Приливні явища, зовнішні явища і ротогенез
1. Припливні явища
Зміст
Однією з глобальних геологічних проблем є вивчення впливу на тверді геосфери Землі зовнішніх сил, в тому числі систем Земля-Місяць або Земля-Місяць-Сонце, в якій працюють приливні сили. Астрономічні спостереження реєструють зміни орбітального руху Місяця і відповідну зміну швидкості обертання Землі. При цьому змінюється положення географічного полюса і екватора обертання при зміні положення осі обертання Землі відбувається порушення рівноваги між площиною обертання і площиною, що склалася раніше. Це повинно приводити до перетворення форми Землі. Місяць своїм гравітаційним впливом повідомляє різні прискорення оболонок Землі, в результаті чого між ними виникають додаткові спрямовані напруги. Різним рухом оболонок можна пояснити і руху палеомагнітних полюсів. Ймовірно, найбільш значимо рух мантії навколо ядра.
Зазначимо, що раніше, коли Місяць був набагато ближче до Землі, приливні хвилі на Землі були набагато більше, ніж зараз, коли двічі на добу хвиля висотою 30-40 м проходить по всіх континентах. Вважається, що Місяць віддалялася від Землі циклічно нерівномірно, що визначало коливання сил приливної впливу і позначалося на глобальних тектонічних процесах.
Приливні сили, постійно впливають на тверду Землю, запізнюються в порівнянні з приливами в океані, що породжує певну енергію, яка розсіюється у вигляді тепла. Запізнення пов`язано з тим, що речовина Землі не є ідеально пружним тілом і чинить опір впливу приливних сил, що призводить до зміни форми Землі, хоча і незначно.
Відео: Фізика 7. Рух Місяця навколо Землі.Строеніе Землі.Фотосінтез.Пріліви - Академія цікавих наук
Вплив приливних сил Місяця на внутрішні геосфери Землі позначаються і на коливаннях ядра і мантії, що в свою чергу впливає на багато процесів у твердій Землі, в тому числі на циклічність і інверсію тектонічних процесів.
Ефект впливу Місяця на Землю може проявлятися як спусковий механізм для виникнення землетрусів, коли вони вже підготовлені і потрібен тільки найменший поштовх, щоб вивести систему з рівноваги. Приливні сили впливає на Землю таким чином, що розтягують її вздовж прямої з`єднує центри Землі і Місяця.
Швидкість обертання Землі визначає форму нашої планети. У далекі геологічні часи ця швидкість була більше і, отже Земля була більш стислій. З обертанням планети пов`язана регматіческая мережу розломів, які закономірно орієнтовані на всіх континентах. Обертання Землі відповідально і за підвищення тектонічної активності в екваторіальному поясі, за західний і північний дрейф материкових плит, за ассиметрию зон спрединга, а також геофлюкцію - переміщення континентальних мас від полюсів до екватора і багато іншого.
2. Ротаційний режим Землі
Зараз багато дослідників приходять до думки, що чи не головним енергетичним джерелом тектогенеза Землі слід вважати ротаційний режим нашої планети, під яким розуміють обертання навколо осі і навколо Сонця. Ротаційний режим Землі - це пряма функція впливу на Землю гравітаційного і електромагнітного полів. Ці поля, мабуть, перш за все впливають імовірно на залізо-нікелеве ядро Землі подібно якоря електромотора. Цим можна пояснити швидке обертання із заходу на схід твердого ядра Землі щодо основної його частини до 1-3 ° в рік. Це було доведено інструментальними вимірами, виконаними американськими сейсмологами Янгом і Річардсом в 1996 р Момент обертання, від різниці швидкостей на поверхні твердого ядра передається в верхні горизонти і навіть на денну поверхню, змінюючи її структуру. При цьому максимальний момент обертання доводиться на екватор, на полюсі він дорівнює нулю.Як відомо відцентрові сили на Землі виникають від власного обертання планети і від руху по орбіті. При складанні двох відцентрових сил виникають інерційні сили, які завжди спрямовані проти напрямку руху.
