Экзогенные мантийные конвекции
Эти движения возникают главным образом в результате латерального перераспределения масс, располагающихся выше астеносферы. Изменение веса верхних масс ведёт к нарушению изостазии «жидкой» подлитосферной (астеносферной) мантии и вынуждает это вещество к горизонтальному течению, направленному на восстановление изостазии. Следовательно, все экзогенные мантийные движения в целом являются движениями изостатическими.
В изменении внешней нагрузки на мантию участвуют все вышеупоминавшиеся антиизостатические геологические процессы, включая перманентное непрерывно-прерывистое уменьшение центробежных сил, глубокий размыв земной коры и мощную седиментацию, эвстатические трансгрессии и регрессии моря, перераспределение водных масс в рамках Мирового океана, образование и таяние панцирных льдов, горизонтальные перемещения литосферных плит, сопровождающиеся ростом объёма и веса горнопородных масс в одних регионах и убылью их в других. Это позволяет класс экзогенных изостатических мантийных движений разделить на конкретные генетические типы: движения гляциоизостатические, дегляциальноизостатические, гидроизостатические со многими разновидностями, эрозионноизостатические, седиментационноизостатические, плитноизостатические и планетарные изостатические движения, изменяющие фигуру Земли: уменьшающие её эллипсоидальность и увеличивающие шаровидность. Все эти движения горизонтальны и направлены главным образом навстречу потоку верхних масс. В местах оттока и скучивания они обязательно комплексируются с порождаемыми ими же отрицательными и положительными дисторсионными движениями подлитосферной мантии.
В тех случаях, когда причинами возбуждения компенсационных течений подлитосферной мантии оказываются гравитационное сползание океанической литосферной плиты со склона мантийного поднятия или «засасывание» океанической плиты в мантию под воздействием её утяжелённой погружающейся пластины, антиизостатические движения литосферы и изостатические течения подлитосферного мантийного материала компонуются в замкнутую мантийную кинематическую систему — конвекцию Орована—Эльзассера в понимании М. Ботта (1974). Эта система по существу мало чем отличается от естественных или свободных конвекций и потому может рассматриваться в качестве связующего звена между экзогенными и эндогенными типами мантийных движений. Движения локализуются, вероятнее всего, в рамках верхнемантийной астеносферы. Их амплитуда и скорость зависят от толщины того мантийного слоя, в котором осуществляются компенсационные перетоки. Продолжительность существования движений определяется длительностью причинных геологических процессов. Вследствие большой вязкости вещества мантии его конвекционное течение начинается и заканчивается с некоторым отставанием от начала включения и завершения причинных процессов. Время такого отставания составляет 10–20 тыс. лет. Этим и обусловлено существование изостатических аномалий гравитационного поля.
Ни один из названных типов мантийных изостатических движений не проявляется автономно, так сказать, в чистом виде. Многие из них проявляются одновременно и действуют в одном и том же астеносферном интервале мантии. Взаимодействуя между собой, они затушёвывают и искажают друг друга. Восстановить их истинные автономные масштабы и объёмы проявлений пока не представляется возможным. Поэтому мы и не можем описать раздельно все типы экзогенных мантийных изостатических движений.
В изменении внешней нагрузки на мантию участвуют все вышеупоминавшиеся антиизостатические геологические процессы, включая перманентное непрерывно-прерывистое уменьшение центробежных сил, глубокий размыв земной коры и мощную седиментацию, эвстатические трансгрессии и регрессии моря, перераспределение водных масс в рамках Мирового океана, образование и таяние панцирных льдов, горизонтальные перемещения литосферных плит, сопровождающиеся ростом объёма и веса горнопородных масс в одних регионах и убылью их в других. Это позволяет класс экзогенных изостатических мантийных движений разделить на конкретные генетические типы: движения гляциоизостатические, дегляциальноизостатические, гидроизостатические со многими разновидностями, эрозионноизостатические, седиментационноизостатические, плитноизостатические и планетарные изостатические движения, изменяющие фигуру Земли: уменьшающие её эллипсоидальность и увеличивающие шаровидность. Все эти движения горизонтальны и направлены главным образом навстречу потоку верхних масс. В местах оттока и скучивания они обязательно комплексируются с порождаемыми ими же отрицательными и положительными дисторсионными движениями подлитосферной мантии.
В тех случаях, когда причинами возбуждения компенсационных течений подлитосферной мантии оказываются гравитационное сползание океанической литосферной плиты со склона мантийного поднятия или «засасывание» океанической плиты в мантию под воздействием её утяжелённой погружающейся пластины, антиизостатические движения литосферы и изостатические течения подлитосферного мантийного материала компонуются в замкнутую мантийную кинематическую систему — конвекцию Орована—Эльзассера в понимании М. Ботта (1974). Эта система по существу мало чем отличается от естественных или свободных конвекций и потому может рассматриваться в качестве связующего звена между экзогенными и эндогенными типами мантийных движений. Движения локализуются, вероятнее всего, в рамках верхнемантийной астеносферы. Их амплитуда и скорость зависят от толщины того мантийного слоя, в котором осуществляются компенсационные перетоки. Продолжительность существования движений определяется длительностью причинных геологических процессов. Вследствие большой вязкости вещества мантии его конвекционное течение начинается и заканчивается с некоторым отставанием от начала включения и завершения причинных процессов. Время такого отставания составляет 10–20 тыс. лет. Этим и обусловлено существование изостатических аномалий гравитационного поля.
Ни один из названных типов мантийных изостатических движений не проявляется автономно, так сказать, в чистом виде. Многие из них проявляются одновременно и действуют в одном и том же астеносферном интервале мантии. Взаимодействуя между собой, они затушёвывают и искажают друг друга. Восстановить их истинные автономные масштабы и объёмы проявлений пока не представляется возможным. Поэтому мы и не можем описать раздельно все типы экзогенных мантийных изостатических движений.
Информация:
— Следующая статья | В. А. Дедеев, П. К. Куликов: «Происхождение структур земной коры»