НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПОЛОЖЕНИЯ

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПОЛОЖЕНИЯ
ПЛАНЕТАРНОЙ СЕТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ
ИСКОПАЕМЫХ, НЕФТИ И ГАЗА
Ю.В. Баркин
Государственный астрономический ин-т им. П.К. Штернберга
1 Динамика оболочек. Разрабатываемая автором в последние годы геодинамическая
концепция - динамика оболочек Земли - весьма неплохо зарекомендовала себя при
изучении механизмов эндогенной активности планет и спутников, ее циклических
вариаций и других особенностей и закономерностей, обнаруженных геологами и
планетологами (Баркин, 1996-2010). Оболочки Земли (мантия, литосфера и плиты,
жидкое и твердое ядро и др.) - это отдельные небесные тела. Они несферичны,
неоднородны, обладают определенными физическими свойствами. Внешние небесные
тела (Луна, Солнца, планеты и даже Галактика) по-разному воздействуют на каждую из
оболочек, что приводит к гигантским по величине дополнительным воздействиям
оболочек друг на друга. В результате центры масс оболочек испытывают малые
относительные смещения, меняется напряженное состояние самих оболочек в
зависимости от направлений их смещения и от их малых поворотов. Оболочки
деформируются. При этом гравитационная энергия воздействия внешних тел
переходит в упругую энергию, а с учетом диссипации - в тепловую энергию.
Воздействие на оболочки внешних небесных тел является циклическим вследствие их
возмущенных орбитальных движений. Это означает, что оболочки совершают
направленные и упорядоченные смещения и колебания с самым широким спектром
частот. Среди них будут колебания с периодами в десятки и сотни лет (возмущения
планетной теории), периоды Миланковича (вековые планетные возмущения с
периодами в десятки и сотни тысяч лет), галактические периоды (возмущения в
десятки и сотни миллионов лет, вызванные галактическим движением Солнечной
системы). Естественно, в результате суперпозиции орбитальных возмущений будут
наблюдаться колебания оболочек с различными промежуточными частотами, по
отношению к указанным (их производные). Коротко-перидические колебания связаны
с вращением Земли (периоды от часов до нескольких лет). Все указанные колебания
оболочек приводят к вариациям напряженных состояний фактически всех слоев Земли,
к деформациям этих слоев, к формированию чередующихся зон уплотнений и
разуплотнений. Пластичные свойства вещества оболочек ведут к сильной диссипации
энергии поступательного и
вращательного движений оболочек, черпаемой из
орбитальных движений внешних небесных тел. В результате выделения огромной
энергии формируются и меняются во времени и пространстве потоки тепловой
энергии. Их мощность меняется циклически со всеми указанными выше периодами (в
самых различных шкалах времени). Вполне закономерным образом, строго в
соответствии со стилем и интенсивностью раскачки оболочек, меняется
термодинамическая обстановка в прослойках между оболочками и в самих оболочках.
Казалось бы, что весьма трудно сохранить хоть какой-нибудь порядок и
последовательность в указанном клубке явлений и процессов. Однако, именно так это
происходит и определяется внешними воздействиями окружающих небесных тел.
Небесно-механическое «управление» само по себе является детерминированным,
правильным, циклическим и описывается известными законами. Естественно, что и
порожденные им смещения оболочек в значительной степени сохранят эти же самые
свойства. Cвою деконструктивную роль играют лишь физические свойства оболочек,
в частности
диссипативные факторы. По-видимому, особенности тесных
взаимодействий реальных оболочек приводят к ритмическим смещениям оболочек, а
отражение этих нециклических смещений мы наблюдаем в различных геофизических и
геодинамических процессов в виде «пилообразных» изменений параметров. Все
положения геодинамической концепции, изложенные выше, конечно нуждаются в
глубоком изучении. В этом направлении сделаны лишь первые шаги. Можно
предположить, что в геологических шкалах времени внутренняя оболочка как бы
дрейфует с весьма малой скоростью относительно соседней внешней оболочки
(например, ядро по отношению к мантии, или Земля ниже граница 670 км
относительно верхней мантии). Смещения центров масс при этом могут достигать
сотен метров и даже километров. Механизм дрейфа в определенной степени может
быть аналогичным обнаруженному экспериментально эффекту приливного
воздействия на частицы тела (Бобряков, Ревуженко, Шемякин, 1983). В силу реальных
физических свойств периодически смещающаяся нижняя оболочка не возвращается в
начальное положение, а испытывает медленный дрейф. Сильно смещенные оболочки
имеют Венера, Луна и Марс (центр масс смещен на 2-3 км относительно фигуры).
2 Циклическая и направленная стимуляция флюидосферы. В последние годы
выявляется все большая роль флюидных систем в образовании и преобразовании
земной коры и локализации в ее пределах разнообразных типов полезных ископаемых.
Области функционирования таких систем связывают с концентрическими зонами в
составе земной коры, различающимися по термодинамическим параметрам. Наиболее
продуктивна верхняя флюидосфера, которую часто называют углеводородной сферой и
рудосферой. Она имеет мощность 5-10 км и в ней сконцентрировано более 90% всех
типов и видов полезных ископаемых (Соколов, Старостин, 2000). Основные
положения современной флюидодинамики месторождений полезных ископаемых
здесь изложим с позиций развиваемого подхода к геодинамике оболочек Земли.
