<<
>>

Роль ротационного режима Земли в формировании структур литосферы


В большинстве тектонических гипотез роль астрономических факторов и ротационного режима Земли не рассматривается. Однако ряд астрогеологов, таких как Б.Л. Личков, Г.Н. Каттерфельд, М.В. Стовас, Л.М.
Расцветаев, В.Н. Шалпо и другие, придают ротационному режиму решающую роль в создании и упорядочении морфологических частей литосферы (лику Земли) и, особенно, в создании зон трещиноватости земной коры, с которыми связаны подвижные пояса литосферы. Б. Л. Личков (1965) вообще считал, что геотектоническую теорию Земли нельзя создать без учета сил вращения. По мнению Г.Н. Катерфельда (1962), современная форма Земли в основном создана ее вращением. Если сфероид, по мнению Каттерфельда, - деформированная центробежными силами сфера, то, кардиодальний эллипсоид - это кардиодальный сфероид, деформированный асимметричными силами, возникающими при вращении Земли. При выяснении закономерностей в распространении крупнейших форм рельефа, Г.Н. Каттерфельд приходит к выводу, что подвижные зоны литосферы и созданные ими формы рельефа образуют ортогональную и диагональную регматические системы. С.С. Шульц (1973) считает, что даже многочисленные мелкие трещины в земной коре, при статистическом их анализе, располагаются в определенных азимутальных направлениях.
Действительно, во второй главе мы видели, что рельеф Земли определенным образом организован. Современный облик Земли формировался под влиянием системы внешних и внутренних факторов, в том числе: гравитационного взаимодействия Земли с Луной, Солнцем и полем астероидов; взаимодействием литосферы и мантии с ротационным полем Земли, которое образуется в результате вращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца; процессы гравитационной дифференциации вещества литосферы и мантии под влиянием гравитационного поля Земли; внутрилитосферные процессы функционирования и развития.
Все перечисленные факторы действуют совместно в соответствии с кумулятивным принципом организации систем.
В результате создаются внутренние напряжения в литосфере в определенных очагах и зонах. К ним относятся: упругие напряжения в горных породах, гравитационные напряжения в зонах, опускающихся и поднимающихся блоках земной коры и, в частности, в районах формирования и движения астено- литов; очаги низкого и высокого давления, под влиянием неравномерного поступления тепловой энергии и др. Процессы, протекающие в зонах возникших напряжений, направлены на минимизацию возникших напряжений в направлении к равновесному состоянию как отдельных структур, так и всей литосферы в целом. Результирующим этих процессов является определенная организация литосферы. При этом каждый из выделенных факторов был ведущим в создании той или иной особенности в организации литосферы. Так, например, гравитационное взаимодействие Земли с Луной и Солнцем, еще на ранней стадии формирования Земли, как планеты, определило первичную тектоническую асимметрию Земли, в которой, по данным Ю.М.
Пущаровского (1981) и других исследователей, Тихоокеанский сегмент Земли противостоит Африканскому сегменту. В Тихоокеанском сегменте не было континентов, здесь постоянно развивалась океаническая кора с особым типом функционирования. В Африканском секторе, наоборот, преобладают кора континентального типа и частично структуры молодых океанов (рис. 12). Этот рисунок неверно называют «Континентальная звезда», его лучше назвать «Литосферная звезда». На нем хорошо видна Тихоокеанская антисимметрия литосферы и симметричное положение Американского и Азиатско-Австралийского сегментов Земли.
Формирование Американского и Азиатско-Австралийского симметричных сегментов Земли, по мнению Г.Н. Каттерфель- да, обусловлено асимметрично-поверхностным распределением масс в теле планеты и совмещается с активными меридианами 105° в.д. и 75° з.д. (рис. 14).
Взаимодействие Земли с полем астероидов, особенно на последнем этапе формирования ее как планеты, согласно В.А. Руднику и Э.В. Соботовичу (1973), внесло заметный вклад в формирование неоднородностей в земной коре, многие из которых сохранились в той или иной форме до настоящего времени и проявляются в виде кольцевых структур-астроблем, формирование которых продолжалось на всем протяжении существования Земли.
