У Вас есть удачное изобретение?

Публикуйте концепцию и возможно инвестор заметит Вас!

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

ПЕРВАЯ СХЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ СТРАТИГРАФИИ ВЕНЕРЫ

23-04-2015

Работа, о которой пойдет речь в этой статье, началась в 1993 г. несколько неожиданно для меня. В это время я был гостем-исследователем в американской программе иccледования Венеры с помощью радиолокатора, установленного на космическом аппарате "Магеллан". Я изучал изображения, полученные этим аппаратом, пытаясь понять геологию тех районов, где советские космические аппараты "Венера-8, -9, -10, -13, -14" и "Вега-1, -2" провели измерения химического состава поверхности планеты. В команде "Магеллана" шли горячие споры о характере геологической истории этой планеты. Горячность споров понятна: изучение Венеры - один из путей к пониманию геологической истории ранней Земли.

Высказывались две противоположные точки зрения. Согласно одной из них [1], около 300-500 млн лет назад на Венере происходили столь обширные излияния вулканических лав и интенсивные тектонические деформации, что в течение сравнительно короткого промежутка времени это привело к почти полному обновлению поверхности планеты. Затем вулканическая и тектоническая активность резко снизилась, хотя и не угасла полностью. На то указывали два обстоятельства:

1) распределение ударных кратеров по поверхности Венеры не отличается от случайного;

2) подавляющее большинство кратеров явно наложено на равнины, составляющие 80-90% поверхности планеты, и лишь очень небольшая часть кратеров подтоплена более молодыми лавами.

Сторонники противоположной точки зрения [2], опираясь на те же наблюдения, рисовали совершенно иную картину. Они полагали, что вулканическая и тектоническая активность планеты в целом оставалась примерно одинаковой, но в разное время концентрировалась в разных областях. Математическое моделирование показывало, что если каждая из таких областей была не более 400 км в поперечнике и они распределялись по поверхности Венеры случайным образом, то получалось и случайное распределение кратеров, и малое число кратеров, подтопленных молодыми лавами.

Первую точку зрения ее авторы, Дж. Шабер из Геологической службы США и Р. Стром из Аризонского университета, назвали моделью глобального обновления поверхности. Вторую точку зрения, в развитии которой ведущую роль сыграл Р. Филлипс из Университета им. Вашингтона, штат Миссури, стали называть моделью равновесного обновления поверхности. Мне чисто интуитивно больше нравилась модель глобального обновления поверхности, но я в эти споры не вмешивался, полагая, что таким лакомым кусочком, как характер геологической истории Венеры, должны заниматься хозяева эксперимента.

Однако, изучая геологию мест посадки аппаратов "Венера" и "Вега", я не удержался от вовлечения в этот спор. К югу и востоку от мест посадки аппаратов "Вега-1, 2", находится протяженная зона глубоких тектонических впадин, очень похожих на рифтовые зоны континентов Земли. С ними, как и на Земле, связаны лавовые излияния. По соотношениям с окружающими их равнинами уже было ясно, что эти рифтовые зоны Венеры и связанный с ними вулканизм моложе равнин. Но если средний возраст равнин Венеры к тому времени был определен (300-500 млн лет), то время рифтогенеза оставалось неизвестным.

Изучая радарные изображения рифтовых зон и их окрестностей, я обратил внимание на то, что с тремя из примерно десяти ударных кратеров, расположенных в этой рифтовой зоне, ассоциируют радиотемные зоны параболической в плане формы, что, как уже было установлено коллегами по команде, есть признак того, что кратеры образовались совсем недавно. Один из таких кратеров был пересечен рифтообразующими трещинами, а трещины перекрывались лавами близлежащего вулкана горы Маат. Кратеры с темными параболами составляют не более 10% общей популяции кратеров Венеры и, если они - наиболее молодые кратеры популяции, для накопления которой понадобилось 300-500 млн лет, то кратеры с параболами должны быть не древнее 30-50 млн лет. Это значит, что по крайней мере в этом месте рифтообразование и вулканизм происходили всего 30-50 млн лет назад, а может быть, и позже [3].

Такой результат представлял собой прямое вмешательство в спор моих коллег по команде, и я решил проверить, есть ли аналогичные очень молодые тектоника и вулканизм и в других районах Венеры. С этой целью был проведен фотогеологический анализ изображений в окрестностях 36 кратеров с параболами, расположенных (в силу случайности метеоритных ударов) случайным образом на поверхности планеты, что делало результаты моего исследования представительными. Вместо того, чтобы быстро посмотреть, есть молодая активность или ее нет, я проявил определенное занудство и систематически описал геологию всех 36 районов. По мере описания одного района за другим неожиданно стала вырисовываться определенная возрастная последовательность геологических образований - то, что в земной геологии называется стратиграфической схемой. Это было уже слишком серьезно, чтобы доверять лишь своим наблюдениям, и я привлек к этой работе Дж. Хэда из Университета Брауна (США), с которым мы давно сотрудничаем в изучении планет. Вскоре пришла пора моего возвращения в Россию, где в это время Международный научный фонд объявил конкурс исследовательских проектов.

