Методы определения возраста Земли

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

В истории земли выделяются 3 этапа - аккреций, догеологический и геологический. Рассматривать геологическую историю нашей планеты можно только с того времени, с которого сохранились наиболее древние свидетели этой истории - горные породы и минералы. Однако первым древнейшим этапом образования земли следует считать интервал времени, в течение которого она сформировалась как одна из планет Солнечной системы, т.е. со времени аккреции вещества газопылевой туманности, которое, по мнению исследователей не было продолжительным и по видимому составляло не более 100 миллионов лет.

Второй древнейший этап часто именуют догеологическим, так как горных пород этого времени практически не сохранилось, а процессы, протекавшие на данном этапе приводили к дифференциации вещества внутри планеты образованию какой-то первичной земной коры основного состава выделению внешнего жидкого ядра Земли и соответственно появлению магнитного поля. Вероятнее всего, что в это время энергично проявлялась метеоритная бомбардировка Земли, а ее поверхность напоминала современную Луну или скорее Венеру, учитывая что, существовала бескислородная атмосфера, облака которой плотной пеленой закрывали Землю. В 1978 в СССР была принята стратиграфическая шкала докембрия, включающая два основных подразделения: архей и протерозой, называемых эонами - длительность которых намного превышает временной интервал фанерозойских эр.

Возраст земли оценивается в 4,5 миллиарда лет. Начиная с рубежа примерно 4,0 - 3,5 миллиарда лет назад начинается третий этап, который в целом может быть назван докембрийским или геологическим, а его верхний рубеж был приурочен к границе среднего - позднего рифея, т.е. примерно 1 миллиард лет назад. Дело в том, что в позднем рифее начался распад гигантского материка Пангея-1 и заложились все основные подвижные пояса, в дальнейшем развивавшиеся в фанерозое. Длительность геологического или докембрийского этапа очень велика - около 3 миллиарда лет, и в самом общем виде в нем выделяется ряд крупных стадий:

1)древнеархейская или катархейская (4,0 - 3,5 миллиарда лет);

2)архейская (3,5 - 2,6 миллиарда лет);

3)раннее протерозойская (2,6 - 1,65 миллиарде лет);

4)позднепалеозойская (1,65 - 1,0 миллиарда лет).

Вплоть до позднего рифея;

Появление жизни на земле относится к 1 миллиарду лет назад в суровых климатических условиях.

Развитие жизни подчиняется законам эволюции - цикличность, поступательность и необратимость. Цикличность - все происходящее на Земле появляется и исчезает и все это происходит последовательно с определенным интервалом, так некогда существовавший суперматерикПангея-1 раскололся, но в последствии, как утверждают научные факты и сами ученые, через 40000 миллионов лет на Земле снова будет существовать (образуется) гигантский суперматерик.

Геологическая история Земли разбита на периоды в соответствии с геохронологической шкалой, принятой на Международном геологическом конгрессе в 1965. В геологии как в никакой другой науки важна последовательность установления событий, их хронологии, основанной на естественной периодизации геологической истории.

1. Внутреннее строение и история геологического развития Земли, её формирование и дифференциация недр, химический состав

ЗЕМЛЯ, третья от Солнца большая планета Солнечной системы. Благодаря своим уникальным, быть может, единственным во Вселенной природным условиям, стала местом, где возникла и получила развитие органическая жизнь.

Рис. 1. Строение Земли

Цифрой 1 на рисунке обозначена земная кора (внешняя оболочка), толщина которой изменяется от нескольких километров (в океанических областях) до нескольких десятков километров (в горных районах материков). Сфера земной коры очень небольшая, на ее долю приходится всего около 0,5% общей массы планеты. Основной состав коры - это окислы кремния, алюминия, железа и щелочных металлов. В составе континентальной коры, содержащей под осадочным слоем верхний (гранитный) и нижний (базальтовый), встречаются наиболее древние породы Земли, возраст которых оценивается более чем в 3 млрд. лет. Океаническая же кора под осадочным слоем содержит в основном один слой, близкий по составу к базальтовым. Возраст осадочного чехла не превышает 100-150 миллионов лет.

От низлежащей мантии земную кору отделяет во многом еще загадочный Слой Мохо (назван так в честь сербского сейсмолога Мохоровичича, открывшего его в 1909 году), в котором скорость распространения сейсмических волн скачкообразно увеличивается.

На долю Мантии приходится около 67% общей массы планеты. Твердый слой верхней мантии, распространяющийся до различных глубин под океанами и континентами, совместно с земной корой называют литосферой - самой жесткой оболочкой Земли. Под ней отмечен слой, где наблюдается некоторое уменьшение скорости распространения сейсмических волн, что говорит о своеобразном состоянии вещества. Этот слой, менее вязкий и более пластичный по отношению к выше и ниже лежащим слоям, называют астеносферой. Считается, что вещество мантии находится в непрерывном движении, и высказывается предположение, что в относительно глубоких слоях мантии с ростом температуры и давления происходит переход вещества в более плотные модификации. Такой переход подтверждается и экспериментальными исследованиями.

В нижней мантии на глубине 2900 км отмечается резкий скачок не только в скорости продольных волн, но и в плотности, а поперечные волны здесь исчезают совсем, что указывает на смену вещественного состава пород. Это внешняя граница ядра Земли.

