия (предварение равноденствий) — качание оси Земли, изменение ориентировки земной оси в пространстве с периодом 21000- 26000 лет. Прецессия была открыта еще в 1754 году французским математиком Ж. Л. Д ’ Аламбером, как следствие влияния Солнца и Луны.
В 1875 году Кролль суммировал свои идеи о причинах оледенения и рассмотрел возможные эффекты оси к плоскости эклиптики. Эти работы продолжаются учеными и сейчас /64, с. 93, 195/ (рис. 4.1). Леверье показал, что эти значения изменялись от 20° до 25° (современное значение равно 23,5°). В дальнейшем было рассчитано, что эти изменения влияют на инсоляции на каждой широте и в каждый сезон. Прецессия изменяла инсоляцию на низких широтах Земли, что вело к изменению температуры в этих широтах (и вызывало оледенения). На высоких широтах выявляется цикл в 41000 лет (цикл колебаний наклона оси), на низких — 22000 цикл (цикл прецессии).
На рис. 4.2 и 4.3 /64, с. 179, 189/ прослеживаются циклы в 40000 и 100000 лет. В 1973 году Хейс и Кролль доказали, что климатические изменения в Северном и Южном полушариях проходили синхронно /64, с. 195/ (рис. 4.4; 4.5). Имбри обнаружил в спектре изменений предварения равноденствий цикл прецессии (23000 лет) и цикл в 19000 лет, которые по расчетам А.Берже (бельгийский астроном) соответствуют изменениям расстояния Земля-Солнце /64/. С периодом в 22000 лет меняется так же положение точки перигелия (максимальное сближение Земли с Солнцем). Согласно расчетам 11 тыс. лет назад эта точка находилась по направлению к созвездию Стрельца, сейчас она “ушла” по направлению к созвездию Близнецов. Это явление было доказано также Д’Аламбером.
4.2. Литогенез и климат.
Литогенез — явление в значительной мере климатическое. И.Н.Яницкий /140/ связывает его с “теплогазодинамической моделью, которая определяет концепцию фазовых переходов”. Количество солнечной энергии, поступающее на единицу поверхности, и осадков, изменяется с географической широтой, возрастая к экватору и убывая в направлении полюсов (рис. 4.6 — 4.9) . Интенсивность выветривания меняется, достигая наивысшей степени в тропиках и снижаясь до минимума в областях холодного климата /108, с. 233/ (рис. 4.10). Так, например, выпадение солей происходит при экстраординарном климате, когда испарение превышает увлажнение в десятки раз. Ф.Лотце составил атлас распределения соленосных отложений в различные периоды геологической истории (от кембрия до антропогена), где видно, что в раннем палеозое зона соленакопления располагалась в приполярной области. С течением времени область переместилась к югу, в перми перешла в средние широты, а в юре — приблизилась к современному положению (рис. 4.11).
Наличие в осадочной оболочке Земли огромных масс связанного углекислого газа, заключенного в ископаемых углях и горючих сланцах, нефти и природном газе, в мощных толщах карбонатных отложений, показывают, что в прошлом расход атмосферного углекислого газа преобладал над приходом /108/.
Некоторые специалисты утверждают, что текущее межледниковье уже наступило и продержится еще не менее 50 тыс. лет. Другие считают, что новая ледниковая эра уже близка и начнется через несколько столетий (рис.4.12) /64, с. 203 — 215/.
4.3. Инверсии магнитного поля, дрейф материков и тектоника Земли.
В 1906 г. в Париже французские ученые Брюнес и Давид открыли явление остаточной намагниченности горных пород. Оно связано с тем, что, если породы в прошлом подвергались интенсивным механическим или тепловым воздействиям, то они сохраняют “память” о магнитном поле, в котором они образовались. Это явление объясняется тем, что феррамагнитные минералы, входящие в состав пород, в момент осаждения осадка или кристаллизации магмы (из которой они выпадают первыми) приобретают ориентировку, отвечающую ориентировке магнитного поля, в котором протекал процесс осадконакопления или магматизма. Эта ориентировка сохраняется до тех пор, пока соответствующие минералы не будут нагреты до точки Кюри, разной для минералов: 550° — для магнетита; 120° — для титаномагнетита (но в среднем это около 400°).
Этот метод позволил открыть миграцию — инверсию магнитных полюсов Земли /108, с. 181/, и материков (рис. 4.13 и 4.14), и охватить интервал геологического времени с раннего протерозоя (2,5 млрд. лет) до современности, хотя работы Р.Ван дер Ву (США) показывают, что достаточно достоверными пока следует считать лишь данные для фанерозоя. Н.Н.Форш и А.Н.Храмов, изучившие палеомагнитные и палеоклиматические данные по карбону и перми Русской платформы, пришли к выводу о том, что инверсии — смещение климатических зон в карбоне и перми — происходили в полном соответствии со смещениями палеомагнитных параллелей.
Инверсии геомагнитного поля Земли показали, что некоторые лавовые потоки оказались намагничены в направлении, противоположном современному геомагнитному полю. Через 25 лет М.Матуяма (Япония) подтвердил это открытие, доказав, что в плейстоцене магнитное поле Земли минимум один раз сменяло свою ориентировку на обратную. И в более древние геологические периоды такие инверсии повторялись неоднократно (рис. 4.15) /64, с. 166/.
В конце 1950 года это же подтвердили разработки А.Храмова, М.Руттен (Исландия), А.Макдаугал и Д.Тарлинг (на Гавайских островах). Интервалы “прямой” полярности, характерной для современной эпохи (эпози Брюнеса) стали показывать черными полосами, а белыми — обратную полярность (эпоха Матуямы) (рис. 4.15).
Разработки М.Г.Ломизе (1986 г.) показали влияние общих причин на океанический спрединг, субдукцию на конвергентных границах, общего хода эвстатической кривой изменения уровня океана с частотой инверсии магнитного поля. Особенно выявляется позднемеловая кульминация (фанерозой) тектонической и магматической активности (рис. 4.16).
Теории движения (дрейфа) материков более 200 лет (рис. 4.17). Чирвинский (1923 г.) и Личков выдвинули идею о неодинаковости угловых скоростей разных зон земного шара, которой объясняется некоторые грандиозные геологические явления (рис. 4.18). Эта разность скоростей дала напряжение и разрывы земной коры. По мнению ученых, подобное должно наблюдаться и в мировом океане. Так В.Коваленок летчик-космонавт увидел из космоса углубления и возвышения в мировом океане (очаги), которые могли перемещаться. Чирвинский указывал, что напряжение в поверхностных зонах может быть одной из причин создания выгибающейся цепи мировых гор, делящий лик Земли на северный край и южный (табл. 4.1) /73/.
Если главными движущими силами при перемещении плит почти наверняка являются тепло и сила тяжести, то конкретный механизм движения плит до сих пор неясен. Были предложены различные механизмы движения плит, не связанные с конвекцией, но согласия в этом вопросе до сих пор нет. Учитывались несколько факторов /15, с. 490/:
1) гравитационное скольжение литосферы со срединно-океанических хребтов, которые дает плитам толчок в направлении к их “гибели”,
2) напряжения, возникающие при охлаждении и погружении океанической коры в ходе ее перемещения,
3) затягивающее влияние погружающейся в зоне субдукции плиты, которая при этом сжимается и уплотняется,
4) сопротивление, оказываемое относительно тяжелой мантии вторжению более легких погружающих (испытывающих субдукцию) плит,
5) нарушение изостатического равновесия, которое может быть вызвано эрозией на континентах или накоплением добавочного груза мощных толщ осадков,
6) возможность больших различий между плитами с точки зрения их состава, строения и геологического возраста,
7) термальные струи и другие, частью конвективные, системы, связанные с переносом тепла.
Но для оценки этих вариантов сложно получить информацию. Идею космических причин движения и образования материков высказал еще в 19 веке Гортон. Его поддержали П.Н.Чирвинский, А.П.Карпинский, которые рассматривали движение материков в соотношении с осью вращения Земли /73, с. 98 — 107/.
Какими бы противоречивыми друг другу не казались предлагаемые варианты конвекции или подталкивания и растягивания литосферных плит, они вполне могут восприниматься как дополняющие друг друга и могут предстать в виде единого механизма, включающего как гравитационную, так и различные формы тепловой энергии. С обобщающей концепцией тектоники плит уже сейчас согласуются различные данные и результаты изучения гравитационных явлений, теплового потока, геофизических исследований твердых оболочек Земли, сейсмологии, геоморфологии, структурной и исторической геологии, описательной и экспериментальной петрологии /15, с. 490/.
В.Хаин полагает, что циклы накопления соответствующих толщ в десятки и сотни тысяч лет связаны с климатическими изменениями. Циклы в тысячи лет принадлежат тектоническим процессам Земли, которые могут находиться в резонансной связи с периодичностью космических явлений. Исследования показали, что активными зонами Земли в области тектоники являются границы между плитами /74, с. 64/, /15, с. 488/ (рис. 4.19).
Тектонические движения Земли можно разделить на пять основных групп /76, с. 53/:
1) короткопериодические собственные колебания (“дрожания”) Земли (от 20 до 100 мин.),
2) короткопериодические сейсмические, порождающие смещение земной коры,
3) суточные, многосуточные, месячные и годовые,
4) вековые колебания поверхности и коры Земли,
5) длиннопериодические, измеряемые масштабами геологического времени по стратифицированности осадочной оболочки, проявлениям складчатости и метаморфизма (от 40 до 3000 млн. лет).
Но тектонические движения Земли для различных ее частей различны /21, с. 42 — 47/. Например, вековые колебания Русской платформы (длины волн) составляют 600 — 800 км. Среднерусская возвышенность испытывает в настоящее время поднятие со скоростью около 5 мм/год /76, с. 55/. Горы приурочены к 35-м параллелям для литосферы; активная роль ветров — к широтам 35° и 60 — 70° /73/.
Одной из причин тектоники Земли называют тепловой поток из ее недр. Общая направленность развития нашей планеты определяется постоянным снижением величины теплового потока и флюидопотока, поступающих из глубоких недр Земли к ее поверхности. Есть предположение, что тепловой поток в архее был в 4 раза выше современного . Последний максимум его приходится на поздний, позднемезозойско -кайнозойский этап. С этими изменениями должны коррелироваться изменения радиуса Земли, ее полярного сжатия и скорости вращения. Эти изменения способствовали появлению оболочек Земли, где более верхняя отличалась от подстилающей более сложным химическим и минералогическим составом. Ядро же Земли по предположению состоит из железа с примесью никеля и, возможно, кремния, серы или кислорода.
В истории Земли замечена периодическая смена общемантийной конвекции (в нижней и верхней мантии). П.Машетель и П.Вебер называют циклы в 500 млн. лет (циклы 3 класса) (табл. 1.3) /19/, /35/.
Пульсацию радиуса Земли изучают и доказывают В.Л.Барсуков и В.С.Урусов . Японские ученые С.Маруяма, М.Кумазава и С.Каваками доказывают, что ядро Земли растет (за счет внешнего ядра) . Выявлено, что Земля с течением времени приобретает все большую тектоническую активность, весьма возможно, что это свидетельствует о ее расширении /76/, /35/.
По мнению Б.Л.Личкова /73, с. 74/ главным в тектонике планеты является гравитационная перестройка (расплывание). Термика радиоактивного распада может только вызвать дополнительные механические явления в виде сжатий и смятий пород, ее нагревания.
Большое разнообразие и независимое проявление первичных тектонических сил в земной коре, изученных в настоящее время, указывают на то, что вряд ли правильно искать единственную (универсальную) причину тектонической деформации земной коры. Вещество нашей планеты развивается разнообразными путями, и это развитие управляется многими природными законами /14/.
Имеется ряд геотектонических гипотез, но большинство из них недостаточно обосновано. Это связано в значительной мере с тем, что причины геотектонических движений заложены в процессах, происходящих в мантии и недоступных непосредственному наблюдению. Большое значение имеют размеры и свойства Земли, как планеты, ее вращение вокруг оси и вокруг Солнца, а также изменения скорости вращения, наклона оси и параметров орбиты во времени /76, с. 5/. Основными причинами геотектонических движений В.Хаин, а затем Н.Логвиненко и другие считают эндогенную энергию Земли во взаимодействии с космическими факторами — периодическими изменениями гравитационного и электрического полей .
Большинство ученых сходятся во мнении, что непосредственной причиной землетрясений служит деформация земной коры. Она вызывает упругие напряжения в горных породах, которые и пересиливают прочность горных пород. Не выяснено, правда, какие же силы вызывают саму деформацию. Здесь выдвигают четыре гипотезы /74, с. 54/:
1) взаимодействие электрического и магнитного полей Земли,
2) теория тектонических литосферных плит (дрейф материков) (А.Вегенер, — Германия) (А.Хромов, В.Хаин, А.Лисицин — Россия),
3) атмосферные процессы, вызванные СА (А.Л.Чижевский),
4) солнечно-лунные приливы (С.Килстон, Л.Кнопоф — США).
( Последние два пункта будут рассмотрены в гл. 5 ).
В этом вопросе большую помощь может оказать изучение внеземного вулканизма, если причины их имеют космические корни /74, с. 109/. Изучение земного вулканизма и землетрясений поможет также разобраться в некоторых атмосферных проявлениях. Например, замечено, что землетрясению предшествуют не только призрачные молнии, шары и огни, но и резкое возрастание напряженности электрического поля в атмосфере (Е.А.Чернявский, 1924 г.). Недавно американские ученые /74, с.83/ предложили теорию, объясняющую эти эффекты. Согласно ей происходит превращение сейсмической энергии в атмосферное электричество в результате пьезоэлектрического эффекта, возникающего при сдавливании кристаллов кварца земной коры. Электрическое поле в земной коре в это время по напряжению равно 50 — 500 млн. Вт.
Согласно Семендуеву и Зубкову (1982) /106, с. 118 — 119/ изменение ротационального режима планеты создает поле напряжений и деформаций в литосфере. Это приводит к поясам сжатия и растяжения литосферы, с которыми связаны структурно- минерагенетические пояса различных рангов, контролирующие размещение наиболее крупных месторождений минеральных и углеводородных формаций.
Русские ученые в 1973 г. /74, с.83/ открыли, что в период, предшествующий землетрясению, и момент катастрофы в подземных водах изменяется концентрация инертных газов: радона, гелия, аргона и химических элементов урана, фтора, изотопный состав гелия и урана .
Из-за многообразия свойств среды разные параметры в одно и то же время изменяются по-разному. Например, скорость пробега волн в среде может изменяться с одним набором преобладающих ритмов, а параметры, характеризующие рассеяние — с другим /21/.
Существуют различные проявления нелинейных свойств геологической среды (Николаев, 1991; Пушаровский, 1994). Остановимся на двух основных проявлениях /21, с. 9 — 10/:
1) тензочувствительность среды — зависимость скорости пробега упругих волн от давления. Она зависит от времени. Наиболее сильными нелинейными свойствами обладают трехфазные среды (жесткий скелет с трещинами, заполненными жидкостью и газом),
2) неадекватная реакция на внешние воздействия. Здесь возможны 3 случая:
а) даже сравнительно малоамплитудные длиннопериодические колебания могут вызвать высокочастотный отклик в среде (Рыкунов и др., 1978),
б) сильный отклик на слабое воздействие (при воздействии некой дополнительной силы),
в) различные реакции разных объемов среды на внешние воздействия.
ВЫВОДЫ: Циклы в десятки и сотни тысяч лет наблюдаются в дрейфе материков, изменениях прецессии земной оси и эксцентриситете, инверсии магнитного поля Земли, которые влияют на тектонику, солнечную радиацию Земли , климат и осадконакопление.
ГЛАВА 5. Солнечная активность и геологические
микроциклы (десятки, сотни и тысячи лет)
К циклам в десятки, сотни и тысячи лет относятся нано и микроциклы (табл. 1.3)). Они формируют пакет, сложный полислой, простой полислой и сложный полислоек. Геологическое время: эпизод, полисекунда, геосекунда, вековой наноцикл и солнечный наноцикл /122/, /35/.
К этим циклам принадлежат следующие периодические процессы (табл. 3.2) /76/:
космические событиях (короткопериодические изменения солнечной активности); климатические (короткопериодические изменения климата и по сезонам года) и тектонические (короткопериодические движения, землетрясения и извержения вулканов). Солнечно — лунные приливы и падение на Землю космического вещества.
Эти циклические процессы нашли свое отражение в осадконакоплении (микроциклы): пласты (многослой), слои, слойки, микрослойки, варвы (табл 3.2) /76/. Это соленосные формации, флиш и молассы, ленточные глины, эвапориты, озерные илы.
Сама стратисфера (слоистая оболочка земной коры) зависит и от воздействия солнечной активности, которая наряду с другими процессами при саморазвитии Земли при ее эволюции и привела к появлению всех слоев.
5.1. Солнечная активность (СА)
Солнечной активностью (СА) — называют совокупность нестационарных явлений на Солнце , а также совокупность таких областей. Здесь образуются группы пятен, флоккулы (вспышки), волокна, корональные детали, магнитные поля.
К числу астрономических факторов геологических процессов на Земле относится и солнечная активность (СА), /133/, /76/. Вопросом воздействия Солнца на земные процессы занимался еще в начале века русский ученый А.Л.Чижевский /128/. Сейчас к этой теме вернулись с повышенным интересом.
Считается, что энергия Солнца в глобальном масштабе в последние 1 — 3 млрд. лет оставалась практически неизменной, но наблюдались периодические изменения активности Солнца (СА) (рис. 5.1). При 11-летнем цикле энергия Солнца меняется в среднем на 0,5 — 1% (некоторые ученые приводят цифру в 4%).
Особенно сильные солнечные вспышки со значительным явлением на Земле называются протонными явлениями, так как после них вблизи Земли обнаруживаются потоки протонов с большой энергией.
Согласно спутниковым данным кольцевые флоккулы на Солнце являются мощными источниками рентгеновского излучения с длиной волны 2 — 10 Ă. При переходе от минимума к максимуму интенсивность излучения в этом интервале изменяется в 600 раз (Л.Д.Кисловский) .
Ученые сходятся во мнении, что источник возмущений, ответственный за появление пятен на поверхности Солнца, должен располагаться в глубине вблизи плоскости солнечного экватора или даже вблизи центра Солнца. Это мнение позволило некоторым исследователям предположить, что первоначально происходит возмущение центра Солнца, а через 9 — 19 лет оно достигает поверхности Солнца, вызывая СА. Возможно таких слоев несколько.
В 1946 — 1949 гг. У.Либби из Чикагского университета разработал новый радиоуглеродный метод геохронологии /64/. Он основан на определении радиоуглерода С14 (радиоактивный углерод) в останках органических тел, извлекаемых из плейстоценовых отложений. Либби установил, что одним из следствий воздействия космических лучей на атмосферу является постоянное образование небольших количеств радиоуглерода С14. Его атомы поглощаются живыми организмами (растениями и животными) и участвуют в строении их тел. После гибели организма атомы С14 в тканях распадаются (с образованием инертных атомов азота). Скорость этого распада поддается измерению. Именно этот факт и использует данный метод, т.к. можно узнать время гибели биоорганизма. Этот метод позволил рассчитать возраст пород (образцов) не старше 40000 лет. Было выяснено, что последнее крупное оледенение в Северной Америке было 18 тыс. лет назад и длилось оно 8 тыс. лет /64, с. 131 — 132/. Более мелкие циклы оледенения ученые связали с периодическими изменениями на Солнце (СА).