Что удалось сделать?

История геологического развития какого-либо района или планеты в целом читается по возрастной последовательности геологических образований. Характерная последовательность вещественных, преимущественно лавовых комплексов и разного рода тектонических деформаций, которую мне и профессору Хэду удалось установить в 36 районах поверхности Венеры, и явилась основой для работы по гранту. Намечающуюся схему стратиграфии Венеры надо было проверить, уточнить и дополнить в новых районах, и наилучший метод для этого - геологическое картирование. Ведь когда составляется геологическая карта, на ней не должно быть белых пятен, и приходится изучать, классифицировать и картировать - конечно, с учетом масштаба карты - каждое образование, каждый участок поверхности. За время работы по гранту наша группа, анализируя радарные изображения поверхности Венеры с разрешением 120-220 м, полученные космическим аппаратом "Магеллан", смогла закартировать в масштабе 1 : 10 000 000 (в 1 см 100 км) около 20% поверхности Венеры, проверив наш первый вариант стратиграфической схемы и существенно уточнив его.

По уточненной схеме [4, 5] среди наблюдаемых на снимках "Магеллана" образований выявляется пять различающихся по относительному возрасту вещественных комплексов и несколько типов тектонических деформаций.

Комплекс 1, самый древний и являющийся фундаментом для других, представлен веществом так называемых тессер - участков поверхности, рельеф которых образован пересечениями систем тектонических хребтов и ложбин (рис. 1). Тессеры занимают около 10% поверхности Венеры, образуя "острова" и "континенты" среди вулканических равнин. Природа их вещества неизвестна. Среди тектонических деформаций, которые, собственно, и образуют ту сложнопересеченную местность, которую мы называем тессерой, некоторые исследователи выделяют более ранние структуры сжатия (хребты) и более поздние структуры растяжения (расщелины).

Комплекс 2 представлен веществом равнин, наверное, базальтовых, деформированных плотно прилегающими друг к другу параллельными разломами (рис. 2), по-видимому, образующими системы так называемых грабенов, формирующихся в обстановке растяжения. Останцы этих густотрещиноватых равнин обычно наблюдаются в виде небольших островов, слегка возвышающихся над более молодыми равнинами и занимающих около 3% поверхности планеты.

Комплекс 3 представлен веществом базальтовых (судя по морфологии) равнин, характерный признак которых - присутствие относительно широких (5-10 км) протяженных гряд, вероятно, складок сжатия (рис. 3). Иногда эти гряды образуют пояса, возвышающиеся над более молодыми равнинами и протягивающиеся на тысячи километров. Выходы комплекса 3 занимают около 3% поверхности планеты.

Комплекс 4 представлен веществом базальтовых равнин (состав определялся космическими аппаратами "Венера-9, -10" и "Вега-1, -2"), покрытых характерными узкими (около 1 км) грядами, очевидно, тоже складками сжатия (рис. 3).Именно этими равнинами занято 70-75% поверхности Венеры. Подавляющее их большинство на изображениях "Магеллана" выглядит монотонно серыми. Но местами видны и явно более молодые лавовые потоки с повышенным радиоотражением (на изображениях светло-серые). Оба типа равнин как бы накрыты сеткой деформирующих их извилистых гряд.

Под сеткой этих гряд находится и совсем недавно выделенная нами разновидность равнин комплекса 4 - холмистые равнины, образованные скоплениями небольших вулканов. В зоне развития таких равнин находится место посадки космического аппарата "Венера-8", который обнаружил в материале поверхности высокие содержания калия, урана и тория, не характерные для обычных базальтов.

Комплекс 5 представлен веществом вулканических лав, образующих равнинные участки, тяготеющие к рифтовым зонам или кольцевым вулканотектоническим структурам. К этому же типу отнесены лавы крупных (сотни километров в поперечнике) вулканов (рис. 4), тоже связанных с рифтовыми зонами. Обе разновидности лав занимают 10-15% поверхности планеты. Они накладываются на все перечисленные выше комплексы и не нарушаются характерными для других комплексов деформациями. Судя по морфологии потоков, лавы комплекса 5 тоже базальтовые, что подтверждается измерениями аппарата "Венера-14".

Что это значит?

Описанная выше последовательность вещественных, в основном лавовых, комплексов и нарушающих их тектонических деформаций и есть впервые созданная схема, или модель стратиграфии Венеры. На первый взгляд ей могут соответствовать два совершенно различных сценария геологической истории планеты. Первый из них предполагает, что такая последовательность вещественных комплексов и деформаций образовывалась более или менее одновременно (синхронно) по всей планете - сначала тессеры, потом комплексы деформированных равнин, потом недеформированные равнины и крупные вулканы. Второй сценарий предполагает, что выявленная последовательность не была глобально синхронной, а представляет собой типичный тектономагматический цикл, реализующийся в разных районах планеты в разное время.

