Difference between revisions of "Тяпкин, Довбнич, 2009"

From Common History development
Jump to navigation Jump to search
(с. 276, 277)
m (Замена текста — «волок» на «волок»)
 
Line 151: Line 151:
 
=== Алгоритм решения задачи для случая [[Упругая оболочка|толстостенной упругой оболочки]] ===
 
=== Алгоритм решения задачи для случая [[Упругая оболочка|толстостенной упругой оболочки]] ===
 
с. 241
 
с. 241
Сделаем допущение, что прямолинейные волокна, перпендикулярные к внешней поверхности оболочки, остаются после деформации перпендикулярными к изогнутой внешней поверхности, сохраняя при этом свою длину... Таким образом, в качестве криволинейных координат деформированной поверхности можно рассматривать все те же α1 и α2 на деформированной внешней поверхности... Следуя [[#26]], получим выражения для единичных векторов координатных линий α1 и α2 на деформированной внешней поверхности.
+
Сделаем допущение, что прямолинейные [[волок]]на, перпендикулярные к внешней поверхности оболочки, остаются после деформации перпендикулярными к изогнутой внешней поверхности, сохраняя при этом свою длину... Таким образом, в качестве криволинейных координат деформированной поверхности можно рассматривать все те же α1 и α2 на деформированной внешней поверхности... Следуя [[#26]], получим выражения для единичных векторов координатных линий α1 и α2 на деформированной внешней поверхности.
  
 
с. 244, 245
 
с. 244, 245

Latest revision as of 13:10, 30 June 2020


Тяпкин К. Ф., Довбнич М. М. Новая ротационная гипотеза структурообразования и ее геолого-математическое обоснование. — Донецк: НОУЛИДЖ, 2009. — 342 с

http://www.evgengusev.narod.ru/fluidolit/tyapkin-2009.htmlTyapkin 2009.pdf

с. 4 получены поля напряжений в тектоносфере Земли, обусловленные изменением ротационного режима Земли2, а также – поле напряжений, обусловленных лунно-солнечными приливами для разных моделей Земли. Насколько нам известно, такие решения получены впервые в мировой практике

Contents

1.2 Земная кора и верхняя мантия[edit | edit source]

с. 12[edit | edit source]

с. 14[edit | edit source]

Приведенные выше данные, в случае их справедливости, сводят к минимуму реальность существования гипотетической астеносферы

с. 15[edit | edit source]

Под тектоносферой обычно понимают верхнюю часть Земли, в пределах которой совершаются все активные тектонические процессы. Считают, что нижней границей тектоносферы является область расположения очагов самых глубоких землетрясений. Она располагается на глубинах порядка 700-900 км от поверхности Земли

с. 20[edit | edit source]

Слой 1 на океанических платформах представлен глубоководными осадочными образованиями, которые в верхней части не консолидированы, а в – нижней встречаются в виде глин и сланцев относительно молодого возраста (K, J). Средняя мощность слоя 0,5–1,0 км. Слой 2 характеризуется скоростью распространения сейсмических волн порядка 5 км/с и средней мощностью порядка 2 км. Его считают сложенным либо базальтовыми лавами, либо уплотненными осадками, либо их чередованием.

с. 21, 22[edit | edit source]

В настоящее время нет сомнений в том, что океаны представляют собой опущенные блоки земной коры, заполненные водой. Прямым доказательством этого могут служить данные глубоководного бурения с корабля “Гломар Челленджер” в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах. Изучив результаты бурения, А.А. Пронин [41] установил, что во всех океанах в достаточно представительном количестве скважин встречены автохтонные угленосные формации, приуроченные к различным стратиграфическим уровням меловых и палеоген-неогеновых образований. Следовательно, участки дна современных океанов, где встречены эти формации, в недалеком прошлом были континентальной поверхностью.

в результате опускания океанического блока, происходящего, как правило, в режиме растяжения, нарушается равновесное состояние Земли. Это нарушение частично компенсируется водным слоем, а остальная часть – подводными магматическими излияниями, образующими второй океанический слой... Процесс регулируется законом сохранения момента количества движения в пределах секторов Земли, вырезанных одинаковыми центральными телесными углами. Более подробное его описание можно найти в учебнике.

