Коптев Александр Игоревич
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
В ранних моделях тектоники литосферных плит основная причина движения литосферных плит виделась в мантийной конвекции, которая воздействовала на литосферные плиты за счет сил вязкого сцеплении на границе литосфера-астеносфера (Уеда, 1980).
В дальнейшем пришло понимание того, что источник движения плит может лежать в них самих. Вариации мощности коровых слоев в совокупности с плотностными неоднородностям, возникающими вследствие гетерогенности термального режима и состава, обуславливают возникновение сил, стремящихся уничтожить эти неоднородности и привести систему в более однородное состояние, характеризуемое меньшими значениями потенциальной энергии. К этим силам относятся так называемая сила сползания с хребта, определяемая термальной неоднородностью под срединными хребтами, силы гравитационного растекания утолщенной коры горных поясов, силы растекания в областях термальных сводов и др. Методика количественной оценки величины такого рода сил как разности вертикальных интегралов литостатического давления в латерально разнесенных колонках была предложена в работах (Frank, 1972; Artyushkov, 1973). Кроме того, плита испытывает действие так называемой силы затягивания в желоб, возникающей вследствие гравитационной неустойчивости сравнительно холодной и, следовательно, более плотной океанической литосферы погружающейся плиты (Forsyth, Uyeda, 1975).
Относительная роль этих трех источников современного поля напряжений (силы мантийных течений, силы разности гравитационного потенциала и силы затягивания в желоб) по-разному оценивалась различными исследователями в работах 70-х гг. (Harper, 1975; Forsyth, Uyeda, 1975, Solomon et al., 1975; Richardson et al., 1976, 1979)
В работах конца 70-х - начала 90-х годов двадцатого века доминируют представления о том, что главным источником напряжений являются силы, вызванные гравитационными неоднородностями литосферы Земли (Lister, 1975; Molnar, Tapponier, 1978; Parsons, Ritcher, 1980; Dahlen, 1981; Houseman et al., 1981; England, McKenzie, 1982; Fleitout, Froidevaux, 1982; Fleitout, Froidevaux, 1983; England, 1987; Molnar, Lyon-Caen, 1988; Zhou, Sandiford, 1992).
Численное моделирование полей напряжений в пределах крупных регионов Земли - Европы (Golke, Coblentz, 1996; Mantovani et al., 2000; Pfiffner et al., 2000; Jimenes-Munt et al., 2001; Marotta et al., 2002; Marotta et al., 2004). Индо-Австралийской плиты (Sandiford et al., 1995; Coblentz et al., 1995, 1998; Reynolds et al., 2002), Австралийской плиты (Burbidge, 2004), Северо-Американской плиты (Richardson, Reding, 1991; Liu, Bird, 1998; Flesch et al., 2000), Южно-Американской плиты (Coblentz, Richardson, 1996; Meijer et al., 1997), Африканской плиты (Coblentz, Sandiford, 1994), Новой Зеландии (Liu, Bird, 2002) и др. - имело своей целью на примере конкретных областей определить природу имеющихся там напряжений.
Результатом большинства этих работ стало признание того факта, что наибольшую роль в формировании современного поля напряжений играют силы разности гравитационного потенциала. Однако общим выводом работ по моделированию глобального поля напряжений (Bird, 1998; Bird, Liu, 1999; Lithgow-Bertelloni, Guynn, 2004) было утверждение о том, что для наилучшего соответствия расчетного поля наблюдаемому необходимо включение в модель мантийных сил, а только топографические силы (силы, вызванные разностью гравитационного потенциала) оказывались неспособными формировать правдоподобное распределение напряжений.
Для решения этого противоречия между результатами глобального и регионального в настоящей работе было произведено изучение роли сил разности гравитационного потенциала в формировании глобального поля напряжений путем построения глобальной модели поля напряжений, возникающего в результате действия сил этого типа.
|