Земное ядро открыто в 1936 году. Получить его изображение было чрезвычайно трудно из-за малого числа сейсмических волн, достигавших его и возвращавшихся к поверхности. Кроме того, экстремальные температуры и давления ядра долгое время трудно было воспроизвести в лаборатории. Земное ядро разделяется на 2 отдельные области: жидкую (внешнее ядро) и твердую (внутреннее), переход между ними лежит на глубине 5156 км. Железо - элемент, который соответствует сейсмическим свойствам ядра и обильно распространен во Вселенной, чтобы представить в ядре планеты приблизительно 35% ее массы. По современным данным, внешнее ядро представляет собой вращающиеся потоки расплавленного железа и никеля, хорошо проводящие электричество. Именно с ним связывают происхождение земного магнитного поля, считая, что, электрические токи, текущие в жидком ядре, создают глобальное магнитное поле. Слой мантии, находящийся в соприкосновении с внешним ядром, испытывает его влияние, поскольку температуры в ядре выше, чем в мантии. Местами этот слой порождает огромные, направленные к поверхности Земли тепломассопотоки - плюмы.

Внутреннее твердое ядро не связано с мантией. Полагают, что его твердое состояние, несмотря на высокую температуру, обеспечивается гигантским давлением в центре Земли. Высказываются предположения о том, что в ядре помимо железоникелевых сплавов должны присутствовать и более легкие элементы, такие как кремний и сера, а возможно, кремний и кислород. Вопрос о состоянии ядра 3емли до сих пор остается дискуссионным. По мере удаления от поверхности увеличивается сжатие, которому подвергается вещество. Расчеты показывают, что в земном ядре давление может достигать 3 млн. атм. При этом многие вещества как бы металлизируются - переходят в металлическое состояние. Существовала даже гипотеза, что ядро Земли состоит из металлического водорода.

Формирование Земли сопровождалось дифференциацией вещества, которой способствовал постепенный разогрев земных недр, в основном за счёт теплоты, выделявшейся при распаде радиоактивных элементов (урана, тория, калия и др.). Результатом этой дифференциации явилось разделение Земли на концентрически расположенные слои -- геосферы, различающиеся химическим составом, агрегатным состоянием и физическими свойствами. В центре образовалось ядро Земли, окруженное мантией. Из наиболее лёгких и легкоплавких компонентов вещества, выделившихся из мантии в процессах выплавления возникла, расположенная над мантией земная кора. Совокупность этих внутренних геосфер, ограниченных твёрдой земной поверхностью, иногда называют "твёрдой" Землей (хотя это не совсем точно, поскольку установлено, что внешняя часть ядра обладает свойствами вязкой жидкости). "Твёрдая" Земля заключает почти всю массу планеты (см. табл. 1). За её пределами находятся внешние геосферы -- водная (гидросфера) и воздушная (атмосфера), которые сформировались из паров и газов, выделившихся из недр Земли при дегазации мантии. Дифференциация вещества мантий Земли и пополнение продуктами дифференциации земной коры, водной и воздушной оболочек происходили на протяжении всей геологической истории и продолжаются до сих пор.

Табл. 1. Схема строения Земли (без верхней атмосферы и магнитосферы) Геосферы

*Кроме атмосферы.

**Атмосфера в целом простирается до высоты ~ 20 тыс. км.

Мантийное вещество, частично расплавляясь, образует магму, которая извергается на поверхность Земли, формируя вулканические (эффузивные) горные породы. Состав этих пород должен в некоторой степени отражать химический состав мантии. Кроме того, в вулканических породах содержатся фрагменты пород мантии, которые магма захватывает во время своего подъема к поверхности Земли. Исследование таких фрагментов (их геологи называют ксенолитами) дает наиболее непосредственную информацию о химическом составе мантии.

Однако следует отметить, что при частичном плавлении мантийного вещества в первую очередь в расплав переходят породы и минералы, имеющие более низкую температуру плавления. В результате начинается так называемый процесс дифференциации (разделения) вещества, и поэтому вулканические породы по своему составу, вообще говоря, отличаются от исходного мантийного вещества. С другой стороны, ксенолиты, хотя и с очень большой вероятностью представляют собой мантийное вещество, но их содержание в вулканических породах настолько мало, что делать выводы о составе вещества мантии в целом на основании анализа ксенолитов вряд ли правомочно.

2. Отличие Земли от других планет земной группы

Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) близки по размерам и химическому составу. Средняя плотность их вещества от 5,52 до 3,97 г/см3. Характерная черта всех планет земной группы - наличие твердой литосферы. Рельеф их поверхности сформировался в результате действия внешних (удары тел, падающих на планеты с огромными скоростями) и внутренних (тектонические движения и вулканические явления) факторов. Также у всех планет земной группы кроме Меркурия имеется атмосфера. Земля отличается от других планет земной группы высокой степенью химической дифференциации вещества и широким распространением гранитов в коре, а также наличием атмосферы пригодной для жизни.

Атмосферы Марса и Венеры весьма близки по своему составу между собой, но в то же время значительно отличаются от земной. Для объяснения причин такого различия приходится обратиться к рассмотрению эволюционных изменений, происходящих на протяжении длительных промежутков лет. Считается, что атмосфера Марса и Венеры в основном сохранили тот состав, который когда-то имела Земля. За миллионы лет земная атмосфера в значительной степени уменьшила содержание углекислого газа и обогатилась кислородом за счет растворения углекислого газа в водах Мирового океана, который, по-видимому, никогда не замерзал, и за счет выделения кислорода появившейся на Земле растительностью. На Венере и Марсе эти процессы не могли происходить по простым причинам - отсутствие гидросферы и растительности. Современные исследования круговорота углекислого газа на нашей планете показывают, что только наличие гидросферы способно обеспечить сохранение температурного режима в пределах, необходимых для существования живых организмов.

МЕРКУРИЙ - планета, среднее расстояние от Солнца 0,387 астрономических единиц (58 млн. км), период обращения 88 суток, период вращения 58,6 суток, средний диаметр 4878 км, масса 3,3·1023 кг, в состав крайне разреженной атмосферы входят: Ar, Ne, He. Поверхность Меркурия по внешнему виду подобна лунной.