Відео: Енергетика майбутнього проект Пенженской приливної електростанції
Сили інерції мають максимальне значення на екваторі і нуль на полюсах. Ці сили, діючи на масу атмосфери та гідросфери, формують стійкий пасат, приливну хвилю і екваторільное перебіг. У літосфері ті ж сили в більшій мірі впливають на континентальні плити, як більш масивні. Вони змушують дрейфувати Американську плиту в західному напрямку, розширюючи Атлантику на кілька см в рік. Тихоокеанська плита, стиснута між Американської та Євразійської плитами, вигинається по осьовій лінії і підвертається під континенти, формуючи глибоководні жолоби уздовж берегів Азії і Америки.
Відцентровий інерційний механізм підтверджує припущення Вегенера, який вважав, що материки можуть дрейфувати тільки зі сходу на захід і з півдня на північ (за це відповідальна сила Каріоліса). Ці два дозволених напрямки дрейфу орієнтацію глобальних колізійних структур: довгі гірські пасма витягнуті або по субпараллелям (Піренеї-Альпи-Кавказ-Копетдаг-Памір-Гімалаї), або вздовж меридіанів (Анди-Кордильєри).
Сучасні дії інерційних і відцентрових сил проявляються, наприклад, в тому, що південне закінчення Африканського материка, перебуваючи в поясі максимуму інерційних сил, з розворотом йде в Атлантику, створюючи на північному кордоні напружений стан літосфери в Середземномор`ї і в Малій Азії. Австралійська плита в своєму прагненні з Південної півкулі в Північну створює напруженість і колізійні явища на кордоні Тихоокеанської плити і на південь від островів Зондських.
Певним винятком у цьому сенсі є Гренландія, яка знаходиться на північ від геодинамічного бар`єру, на якому зупинилися Євразійська і Американська плити. Одне з пояснень полягає в тому, що, ймовірно, Гренландія у вигляді великого фрагмента змогла відірватися від півночі Євразії, раніше перебуваючи в акваторії Баренцева і Карського морів, і під впливом відцентрової-інерційних сил стала зміщуватися зі сходу на захід.
Відео: Турбіна для приливної електростанції
Одним з основних проявів ротаційного режиму Землі і геодинамічної циклічності на всіх етапах історії нашої планети є становлення і розпад суперконтинентів. У структурі суперконтінентального циклу тривалістю не менше 400 млн. Років виділяються суперконтінентальний і межсуперконтінентальний періоди тривалістю відповідно в 150 і 250 млн. Років.
Суперконтінентальний період відповідає обстановці «суперконтинент-суперокеан», приклад тому Пангея-Пантолласа. Він включає стадії агломерації і деструкції. Стадія агломерації тривалістю близько 90 млн. Років характеризується високим підняттям суші, низьким рівнем моря, холодним кліматом, покривним зледенінням, регресією, накопиченням мілководних опадів. У цю стадію панує центростремительная геодинаміка, відбувається з`єднання континентів. На стадії деструкції (60 млн. Років) головним її змістом є контінентаний ріфтогенез і прояв плюмовой магматизму в вигляді дайкового роїв, розшарованих інтрузій і траппов. Перехід від першої стадії до другої характеризується стабільністю і тектонічної паузою.
Межсуперконтінентальний період триває приблизно 250 млн. Років і відповідає обстановці «контінти-молоді океани», а також складається з двох стадій розпад і злиття (конвергенція). Стадія розпаду триває близько 85 млн. Років і відрізняється максимальним рівнем моря, теплим кліматом, зростанням пасивних окраїн на краях розходяться континентами, формуванням великої кількості морських опадів - чорних сланців, вапняків, кременистих порід, трансгрессиями, а також завершенням процесів плюмовой і трапу магматизму. Стадія злиття континентів (165 млн. Років) характеризується пануванням конвергентних ситуацій, зменшенням швидкості спрединга в океанах, розвитком субдукції океанічної кори, аккрецией террейнов і континентальних колізій, що приводять до формування нових континентів. Головними палеогеодінаміческімі індикаторами останньої стадії суперконтінентального циклу є колізійні пояса, відмічені як палеосутури (орогени).
За останніми даними в історії Землі виділяють десять суперконтінентальних циклів. тільки наймолодшою з них - Пангея (320-170 млн. років), який утворився при злитті мегаконтинент Гондвани і Лавразии. Розпад Пангеї привів до переважного утворення сучасних молодих океанів, головним чином в Південній півкулі. Послідовна концентрація тектонічної активності в Північному і Південному півкулях свідчить про прояви геодинамической інверсії.