Ротационное поле Земли в совокупности с внутренними напряжениями в земной коре и мантии определило закономерное распределение регматической (стационарной) системы разломов и совмещенных с ними подвижных зон земной коры.
Ряд исследователей (В.В. Белоусов, Г.Н. Каттерфельд и др.) предполагают, что ортогональная и диагональная системы глубинных неоднородностей существуют с глубокого докембрия, а Земля отличается постоянством геодинамического плана развития. Другие (В.Е. Хайн, А.В. Долицкий, Л.М. Расцветаев) допускают смещение оси вращения Земли в ходе геологического времени. Особую точку зрения на стационарность разломов во времени высказал В.С. Буртман (1978). Устойчивость разломов во времени он связывает с дискретностью земной коры, которая способна в определенных пределах передавать напряжения без деформаций, что ограничивает количество возможных направлений разломов и складок минимальным углом в 30°. В этом случае ортогональная система, при смещении оси вращения Земли, сменяется диагональной и наоборот.
Значительное влияние на организацию тел и процессов литосферы оказывает изменение скорости вращения Земли. По соображениям М.В. Стоваса и Г.Н. Каттерфельда, при длительном уменьшении полярного сжатия, в связи с уменьшением скорости вращения Земли, в экваториальной зоне между 35° с.ш. и 35° ю.ш. преобладало опускание и в указанных широтах образуется океан, опоясывающий всю землю. В умеренных зонах, в условиях восходящего вещества, расположатся два антипод а льных материка, которые Каттерфельд назвал Арктогея и Антарктогея и два полярных средиземных моря, лежащих посреди Арктогеи и Антарктогеи.
В случае длительного увеличения полярного сжатия, связанного с увеличением скорости вращения Земли, распределение материков было бы прямо противоположным: в экваториальной зоне образуется материковый пояс, в умеренных зонах возникли бы северный и южный океан, а на полюсах, охваченные океаническими кольцами, расположатся материки. Сравнивая рассмотренные схемы с действительным распределением материков, можно видеть, что северному полушарию удовлетворяет случай векового уменьшения полярного сжатия, южному полушарию - соответствует модель увеличения полярного сжатия. Причиной неодинаковой структуры северного и южного полушарий Г.Н. Каттерфельд считает асимметричные силы вращения. Гораздо проще и правдоподобнее их можно объяснить наложением явлений изостазии на ротационные процессы, что привело к почти антиподальному распределению материковых массивов и океанических впадин (рис. 13).
Таким образом, современная пространственно-временная упорядоченность структур литосферы не подчиняется ни одному «чистому» правилу, выведенному из анализа влияния отдельно взятого фактора. Это говорит о том, что совместное кумулятивное влияние факторов является одним из ведущих принципов организации литосферы.
Вторым важным принципом организации литосферы является учет консервативности возникающих структур, что дает им возможность существовать долго и в изменившихся условиях среды. Этот принцип в геотектонике известен как принцип унаследованности. А.В. Пейве различает унаследован- ность трех типов: Тектонического плана, связанную с неизменным положением крупных структурных элементов, по отношению друг к другу в течение многих геологических эпох: Тектонических структур более мелких: Тектонических движений.
Унаследованность проявляется по-разному. В одних случаях складчатость следует более древним направлениям (Г. Штил- ле, 1964), в других - это унаследование платформенными образованиями некоторых черт тектоники складчатого сооружения; в-третьих - унаследованность проявляется в виде устойчивой связи тектонических процессов и созданных ими тектонических структур с глубинными разломами, которая сохраняется при переходе от одного периода к другому. Принцип унаследованности, по мнению И.А. Резанова, позволяет определить возрастной интервал жизни той или иной тектонической структуры, раскрыть соотношение первичных и наложенных структур, изучить роль внешних и внутренних факторов в организации литосферы.
Как общий итог совместного действия факторов организации литосферы явилось современное закономерное распределение тектонических структур.
Л.М. Расцветаев (1980), вслед за Г.Н. Каттерфельдом, выделяет следующие общие закономерности.
