1. предмет и задачи на историчната геология



страница2/19
Дата25.07.2016
Размер1.48 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

3.НАЙ-ВАЖНИ ОСОБЕНОСТИ НА ПЛАНЕТИТЕ

ОТ СЛЪНЧЕВАТА СИСТЕМА

Земята няма близък произход с останалите планети от Слънчевата система и затова те трябва да се изучават.



I.История на образуване на импактните кратери

С изключение на Земята и Венера импактните кратери с определящи топографски форми на останалите планети от земната група. Сравнително ограниченото разпространение и лошата запазеност на повечето от кратерите на Земята се дължи на процесите изветряне, ерозия и плейтектоника. С изключение на някои млади кратери – метеорния кратер в Аризона повечето от запазените импактни кратери на Земята са по-големи от 3km=d (в диаметър).

Метеоритите, астероидите и кометите са основните космични тела, които са причинили образуването на тези кратери. Кратери, които са образувани от сблъсъка на Fe и каменни метеорити имат диаметър 20 пъти по-голям от телата, които са ги образували. При удара със земната повърхнина скоростта на падащото тяло се измерва от десетки km/с. При удара имаме голямо налягане, което причинява свиването на скалите до 1/3 от техния първоначален обем. Скалите се раздробяват, изхвърлят встрани от удара и кратера е изграден от плоско дъно с наклонени стени, като на повърхността е ограден от пръстен от изхвърлените и раздробени скали. При по-големите кратери става свличане на раздробен материал по стените, като в центъра на кратера се образуват хълмове. До сега на Земята са известни около 70 импактни кратера, като възрастта на образуването им на повечето от тях е преди 500млн.г. Изчисленията на кратери с d >10km показват, че честотата на тяхното образуване е между 2 и 3 кратера за 100млн.г. Импактните кратери на Луната са се образували между 3,8млрд. и 4млрд. г. По това време е установено, че са се образували т.нар. Лунни морета.

Кратерите на Луната са със същите отличителни черти, както и на Земята. Разпространението и големината на импактните кратери на Меркурий и Марс са подобни с тези на лунната повърхност. Времето на тяхното образуване е изчислено между 3,8млрд. и 4млрд. г.

Много от спътниците на външните планети имат импактни кратери на тяхната повърхност. Тяхната големина и разпространението се различава значително една от друга, което говори, че историята на кратерообразуването на външните планети е била по-сложна. В историческо време сблъсък на космично тяло с лунната повърхност е наблюдавано през 1178г. от група хора в графство Кент в югоизточна Англия и е описано в хрониките на това графство. Наблюдението е скоро след залеза на слънцето при новолуние. От Луната се изхвърля огън и искри, които се разпростират от долната част до горната част на лунния сърп. Луната е започнала да вибрира и е била затъмнена от облак прах. Използвайки тези хроники са правени изследвания от обратната страна на Луната. Там е открит съвременен кратер с диаметър 22km, който е наречен Джордано Бруно и е образуван преди около 8 века на лунната повърхност.



II. Планетарен вулканизъм

Има безспорни доказателства за повърхностен вулканизъм на всички планети от Земната група, но само на Земята, Венера, Марс и Луната той има широко разпространение. Особености и характерни черти за вулканизъм са наблюдавани и на някои спътници от външните планети, но със сигурност активни вулкани съществуват на спътника Йо на Юпитер. Предполага се, че съвременни активни вулкани освен на Йо и Земята има и на Венера.

Особеностите на вулканизъм на Земята са се променяли в течение на нейната геоложка история, което е свързано с постепенното изстиване на планетата. През архайската ера вулканизма е бил повсеместен, базалтов тип и се е извършвал в океанските басейни. Вулканизмът свързан с островните дъги и СОХ не е бил определящ почти до края на архая. Андезити и по-кисели вулкански скали започват да се образуват през протерозоя и тогава, както и през фанерозоя вулканизмът е свързан с границите на континенталните плочи и се контролира от плейтектонски процеси. Тази промяна и изменение в състава на магмите се дължи на изстиването на планетата в нейната вътрешност. Съответно при плейтектонските процеси преобразуването на вече образувани магми след обратното им връщане и разтопяване в горната мантия. В съвременнността вулканизмът е един от важните геоложки процеси на Земята. С постепенното изстиване на планетата той ще приключи на Земята, но когато това се случи Слънцето ще премине в своя последен стадий на развитие. На Луната единствените добре запазени лави са базалтови потоци, които частично покриват лунните морета. Те са разпространени на 17% от лунната повърхност и образуват много гладки покрови, което се дължи на течния характер на изригналите лави. Те са по-широко разпространени на видимата страна на Луната, отколкото на обратната й страна. Това се дължи на по-тънката лунна кора (60 - 70km) от близката страна на Луната, докато на обратната й страна тя достига до 90km. Базалтовите магми по-трудно са успявали да проникнат през по-дебелата лунна кора на обратната й страна. Дебелината на базалтовите потоци на Луната варира от няколкостотин метра до 4km. Изотопната възраст на тези базалти е от 3,9млрд. г. до 3,0млрд. г. Този период от време 900млн. г. е периодът от време, в който са датирани и най-старите скали на Земята. На лунната повърхност вероятно има и базалти, образувани преди 4,1 млрд. г, а най-младите са на 2,5млрд. г. Съставът на лунните базалти е близък до някои базалтови покрови, разкриващи се и на земната повърхност (напр. Колумбийското плато в щата Вашингтон). Разпространението на лунните базалти главно на дъната на лунните морета се дължи на по-интензивни и дълбоки разломявания в тези части на Луната, които са станали канали, по които магмата е излизала на повърхността.



