Ротационный и космический факторы в геодинамике

В наших предыдущих рассуждениях мы исходили из пред­ставления, разделяемого подавляющим большинством современных исследователей, что наша планета подобна тепловой машине, источник энергии которой находится в ее недрах. Придерживаясь справедливости этого представления, нельзя было, тем не менее, не отметить его опреде­ленную неполноту, заключающуюся в недоучете влияния на динамику планеты.

Во-первых, того факта, что Земля представляет собой тело, непре­рывно вращающееся вокруг своей оси и обращающееся вокруг Солнца. Движение происходит вместе с планетами Сол­нечной системы вокруг центра нашей Галактики. При этом параметры всех этих движений испытывают определенные изменения во времени, как вековые, так и периодические.

Во-вторых, следует учитывать гравитаци­онное и иноевлияние на нашу Землю других тел, как самой Солнечной системы, так и более далекого Космоса.

В последние годы оба эти фак­тора — ротационный и космический — привлекают все большее внима­ние исследователей, поскольку технические возможности их изучения неизмеримо возросли. Это обязывает нас кратко остановиться на их су­ществе и значении, оговариваясь при этом, что многие высказываемые по данной проблеме соображения остаются пока в той или иной, иногда большой степени, гипотетичными.

Ротационный фактор.Земля испытывает, как известно, постоянное вращение вокруг своей оси. Скорость этого вращения в течение исто­рии Земли обнаруживала вековое замедление вследствие тормозящего действия лунно-солнечных твердых приливов. Но, кроме того, скорость вращения Земли испытывает разного масштаба периодические измене­ния под влиянием различных внешних факторов, о следствиях которых будет сказано ниже.

Осевое вращение Земли влечет за собой проявление двух сил. Одна из них центробежная; в наибольшей степени она проявляется на эк­ваторе, способствуя перемещению масс из глубоких недр планеты к ее поверхности. С действием этой силы исследователи связывают повышен­ную контрастность рельефа Земли и сейсмическую активность в приэква­ториальной зоне, в полосе между 35° северной и южной широты, причем то-же наблюдается на Марсе и Венере. Более того, высказано предполо­жение (В. М. Моралев, М. 3. Глуховский), что образование ядер протоконтинентальной коры в раннем архее началось именно в этой зоне.

Изменение скорости вращения сказывается на форме Земли, по­скольку ее сплюснутость — превышение экваториального радиуса над полярным — есть прямое следствие этого вращения. Чем больше его скорость, тем форма Земли ближе к эллипсоиду, и наоборот. Изменение скорости вызывает, следовательно, перестройку формы Земли, а эта пе­рестройка — напряжения в литосфере.

Именно этим объясняется образование регматической сети линеаментов и планетарной трещиноватости. Ротационный механизм регмагенеза может рассматриваться в двух вариантах:

1) изменение степени полярно­го сжатия Земли в связи с изменением скорости ее вращения (М. В. Стовас);

2) перестройка фигуры Земли в связи с изменениями положения оси ее вращения (К. Ф. Тяпкин, А. В. Долицкий). В обоих случаях воз­никающая регматическая сеть должна приспосабливаться к ранее обра­зованной и фиксированной в литосфере, и таким образом представление о регмагенезе увязывается с тектоникой плит (В. С. Буртман, В. А. Буш).

Вторая сила, связанная с осевым вращением Земли, — это так назы­ваемая сила Кориолиса, выражающаяся в смещении материков в направ­лении против часовой стрелки, т. е. с востока на запад. Еще в одной из основополагающих работ по тектонике плит — Кс. Ле Пишона — было отмечено, что по отношению к относительно неподвижной Антарктиче­ской плите все остальные литосферные плиты испытывают смещение к западу со скоростью 5 см/год. В дальнейшем это было, как бы забыто, но в последние годы роль силы Кориолиса вновь стала привлекать внимание. Предполагается, что она вызывает течение астеносферы по отношению к перекрывающей ее литосфере и подстилающей мезосфере (рис.), а литосфера отстает в этом смещении вследствие тормозящего влияния твердых приливов. Действием силы Кориолиса объясняют, в частности, разительную диссимметрию Тихого океана, развитие по его западной пе­риферии широкой системы островных дуг и окраинных морей и ее от­сутствие с противоположной стороны, приближенность спредингового хребта к этой последней и поглощение здесь в зоне субдукции всей ме­зозойской океанской коры. Правда, всему этому может способствовать надвигаиие обеих Америк на Тихий океан вследствие раскрытия Атлан­тики, а система островных дуг и окраинных морей существовала на востоке в мезозое и палеозое. Но, вероятно, тут играло роль совокупное действие обоих факторов.

Ось вращения [Z] Широта, град.