ВЕНЕРА - планета, среднее расстояние от Солнца 0,72 а. е., период обращения 224,7 суток, вращения 243 суток, средний радиус 6050 км, масса 4,9 . 1024 кг. Атмосфера: CO2 (97%), N2 (ок. 3%), H2O (0,05%), примеси CO, SO2, HCl, HF. Температура у поверхности ок. 750 К, давление ок. 107 Па, или 100 ат. На поверхности Венеры обнаружены горы, кратеры, камни. Поверхностные породы Венеры близки по составу к земным осадочным породам.

ЗЕМЛЯ - третья от Солнца большая планета Солнечной системы. Благодаря своим уникальным, быть может, единственным во Вселенной природным условиям, стала местом, где возникла и получила развитие органическая жизнь.

МАРС - планета, среднее расстояние от Солнца 228 млн. км, период обращения 687 суток, период вращения 24,5 ч, средний диаметр 6780 км, масса 6,4*1023 кг; 2 естественных спутника -- Фобос и Деймос. Состав атмосферы: СО2 (»95%), N2 (2,5%), Ar(1,5-2%), СО(0,06%), Н2О (до 0,1%); давление на поверхности 5-7 гПа. Участки поверхности Марса, покрытые кратерами, похожи на лунный материк. Значительный научный материал о Марсе получен с помощью космических аппаратов «Маринер», «Марс», «Спирит», «Оппортьюнити».

3. Методы определения внутреннего строения и возраста Земли

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли можно разделить на две основные группы: геологические методы и геофизические методы. Геологические методы базируются на результатах непосредственного изучения толщ горных пород в обнажениях, горных выработках (шахтах, штольнях и пр.) и скважинах. При этом в распоряжении исследователей имеется весь арсенал методов исследования сроения и состава, что определяет высокую степенью детальности получаемых результатов. Вместе с тем, возможности этих методов при изучении глубин планеты весьма ограничены - самая глубокая в мире скважина имеет глубину лишь -12262 м (Кольская сверхглубокая в России), ещё меньшие глубины достигнуты при бурении океанического дна (около -1500 м, бурение с борта американского исследовательского судна «Гломар Челленджер»). Таким образом, непосредственному изучению доступны глубины, не превышающие 0,19% радиуса планеты.

Сведения о глубинном строении базируются на анализе косвенных данных, полученных геофизическими методами, главным образом закономерностей изменения с глубиной различных физических параметров (электропроводности, механической добротности и т.д.), измеряемых при геофизических исследованиях. В основу разработки моделей внутреннего строения Земли положены в первую очередь результаты сейсмических исследований, опирающиеся на данные о закономерностях распространения сейсмических волн. В очагах землетрясений и мощных взрывов возникают сейсмические волны - упругие колебания. Эти волны разделяются на объёмные - распространяющиеся в недрах планеты и «просвечивающие» их подобно рентгеновским лучам, и поверхностные - распространяющиеся параллельно поверхности и «зондирующие» верхние слои планеты на глубину десятки - сотни километров.

Методы определения внутреннего возраста Земли.

После открытия в конце XIX века французским физиком Анри Беккерелем явления радиоактивности и установления законов радиоактивного распада появился еще один способ определения абсолютного возраста геологических объектов. Радиоизотопные методы вскоре, если не вытеснили, то существенно потеснили остальные методы датирования. Во-первых, они, казалось бы, дают возможность абсолютного определения возраста, а, во-вторых, они давали очень большой возраст пород порядка миллиардов лет, который устраивал эволюционистов.

Рассмотрим сущность метода радиоизотопного датирования. Радиоактивный распад подобен песочным часам: по отношению числа атомов элемента, возникшего в результате распада, к числу атомов распадающегося элемента возможно определение продолжительности процесса распада. При этом считается, что скорость распада является постоянной величиной и не зависит от температуры, давления, химических реакций и других внешних воздействий. Чаще всего применяются методы и основанные на реакциях превращения атомных ядер. Процесс распада происходит в несколько стадий, от урана до свинца, их 14 и приводит к образованию стабильного изотопа Pb206. Ясно, что чем больше отношение числа атомов Pb206 к числу атомов U238 , тем старше должна быть проба, но при этом надо считаться с возможностью загрязнения свинцом Pb206 первоначальной породы.

Радиоизотопный метод калий - аргон (K - Ar) важен потому, что содержащие уран минералы встречаются редко, а содержащие калий - часто. Метод базируется на том, что ядра изотопа калия K40 испытывают распад K40-Ar40, превращаясь в ядра аргона (период полураспада составляет 1,31 миллиарда лет). Главным недостатком этого метода является проникновение в породы аргона из атмосферы (а его в атмосфере около 1%), которое пытаются учитывать по соотношению концентраций атомов двух изотопов аргона Ar40 / Ar36, присутствующих в атмосфере. Однако далеко не всегда датирование по методу калий - аргон дает правдоподобные результаты: при анализе лавы с Гавайских островов, возраст которой был известен и составлял 200 лет, по методу K - Ar был получен возраст 22 млн. лет?! (по-видимому, из-за избыточного давления подводные лавы содержат больше аргона). Возраст каменных метеоритов, определенный по методу K- Ar в десятки раз превышает возраст геологических пород, в которых они найдены. Подобные обескураживающие результаты показывают ненадежность этого метода датирования и повышают скептицизм и к результатам других радиоизотопных методов ввиду множества трудно учитываемых источников ошибок. Отметим, что в калий-аргоновом методе датирования предполагается постоянство отношения концентраций изотопов аргона Ar40/Ar36 в атмосфере на протяжении миллиардов лет, что маловероятно, т.к. изотоп Ar36 образуется в атмосфере под действием космического излучения. Общий чертой перечисленных выше радиоизотопных методов датирования являются близкие значения периодов полураспада используемых изотопов в несколько миллиардов лет, и соответствующий этим периодам возраст геологических пород. Во многом сами методы определяют получаемый с их помощью возраст, так как другой возраст, например порядка тысяч лет, эти методы дать не могут, точно так же, как на весах для взвешивания вагонов и автомобилей, невозможно определить вес обручального кольца или использовать их для нужд фармакологии. Не стоит особенно доверять согласованности результатов, полученными различными радиоизотопными методами: все они основаны на одних и тех же допущениях, несостоятельность многих из которых давно доказана. Основными предположениями являются:

1. Происхождение Земли в соответствии с небулярной гипотезой Лапласа. Гипотеза Лапласа не выдержала проверку временем. Однако для геологии модель Лапласа не отменена и сегодня.