с. 23, 24[edit | edit source]

Недоразумения начинаются при использовании современного понятия земная кора для решения проблем геотектоники, т.е., при переносе данного понятия из сейсмической модели в геологическую (геолого-петрологическую)... как увязать в этой модели описанный выше переход от одной границы (М1) к другой (М2)? При любых глобальных тектонических построениях для восстановления истории развития тектоносферы в изучаемом регионе искомым должно быть положение границы М1, а не вновь образованной М2. Парадокс заключается в том, что современный подход к изучению глубинного строения тектоносферы Земли ориентирован на определение положения границы М2. Задача нахождения границы М1 принципиально разрешима, но она даже не ставится... вместо термина океанизация земной коры, по-видимому, целесообразнее пользоваться термином базификация земной коры.

с. 26[edit | edit source]

Перемещение 1 км3 вещества тектоносферы (не говоря уже о целых плитах!) нарушает сложившееся равновесие Земли (геоизостазию), восстановление которого возможно только путем деформации геоида, естественно, по законам вращающегося тела 60.

Критика геотектонических гипотез[edit | edit source]

  • с. 30 Для того, чтобы геотектоническая гипотеза могла быть принята в качестве научной основы при анализе роли и места вновь получаемых фактических геологических данных о тектоническом развитии Земли, она должна удовлетворять следующим пяти основным условиям [57]...

I класс гипотез[edit | edit source]

  • с. 33-34

к I-му классу отнесены гипотезы, не учитывающие влияние космических сил на процесс тектогенеза (использующие модель «неподвижной Земли»), а ко ІІ-му классу – гипотезы, учитывающие влияние космических сил... Начнем с группы гипотез, использующих модели сжимающейся, расширяющейся и пульсирующей Земли. Первые две из них, в лучшем случае, способны объяснить только направленное развитие Земли, но не ее цикличность, т.е. каждая из них не удовлетворяет не только третьему, но и второму обязательному требованию... следует отметить, что во время господства контракционной гипотезы (вторая половина XIX столетия) были разработаны основы учения о шарьяжах и складчатости

34-35[edit | edit source]

Гипотезы, основанные на использовании явлений глубинной дифференциации вещества и его преобразование в виде полиморфных, фазовых и электронных переходов из одного состояния вещества в другое... гипотезы: Ван Бемелена [9], С.И. Субботина и др. [52], В.Л. Барсукова и В.С. Урусова [6]. Явления преобразования вещества учитывались также в рассмотренных выше гипотезах расширяющейся и пульсирующей Земли... Ранее было показано [56], что силы, возникающие в Земле в результате спонтанно протекащих физико-геологических и геохимических процессов в виде полиморфных, фазовых и электронных преобразований вещества в условиях высоких температур и давлений, а также – радиоактивного распада, могут приводить только к направленному преобразованию геосфер в радиальных направлениях: изменения их радиусов, значений физических параметров и даже – агрегатного состояния вещества в них. Последнее достаточно наглядно демонстрируется процессами ультраметаморфизма в верхней части тектоносферы Земли. В результате ультраметаморфизма первично осадочная терригенная толща с течением времени превращается в кристаллические образования

Рассмотрим это на примере геотектонических взглядов С.И. Субботина [52]. Кратко они сводятся к следующему. Образование основных структур в верхней части тектоносферы, представленных глубинными разломами, платформенными впадинами и поднятиями, впадинами внутри континентальных морей, геосинклиналями и складчатыми горными сооружениями тесно связано с уплотнениями и разуплотнениями вещества на глубинах от 50 км до основания тектоносферы. Над зонами уплотнения образуются структуры типа впадин, над зонами разуплотнения – типа поднятий, а в пределах переходных зон – глубинные разломы (см. подробнее [52]). Причинувозникновения уплотнений и разуплотнений авторы видят в происходящих в тектоносфере полиморфных, фазовых, а возможно, электронных и химических преобразований вещества тектоносферы при высоких термодинамических параметрах