В настоящее время проводятся исследования в области дендрохронологии — изучение процесса роста древесных пород во времени по древесным годовым кольцам . По этим кольцам устанавливаются точные даты тех или иных событий /72/, /75/, /59/. Как правило используются хвойные деревья.
Основоположником дендрохронологии считается американский ученый-астроном А.Дуглас (1919), который впервые обобщил и систематизировал большой материал по связи величины прироста деревьев с климатом и СА /147/, благодаря чему он датировал археологические объекты /148/. В настоящее время получена самая протяженная (8253 года) дендрошкала сосны остистой для юго-западных районов США /150/. Затем эти исследования захватили весь Североамериканский континент /161/, и были датированы землетрясения прошлого /160/, /156/, /167/ с 1906 по 1958 гг.
В основе этого метода лежит то обстоятельство, что в результате сильного землетрясения в его эпицентральной зоне деревья подвергаются активным динамическим воздействиям, что приводит к гибели или повреждению деревьев и отражается на годичных кольцах деревьев .
Радиоактивный изотоп образуется в верхних слоях атмосферы под действием галактических космических лучей и, как говорилось выше, в результате фотосинтеза оседает в стволах деревьев. В солнечную активность магнитное поле частично экранизирует Землю от этих лучей и 14С образуется меньше, благодаря этому был составлен график СА за последние 5 тыс. лет (бронзовый век), определенная по процентному содержанию углерода в корнях годичных колец реликтовой сосны “а” (рис. 5.2) /136/.
По результатам 14С в кольцах деревьев также получен цикл в 206 лет. Эти данные были сравнены с термолюминесцентным профилем в современных морских отложениях из Ионического моря. Изучаемая колонка была взята на глубине 166 м. Она сложена однородными карбонатными илами с однообразными текстурами и микрофауной. Определялся возраст этих осадков, были найдены циклы 11,4 года и 206 лет. Была установлена связь колебаний СА и короткопериодическими климатическими изменениями на Земле /145/.
С середины 19 века более 30 индексов (показателей) служат характеристиками изменений, происходящих в геомагнитном поле. Одним из 30 индексов, измеряющих СА, является число Вольфа (W) (количество пятен на Солнце), которое вычисляется с 1700 года, причем в последние 150 лет — на основе точных инструментальных наблюдений (рис. 5.3 — 5.5).
Согласно данным по числам Вольфа (и по всем другим индексам) СА имеет ритмический характер. Наиболее известен 11 — летний цикл (табл. 5.1). Этот цикл колеблется от 9,00 до 13,67 лет, что в среднем составило 11 лет. Он стал известен в 1873 году, когда были опубликованы труды В.Кеппена в Германии, а затем Вольфа /73, с. 125/.
В течение 11-летнего цикла СА, когда на Солнце меняется число пятен, колебания солнечного излучения, как говорилось выше, достигают 1 — 4% /15/.
Но существуют и более продолжительные циклы СА, например, 22, 60, 90-летние и т.д. Периодичность процессов в солнечной и геомагнитной активности (Аа) является важной характеристикой процессов, происходящих в магнитосфере, в околоземном Космосе и на Земле.
К 22-летнему циклу относится не только цикл СА, но и напряженность магнитного поля Солнца, напряженность магнитного поля Земли, региональные температуры воздуха, атмосферные осадки, температура тропосферы, сейсмичность некоторых регионов Земли, угловая скорость вращения Земли и т.д.
Спектр внешних воздействий включает в себя периоды от микросекунд (период излучения пульсара сверхновой звезды) до сотен миллионов лет (например, галактический год) /73/.
Универсальная шкала циклов.
С 1971 г. ведется попытка классифицировать все известные циклы и циклические процессы в единую шкалу (Дафф, Халлам, Уолтон, Хаин, Фролов, Ясаманов, Афанасьев).Так В.Хаин делит все циклы на 15 классов, В.Фролов — на 20, С.Афанасьев — на 21(27) класс /35/.
Шнитников, Эйгенсон, Менкер — Менор, Вассоевич (1977) и Кюнтцель установили, что циклы делятся на 10 порядков , т.е. циклы одного ряда имеют соотношение кратности равной 10, и каждый последующий иерархический уровень отличается от предыдущего на один порядок .
В связи с этим автор предлагает универсальную шкалу циклов, где все известные (и неизвестные) на сегодня циклы и циклические процессы (СА, геологические и любые другие) делятся на 3 уровня: микроциклы (до 1 года), мезоциклы (от 1 года до 1 млрд. лет) и макроциклы (более 1 млрд. лет). Каждый уровень в свою очередь делится на 9 (10) классов по продолжительности (табл. 5.2):
Автор считает, что эта классификация по универсальной шкале циклов является наиболее простой для запоминания и применения для любых циклических процессов.
Таблица 5.2. Универсальная шкала циклов ( Л.В.Константиновская)
| Уровни | Класс | Продолжительность цикла | Класс цикла по
Афанасьеву (табл. 3.1) |
| I. Микроциклы | 6
7 8 9 |
от 1 мин. до 1 часа
от 1 часа до 1 дня от 1 дня до 1 месяца от 1 месяца до 1 года |
—
21 19 — 20 17 — 18 |
| 2.Мезоциклы | 1
2 3 4 5 6 7 8 9 |
от 1 года до 10 лет
от 10 лет до 100 лет от 100 лет до 1 тыс. лет от 1 тыс. до 10 тыс. лет от 10 тыс. до 100 тыс. лет от 100 тыс. до 1 млн. лет от 1 млн. до 10 млн. лет от 10 млн. до 100 млн. лет от 100 млн. до 1 млрд. лет |
16 — 17
14 — 15 13 11 — 12 10 8 — 9 7 5 — 6 3 — 4 |
| 3. Макроциклы | 1
2 |
от 1 млрд. до 10 млрд. лет от 10 млрд. до 100 млрд. лет
и т.д. |
1 — 2
— — |
Согласно этой шкале , например, циклы :
первого уровня (микроциклы): циклы Луны (27-29 дней);
второго уровня (мезоциклы) : 2 — го класса — 11 — летний цикл солнечной
активности; 4 — го класса — цикл Шнитникова (1860 лет) ; 9 — го класса — галактический год Солнца (около 200 — 240 млн. лет);
третьего уровня (макроциклы) : пульсации ядра Галактики.
Замечено, что чем крупнее цикл, тем длиннее перерыв и мощнее и продолжительнее события на Земле (Карогодин, 1974).
5.2 Влияние СА на магнитосферу
На рис. 5.6 /141/, /45 с. 28/ изображен меридиональный разрез гелиосферы с гофрированным токовым слоем в экваториальной плоскости, разделяющим солнечные магнитные поля различной полярности. Такая структура магнитного поля в околоземном пространстве измеряется на расстоянии от Солнца в 3,7 — 5 а.е. /163/.
Расчеты показывают, что общее магнитное поле Солнца, простирается в межпланетном пространстве далеко за орбиту Земли, изменяет свою величину и направление с периодом около 22 лет, а максимальная напряженность приходится на интервалы минимумов 11-летних циклов /45/.
На рис. 5.7 /166/, /45, с. 28/ приведена трехмерная картина токового слоя. Такая структура наблюдается до гелиоцентрических расстояний около 6 а.е. (дальше орбиты Юпитера). Протяженность гофрировки токового слоя меняется от + 20° (в минимуме СА) до + 40° (в максимуме СА).
В связи с наклоном плоскости эклиптики к экваториальной плоскости Солнца, Земля 5 — 8 марта и 7 — 10 сентября находятся на максимальном расстоянии (около 7°) к югу или северу от плоскости солнечного экватора.
Пульсация солнечной короны образует “солнечный ветер”, который доходит до Земли за 1 — 5 суток со скоростью 400 км/сек. /152/. При увеличении СА скорость “ветра” увеличивается в 1,5 — 2 раза. При этом поток не распределен равномерно в плоскости эклиптики, а сосредоточен в областях, имеющих вид расширяющихся в направлении от Солнца конусов (рис. 5.8) /45, с. 59/. У орбиты Земли раствор такого конуса равен 40 — 60°. При вспышках на Солнце этот раствор увеличивается до 120°, вызывая на Земле магнитные бури (одним из показателей которых служит индекс Аа). Но эти бури могут не произойти, если Земля не попадает в конус этого солнечного высокочастотного потока /45/.
Но к Земле доходит электромагнитное излучение в двух узких интервалах частот: в области видимого света и радиоволны. Другие волны атмосфера Земли поглощает, это: рентгеновские, гамма-излучение, жесткие ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.
Приток солнечной радиации на верхнюю границу атмосферы Земли относительно постоянен, он составляет 1,388 х 106 эрг. в минуту на 1 см2, это — “солнечная постоянная”. Удельная величина энергии, получаемой Землей от Солнца за год составляет 0,005 калорий на 1 грамм или 2 калории на 1 см2/мин. Это в 100 тыс. раз больше того, что выделяется при распаде радиоактивного вещества в недрах Земли. Однако большая часть этой солнечной энергии отражается от Земли в космическое пространство /87, с. 34/.
Между солнечным ветром и магнитосферой Земли происходит взаимодействие: дневная сторона (“правая”) Земли сжимается солнечным ветром посредством магнитного поля Земли (до 10 земных радиусов от Земли), а ночная (“левая”) — вытягивается в невидимый хвост, длиной во многие миллионы километров (около 8000 — 10000 радиусов Земли) (рис. 5.9).
Это в свою очередь влияет на все земные процессы. В магнитосфере возникают возмущения (магнитные бури) двух типов: спорадические (непериодические) и рекурентные (довольно длительное время повторяющиеся через каждые 27 дней) возмущения (рис. 5.10) /46/.
Первый тип бури связан с протонными вспышками на Солнце. Они совпадают с максимумом солнечных пятен (W). Вторые — вступают в действие через 4 — 6 лет, они слабее спорадических, но долговременнее.
Согласно разработкам Чижевского /128/ воздействие на Землю идет по следующей схеме: возмущения на Солнце — вариации магнитного поля межпланетной среды — отклик магнитосферы и ионосферы Земли — изменения в кинематике вращения и обращения Земли — вариации напряженности и спектра электромагнитных полей у поверхности Земли. Далее идет отклик всех подсистем Земли, включая литосферу.
Выявлены также геофизические эффекты СКЛ (солнечных космических лучей) /46/, /16/, /103/:
— эффект РСА: усиление ионизации на высоте ионосферного слоя в полярных шапках Земли при вторжении солнечных протонов,
— усиление экваториального кольцевого тока: захват солнечных протонов на дневной стороне магнитосферы во время геомагнитных бурь, обусловленных мощными солнечными вспышками, которые генерируют большие потоки протонов,
— образование радиоуглерода (С14): увеличение содержания С14 в атмосфере Земли на 1 %,
— образование окиси азота (N2O): воздействие СКЛ в 4 раза может превышать вклад космических лучей галактического происхождения в образовании окиси азота. После мощных солнечных протонных событий (СПС) окись азота может разрушать до 25 % молекул озона на высоте 40 — 45 км в области высоких широт,
— изменение состава стратосферы (“парниковый эффект”),
— воздействие на атмосферную циркуляцию: протоны солнечного и галактического происхождения, несмотря на малость энергии, выносимой ими в атмосферу Земли, стимулируют развитие высотных циклонов,
— полярные сияния вызывают сильные и быстрые нерегулярные колебания магнитного поля вследствие протекающих в ионосфере токов. Сила токов достигает сотен тысяч ампер в основном на высотах 100 — 150 км /103/,
— критические частоты всех трех ионосферных слоев (Е — область 100 — 200 км; F1 — 200 — 350 км; F2 — 350 — 500 км) возрастают с переходом от низкой СА к максимуму СА /16/.
Магнитные бури и суббури в магнитосфере Земли возбуждают широкий спектр волн электромагнитной природы. И как следствие, возникают:
-турбулентные движения в магнитосферной плазме,
-развивается плазменная неустойчивость,
-генерация интенсивных электромагнитных токов в десятки тысяч ампер в ионосфере (на высоте 100 км) и др. /46/.
Обсерватория Борок выявила, что в спокойные дни на Земле существуют колебания около 10 мин и менее. А за 1 — 2 дня до протонной вспышки период возрастает до 15 — 40 мин, а иногда и до 70 мин. Амплитуда увеличивается в 5 — 7 раз /45/.
Магнитосфера Земли реагирует на геомагнитную активность с задержкой не более 1 часа, а восстанавливается с заметной инерцией — до 8 — 10 часов /85/.
Сейчас уже существуют каталоги скорости суточного вращения Земли и СА. Эти данные подвергаются подробному и детальному анализу, выделяются циклы этих параметров /21, с. 27/ (Ривин, 1989). Зависимость скорости вращения Земли от СА (в частности от протонных вспышек на Солнце) была открыта еще Джонсоном (“Эффект Джонсона”). Эти изменения вызывают вариации геомагнитного поля с запаздыванием на 11 — 15 лет в цикле 60 лет.
Как было сказано выше, все процессы, происходящие на Земле, не только цикличны, но и взаимосвязаны между собой. Как указал Стовас (1951), сопоставление кривой среднего значения амплитуды 11-летних колебаний средних годовых чисел Вольфа с кривой вращения Земли за большой, почти 300-летний, период приводит к совершенно неожиданному результату, т.е. к совпадению их 80-летних максимумов и к общему характеру поведения кривых, что не случайно и указывает на единую причинную связь между ними /73, с. 130/. К совершенно аналогичным выводам пришел и Ю.Калинин (1949). На рис. 5.11 предлагаемая кривая это хорошо иллюстрирует. Она составлена Стовасом для средних значений амплитуд 11-летних СА и кривой угловой скорости вращения Земли. Если сопоставить графики изменений приливов на протяжении последнего столетия с графиком изменения климата и изменения скорости вращения планеты за то же время, то можно видеть то же самое совпадение (рис. 5.12) /73/.
5.3 . СА и атмосфера (климат)
Еще в 1930 году, собрав статистику за 2 века, А.Чижевский выявил влияние СА на /128/:
1) напряженность магнитного поля Земли, частоту полярных сияний, количество ультрафиолетовой радиации, степень ионизации верхних слоев атмосферы, колебания напряженности атмосферного электричества, давления воздуха;
2) температуру воздуха и воды морей, колебания климата, количество осадков, частоты градобитий, высоты уровня озер и морей, частоту гроз;
3) число землетрясений, бурь, ураганов, смерчей, полярный айсбергов;
4) скорость седиментации иловых отложений.
Изменение во вращении Земли связано определенным образом с приливными поднятиями океана и с климатическими циклами.
Солнечно — земные связи сейчас изучаются многими учеными всего мира. Еще полвека назад ученые Ташкентской Географической обсерватории и Пулковской Астрономической обсерватории заметили, что, когда по диску Солнца проходит большая группа пятен, воздух в Арктике приходит в движение. Невидимое солнечное излучение в это время как бы “спускает с цепи” холодные массы арктического воздуха, и они яростно рвутся на юг. Если это случается зимой — начинаются морозы, летом — грозы, весной — заморозки. Морозы устанавливаются даже в пустыне Сахара.
Изменение климата согласно статистике по климату за 130 последних лет в большей мере связано с изменениями индекса Аа (ИЗМИиРР АН). Интересные и необычные исследования по древним европейским летописям ученых этого института показали, что в Европе с начала первого века по 1600 г. максимум засух приходились на восходящую ветвь роста СА* или на максимум СА /60/ (рис. 5.13 — 5.14).
(* Данные по СА — пятна на Солнце — также брались по китайским древним летописям за 4 тыс. последних лет.).
Максимум суровых зим по этим летописям приходились преимущественно в годы вблизи экстремумов СА. Сравнение периодограмм изучаемых рядов по методу Фурье показало ярко выраженный примерно 250-летный период СА и засух; слабее — у эпидемий и эпизоотий. По холодам и голоду этот период отсутствует (рис. 5.15 — 5.16).
Это объясняется тем, что СА связано с циркуляцией атмосферы, и, следовательно, с засухами. А холод связан с СА опосредовано. Причины же голода следует искать скорее в политической сфере, считают ученые.
Работы А.Н.Фокина /117/ показали, что годичный ход кривой атмосферных осадков удовлетворительно совпадает с изменением магнитной интенсивности Земли (Аа), в большей степени зависящей от состояния Солнца.
Работы С.И.Авдюшина и А.Д.Данилова /28/ также доказывают, что СА напрямую воздействует на погоду (климат).
Климатическая роль озона (О3), задерживающего длинноволновые излучения и устанавливающего “тепловой” эффект атмосферы, заключается в повышении температуры у земной поверхности /108, с. 233/. Анализ 40 измерений концентрации озона, проведенных с 1964 по 1977гг. с применением различных, в том числе и ракетных методов /155/, в периоды максимальной и минимальной СА отчетливо укладываются на влияние СА на озон /99/.
Влияние СА на озон показано на рис. 5.17 /99/. Во время протонной вспышки увеличивается поток солнечных протонов с высокой энергией в земной атмосфере. Протоны образуют вторичные электроны с энергией в десятки и сотни электрон-вольт, которые ионизируют и диссациируют NO, приводя к образованию атомарного азота N2. На рис. 5.18 /99/ представлено относительное изменение концентрации озона под воздействием протонной вспышки на 10-й день после ее начала. Из него видно, что в верхней стратосфере наблюдается уменьшение концентрации озона при максимуме на высоте 43 км (27 %). Расчеты позволяют подтвердить прямое влияние СА на состав и температуру слоев атмосферы, что в свою очередь влияет на климат, а затем подстилающую поверхность Земли /99/.
Согласно гипотезе Симпсона /108/ на максимум СА содержание водяного пара на Земле сильно возрастает, а в минимум СА — падает. Поэтому при повышении СА возрастает облачность, что влечет понижение температуры летом в экваториальной зоне. По расчетам Ч.Брукса, понижение облачности только на 20 % повысило бы среднюю температуру поверхности Земли на 8°С (что близко к перепаду температур при похолодании ледникового времени) /108, с. 23 — 238/ (рис. 5.19).
В табл. 5.3, рис. 5.20 на основе геологических, археологических и исторических свидетельств А.Шнитников сопоставил эпохи увлажненности (и СА) с земными явлениями /73/, /44/, /46/.
Реальное сопоставление периодов наступления ледников с температурными графиками показывает, что время их наступления, совпадающее с понижением температуры, составляет примерно 30 % суммарной длительности аномалий пониженных температур. В 63% оледенение возникает при понижении среднегодовых и среднелетних температур (Б.Берри). В табл. 5.4 /152/ показано среднее понижение границы умеренной и субтропической зоны в разные эры (шкала У.Б.Харленда). В наше время эта зона находится на широте 40° с.ш.
М.Бардин (1995) в своих исследованиях повторяемости циклонов в северных широтах (35 — 37°с.ш.) выяснил, что максимальная повторяемость циклонов приходится на лето, а минимальная — на зиму (особенно — февраль). Но хотя циклонов много, по мощности они — мелкие. Максимальная интенсивность приходится на 60° с.ш. — именно здесь находятся земные аномалии, низины Земли. При этом выделяются районы: Тихого океана (здесь циклоны перемещаются с запада на восток с максимумом циклонов зимой и минимумом — летом), север Канады, Средиземное и Черное моря. Самые крупные циклоны наблюдаются на севере Канады.
На рис. 5.21 — 5.24 представлен климат за последние 150000 лет. На общую тенденцию к похолоданию накладывается сравнительно короткие циклы эпизоды потепления и похолодания, образующие так называемый “цикл малого ледникового периода”.
