В.С. Захаров, В.Б. Смирнов - Физика Земли (1119252), страница 42
Текст из файла (страница 42)
7.28, а), можно оценить относительные движения этих материков. Траектории КМП совпадают, если повернуть Европу на 38' по часовой стрелке вокруг полюса Эйлера 88,5' с, ш., 27,7 в.д. (рис. 7.28, б). Это означает, что в то время эти континенты двигались вместе, В более позднее время континенты разошлись вследствие раскрытия Атлантического океана, и это расхождение отражается в расхождении траекторий КМ П, Реконструкция истории открытия Северной и Центральной Атлантики показана на рис. 7.29.
Изложенный полход отражает основную идею палеомагнитных реконструкций. При этом широта определяется достаточно хорошо, а при определении долготы возникают трудности. Реконструкции для периода до 700 млн лет приведены в гл. 8. Рис. 7.26. Кажущаяся миграция полюса: и — для Ордовнка —.
Юры для Европы (белые круги) и Северной Америки (черньге круги); б — те же траектории после поворота Европы на 38' по часовой стрелке вокруг ~олюса Эйлера 88,5" сжм 27,7' вд (серый квадрат) (па тап дег уоо, 1990: из 'сонг(е, 2007 Р 347 с изменениями); буквами показан возраст соответствующих по- люсов «и 1 нг! ! в!с ч 5' ««3 и' !«,'.Е ...., ...... в- !«к ю*и т«' ю'ь «5' 3«*ь гз" а' Рис. 7.29, Реконструкция истории открытия Северной и Центральной Атлантики; показаны положения Европы и Африки относительно Северной Америки в различное время (числа — возраст, млн лет) (по Р(тпзап, Та(иап( 1972; из Сонг!)е, 200?. Р, 357 с изменениями] 285 В результате большого числа проведенных реконструкций для различных периодов времени установлено, что характер движения континенюв был примерно одинаковым, по крайней мере, с докемОрия.
Контрольные вопросы 1. Каков общий характер магнитосферы'? 2. Каковы элементы магнитного полн Земли и связь между ними'? 3. Что такое напряженность поля и магнитная индукция, какая между ними существует связь! 4. Каковы методы измерения магнитного поля Земли? 5. В чем смысл представления магнитного поля Земли через разложение по сФерическим Функциям? 6. В чем состоят основные особенности распределения элементов магнитного поля по поверхности Земли? 7. Что такое главное и аномальное геомагнитные поля. в чем состоит принпип их разаеления? Х. В чем состоитдипальное приближение для магнитного поля Земли". 9. Каково положение современною диполя? 10.
Что такое геомагнитный полюс, геомагнитный экватор'. ! 1. Что такое магнитный полюс, магнитный экватор? 12. Что такое недипольное поле, каковы особенности его распределения по цоверхностн Земли? ! 3. Что такое короткопериодные вариации геомагнитного поля? !4, Что такое вековые вариации геомагннтного поля, как меняется положение геомагн итных полюсов? ! 5. Что такое западный дрейф магнитного поля Земли' ? 16. В чем сосюнт методика исследования электропроволностн Земли? ! 7. Каково ралиальное распределение электропроволности в Земле? 18. Изложите теорию пронсхожаения магии~ного поля Земли? 19.
В чем сосзонт модель самоподдерживающегося динамо? 20. Каково происхождение аномального магнитною поля? 21. В чем состоят основные особенности аномального магнитною поля на континентах и океанах? 22. Что такое естественная остаточная намагниченность, какие ее типы вы знаете? 23. Что такое инверсии магнитною поля", 24. Что такое маги нтостратнграфическая шкала? 25, В чем состоит связь пгьтосовых магнитных аномалий со спреди игом океанского дна? 26. В чем состоит способ определенна координат палеомап!изною полюса? 27, Что такое кривая кажущейся миграции полюса".
2Х. В чем сос юнт суть палеомагннтных реконструкцией Глава 8 ОСНОВЫ ГЕОДИНАМИКИ 8,1. ПРЕДМЕТ ГЕОДИНАМИКИ Существуют два подхода к определению предмета геодинаиики как научной дисциплины: силовой и кинематический. Сторонники первого подхода (в основном геотектонисты и геофизики) полагаю~, что основной задачей геодинаыики является установление механизмов движений в различных геосферах. Сторонники второго подхода (в основном астрономы и геодезисты) считают, что предметом исследований в геодинамике является изучение основных кинематических характеристик (смещений, скоростей, направленности и тд.) движений земной поверхности в различных пространственно- временных масштабах их протекания. Определение основной задачи геодинамики, объединяющее оба подхода„дано в работе (Теркот, Шуберт.