далее[edit | edit source]

  • с. 36-38

Рассмотрим следующую группу гипотез, основанных на явлении изостазии Земли, в ее классическом варианте... Такой подход, по-существу, сохраняется до сих пор, только оценивается равновесное состояние не земной коры, а литосферы. При этом роль подстилающей кору магмы играет гипотетическая астеносфера... К сожалению, идея использования явления изостазии, весьма популярная у геодезистов, оказалась менее популярной у геологов и, в конечном счете, была признана несостоятельной #28... Если допустить, что геологические процессы в земной коре, происходящие под действием изостатических сил, полностью соответствуют представлениям авторов рассматриваемых гипотез, то конечным их результатом должна быть полная пенепленизация земной поверхности, т.е. Земля должна приобрести форму равновесного эллипсоида вращения и любые последующие тектонические преобразования на Земле должны прекратиться. Естественно, это абсурд!...

  • с. 39-40

Концепция геосинклиналей и противопоставлявшихся им платформ более 100 лет безраздельно господствовала в умах геологов... исследователи связывали положение этих структур с особого рода «подвижными поясами» в земной коре (см. определение), в пределах которых более легко осуществлялось «прогибание» земной коры... классический вариант концепции геосинклиналей и платформ не целесообразно использовать в качестве научной основы для решения современных геологических задач, т.к. он не удовлетворяет, по крайней мере, двум основным требованиям: 1) в нем отсутствует источник сил тектогенеза; 2) используется модель «неподвижной Земли». Это не значит, что реально установленные закономерности развития геосинклиналей надо игнорировать.


Поражает необычно быстрое распространение идей тектоники литосферных плит в Америке и Западных странах.

Тектоника плит[edit | edit source]

гипотезы, основанные на использовании явления конвекции вещества в мантии

  • с. 41-42

данные, полученные геофизическими методами, при изучении океанов.

  1. Выявлены специфические линейные аномалии «зебрового» типа, которые интерпретировались как индикаторы растяжения (spreding) морского дна.
  2. Сейсмическими работами установлена необычайно тонкая земная кора, которая представлялась исследователям как новообразование, формирующееся в процессе развития океанов.
  3. Палеомагнитными исследованиями на континентах подтверждены известные данные о несовпадении линий миграции полюсов, полученных по результатам изучения горных пород в различных частях Земли.

Перечисленные данные не укладывались в традиционные представления концепции геосинклиналей и платформ, поэтому возник вопрос о замене ее новой.

Сущность Новой глобальной тектоники заключается в следующем [36].

  1. Литосфера Земли состоит из некоторого количества блоков (плит), представляющих собой участки океанического дна с находящимися на них континентами.
  2. Плиты испытывают горизонтальные перемещения относительно друг друга.
  3. Перемещения литосферных плит принимается за основу развития земной коры
  • с. 42 В качестве движущего механизма перемещения плит сторонники Новой глобальной тектоники предлагают гипотетическую конвекцию вещества в мантии.

у М. Ботта [10]. Он приходит к следующим выводам: 1.Можно ожидать, что в верхней мантии существуют конвективные течения, которые являются эффективным механизмом переноса теплоты. 2. Конвекции в нижней мантии или же по всей глубине мантии может препятствовать значительная вязкость, предполагаемая в нижней мантии.