За 7 тыс. последних лет температура (Т°) на Земле упала в среднем на 2°С. Если это будет продолжаться, то через 18 тыс. лет температура еще упадет на 6°С, и наступит ледниковая эра. На рис. 5.24 представлен климат последнего тысячелетия. Из него видно, что в 1450 г. по 1850 г. был малый ледниковый период, и Т° на 1°С была ниже современного значения. М.Митчелл (1963 г.) показал, что начиная с 1940 года глобальный климат испытывал похолодание и за 20 лет Т° в северном полушарии снизилась на 0,3°С (рис. 5.21).
По прогнозу американских ученых предстоит тысячелетнее потепление, за которым последует 22 тыс. лет направленного похолодания (рис. 5.22) /64/. На рис. 5.24 /108, с. 153/ представлена миграция границ ледников за последнее время. Д.Кукла (Чехословакия) (1968 г.) пришел к важному выводу, что фазы похолодания в каждом климатическом цикле были значительно продолжительнее фаз потепления /64, с. 176/.
Климат на Земле изменялся много раз, но все изменения его носили не поступательный, а циклический характер. При этом ледниковые фазы каждого геологического цикла отличались холодным климатом, обилием вод на суше и сокращением трансгрессии в океане. В умеренную фазу количество воды на суше начинало постепенно убывать, а в океане — увеличиваться, отчего происходила трансгрессия. Наконец, в засушливую фазу воды на суше меньше всего, а в океане ее имеется в достаточном количестве.
Но Чижевский в свое время заметил, что в разных местах земного шара мы будет иметь различные показатели периодичности для одной и той же эпохи, но с общей тенденцией всех показателей приблизиться к некоторой общей для всех постоянной величине периода /128/. За акцией Солнца следует реакция, но в разных местностях и в разных частях биосферы нет и не может быть одинаковой реакции на одно и тоже космическое воздействие. Отсюда и несходство, сдвиг по фазе и амплитуде кривых развития солнечных и земных процессов (Г. и А.Оль). Качественная компенсация наступает в данном районе вскоре или через несколько лет после. Или эта компенсация происходит одновременно на другом участке Земли. Это особенно хорошо видно сегодня по отношению к погоде на Земле в разных ее частях. Когда в одном месте Земли засуха, а на другом — происходят ливневые дожди и наводнения.
Разработки Н.Кононовой и И.Мальневой (1994) в Гидрометеоцентре показали, что при потеплении климата наблюдается значительное увеличение осадков летом в южных районах Земли (связанное с усилением испарения с водной поверхности) и уменьшение осадков к северу (засуха). С 1978 г. уровень воды в Каспийском море поднялся, влажность и осадки увеличились, особенно в районе Волги, которая дает 80 % стока . Основное воздействие на атмосферу Земли дает Тихий океан. В последние 100 лет температура Земли повысилась на 0,5° — 0,75°С.
Если обратиться к данным по современной СА (рис. 5.4), то видно, что с начала нашего века идет подъем СА . С 30-х годов до нашего времени значение СА превышает среднее значение за последние 250 лет /104/. Нечто подобное наблюдалось в 18-м веке.. В СА наблюдаются резкие скачки вниз, которые создают более мелкие циклы (например, одиннадцатилетние). Последний такой (очень длинный и сильный) спад наблюдался с декабря 1996 г. по лето 1997 гг. С 1997 года начался очередной одиннадцатилетний цикл (вероятно, пик его придется на 1999 — 2000 год). За полгода нового цикла к концу 1997 года значение СА стремительно возросло до 130 W.
Переход от 19 к 20 веку сопровождался глобальным потеплением. За время с 1700 г. по наше время средняя годовая температура в Центральной Англии, например, поднялась на полтора градуса ( от 8°С до 9,5°С). Начали отступать ледники и границы вечной мерзлоты. Площадь льдов в Российском секторе Арктики только с 1924 г. по 1945 г. уменьшилась вдвое.
5.4. СА и литосфера, гидросфера
Б.Л.Личков (1941 г.) указал, что геологические и климатические явления взаимосвязаны. Поднятие высоких гор, создание контрастного рельефа (высокие поднятия и сильные опускания) идут параллельно с оледенением /73, с. 120/. Далее им было отмечено, что изменения в ходе развития фаз геологических циклов суммируются тем, что два конца геологического цикла (начало и окончание) имеют совпадения тектонических и климатических явлений /73, с. 134/ (табл. 5.5).
Таблица 5.5. /73, с. 134/
| Начало цикла | Конец цикла | |
| Тектонические явления. …… | Горообразование | Отсутствие гор |
| Климатические
явления |
Оледенения горные и материковые при обилии
вод на материках |
Засушливые явления на материке как следствие недостатка вод |
| Атмосфера | Обилие влаги в
атмосфере |
Недостаток влаги в
атмосфере |
| Гидросфера | Уменьшение количества
воды в океанах |
Большое количество
воды в океанах |
Чем длиннее период цикличности (выше класс СА), тем больше происходит выделение энергии и, следовательно, тем больше ощутимы последствия на Земле /24, с. 180/. К такому выводу приходят все ученые, занимающиеся солнечно-земными связями.
К поверхностным (земным) изменениям относятся и гидросферные. Это сток и уровень, а также температурный режим рек, морей и океанов.
По данным американских исследователей, современный уровень моря установился 6 — 7 тыс. лет тому назад, после того, как наступил максимум климатического оптимума и ледниковые покровы приняли современное очертание. Ученые 16 стран (эксперты Североатлантического союза НАТО) сделали вывод о повышении уровня Мирового океана за 100 последних лет на 1-5 метров /55/.
На рис. 5.25 — 5.27 хорошо видна прямая зависимость изменения СА, стока, уровня и температуры некоторых рек и морей /55/.
Вызывает интерес практически полное совпадение по фазе климата и землетрясений /55/. П.Полетавкин (1981) изложил свою теорию, что в период СА происходят более сложные процессы в ядре Земли. Вследствие потоков солнечных космических лучей возрастают ионосферные токи, и переменная компонента этих токов индуцирует в земном ядре токи Фуко. Закачиваемая таким образом в планету энергия расплавляет часть ядра, увеличивая объем (тем самым изменяя вращение и фигуру Земли, а также давление) — происходит землетрясение /100/, /74, с. 54/. Но для каждого района Земли идет своя реакция. Возможна также передача энергии землетрясения по разлому Земли в другую, более подготовленную активную точку Земли. В табл. 5.6 представлены данные А.Шнитникова по влиянию СА на основные циклы главных явлений атмосферы, гидросферы и литосферы /76, с. 43/, /132, с. 43 — 45/. Выявлена связь между изменениями магнитного поля Земли и возникновением повторных толчков при землетрясении (рис. 5.28 — 5.32) /55/, /21/, /74, с.81/.
В отличии от наземных событий, связанных с СА, внутриземные идут с некоторым запаздыванием. Одно из них — замедление скорости вращения Земли мы уже рассмотрели. Замечено, что максимальная активность вулканов запаздывает от СА примерно на 1 год. При этом сила и продолжительность земной активизации (катастроф) прямо пропорциональна солнечной /55/.Это справедливо для всех широт и долгот Земли. Резко возрастает число глубокофокусных землетрясений. Начало по времени активизации земных недр зависит от многих внутренних факторов, таких, как состояние ядра Земли и ее оболочек. Они могут ускорить или замедлить реакцию Земли (до 20 лет) от СА. В течение этих лет в недрах Земли возникает большая упругая деформация земной коры, так же идет накопление потенциальной энергии, которая высвобождается при землетрясении. Область подготовки ведет себя как генератор колебаний возрастающей частоты.
Работы Института Физики Земли им. О.Ю.Шмидта и Института Астрономии Таджикистана показали, что накануне землетрясения мощные электромагнитные поля в земной коре приводят ионосферу в крайне “возбужденное” состояние. За несколько часов в месте землетрясения вверх идут заряженные ионы. Атмосферное давление падает (рис. 5.32) /55/. Происходит изменение химического и газового состава подземных вод, изменение содержания радона в вулканических газах, аномалии содержания гелия в подземных водах и ртути в почвенных газах (табл. 5.7) /17/.
Разработки Е.Москалянова, Н.Науменко, Л.Певгова, А.Прошкина, И.Петренко показали, что магнитные бури влияют на свойства многих химических элементов. В частности ими была замечена наибольшая реакция (изменение свойств) на магнитные бури у алюминия .
Следует вспомнить, что алюминий занимает третье (после кислорода и кремния) очень важное место среди химических элементов, составляющих земную кору (табл. 5.8; 5.9). Он обеспечивает образование силикатных минералов, образующих самую крупную группу минералов (табл. 5.10) /15/.
Многолетние циклы эвапоритов связываются с изменениями климата, обусловленные колебаниями СА /102/. Г.Рихтер-Бернбург /76/ изучил разрезы ангидритов и солей по керну буровых скважин и измерил мощности годичных слоев в 45 тыс. варв (лет). Им выявлены циклы в (5 — 6), (9 — 12), 35, (85 — 105), (170 — 210) и 400 лет.
Геолог Д.Умбгров отметил возможную связь горообразовательных процессов с изменениями космического гравитационного поля. Он указал на периодичность больших орогенезов, повторяющихся примерно через 200 млн. лет, что примерно соответствует галактическому году /14, с. 422/.
М.Эйгенсон , анализируя изменения СА, установил периоды (циклы) до 10 порядков, которые действовали на образование микроциклов флиша в результате действия климатических и тектонических факторов одновременно. Эти циклы: (2 — 3), (5 — 6), 11, (22 — 23), (33 — 36), 100, 200, (200 — 300), 600, (1500 — 2200) лет. Вероятно существуют и более длительные периоды. Например, Т.Карлстром /154/ указывает на циклы в 3040 лет и более длительные для плиоцена (Аляска).
Флишевая цикличность представляет собой результат нескольких геологических процессов, протекающих одновременно: периодических изменений климата, колебательных движений и землетрясений.
Так как СА в первую очередь влияет на изменение климата (потепление — похолодание, увеличение — уменьшение осадков), то это отражается на мощности слоев эвапоритов и ленточных глин и хорошо коррелируется с ними /14/, /102/, /142/.
Так же колебание климата сказывается на режиме рек, количестве выносимого материала, уровне моря и темпе абразии его берегов (которые мы рассмотрели выше) /55/, сели /131/.
Но для накопления флишевых микроциклов важны только длительные периоды изменения СА и связанные с ними и другими астрономическими причинами изменения климата с циклами более 200 лет /76/.
С позиции периодических изменений климата механизм образования флишевых циклитов можно объяснить, в том числе /76/:
1) изменение климата проявляются во время максимумов СА и связаны с переходом от широтного барико- циркуляционного режима атмосферного режима атмосферы к меридиональному. Они выражаются в потеплении, увеличении количества атмосферных осадков, активизации динамики атмосферы и гидросферы (учащающиеся циклоны, магнитные бури, активизируются старые и возникают новые циклонические поверхностные и донные течения вдоль и поперек склонов бассейна). Все это сказывается на повышении темпа эрозии суши и абразии морских берегов, поступлению массы обломочного материала в бассейны седиментации и обеспечивает его разнос по площади бассейнов. Также идет накопление зернистых осадков в бассейнах, а пелитовые частицы выносятся в пределы глубоководной впадины (в разных местах дна согласно с гидродинамикой и рельефом) (рис.5.33).
В периоды спада СА и в течение многих лет после (до нескольких сотен лет), перед следующим ее максимумом, изменения климата происходят в противоположном направлении. Это приводит к затуханию эрозии суши, уменьшению массы обломочного материала и преобладанию в его составе пелитовых фракций. В такие периоды идет накопление зернистых осадков вблизи суши; в промежуточной зоне и глубоководных впадинах центральных частей бассейна накапливаются пелитовые осадки, т.е. отмечается более или менее нормальная седиментация.
Этот флишевый микроциклит состоит из зернистых осадков (вблизи суши), зернистых и пелитовых (в промежуточной зоне) и пелитовых (в центральной части бассейна).
2) в колебаниях климата и в тектонических процессах наблюдается сложная периодичность — на длительные периоды (более интенсивные) накладываются кратко переменные.
Все эти и другие факторы, которые нельзя исключить, приводят к тому, что при одновременном их действии цикличность флишевых формаций характеризуется сложной периодичностью.
Таким образом, элементарный флишевый микроциклит небольшой мощности (5 — 10 см) мог образоваться за небольшой промежуток времени (200 — 300 или 600 — 700 лет). Так за 1 тыс. лет в Черном море образуется 13 см осадка, в Калифорнийском заливе — 19 см, у Молуккских островов — 28 см. в фиорде Драммен (Норвегия) — 27 — 31 см, в западной части южной впадины Каспийского моря — 30 см /76/.
За максимумом СА высокого порядка степень асимметрии флишевых микроциклов уменьшалась, и процесс накопления серии микроциклитов шел по нисходящей кривой. Наложение на кратковременные колебания климата изменений с большим периодом приводило к образованию микроциклитов с высокой степенью асимметрии (мощный слой зернистых осадков) и затем серии микроциклитов с постепенным уменьшением степени асимметрии. Так появлялись микроциклиты второго и более высоких порядков /76/.
Землетрясения и связанные с ними цунами и мутьевые потоки эпизодически участвуют в процессе накопления флиша, создавая микроциклиты с градационной слоистостью. Эти явления по предположению Е.Бейли /143/, Б.Келлера /69/ служат причиной образования флиша. По степени увеличения интенсивности цикла землетрясений выделяются следующие : 1; 1 — 1,5; 3,5 — 5; 10 — 12; 20 — 30 лет /20/. Для землетрясений в одной точке установлены циклы 13 — 15 и 17 — 25 лет. Волны цунами обнаруживают такую же периодичность (13 — 15 и 17 — 25 лет) /76/. Время накопления флишевых формаций меняется от 1 до 30 млн. лет /76, с. 170/. При этом появление мутьевых потоков было наибольшей в периоды максимума СА.
Из больших циклов, например, Московского яруса, выделяются 90 — 180 тыс. лет, 320 — 350 тыс. лет и 450 тыс. лет, 640 — 720 тыс. лет, 2,2 — 3,0 млн. лет /125/. Московская синеклиза расположена в центре Русской платформы и представляет собой наиболее стабильный участок земной коры, где общее погружение, число и размах колебаний были незначительными /76/.
С годичными (сезонными) изменениями климата связаны циклы ленточных глин, солей, озерных илов, аллювиальных, дельтовых и морских осадков.
Годичные циклы присутствуют в сейсмичности и деформационных параметрах (рис.5.34 и 5.35) /21/.
ВЫВОДЫ: Влияние солнечной активности на все земные события ( в том числе и геологические) было доказано еще в начале нашего века русским ученым А.Чижевским. В настоящее время в этом направлении работают многие ученые всего мира. Солнечные изменения прямо пропорциональны земным.
Циклы солнечной активности имеют разную продолжительность. Современное состояние активности светила оценивается как цикл в 250-300 лет, что не может не отразиться на геологических событиях (землетрясениях, климате и т.д.).
ГЛАВА 6. Параметры земной орбиты и геологические
нано- и пикоциклы (дни и годы)
Циклы в дни и годы С.Афанасьев /35/ относит к нано- и пикоциклам, деля их на циклы 14 — 20 класса (табл. 1.3), где в среднем цикл 14 класса равен 60 годам, 15 класса — 13 годам, 16 класса — 3,5 годам, 17 класса — 1 году, 18 класса — 3 месяцам, 19 класса — 14 дням, 20 класса — 1 дню. (Циклы более мелкие относятся к циклу 21(27) класса.)
В этих диапазонах присутствуют следующие периодические колебания (табл. 3.2) /76, с. 7 — 8/:
-космические (короткопериодические изменения солнечной активности, которая и повлияла на образование слоев в стратисфере — слоистой оболочке земной коры);
-климатические (короткопериодические изменения климата и по сезонам года);
-тектонические (короткопериодические колебательные движения, землетрясения и извержения вулканов);
-осадконакопление (ленточные глины, эвапориты, озерные илы – ритмы высших порядков и элементарные ритмы.
6.1. Солнечно — лунные приливы
Луна: Рассматривают три основные влияния Луны на Землю:
1) Луна является возбудителем приливных сил на Земле, которые вызывают тепловые изменения в глубинах нашей планеты /112/, /47/,
2) Луна выполняет роль большого силового усилителя тектонических процессов;
3) Луна изменяет скорость вращения Земли /106/.
Рассмотрим более подробно эти влияния.
Движение проекции Луны на Землю равно 5 метров в секунду. Из — за того, что одна сторона Земли ближе к Луне, чем другая, лунное гравитационное притяжение оказывается на ближней стороне на 7 % больше, чем на дальней (рис. 5.35) . Это приводит к хорошо известному явлению приливов и отливов в океанах, слабым приливным явлениям в атмосфере и даже вызывает приливные колебания твердой земной коры с амплитудой около 10 см.
Из — за того, что Земля испытывает суточное вращение в поле этих сил, а Луна движется вокруг нее, приливные вздутия стремятся двигаться в соответствии с положением Луны, поэтому в каждом данном районе океана каждые 24 ч 50 мин дважды происходит прилив и дважды — отлив (если не вмешаются какие-либо осложняющие факторы). Ежесуточное отставание на 50 мин обусловлено опережающим движением Луны по ее орбите вокруг Земли, которая, непрерывно вращается, вынуждена догонять Луну /15, с. 36/.
В этом случае переход кинетической приливной энергии в тепло происходит вследствие внутреннего трения вещества в приливных горбах, вслед за Луной обегающих Землю и деформирующих ее тело (рис. 6.1 — 6.3) /73/.
Замечено, что наибольшая высота прилива в океанах равна 2 метрам.
Одновременно в течение лунного месяца (27 дней) приливообразующая сила Луны колеблется от максимума в перигее до минимума в апогее.
В перигее (сближение с Землей) приливообразующие силы на 40 % больше, чем в апогее (удаление от Земли) (С.Килстон, Л.Кнопоф и др.). Наибольшее значение сила приливов достигает при совпадении перигелия с сизигиями ( новолунием и полнолунием), что происходит раз в год /76, с. 57/, /116/, /111, с. 196/.
Например, на широте Вашингтона средняя амплитуда смещений поверхности от упругих приливов составляет около 20 см. При оптимальных условиях (перигелий, максимальное склонение и весенний прилив) амплитуда смещений от максимума до минимума равна 40 — 50 см /111/.
Изменения также показали, что влияние Атлантического океана (Чесапикский залив) составляет 5 — 10 % от величины упругого прилива /111, с. 196/. Лунные циклы обуславливают изменение глобальной циркуляции атмосферного воздуха и поверхности Мирового океана по территории Земли, что влияет на изменение давления воздуха, температуры, абсолютной и относительной влажности, осадков, направления ветров, уровня поверхностных вод .
В.Б.Нейман связывает с Луной магнитные бури на Земле, смену в секторальной структуре полей, отмечая как и Комков особую роль драконического цикла Луны ( 27,21 суток).
На 9,3 — летние геологические циклы, как на половинные сароса* указывает и С.Афанасьев /26, с. 127/.
(* сарос — “повторение” — последовательность затмений, которые повторяются почти точно в прежнем порядке через промежуток времени. При этом Луна находится в самом северном положении на небе. Это явление было известно еще в 6 веке до н.э. Сарос равен 6585,3 суткам , что равно 18 годам 11,3 суткам).
В течение одного сароса происходит 70 затмений (41 — 43 солнечных и 28 — 29 лунных).