2. Пирогенное (застывание жидкости) или метаморфное (кристаллизация осадочной породы) образование кристаллов.

3. Замкнутость кристалла после его формирования.

4. Допущения о неизменности периодов полураспада и постоянстве процентного соотношения между изотопами во все времена.

Последнее допущение - экстраполяция в гигантском масштабе времени, так как распад ядер наблюдают всего около ста лет, а обобщают выводы о постоянстве характеристик на миллиарды лет, т.е. на период времени в 107 раз больший. Почему-то большинство людей индифферентно относятся к таким процедурам, по-видимому, у них существует иллюзия, что нам хорошо известно наше прошлое, но с этим нельзя согласиться, когда речь идет о геологических временах. Многие просто не осознают, что такое миллиард (ведь миллиардеров среди читателей, по-видимому, нет), и чем он отличается от миллиона.

Чтобы легче понять о каких временах идет речь, сопоставим возрасту Земли в 5,6 млд лет одну неделю. Тогда Троянская война, - одно из первых событий, зафиксированных письменно в поэмах Гомера - имела место менее секунды назад. Кроме того, независимость периода полураспада от внешних условий охватывает не все возможные случаи - ведь при облучении, например нейтронами, скорость распада ядер может стать сколь угодно большой, что реализуется в атомной бомбе и атомных реакторах. Поэтому во многом допущение постоянства скорости распада является актом веры, в чем не желает признаваться большая часть научного сообщества, убеждая мало посвященных, в том числе и такими терминами как «постоянная распада», чтобы не оставалось уже никакихсомнений в методе. Таким образом, из четырех предположений два являются сомнительными, как и сама униформистская концепция, имеющая и другие слабые места. Существенно меньшими отрезками времени, соответствующими рукописной истории человечества (около 4000 лет) оперирует радиоуглеродный метод датирования. Углеродный метод был разработан и применен Уиллардом Либби, получившим в последствии за это Нобелевскую премию. Существуют два изотопа углерода стабильный и нестабильный с периодом полураспада 5700 лет. Баланс концентрации изотопов углерода обеспечивается потоком космических нейтронов в результате происходящей в атмосфере ядерной реакции n + - + p. Идея метода состоит в сопоставлении концентраций этих двух изотопов (на один атом С14 приходится 765 000 000 000 атомов С12). Метод опирается на допущение, что это соотношение не менялось в течение последних 50000 лет и концентрация изотопов одинакова во всей атмосфере. После образования, изотоп С14 практически сразу окисляется до СО2 и включается в углеродный цикл жизни: листья растений - сахар - и т.д. Соотношение изотопов С14/С12 не меняется при жизни растения или животного, а после гибели концентрация падает в соответствии с законом радиоактивного распада. Период полураспада - это время, за которое количество атомов радиоактивного изотопа уменьшается в два раза. Тогда за два периода оно уменьшится в четыре раза, за три - в восемь и т.д. Подобные рассуждения приводят к общей формуле: за n периодов полураспада число атомов уменьшается в 2n раз. Эта формула и устанавливает верхнюю границу применимости радиоуглеродного метода в 50000 лет. После разработки радиоуглеродного метода множество окаменелостей подверглись датированию, и среди них не оказалось объектов, не содержащих изотопа С14. Т.е. возраст всех окаменелостей был в пределах 50 000 лет, а не составлял миллионы и миллиарды лет, как считалось ранее. Однако впоследствии результаты углеродного датирования подвергались цензуре и неугодные эволюционистам факты стали попросту замалчиваться. На основании сравнения скоростей продуцирования и распада изотопа С14 в рамках все той же униформистской модели возраст атмосферы, оцененный по сегодняшней концентрации изотопа С14, ограничивается примерно 20 000 лет. Актуальность альтернативных трактовок истории Земли определяется и наличием еще многих других неоспоримых научных фактов, которые говорят о «молодом» (не достаточном для эволюционной теории) возрасте Земли:

1. Термоядерные реакции, ответственные за генерацию энергии Солнца, должны сопровождаться выбросом нейтрино, но в эксперименте интенсивность нейтринного фона не согласуется с теоретически предсказанным. Из-за этих трудностей возобновился интерес к теории сжатия Солнца, выдвинутой Германом Гельмгольцем, согласно которой возраст Земли не может быть более 10 млн. лет (сжатие экспериментально обнаружено и составляет около 0,1% за сто лет). Идеи циклических изменений размеров Солнца (как и циклических изменений магнитного поля Земли) ничего не объясняют и лишь приводят к прошлому с открытым концом. Развивая идею Гельмгольца, мы придем к выводу о том, что Солнце моложе Земли. Это заключение согласуется со Священным писанием, но не устраивает эволюционистов, которые настаивают на идее образования солнечной системы, как единого комплекса тел, в результате последовательных превращений протозвезд в звезды и «обособившиеся» в силу случайных причин сгустки материи в планеты. Причем почему одни вращаются в одну сторону, а другие в противоположную (Венера, Уран) , а так же еще целый ряд «почему» с тем же ответом - в силу случайных причин. (Либо в нарушение физических законов.)

2. Считается, что замедление вращения Земли составляет 0,005 секунд в год, вопреки чему, начиная с 1980 г. добавляется 1 секунда в год, - величина в 200 раз большая. Но при такой скорости замедления вращения Земли пропорционально должен уменьшаться и ее возможный возраст.