Широтная тектоническая зональность в глобальном распределении материковых платформ и подвижных поясов соответствует широтной зональности в расположении материков и океанов. С севера на юг располагаются: Северный (Арктический) океан, Арктический подвижной пояс, Лавразийский пояс северных древних платформ, складчатый пояс Тетис, Гонд- ванский пояс южных древних платформ, южный подвижный пояс Нереис, Южный (Антарктический) океан, Антарктический подвижный пояс, Антарктическая платформа. На фоне широтной зональности в расположении подвижных поясов, ярко выступает экваториальная асимметрия крупнейших структур литосферы, подчеркивающая консолидацию северных материков и раздробление южных материковых платформ, и соответствующее распределение материковых и океанических масс (рис. 14).
Не менее ярко проявляется и закономерность в распределении подвижных зон Земли, которые протянулись в меридиональном направлении. Эти зоны, как показал Г.Н. Каттер- фельд, проходят вблизи критических меридианов (60° в.д. - 120° з.д.; 105° в.д. -75° з.д.; 150° в.д. - 30е з.д.; 15° в.д. - 165°
з.д.), которые он называет горными меридианами. Так как эти меридианы в той или иной степени совпадают с современными подводными и надводными горами. Меридиан 60° в.д. идет по Уральским горам, Срединно-океаническому поднятию Индийского океана и глыбовым горам Восточной Антарктиды. Меридиан 30° з.д. определенным образом совпадает со СрединноАтлантическим рифтовым поднятием и т.д. Полного совпадения, однако, нет, так как под влиянием сил кручения, возникающих в теле литосферы, наблюдается относительный сдвиг меридиональных структур в северном полушарии к западу, в южном - к востоку. В результате, многие меридиональные структуры приобретают S-образную форму. Особенно это хорошо проявилось в положении Срединно-Атлантического хребта. В расположении меридиональных подвижных поясов хорошо проявляется одна закономерность, которая характеризуется удивительным постоянством расстояния между ними при движении по параллелям, которое равно 45°. Такое расположение горных подвижных поясов придает поверхности литосферы волнистый (гофрированный) характер. Эта закономерность, по мнению ряда исследователей, связана с волновым движением земной коры. Наличие волновой структуры усиливает устойчивость литосферы.
Описанные планетарные закономерности в той или иной степени устанавливают некоторую горизонтальную упорядоченность литосферы, связанную с ротационным режимом Земли, но они не объясняют различий в вертикальной структуре материков и океанических впадин и не опираются на существующие связи литосферы с географической оболочкой и мантией. Эти связи, однако, не могут быть выведены из изучения механического движения блоков земной коры, так как движение блоков лишь опосредованно связано с процессами функционирования литосферы, которое проявляется в виде движения не столько самих блоков, сколько в виде движения вещества, из которого при определенных термодинамических условиях формируются горные породы и их блоки.
<< | >>
Источник: Гришанков Г. Е.. Литосфера: структура, функционирование, эволюция.. 2008

Еще по теме Роль ротационного режима Земли в формировании структур литосферы:

  1. Гришанков Г. Е.. Литосфера: структура, функционирование, эволюция., 2008
  2. ЭКОЛОГО-ПРАВОВОЙ РЕЖИМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЛИ
  3. 1. Общие черты правового режима природных объектов Под правовым режимом природных объектов понимается совокупность правовых методов и мер регулирования общественных отношений по поводу земли, недр, вод, других природных богатств как объектов собственности, пользования и охраны.
  4. Профессионально-хозяйственная деятельность. Роль земли в жизненном укладе мещанских семей
  5. Нравственные ценности. Их роль в формировании личности
  6. Роль игры в формировании личности
  7. РОЛЬ В.И. ВЕРНАДСКОГО В ФОРМИРОВАНИИ СОВРЕМЕННОГО УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ.
  8. Литосфера
  9. Роль этических эталонов в формировании личности ребенка
  10. § 78. РАЗРУШЕНИЕ ЛИТОСФЕРЫ