Динамическую вязкость обычно определяют, основываясь на идее современного изостатического всплывания Фенноскандии и Северной Америки после снятия ледовой нагрузки. Ранее было показано [59], что полученные таким образом данные, нельзя считать достоверными.
  • с. 43-44 концепция Новой глобальной тектоники не удовлетворяет ни одному из основных требований, предъявляемых к такого рода концепциям
    1. в ней нет источника сил и энергии, необходимого для осуществления процесса тектонической активизации Земли.
    2. Поскольку всю тектоническую жизнь Земли авторы Новой глобальной тектоники рассматривают в краевых частях движущихся плит, то для объяснения цикличности тектонических процессов потребовалось бы очень сложный «регулятор» кинематики и перемещения плит. Вряд ли это возможно.
    3. Концепция тектоники литосферных плит не учитывает фактор вращения Земли. Авторы этой концепции «ничто-же сумяшеся» перемещают плиты по латерали, какие-то их части «заталкивают» в мантию, формируют новые участки земной коры, совершенно не учитывая, что этим они изменяют момент количества движения Земли в пространстве, а следовательно, состояние ее равновесия, со всеми вытекающими последствиями.
    4. В рассматриваемой концепции не нашлось места внешним силам, которые необходимы для создания латеральных неоднородностей (включая плиты) в гомогенных оболочках Земли.
    5. концепция в лучшем случае использует отдельные элементы физических полей, а в соответствии с пятым основным требованием она должна отражать взаимосвязь процессов тектогенеза и главных физических полей Земли. В частности, если движение литосферных плит связывают с конвекцией мантии, то эта взаимосвязь должна проявляться в гравитационном магнитном, тепловом и др. полях... На самом деле никакой корреляции между аномалиями геоида, материками и океанами не наблюдается, что свидетельствует об изначально единой природе этих кор. Об этом же свидетельствует и равенство тепловых потоков на континентах и океанах

Гипотезы ІІ класса (ротационные)[edit | edit source]

  • с. 45

Первые предложения использовать явление изменения угловой скорости вращения Земли для объяснения ее деформации были высказаны еще в конце XVIII, начале ХІХ столетий и связаны с именами: геофизика Дж. Дарвина, механика Л.С. Лейбензона, математика А. Вероне, а несколько позже – геодезистов А.В. Магницкого и Ф.Н. Красовского. Содержание этих предложений можно найти в монографии Б.Л. Личкова [26]. Наиболее существенный вклад в развитие гипотезы, основанной на изменении угловой скорости вращения Земли внесли: Л.С. Лейбензон [25], В.А. Цареградский [67], Г.Н. Каттерфельд [20] и особенно М.В. Стовас [49].

Геотектонические гипотезы, основанные на использовании перемещения оси вращения Земли, относительно геоида, появились в середине ХХ столетия и связаны с именами Ф. Веннинг-Мейнеса [77], А. Шайдеггера [75], А.В. Солнцева [48], Г.Д. Хизаношвили [66] и автора настоящей монографии [53,76].

В настоящее время можно считать общепринятыми представлениями о том, что Земля и все планеты Солнечной системы находятся в состоянии, близком к состоянию равновесия (геоизостазии)... При этом, как показал Л.С. Лейбензон #25, закон распределения плотностей внутри Земли оказывает весьма малое влияние на отклонения ее формы от теоретической, соответствующей однородной сфере при неизменной скорости вращения и неподвижности оси.

  • с. 49 вывод: Создание современной геотектонической концепции возможно только альянсом обеих групп исследователей.

Геоизостазия[edit | edit source]

с. 53[edit | edit source]

1. В качестве основного условия геоизостазии можно принять равенство веса секторов Земли, вырезанных одинаковыми центральными телесными углами  .

с. 54[edit | edit source]

Полученное равенство (2.3) по сути дела определяет равновесное состояние мантии, регулирующее основы тектогенеза Земли... малые изменения величины 2 I , обусловленные перемещениями масс в приповерхностном слое земной коры, приводят к образованию явлений типа циклонов и антициклонов в атмосфере. Аналогичные изменения в акваториях океанов – к возникновению явлений цунами и сопутствующих им ураганам в атмосфере.

2. Вторым условием достижения геоизостазии примем равенство потенциала в каждой точке Земли его теоретическому значению

виды тектонической активности[edit | edit source]

с. 56 Разгрузка отдельных секторов Земли может быть осуществлена в результате протекания следующих процессов: опускания блоков тектоносферы, приводящего к уменьшению отметок геоида; денудации выступающих блоков тектоносферы или таяния на них льда, возникшего в предыдущую эпоху оледенения; заполнения верхних частей блоков тектоносферы легкими магматическими образованиями кислого состава (гранитизация); возможного перемещения глубинных границ вниз, вследствие фазовых переходов вещества мантии типа базальт  эклогит.