Повърхността на Меркурий е подобна на тази на Луната. Тя е представена от плоски равнини, импактни кратери, които не са така широко разкрити, както на лунната повърхност. Някои изследователи смятат, че плоските равнини са изградени от базалтови лавови потоци аналогични на тези, които се наблюдават на дъната на лунните морета. Възрастта на образуването на лавовите потоци се предполага, че е близка до тази, при която тези потоци са се образували на Луната. Описани са някои вулкански кратера на повърхността на планетата. Все още нямаме твърди доказателства за съществуването на вулканизъм на тази планета. За разлика от Меркурий имаме достатъчно доказателства за съществуването на широко разпространен вулканизъм на Марс. Данните получени от Маринър показват, че голяма част от повърхността на планетата е изградена от базалтови вулканити. Марсианските щитови вулкани са грубоцилиндрични до елипсовидни с централни кратери и слабонаклонени краища. В сравнение с вулканите на Земята, най-големите вулкани на Марс са огромни. Установени са 3 щитови вулкана, които сa с d = 350 ÷ 400km и се издигат на 20km височина. Най-големият марсиански вулкан Монс Олимпос е с d = 700km и с множество кратери. На марсианската повърхност доминират щитовите вулкани, вулканските равнини, лавови потоци и вулкански конуси. Високата to = 450 ÷ 500oC, както и високото атмосферно налягане на повърхността на Венера са главните фактори, които влияят на вулканските постройки. Доказани са няколко сравнително ниски щитови вулкана в региона Бета, като вероятно някои от тях са активни. Данните, получени от космическия кораб Венера доказват голямото значение и широкото разпространение на базалтовите вулкански скали на тази планета. Плоските равнини са изградени главно от базалтови лавови потоци, които са образувани в кратък период от геоложкото време между 500 ÷ 300млн. г. Какво е довело до този катастрофален период е мистерия. Най-сигурните данни за съществуването и в момента на активен вулканизъм са от космическия кораб Магелан. Използвана е радарна система за заснемане на повърхността на планетата, която елиминира влиянието на гъстата облачна покривка. Някои лавови потоци имат дължина до 5000-6000km. На спътника на Юпитер – Йо с големина почти колкото Луната е доказано съществуването и в момента на активни вулкани (от Войажър).

III. Планетарна тектоника

На Земята от 2,5млрд. г. до сега тектонските процеси се определят от движението на литосферните плочи. С изключение на спътника Йо на останалите планети не се наблюдават движения на плочи и подпъхване (субдукция) на кората в мантията. На Земята и вероятно на Йо имаме такива тектонски процеси. Останалите планети Марс, Венера, Меркурий се предполага, че представляват планети, изградени от една плоча. Тоест една дебела и неподвижна литосфера покрива цялата планета. Тези планети са еволюирали през два етапа в своето развитие. Един етап на разширение, който се свързва с все още горещата планета и един етап на свиване по време на последвалото изстиване на планетата. Етапа на разширение се характеризира с широко разпространен базалтов вулканизъм и разломяване, а етапа на свиване се характеризира с намаляване на вулканизма или изцяло прекратяването му и компресионна разломна тектоника. Предполага се, че Марс и Венера съвсем скоро са преминали в етапа на свиване. На Луната повечето от тектонските структури са локализирани в лунните морета и са свързани с вертикални движения. Най-добре изразени са линейно ориентираните хребети, които се срещат в лунните морета и вероятно представляват компресионни разломни структури, свързани със свиването на кората. Тези хребети пресичат по-младите вулкански скали. Предполага се, че Луната е била в стадий на разширение в първите 1млрд.г. от своето развитие, след което преминава в етапа на свиване. Ако са съществували плейтектонски процеси на Луната те вероятно са били между 4,5-4,4млрд.г. Етапите на разширение с последвалото свиване за планетата Меркурий са се извършили по същото време, както и на Луната. Повърхността на Марс е изградена от много по-разнообразни тектонски структури и топографски форми в сравнение с Луната и Меркурий. На Марс до сега не са установени тектонски структури на свиване, а само такива, които показват разширение на кората. Наличието на много големи гравиметрични аномалии показват, че Марсианската кора има значителна дебелина.

На повърхността на Марс се наблюдават рифтови системи, които се дължат на магмени процеси от мантията и с тях е свързан широко разпространения базалтов вулканизъм. Планетата Венера има различни тектонски структури и топографски форми. Тя е изградена от обширни равнини, планински вериги, издигащи се над 11кm височина и линейно удължени депресии дълбоки до 3km, широки няколкостотин километра и дълги 1000km. Вероятно това са огромни рифтови долини. Венера е близка до Земята, както по големина така и по плътност. В атмосферата на двете планети има подобни съдържания на СО2, като той на Венера е изцяло в атмосферата. Въпреки тези сходства на двете планети тектонските им структури се различават значително. Това се дължи на факта, че основните тектонски процеси на Земята се контролират от движението на литосферните плочи, докато на Венера такива процеси не са установени и се предполага, че тя е планета изградена от непрекъснато покриваща я кора.




1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница