Приливные явления, внешние явления и ротогенез
Приливные явления, внешние явления и ротогенез
1. Приливные явления
Одной из глобальных геологических проблем является изучение влияния на твердые геосферы Земли внешних сил, в том числе систем Земля-Луна или Земля-Луна-Солнце, в которой работают приливные силы. Астрономические наблюдения регистрируют изменения орбитального движения Луны и соответствующее изменение скорости вращения Земли. При этом меняется положение географического полюса и экватора вращения при изменении положения оси вращения Земли происходит нарушение равновесия между плоскостью вращения и плоскостью, сложившейся ранее. Это должно приводить к преобразованию формы Земли. Луна своим гравитационным влиянием сообщает различные ускорения оболочкам Земли, в результате чего между ними возникают дополнительные направленные напряжения. Различным движением оболочек можно объяснить и движения палеомагнитных полюсов. Вероятно, наиболее значимо движение мантии вокруг ядра.
Укажем, что раньше, когда Луна была гораздо ближе к Земле, приливные волны на Земле были намного больше, чем сейчас, когда дважды в сутки волна высотой 30-40 м проходит по всем континентам. Считается, что Луна удалялась от Земли циклически неравномерно, что определяло колебания сил приливного влияния и сказывалось на глобальных тектонических процессах.
Приливные силы, постоянно воздействующие на твердую Землю, запаздывают по сравнению с приливами в океане, что порождает определенную энергию, которая рассеивается в виде тепла. Запаздывание связано с тем, что вещество Земли не является идеально упругим телом и сопротивляется влиянию приливных сил, что приводит к изменению формы Земли, хотя и незначительно.
Влияние приливных сил Луны на внутренние геосферы Земли сказываются и на колебаниях ядра и мантии, что в свою очередь оказывает воздействие на многие процессы в твердой Земле, в том числе на цикличность и инверсию тектонических процессов.
Эффект воздействия Луны на Землю может проявляться как спусковой механизм для возникновения землетрясений, когда они уже подготовлены и нужен только малейший толчок, чтобы вывести систему из равновесия. Приливные силы воздействует на Землю таким образом, что растягивают ее вдоль прямой соединяющей центры Земли и Луны.
Скорость вращения Земли определяет форму нашей планеты. В далекие геологические времена эта скорость была больше и, следовательно Земля была более сжатой. С вращением планеты связана регматическая сеть разломов, которые закономерно ориентированы на всех континентах. Вращение Земли ответственно и за повышение тектонической активности в экваториальном поясе, за западный и северный дрейф материковых плит, за ассиметрию зон спрединга, а также геофлюкцию – перемещение континентальных масс от полюсов к экватору и многое другое.
2. Ротационный режим Земли
Как известно центробежные силы на Земле возникают от собственного вращения планеты и от движения по орбите. При сложении двух центробежных сил возникают инерционные силы, которые всегда ориентированы против направления движения.
Силы инерции имеют максимальное значение на экваторе и ноль на полюсах. Эти силы, действуя на массу атмосферы и гидросферы, формируют устойчивый пассат, приливную волну и экваторильное течение. В литосфере те же силы в большей мере воздействуют на континентальные плиты, как более массивные. Они заставляют дрейфовать Американскую плиту в западном направлении, расширяя Атлантику на несколько см в год. Тихоокеанская плита, стиснутая между Американской и Евразийской плитами, выгибается по осевой линии и подворачивается под континенты, формируя глубоководные желоба вдоль берегов Азии и Америки.
Центробежный инерционный механизм подтверждает предположение Вегенера, который считал, что материки могут дрейфовать только с востока на запад и с юга на север (за это ответственна сила Кариолиса). Эти два разрешенных направления дрейфа ориентацию глобальных коллизионных структур: длинные горные цепи вытянуты либо по субпараллелям (Пиренеи-Альпы-Кавказ-Копетдаг-Памир-Гималаи), либо вдоль меридианов (Анды-Кордильеры).
Современные действия инерционных и центробежных сил проявляются, например, в том, что южное окончание Африканского материка, находясь в поясе максимума инерционных сил, с разворотом уходит в Атлантику, создавая на северной границе напряженное состояние литосферы в Средиземноморье и в Малой Азии. Австралийская плита в своем стремлении из Южного полушария в Северное создает напряженность и коллизионные явления на границе Тихоокеанской плиты и к югу от Зондских островов.
Некоторым исключением в этом смысле служит Гренландия, которая находится севернее геодинамического барьера, на котором остановились Евразийская и Американская плиты. Одно из объяснений состоит в том, что, вероятно, Гренландия в виде крупного фрагмента смогла оторваться от севера Евразии, ранее находясь в акватории Баренцева и Карского морей, и под влиянием центробежно-инерционных сил стала смещаться с востока на запад.
Одним из основных проявлений ротационного режима Земли и геодинамической цикличности на всех этапах истории нашей планеты является становление и распад суперконтинентов. В структуре суперконтинентального цикла продолжительностью не менее 400 млн. лет выделяются суперконтинентальный и межсуперконтинентальный периоды продолжительностью соответственно в 150 и 250 млн. лет.
Суперконтинентальный период отвечает обстановке «суперконтинент-суперокеан», пример тому Пангея-Пантолласа. Он включает стадии агломерации и деструкции. Стадия агломерации длительностью около 90 млн. лет характеризуется высоким поднятием суши, низким уровнем моря, холодным климатом, покровным оледенением, регрессией, накоплением мелководных осадков. В эту стадию господствует центростремительная геодинамика, происходит соединение континентов. На стадии деструкции(60 млн. лет) главным ее содержанием является континентаный рифтогенез и проявление плюмового магматизма в виде дайковых роев, расслоенных интрузий и траппов. Переход от первой стадии ко второй характеризуется стабильностью и тектонической паузой.
Межсуперконтинентальный период длится примерно 250 млн. лет и отвечает обстановке «континты-молодые океаны», а также состоит из двух стадий распад и слияние (конвергенция). Стадия распада длится около 85 млн. лет и отличается максимальным уровнем моря, теплым климатом, ростом пассивных окраин на краях расходящихся континетов, формированием большого количества морских осадков – черных сланцев, известняков, кремнистых пород, трансгрессиями, а также завершением процессов плюмового и траппового магматизма. Стадия слияния континентов (165 млн. лет) характеризуется господством конвергентных обстановок, уменьшением скорости спрединга в океанах, развитием субдукции океанической коры, аккрецией террейнов и континентальных коллизий, приводящих к формированию новых континентов. Главными палеогеодинамическими индикаторами последней стадии суперконтинентального цикла являются коллизионные пояса, отмеченные как палеосутуры (орогены).
По последним данным в истории Земли выделяют десять суперконтинентальных циклов. только самой молодой из них – Пангея(320-170 млн. лет), который образовался при слиянии мегаконтинентов Гондваны и Лавразии. Распад Пангеи привел к преимущественному образованию современных молодых океанов, главным образом в Южном полушарии. Поочередная концентрация тектонической активности в Северном и Южном полушариях свидетельствует о проявлениях геодинамической инверсии.
НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