Быстрое образование гранитов

Граниты … им не нужны были миллионы лет охлаждения

Эндрю Снелинг и Джон Вудморапп

Часто используемым возражением против того, что земле всего 6000–10000 лет, является то, что большие тела магмы (расплавленная порода) предположительно требуют миллионы лет для накопления и охлаждения внутри верхней твердой оболочки земли для того, чтобы образовать граниты.1,2,3 Вынесенные сегодня на поверхность земли благодаря эрозии, эти большие тела гранитов (плутоны) иногда занимают площади в сотни квадратных километров. Считается, что до 86% некогда расплавленных горных пород, которые интрудировали в верхний слой земли, представлены гранитами.

Быстрое внедрение

Глубоко в нижней части земной коры температура иногда достигает 700–900°C. Это достаточно высокая температура для того, чтобы расплавить в этом месте горные породы, особенно если на них оказывается высокое давление. В результате такой температуры и давления образуются огромные ‘капли’ гранитных магматических пород. Современные исследования указывают на то, что количество воды, которое может раствориться в гранитных магматических породах увеличивается по мере увеличения глубины, благодаря повышенному давлению.4 Таким образом более 10% веса магмы может представлять собой растворенную воду.

После того, как ‘капли’ магмы расплавляются, они становятся ‘легче’, чем окружающие их горные породы, так что магма пытается подняться, и происходит это не медленно в виде крупных ‘капель’, как когда-то считалось, а выдавливается через трещины, чтобы быстро проникнуть в верхний твердый поверхностный слой земли.5,6 Вода, содержащаяся в магме, делает её менее вязкой (более жидкой), благодаря чему она легче попадает в трещины и течет по ним.7 Подсчеты указывают на то, что магма могла каждый день подниматься более чем на 800 метров.5 С такой скоростью, плутон горного массива Кордельера Бланка, расположенный в северо-западной части Перу, и имеющий общий объем 6000 кубических километров, мог быть образован магмой, которая поднялась с глубины более 30 километров через трещины размером 6 метров шириной и 10 километров длиной всего лишь за 350 лет.5

Когда-то существовало мнение о том, что вынесенные на поверхность земли плутоны, простираются вглубь нижней части земной коры на много километров. Это означает, что огромное количество тепла должно было рассеиваться по мере того, как охлаждались исходные магматические породы, что указывало бы на необходимость миллионов лет. Однако, геофизические исследования показали, что многие плутоны имеют толщину всего несколько километров, а некоторые из них состоят из тонких (100–1000 метров) прослоек, которые наложены одна на другую8 — например, гранитный плутон горы Харни-Пик, который включает гору Рушмор горного массива Блэк-Хиллс, расположенного в Южной Дакоте, где на скале высечены изображения президентов.9 Это открытие само по себе намного уменьшает ‘проблему’ охлаждения магмы.

Быстрое охлаждение воды

Охлаждение плутона путем  проводимости и  конвекции

Рисунок 1. Охлаждение плутона путем (a) проводимости и (b) конвекции. Размеры стрелок на рисунке пропорциональны скорости теплового потока к поверхности. Благодаря конвекции тепло очень быстро рассеивается вдоль трещин.

Данные исследования также показали, что чем выше содержание в магме воды, тем быстрее она охлаждается.10 Это очень просто объясняется. По мере того, как магма охлаждается и кристаллизируется в гранит, содержащаяся в магме вода, выходит из раствора. Но она все равно очень горячая и находится в виде пара возле окружающего гранита, который охлаждается, и вмещающей породы.

По мере того, как происходит дальнейшее охлаждение и выделяется еще больше воды, давление внутри образующегося плутона увеличивается до уровня, при котором вода больше не может удерживаться, поэтому она выводится теплом из плутона в направлении кристаллизованного гранита по краям плутона и вытекает в окружающую вмещающую породу, проделывая при этом в граните трещины.11

При этом тепло, которое выходит наружу, проходит вдоль трещин, которые также находятся во вмещающей породе (Рисунок 1). В то же самое время, более охлажденная вода во вмещающей породе может проникать внутрь плутона, где она нагревается, а затем выходит снова, забирая с собой больше тепловой энергии. Таким образом происходит процесс, который называется гидротермальной циркуляцией.12 По мере того, как фронт охлаждения продвигается все глубже и глубже в самый центр плутона, растрескивание и гидротермальная циркуляция также движутся во внутрь плутона, и таким образом плутон быстро охлаждается.

Раньше мы уже говорили о том, что охлаждение плутонов происходило только с помощью проводимости. Поэтому неудивительно, что подсчеты указывали на то, что необходимы были миллионы лет (Рисунок 1). Этот процесс можно сравнить с охлаждением горячей картошки, которая накрыта очень толстым одеялом. Должно пройти много времени для того, чтобы тепло изнутри картошки прошло к её поверхности, а затем прошло через одеяло. Теперь предположим, что мы убираем одеяло. Картошка охладится быстрее. А теперь давайте тонко порежем картошку на кусочки. Мы сразу же увидим, как из картошки выходит пар и поднимается вверх в виде столбика. Это указывает на то, что тепло не только быстро выходит из картошки, но и то, что перенос тепла теперь осуществляется путем конвекции. Так происходит циркуляция воздуха возле картошки, которая в значительной степени отвечает за её охлаждение. Конечно, если мы захотим охладить картошку еще быстрее, мы можем полить её ледяной водой, предварительно тонко порезав на кусочки.

