Гипотеза изостазии

Численные методы решения прямых и обратных задач гравиразведки.

Рис.1.7 К неоднозначности решения обратной задачи гравиразведки

Обратные задачи решаются методом сравнения полевой аномалии с теоретически рассчитанными, у которых геометрические параметры и избыточные плотности постепенно изменяются до получения наименьших расхождений между кривыми. Если прямые задачи, как и всякие прямые задачи математической физики, однозначны, то обратные задачи неоднозначны (см. 3). На рис. 1.7 приведен схематический пример того, как тела разного сечения и глубины залегания даже при постоянной избыточной плотности могут создать одинаковую аномалию силы тяжести.

27. МАССА И МОМЕНТ ИНЕРЦИИ.

Гипотеза Изостазии Гипотеза Изостазии — основывается на установленном в середине XIX в. явлении изостазии. Впервые на роль изостазии как возможного тект. фактора обратил внимание в 1892 г. американский геолог Даттон, который отмечал, что снос с эродируемого приподнятого участка земной коры, облегчая материки, нарушает их изостатическое равновесие, вызывая всплывание (поднятие) данного участка. В это же время соседний пониженный участок, где накапливался сносимый материал, испытывая дополнительную нагрузку, погружается. При прогибании и поднятии коры следует предполагать горизонтальное перемещение вязкого подкорового материала, перетекание его из-под погружающегося участка в сторону поднимающегося, что, по мнению Даттона, могло вызвать сжатие земной коры и складкообразование. На роль нагрузки как фактора погружения значительно раньше Даттона указывал Холл, который считал, что причиной прогибания геосинклиналей является давление на их дно накапливающихся осадков. Русские геологи Лукашевич и Павлов, а позднее и др. исследователи привлекали механизм изостатического выравнивания в помощь гипотезе контракции, допуская, что подъем гор после складчатости происходит по законам изостазии — тяжелый подкоровой субстрат стремится вытолкнуть вверх слишком глубоко внедрившиеся в него складчатые корни гор. Американский геофизик Боуи (1936) сильно преувеличил значение изостазии, придав ей значение ведущего фактора в тект. процессах. Такая переоценка вызвала отрицательное отношение со стороны некоторых советских исследователей (Архангельский и др.) не только к идее сколько-нибудь существенного влияния изостазии на тектогенез, но даже привела к почти полному отрицанию самого явления изостазии. Новейшие наблюдения подтвердили, однако, что изостазия существует и, за исключением наиболее тектонически активных в совр. эпоху регионов, большая часть земной коры находится в изостатическом равновесии. Активные участки и зоны не подчиняются этой общей закономерности и там наблюдаются изостатические аномалии силы тяжести, иногда захватывающие достаточно крупные регионы. Напр., Горный Крым и с.-з. часть Кавказа обладают избыточной тяжестью и должны были бы погружаться для достижения изостатического равновесия, в действительности же они продолжают подниматься. Лежащий севернее Индоло-Кубанский прогиб характеризуется отрицательными аномалиями и должен был бы воздыматься, а он продолжает опускаться. Такие отклонения от закона изостазии убедительно показывают, что она не может считаться первопричиной тектогенеза, а является лишь следствием, стремясь привести в изостатическое равновесие участки земной коры, равновесие которых нарушено другими, более действенными причинами тектогенеза. В этом отношении изостазию можно рассматривать как фактор, в известной мере ограничивающий размах тект. движений и рельефа. Чем сильнее последние нарушают равновесие силы тяжести, тем активнее становится противодействие им изостазии. При этом изостатический фактор проявляется с некоторым запозданием. В настоящее время различают две основные гипотезы о формах проявления изостазии. Согласно гипотезе Г. Эйри, усовершенствованной В. Хейсканеном, блоки земной коры имеют приблизительно одинаковую среднюю плотность и как бы плавают на более тяжелом подкоровом субстрате. Погружение блоков на разную глубину соответствует их вертикальным размерам: самые толстые блоки глубоко погружены и вместе с тем выше других выступают над ур. м. Гипотеза Эйри — Хейсканена находит известное подтверждение в результатах определения толщины коры глубинными сейсмическими зондированиями. Гипотеза, обоснованная Дж. Праттом и Дж. Хейфордом, исходит из того, что блоки, по-разному возвышающиеся над ур. м., обладают разл. средней плотностью: при больших вертикальных размерах плотность оказывается меньшей. Статистический анализ плотности изв. п. показал, что существует корреляция между плотностью и высотой над ур. м. той местности, где взяты на пробу образцы. Корреляция становится заметной при учете данных по большим акваториям и территориям. С уменьшением высоты плотность закономерно увеличивается. По гипотезе Пратта — Хейфорда нижняя граница блоков находится на одной глубине, принимаемой за глубину поверхности изостатической компенсации. Аналогичная поверхность в случае гипотезы Эйри — Хейсканена касается нижней части наиболее погруженного блока. Вариант гипотезы, учитывающий возможность погружения коры путем упругого изгиба, без разделения ее на самостоятельно двигающиеся блоки, обосновал Ф. Венинг-Мейнец. По совр. представлениям ни одна из перечисленных гипотез не является универсальной. Для осуществления изостатического равновесия важны все указанные выше факторы, а также неоднородность по плотности подкорового вещества. Изостатическое равновесие не всегда и не везде полное. И. Г. Клушин, В. П. Нехорошев.

Дата добавления: 2015-08-31