В данной точке земной поверхности полное солнечное затмение видно в среднем 1 раз в 360 лет. Последнее такое интересное затмение в России происходило на территории Арктики и северо — восточных районах Сибири в 1990 г. Оно длилось 2 мин 33 сек (полная фаза). В Москве подобное происходило 25 февраля 1476 года. Следующее ожидается через 650 лет (16 октября 2126 года).
Существует лунный цикл в 18,6 лет (“константинопольский” календарь с “золотыми числами”) — период когда Солнце — Земля — Луна выстраиваются по одной прямой (сизигии), при этом Земля находится в перигелии своей орбиты. Период в 345,22 года — когда затмение Луны повторяются одинаковое число месяцев и при одинаковых движениях.
Вавилоняне открыли взаимосвязь Луны с видимостью планет: 284 года ( цикл Марса), 427 лет ( цикл Юпитера) и т.д.
Цикл в 1800 лет (Большой сарос), когда создается цепочка Солнце — Земля — Луна (сизигии), при этом последние две (Земля и Луна) проходят перигелии своих орбит. В этом случае приливные силы достигают наибольшего значения. И как следствие — происходит изменение момента инерции планеты. Она замедляет свое вращение. Происходит подъем океана на Земле, по-иному начинаются чередоваться засушливые и влажные периоды. Приливообразующие силы увеличиваются на 30 %.
Не исключено, что именно приливы обеспечивают спусковой механизм для готовящегося землетрясения (Б.Д.Зетлер, Перре, Э.Рате, Парвиль, ГФламарион) /111, с. 196/, /73/. Это подтвердила и статистика землетрясений Приказбекского района и Туркмении /115/, /116/. В этих работах прослеживается периодичность землетрясений и их совпадение с лунными перигеями .
С..Килстон и Л.Кнопоф /74, с. 55/ опираясь на период 18,6 лет спрогнозировали будущее землетрясение в Калифорнии, что подтвердилось фактически.
Влияние лунных факторов показаны на рис. 6.4 — 6.5 (табл. 6.1) /21/. Очень большую зависимость между лунными фазами и шахтными взрывами метана обнаружил Игуменцев (1994) .
Воздействие Луны (и Солнца) для каждого района Земли различно, и в первую очередь это относится к параллели 35°15’52”, где располагаются складчатые горы (Вероне, 1912), (Стовас, 1951). Большая часть землетрясений происходит вблизи побережья (особенно вокруг Тихого океана) /111/.
Леннон обнаружил, что влияние океанической нагрузки подвержено изменениям, которые примерно в 10 раз больше самого упругого прилива /111, с. 196/.
Еще большее значение, чем вертикальная составляющая упругих приливов, может иметь вращательная, горизонтальная компонента приливообразующей силы. Если тектонические силы или деформации ориентированы вдоль активных разломов, то действие приливообразующих сил окажется максимальным, в то время, когда их горизонтальная компонента будет параллельна простиранию разлома. Например, Р.Брайзи /144/ сопоставил 189 землетрясений южной Калифорнии по:
— времени возникновения,
— горизонтальному компоненту приливов в эти моменты,
— азимуту этой компоненты (в полярных координатах) с интервалом между азимутами в 15°.
Результаты показали, что больше всего толчков согласуется с азимутом разлома Сан-Андреас /111, с. 196/. Работы С.Килстона и Л.Кнопофа доказали существование связей подземных событий с небесными, исследуя частные землетрясения в Калифорнии. По Калифорнии проходит большой тектонический разлом, ориентированный примерно по меридиану. Когда Луна вступает в фазу полнолуния, приливное притяжение ее неравномерно действует на края излома, вызывая ощутимые напряжения в земной коре. Эти напряжения со временем накапливаются, порождая подземные бури. В расчет брались все землетрясения более 6 баллов по шкале Рихтера с 1933 года (более слабые землетрясения оказались никак не связанными с определенными временами суток или фазами Луны). Сильные землетрясения происходили около 6 часов утра или вечера и в моменты полнолуния и новолуния /74, с. 55/.
Но все же сверхкритические приливные напряжения столь малы, что могут вызвать разрыв лишь спустя много дней или месяцев (а может быть и лет) /111, с. 15/. Возможна “миграция” очагов землетрясений /111/, /149/. Это происходит примерно с постоянной скоростью для каждой местности. Например, скорость миграции землетрясений для Чили 7,6 — 41,4 км/сутки; от Северной Атлантики к Бирме — 12 км/час. От Марокко к Ирану — 5 км/час, т.е. для разных участков Земли скорость миграции землетрясений индивидуальна. Это дает основание просчитывать толчки для данной местности с погрешностью + 2 дня.
3) Третье влияние Луны — изменение скорости вращения Земли вокруг своей оси. Так согласно расчетам О.Г.Сорохтина и С.А.Ушакова 4,6 млрд. лет назад (в хеде, раннем и среднем архее) тепло, генерируемое лунными приливами, представляло более существенную добавку к эндогенному теплу Земли, чем сейчас и была выше во много раз. Высота приливов на Земле, температура мантии Земли и частота вращения Земли вокруг своей оси были больше /87, с. 20/. Положение изменилось в позднем архее, протерозое и фанерозое в связи с увеличением расстояния между Луной и Землей и появлением обширных морей, что и снизило силу воздействия Луны /159/, /106/.
Тормозящее влияние океанов на вращение Земли было указано еще Кантом. Затем в течение 19-го века было подтверждено рядом авторов (Адамс, де Лоне, Тейт, Дарвин, Ньюкомб, Браун, Рингвуд, Асланян и др.). Энгельс указывал, что приливы разлагают вращение Земли на силы, вычитающиеся из скорости вращения и действующие на отдельные участки Земли; они оказывают на них давление, отчего и создаются дислоказии. Он подчеркивал, что это объяснение дислокаций у Томсона и Тэйта вовсе не требует апелляции к огненно жидким силам внутри ядра Земли /73, с, 111/.
Франсис Бекон в конце 16 века впервые обратил внимание на то, что во время приливов в разных местах на Земле, вызванных влиянием Солнца и Луны, должны быть неоднородными /162, с. 219 — 265/. Это вызвано обращением Земли вокруг своей оси. Регистрация приливов началось с 19 века по всему побережью Мирового океана и на некоторых островах.
Было замечено, что в некоторых точках линии, соответствующие разным часам прилива, сходятся. Эти точки называются точками сингулярности (неопределенности). В этих точках лунный ритм исчезает. Уровень воды меняется беспорядочно, например, он может зависеть от погоды или суточного ритма.
Последняя детализация показала, что на Земле существует около 8 основных сингулярностей, закрученных по часовой стрелке, и примерно 8 — против часовой стрелки. Они по отношению друг к другу располагаются зеркально (У.Уиуэлл) /162/.
Солнце: Солнце также вызывает на Земле приливы, но воздействие его в 2,2 раза меньше лунных. Накладываясь же на лунные, солнечные меняют характеристики последних /33/. Подобное происходит 2 раза в лунный месяц (27 дней). В это время приливные силы Луны и Солнца складываются и возникают необычно высокие (“сизигийные”) приливы. В первой и третьей четвертях Луны, когда приливные силы Солнца и Луны направлены под прямым углом друг и другу, они оказывают противоположное воздействие, и высота лунных приливов оказывается ниже приблизительно на одну треть (“квадратурные приливы”) /162, с.37/ , /36/.
Суточные изменения деформаций не линейны. Так же они сложно меняются: амплитуды приливов растут весной, когда Солнце и Луна находятся в соединении; она растут также при приближении Луны к Земле (перигейные приливы, о которых говорилось выше); и, наконец, суточные приливы, зависящие от склонения Солнца и Луны /111/.
Лунные перигеи рассмотрел Н.Л.Комков (1972) . Согласно его теории неравномерное движение Луны вокруг Земли периодически вызывает возмущения в атмосфере и создает те или иные типы погоды. Согласно классификации автора таких типов 14, где учитываются крайние положения Луны на орбите наибольшие удаления от экватора в северном и южном полушарии, переход Луны через экватор Земли (ее проекции). В соответствии с этими установленными 14 сочетаниями пробегами Луны изменяется гравитационное влияние ее на атмосферу, чем и обусловлено разнообразие циркуляционных процессов над поверхностью Земли. Это создает циклы погоды в 18, 17,9 изредка 11 и 19 лет. Вывод Комкова: при одинаковых или близких ситуациях Луны и Солнца, на земном шаре создаются условия для повторения аналогичной погоды, наблюдавшейся в прошлом .
Как и на Земле тектонические движения и деформации на планетах и спутниках обусловлены механической и кинетической энергией, но эти энергии представляют собой преобразованную тепловую энергию, которая и приводит к разуплотнению или уплотнению, растяжению или сжатию вещества этих космических объектов. Этой тепловой энергией служит тепло самого объекта.
В подтверждение тому, что сближение космических систем друг с другом порождает ответную реакцию на этих системах, приведем следующие факты. Американские космические корабли “Вояджер — 1 ” и “Вояджер — 2” (1979 — 1981 гг.) зафиксировали повышенное число трясений на спутниках в момент их сближения со своими планетами. Подобное происходило между Юпитером и его спутником /105/.
6.2. Падение на Землю астероидов, комет, метеоритов.
При своем годичном обращении вокруг Солнца наша Земля сталкивается с мириадами мелких твердых тел, движущимися в одиночку или целыми потоками около Солнца по самым разнообразным орбитам и называемых метеоритами или метеорными телами.
Вторжение их в земную атмосферу, происходящее со скоростью от 11 до 73 км/сек ( в зависимости от направления движения метеорита относительно направлению движения самой Земли скорость может быть и небольшой) на высотах 60 — 120 км, сопровождается сложными процессами их разрушения: нагреванием, плавлением, распылением и испарением.
В метеорной астрономии условились делить метеоры на 2 класса:
спорадические (случайные), которые могут наблюдаться каждую ночь и исходят их разных точек неба,
поточные (основные или “замечательные”), проявляющиеся в одно и то же время года (месяца) их определенной точки звездного неба (табл. 6.2), (рис. 6.6) (24, с. 74, 1991 г.). Поточные условно можно разделить на 3 группы ( по 3 -м секторам):
1) весенние (апрель — май) — максимум приходится на конец апреля,
2) летние (июнь — август) — с максимумом в конце июля — начале августа,
3) осенние (октябрь — декабрь) — с максимумом в начале ноября.
Метеорные тела, порождающие спорадические метеоры, движутся в межпланетном пространстве вокруг Солнца по самым разнообразным орбитам (рис.6.7), а метеорные тела, составляющие поток, по почти прямым орбитам. Если среднее число спорадических метеоров, наблюдаемых в течение часа невооруженным глазом, бывает от 6 до 16, то в период действия активного метеорного потока наблюдается 50 — 100 метеоров в час. При метеорных “дождях” число метеоров может достигать нескольких тысяч в час.
В 1920 г. в Юго-Западной Африке был найден крупнейший из известных метеорит “Гоба”, масса которого 59 тонн. А в 1947 г. 12 февраля на Дальнем Востоке в юго-западных отрогах хребта Сихоте-Алинь выпал метеорный дождь. Его вызвал метеорит массой 30 — 70 тонн, который, войдя в атмосферу, распался на осколки до 1,745 тонн, упавшие в таежной местности. Их было около 300 крупных и 9000 мелких. Когда метеорит приближался к земной поверхности, слышался грохот, наблюдались яркие вспышки, на поверхности Земли происходили сотрясения почвы. После его падения было выявлено около 100 больших воронок диаметром от 1 до 26 метров и глубиной до 6 метров на площади в 2 кв. км.
Энергия взрыва от Тунгусского метеорита 1908 г. оценивается в 1024 эрг, что равно взрыву водородной бомбы. Предсказывают, что, если Земля встретится с астероидом диаметром около 10 км, то выделится энергия в 1030 эрг. При этом размеры экологической катастрофы будут ужасными.
7 октября 1996 г. в Калужской области (деревня Людиново) упал метеорит весом в несколько сот килограммов. При полете он имел размеры на небе огненного шара и по яркости не уступал Луне в полнолуние. Его полет сопровождался громким гулом. За 4 дня до этого подобное произошло в США. Яркий болид упал в горах Сьерра — Невада /61/.
Недавно американскими учеными была выдвинута очень смелая гипотеза о том, что в 1815 г. в Антарктиде был найден метеорит с Марса. В метеорите были обнаружены прокариоты- безъядерные автотропные бактерии, питающиеся не органическими веществами (Розанов,1997)..
Метеорные потоки, имеющие очень яркие метеоры (болиды), вызывают на Земле сильную ударную волну, звук, дымовой хвост в атмосфере. Масса некоторых метеоритов достигает нескольких десятков тонн.
Оценки поступления в настоящее время вещества из Космоса крайне противоречивы: от 5 тыс. тонн в год (Arrhenius, 1961 г.) до 80 млн. тонн (Лисицин, 1974 г.), что в современном осадконакоплении соответствует в среднем 0,002 %, (для фанерозойских отложений — около 0,02 %). В сутки это составляет от 100 до 1000 т.
Согласно данным /29/, Страхова (1948), Лисицина (1974 г.), Ронова, Хаина, Балуховского, Сеславского (1976 г.) /26/ средний состав фанерозойских формаций земной коры следующий:
— обломочные и глинистые — 57 %,
— биогенные — 29 %,
— вулканические — 13 %,
— хемогенные — 0,5 %,
— космогенные — 0,02 %.
Космогенные образования включают тектиты, криокониты.
Вопрос о природе одиночных космических тел, с которыми случайным образом сталкивалась Земля, сводится к решению являются ли эти тела астероидами или кометами. По химическому составу эти тела различны.
Астероиды сложены твердыми скальными породами.
Кометы на 70 — 90 % состоят из льдов газов , воды и пылевого вещества.
Метеориты по составу отвечают фрагментам астероидов (есть предположение, что метеорные потоки являются разрушенными кометами). Метеориты делятся на 3 группы (табл. 6.3): каменные углистые хондриты (90%) (табл. 6.4), железные (6 %) и железо — каменные (1,5 %) (Додд, “Метеориты”) /110, с. 106/.
Каменные метеориты, в которых преобладают хондриты, наиболее близки к первичной химической смеси, из которой формировались планеты земного типа (Меркурий, Венера, Земля, Марс). Они могут содержать 20 % воды и 10 % органического вещества. В них даже обнаружили частицы алмазов (Ерофеев, 1888г.). Научные данные показывают, что в метеоритах 75 % водорода и 25% гелия .
Космогенный материал реально ощущается только среди красных глубоководных глин, где он предоставлен космическими шариками (криоконитом). Эти космические шарики выпадают на всю земную поверхность с приблизительно одинаковой скоростью и естественно их концентрация оказывается больше всего там, где меньше разбавление другими осадочными материалами, т.е. в местах с минимальной скоростью седиментации (Лисицин, 1974 г.) /29/.
По данным Лисицина сейчас в мировой океан за 1 год поступает около 0,5 млн. тонн космогенного материала.
Кометы делятся на 2 типа: первичные — кометы струйных потоков (хотя эта теория о струйных потоках довольно спорная ) и вторичные — кометы солнечной системы /39/. Все известные нам кометы относятся ко второму типу (рис. 6.7).
Долгопериодические кометы имеют большой орбитальный период (предполагают, что он может быть около 1 млн. лет) и сильно вытянутые орбиты. Короткопериодические кометы (период около 100 лет) имеют радиус орбиты более орбиты Юпитера. Случайные тесные сближения этих комет с дальними (“верхними”) планетами отклоняют их траекторию в сторону данной планеты. При многократных пролетах около Солнца (на расстоянии 2,5 а.е.) ледяные ядра короткопериодических комет испаряются, образуя рой астероидов, похожих на астероиды первого астероидного пояса (рис. 5.41).
Самая большая комета была зарегистрирована в 1995 году (комета Хейла — Боппа; № 1995-01) . Она имела ядро диаметром в 40 км ( что в четыре раза больше кометы Галлея), и ее хвост превышал 100 млн. км. в длину. 9 марта 1997 года она на большом расстоянии прошла мимо Земли , двигаясь к Солнцу. Далее стала удаляться от Солнца и Земли.
В среднем диаметр ядра кометы равен 10 км, а масса едва достигает миллионной доли массы Земли, но поперечник кометы может в 10 раз превышать диаметр Земли. Предполагают, что масса всех комет Солнечной системы примерно равна 0,1 % массы Земли .
Ядро кометы, расположенное в передней части головы, — плотное и состоит их смерзшихся газов, превращенных в лед паров воды, метана, азота, окиси углерода, космической пыли и обломков твердых небесных тел. В общей сложности в них обнаружены: Na, CH, NH, OH, CH2, NH2, CO+, N2+ , OH+, CH+, CN+ (табл. 6.5) /41,с.228/. Плотность ядра меньше плотности воды. Каменно-ледяная масса ядра, сближаясь с Солнцем, образует вокруг ядра кому (атмосферу), это и является источником газов. Комета при этом светится холодным светом. У некоторых комет блеск может увеличиваться на несколько звездных величин. Происходит выброс вещества из ядер в атмосферу кометы, которая рассеивается во Вселенной. Это происходит на расстоянии от Солнца в 1,7 а.е. В перигелии некоторые кометы приближаются к Солнцу до расстояния 0,5 млн. км (0,003 а.е.) и проходят через солнечную корону. Скорость их 500 км/сек. В афелии они удаляются от Солнца до 400 а.е.(радиус Солнечной системы), и их скорость равна примерно 1 км/сек. У всех комет при их движении меняется орбита, это зависит от притяжения планет. При этом хвост кометы (“волосы”) вытягиваются в противоположную сторону от Солнца на десятки и сотни тысяч километров. И даже после облета Солнца и при удалении от него под воздействием солнечного ветра хвост кометы направлен от Солнца. Протяженность хвоста кометы, наблюдаемого невооруженным глазом, равна около 10 — 150 млн. км. Согласно классификации хвостов комет (Ф.Бредихин) они подразделяются на 3 типа:
1) хвосты направлены прямо от Солнца — плазменные кометы,
2) хвосты изогнуты и отклоняются назад по отношению к орбитальному движению комет — пылевые кометы,
3) хвосты короткие, почти прямые, заметно отклоняются назад от линии, проходящей через Солнце и кометы — проявляется в тех случаях, когда из ядер кометы одновременно выделяется целое облако пылинок.
На сегодняшний день открыто около 900 комет, для 548 рассчитаны орбиты. Ежегодно открываются по 5 — 10 комет. Количество же их исчисляется миллиардами, но наблюдать их сложно из-за удаленности от Земли и малого размера.
Совсем недавно была сделана фотография падения кометы на Солнце. Так как кометы постоянно при своем движении проходят около Солнца, происходит постоянное рассеивание кометного вещества в Солнечной системе. Поэтому кометы недолговечны и могут совершать по своей орбите лишь ограниченное число оборотов в зависимости от своей массы и материала.
Астероиды (их иногда называют “малыми планетами”). 98 % всех известных на сегодня астероидов солнечной системы сконцентрировано в кольцевой области между Марсом и Юпитером (табл. 6.6) — это первый пояс астероидов. Всего с начала 19-го века до наших дней открыто около 5000 астероидов. Примерно 3 % их них заходят за орбиту Юпитера. Двигаются астероиды по индивидуальным орбитам.
