Положительные движения, связанные с размывом земной коры
Положительные движения, связанные с размывом земной коры (Магницкий, 1965; Косыгин, 1969). Эрозионно-денудационные процессыуменьшают толщину земной корына величину М, а её вес на величину Мрк, где рк — средняя плотность пород гранитно-метаморфического слоя, равная 2.7 г/см3. Убыль вещества в земной коре компенсируется притоком равного по весу количества мантийного вещества. Это приводит к подъёму земной коры на высоту А. Так как
то
где А — толщцна притекающей мантийной массы и одновременно амплитуда изостатического поднятия земной коры; рм— плотность мантийного вещества, в среднем равная 3.3 г/см3.
Плотность мантийного вещества всегда больше плотности размываемой части земной коры. Поэтому глубина среза коры (М) всегда больше амплитуды её подъёма (А). Значит, в процессе изостатического всплытия коры её дневная поверхность обязательно опускается вниз. Величина такого снижения (Н) равна:
Изостатические движения, связанные с размывом земной коры, проявляются только там, где эндогенные тектонические процессы или вулканизм создают положительные формы рельефа, возвышающиеся над уровнем моря. Рельеф земной поверхности, несмотря на то что изостатические движения здесь имеют положительную направленность, не только не повышается, а, напротив, снижается. Эти движения существенного рельефообразующего значения не имеют, но играют важную структурообразующую роль. В частности,онираспрямляюткомпенсационныевулканическиепрогибы в местах развития наземного вулканизма и резко, внесколько раз (А/Н = 4.5), усиливают контрастность крупных положительных структур, созданных эндогенными радиальными движениями одновременно с размываемыми формами рельефа.
Геологические последствия размыва и изостатического всплытия земной коры могут быть ещё более значительными. Например, в гипотетическом случае, когда эндогенные положительные движения коры, вызывающие эрозионно-денудационные процессы, отражают максимальное (до 3.15 г/см3) разуплотнение вещества верхней мантии. Обусловленное этим предельно высокое (до отметки — 1 км) повышение её свободного уровня, конечная толщина коры после размыва её до уровня моря независимо от её исходной величины будет составлять всего 10 км:
H = (Pm-Pk/Pm)* M + T;
M = 1*(315/0.30) = 10 км.
Такая кора при последующем охлаждении мантии и снижении её свободного уровня до нормального (отметка — 5 км) опустится на 4 км, и на месте бывшего континента, если исходная кора была континентальной, возникнет глубокое море или, если движения распространятся на очень большую площадь, — новый океан. Нам представляется, что именно такой случай имели в виду В. В. Жданов (1975), И. А. Зотов, И. А. Резанов (1984), В. Г. Николаев (1986), связывая рождение лабигенных морских котловин и океанов с расплавлением вещества коры и выбросом расплавов на земную поверхность. Сократиться до толщины, необходимой для «океанизации», кора в этой обстановке может только после полного размыва вулканических толщ. Аналогичный результат получится, если континентальная земная кора, длительно развивавшаяся в режиме «серпентинизационного» воздымания и размыва, подвергнется термической активизации и связанной с этим десерпентинизации (Резанов, 1975).
Формула 19. Высота подъёма земной коры
то
Формула 20. Высота подъёма земной коры
где А — толщцна притекающей мантийной массы и одновременно амплитуда изостатического поднятия земной коры; рм— плотность мантийного вещества, в среднем равная 3.3 г/см3.
Плотность мантийного вещества всегда больше плотности размываемой части земной коры. Поэтому глубина среза коры (М) всегда больше амплитуды её подъёма (А). Значит, в процессе изостатического всплытия коры её дневная поверхность обязательно опускается вниз. Величина такого снижения (Н) равна:
Формула 21. Величина снижения земной коры
Формула 22. Величина снижения земной коры
Изостатические движения, связанные с размывом земной коры, проявляются только там, где эндогенные тектонические процессы или вулканизм создают положительные формы рельефа, возвышающиеся над уровнем моря. Рельеф земной поверхности, несмотря на то что изостатические движения здесь имеют положительную направленность, не только не повышается, а, напротив, снижается. Эти движения существенного рельефообразующего значения не имеют, но играют важную структурообразующую роль. В частности,онираспрямляюткомпенсационныевулканическиепрогибы в местах развития наземного вулканизма и резко, внесколько раз (А/Н = 4.5), усиливают контрастность крупных положительных структур, созданных эндогенными радиальными движениями одновременно с размываемыми формами рельефа.
Геологические последствия размыва и изостатического всплытия земной коры могут быть ещё более значительными. Например, в гипотетическом случае, когда эндогенные положительные движения коры, вызывающие эрозионно-денудационные процессы, отражают максимальное (до 3.15 г/см3) разуплотнение вещества верхней мантии. Обусловленное этим предельно высокое (до отметки — 1 км) повышение её свободного уровня, конечная толщина коры после размыва её до уровня моря независимо от её исходной величины будет составлять всего 10 км:
H = (Pm-Pk/Pm)* M + T;
M = 1*(315/0.30) = 10 км.
Такая кора при последующем охлаждении мантии и снижении её свободного уровня до нормального (отметка — 5 км) опустится на 4 км, и на месте бывшего континента, если исходная кора была континентальной, возникнет глубокое море или, если движения распространятся на очень большую площадь, — новый океан. Нам представляется, что именно такой случай имели в виду В. В. Жданов (1975), И. А. Зотов, И. А. Резанов (1984), В. Г. Николаев (1986), связывая рождение лабигенных морских котловин и океанов с расплавлением вещества коры и выбросом расплавов на земную поверхность. Сократиться до толщины, необходимой для «океанизации», кора в этой обстановке может только после полного размыва вулканических толщ. Аналогичный результат получится, если континентальная земная кора, длительно развивавшаяся в режиме «серпентинизационного» воздымания и размыва, подвергнется термической активизации и связанной с этим десерпентинизации (Резанов, 1975).
Информация:
— Следующая статья | В. А. Дедеев, П. К. Куликов: «Происхождение структур земной коры»