Наш лежащий в недрах земли плутон очень похож на такую картошку. Если только происходит кондуктивное охлаждение (с помощью проводимости), тепло может медленно выходить наружу из плутона, через толстые слои горных пород, которые вмещают его, и направляться к поверхности (Рисунок 1). А теперь представьте, что бы случилось, если бы толстые слои вмещающих пород начали бы растрескиваться. Естественно, что вода в таком случае просочилась бы через породы, и это ускорило бы охлаждение плутона. То самое тепло, которое вышло из плутона, способствовало бы циркуляции воды, а, следовательно, и ‘унесению’ собственного тепла плутона (Рисунок 1). Теперь, давайте вспомним наш пример с картошкой и применим его по отношению плутона. Допустим, что растрескались не только слои окружающих горных пород, но также по мере своего охлаждения растрескался и сам плутон. В результате этого грунтовые воды просачиваются прямо в самые горячие области плутона - в самую глубину ‘горячей картошки’ .

Насколько же быстро происходит охлаждение? Основываясь на математические модели охлаждения, время, требуемое для охлаждения большого плутона, сокращается от нескольких миллионов лет до не более чем всего лишь нескольких тысяч лет.12,13 ,14 Самые последние модели фактически указывают на то, что охлаждение можно моделировать с помощью компьютера,15 ,16 но шкала времени все равно охватывает всего от нескольких сотен до нескольких тысяч лет, в зависимости от размеров плутонов.14

Растрескивание и охлаждение

Существует ли доказательство того, что древние плутоны в значительной степени были охлаждены путем конвективного охлаждения воды? Несомненно, существуют. Слои горных пород, соприкасающиеся с гранитами, часто содержат химические вещества, которые показывают, что в процессе охлаждения гранитов большую роль играла вода.17, ,18 Практически все плутона изрезаны трещинами различных размеров.14 На самом деле, почти невозможно определить местонахождение нерастресканных гранитов! Тела многих гранитов содержат трещины, которые наполнены минералами, что четко указывает на то, что через них когда-то протекала вода (минерала кристаллизируются из водного раствора). Более того, при специальном освещении, в образцах гранита, которые кажутся цельными, между крупными минеральными компонентами можно увидеть заполненные ранее водой каналы.19 Некоторые гранитные минералы, такие как кварц, имеют признаки того, что они охлаждались при переменных температурах. Все это согласуется с быстрым охлаждением, которое было вызвано действием воды, а не медленным и равномерным охлаждением на протяжении миллионов лет.

Прежде всего, количество тепла, которое рассеивается охлаждающимися плутонами , не так уж и велико. Большое тело гранита будет нагреваться до температуры кипения только если оно будет иметь эквивалентную массу в воде. Это означает, что на земле существует много воды, которая вынесла из охлаждающихся плутонов тепло. Большинство воды на земле не подверглись влиянию тепла плутонов, расположенных по всему миру, которые охлаждались во время и сразу же после библейского Потопа. Кроме того, плутоны, которые быстро охлаждались, не привели бы к избыточному местному нагреванию. Простые подсчеты показывают, что количества тепла, которое выделялось на поверхности крупным телом плутона, охлаждаемого на протяжении 3000 лет, было в два раза меньше, чем количество тепла, которое излучается современным геотермическим полем в Исландии.20

Заключение

Для образования и охлаждения гранитных плутонов не нужны миллионы лет. Новые данные показывают, что толстые плутоны не являются результатом происходящего в прошлом медленного внедрения огромных количеств магмы в верхнюю часть земной коры. Вместо этого, они появились в результате быстро внедренных сращивающихся прослоек магмы. Вероятно, что каждая из этих прослоек охладилась, по меньшей мере, частично независимо от других тонких прослоек магмы, что сильно ускорило охлаждение. Для охлаждения большинства плутонов необходимо было менее 3000 лет, при чем основным составляющим компонентом в магме и в окружающих горных породах была вода. Таким образом, временные рамки и условия для образования и охлаждения гранитов полностью совместимы с тем, что нашей земле 6000–7000 лет и с тем, что 4500–5000 лет назад произошел всемирный катастрофический Потоп.