Скорость астероидов первого пояса около 20 км/сек, а период их — от 3 до 9 лет. Орбиты не постоянны и несколько меняются. Астероиды образуют “семейства”. К ним, например, относятся Амур, Атон, Аполлон /107/. Представители этих групп достигают планет: Амурцы — Марса, Атонцы — Земли, Аполлонцы — Венеры и Меркурия. Рано или поздно эти астероиды будут “захвачены” планетами и могут упасть на ее поверхность. Предполагается, что средняя продолжительность жизни вышеперечисленных групп астероидов составляет 108 — 109 лет (возраст их на данное время составляет около 106 лет).
Самый крупный астероид в первом поясе — Церера имеет размер около 1003 км, на втором месте — Паллада (610 км), на третьем — Веста (540 км), на четвертом — Юнона (270 км.), открытая в 1807 году . Самые маленькие из известных астероидов имеют размер около 1 км. Все они имеют неправильную форму и не имеют атмосферы. Орбита этого “пояса” наклонена к эклиптике в среднем на 15,4°.
Блуждающие астероиды — не принадлежащие поясу астероидов — имеют также различный объем и период обращения около Солнца (рис. 6.7).
Некоторые из них пролетают недалеко от Земли. В общей сложности Земля сближается со 180 крупными астероидами. И до 2010 года около Земли пройдут 107 астероидов. Самое последнее такое событие было в 1992 году, когда между Землей и Луной пролетел астероид диаметром около 9 метров. А в 1972 году в районе США и Канады наблюдали пролет астероида диаметром в 80 метров. В 1989 году между Землей и Луной пролетел астероид диаметром в 1 км. Его заметили только через 6 часов после этого пролета. Если бы его притянула Земля, и он упал на ее поверхность, то последствия были бы катастрофическими, так как на Земле могла образоваться воронка диаметром около 15 км. Поэтому в последнее время перед ученым всего мира встает вопрос прогноза и защиты Земли от таких встреч.
ВЫВОДЫ: Геологические циклы малых классов (дни и годы) присутствуют во все геологические периоды. Они отражают влияние солнечной активности, солнечно-лунные приливы, а также падение на Землю астероидов и комет и попадание Земли в постоянные метеорные потоки Космоса. Циклы этих событий влияют на тектонические процессы, климат (например, сезоны года), осадконакопление.
ГЛАВА 7. Прогнозирование геологических событий
Прогнозирование (особенно катастроф) имеет огромное значение во всех отраслях хозяйствования человека. Оно дает возможность заблаговременно принять меры по устранению катастрофических последствий.
Прогнозы обычно делятся на 5 временных циклов:
1) оперативный (на 5 — 7 суток),
2) краткосрочный (до 1 месяца),
3) среднесрочный (до 1 года),
4) долгосрочный (до 10 лет),
5) сверхдолгосрочный (более 10 лет).
Используют 2 метода прогноза * :
1) статистический,
2) причинно — следственный (где учитывается связь во времени нескольких рядов и по одному строятся другие ряды).
(* Объединение этих двух методов дал комбинированный прогноз, который согласно исследованиям наших и зарубежных ученых — прогнозистов дает наилучшие результаты).
Необходимо отметить, что свойство не стационарности геологических процессов существенно затрудняет прогнозирование. Только некоторые из не слишком отдаленных от нас по времени процессов можно прогнозировать при условии, что в этот интервал времени общий характер процесса не будет сильно меняться /21, с. 26/ (А.Гамбурцев). Например, если в ряды малых циклов не будет задействован более продолжительный цикл.
На основании проведенного в работе анализа геологической цикличности развития Земли можно заключить, что:
1) геологические события развиваются циклично. Циклы имеют определенную продолжительность и повторяемость;
2) замечено, что чем крупнее цикл, тем длиннее перерыв и глобальнее события на Земле (Карогодин, 1974);
3) из — за того, что циклы не существуют в чистом виде (происходит их наложение одного на другой), большинство геологических процессов являются сложно периодическими. Но в некоторых случаях масштаб и характер этих процессов поддаются не только качественной характеристике, но и более точному количественному анализу;
4) геологические циклы, обусловленные саморазвитием Земли при ее эволюции, напрямую связаны и с космическими факторами (особенно это касается больших циклов) и некими фатальными секторами, которые Солнце (и Земля) проходят при своем движении в Галактике (Кулинкович, Афанасьев и др.);
5) последний глобальный цикл (со средней длительностью в 1,4 млрд. лет) согласно разработкам Афанасьева начался около 200 млн. лет назад. В настоящее время на Земле происходит растяжение с образованием следующей новой (четвертой по счету) оболочки Земли. В это же время образовался современный вид земной поверхности;
6) другой цикл (равный в среднем 150 — 250 млн. лет), который связывают с галактическим годом. Есть предположение, что цикл начался примерно 66 млн. лет назад , и Солнце постепенно идет к дальней точке своей орбиты (апогалактий). Согласно Кулинковичу, сейчас Солнце находится в промежуточной стадии (в одном их “сезонов” солнечного года, вероятнее всего — в “осени”), которая продлится еще около 40 млн. лет. Затем начнется сближение Солнца с центром Галактики.
7) последняя фаза горообразования началась 7 млн. лет назад и будет длиться еще 3 — 7 млн. лет. Общий цикл равен 70 — 80 млн. лет (Личков).
Учитывая все вышесказанное в настоящее время прогноз геологических событий можно свести к определению: климатических изменений, тектонической (и вулканической) деятельности, падение на Землю космического вещества и солнечной активности (СА).
Так как первые изменения напрямую связаны с изменениями СА, а астроблемы были нами рассмотрены в предыдущих главах, то в данной главе разберем более подробно возможные методы прогноза поведения Солнца.
7.1 Статистический метод
Статистический метод прогноза используется в тех ситуациях, когда объект может находиться в различных состояниях, которые характеризуются разными значениями признаков — измеряемых параметров, исследуемых объемов среды и т.д. Используются одновременно несколько признаков. Для того, чтобы определить состояние объекта в некоторый интервал времени, нужно сравнить измеренные в это время значения параметров с измерениями, соответствующими каждому из возможных состояний объекта, т.е. с обучающими измерениями. По совокупности обучающих наблюдений, принадлежащих двум различным состояниям объекта (например, к сейсмичному и несейсмичному), можно вынести решение о принадлежности выборки к тому или иному состоянию среды (А.Гамбурцев) /21, с. 25 — 26/.
Временные ряды строятся путем суммирования доминирующих периодических составляющих с учетом их амплитуд и фаз. Временные ряды подвергаются анализу и делаются попытки прогнозирования будущих состояний среды. Время от времени проводятся коррекции оценок.
Прогноз СА в настоящее время обычно строится на 11-летних циклах ряда чисел Вольфа (табл. 5.1). Статистический метод прогноза по числам Вольфа был впервые применен М.Вельдмейером (1935) /103/ и А.Олем (1947). Эти ученые по циклам в 11 и 22 года прогнозировали ход будущего цикла.
М.Вельдмейер установил ряд закономерности развития 11-летнего цикла СА /103/:
1) чем выше максимум, тем короче ветвь роста (и наоборот),
2) чем выше максимум, тем длиннее ветвь спада,
3) чем выше максимум, тем сильнее пятнообразовательная деятельность через 5 лет после максимума,
4) чем выше максимум, тем больше сумма чисел Вольфа во время спада цикла.
5) сумма чисел Вольфа во время роста цикла почти не зависит от высоты максимума.
Эти закономерности по циклам СА дополнили Правила Гневышева — Оля /45/, /103/, /17/:
1) два соседних 11- летних цикла образуют 22-летний цикл (четный + нечетный цикл),
2) 22- летний цикл начинается всегда с 11-летнего цикла, имеющего четный номер,
3) амплитуда нечетного 11- летнего цикла всегда больше амплитуды предыдущего четного,
4) эти свойства выполнялись для ряда чисел Вольфа вплоть до 1700 года.
Последние исследования показали, что новый 11 — летний цикл зарождается в недрах старого в течение последних 4 лет существования (то есть, идет как бы наложение одного цикла на другой).
Опираясь на разработки Вальдмейера, Гневышева и Оля, эту методику применяют сейчас и для прогноза других индексов (например, магнитной возмущенности Земли — Аа) /45/. Разработки Т.Вальчук (ИЗМИИ РАН) /45/, показывают, что продолжительность 11-летних циклов нормирована:
а) 4 годами для фазы подъема и 6 годам для фазы спада для четного цикла,
б) 4 годам для фазы подъема и 8 годам для фазы спада для нечетного цикла.
При этом в максимумах нечетных циклов значение числа Вольфа больше, чем в максимумах четных циклов.
Более глубокое изучение ритмичности процессов позволило выявить некоторые особенности развития циклов и событий на Земле. И.Максимов (1953) отметил, что увеличение средней величины СА связано с уменьшением периода и увеличением амплитуды одиннадцатилетних ее колебаний, а уменьшение — с увеличением периода и уменьшением размеров одиннадцатилетнего цикла СА /73, с. 128/. Он указывает на изменение 11 — летнего цикла в пределах от 6 до 16 лет, причем амплитуда колебаний СА менялась за то же время от 51% до 153 % своей величины. Эти характеристики еще более меняются с увеличением класса цикла .
Если же воспользоваться разработками Вальчук /45/ (1987) и др. /4, с. 113 — 117/ по развитию цикла, то подъем (а) и спад (в) делится примерно по “золотому сечению” (рис. 7.1) *. Поэтому в цикле имеется 3 точки: “предсигнал” (т. 1); “сигнал” (т. 2) и “постсигнал” (т. 3).
а в
т.1 т.2 т.3
“предсигнал” “сигнал” “постсигнал”
Рис. 7.1 Развитие цикла
Подобное, например, наблюдал Д.Кукла (1968), рассматривая эпохи похолодания на Земле. Он определил, что фаза потепления (а) в цикле гораздо короче фазы похолодания (в) /64, с. 176/.
Производное “золотого сечения” (“золотой пропорции” а=1,618):
S = (а + а-1)3 = 11,1803398877,
оно обладает свойством инварианта ( в нормированных числовых полях S приобретает смысл ряда фундаментальных математических и физических постоянных околосолнечной среды). Например:
— в поле времени S = 11,18 лет представляет собой постоянную СА;
— в поле скоростей — 2-ую космическую скорость Земли (11,18 км/с);
11,2 км/км является отношением диаметров Юпитера и Земли;
— в поле с размерностью “км, килотонна, звездный год” S = 1/6 G одну шестую гравитационной постоянной (Бюро стандартов США, 1986);
— величина Z = S/9 кратна лунно-солнечному циклу (15Z — 18,6 лет S4/3 лет);
— поле скоростей Z близко отношению скоростей вращения поверхности Солнца на крайних гелиоширотах;
Величина Z равна отношениям масс Венеры и Земли с Луной и отношениям 9 масс Сатурна к массе Юпитера, а в поле плотностей снежных оболочек Земли Z близко к отношению моды и матожидания в нормальном распределении вероятностей Релея ((np)/2). Кроме того, величина Z — 1 близка значению вероятности 68 процентного квантиля нормального распределения, а также одному из кодов золотого сечения и т.д. Сочетаниями S и Z просто формируется элементарное числовое поле (Баландин Ю.Г.).
(* А. Хлыстов (1997) объясняет такое деление цикла на две не равные ветви следствием колебательного процесса в нелинейных системах, утверждая, что в таком делении нет “золотой пропорции”).
Исследования ряда чисел Вольфа по СА за последние 248 лет Э.Чирковой /129/ показали, что ряд имеет 76 самостоятельных циклов СА различной продолжительности от 3,6 лет до 243 лет. Это дало возможность Чирковой, используя статистический метод прогноза, построить ряд СА на 21 век (рис. 7.2) и на 21 — 23 века (рис. 7.3). Корреляция составила 97,6 %.
Работы Ю.Ривина показывают, что наш четный 22-й цикл СА, приходящийся на 1989г.-1996(7)г., аналогичен нечетному 3-му циклу СА, проходившему в 1778 г. Если это так, то продолжительность нашего современного цикла СА равна около 211 годам (с 1778 г. по 1989 г.), что соответствует 3-му классу СА по универсальной шкале циклов автора (см. табл. 5.2). Расчеты Ривина о современном цикле (в 211 лет) близки к расчетам автора /7/, /11/.
Согласно исследованиям автора /4/ продолжительность 11 — летнего цикла СА за 234 последних лет (с 1755 г. по 1989 г.) колеблется от 9,00 лет до 13,67 лет (табл. 5.1). Среднее значение за этот период составило 11,02 года. Значение СА в числах Вольфа также не постоянно, оно колеблется : в максимуме от 48,7 (в 1816 г.) до 201,3 (в 1958 г.) и среднее значение составило 114 W /10/ (см. табл. 5.1).
Недостатком статистического метода является то, что он приводит к абстрактным схемам, мало согласованным с физикой явления. Опыт применения статистического метода прогноза СА по 11-летнему циклу показал, что предел предсказуемости равен около 60 % и работает в пределе не более 60 — 80 лет (цикл 2 класса по универсальной шкале циклов) с учетом, что в этот период не попадают более продолжительные циклы (большего класса) (табл.5.2) /48/.
В.Зубков выделяет 2 ошибки в содержательной интерпретации статистических данных /48/:
а) это ошибка излишней точности, т.к. статистика имеет дело с совокупностью, а не с отдельными единицами, а в совокупности признак варьирует,
б) вторая ошибка — логическая, она допускается в том случае, когда упускается из виду, что статистические данные — это просто исходная информация. Ее роль вспомогательная, а не основная.
7.2. Причинно — следственный метод.
Этот метод основан на том, что по одному ряду, учитывая связь во времени нескольких рядов, строится другой ряд. Например, именно этот метод использовал А. Л. Чижевский разрабатывая солнечно-земные связи.
Исследования П. Флоренского показали связь во времени явлений на Луне с периодичностью СА и приливных воздействий в системе Луна — Земля — Солнце. Этот же факт влияет на распределение во времени землетрясений и извержений великанов на Земле. Проведенный Флоренским статистический анализ позволяет считать, что эндогенные процессы на Земле и активность Луны сходным образом контролируются внешними факторами, в частности колебаниями СА и приливными силами, и поэтому в определенной степени синхронны .
Рассмотрим, какие космические факторы влияют на СА.
На цикл в 27 дней — передвижение пятен по диску Солнца — обратил внимание еще в начале века А.Чижевский /128/. Согласно разработкам Маундера (1922) пятна на Солнце имеют определенную миграцию по диску Солнца (“бабочка Маундера”). Когда пятно, двигаясь примерно от 60° широты Солнца к экватору и пересекает его, то на Земле возникают ответные реакции. Если пятно больших размеров, то оно может сохраниться на Солнце довольно длительное время и при повторном обороте Солнца (через 27 дней*) может продолжать воздействовать на Землю. Это порождает скачкообразный и прерывистый характер влияния пятен на Землю. Поэтому прогнозы микроциклов СА ( на 27 дней и до нескольких месяцев) дают очень хорошие результаты. Но для прогнозирования больших периодов (мезоциклов и макроциклов) данный метод не работает (табл. 5.2).
(* Солнце вращается вокруг своей оси не как твердое тело. Период обращения зависит от широты. Так на полюсах период обращения равен 30 дням, а на экваторе — 25 дням, что в среднем и составляет 27 дней).
В последнее время поднимается вопрос о том, что на СА действует перемещение планет около Солнца. Гипотеза эта не новая. Так идея о влиянии перемещения планет на метеорологические процессы восходит еще к Древнему Вавилону. Воздействие планет на колебания в движении Солнца по своей орбите предполагал еще Ньютон в своей книге “Принципы математики”.
Французский астроном У.Леверье доказал, что степень удлиненности земной орбиты (ее эксцентриситет) испытывает медленные, но непрерывные изменения. Эту тему развил Д.Кролль (1864). Согласно теории Леверье (1843), основанной на законе Ньютона о всемирном притяжении, Земля испытывает притяжение со стороны планет солнечной системы, что и искажает ее орбиту. Зная массы и орбиты всех планет, можно просчитать и отклонения в движении Земли. Проанализировав все эти факты, Д.Кролль впервые выдвинул важную идею о “положительных обратных связях” — любое незначительное изменение солнечной радиации, вызванное астрономическими причинами, будет неизбежно усилено климатическим воздействием смежных полей..
Теория Кролля использовала 2 астрономические фактора: прецессию и эксцентриситет. Совпадение обоих факторов давало (согласно этой теории) глобальные события на Земле и в первую очередь — климатические /64, с. 85/.
Одним из первых астрономов, обративших внимание на воздействие планет на Солнце был Э.Браун (1990 г.), который четко высказал предположение, что планеты силой своего притяжения должны вызывать приливы в газообразном веществе Солнца, подобно тому, как Луна образует приливы на Земле.
А.Чижевский еще в свое время писал, что периодическая деятельность Солнца — процесс не вполне самостоятельный: “Есть веское основание думать, что он находится в определенной зависимости от размещения планет Солнечной системы в пространстве, от их констелляций по отношению друг к другу и к Солнцу” /128/.
В последнее время все больше современных ученых связывают аномалии в климате с перемещениями планет и спутников (Е.Леонов; Н.Завалишин) . Согласно теории А.Фокина глобальная циркуляция атмосферы Земли зависит от изменения 3-х главных факторов /117/:
1) скорости вращения Земли вокруг своей оси,
2) интенсивности радиационного и электромагнитного поля Солнца (СА),
3) изменения положения Луны и планет (особенно Юпитера и Сатурна), которые интегрально формируют энергию других планет.
Согласно Фокину последний фактор дает циклы от 12 до 300 лет (циклы до третьего класса по табл. 5.2).
В.Решетов (1985) рассматривал влияние Венеры на земные процессы. Им замечено, что наибольшие скорости солнечного ветра, превышающие среднюю на 3 — 4 %, наблюдаются в двух положениях Земли и Венеры относительно Солнца:
1) первый максимум наблюдается вскоре после нижнего соединения (противостояния), когда Венера и Земля находятся по одну сторону от Солнца в одном и том же секторе солнечного ветра (0 — 90°),
2) второй максимум наблюдается вскоре после верхнего соединения, когда Земля и Венера находятся по разные стороны от Солнца (в диаметрально противоположных секторах солнечного ветра).
При промежуточном положении этих планет скорость солнечного ветра на 3 — 5 % меньше средней.
Решетов указывает, что при увеличении солнечного ветра в атмосфере Земли возникают крупномасштабные стоячие термобарические волны, которые влияют на температуру воздуха в нижних слоях атмосферы, причем различно в разных районах Земли. Такое явление ученый связывает с приливами, конвенциями или влиянием гравитации Венеры и Земли. По его предположению подобное влияние оказывают на Землю и другие планеты.
Линейные соединения планет Марса, Юпитера и Сатурна изучает Г.Васильева (г. Пулково). Ею было выяснено, что скольжение линии узлов земного экватора по эклиптике в направлении, обратном движения планет со скоростью около 50 сек/год приводит к изменению ориентации плоскости земного экватора в пространстве, в частности по отношению к плоскости галактического экватора. Соединение Юпитера с Сатурном в одном и том же месте небесной сферы происходит через полный воспроизводимый цикл — 2160 лет. Большой цикл, когда для наблюдателя с Земли это происходит в один и тот же сезон, равен 26000 лет.
За 26000 лет земная ось описывает в пространстве конус с углом раствора в 23,5°. При этом плоскость земного экватора дважды реализует экстремальные отклонения от плоскости галактического экватора, наклоненного к плоскости эклиптики на 60°. Линия узлов галактического экватора на эклиптике, фиксированная в пространстве примерно за 26000 лет, с точностью 3° совпадает в настоящее время с линией, соединяющей Землю и Солнце в эпохи зимнего и летнего солнцестояния, что фиксирует определенную фазу 26000 лет цикла, геоэффективность которой можно оценить только на основании данных тысячелетних рядов.
16 июня 1991 года произошло соединение Юпитера и Марса на долготе 133°, примерно лежащей на направлении галактического магнитного поля в проекции на эклиптику. Подобное происходило в 1600 — 1603 году. Этот период согласно Васильевой равен 391,1 году (табл. 7.1)
Таблица 7.1. Соединения Марса с Сатурном и Юпитером (Васильева).
| Год | Дата | с Сатурном | с Юпитером |
| эклиптическая геоцентрическая
долгота (град.) |
|||
| 35 | 16 июня | 140 | 144 |
| 426 | 14 августа | 235 | 145 |
| 817 | 10 сентября | 335 | 145 |
| 1208 | 10 октября | 99 | 145 |
| 1600 | |||
| 1991 | 16 июня | 133 | |
| 2382 | |||
Рассмотренные Васильевой циклы дают выход на прогноз мезоциклов 3 — 5 класса ( по универсальной шкале циклов автора).
Крафт рассматривал СА и соединения Урана с Сатурном и Нептуна с Сатурном. Совпадения кривых с СА довольно близкое. В 1952 году Нельсон установил, что нарушение радиосвязи вследствие магнитных бурь чаще происходят, когда две или более платен находятся на одной прямой или под углом в 90°.
И.Максимов и Н.Смирнов обнаружили зависимость климата от периода и полупериода Меркурия и Венеры. Влияние Меркурия на СА было выявлено Биггом (1967). В 1966 году Номет доказал влияние Венеры, Земли и Юпитера на циклы СА, а также и других планет, что давало ученому возможность делать прогнозы СА на несколько месяцев вперед с точностью до 12 часов.
М.Горшков приводит факты, свидетельствующие о том, что существенным экзогенным фактором возмущения атмосферы Солнца являются приливные воздействия планет. Реакция Солнца на эти воздействия определяется сложными внутренними факторами, среди которых существенную роль могут играть резонансные эффекты, обусловленные эволюцией Солнца под действием приливных возмущений.
Значительной первой работой в этом направлении являются разработки Мальбуре (1972), который учитывал частоту обращения планет вокруг Солнца и приливные эффекты от различных планет. Им было найдено, что наибольший приливный эффект оказывают одновременные сизигии Венеры, Земли и Юпитера .
Используя величину секторального прилива, создаваемого Венерой, Землей и Юпитером за 1930 — 1970 гг. Горшков сопоставил их с изменениями чисел Вольфа и выяснил, что когда величина прилива достигает максимальной величины, достигает максимума и количество вновь появившихся пятен и групп на Солнце. Некоторые, правда, быстро распадаются (менее, чем за 1 оборот Солнца, равный в среднем 27 дням ) .
В 60 — е годы нашего века Джоуз впервые рассчитал математически теоретическую траекторию движения центра Солнца вокруг центра масс солнечной системы — барицентра. Эта идея привлекла многих ученых. В расчеты принимались 4 самые большие планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун ( ближние — Меркурий, Венера, Земля и Марс не учитывались. Не учитывался так же и дальний Плутон). Согласно расчетам Джоуза эти выбранные 4 планеты своими гравитационными взаимодействиями с Солнцем формируют общий цикл в 176 — 178 лет. Согласно расчетам П.Жозе (1965) при своем движении центр Солнца отходит от барицентра на расстояние двух радиусов Солнца . Период этого колебания равен 176 лет (6), /169/. Б.Берри предполагает этот период равным (178,8 + 3 года), что равно 3-му классу по шкале автора (табл. 5.2).
А.Хлыстов (ГАИШ) обратил внимание на такой же период в активности Солнца.В своих расчетах Хлыстов получил движение Солнца — сложное, концентрическое (рис. 7.4). Он также учитывал только 4 большие планеты, т.к. согласно современным представлениям наиболее сильное влияние на Солнце оказывают именно они: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Согласно современным расчетам приливы от планет равны: Юпитер — 2,26; Сатурн — 0,109; Уран — 0,0021; Нептун — 0,00064.
А.Баренбаум, Б.Берри, О.Кузнецов (1991) в своей работе “Космогеофизические, биосоциоэкономические процессы и их прогноз” пишут: “Основными источниками регулярных и периодических вариаций являются процессы обращения и вариации небесных тел и их систем вокруг центров тяжести”.
К.Бутусов и шведские ученые И.Винделиус и П.Такер /49/ связывают все это с изменениями кинетического момента Солнца и планет (различными для каждой планеты). Это в свою очередь меняет орбитальную скорость планет, вращения планет, давление и трение в ядре и мантии планет, напряжение в литосфере (и как следствие — сейсмоактивность), изменение климата планеты (рис. 7.5) /49/. Изменения вращения Солнца при этом достигают 4 — 5 %. Вуды /169/ показали, что центр Солнца может отклоняться от центра тяжести на большую величину. Например, Юпитер и Сатурн отводят Солнце на его радиус и даже больше того. При сложении циклов многих планет происходит максимальное возмущение, но частота таких событий невелика. И просчитывается по формуле:
Р = Р1 × Р2 × … × Р9 (× Р n), (7.1)
где Р — период обращения планеты,
n — номер планеты в солнечной системе.
Момент количества движения Солнца (М) относительно центра масс солнечной системы (v) равен /68, с. 45/ :
М = m × v × Â (7.2)
где : m — масса Солнца,
Â- расстояние от центра Солнца до центра масс Солнечной системы.
Были попытки использования этого показателя для установления его корреляции с катастрофизмом на Земле за последние 400 лет, но определяющими в этом случае оказываются намного более длительные циклы /68/.
Учитывая 9 известных на сегодня планет (а их может быть больше /3/ ) нормальное прохождение центра Солнца относительно центра масс Солнечной системы бывает каждый раз, когда Юпитер и Сатурн оказываются по разные стороны от Солнца на одной прямой /68/. Прохождение бывает аномальным, когда по одну сторону с Сатурном оказываются еще Уран и Нептун. Центр Солнца при этом отклоняется к Юпитеру. Это влияет и на Солнце, и на все планеты Солнечной системы. В связи с изменчивостью элементов орбит планет, момент импульсов Солнца можно рассчитать с точностью до года только на несколько десятков тысяч лет. Расчеты Кузьмина В. И С.Давыдова /68/ для климата Земли в голоцене (с 10 тыс. лет до н.э.) показали, что эпохи аномальных прохождений соответствуют теплым и влажным периодам. Максимальный геофизический катаклизм происходит в противофазе с аномальными прохождения и сопровождается миниледниковыми периодами. Динамика импульса Солнца проявляется в этой методике в периодом в 179 лет , что равно 3-му классу СА (табл. 5.2). И они приходятся на 1632 год, 1811 год, 1990 год, 2169 год , 2348 г. Эта серия аномальных прохождений продлится до 2527 года. Согласно расчетам авторов крупные геофизические катастрофы следует ожидать на рубеже 32 и 33 веков /68/.
Было замечено, что и движение самих планет вокруг своего центра масс повторяет конфигурации пути центра Солнца вокруг барицентра. Влияние в данном случае на планету оказывают ее спутники.
7.3. Метод “черных” циклов ( Константиновская).
В отличие от рассмотренных выше методик по прогнозу СА, которые учитывали приливные силы планет при линейной конфигурации планет (сизигии), предлагаемая методика “черных” циклов планет впервые обращает внимание на момент сближения планет с Солнцем, т.е. на прохождение планетой перигелия своей орбиты (“черного” цикла) /4/, /5/, /6/. Методика “черных” циклов может также применяться и в варианте планета — Солнце, планета — спутник, комета — планета, комета — Солнце и т.д. Гипотеза основана на законе всемирного тяготения, согласно которому сила взаимодействия двух систем прямо пропорциональна массам систем и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Тогда при уменьшении расстояния между системами (космическими телами) сила взаимодействия возрастает. Подобное мы наблюдаем при сближении Луны с Землей, когда на обеих происходят земле- и лунотрясения (см. гл. 6).
Основываясь на всем вышеперечисленном, можно предположить, что при сближении планет с Солнцем могут происходить ответные реакции нашего светила и этих планет.
Взаимодействие между Солнцем и планетами (согласно закону всемирного тяготения) существует постоянно, но по силе оно меняется от минимума (в апогее) до максимума (в перигее) орбиты планеты, что зависит от величины эксцентриситета орбиты (e) — ее вытянутости. Чем больше эксцентриситет , тем сильнее реакция Солнца и планеты. В связи с этим в Солнечной системе от девяти известных на сегодня планет существуют 9 активных областей (“черных” точек). Эти области располагаются в точках перигелиев орбит планет солнечной системы (табл. 7.2 ) (рис. 7.6). Попадая в эти точки, планеты “включают” Солнце, которое в свою очередь воздействует на все планеты. Как видно из рис. 7.6 эти точки не располагаются по одной прямой по отношению к Солнцу и друг к другу; у них разные гелиоцентрические координаты: долготы, широты и радиусы — векторы (расстояния до Солнца). Так же положения этих точек не постоянны и со временем изменяются (у Меркурия — быстрее, Плутона — медленнее).Так точка перигелия Земли делает полный оборот по орбите Земли примерно за 22 тыс. лет ( 1 угловая минута в год).
В табл. 7.3 представлены периоды попарных совпадений моментов прохождения планетами точек перигелий (“черных” точек) своих орбит. Из него видно, что для планет от Марса до Плутона эти периоды колеблются от 22,6 лет до 40 920 лет .
Эти данные позволяют определить время воздействия на Солнце всех известных на сегодня планет (зная их период и время сближения с Солнцем) (табл. 7.4). Согласно формуле 7.1 ситуация, когда все планеты встанут в свои “черные” точки одновременно бывает раз в 44864 млрд. лет. А совпадение циклов планет бывает с периодом: (Меркурий — Венера) — 54 года; (Меркурий — Венера — Земля) — 19,767 тыс. лет; с Меркурия по Марс включительно — 37,2 тыс. лет ; с Меркурия по Юпитер — 44,5 тыс. лет; с Меркурия по Сатурн — 1,3 млн. лет; с Меркурия по Уран — 109 млн. лет; с Меркурия по Нептун — 18 млрд. лет; с Меркурия по Плутон — 4500 млрд. лет . (При условии, что совпадение ритмов будет происходить с точностью до дня).
Если исключить мелкие циклы (от Меркурия до Земли), и взять точность годовую, то совпадение циклов будет происходить: Марс — Юпитер — 22,6 лет; с Марса по Сатурн — 667 лет; с Марса по Уран — 56 тыс. лет; с Марса по Нептун — 9 млн. лет; с Марса по Плутон — 2 млрд. лет.
Период между противостояниями планет дается в табл. 7.5; 7.6.
Из анализа этих таблиц видно, что самый долгий цикл в противостояниях дает позиция Нептун — Плутон (487 лет), оно состоялось 25 января 1894г., совпадение циклов перигелий планет — от Марса до Плутона (около 2 млрд.. лет)*.
Таблица 7.4. Сближение планет с Солнцем (перигелий — “черная”
точка орбиты) за период с 1750 г. по 2000 г. (дата).
| Планета | с 1750 г.
по 1800 г. |
с 1800 г.
по 1850 г. |
с 1850 г.
по 1900 г. |
с 1900 г.
по 1950 г. |
с 1950 г.
по 2000 г. |
| Плутон | (1740) ? | 1989 г. | |||
| Нептун | — | — | (1875) ? | — | — |
| Уран | 1798 г. | — | 1882 г. | — | 1966 г. |
| Сатурн | 1766 г.
1796 г. |
1826 г. | 1856 г.
1885 г. |
1915 г.
1944 г. |
1974 г.
|
| Юпитер | 1760 г.
1772 г. 1784 г. 1796 г. |
1808 г.
1820 г. 1832 г. 1844 г. |
1856 г.
1868 г. 1880 г. 1892 г. |
1904 г.
1916 г. 1928 г. 1940 г. |
1952 г.
1963 г. 1975 г. 1987 г. 1999 г. |
(* Если существуют планеты за Плутоном (№ 10, № 11, №12 и т.д.), то вероятнее всего, что циклы противостояний и сближений их с Солнцем будут соответственно более длительными) / 3 /.
При этом период, когда планета максимально влияет на Солнце (“черный” цикл планеты), для каждой планеты свой, он равен 10 % от периода обращения *. Так для: Меркурия — 0,02 года, Венеры — 0,06 лет, Земли — 0,1 года, Марса — 0,2 года, Юпитера — 1,2 года, Сатурна — 3 года, Урана — 8 лет, Нептуна — 16,5 лет, Плутона — 25 лет.
(* За основу взято время воздействия Луны на Землю — 3 дня, что составляет 10 % от периода обращения ее около Земли. Вероятнее всего, что и продолжительность противостояний такая же — 10 % от периода обращения этой планеты.)
При этом, как говорилось выше, (цикл делится на два отрезка: на “подъем” и “спад” приблизительно по правилу “золотого сечения” (рис. 7.1) . Тогда для верхних планет (от Юпитера до Плутона) “черный” цикл делится в соответствии:
Меркурий: 3 + 5 дней;
Венера: 8 + 13 дней;
Земля: 14 + 22 дня;
Марс: 25 + 42 дня;
Юпитер: 166 + 268 дней ;
Сатурн: 1,1 + 1,8 лет;
Уран: 3,2 + 5,2 года;
Нептун: 6 + 10 лет;
Плутон: 10 + 15 лет.,
То есть, воздействие начинается за несколько лет до самого момента сближения планеты с Солнцем (“предсигнал”); потом идет максимальное сближение планеты с Солнцем (“сигнал”) ( табл. 7.4); завершается цикл через несколько лет после самого события (“постсигнал”) (табл. 7.7).
Из приведенных выше данных (табл. 7.7) видно, что в настоящее время в 1989 году точку перигелия своей орбиты прошла девятая планета солнечной системы — Плутон /4/, /5/, /6/, /18/. Период его обращения около Солнца 248(251) год (точный период Плутона пока неизвестен). В геологии цикл в 250 лет считается “геологической секундой” (табл. 1.3). Плутон обладает самым большим эксцентриситетом орбиты (e = 0,25). Период обращения Плутона соответствует циклу 3-го класса (по универсальной шкале автора) (табл. 5.2). Согласно астрономическим данным время его взаимодействия с Солнцем началось в январе 1979 года (“предсигнал”) — в это время Плутон пересек орбиту Нептуна (8-й планеты) и стал ближе к Солнцу, чем Нептун (рис. 7.7). Расстояние его до Солнца в то время было 30,3 а.е. В сентябре 1989 года Плутон прошел перигелий своей орбиты (“сигнал”) , максимально сблизившись с Солнцем на расстояние 29,6 а.е. Как видно из выше сказанного расчеты и фактические события совпали. Согласно американским исходным данным (компьютерная программа “Танец планет”) по расчетам автора Путон опять пересечет орбиту Нептуна в конце октября 1999г. (возможно, что это случится гораздо позже — в 2005-7г.) (“постсигнал”) и начнет удаляться от Солнца. Это событие пока не наступило, и очень вероятно, что оно может вызвать активность нашего светила. Если же воспользоваться тем, что любой цикл делится на подъем и спад согласно “золотому сечению” , то завершение “черного цикла” Плутона должно произойти в январе 2007 г. Эти 25 (36 )лет Плутон будет находится ближе к Солнцу, чем Нептун. Этот период примерно составляет 10 % от периода обращения Плутона около Солнца.
Прошедшие события (“предсигнал” и “сигнал” Плутона) не могли не отразиться на Солнце. В действительности, СА в эти годы была очень высокой. Так например: 1979 год — 155 ед., а в 1989 году — 158 ед. чисел Вольфа (что в три раза выше нормы) (см. гл. 5.1) (рис. 5.4 — 5.5) /4/. Такая же активность наблюдалась и по всем другим индексам СА.
Особая активность наблюдалась при прохождении Плутоном точки перигелия его орбиты осенью 1989 г. Резкое нарастание СА началось еще с середины декабря 1988 г. И в сентябре 1989 г. значение чисел Вольфа было равно 177, в октябре — 159, ноябре — 173, что было выше даже среднегодового значения за 1989 г. Количество вспышек в сентябре 1989 г. лидировало по сравнению со всеми другими месяцами. По наблюдениям В.Банина и С.Язева активность Солнца всю осень до конца ноября 1989 г. оставалась очень высокой : “Ежедневно на диске находилось от 6 до 11 групп пятен; среднее число Вольфа составило около 180, а в отдельные интервалы времени превышало 200, наиболее низкие значения числа Вольфа приближались к 100. Если судить от активности лишь по числу Вольфа, то октябрь — ноябрь выглядел более “скромно”, чем предшествующий двухмесячный период: отсутствовали мощные, почти до 300 единиц пики W, какие были в отдельные дни августа и сентября. Однако в целом была более сложной… Очень крупная (протонная) вспышка (тип Х9,8/1В) произошла 29 сентября 1989 г. в 10.48 всемирного времени. Ее породила группа пятен в южном полушарии, когда группа находилась уже за западным краем Солнца. Высокоэнергичные протоны от этой вспышки зарегистрировались наземными нейтронными мониторами не только в полярных областях, но и на средних широтах. В последующих выводах на диск эта же область вновь стала источником протонных событий и связанных с ними различных географических возмущений. Даты повторных прохождений области через центральный меридиан приходятся на 20 октября и 17 ноября 1989 г. Серия крупных вспышек произошла и в группах пятен в северном полушарии… Наиболее крупные пятна образовали две концентрации, в северном и южном полушариях. Это указывает на очень сильное воздействие на Солнце (так как обычно пятна появляются на средних широтах Солнца, а затем в течение 11 лет медленно мигрируют в экватору). Эти пятна находились на широтах 10 — 30°. По долготе они отстояли друг от друга более чем на 100°. Когда одна из концентрации заходила за край Солнца, другая выходила на диск.” /17/.
Согласно гл. 5.1. (рис. 5.4) следует, что современная ситуация по СА не была ни разу за период с 1749 г. по 1997 г. ( Шведские ученые относят современный цикл СА к циклу в 3500 лет, что равно 4 -му классу СА) (табл. 5.2) / 49/.
Плутон же дает цикл (как мы говорили выше) 3-го класса по универсальной шкале циклов. Но единого мнения о продолжительности современного цикле СА пока у ученых нет. Достоверно одно, что за последние 250 лет такой активности Солнца не наблюдалось.
Если рассмотреть положение планет на сентябрь 1989 года, то увидим, что они находились не на одной прямой по отношению к Солнцу (рис. 7.8) /17/. Так Юпитер уравновешивался Сатурном, Ураном и Нептуном. В табл. 7.8. и рис. 7.9. представлены данные по положению планет в годы максимума СА (1947 г., 1957 г., 1979 г., 1989 г., 1991 г.). А также положение перигелиев планет (“черные” точки) в 1989 г. (рис. 7.8). Из этих данных следует, что линейной конфигурации планет (так называемого “парада планет”) не наблюдалось.
Если обратиться к статистике землетрясений на Земле, то согласно Мировому Альманаху с 1800 г. по 1896 г. (за 96 лет) произошло только 6 крупных землетрясений. Но с каждым годом идет их рост /20/, /111/. Так, например, с 1897 г. по 1947 г. было 2 — 3; с 1947 г. по 1956 г. — 7; с 1957 г. по 1966 г. — 171. Но 1989 г. побил все рекорды — только за один этот год было 8 крупных событий. Что касается климатических изменений, то согласно данным Гидрометцентра с 1980 г. по 1990 г. потепление возросло наиболее сильно, что ощущалось особенно зимой.
На основании проведенного в этой главе анализа можно сделать
Заключение: современная СА вероятнее всего вызвана сближением Плутона с Солнцем (прохождение точки перигелия орбиты), что происходит раз в 248(251) год. Этот цикл равен циклу 3 -го класса СА (табл. 5.2). Если даже принять, что масса Плутона невелика по сравнению с массами других планет Солнечной системы,
то согласно закону Кеплера в перигее скорость планеты возрастает тем больше, чем вытянутее орбита (чем больше ее эксцентриситет). Плутон этому условию соответствует — он имеет самую вытянутую орбиту. А при увеличении скорости растет и масса. Поэтому сила взаимодействия Плутона с Солнцем сильно возрастает от афелия к перигелию орбиты.
Вывод: Данная методика “черных” циклов позволит выйти на прогнозы больших классов СА и, соответственно, на долгосрочное геологическое прогнозирование.
7.4. Экспериментальные расчеты.
Опираясь на эти данные произведем расчет СА за последние 250 лет (с 1750 г. по 2000 г.) по предполагаемой методике “черных” циклов в трех временных интервалах планет с шагом:
50 лет ( 5 точек) (рис. 7.10);
25 лет (10 точек) (рис. 7.11);
10 лет (24 точки) (рис. 7.12).
Сравним полученные данные по пяти вариантам (табл.7.9) /17/ с фактическим значением солнечной активности (W) за эти прошедшие года (таб.7.15) *.
Таблица 7. 9. Варианты экспериментального расчета.
| Варианты | рис. | Табл. | |
| № 1 | n суммировалась продолжительность “черных”
циклов планет (в годах), находящихся в данное время в перигелии своей орбиты (из расчета, что “черный цикл” равен 10 % от периода обращения планеты вокруг Солнца). В расчет брались лишь верхние планеты: от Юпитера до Плутона. Нижние (от Меркурия до Марса) считались общим фоном. |
р | 7.4
7.10
|
| № 2 | n учитывалось количество планет (от Юпитера до Плутона), проходящих в данное время перигелий
своей орбиты. Каждая планета принималась за 1 условную единицу без учета ее периода, массы и расстояния до Солнца. |
7.11
7.4 |
|
| № 3 | n учитывалось противостояние планет (от Юпитера
до Плутона) друг другу (в годах) (Продолжительность противостояний бралась равной 10 % от периода обращения более близкой (к Солнцу) планеты |
7.5
7.6 7.12 |
|
| № 4 | n соответствует суммарному прогнозу по двум
вариантам (№ 1 + № 3), которые учитывают продолжительность “черных циклов” планет и противостояния планет друг другу (в годах). |
7.13 | |
| № 5 | n учитывалось количество планет в противостоянии, каждое противостояние приравнивалось к 1
условной единице |
7.14
7.9 7.4 |
(* Анализ расчета прогноза проходил по принципу “выше” или “ниже” от нормы (среднего значения за 250 лет). При совпадении в данной точке фактических данных по СА (W) и прогноза относительно среднего значения считалось, что прогноз оправдался (+), при не совпадении — не оправдался (-) (табл. 7.16, 7.17, 7.18, 7.19)
а) интервал 50 лет (рис. 7.10), (табл. 7.16):
Имеется 5 отрезков (5 точек):
т. 1 с 1750 г. — по 1800 г.
т. 2 с 1800 г. — по 1850 г.
т. 3 с 1850 г. — по 1900 г.
т. 4 с 1900 г. — по 1950 г.
т. 5 с 1950 г. — по 2000 г.(за последние 50 лет — среднее)
В случае, если прогноз совпадал с фактическими показателями СА (W) (выше среднего значения или ниже среднего значения), то результат считался (+), если нет — (-). Результаты приведены в таблице 7.16.
Таблица 7.16. Расчеты с шагом в 50 лет по пяти вариантам.
| № т. | Варианты | по
точкам |
||||
| № 1 | № 2 | № 3 | № 4 | № 5 | в % | |
| т. 1 | + | — | + | + | + | 80 |
| т. 2 | + | + | — | + | — | 60 |
| т. 3 | — | — | + | — | + | 40 |
| т. 4 | + | + | — | + | + | 80 |
| т. 5 | + | + | + | + | + | 100 |
| %% | 80 | 60 | 60 | 80 | 80 | 72% |
Наиболее хорошие результаты дали варианты № 1, № 4, № 5 (80%), где варианты № 1 и №4 учитывают продолжительность “черных циклов” планет, находящихся в данное время в перигелии своей орбиты. Вариант № 5 учитывает противостояние планет друг другу.
б) Интервал в 25 лет (рис. 7.11) (табл. 7.17):
Имеется 10 временных отрезков (10 точек):
т. 1 — с 1750 г. по 1775 г. т. 6 — с 1875 г. по 1900 г.
т. 2 — с 1775 г. по 1800 г. т. 7 — с 1900 г. по 1925 г.
т. 3 — с 1800 г. по 1825 г. т. 8 — с 1925 г. по 1950 г.
т. 4 — с 1825 г. по 1850 г. т. 9 — с 1950 г. по 1975 г.
т. 5 — с 1850 г. по 1875 г. т. 10 — с 1975 г. по 2000 г.*
(* Период с 1975 г. по 2000 г. брался как среднее значение за период с 1975 г. по 1990 г.)
Как и в первом случае рассматривались 5 вариантов прогноза СА.
Таблица 7.17. Расчеты с шагом в 25 лет по пяти вариантам.
| № т. | Варианты | по точкам | ||||||||
| № 1 | № 2 | № 3 | № 4 | № 5 | (%) | |||||
| 1 | + | + | + | + | + | 100 | ||||
| 2 | — | + | — | — | — | 20 | ||||
| 3 | + | + | — | + | — | 60 | ||||
| 4 | — | — | — | — | — | — | ||||
| 5 | — | + | — | — | — | 20 | ||||
| 6 | — | + | + | — | — | 40 | ||||
| 7 | + | + | — | — | + | 60 | ||||
| 8 | — | — | — | — | — | — | ||||
| 9 | + | + | + | + | + | 100 | ||||
| 10 | + | — | + | + | + | 80 | ||||
| % | 50(60) | 70 | 40 | 40 | 40 | 48 / 48 | ||||
Наиболее удачными являются прогнозы по варианту 2 (70%), учитывающий количество планет, находящихся в данное время в перигелии своей орбиты.
в) интервал в 10 лет (рис. 7.12) (табл. 7.18) (с 1750 г. по 1990 г.):
24 временных отрезка (24 точки):
т. 1 — с 1750 г. по 1760 г. т. 13 — с 1870 г. по 1880 г.
т. 2 — с 1760 г. по 1770 г. т. 14 — с 1880 г. по 1890 г.
т. 3 — с 1770 г. по 1780 г. т. 15 — с 1890 г. по 1900 г.
т. 4 — с 1780 г. по 1790 г. т. 16 — с 1900 г. по 1910 г.
т. 5 — с 1790 г. по 1800 г. т. 17 — с 1910 г. по 1920 г.
т. 6 — с 1800 г. по 1810 г. т. 18 — с 1920 г. по 1930 г.
т. 7 — с 1810 г. по 1820 г. т. 19 — с 1930 г. по 1940 г.
т. 8 — с 1820 г. по 1830 г. т. 20 — с 1940 г. по 1950 г.
т. 9 — с 1830 г. по 1840 г. т. 21 — с 1950 г. по 1960 г.
т. 10 — с 1840 г. по 1850 г. т. 22 — с 1960 г. по 1970 г.
т. 11 — с 1850 г. по 1860 г. т. 23 — с 1970 г. по 1980 г.
т. 12 — с 1860 г. по 1870 г. т. 24 — с 1980 г. по 1990 г.
Таблица 7.18. Расчеты с шагом в 10 лет по пяти вариантам.
| № т. | Варианты | по точкам | ||||||||
| № 1 | № 2 | № 3 | № 4 | № 5 | (%) | |||||
| 1 | — | + | + | — | — | 40 | ||||
| 2 | — | — | — | — | — | — | ||||
| 3 | — | — | — | — | + | 20 | ||||
| 4 | — | — | — | — | + | 20 | ||||
| 5 | — | — | + | — | + | 40 | ||||
| 6 | + | + | + | + | + | 100 | ||||
| 7 | + | + | — | + | — | 60 | ||||
| 8 | + | + | — | — | — | 40 | ||||
| 9 | — | — | — | — | — | — | ||||
| 10 | — | — | + | + | + | 60 | ||||
| 11 | + | — | — | — | — | 20 | ||||
| 12 | — | — | — | — | — | — | ||||
| 13 | — | — | + | — | — | 20 | ||||
| 14 | — | — | — | — | — | — | ||||
| 15 | + | + | + | + | — | 80 | ||||
| 16 | + | + | + | + | + | 100 | ||||
| 17 | + | — | — | — | — | 10 | ||||
| 18 | + | + | + | + | + | 100 | ||||
| 19 | — | — | — | — | — | — | ||||
| 20 | — | — | — | — | + | 20 | ||||
| 21 | — | — | + | — | + | 40 | ||||
| 22 | + | + | — | — | — | 40 | ||||
| 23 | + | + | + | + | + | 100 | ||||
| 24 | + | + | + | + | + | 100 | ||||
| % | 46 | 42 | 46 | 33 | 46 | 43 | ||||
Суммарные результат по всем пяти вариантам оказались ниже среднего ( менее 50%).
Наиболее удачными оказались варианты №1, №3 и №5 — (46%).
В табл.7.19 представлены сводные данные по всем пяти вариантам в трех временных интервалах (50, 25 и 10 лет).
Таблица 7.19 Сводная таблица.
| Шаг (лет) | Варианты | по точкам | ||||||||
| № 1 | № 2 | № 3 | № 4 | № 5 | (%) | |||||
| а) (50 лет) | 80 | 60 | 60 | 80 | 80 | 72 | ||||
| б) (25 лет) | 50(60) | 70 | 40 | 40 | 40 | 48 (50) | ||||
| в) (10 лет) | 46 | 42 | 46 | 33 | 46 | 42 | ||||
| % среднее | 59 (62) | 57 | 49 | 55 | 55 | 55 | ||||
Табличные данные говорят о том, что наиболее удачным был первый вариант (где учитывалось время в годах при сближении планеты с Солнцем в данной период) , особенно при шаге в 50 лет.
ВЫВОД:
Предлагаемая автором методика прогноза СА (и, учитывая солнечно-земные связи А.Чижевского, геологических процессов) по методу “черных” циклов” :
— дает хорошие результаты при долгосрочном прогнозировании в больших интервалах (50 лет) по вариантам: №1 (80%) , №4 (80%) , 5 (80%) (табл. 7.19),
— при уменьшении шага до 25 лет наиболее удачным оказался вариант № 2 (70 %), в котором учитывается количество планет (от Юпитера до Плутона) , проходящих в данное время перигелий своей орбиты (сближение с Солнцем),
— при шаге в 10 лет по всем вариантам результаты низкие (33 — 46%).
Все это заставляет предположить, что данная методика “черных” циклов хорошо работает для долгосрочного прогнозирования. При уменьшении интервалов должны учитываться и более мелкие циклы (такие как 11 — летние и 22 — летние, циклы Марса, Земли, Луны, кометные воздействия и т. д.). В этом может помочь и статистический метод прогноза .
Прогноз на 21 век по методике “черных циклов” планет.
n На рис. 7.13 представлено положение планет с 1975 г. по 2095г. Из него видно, что небольшой всплеск СА возможен с 30 г. по 50 г. 21 века. Конец 21 века вероятнее всего не должен выделяться по СА (если не включатся некие другие космические “ силы” ).
n Одной такой силой может быть падение на Землю неизвестного астероида. Согласно С.Афанасьеву такая встреча возможна в течение 6600 ближайших лет.
n Вспышки (взрывы) звезд в Галактике — явление циклическое. Они происходят в момент сближения звезды с центром Галактики. При этом звезды испытывают максимальное взаимодействие с центром. Взаимодействие порождает вспышку (“взрыв”) звезды, что мы регулярно наблюдаем в Галактике. При этом вспышки (или как их иногда называют “взрывы”) не уничтожают звезду. Эти зоны в Галактике являются своего рода ”активными точками “ Галактики. Просчитать эти зоны пока невозможно.
ВЫВОДЫ
Установлено, что оболочки земной коры формируются в следствие не только внутренних процессов при саморазвитии Земли, но и вследствие космических причин, таких как пульсации ядра Галактики. Структурные этажи “каледонский”, “герценский”, “альпийский” и др.) формируются при прохождении Солнечной системы перигалактиев. Циклотемы Миланковича , пачки и пакеты формируются вследствие изменения параметров Земли (эксцентриситета, наклона оси вращения и др.). Слои образуются и под воздействием повышенной солнечной активности при смещении движения Солнца от барицентра (центра масс Солнечной системы) под влиянием планет. Слои и варвы образуются при изменении времен года при годичном движении Земли вокруг Солнца. Обвалы, оползни и , формирующиеся при их развитии, олистостромы и аяксы возникают в оболочках Земли во время сизигиев под воздействием солнечно — лунных приливов.
Наиболее важные результаты настоящих (и ранее выполненных автором) исследований по проблеме космических факторов некоторых геологических процессов могут быть сформулированы в виде пяти основных положений.
Основные защищаемые положения:
1. Солнечная система (в том числе и Земля) являются открытыми космическими системами, обменивающимися с Космосом и веществом и энергией. И к решению проблемы прогноза геологических процессов надо подходить комплексно, учитывая не только внутренние процессы на Земле, но и внешнее воздействие на нашу планету.
2) К внешним факторам в первую очередь относятся Солнце , Луна, астероиды, кометы, а также галактические системы ( в том числе звезды и ядро Галактики).
3). Из рассмотренных данных представляется очень вероятным, что современная эпоха характеризуется как интервал возможного интенсивного образования астроблем, и, следовательно, представления о метеоритной опасности и разработки программ борьбы с ней являются актуальными.
4) Анализ СА за последние 250 лет (с 1749 г. по 1997 г.) показал, что подобной современному значению большой активности Солнца за эти 250 лет не наблюдалось. Взаимосвязь СА с геологическими процессами позволяет предположить, что земные системы могут дать соответствующую реакцию (землетрясения и т.д.).
5) Выявленные закономерности позволяют рекомендовать новый метод прогноза геологических событий (метод “черных” циклов ), объединяющий прогноз солнечной активности с солнечно-земными связями А.Чижевского.
ЛИТЕРАТУРА
1. Константиновская Л.В. Космические причины некоторых геологических процессов , М., МГУ, 1998.
2. Константиновская Л.В. Наноциклитный метод определения геологического возраста Шаманского разреза. — Леонардо Да Винчи 20-го века, М., РАЕН, 1997, с. 108.
3. Константиновская Л.В. Новые планеты солнечной системы (возможная связь краткосрочных геологических процессов с трансплутоновыми планетами).- Сознание и физическая реальность, т.2, №3, ФОЛИУМ, М.,1997, с.36-44.
4. Константиновская Л.В. Положение планет и долгосрочное прогнозирование. — Математические методы анализа цикличности в геологии, вып.6, РАЕН, М., 1994, с.113-117.
5. Константиновская Л.В. Прогнозирование катастроф. — Международный экологический конгресс, ч.1, СФФС РФ, М., 1995, с.50-54.
6. Константиновская Л.В. Планетарный прогноз и планетарная модель солнечной активности. — Тезисы докладов 29 научной конференции (17-31 мая 1993г.), РУДН, М., с.54.
7. Константиновская Л.В. Единая классификация циклов .- Проблемы ноосферы и экобудущего, РАЕН, М., 1996, с.146-149.
8. Константиновская Л.В. Рождение звезд. — Еретик, №1, Потенциал, М., 1991, с.71.
9. Константиновская Л.В. Новые гелиоцентрические координаты. — Проблемы ноосферы и экобудущего , РАЕН, М., 1096, с.160-163.
10. Константиновская Л.В. Особенности развития цикла солнечной активности. — Леонардо Да Винчи 20-го века. РАЕН, М., 1997, с.42-43.
11. Константиновская Л.В. Александр Чижевский и Николай Кондратьев- первооткрыватели новой науки циклов. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М.,1997, с.137-138.
12. Аалоэ А.О., Корчемагин В.А., Осадчий Е.Г., Цветков В.И. Некоторые особенности трещиноватости в кратерах Сихоте- Алинского метеоритного дождя. — Доклады АН СССР, т.215, №2, М., 1974, с.409-412.
13. Авдюшин С.И., Данилов А.Д. Рассказ о космической погоде, Гидрометеоиздат, С.-Петербург, 1993.
14. Ажгирей Г.Д., Горшков Г.П. Общая геология, Просвещение, М., 1974.
15. Аллисон А., Палмер Д. Геология, Мир, М., 1984.
16. Антонова Л.А., Иванов- Холодный Г.С. Солнечная активность и ионосфера, Наука, М., 1989.
17. Астрономический календарь (ежегодник), Наука, М., 1978-1997.
18. Астрономический ежегодник, ч.1, ИТА РАН, С.- Петербург , 1989.
19. Астрономический вестник, т.30., №1, МАИК, 1996.
20. Атлас землетрясений в СССР, Наука, М., 1962, с.337.
21. Атлас временных вариаций природных процессов , т.1, РАЕН, М., 1994.
22. Афанасьев С.Л. Ритмы и циклы в осадочных толщах. — Бюлл. МОИП, №49/6/, 1974, с.147-148.
23. Афанасьев С.Л. Классификация циклов геологических процессов. — Математические методы в геологии и горном деле, ВЗПИ, вып.112,М., 1978, с.133-170.
24. Афанасьев С.Л. , Усиков Ю.Т. Соотношение мощности биогенных пород или лютитов в циклах разных классов- основа для определения скорости их седиментации.- Математические методы анализа геологических явлений, МОИП, М., 1981.
25. Афанасьев С.Л. Геологический возраст начала и продолжительность веков и фаз фанерозоя, Препринт, ВЗПИ, М., 1990.
26. Афанасьев С.Л. Наноциклитный метод определения геологического возраста по микрослойкам , варвам, слоям соли, ВЗПИ, Росвузнаука, М., 1991, с.220.
27. Афанасьев С.Л. Докембрийская геохронологическая шкала и геологические циклы. — Доклады АН СССР, №31/4/, 1991, с.931-934.
28. Афанасьев С.Л. Геохронологическая шкала докембрия и геологические циклы. — Циклы природных процессов , опасных явлений и экологическое прогнозирование, Геос, М., 1991, с.48-66.
29. Афанасьев С.Л. Флишевая формация : закономерности строения и условия образования, МГОУ, Росвузнаука, М., 1993, с.360.
30. Афанасьев С.Л. Геохронологические шкалы фанерозоя: изотопная, наноциклитная и макроциклитная.- Математические методы анализа цикличности в геологии, вып.6, Росвузнаука, М., 1993, с.6-20.
31. Афанасьев С.Л. Геохронологические шкалы фанерозоя: сравнение и возможные следствия, — АН, т.338, №3, 1994, с,349-354.
32. Афанасьев С.Л. Мегациклитная геохронологическая шкала. — Циклы природы и общества, вып.1 и 2 , СУ, Ставрополь, 1995, с.83-91.
