|
Навстречу 250-летию Московского университета
Т.Ю. Тверитинова, А.И. Гущин
Проведено сопоставление форм геоида и поверхности ядра (рис. 1), а также проанализированы "разрезы" Земли по экватору и параллелям 60°
с.ш. и ю.ш. (рис. 2).
 |
| Рис. 1. Схема рельефа поверхности ядра Земли по данным сейсмической томографии [3, 4] (изолинии проведены через 2 км), совмещенная с изолиниями поверхности геоида [1, 5] (изолинии проведены через 20 м) |
В большинстве случаев выступам ядра соответствуют океанические впадины и пониженные значения геоида, впадинам на поверхности ядра - континентальные массивы и положительные аномалии геоида. Эта закономерность ярче всего проявляется в приэкваториальной области Земли. Вместе с тем из этого правила есть исключения, когда выступам ядра соответствуют положительные значения геоида. Если бы неровности на поверхности ядра полностью компенсировались бы перераспределением масс мантийного и корового слоев Земли, то геоид бы был больше приближен к форме идеального эллипсоида вращения.
 |
| Рис. 2. Схематические широтные разрезы Земли по экватору (средний) и параллелелям 60° с.ш. (верхний) и 60° ю.ш. (нижний), показывающие соотношение поверхности ядра, формы геоида и расположения континентов и океанов. |
В плитной тектонике соответствие выступов ядра отрицательным аномалиям геоида и океаническим впадинам, а впадинам ядра - положительных аномалий геоида и континентальных массивов или их окраин объясняется наличием в мантии восходящих потоков над выступами ядра и нисходящих - над впадинами [2].
Нами для объяснения указанных соотношений ядра и геоида привлекается механизм деформирования Земли в условиях меридионального сжатия как двухслойного тела с более жестким основанием (ядром) и относительно пластичным верхним слоем (мантией) и свободной верхней поверхностью. В условиях растяжения такой системы и основание, и покрытие деформируются сходным образом, а в условиях сжатия в верхнем слое возникает перетекание материала (рис.3, 4). Главной зоной концентрации деформаций сжатия является приэкваториальная. Сюда происходит перетекание масс из приполярных областей, в которых возникают условия реактивного растяжения. При растяжении деформации ядра и мантии конформны и наблюдаются прямые соотношения ядра и геоида. При сжатии над выступами ядра возникают зоны оттока вещества мантии в соседние области над впадинами ядра. Разнообразные соотношения ядра, геоида и планетарных структур указывают на активную динамику внешних оболочек Земли в условиях полярного сжатия.
 |
| Рис. 3. Механизм деформации двухслойной модели (А) в условиях растяжения (Б) и сжатия (В). Условные обозначения: 1 - пластичный слой; 2 - вязкий слой; 3 - растяжение; 4 - сжатие; 5 - направление перемещения материала пластичного слоя. |
|
 |
| Рис. 4. Структуры сжатия и растяжения Земли в условиях полярного сжатия. Условные обозначения: 1-2 - сжатие: 1 - главное, 2 - второстепенное; 3-4 - растяжение: 3 - главное, 4 - второстепенное; 5 - структуры сжатия, 6 - структуры растяжения. |
|
Литература
1. Кропоткин П.Н., Ефремов В.Н. Геоид и деформации в тектоносфере // Геодинамика и развитие тектоносферы. М.: Наука, 1991. С. 85-92.
2. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. - М. Изд-во МГУ, 2002. - 560 с.
3. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. - М.: Изд-во МГУ. 1995. - 480 с.
4. Morelli A., Dzevonsky A.M. Topography of the Core-Mantle boundary and lateral homogeneity of the liquid core // Nature. 1987. V. 19. P. 679-683.
5. Reigber Ch., Muller H., Rizos Ch. Et al. An improved GRIM-3 Earth gravity model (GRIM-3) // Symp. Union Geodes. Geophys.: XVIII Gen. Assembley: Proc. Internat. Assoc. Geodes. (IAG), Hamburg, 1983. Vol. 1. P. 388-415.
|