В 1963 году опубликована замечательная работа И.Г. Клушина... Основываясь на принципе наименьшего действия он показал, что в пределах достаточно крупных секторов Земли местные изменения их радиусов должны обязательно сопровождаться вертикальным перераспределением плотности. Физическим законом, регулирующим пререраспределение плотности в пределах секторов Земли, вырезанных телесными углами  , является закон сохранения момента количества движения. В его интегральное выражение входит расстояние участвующих масс от центра планеты r в четвертой степени.

Модель формирования структур типа геосинклиналей на границе двух блоков.

с. 57-58 Относительное перемещение блоков тектоносферы, связанное с возникновением или активизацией разделяющего их глубинного разлома и происходящее в режиме растяжения, приводит к изменению агрегатное состояние вещества в глубинных зонах тектоносферы, до которых проникает разлом. Вещество на этих глубинах, находящееся при большом давлении и высокой температуре в квазитвердом состоянии, начинает плавиться. Это происходит вследствие того, что при проникновении разлома давление резко падает, а температура остается высокой, превышающей точку плавления при вновь установившимся давлении. Расплавленное вещество (магма), увеличенное в объеме на 7-8% по сравнению с исходным, использует глубинный разлом в качестве канала для выхода на поверхность... условия, возникающие при относительном перемещении блоков тектоносфер, объясняют четыре основных геологических процесса (денудацию, седиментацию, магматизм и активизацию метаморфизма)... Обсуждаемая схема отличается от классической прежде всего тем, что в основу ее положена реальная физическая картина относительного перемещения жестких блоков, а не гипотетическое “прогибание”, представление о котором возникло в позапрошлом веке, когда ученые считали, что земная кора “плавает” на магме и когда деформациям изгиба придавалось неоправданно большое значение по сравнению со скалывающими деформациями. В настоящее время известно, что достаточно хрупкая земная кора располагается на верхней мантии, упругость которой соизмерима с упругостью стали.

О траектории перемещения полюса вращения Земли по ее поверхности[edit | edit source]

с. 63 теорема, что среднее положение геомагнитного полюса за промежуток времени порядка 104 лет должно соответствовать географическому полюсу

2.2. Физическая сущность Новой ротационной гипотезы структурообразования[edit | edit source]

с. 67

с. 77 Роль горизонтальной составляющей ротационных напряжений в тектоносфере при формировании тектонических структур

Геосинклинали платформы[edit | edit source]

с. 81 Мировой опыт изучения геосинклинальных структур наиболее полно изложен в общей геотектонике В.Е. Хаина [46]

Системы разломов тектоносферы (земной коры). Блоки.[edit | edit source]

с. 98

с. 106 Закон унаследованной активизации разломов формулируется следующим образом: при очередном достижении критических напряжений в тектоносфере происходит образование новой системы разломов, частично в результате раскалывания старых блоков, а частично – за счет обновления (активизации ) фрагментов ранее возникших систем, но так, что осевые линии формируемых разломов остаются неизменными, совпадающими с направлением разрядки поля планетарных напряжений

с. 111, 112 русла современных рек и их протоков, определенным образом, наследуют существующую на поверхности Земли сеть систем разломов (планетарной трещиноватости)... каждой эпохе тектонической активизации Земли должна соответствовать своя система разломов

Магнитное поле Земли[edit | edit source]

