В.Н. Жарков - Внутреннее строение Земли и планет (1119250), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Эти авторы предположили, что скоростьраздвигания морского дна в южной части Атлантического океана всегда оставалась постоянной. Оценив эту скорость по первым полосовым аномалиям ишкале Кокса, Хейрцлер получил свою широко известную шкалу для последних79 млн лет (рис. 51). В шкале Хейрцлера инверсия геомагнитного поля происходила 171 раз. Многим наиболее отчетливо выраженным полосовым магнитныманомалиям, которые выявлены во всех океанах, присвоены номера.
Шкала, показанная на рис. 51, позволила определить скорость раздвигания океаническогодна по всему земному шару. Эта шкала оказалась очень удачной, и накопленный огромный наблюдательный материал, включая результаты глубоководногобурения, внес в нее лишь небольшие уточнения.Как известно, напряженность магнитного поля на поверхности Земли составляет ∼ 0.5 эрстеда, или 50 000 гамм (1 гамма = 10−5 эрстеда). На поверхностиокеана амплитуды полосовых магнитных аномалий имеют порядок 100 гамм.Таким образом, запись полосовых магнитных аномалий на фоне основного геомагнитного ноля выглядит как «рябь» с очень малой амплитудой.204Рис.
51. Геомагнитная шкала времениа — Шкала Хейрцлера с сотр. Слева направо: геохронологическая шкала для фанерозоя;номера магнитных аномалий; шкала полярности геомагнитного поля (черным закрашены периодынормальной полярности магнитного поля). б и в — шкалы Ларсона 1972 и 1975 гг.; номерамезозойских аномалий содержат букву MСоздание магнитной геохронологической шкалы для интервалов времени более ∼ 80 млн лет вначале встретилось с трудностями. Трудности были обусловлены тем, что, например, в Тихом океане полосовые магнитные аномалииисчезали западнее зон с возрастом 76 млн лет; в то же время отчетливые полосовые аномалии имелись на северо-западной и западной окраине Тихоокеанскойплиты.
Обширные области в океанах без признаков магнитных аномалий получили название зон спокойного магнитного поля. Такие зоны наблюдались ив Атлантическом океане.Указанные трудности были разрешены в 1972 г. в работах Ларсона и Чейза и Ларсона и Питмена, которые доказали, что аномалии в западной частиТихого океана образовались синхронно с аналогичными аномалиями в запад205ной части Атлантического океана — за пределами зоны спокойного магнитногополя. После того как с помощью данных, полученных при глубоководном бурении, удалось датировать эти краевые аномалии и установить, что их возрастсоставляет 110–150 млн лет, было дано правильное объяснение зонам спокойного магнитного поля.
Оказалось, что последние обусловлены исключительнобольшой продолжительностью эпохи нормальной полярности, существовавшейот 85 до 110 млн лет назад. На рис. 51, б показана шкала Ларсона и Питмена,охватывающая период от ∼ 90 до 160 миллионов лет назад. Накопление данныхпо магнитным аномалиям в Тихом океане показало, что в действительности враннемеловое и позднеюрское время произошло примерно вдвое больше инверсий поля, чем это дается шкалой 1972 г. Эти факты были учтены Ларсоном иХилде в шкале 1975 г. (рис. 51, в).Геомагнитная хронологическая шкала до 160 миллионов лет назад (рис. 51)находится в соответствии с аналогичными предварительными шкалами, построенными по континентальным данным для всего фанерозоя.
В СССР над составлением палеомагнитной шкалы для мезозоя и палеозоя работает большое числогеомагнитологов во главе с А.Н. Храмовым. Полученные на сегодняшний деньрезультаты позволяют высказать предположение, что, возможно, имеется корреляция между структурой палеомагнитной шкалы и характером тектоники в фанерозое. Эти исследования указывают, что дрейф континентов, а следовательнои режим тектоники плит, характерен для всего фанерозоя.
Кроме того, предварительные палеомагнитные шкалы для континентов обнаруживают несколькоэпох спокойного магнитного поля на протяжении фанерозоя. Тем самым показано, что эпоха спокойного поля, выявленная по океаническим данным, неявляется уникальным событием в истории магнитного поля нашей планеты.Если посмотреть на геомагнитную шкалу в целом (рис. 51), то можно заключить, что первоначально предполагавшееся Коксом подразделение шкалына эпохи и эпизоды вряд ли можно провести по всей шкале.