3. В осадочных породах крайне редко встречаются железные метеориты, что удивительно при предполагаемом медленном их формировании в течение миллионов лет, и понятно, если они сформировались в короткое время локального или глобального потопа.

4. От 5 до 14 млн. тонн метеоритной пыли оседает на Землю в год, что за геологический возраст Земли в 4,6 млд. лет дает слой Fe-Co-Ni порошка в 15 м. Спрашивается, где он? Его нет и на Луне (в чем убедились американские космонавты), где ветер и дожди не могли бы смыть его в море.

5. Расстояние между Землей и Луной увеличивается на 4 см в год, что дает ее максимальный возраст 1 млд. лет. При этом вопрос о происхождении Луны повисает в воздухе, т.к. возраст Земли в 4,6 млд. лет не подлежит коррекции в вере эволюционистов.

Воистину, если бы не требования эволюционистской биологии и геологии, астрономия, освободившись от пут, могла бы развиваться без оглядки на возраст Земли и объектов Вселенной.

6. Ослабление магнитного поля Земли (природа которого до конца неизвестна) составляет 5 % в год, что соответствует времени полузатухания - 1400 лет. Поскольку магнитное поле Земли должно генерироваться токами, то с их циркуляцией связано Джоулево тепло, которое еще 8 000 - 10 000 лет назад делало жизнь невозможной. На основании существования пород с реверсированной намагниченностью предполагается, что могло асциллировать во времени и магнитное поле Земли. Но подчеркнем еще раз, любые предположения о периодичности подобных процессов приводят к прошлому с открытым концом и это - прежде всего попытка уйти от ответа по существу.

7. Модель Лапласа (охлаждение Земли из состояния расплава) позволила лорду Кельвину по тепловым потокам оценить верхний возраст Земли не более чем в 400 млн. лет. Новые расчеты по методу Кельвина дают верхний возраст в 20 млн. лет, а с учетом возможных ядерных реакций - 45 млн. лет - в 100 раз меньший возраста Земли, принятого у эволюционистов.

8. Геологический возраст Земли не согласуется с количеством гелия в атмосфере не менее, чем в 10 раз.

9. По отложениям Нильского ила можно сделать вывод, что их возраст составляет не более 30 000 лет.

10. Оценки возраста Мирового океана по концентрации солей и ионов дают результаты с большим разбросом от нескольких тысяч до сотен млн. лет. Например, по количеству соли NaCl в Мировом океане (в предположении, что он был первоначально пресным) его возраст ограничен 100 млн. лет.

11. Численность населения Земли при оценке в 2,2 ребенка на семью за миллион лет составила бы 102070 человек (для справки: число электронов во Вселенной примерно 1090) они бы не уместились во всей Вселенной, не то что на Земле. Современная численность населения Земли почти точно соответствует численности потомства от 4-х пар (семья Ноя), оставшихся в живых после Всемирного Потопа, произошедшего 5000 лет назад.

Кроме того, за миллион лет существования человека должно было накопиться гигантское количество его окаменелых останков, а их - нет. Таким образом, история человечества в миллионы и сотни тысяч лет не правдоподобна и с точки зрения численности жителей Земли.

Технические приемы определения возраста Земли

Многие люди осведомлены о том, что для определения предполагаемого возраста образцов пород из различных земных пластов используются различные технические приемы. Но многие люди не принимают во внимание того факта, что все эти методы "земляных часов" основываются на определенных предположениях, которые абсолютно необходимо считать доказанными, чтобы принять хронологические данные, которые они предоставляют. Позвольте мне попытаться объяснить в очень простой форме вид метода, который обычно используют в игре определения даты. Радиометрические методы определения возраста земных пород основаны на периодах распада определенных химических элементов. Например, уран-238 (называемый материнским элементом) через целый ряд процессов распада в конечном итоге произведет свинец-206 (называемый дочерним элементом). Так как ученые полагают, что они знают нынешнюю скорость распада, если в найденном образце породы окажется как уран-238, так и свинец-206, то соотношение этих двух элементов может быть использовано для определения возраста образца. Однако, признаются ученые, для того чтобы этот метод имел силу, необходимо допустить несколько предположений и, если эти предположения окажутся ложными, то вся процедура окажется бессмысленной. В нашем примере с методом урана-свинца, выдвигаются следующие предположения:

Предположение 1 - В породе не было свинца-206 в момент ее образования.

Предположение 2 - Процесс распада происходит в замкнутой системе, таким образом, что ни материнский уран, ни дочерний свинец не увеличивались и не уменьшались в количестве с момента образования.

Предположение 3 - Скорости распада остались неизменными со времени начала существования пород.

Давайте кратко рассмотрим каждый из этих факторов.

Предположение 1 не имеет достаточных оснований. Почему можно предположить, что весь свинец в породе это результат процессов распада? Почему свинец не мог образоваться в образце породы во время ее исходного сотворения? Нет абсолютно никаких обоснованных причин полагать, что такого не могло быть - если только кто-либо не пытается манипулировать системой датирования! Генри Моррис говорит именно об этом. Он отмечает, что одной из основных проблем, связанных с процессом определения возраста, "является предположение о том, что количество радиогенного дочернего элемента, присутствующего в породе - свинца, аргона или стронция [в зависимости от конкретно применяемого метода] - было полностью образовано радиометрическим распадом материнского элемента - урана, калия или рубидия. При этом велика вероятность того, что все эти радиогенные "дочерние" изотопы были либо образованы в месте нахождения со своими "родителями" в момент сотворения, либо смешались с ними во время усиживания магмы, так что "очевидный возраст" был встроен в радиоактивные минералы с самого начала их образования". Даже ученые-эволюционисты допускают такую возможность. Сайдеманн отмечал: "Возрасты этих пород, определенные калиево-аргонным методом, могут быть подвержены неточностям в результате метаморфического вытеснения морской водой. Погрешности также могут быть результатом присутствия избыточного радигенного аргона-40, задержанного в быстро остывших породах в момент их образования".