33. Афанасьев С.Л. О терминах цикл и ритм. — Математические методы анализа цикличности в геологии,вып.1, Росвузнаука, М., 1997, с.6.
34. Афанасьев С.Л. Геохронологические шкалы фанерозоя: изотопная , наноциклитная , макроциклитная и оптимальная циклитно-изотопная.- Проблемы ноосферы и экобудущего, №1, РАЕН, М., 1996, с.312-329.
35. Афанасьев С.Л. Взрывы Галактики .- Сознание и физическая реальность, т.2, №1, Фолиум, М., 1997, с.41-52.
36. Афанасьев С.Л. Пульсирующая Галактика. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с.97-98.
37. Баренбаум А.А. Цикличность геологических процессов в свете новых представлений о строении Галактики. — Первая всесоюзная конференция : Геодинамические основы прогнозирования нефтегазоносных недр, ч.1, МИНГ, М., 1988, с.26-27.
38. Баренбаум А.А. Происхождение солнечных комет. — Третья всесоюзная конференция: Системный подход в геологии, ч.1, МИНГ, М., 1989, с.67-68.
39. Баренбаум А.А. Новые представления о происхождении комет и их взаимодействиях с объектами Солнечной системы. — Кометный циркуляр, КГУ, Киев, 1990, с.11-12.
40. Баренбаум А.А. Мегацикличность геологических процессов и эволюция Галактики. — Циклы природных процессов, опасных явлений и экологическое прогнозирование, вып.1, РАЕН, М., 1991, с.27-47.
41. Баренбаум А.А. Природа геохронологической цикличности. — Математические методы анализа цикличности в геологии, №6, РАЕН, М., 1994, с.197-233.
42. Богданов А.А. Тектонические эпохи ( к вопросу о периодизации тектонической истории Земли).- Бюлл. МОИП (геология), 44/5/, 1969, с.5-17.
43. Бялко А.В. Наша планета- Земля, Наука, М.. 1989, с.240.
44. Бюллетень комиссии по исследованию Солнца, №7/21/, 1951.
45. Вальчук Т.Е. Параметры межпланетной среды, геомагнитная возмущенность и диффузные авроральные вторжения, ИЗМИ РАН, М., 1987, с.27-29.
46. Вавилов С.И. Глаз и Солнце, Наука, М.. 1982.
47. Вейнберг С. Гравитация и космология, Мир, М., 1975.
48. Витинский Ю.И. Цикличность и прогнозы солнечной активности, Наука, М., 1973.
49. Винделиус Д., Тукер П. Описание модели сейсмических и климатических факторов с прогнозом основных тенденций на ближайшие 10-20 лет (с анг.), ЦП ПКЧС при ИУ МЭР, М., 1992.
50. Гайнанов А.Г., Строев П.А., Федынский В.В. Гравитационное поле и строение земной коры Тихого океана .- Вестник МГУ, 1974, с.3-15.
51. Геологический словарь, Недра, М., 1973, с.419.
52. Гинтов О.Б. О кольцевом строении аномального магнитного и гравитационного поля Украины. — Доклады АН СССР, №5, сер.6, 1972, с.13-16.
53. Голдич С.С. Возраст докембрийских полосчатых железорудных формаций (Докембрийские железорудные формации мира), Мир, М., 1975, с.286-297.
54. Гаррелс Р.М., Перри Е.А., Маккензи Ф.Т. Образование докембрийских железорудных формаций и эволюция атмосферного кислорода (Докембрийские железорудные формации мира), Мир, М., 1975, с.349-357.
55. Гордиец Б.Ф., Миров М.Н., Шелепин Л.А. Солнечная активность и Земля, Знание, М., 1980.
56. Григорян С.С. О движении метеоритов в атмосферах планет. — Космические исследования, т.17, вып.6, 1979, с.875-893.
57. Дабижа А.И., Федынский В.В. Звездные раны Земли и их диагностика геофизическими методами. — Земля и Вселенная, №3, 1975, с.56-64.
58. Деменицкая Р.М. Кора и мантия Земли, Недра, М., 1975, с.278.
59. Дергачев В.А., Иоффе А.Ф., Чистяков В.Ф. Крупномасштабные циклы солнечной активности .- Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с.130-131.
60. Дмитриева И.В., Заборова Е.П., Обридко В.Н. Стихийные бедствия и солнечная активность(по данным летописей) .- Тезисы докладов Международной конференции “Археоастрономия: проблемы становления”, ИА РАН, М., 1996, с.41-45.
61. Аксенов С.Л., Бережной А.А., Вибе Д.З., Гулютин Д.А., Карташев В.Ф., Сельянов А.Д., Сурдин В.Г. Под Калугой упал метеорит. — Звездочет, №2, М., 1997, с.8.
62. Зейлик Б.С. Прибалхашско- Илийская космогенная структура и прогноз медноникелевого оруднения в Северном Прибалхашье.- док. АН СССР, т.222, №6, 1975, с.1410-1413.
63. Зейлик Б.С. О происхождении дугообразных и кольцевых структурах на Земле и других планетах (ударно-взрывная тектоника).- Постоянная комиссия СЭВ по геологии, МГ СССР, М., 1978.
64. Имбри Д., Имбри К.П. Тайны ледниковых эпох, Прогресс, М., 1988.
65. Кулинкович А.Е. Концептуальные основы геологии и геофизики, Киев, 1991, с.28.
66. Кулинкович А.Е. Физические модели галактической геологии. — Концептуальные основы геологии, СПБГИ, т.134, 1992, с.87-94.
67. Кузьмин В.Г. Ритмы континентов — зародыши молодых океанов, Природа, №8, 1975, с.94-1-3.
68. Кузьмин В.И., Давыдов С.Д. Измерения солнечной системы и периодизация Всемирно- исторического процесса. — Научное наследие Н.Д.Кондратьева и современность, №2, РАЕН, М., 1992, с.45-47.
69. Келлер Б.М. Флишевая формация палеозоя в Залаирском антиклинарии и на Южном Урале и сходные с ней образовании. — Труды ИГ АН СССР, вып.104, 1949, с.165.
70. Кринов Е.Л. Метеоритные кратеры на поверхности Земли. — Метеоритика, вып.22, М., 1962, с.3-30.
71. Кринов Е.Л. Новое о метеоритных кратерах. — Земля и Вселенная, №5, 1966, с.59-67.
72. Колчин Б.А., Черных Н.Б. Дендрохронология Восточной Европы, Наука, М., 1977, с.126.
73. Личков Б.Л. Природные воды Земли и литосфера. — Записки ГО , №19, АН СССР, М., Л.,1960.
74. Литинский И.Б. Предвестники подземных бурь, Просвещение, М., 1988.
75. Ловелиус Н.В. Изменчивость прироста деревьев, Наука, Л., 1979, с.231.
76. Логвиненко Н.В. Периодические процессы в геологии, Недра, Л., 1976.
77. Логвиненко Н.В. О ритмах флиша . — 19-е Герценовские чтения, ЛПИ, Л., 1966, с.75-76.
78. Лейзер Д. Создавая картину Вселенной (с анг.), Мир, М., 1988, с.465.
79. Масайтис В.Л., Михайлов М.В., Селивановская Т.В. Попигайская котловина- взрывной метеоритный кратер. — Док. АН СССР, т.197, №6, 1971, с.1390-1393.
80. Масайтис В.Л., Селивановская Т.В. Ударно- метаморфизованные породы и импактиты Попигайского метеоритного кратера. — Записки ВМО, т.101, №4, 1972, с.385-393.
81. Масайтис В.Л. Геологические последствия кратерообразующих метеоритов, Недра, Л., 1973, с.17.
82. Масайтис В.Л., Михайлов А.Г., Силивановская Т.В. Попигайский метеоритный кратер, Наука, М., 1975, с.124.
83. Масайтис В.Л. Астроблемы на территории СССР.- Советская геология, №11, 1975, с.52-64.
84. Масайтис В.Л., Сысоев А.Г. Метеоритное вещество в импактитах Попигайского кратера.- Астрономический журнал, т.1, №4, 1975, с.43-47.
85. Мартынов Д.Я. Курс общей астрофизики , Наука, М., 1988.
86. Монин А.С. Ранняя геологическая история Земли, Недра, М., 1987, с.261.
87. Минору Озима. История Земли (с япон.), Знание, М., 1983, с.20.
88. Муратов М.В. Ранние эры в истории Земли. — Природа, №11, 1971, с.16-23.
89. Мушкетов И.В. Физическая геология, т.1, Л., 1924, с.1-2.
90. Меннер В.В., Штрейс Н.А. О тектонических аспектах геохронологической шкалы. — Проблемы теоретической и региональной тектоники, Наука, М., 1971, с.300-309.
91. Мысловец В.И., Лукашев А.А. Космические факторы и проблемы генезиса рельефа Земли. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с.131-132.
92. Никишин В.И., Романов Ю.А. Локальные кольцевые структуры в связи с макро- и мегацикличностью развития платформенных плит. — Проблемы ноосферы и экобудущего, №2, РАЕН, М., 1997(в печати).
93. Новиков А.И., Казанкова Э.Р. Цикличность в истории развития Земли и структура Солнца. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с.115-116.
94. Олейников А.Н. Геологические часы, Недра, Л., 1987, с. 151.
95. Павлова и др. Общая и полевая геология, Недра, Л., 1991, с. 463.
96. Павлова А.П. Попытка распознать доархейскую эру в истории Земли и определить её влияние на дальнейшую эволюцию геоида. — Бюлл. МОИП (геология). №31, 1992, с. 16-22.
97. Павловский Е.В. Происхождение и развитие земной коры материков. -Геотектоника, №6, 1975, с. 3-14.
98. Паренаго П.П. Курс звездной астрономии, Геотехиздат, М., 1954, с. 476.
99. Перов С.П., Хргиан А.Х. Солнечная радиация и фотохимически активный слой озона. — Атмосферный озон, Наука, М.,1983, с. 31-36.
100. Полетавкин П.Г. Космическая энергетика, Наука, М., 1981.
101. Пушкарев Ю.Д. Изотопно — Геохимическая модель общей металлогении, Карельский фил. АН СССР, Апатиты, 1985, с. 43.
102. Рихтер- Бернбург Г. Влияние циклов солнечной активности и других климатических циклов на образование ленточных эвапоритов. — Проблемы палеоклиматологии, М., 1968, с. 336-344.
103. Рубашев Б.М. Проблемы солнечной активности, Наука, М., 1964.
104. Северный А.Б. Некоторые проблемы физики Солнца, Наука, М., 1988.
105. Середин Б.П. Приливной волновой механизм активности планетных систем. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, 1997, М., с. 119-121.
106. Семендуев М.М., Зубков М.М. Роль космических факторов в геодинамическом режиме, геологической истории и пространственной структуре Земли. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с. 118-119.
107. Симоненко А.Н. Астероиды, Наука, М., 1985, с. 208.
108. Синицын В.М. Ведение в палеоклиматологию, Недра, Л., 1980.
109. Скупов В.Д., Тетельбаум Д.И., Успенская Г.И. О коррекции между структурными параметрами облучённого кремния и солнечной активностью. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с. 121.
110. Слюта Е.Н., Иванов А.В., Иванов М.А. Сравнительная планетология, Наука, М., 1995.
111. Стейси Ф.Д. Можно ли предсказать землетрясения? — Предсказание землетрясений (с англ. ), Мир, М., 1968, с. 21-32.
112. Стейси Ф.Д. Физика Земли, Мир, М., 1972.
113. Станюкович К.П., Федынский В.В. О разрушительном действии метеорных ударов. — Доклады АН СССР, т. 57, №2, 1947, с. 129-132.
114. Стерленко Ю.А., Вобликов Б.Г., Варягов С.А., Гридин В.А. Определение цикличности природных геологических процессов. — Циклы природы и общества (№3 и №4), Ставропольский Университет, Ставрополь, 1995, с. 55-60.
115. Тамразян Г.П. Закономерности в распределении землетрясений Туркмении и некоторые вопросы прогноза землетрясений, Известия Туркмении ТССР, №5, 1956, с. 17-25.
116. Тамразян Г.П. Цикличность — отражение развития Земли. — Природа, №1, 1964, с. 107-110.
117. Фокин А.Н. Долгосрочное прогнозирование климата Восточно -Европейской равнины по космическим факторам. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с. 124-125.
118. Фельдман В.И. Петрология импактитов, МГУ, М., 1990, с. 299.
119. Фирсов Л.В. О метеоритном происхождении Пучеж- Катунского кратера, — Геотектоника, №2, 1965, с. 106-118.
120. Хаин В.Е. О крупных и крупнейших циклах в истории Земли. — Научные доклады высшей школы. Геолого — географ. Науки, №1, 1958, с. 25-33.
121. Хаин В.Е. Геология на новых рубежах. -Природа, №4, 1973, с. 68-75.
122. Хаин В.Е. Общая геотектоника, МГУ, М., 1973, с. 510.
123. Хаин В.Е. Геохронологическая таблица, ВСЕГЕИ, Л., 1984.
124. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики, МГУ, М., 1995.
125. Хворова И.В. История развития средне- и верхнекаменноугольного моря западной части Московской синеклизы, — Труды Палеонтол. ин-та АН СССР, т. 43, М., 1953, с. 220.
126. Хердман Г.Ф. Южный океан. — Океаническая экспедиция, Гидрометеоиздат, Л., 1974, с. 615-621.
127. Чечельницкий А.М. Экстремальность, устойчивость, резонансность в астродинамике и космонавтике, Машиностроение, М., 1980, с. 312.
128. Чижевский А.Л. Космический пульс жизни, Мысль, М., 1995.
129. Чиркова Э.Н. Спектр многолетних ритмов чисел Вольфа с 1949 года и прогнозирование динамики солнечной активности в 21 веке. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с. 29-30.
130. Черков В.Г. Науки геологического цикла, МГУ, М., 1996.
131. Шеко А.И. О цикличности экзогенных геологических процессов. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с. 126.
132. Шнитников А.В. Общие черты циклических колебаний уровня озер и увлажненности территории Евразии в связи с солнечной активностью. — Бюлл. Комиссии по исследованию Солнца, №3-4 (17-18), 1949, с. 65-78.
133. Шнитноков А.В. Изменчивость солнечной активности за историческую эпоху на основе её некоторых земных проявлений. — Бюлл. Комиссии по исследованию Солнца, №7 (21), 1951, с. 47-56.
134. Шорт И. Ударные процессы в геологии. — Взрывные кратеры на Земле и планетах, Мир, М., 1968, с. 30-67.
135. Штилле Г. Избранные труды, Мир, М., 1964.
136. Эдди Д. УФН, т. 125, вып.2, 1978, с. 315-330.
137. Эйгенсон М.С. Очерки физико — географических проявлений солнечной активности, Львов, 1957, с. 229.
138. Ясаманов Н.А., Рукин М.Д., Волков Ю.В. Галактическая орбита и периодичность землетрясений в истории Земли. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с. 127-128
139. Ясаманов Н.А., Баренбаум А.А. Природа климатической цикличности в истории Земли. — Леонардо Да Винчи 20-го века, РАЕН, М., 1997, с. 128-129.
140. Яницкий И.Н. Физика и религия, Общественная польза, М., 1995, с. 7.
141. Alven H. Electric corrent in cosmic plasmas.- Revs. Geophys. And space Phys., 1977, vol. 15, №3, p. 271-284.
142. Anderson R.V. Solar — terrestrial climatic patterns in varied sediments — Ann. N.Y. Acad. Sci, 1961, v. 95, p. 424-439.
143. Bailey E.B. Sedimentation & relation to tectonics — Bull. Geol. Soc. Amer., 1936, v. 47, p. 1713-1726.
144. Bashington D.C. Mars as viewed by Mariner 9, National Aeronavtics & spase Administration, 1976.
145. Brazee R. Earthquake Notes. Marcn, 1957.
146. Castagnoli g.cini, atal, (94, № 9, c 11971-11976), 1989, 12A 153 (англ.).
147. Choubert B. Reflexions sur la finalite des masures geochronologiques (periodicite des evenement du precambrien et derive des continents. Bull. Soc. Geol. De France (7), 4, 809-819 (1967).
148. Douglass A.E. Climatic cycles & tree-growth. Wach. (D.C.): Carnegie Znst. 1919, vol. 1, p. 187.
149. Douglass A.E. Dating Pueblo Bonito & other ruins of the south — west, Nat. Geogr. Soc. Contrib. Techn. Pap., 1935., № 1, p. 15-32.
150. Duda S. Strain Release in the Circum — Pacfic Belt, Chile, 1960, L.Geophys. Res., 68, 5531-5544, 1963.
151. Ferguson C.W. Dendrochronology of the Bristle Cone Pine., Intern. Radiocarbon dating conf., New Zealand, 1972, p. 27-35.
152. Grive R.A.F., Dence M.R. The terrestrial cratering record, Icarus, 1979, 38, p. 230-242.
153. Harland W.B., Armstrong R.L., Cox. A.V. et al A.Deologic Time Scale. Cambridge Vniv. Press, 1989.
154. Jose P.D. Astr.J, 1965, vol.70, № 3.
155. Karlstrom T. The glasial History of Alaska its bearing on paleoclimatic theory. Solar variation change & related geophysical problems. Ed. Fairbridge P.W. — Ann.N.Y. Acad. Sci., 1961, v. 95, p. 290.
156. Krueger A., Minzner R.A. A mid — latitude ozone model for the 1976 USA Standard Atmosphere. J.Geophys. Res., 1976, vol. 81., № 24, p. 4477-4481.
157. La Marche V.C., Wallace R.E. Evaluation of effects on trees of past movements of the San, Andreas Fault, Northern California (Lbid.), 1972, vol. 83., p. 2665-2676.
158. Lawson A.C. The classification & correlation of the Pre — Cambrian rocks, Vniv. Calif. Public, 19, 275-293, 1990.
159. Lennon G.W. Geophys. L. December, 1961.
160. Page R. Dating episodes of faulting from tree-rings: Effects of the 1958 repture of the Fairweathers fault on tree growth. Bull. Geol. Soc. Amer. 1970, vol. 81, p. 3085 — 3094.
161. Qlock W.S. Growth rings & climate (Bot. Rew.), 1955, vol. 21,
№ 1/3, p. 27 — 43.
162. Schwidersky E. Athas of Ocean Tidal Charts & Maps. Part 1: The
Semidiurnal Principal Lunar Tide M2. Marine Geodesy, 6 (3-4),
1983, p. 219 — 265.
163. Smith E.J., Tsurutani B.T., Rosenberg R.L. Observation on the interplantrary sector structure up to heliographye latitudes of 16’: Pioneer 11., J. Geophys, Res., 1997, vol.83, № A2, p. 717-724.
164. Stille H. Grundfragen des vergleicgenden Tektonik, Berlin, 1924.
165. Sutton J. Some developvent in die crust, Geol. Soc. Austral. Spec. Publ., № 3, 1-10, 1971.
166. Svalgaard L., Wilcox J.M. The structure of the extende solar magnetic field & the sunspot cucle variation in cosmic ray intensity. — Nature, 1976, vol. 262, №5571, p. 766-768.
167. Wallace R.E., La Marche V.C. Trees as indicators of past movements on the Sun Andreas Fault (Earthquake Inform. Bull.),1979, vol. 11, №4, p. 127-131.
168. Wolf R. Uber die elfjahrige Periode in den Sonnenflecken und erdmagnetishen variationen.- Annalen der Physik & Chemie Lp. Z., 1862, Bd. 193, №11.
169. Wood R.M. & Wood K.D. Nature, p.208,129,1965.