с. 189-192 В качестве источников электрических токов принимаются электрические заряды, возникающие на двух внутренних границах Земли (рис. 3.39,а): 1) на границе внутреннего ядра с внешним (слой F В модели Буллена). 2) на границе внешнего ядра с мантией. Эти границы (тонкие слои) являются зонами соприкосновения твердой и жидкой фаз внутреннего вещества Земли... Исходя из современных представлений о строении Земли, можно назвать несколько горизонтов внутри Земли, вдоль которых возможны относительные перемещения (см. рис. 3.39,а): а) граница внутреннего ядра с внешним (в пределах слоя F); б) весь интервал внешнего ядра; в) граница ядро-мантия; г) определенные границы в атмосфере, в частности, ионосфере... В качестве поверхности, по которой течет ток, принимается слой F, на границах которого возникает двойной электрический слой. Причем обе разно заряженные обкладки двойного электрического слоя движутся навстречу друг другу... магнитное поле на поверхности Земли создается, в основном, электрическим током, обусловленным перемещением зарядов, связанных с внутренней обкладкой двойного электрического слоя. Вклад электрического тока зарядов, связанных с внешней обкладкой двойного электрического слоя, менее 1% и в данном случае не учитывается.

с. 189-196 среднее значение разности между магнитной и географической осями за период времени порядка 104 лет стремится к нулю [77 и др.]. Причиной асимметричного расположения магнитных полюсов является эксцентричное расположение внутреннего ядра Земли [74 и др.].

Часть II. ДЕФОРМАЦИЯ ЗЕМЛИ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ СИЛАМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПЛАНЕТЫ С КОСМИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ[edit | edit source]

с. 211, 213 использовались два варианта физических моделей: 1) в виде однородной тонкой эллипсоидальной вязко-упругой оболочки; 2) в виде толстостенной однородной эллипсоидальной упругой оболочки. При этом параметры обеих моделей принимались соответствующими известной оболочечной модели Земли Е. Буллена [2]. Методика вычисления напряжений в рамках этих моделей подробно описана в разделе #4.3... Нормальное ротационное поле напряжений в тектоносфере осложняется аномальным полем напряжений, вызванным плотностными неоднородностями, возникшими в результате ранее проходивших тектонических активизаций Земли. Численные значения аномалий геоида  , являющихся отражением плотностных неоднородностей, можновычислить по аномалиям гравитационного поля g по известной формуле Стокса 4

4.3[edit | edit source]

Алгоритмы оценки полей механических напряжений, обусловленных нарушением геоизостазии

Алгоритм решения задачи для случая тонкой упруго-вязкой оболочки.[edit | edit source]

с. 231

с. 235 ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что Земля ведет себя как вязко-упругое тело. С одной стороны короткопериодные процессы протекают в Земле как в упругом теле, с другой - данные геологии и геофизики свидетельствуют об имеющих место процессах ползучести и релаксации в недрах планеты. Близость фигуры Земли к фигуре равновесия вращающейся неоднородной жидкости свидетельствует о том, что Земля имеет оболочечное, в реологическом смысле, строение [ 4,23 ]. В работах [28,41,49] приведено обоснование того, что механическое поведение Земли наилучшим образом описывается как поведение максвеллова тела.

с. 235 для геологической среды в целом вязкость не зависит или слабо зависит от напряжений... Вероятно, на вязкость геологической среды в целом существенное влияние оказывают особенности ее блокового строения, а именно, релаксация напряжений за счет подвижек блоков тектоносферы вдоль иерархически соподчиненных серий разломов. Как следствие, оценку реологических характеристик тектоносферы в первую очередь необходимо осуществлять не по отдельным образцам, а по косвенным данным для среды в целом.

с. 237 Переход от полученного решения упругой к решению вязко-упругой задачи осуществим на основе метода аппроксимации Ильюшина [14,15]. Метод аппроксимации позволяет решать квазистатические задачи вязкоупругости в предположении упругости объемной деформации и при наличии решения задачи в рамках упругих моделей... искомое решение задачи вязко-упругости в изображениях точно совпадает с решением упругой задачи

Алгоритм решения задачи для случая толстостенной упругой оболочки[edit | edit source]

с. 241 Сделаем допущение, что прямолинейные волокна, перпендикулярные к внешней поверхности оболочки, остаются после деформации перпендикулярными к изогнутой внешней поверхности, сохраняя при этом свою длину... Таким образом, в качестве криволинейных координат деформированной поверхности можно рассматривать все те же α1 и α2 на деформированной внешней поверхности... Следуя #26, получим выражения для единичных векторов координатных линий α1 и α2 на деформированной внешней поверхности.