Предположение 2 также довольно спорно. Увеличивается количество доказательств того, что как родительские, так и дочерние элементы могут при определенных условиях перемещаться в породах. Мы еще раз цитируем доктора Морриса: "... более общий и более вероятный источник погрешностей в радиометрических возрастах проистекает из предположения о замкнутой системе, которое не может считаться обоснованным практически в любое время. Эти радиоактивные методы всегда применяются только к породам вулканического происхождения, и все они были подвержены воздействию многочисленных тектонических, метаморфических и гидрологических сил. Физически почти невозможно, чтобы любой минерал мог остаться замкнутой системой в течение миллиарда лет разломов, изгибов, растворений и других подобных явлений. Геохронологи признают это серьезной и общей проблемой...".

Предположение 3 равным образом не имеет научного обоснования, и ей, по сути дела, противоречат известные данные. Например, недавние исследования показали, что в то время как процессы распада остаются неизменными в узкие периоды времени, при определенных обстоятельствах они могут значительно изменяться. Это убедительно показал в недавней статье Фредерик Б. Джу-неман в номере "Индастриалресерч энд дивелопмент". Доктор Джунеман заявил: "Возраст нашего земного шара оценивается примерно в 4,5 миллиарда лет, что основывается на скорости радиоактивного распада урана и тория. Такое "подтверждение" может быть недолговечным, потому что раскрыть природу не так-то легко. В последние годы пришло ужасное осознание того, что скорость радиораспада не так постоянно, как считалось прежде, она также подвержена воздействию окружающей среды. И это может означать, что атомные часы устанавливаются заново во время какой-либо глобальной катастрофы, и события, который привели к завершению мезозой [один из периодов геологической таблицы], возможно, произошли не 65 миллионов лет назад, а напротив, в течение жизни человека и в пределах его памяти". Это совершенно обескураживающее признание. Оно допускает, что если в древности произошла некая глобальная катастрофа (как насчет библейского Потопа?), то радиометрические часы практически бесполезны. Несомненно, доктор Джунеман не внушил своим коллегам-эволюционистам большой любви таким честным признанием. Другие авторы также обращались к этому вопросу. Например, доктор Уильям С. Бек, ревностный эволюционист, утверждал: "Когда все сказано и сделано, кажется, будто есть свидетельства того, что изменяются даже "законы природы". Современная физика предполагает возможные изменения в скорости света и скоростях химических реакций. Другими словами, вселенная меняется, и становится опасным приниматься за вычисления, касающиеся очень далекого прошлого и будущего". Доктор Кеннет Л. Карри из Канадского геологического управления, комментирует: "Столетний опыт и эксперименты показали, что выбор и калибровка геологических часов это задача трудная и полная скрытых ловушек. Естественные процессы обычно не происходят при фиксированных скоростях. Предположение о том, что можно вычислить среднюю скорость, взятую за долгий период времени, обычно не является удовлетворительным". Один из английских ученых, придерживающийся представления о том, что земле миллиарды лет, подводит неплохой итог этому вопросу следующим признанием: "Возможно, самая спорная часть геологии это даты, которые, несомненно, не имеют абсолютных доказательств". Приведенная выше информация, несомненно, должна продемонстрировать, что утверждения относительно предполагаемой древности земли, которые с такой легкостью делают эволюционисты, это попросту тактика, цель которой - поддержать недоказуемую теория дарвиновского неверия. Христианин не должен страшиться хронологической пропаганды тех людей, которые лично заинтересованы в отвержении четкого свидетельства Святого Писания об истории этой планеты.

Концепции развития геосферных оболочек и тектоника литосферных плит.

В последние 30 лет признание получила концепция тектонических литосферных плит, согласно которой в течение всего мезозоя и кайнозоя материки перемещались по поверхности планеты. Рассмотрев карту мира как разрезную картинку, можно заметить, что Южная Америка и Африка, Антарктида, Австралия и Индостан - границы материков - хорошо совмещаются. Это обстоятельство было отмечено давно, но лишь в 1912 г. немецкий метеоролог и геолог Альфред Вегенер (1880-1930) сделал предположение о существовании единого праконтинента, его расколе и последующем движении образовавшихся континентов. Понадобилось более полувека, чтобы эта теория получила признание специалистов. Теория тектонических литосферных плит существенно изменила представления об эволюции нашей планеты. Мы стали лучше понимать природу землетрясений и получили возможность улучшить их прогнозирование. Зная линии разломов земной коры, вдоль которых происходит смещение плит, можно наблюдать за этим смещением. Если оно замедляется или останавливается, это указывает на вероятность приближения сейсмического толчка или серии таких толчков. Теория литосферных плит сделала более понятным распределение полезных ископаемых. Гидросфера (водная оболочка) покрывает 71 % поверхности планеты и включает в себя Мировой океан, моря, озера, реки и подземные воды. Вода - сильнейший, почти универсальный растворитель: в 1 т океанической воды содержится 35 кг различных солей. Одним из замечательных ее свойств является то, что ее твердая фаза (лед) имеет при температуре замерзания плотность меньшую, чем жидкая вода. Поэтому замерзание водоемов начинается сверху, где зимой температура атмосферы понижается, и в глубине сохраняются условия, благоприятные для жизни. Значительная часть воды содержится в криосфере - льдах Арктики и Антарктики, занимающей огромные пространства.

