Хотя все осадки накапливаются на
поверхности твердой оболочки Земли и превращение их в осадочные породы
происходит на небольшой глубине, однако бурением и геофизическими
исследованиями осадочные породы обнаружены глубоко в толще коры. Это
позволяет предположить, что временами различные участки земной коры
прогибаются, и вместе с ними в глубь Земли перемещаются и осадочные
породы. Напротив, во многих частях континента магматические и
метаморфические породы, в том числе и образованные на очень большой
глубине, находятся на поверхности, и ими бывают сложены даже очень
высокие горы. Это указывает на большие поднятия отдельных участков
земной коры, вызывающие сильную эрозию. Таким образом, ясно, что части
коры поднимаются и опускаются, хотя и очень медленно, и слагающие их
породы, которые переносятся вверх или вниз и попадают в чуждые им
условия, должны в силу этого подвергаться изменениям.
Что происходит с породами, в общих чертах
показано на рисунке 6. Испытавшие поднятие породы подвергаются
воздействию внешних процессов и эродируются, а продукты эрозии сносятся
вниз и отлагаются во впадинах в виде слоев осадков. Многие прогибающиеся
впадины заполняются осадками почти с такой же скоростью, с какой
происходит прогибание; в то же время происходит преобразование нижней
части отложений в осадочные породы. Если мы допустим, что по прошествии
долгого времени направление движений изменится, то область накопления
осадочных пород испытает поднятие и в свою очередь подвергнется эрозии.
Продукты эрозии будут полностью или частично выноситься в соседнюю
впадину, образованную на месте бывшей ранее возвышенности. В этой
впадине будут накапливаться осадки, и таким образом повторится весь
процесс.
Рис. 6. Эрозия и аккумуляция в смежных
областях, контролируемые поднятиями и опусканиями земной коры. Масштаб
не выдержан. Иллюстрация к изображению одной из частей круговорота
вещества пород, полностью показанного на рис. 7
Иногда ход событий более сложен. Если бы
впадина, изображенная на рисунке 6Д продолжала прогибаться и заполняться
слоями отложений достаточно долго, нижняя часть заполняющих ее осадков
(уже превращенных в осадочные породы) оказалась бы в более глубокой зоне
земной коры. Давление в этой достаточно глубоко расположенной зоне
вызвало бы превращение осадочных пород в метаморфические. При
продолжающемся прогибании породы могли бы расплавиться, и в этом случае
образовались бы новые магматические породы.
Можно видеть, как все эти отдельные
процессы складываются в единую схему. На ней показаны (рис. 7) все фазы,
которые может пройти материал горных пород, и также процессы, которые
воздействуют на этот материал. Мы называем эту схему круговоротом
вещества горных пород, потому что она охватывает постоянный,
нескончаемый цикл природных процессов, в котором вещество подвергается
преобразованию. Хотя может показаться, что магматические породы образуют
"начало" цикла, в действительности это не так. Этот цикл не имеет
начала, подобно тому, как не имеет начала круг. Скорее, он представляет
собой бесконечный ряд превращений, снова и снова повторяющихся, в общем,
подобным образом, хотя некоторые процессы замыкаются, образуя "малые
циклы", а участки наиболее активной деятельности со временем
перемещаются, так что не весь материал горных пород каждый раз проходит
весь цикл.
Рис. 7. Упрощенная схема круговорота
пород как непрерывно действующей системы. Справа - последовательность
событий, следующих одно за другим в направлении, показанном стрелками.
Слева - последовательность соответствующих изменений, которым
подвергается материал горных пород. Они также следуют одно за другим
Хотя все эти процессы и превращения
непрерывно происходят в толще земной коры и на ее поверхности, общее
количество вещества в этой обширной системе остается постоянным, за
исключением небольшого количества метеоритов, поступающих из
космического пространства и увеличивающих общую массу Земли.
Количество вещества остается постоянным, но
отдельные его частицы постоянно перемешиваются и меняют свое положение,
входя в состав то одного минерала, то другого, то жидкости, то твердого
тела. Для некоторых частиц круговорот пород - это длинное, полное
разнообразия путешествие. Для других это означает пребывание в одной и
той же среде, незначительно меняющейся в течение очень длительного
времени. Возможно, хотя и маловероятно, что некоторые частицы никогда не
подвергались полному циклу преобразований, но большинство из них,
скорее всего, прошли через него неоднократно. Древность земной коры
делает это предположение достаточно правдоподобным.
|