с. 244, 245 допущение ... приводит к линейному закону изменения смещений по толщине оболочки, причем нормальное смещение не зависит от h. на основании закона Гука для изотропной упругой среды находим элементы тензора напряжений  ij #21

Напряженное состояние тектоносферы, обусловленное дрейфом оси вращения Земли[edit | edit source]

с. 255 При дрейфе оси вращения в меридиональной плоскости в двух квадрантах верхней оболочки планеты возникают зоны сжатия, а в двух других – растяжения. При этом будут иметь место равные широтные и меридиональные напряжения сжатия-растяжения, достигающие максимальных значений для широты ±45 ° в плоскости дрейфа оси вращения... На процесс накопления напряжений в верхней оболочке планеты существенное влияние, наряду с угловым перемещением оси вращения в теле Земли, оказывает скорость перемещения (рис. 4.23). Для современного эллипсоида при скоростях дрейфа > 1.8 °/млн. лет напряжения достигнут величины >= 107 Па при угловом перемещении оси вращения Земли на ≈ 1 ° в плоскости меридиана. Tyapkin 2009 4.23.png

4.5. Результаты расчета нормальных полей ротационных напряжений в тектоносфере Земли и их роль в геотектонике[edit | edit source]

с. 260 Использование для расчета нормального поля ротационных напряжений простейшей модели в виде тонкой оболочки имеет определенные недостатки. Одним из них является невозможность получения значений скалывающих напряжений в направлении нормали к поверхности геоида, имеющих важное значение в геотектонике. Для вычисления таких напряжений необходимо использовать в качестве модели тектоносферы Земли соответствующую ей толстостенную оболочку. К сожалению, это более сложная задача механики. Ее решение пока получено только для случая упругой тектоносферы 9,10


с. 275 В областях, соответствующих режиму растяжения, формируются структуры типа геосинклиналей, в пониженные места которых происходит трансгрессия водных масс... каждой циклической компоненте на траектории перемещения полюса по поверхности геоида, соответствует одна трансгрессия и одна регрессия

с. 276, 277[edit | edit source]

В результате очередного перемещения оси вращения Земли относительно геоида, нарушается геоизостазия – изменяется напряженное состояние верхних оболочек планеты... в зонах сжатия наблюдаются преимущественно восходящие движения; им сопутствует отток водных масс. В зонах растяжения имеют место преимущественно нисходящие движения; возникающие при этом впадины заполняются водными массами вместе с сопутствующими им терригенными образованиями. Так происходят трансгрессии и регрессии... А.Л. Яншин прав, отрицая существование мировых трансгрессий и регрессий, соответствующих первоначальным представлениям о них, как о повсеместном опускании материков в одни геологические эпохи и поднятии – в другие, следовавшего из господствовавшей в прошлом веке концепции тектонического развития Земли под действием внутриземных сил, обусловленных спонтанно протекающими в ней физико-химическими процессами. С позиций количественно обоснованной Новой ротационной гипотезы структурообразования наличие явлений трансгрессий и регрессий и их циклический характер сомнений не вызывают... океаны представляют последовательный широтный ряд: древнейшим из них Г. Штилле считает Тихий океан, Атлантический – среднего возраста, а Индийский – самым молодым... стрелки указывают предположительное направление перемещения сиалических масс земной коры; по нашим представлениям – они соответствуют направлению пространственного перемещения поля ротационных напряжений в тектоносфере Земли.

Изменение эвстатического уровня Мирового океана определяется двумя факторами: 1.Новой формой геоида в рассматриваемую геологическую эпоху, определяемой преимущественно новым положением оси вращения Земли; 2.Новой формой деформированного ложа океана, возникшей в результате разрядки соответствующего поля ротационных напряжений в рассматриваемую тектоническую эпоху.