Атмосфера - газовая оболочка Земли, существенно отличается от атмосфер других планет Солнечной системы. Первоначально она состояла из водорода, водяных паров, углекислого газа, метана, аммиака и небольших количеств гелия и неона. На Земле углекислота была удалена химическими реакциями с горными породами при участии жидкой воды, а впоследствии и фотосинтезом растений. Современная атмосфера состоит из азота (около 80 %) и кислорода (около 20 %). Атмосфера подразделяется на несколько уровней - приземную тропосферу с интенсивным вертикальным и горизонтальным движением воздуха, стратосферу с озоновым слоем, мезосферу, ионосферу и экзосферу. Совокупность движений воздуха тропосферы образует атмосферную циркуляцию. Наблюдается широтное чередование сезонно смещающихся зон высокого и низкого давления, и отрывающиеся от них атмосферные вихри, связанные с областями низкого и высокого давления, называются циклонами и антициклонами. Сложное взаимодействие трех геосфер - атмосферы, литосферы и гидросферы (возможно, и при неких дополнительных внешних воздействиях) привело в глубокой древности к формированию новой геосферы - биосферы, сферы жизни. Ее составляющей является и та часть материи, которая пытается познать строение Земли и Вселенной и определить свое место в ней, - люди.

4. Структура и химический состав атмосферы

Рис. 2. Структура атмосферы Земли

В зависимости от распределения температуры атмосферу Земли подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу (Рис 2).

Давление и плотность воздуха в атмосфере Земли с высотой убывают.

По составу воздуха атмосфера делится на гомосферу и гетеросферу. В гомосфере - слое атмосферы от подстилающей поверхности до высоты 90 - 95 км - содержание основных газов (азота, кислорода, аргона) остается постоянным. В гетеросфере - слое выше 95 км - состав атмосферного воздуха значительно изменяется с высотой. (Рис 2)

Рис. 3

Турбопауза - граница между гомосферой и гетеросферой (Рис 3), коэффициенты турбулентного и молекулярного перемешивания равны по величине. Уровень турбопаузы, т.е. границы, где начинает значительно меняться относительный состав верхней атмосферы, зависит от вертикальных движений. Для химически взаимодействующих газов распределение их концентрации определяется относительной ролью скоростей химических реакций и дивергенции их потоков (молекулярного, турбулентного, конвективного). (Рис 3)

Химический состав атмосферы (Рис 4)

Газ Объемное содержание

Водород H2 ±2·10-5

Кислород O2 21

Озон O3 10-5

Азот N2 78.1

Углекислый газ CO2 3·10-5

Водяной пар H2O ±0.1

Рис. 4

Угарный газ CO 1.2·10-4

Метан CH4 1.6·10-4

Аммиак NH3 ± 10-5

Двуокись серы SO2 ± 5·10-9

Гелий He 5·10-4

Неон Ne 1.8·10-3

Аргон Ar 0.9

Криптон Kr 1.1·10-4 (Рис 4)

Ксенон Xe 8.7·106Средняя молекулярная масса 28.8

Циркуляция атмосферы и климат Земли.

ОБЩАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ -- движение воздушных масс в тропосфере и нижней стратосфере (Рис. 5). Важнейший климатообразующий процесс этого переноса и обмена влагой и теплом между разными частями земного шара формирует погоду каждого региона. Причина перемещения воздушных масс состоит в неодинаковом распределении атмосферного давления и нагревании Солнцем поверхности суши, океанов, льда на разных широтах, а также в отклоняющем воздействии на воздушное потоки вращения Земли.

Главные закономерности циркуляции атмосферы постоянны.

В нижней стратосфере струйные течения воздуха в умеренных и субтропических широтах преимущественно западные, а в тропических -- восточные, и идут они со скоростью до 150 м/с (540 км/час) относительно земной поверхности.

Рис. 5

В нижней тропосфере преобладающие направления переноса воздуха различаются по географическим поясам. В полярных широтах восточные ветры; в умеренных -- западные с частым нарушением циклонами и антициклонами, наиболее устойчивы пассаты и муссоны в тропических широтах. В связи с разнообразием подстилающей поверхности на форме общей циркуляции атмосферы возника ют районные отклонения -- местные ветры.

Погода - состояние атмосферы в данном месте Земли в определенный момент или интервал времени. Это состояние определяется динамикой атмосферы, физико-химическими процессами в ней и ее взаимодействием с поверхностью Земли и с космическим пространством, а также с процессами, определяемыми собственной внутренней энергетикой атмосферы и поверхности Земли. Совокупность погод в данном месте принято называть климатом.

КЛИМАТ -- многолетний режим погоды, типичный для данного района Земли, как бы средняя погода за много лет. Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает по-гречески «наклон» («klimatos»). Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам, различие которого от экватора к полюсу уже тогда считалось главной причиной различий погоды в низких и высоких широтах. Позднее климатом назвали среднее состояние атмосферы в определенном районе Земли, которое характеризуется чертами, практически неизменными на протяжении одного поколения, то есть порядка 30-40 лет. К таким чертам относятся амплитуда колебания температур, атмосферное давление, атмосферная циркуляция.

Различают макроклимат и микроклимат:

Макроклимат (греч makros -- большой) -- климат крупнейших территорий, это климат Земли в целом, климатических поясов, а также крупных регионов суши и акваторий океанов или морей. В макроклимате определяется уровень солнечной радиации и закономерности атмосферной циркуляции;

Микроклимат (греч. mikros -- маленький) -- часть местного климата. Микроклимат в основном зависит от рельефа, лесных насаждений, различий в увлажнении почвогрунтов, весенне-осенних заморозков, сроков таяния снега и льда на водоемах. Учет микроклимата имеет существенное значение для размещения сельскохозяйственных культур, для строительства городов, прокладки дорог, для любой хозяйственной деятельности человека, а также для его здоровья

Климат Земли изменяется не только в пространстве, но и во времени. Огромное количество фактов по данной проблеме дает палеоклиматология -- наука о древних климатах. Исследования показали, что геологическое прошлое Земли -- чередование эпох морей и эпох суши. Это чередование связано с медленными колебаниями земной коры, во время которых площадь океана то сокращалась, то увеличивалась. В эпоху увеличения площади Мирового океана солнечные лучи поглощаются водой и нагревают Землю, от которой нагревается и атмосфера. Общее потепление неизбежно вызовет распространение теплолюбивых растений и животных. Распространение теплого климата «вечной весны» в эпоху моря объясняется также и повышением концентрации СО2, что вызывает явление парникового эффекта. Благодаря ему усиливается потепление.

