Главные источники энергии геологических процессов

Существуют два главных источника энергии Земли, которые порождают два типа геологических процессов: экзогенные– внешние, происходящие, главным образом за счет энергии Солнца, и эндогенные – внутренние, происходящие за счет внутренних процессов в Земле.

Экзогенные процессы протекают в приповерхностных частях Земли в основном за счет Солнца - основного поставщика энергии на Землю. Излучение Солнца достигает 10²⁶ кал/с, на Землю попадает ½ млрд. части этой энергии. Однако за три дня мы получаем на Землю от Солнца больше тепла, чем дало бы сжигание всех запасов угля, нефти и лесов планеты. В среднем на Землю от Солнца поступает 10^-2 кал/см² ∙с. За счет неравномерного поступления энергии Солнца на разные широты происходят атмосферные явления - ветер, течение рек, рост и таяние ледников. Их деятельность направлена, преимущественно на разрушение поднятий рельефа (денудацию, эрозию), перенос(транспортировку) разрушенного вещества в пониженные участки и их заполнение (аккумуляцию, седиментацию). За счет энергии Солнца протекает фотосинтез, позволяющий переводить окисную форму углерода (СО₂) в закисную, в органическое вещество и углеводороды и захоранивать его в виде горючих полезных ископаемых. Благодаря энергии Солнца развиваются животный и растительный мир, продуцирующие накопление горючих ископаемых, существует человек. Пока недостаточно оценена относительная роль энергии ударных воздействий метеоритов,падающих на Землю сейчас, и, вероятно, в несравненно большей степени, раньше когда атмосфера была еще недостаточно плотной.

Эндогенныепроцессы протекают в недрах Земли и вызывают землетрясения, извержения вулканов, а в недрах - переплавления и химическме изменения горных пород под действием высоких давлений и температур. В результате преобразуются (метаморфизуются) старые и образуются новые горные породы, нарушается их первоначальное залегание. В этом случае перемещение геологических тел может происходить и против силы тяжести. В горных породах образуются разрывы. С эндогенными процессами связано возникновение материков, океанических впадин и горных систем.

Эндогенные процессы обусловлены напряжениями в теле Земли, образованными в результате гравитационной дифференциации и радиоактивного разогрева вещества Земли. Причем в виде тепла к поверхности Земли энергия приходит в очень небольшом количестве – всего 10^-6 кал/см², то есть в миллион раз меньше, чем от Солнца. Основная доля эндогенной энергии проявляются в форме конвекционных потоков, порождая движение материков и воздымание гор (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Конвекционные ячеи мантии и структуры земной коры

В меньшем масштабе сходные процессы возникают и в осадочной оболочке. Так формируются соляные, грязевые, гранитные диапиры - структуры, образованные «протыканием» вышележащих пород нижележащими. Такая ситуация в земной коре возникает, например, если легкие породы (каменная соль) окажутся погребенными под более тяжелыми (глиной). При этом они стремятся всплыть сквозь вышележащие толщи. Получившиеся геологические образования называются диапиры, а само явление – диапиризм. С ними часто бывают связаны месторождения нефти и газа.

Итак, вещество поступает на поверхность недр в том числе из мантии, здесь оно преобразуется, обогащается кислородом, и вновь затягивается в мантию, или продолжает участвовать в циклах преобразования горных пород внутри земной коры.