Механизм циклических относительных смещений оболочек приводит к
формированию зон разуплотнения в верхних слоях Земли. С этими зонами тесно
связывается понятие природного породного раствора или расплава. (ППРР- флюидные
вещества, содержащие в рассеянном состоянии рудные и углеводородные
компоненты). Подобные зоны отвечают тектоно-петрологической расслоенности
литосферы и верхней мантии. Она выражается в чередовании зон разуплотнения и зон
уплотнения. Зоны разуплотнения представляют собой вместилище ППРР. В
соответствии с нашей концепцией отметим, что если слоистые зоны соответствуют
определенным типам смещений оболочек Земли, то в силу небесно-механического
характера последних мы приходим к важному выводу. Планетарное расположение
флюидных зон (активных участков слоев разуплотнений) является упорядоченным.
Последнее должно проявляться в упорядоченном широтно-долготном распределении
флюидных зон ППРР в специальных геодинамических системах координат,
характеризующих основные тенденции и направленность относительных смещений
оболочек. Формирование флюидных зон является по этому циклическим процессом
причем с весьма широким спектром частот, соответствующих всему набору частот
колебаний оболочек Земли. Короткопериодические колебания (от суточных до
месяцев), модулируемые долгопериодическими (от декадных до миллионов лет)
приводят к дальнейшему нагреву ППРР и к увеличению его объема и он стремится
расшириться и прорваться в другие менее уплотненные зоны. В результате создается
своеобразная гидравлическая подушка (мантийный диапир). В дальнейшем при
значительных смещениях центров масс оболочек в направлении «созревшей»
флюидной зоны создаются благоприятные условия для гидравлического
расклинивания вышележащих слоев и прорыва ППРР в верхние слои коры и на
поверхность Земли. При магматических, гидротермальных, углеводородных и др.
прорывах ППРР осуществляется тепломассоперенос, который существенно влияет на
общий поток тепла из недр Земли в том числе от самих флюидных зон. В планетарном
масштабе функционирование указанного механизма тепломассопереноса попутно
приводит к существенным климатическим изменениям как в отдельных регионах, так и
в планетарном масштабе.
Поскольку расположение флюидных зон, трещин расклинивания, самих
потоков тепловых масс является упорядоченным в пространстве и времени, то и
климатические зоны и явления также должны быть упорядоченными, как в
пространстве, так и во времени. Предложенный механизм дает описание достаточно
четкой картины процесса формирования зон разуплотнения, и позволяет объяснить
природу многих других широко-распространенных явлений: формирование купольных
поднятий (что кстати широко проявляется на многих других телах солнечной
системы), соляно-купольный и глиняный диаморфизм, сейсмичность, грязевый
вулканизм, гидротермальную деятельность (в частности гейзерную) и др.
Особенно важно, что этот механизм объясняет гидротермальное
рудообразование, ассоциирующееся с вулканической и магматической деятельностью,
процесс нефте-газообразования. Он обосновывает с геодинамических позиций
общность, единство, цикличность процессов рудо-образования и нефтегазообразования и упорядоченность пространственного расположения месторождений
рудных полезных ископаемых и углеводородных ископаемых. Цикличность является
единой для указанных процессов. Данный механизм четко указывает на совместную
роль эндогенных и экзогенных факторов рудообразования и газо-нефтеобразования.
Внешние небесные тела осуществляют раскачку оболочек Земли и их повороты, и
вызывают механические взаимодействие между всеми слоями и структурами оболочек
Земли. Последние приводят к описанным выше явлениям тепломассопереноса. Они
являются эндогенными и непосредственно осуществляют формирование флюидных
зон ППРР и их перераспределение в верхние слои коры и на поверхность.
3 Широтно-долготная упорядоченность расположения месторождений полезных
ископаемых, нефти и газа. Центры месторождений полезных ископаемых,
минералов, а также нефти и газа (также как и горячие точки и тройные сочленения
плит) характеризуются упорядоченным широтно-долготным распределением по
отношению к определенным полюсам на поверхности Земли (Баркин, 1996). Другими
словами центры месторождений располагаются в узлах определенных сеток.
Детальные
исследования
указанных
закономерностей
пространственного
распределения месторождений позволяют установить тонкую структуру как известных
месторождений, так и указать некоторые узловые точки для весьма вероятного
расположения новых месторождений полезных ископаемых, минералов, нефти и газа.
Нами показано, что основные месторождения ряда полезных ископаемых (золота,
алмазов и др.), нефти и газа формируют определенные широтно-долготные сетки в
специальной наклонной системе координат, введенной автором и названной основной
геодинамической системой координат (ОГСК). Северный полюс для ОГСК
расположен на севере Индии в районе пустыни Тар (2505 N, 7100 E). Ось, от которой
отсчитываются долгота, направлена к географической точке 600 N, 1620 E. Введенные
«газонефтеносные меридианы и параллели» ОГСК весьма четко соответствуют поясам
нефтегазонакопления по классификации Хаина (1954).