Основные типы климата. Классификация климатов дает упорядоченную систему для характеристики типов климата, их районирования и картографирования. Типы климата, преобладающие на обширных территориях, называются макроклиматами. Макроклиматический район должен иметь более или менее однородные климатические условия, отличающие его от других районов, хотя и представляющие собой лишь обобщенную характеристику (поскольку не существует двух мест с идентичным климатом), больше отвечающую реалиям, чем выделение климатических районов только на основе принадлежности к определенному широтно-географическому поясу.

Заключение

Геологическая история Земли включает в себя следующую последовательность событий в развитии Земли как планеты: образование горных пород, возникновение и разрушение форм рельефа, погружение суши под воду (наступание моря), отступание моря, оледенение, появление и исчезновение различных видов животных и растений и т.д. Продолжительность геологической истории Земли измеряется многими миллионами лет.

Обрисованная выше последовательность основных событий в истории земной коры, формирование океанов и материков не укладываются в рамки широко распространенного представления о том, что континенты прогрессивно растут за счет океанов. Современные океаны -- отнюдь не реликты (остатки) первичного океана, а геологические структуры континентов, нередко срезанные более молодыми океаническими впадинами; все это противоречит мнению о том, что океаны первичны. В самом деле, как объяснить, почему в течение 4,5 млрд. лет на одних участках процессы разделения вещества мантии привели к созданию мощной континентальной коры, а на других участках процесс этот остановился на стадии формирования примитивной океанической коры? Предположим, такое постоянство можно было бы объяснить первичной неоднородностью мантии. Но это не вяжется с целым рядом фактов общего структурного плана строения литосферы; противоречит этому и история современных геосинклиналей и платформ. Не вполне удовлетворителен и другой взгляд, согласно которому развитие земной коры долгое время шло по пути приращения континентальной коры и лишь в мезозое начался распад континентов, при этом новые океаны образовались либо из-за раздвига континентальных, либо из-за обрушения, погружения и переработки континентальной коры («океанизация»).Очевидно, обе эти гипотезы чрезмерно упрощают гораздо более сложный в действительности путь развития литосферы. На ранних этапах, в условиях сильного теплового потока и высокого содержания летучих и легкоплавких веществ в верхней мантии, сначала формировалась первичная океаническая кора (к 4,0 млрд. лет до н. э.), а затем и первичная континентальная (к 3,5--2,0 млрд. лет до н. э.). Этот процесс, постепенно ослабевая, закончился в основном к 2,0 млрд. лет до н. э. созданием, вероятно, довольно равномерного и сравнительно небольшой мощности (в среднем не более 30--35 км) слоя континентальной коры. Вместе с тем со временем ослабевал и тепловой поток из недр, а повсеместная подвижность коры сменилась неравномерной ее подвижностью вдоль сети глубинных разломов в охлажденной твердой оболочке Земли. Затем наступило время раздробления континентальной коры; заложились широкие подвижные геосинклинальные пояса, внутренние части которых на начальных стадиях своего развития приближались к океанам по размерам и характеру коры. Позже в подвижных поясах возникли зоны резкого утолщения коры -- местами она почти вдвое толще «нормальной» первичной континентальной коры. Иначе говоря, произошло перераспределение коры: ее толщина на одних площадях резко возросла, а на других не менее резко уменьшилась, при этом возрастала мощность (толщина) литосферы под континентами в связи с погружением ее подошвы. В то же время мощность литосферы под океанами стала уменьшаться, что связано с образованием глубоких разломов - рифтов, в которых выступы глубинного подкоркового слоя пониженной плотности и вязкости достигают подошвы коры.Таким образом, в ходе эволюции земной коры в верхней мантии (т.е. сферы Земли, охватываемой тектоническими процессами) возрастала неоднородность коры, определившая различия между океаническим и континентальным полушариями Земли, при этом проявлялся наиболее общий закон развития нашей планеты.

Литература

геологический геосферный литосферный

1. Проект «Исследование Солнечной системы» (2005-2008)

2. Вернадский В.И. «Избр. тр. по истории науки» М., 1981.

3. Гехтман Г.Н. «Выдающиеся географы и путешественники» Т., 1962.

4. Джеффрис Г. «Земля, ее происхождение, история и строение»: Издательство иностранной литературы, Пер. с англ. М., 1960.

5. Жарков В.Н. «Внутреннее строение Земли и планет» Издательство «Наука», 2-е изд. М., 1983.

6. Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясаманов Н.А. «Историческая геология» Издательство: «Академия», 2008 г.

7. Магидович И.П. «Очерки по истории географических открытий» М., 2004.

8. Молоденский М.С. «Избранные труды. Гравитационное поле. Фигура и внутреннее строение Земли», Издательство «Наука», М., 2001

9. Трубицын В.П., Жарков В.Н. «Физика планетных недр», - М. Наука 1980

10. Федынский В.В. «Разведочная геофизика» М., 1964.

11. Хаин В.Е., Михайлов А.Е. «Общая геотектоника». М., 1985.

12. Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясаманов Н.А. «Историческая геология» Издательство: «Академия», 2008 г.

13. По Б. Болту приведены следующие границы отдельных зон: основание слоя С - 670км, слоя D - 2885 км, слой F в интервале 4590-5155 км. Близкие данные в работе В.А. Жаркова.

Размещено на Allbest.ru