Ссылки и примечания

  1. Д.A. Янг, Сотворение и Потоп: альтернатива геологи Потопа и теистической эволюции, издательство Baker, г. Мичиган, 1977. [Янг вначале был креационистом, который верил в древнюю землю, и который затем уклонился намного дальше от Писания и стал теистическим эволюционистом] Вернуться к тексту.
  2. A. Хейвард, Сотворение и эволюция: факты и вымыслы, издательство Triangle SPCK, г. Лондон, 1985. [Хейвард, христадельфианин и креационист, верующий в древнюю землю, отвергает божественность Хрста] Вернуться к тексту.
  3. A.Н. Стралер, Наука и история Земли — споры по вопросы эволюции и креационизму, издательство Prometheus, г. Нью-Йорк, 1987. [Prometheus – публичное атеистическое издательство]. Вернуться к тексту.
  4. У. Джоаннес и Ф. Холц, Петрогенезис и экспериментальная петрология гранитных пород, издательство Springer-Verlag, г. Берлин, 1996. Обратите внимание на то, что если горное давление достаточно высокое, вода не выкипает, даже при температурах, которые во много раз больше обычной точки кипения. Вернуться к тексту.
  5. Н. Петфорд, Р.К. Керр и Д.Р. Листер, Перемещение через дайки гранитоидных магматических горных пород, журнал Geology 21:845–848, 1993. Вернуться к тексту.
  6. Н. Петфорд, Дайки или диапиры?, Протоколы Королевского общества Эдинбурга: журнал Earth Sciences 87:105–114, 1996. Вернуться к тексту.
  7. E.H. Руттер и Д.Х.K. Ньюман, Экспериментальная деформация частично расплавленного гранита Вестерли в условиях отсутствия жидкости, с последствиями для экстракции гранитных магматических горных пород, журнал Journal of Geophysical Research 100:585–607, 1995. Вернуться к тексту.
  8. У. Гамильтон и У. Майерс, Природа батолитов, документация геологического общества Соединенных Штатов Америки 554C, 1967. Вернуться к тексту.
  9. Д.Д. Нортон и Д.A. Редден, Взаимосвязь зональных пегматитов с другими пегматитами, гранитом и метаморфическими горными породами в южной части горного массива Блэк-Хиллс, штат Южная Дакота, журнал American Mineralogist 75:631–655, 1990. Вернуться к тексту.
  10. Ф.Д. Спера, Термическая эволюция плутонов: параметризованный подход, журнал Science 207:299–301, 1982. Вернуться к тексту.
  11. П.A. Кандела, Физика водной фазы эволюции в плутонических условях, журнал American Mineralogist 76:1081–1091, 1991. Вернуться к тексту.
  12. Л.M. Кетлес, Анализ охлаждения интрузивов путем конвекции через грунтовые воды, которая включает кипение, журнал Economic Geology 72:804–826, 1977. Вернуться к тексту.
  13. Л.M. Кетлес, Поток жидкости и происхождение гидротермальных рудосодержащих отложений, Экономическая геология: 7-ый юбилейный выпуск, Б.Д. Скиннер (редакция), стр. 424–457, 1981. Вернуться к тексту.
  14. A.A. Снеллинг и Д. Вудморапп, Охлаждение толстых вулканических тел на молодой Земле, Протоколы четвертой международной конференции по вопросам креационизма, под редакцией Уолша Р.E., Креацонное научное общество, г. Питцбург, штат Пенсильвания, стр. 527–545, 1998. Вернуться к тексту.
  15. С.E. Ингебритсен и Д.O. Хейба, Поток жидкости и перемещение тепла возле критической точки H2O, журнал Geophysical Research Letters 21:2199–2202, 1994. Вернуться к тексту.
  16. Д.O. Хейба и С.E. Ингебритсен, Многофазный поток подземных вод вблизи плутонов, которые охлаждаются, журнал Journal of Geophysical Research102:12235–12252, 1997 Вернуться к тексту.
  17. E.M. Парментьер, Численное моделирование истощения 18O в вулканических интрузиях, которые охлаждаются путем конвекции грунтовых вод, журнал Journal of Geophysical Research 86:7131–7144, 1981. Вернуться к тексту.
  18. M. Магаритц и H.P. Тейлор, Исследования кислорода 18, кислорода 16 и прямого нагревания плутонических гранитных и метаморфических пород в батолитах Кордильер в южной части Британской Колумбии, журнал Journal of Geophysical Research 91:2193–2217, 1986. Вернуться к тексту.
  19. E.С. Спрунт и A. Нур, Образование микротрещин и смыкание трещин в гранитах: новые доказательства, полученные на основе катадолюминесценции, журнал Science205:495–497, 1979. Вернуться к тексту.
  20. H. Bjornnsson, S. Bjornnsson и T. Sigurgeirsson, Проникновение воды в горячие границы магматической породы в вулкане Гримсвотн, журнал Nature 295:580–581, 1982. Вернуться к тексту.

Источник - www.creationontheweb.com





опубликовано материалов

Популярные статьи:

что такое гравитация? Кто создал Бога? Динозавры жили с людьми Тука и его удивительный клюв Уникальная планета Земля




Поддержите наш проект, разместив нашу ссылку на сайте своей организации, в своем блоге или на страничке социальных сетей.
"Разумный Замысел"
http://www.origins.org.ua
банер Разумный Замысел


Система Orphus
нижняя полоса сайта