с. 280 особенностью строения океанического дна является наличие в нем подводных океанических хребтов и глубоководных желобов... Поскольку второй океанический слой представлен подводными изолиниями лав преимущественно основного состава, то каналами для их транспортировки могли быть разломы тектоносферы (земной коры), возникающие в процессе формирования океанических структур, происходившие в режиме растяжения. При этом участвовали разломы разных порядков. Надо полагать, что подводные океанические хребты соответствуют самым крупным разломам... есть основание считать континентальным аналогом подводных океанических хребтов достаточно хорошо изученный Уральский хребет


с. 281, 284, 285, 287 наряду с вариациями скорости вращения, дрейфом оси вращения и лунно-солнечными приливами, еще одним фактором, обуславливающим возникновение напряжений в тектоносфере, являются нарушения равновесного состояния вращающейся Земли, обусловленные локальными плотностными неоднородностями, проявляющиеся в виде аномалий геоида... высокочастотные аномалии геоида могут служить индикатором тектонической активности... положительным аномалиям среднечастотной составляющей соответствуют аномалии пониженной скорости распространения сейсмических волн в верхней мантии... в расположении минимумов и максимумов низкочастотной составляющей отмечается определенная закономерность: в двух противоположных квадрантах земной поверхности находятся глобальные минимумы; в двух других – максимумы (рис. 4.37, а). Такая картина характерна для деформаций земного эллипсоида при смещении географических полюсов по поверхности Земли 31.

Tyapkin 4 37a.png


с. 289 Земля, эволюционируя, стремится минимизировать высоту аномалии геоида.

с. 291 Аномальные ротационные напряжения, достигающие величин порядка 104 – 106 Па, являются существенной «добавкой» к нормальному ротационному полю напряжений.

с. 300 Ротационные напряжения возникают и накапливаются, в основном, в части тектоносферы, представленной верхней мантией Земли и кристаллическим фундаментом земной коры, сложенными кристаллическими породами, характеризующимися более упругими свойствами, по сравнению с породами осадочного чехла в земной коре. В соответствие с законами механики, в результате разрядки поля ротационных напряжений происходит деформация тектоносферы и ее элементов в направлении, ортогональном поверхности геоида, практически охватывая всю тектоносферу, включая и верхнюю часть земной коры... блоки (пластины) осадочного чехла играют роль «пассивных пассажиров», перемещающихся на блоках кристаллического фундамента

с. 301 оба рассматриваемых явления (планетарная трещиноватость и складкообразование) происходят в одном и том же этаже осадочного комплекса, но разновременно в две, как правило, соседние по времени фазы тектонической активизации Земли. За это время поле ротационных напряжений в тектоносфере изменяется незначительно. Так ориентировка максимальных скалывающих напряжений, инициирующих оба рассматриваемых явления, на величину, не превышающую 1°, т.е., ее можно считать практически неизменной, ориентированной по нормали к поверхности геоида, соответствующего эпохе формирования складчатости... Облик формируемой складчатой структуры определяется нормальным полем главных скалывающих напряжений ротационной природы. Их величина и распределение в тектоносфере определяют амплитуды перемещения узких блоков земной коры... создается тектоническая обстановка, при которой под действием высокочастотной компоненты нормального поля ротационных напряжений два раза в году, а под влиянием лунно-солнечных приливов – два раза в сутки, происходит встряхивание деформируемых толщ земной коры

references[edit | edit source]

25[edit | edit source]

Лейбензон Л.С. Собр.тр. т.ІХ Геофизика. Изд-во АН СССР, 1965. – С.98-117

28[edit | edit source]

Люстих Е.Н. Изостазия и изостатические гипотезы. М.: Из-во АН СССР, 1957.–90 с

29[edit | edit source]

Люстих Е.Н. «Всплывание» Фенноскандии // Изостазия и изостатические гипотезы. М.: Изд-во АН СССР, 1957.- С.80-83.


21[edit | edit source]

Лурье А.И. Теория упругости. M.: Наука, 1970. – 939 c.

26[edit | edit source]

Новожилов В.В., Черных К.Ф., Михайловский Е.И. Линейная теория тонких оболочек.- Л.: Политехника, 1991.- 655 с.