Вопрос о стандартной номенклатуре геомагнитной шкалы пока еще остается неразработанным и,видимо, будет рассмотрен в ближайшем будущем.8.3.Тектоника плит8.3.1. Картирование земной поверхности. Тектоника плит — кинематика движения плит на плоской Земле — впервые была описана Уилсоном в 1965 г. Однако реальная поверхность Земли представляет собой сферу, и реальное движение литосферных плит происходит на сферической Земле. Переход от описаниядвижения литосферных плит па плоской Земле к описанию их движения на сферической Земле был совершен Морганом в 1967 г.
При картировании земной по206верхности возникает обратная задача — необходимо сферическую поверхностьизобразить па плоскости — листе бумаги. Карты можно построить несколькимиспособами. Три различных способа проектирования сферической поверхностииз точки на плоскость показаны на рис. 52. Первый способ соответствует фотографированию планетных тел из космоса с последующим проектированиемполученных снимков на плоскость из некоторой внешней точки A. Проекции, полученные из точек, расположенных в центре Земли (точка B) и на ее поверхности(точка C), получили специальные названия гномонической и стереографическойпроекций соответственно. Во всех трех способах проектирования сферы паплоскость из точки возникают искажения как расстояний на сфере, так и углов между направлениями линий, проходящих через рассматриваемую точку.Большое распространение в геофизике получила меркаторская проекция. Она названа в честь фламандского картографа Герарда Меркатора, коCBAторый, используя эту проекцию, опубликовал свою навигационную картув 1568 г.
В этой проекции искажаются расстояния между точками, ноуглы на сфере проектируются на карту без искажений. Карта в меркаторской проекции получается при про- Рис. 52. Проекция сферы на плоскость:ектировании Земли от ее оси на ци- 1) проекция с внешней стороны сферы —из точки A 2) гномоническая проекция —линдр, имеющий общую ось с Землейпроекция из центра сферы (из точки B);(рис. 53, а). В этом случае все мериди- 3) стереографическая проекция — проеканы будут параллельны друг другу и ция из точки C, лежащей на поверхностинаправлению север – юг. Под прямым сферыуглом они будут пересекаться проекциями параллелей, сохранившими направление восток – запад. В результате накарте получается прямоугольная координатная сетка с направлениями север –юг и восток – запад.
Чтобы дать представление об искажениях, возникающихпри построении меркаторских карт, рассмотрим две площадки 1 × 1∘ , одна изкоторых расположена у экватора, а другая — на 60∘ с.ш. Один угловой градусна поверхности Земли соответствует расстоянию ∼ 111 км. У экватора градусдолготы примерно равен градусу широты и квадрат 1 × 1∘ на сфере проектируется на карту почти без искажений (рис. 53, б). Поскольку меридиан являетсябольшим кругом, градус широты всегда имеет одну и ту же длину независимоот широты. Долготные же круги стягиваются при движении от экватора к полюсу.
Градус долготной дуги на широте 60∘ равен только половине длины градуса207Рис. 53. Проекция поверхности Земли на цилиндр (а) и меркаторские проекции двуходноградусных площадок, расположенных на экваторе и на 60∘ с.ш. (б)на экваторе. Поэтому одноградусная площадка на сфере у 60∘ с.ш. имеет видпрямоугольника (рис. 53, б). При проектировании на карту долготная сторонаэтого прямоугольника увеличится в два раза, так как на меркаторской картевсе меридианы параллельны и эквидистантны. Для сохранения углов при проектировании широтная сторона рассматриваемого прямоугольника 1 × 1∘ такжедолжна увеличиться в два раза.
Таким образом, на меркаторских картах площадки, расположенные на 60∘ северной и южной широты, имеют площадь, в четырераза большую, чем на реальной Земле. При движении на карте от 60∘ широтык полюсу искажения будут увеличиваться, и, наоборот, они уменьшаются приперемещении к экватору. Геологические карты обычно изображаются в определенном масштабе, который дает отношение расстояния между двумя точкамина карте к расстоянию между соответствующими точками на Земле.
Например,1 см на карте в масштабе 1:10 000 000 соответствует 107 см, или 100 км на Земле.При изображении больших участков Земли на меркаторской карте масштаб накарте увеличивается с увеличением широты.Карта земной поверхности с указанием на ней важнейших структур и плитпоказана на рис. 54. Рассматривая геологические объекты на рис. 54, следуетпомнить о тех линейных искажениях, которые неизбежно вносятся при проектировании земной поверхности на карту.8.3.2. Лик Земли. В первом приближении поверхность Земли разделяется наприподнятый над средним уровнем моря континентальный регион и опущенныйокеанический регион планеты. К континентам примыкает материковая отмель,или шельф, которая резким перегибом отделена от крутого континентальногосклона, переходящего в типичное океаническое дно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
