А.А. Алискеров

Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН

683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

СЛЕДЫ ВИХРЕВЫХ ЯВЛЕНИЙ В ГЛОБАЛЬНЫХ СТРУКТУРАХ ЗЕМНОЙ КОРЫ

            Анотация. Излагается точка зрения о возможности формирования литосферы, в частности, элементов ее строения, очертаний и расположения континентов, в какой-то степени, под влиянием сил вращения Земли вокруг оси. Вероятно, эти планетарные процессы способны создавать вихревые потоки в пластическом веществе планеты, которые проявляются, как минимум, в вихреподобном рисунке очертаний континентов, в первую очередь, на полюсовых участках земной коры.

            Вихревые образования – это  результаты процессов, связанных с вращательным движением вещества вокруг некоторого центра (оси), возникающие под действием центростремительных и центробежных сил. Масштабы их проявления разнообразны – от молекулы ДНК до Галактик. Говоря о вихревых явлениях в геологии, также можно увидеть их проявление разного масштаба и в различных геологических объектах наблюдения, но наиболее ярко они проявляются в глобальных геоструктурах земной коры.

            Как сказал В.И. Вернадский: «Земля является созданием сил космоса. Лик Земли меняется, ими в значительной мере лепится» [1].

            В течение многих лет (с 1982 по 1995 годы) автор занимался изучением геологического строения Тихого океана (рейсы НИС «Морской геолог» и других судов Мингео СССР на полигоны, расположенные в Филиппинском море, Магеллановых горах, поднятиях Маркус-Уэйк, Уэйк-Неккер, впадине Кларион-Клиппертон, 180 с.ш. Восточно-Тихоокеанского хребта и др.). Полученные результаты, касающиеся вопросов тектонического строения Тихого океана, не полностью вписывались в существовавшие представления о происхождении литосферы (гипотезы фиксистов, мобилистов и сторонников расширяющейся Земли). В связи с этим, для объяснения и увязки полученного фактического материала с региональной тектоникой, пришлось пересмотреть, на основании имеющихся литературных данных [2], принципы построения геодинамической модели формирования земной коры Тихого океана.

            Поскольку еще со времен Аристотеля, который в IY веке до н.э. привел доказательства того, что Земля – шар и вращается вокруг оси, исследователям, занимающимся вопросами эволюции земной коры, необходимо, помимо сил земного тяготения, учитывать влияние и сил, возникающих в результате вращательного процесса. То есть, одним из факторов, ответственных за формирование структуры литосферы Земли, наверняка, является направление и динамика вращения планеты.

            Поэтому нами было рассмотрено строение не только экваториальных участков глобальной структуры литосферы, но и, в первую очередь, полюсовых зон планеты.

            Эти участки земной поверхности представлены на северном полюсе океанической впадиной Северного Ледовитого океана, а на южном – континентом Антарктида. И, естественно, в силу того, что Земля является небесным телом, вращающимся вокруг своей оси, эти полюсовые участки поверхности планеты, при рассматривании их с направления оси вращения Земли, представляются нам, по рисунку рельефа поверхности и границ их, вихреподобными образованиями. (Рис. 1.).

            Существование этих, в общем-то типичных для структуры земной коры, но различных по тектоническому строению участков, приуроченных к полюсам планеты, необходимо было определить и обосновать в рамках геодинамических моделей формирования литосферы Земли в целом. Тем более, что имеется слишком большое количество, с одной стороны, совпадений их по форме, размеру, а с другой стороны, - контрастов в их тектоническом строении.

Рис.1. Очертания Северного Ледовитого океана (слева) и Южного континента Антарктида (справа)

            Северная полярная область – это отрицательная форма рельефа, имеющая глубинное строение земной коры, относимое к океаническому типу, характеризующемуся незначительной мощностью. Граница ее с мантией Земли проходит через астеносферный слой. Эта северная полярная область планеты  характеризуется следующими параметрами:

            - максимальная глубина океана – 5.449 м.(участок максимальных глубин расположен близко от северного географического полюса планеты);

            - средняя глубина океана ≈ 2 тыс. м.;

            - средний диаметр впадины океана ≈ 4 тыс. км.;

            - площадь Северного Ледовитого океана – 15 млн. км2.

            Вихревые элементы очертания этой океанической структуры на границе с Евро-Азиатским и Северо-Американским континентами направлены с востока на запад и фиксируются зонами горнообразования на этих континентах: Охотско-Чукотский вулканический пояс, Уральские горы, поднятие  Скандинавского полуострова и т.д. Причем это западное направление, но уже более развернутое к югу, сохраняется и у восточных границ, рассматриваемых материков, с океаническими впадинами, соответственно, Тихого и Атлантического океанов, в пределах  высоких широт Северного полушария.           