1985), где утверждается, что «Геодинамнка изучает лвижения и деформации, происходящие в земной коре, мантии и ядре, и причины таких движений и деформаций». Иными словами, гевдиламика — область наук о Земле, рассматривающая геологические процессы с точки зрения действующих снл и энергии. Геогвеюполяка занимается главным образом изучением того, как построены те или иные геологические структуры, а также историей движений, изменяющих эти структуры. Уевдинамика же отвечает на вопросы: почему эти процессы происходят, как образуются структуры, какие силы при этом действуют, какая для этого необходима энергия и каково ее происхождение'. Основными источниками энергии геодинамических процессов служит тепло, аккумулированное в Земле с момента ее образования, а также энергия, выделяющаяся при распаде радиоактивных элементов и при плотностной дифференциации. Достаточный запас энергии позволяет Земле функционировать как «термохимической машине».
Тепло из глубинных слоев Земли выносится посредством теплопроводности и главным образом конвекции к верхним оболочкам — литосфере и коре, поскольку Земля устроена таким образом, что кон векция в ней возможна. хотя и протекает в разных оболочках по-разному (см. гл. 2 и 6). Поверхностным проявлением этого процесса является наблюдаемая на Земле тектоника, в частности, движение литосферных плит и сопутглгвующие глобальные и региональные явления. Взаимодействие литосферных плит друг с другом и с подстилающей мантией приводит к возник- новению большинства геологических структур и явлений. включая вулканизм и сейсмический процесс, При таком полхоле, составляющем суть геодинамики, весьма плолотворно используется приближение сплошной среды, которое важно для понимания цщрокого кру~а геологических проблем.
Это позволяет применить хорошо разработанные Физико-математический методы теории упру~их деформаций. течения вязкой жидкости. тепло- и массопереноса и т. п. Отметим, что современный уровень рассмотрения таких проблем прелполагает компьютерное моделирование. 8.2. ТЕКТОНИКА ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ В современной геотектонической модели, называемой втектоника литосферных плит». внещнви оболочка Земли называется литасферай и состоит из набогза с)завнительно тонких жестких плит. Г)питы двигаются друг относительно друга, скоросзи этого движении плит по порялку величины составляют несколько сантиметров в год, Плиты активно взаимодействуют между собой. Большал часть всех происходящих на планете землетрясений (см. рис.
4.43). вулканических извержений и горообразовательных процессов происходит именно в области границ между плитами. Более того, границы плит проводят именно по этим областлм, прежле всего по зонам концентрации очагов землетрвсений. Схема разбиениы поверхности Земли на плиты приведена на рис. 8.!. Отметим, что на рис. в. ! прелставлены лишь основные плиты; однако в настоящее время выделают значительно большее число плит малого размера (В(го, 2003).
Литосферные плиты сложены из относительно холодных и жестких порол и имеют толщину 50-200 км (иногла ло 300 км), Твердые породы мантии, находлщиеся пол литосферой, имеют достаточно высокую температуру и поэтому могут относительно легко деформироваться. Они образукп так называемую астенас(беру, по которой литосферные плиты скользят.
испытывая относительно малое сопротивление. Схематическое изображение основных элементов тектоники плит в разрезе приведено на рис. 8,2. Плиты непрерывно воссоздаются и поглощаются. Вблизи срединно-океанических хребтов, где смежные плиты расходится в противоположныс стороны, идет процесс так называемого спрединга (раздвищния) океаническою дна. Снизу поднимаются пзрячие мантийные породы, из которых при оизаждении формируются новые участки плит По этой причине срединно-океаническиее хребты также называют канструктивными граигцами (границами наршииванин) плинь Пюбальная система срединно-океанических хребтов нанесена на рис. 8.1 тонкой сплошной линией. Р з 3„= ' В й а а х а л 2 ала офо во.а х БНТ 6-* о.з о оо! а в в оф 'О а О в а ° в ф ,оа во а Б оо а х л в О в 'а' в О. л н х о !мя 40 м зее Рис. В.2.
Схематическое изображение основных злементов тектоники ллнт н их взаимодействия в мантии: прямоугольник отмечает зону субдукцнн ~рнс. В.ГВ1: границы лереходной зоны е мантии приняты е соогеегсгенн с моделямн 1АВР9 г н Ак2 35 (4 \ 0 н 660 км1 (ло Ьгмл, 2002, Р. 3 — 3 с изменениями) Поскольку размер Земли остается практически постоянным, лолжны происходить н противоположные процессы уничтожения плие По мере того как плипл движутся от юны нарашивания всрелинно-охеанических хребтах, они охлаждаются и утолшаются. Вследствие охлаждения плотность материала плит увеличивается, литосферная плита становишя гравитационно-неустойчивой по от. ношению к горячей (и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