Интересно, что оба сценария (синхронного и несинхронного развития) возвращают нас к упомянутой в начале статьи дискуссии о характере геологической истории Венеры. Модель глобального обновления поверхности согласуется со сценарием синхронного развития, а модель равновесного обновления согласуется со сценарием несинхронного развития. Это, однако, не означает, что мы пришли к тому, с чего начинали. Выявленная нами последовательность вещественных комплексов и деформаций - не только конкретика событий геологической истории Венеры, но и способ решения спора о характере этой истории.

Действительно, если бы выявленная нами последовательность формировалась, как того требует модель равновесного обновления, в разных областях в разное время, то на границах двух соседних областей мы должны были бы видеть наложение одной последовательности на другую. Но мы нигде этого не увидели. Это означает, что по крайней мере в пределах изученных нами 20% поверхности модель равновесного обновления не работает и сценарий несинхронного развития не подтверждается.

Что же получается в рамках сценария синхронного развития? Где-то 300- 500 млн лет назад, а может быть, на 100-200 млн лет раньше, существенная часть поверхности Венеры подверглась интенсивным тектоническим деформациям, за которыми последовала серия практически глобальных эпизодов излияний базальтовых лав, перемежаемых менее интенсивными деформациями, сначала растяжения, а потом сжатия. Затем масштабы вулканической и тектонической активности сильно уменьшились и она сосредоточилась, в основном, в рифтовых зонах или вблизи их.

Этот основанный на наблюдениях сценарий, как уже говорилось, согласуется с моделью глобального обновления поверхности, что, однако, не есть доказательство ее справедливости. Ведь суть модели в том, что значительная часть геологической активности Венеры была сконцентрирована в самом начале наблюдаемого отрезка истории планеты, а выявленная нами стратиграфическая последовательность и основанный на ней сценарий синхронного развития говорят лишь об относительных, а не об абсолютных возрастах.

Что же дальше?

Дальше, прежде всего, надо посмотреть, что делается на остальных 80% поверхности Венеры. Бегло мы, конечно, уже посмотрели. Вроде бы ничего неожиданного пока не увидели. Но надежный ответ можно будет дать только после систематического геологического картирования. Все необходимые материалы у нас есть.

Главное, что нужно сделать для серьезного продвижения в понимании истории Венеры, - определить абсолютный возраст выделенных нами вещественных комплексов. Если это сделать удастся, то станет абсолютно ясным, концентрировалась ли значительная часть вулканической и тектонической активности в начале изучаемого отрезка истории Венеры или она была более или менее равномерно растянута во времени. Первые оценки, сделанные по плотности ударных кратеров, наложенных на некоторые вещественные комплексы, и по результатам компьютерного моделирования конкуренции вулканизма и кратерообразования, как будто подтверждают модель глобального обновления. Но именно "как будто", так как точность их невелика. Нужно работать дальше.

Основа понимания геологической истории Венеры теперь заложена - глобальная схема стратиграфии Венеры создана. Плохая или хорошая, но первая. Стоит вспомнить, однако, Ю. М. Лотмана [6]: "Cлово "понимание" коварно. Невольно навязывается представление, что это однократный, исчерпывающий акт... В действительности это путь в бесконечность".

Автор: А. Т. Базилевский

По материалам сайта "www.elibrary.ru"


Другие статьи по теме:
 УСТОЙЧИВОСТЬ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
 НЕПОЗНАННЫЕ ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ (часть 13)
 ОТ КОНЕЧНОЙ ВСЕЛЕННОЙ – К ДЫРОЧНОМУ ВАКУУМУ
 НОВАЯ МЕТОДИКА ПРЕДСКАЗАНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ С ЗЕМНОЙ ОРБИТЫ
 ЖИЗНЬ ПОСЛЕ КАТАСТРОФЫ

Добавить комментарий:
Введите ваше имя:

Комментарий:

Защита от спама - введите символы с картинки (регистр имеет значение):

Популярные услуги:

  • Ранжирование проектов в России и за рубежом

    Содействие в участии в зарубежных выставыках и конференциях: от подачи завки и подготовки рекламного материала до самого проведения. Подбор кадров для представительств зарубежных компаний и организаций.

    К услуге

  • Продвижение Ваших проектов и помощь бизнесу

    Любые Ваши коммерческие идеи мы превратим в логически законченный, наглядно оформленный документ (бизнес-план), который можно преподнести инвесторам и партнерам..

    К услуге

Подпишитесь на новости:

И на вашу почту всегда будут приходить только самые интересные и отбрные новости нашего проекта.

подписка:

* В данный момент новости возможно получать только по каналу RSS

НАВЕРХ