            Южная полярная область –это положительная форма рельефа и представляет собою материк, окруженный со всех сторон океанами – Атлантическим, Индийским и Тихим. По тектоническому строению  Антарктида – это земная кора континентального типа большой мощности, имеющая глубокие корни в мантии, то есть это достаточно стабильная, с точки зрения тектоники, область.  Материк Антарктида характеризуется следующими параметрами:

            - максимальная высотная отметка континента – 5.140 м.;

            - средняя высота континента ≈ 2 тыс. км.; (зона максимальных поднятий приурочена к южному географическому полюсу планеты);

            - средний диаметр континента ≈ 4 тыс. км.;

            - площадь континента Антарктиды – 14 млн. км2.

            Вихревые элементы очертаний этого континента направлены против вращения планеты с востока на запад и условно их можно продлить, с некоторым поворотом  к северу, и интерпретировать как линии разграничивающие, в зоне высших широт южного полушария, материки с океанами: Африка – Индийский океан, Австралия – Тихий океан, Южная Америка – Атлантический океан.

            Таким образом, отмечается контрастное строение вихревых образований в северном и южном полушариях, что можно объяснить, вероятно, тем, что вихревые явления возбуждаются неоднородными (турбулентными) структурами силовых полей в различных средах, чаще на границах этих сред. Строение же полюсовых областей, с точки зрения плотности (жесткости-пластичности) сред, вращающейся Земли противоположное. На северном полюсе в центре находится тонкая однослойная базальтовая пластичная океаническая кора окруженная материками с жесткой, более мощной трехслойной корой континентального типа. На южном полюсе просматривается противоположная картина – в центре находится материк с мощной, жесткой континентальной корой окруженный пластичной, маломощной океанической корой. То есть для юга характерны следы вихрей континента в океанической коре, а на севере вихревые потоки фиксируются в континентальной коре.

            Поскольку неравновестность является причиной процессов внутренней самоорганизации любой системы, тем более эндогенноактивной планеты Земля со стратифицированным внутренним строением, возможно ожидать динамические изменения в строении рассматриваемых областей, в силу стремления вращающейся Земли сформировать форму идеального эллипсоида вращения. А учитывая различное глубинное строение полюсовых участков земной коры и исходя из того, что северный радиус Земли меньше южного, а также то, что на поверхности раздела кора-мантия должны возникать, в результате вращения вокруг оси неуравновешенных участков земной коры центростремительные и центробежные силы, которые могут стать причиной изменения очертаний элементов участков земной коры в этих областях. Исходя из того, что на северной полюсовой зоне преобладают центростремительные силы, как результат заполнения воронки Северного Ледовитого океана, а на южной – центростремительные, процессы вихреобразования будут противоположными по знаку. Вероятно, этим направлением приложения сил можно отчасти объяснить и перегруженность северного полушария  структурами, имеющими кору континентального типа.

            Ввиду того, что для вихревых полей характерен переход в кольцевые   структуры, эти изменения также читаются и в рассматриваемых вихреподобных образованиях полюсов планеты. Так, северная океаническая впадина окружена по периметру кольцом шельфовых морей, приуроченных к вышеуказанным континентам. Шельфовые зоны нивелируют и не дают диагностировать геологическое строение земной коры на этих участках. Практически северная полюсовая структура имеет разрывы только на участках Тихого и Атлантического океанов. В районе последнего фиксируется наиболее значительный разрыв этой кольцевой структуры. А в южной полярной области вихреподобный по очертаниям материк Антарктида окружен глубоководными впадинами, формирующими кольцевую структуру, имеющую разрывы, на участках расположенных против материков южного полушария:  Южной Америки, Африки и Австралии. Максимальный разрыв этой кольцевой структуры приурочен к участку Южная Америка – Атлантический океан.

            Если совместить контуры этих противоположных по тектоническому строению структур северной и южной полярных областей, то они совпадут не только по размеру, но и по форме. Однако, можно увидеть смещение (разворот) их вокруг оси вращения планеты на 500 относительно основных разрывов в этих кольцевых структурах, приуроченных в обоих случаях к зонам выклинивания Атлантического океана на севере и на юге планеты.

            Причем, это наиболее отчетливо просматриваемое раскрытие именно Атлантического океана читается и в рисунке вихреподобных очертаний полюсовых зон земной коры планеты. А эффект смещения полярных структур нивелируется в субэкваториальной  зоне не только Атлантического, но и Тихого океанов.                           

            Таково общее описание приполярных вихреподобных кольцевых структур земной коры. Причины же различия глубинного строения земной коры северного и южного полюсов, а также формирования этих вихреподобных структур лежат уже в области геодинамической модели происхождения литосферы Земли. Но рассматривание этого вопроса не входит в задачу, поставленную в данной статье.

            Однако, можно заметить, что объяснить указанные закономерности, проявленные в глобальной структуре Земной коры, сложно, если стоять на точке зрения эволюции планеты Земля только под влиянием эндогенных сил; проще получить ответ на эти проблемы, если встать на позицию космического катастрофицизма, происходящего на фоне эволюционного развития

ЛИТЕРАТУРA

1.      Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М.: Наука. 1988. 519 с.

2.      Учебный атлас мира. М.: ГУГК. 1974. 178 с. 

 

НазадВперед