Cубмеридиональное сжатие литосферы Атлантики и северный дрейф ядра Земли

C Ю.Н. Разницин, Ю.В. Баркин(Геологический институт РАН, e-mail: raznitsin@ginras.ru, Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга при МГУ, e-mail: barkin@)inbox.ru) Cубмеридиональное сжатие литосферы Атлантики и северный дрейф ядра Земли. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии Москва,N5, cc.243-246 16–20 ноября 2009 г.http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_5.pdf

Прогресс в накоплении геолого-геофизической информации о строении дна Атлантического океана привел к выводу о широком распространении надвиговых деформаций земной коры и верхней мантии [1]. Показано, что тектонические стрессы ориентированы в двух направлениях: по направлению спрединга и параллельно оси САХ (субмеридиональноe сжатиe).

Cейсмическими методами yстановлены надвиги, плоскости которых наклонены преимущественно в южном направлении (в Северо-Американской, Канарской, Бразильской, Ангольской котловинах и в котловине Сьерра-Леоне [1]). Движение масспроисходило с юга на север, а исходя из соотношений структур коры и осадочного чехла (данныe глубоководного бурения), становление надвигов происходило в позднеюрское-раннемеловое время. Субмеридиональное сжатие на рубеже 10 млн. лет отчетливо проявлено в зонах трансформных разломов Вима, Сан-Паулу и Романш [2]. Так, в пределах южного поперечного хребта разлома Вима верхнемантийные и коровые образования слагают пакет тектонических пластин, полого наклоненный на юг. Возраст формирования чешуйчато-надвиговой структуры составляет 8-10 млн. лет, а движение масс при этом происходило c юга на север.

Рассматриваемые надвиговые дислокации не связаны со спредингом, устанавливается их синхронность с деформациями сжатия в западной части Средиземноморья, где они обусловлены дрейфом Африканского континента на север и раздавливанием обширной области, располагавшейся вдоль северной окраины африканского шельфа. Целый ряд признаков указывает на то, что субмеридиональное сжатие литосферы Центральной Атлантики имеет место и на современном этапе.

Геодинамическое районирование литосферы Атлантического океана по различным геофизическим параметрам с применением кластерного анализа выявило субмеридиональную ориентацию сжатия в зонах субдукции в желобе Пуэрто-Рико, в северном обрамлении моря Скоша и в пределах глубоководных котловин на восточной периферии Атлантического океана [3, 4].

О современном субмеридиональном сжатии свидетельствует и наличие «аномальных» по своему местоположению и по механизмам очагов землетрясений, в которых оси горизонтального сжимающего напряжения ориентированы в субмеридиональном направлении.

Уверенность в существовании субмеридиональной компоненты движения в северном направлении на современном этапе также вселяют данные наблюдений GPS и VLBI на прилегающих континентах [3]. Поданным глобальной сети выявляется также сближение Южной Америки с Северной, что приводит к меридиональному укорочению расположенной между ними Карибской плиты [5].

Cубмеридиональное горизонтальное сжатие литосферы Атлантики проявляло себя на протяжении всей истории ее раскрытия, начиная с мезозоя и заканчивая современным этапом.

Наличие субмеридиональной компоненты движения литосферных масс Атлантики, вектор которой направлен на север, находит объяснение с позиций механизма вынужденной эндогенной активности Земли [6-8]. Суть его заключается в том, что Луна и Солнце оказывают различные гравитационные воздействия на ядро и мантию Земли. Подобное дифференциальное воздействие на оболочки Земли приводит к их вынужденным взаимодействиям, трансляционным смещениям, малым взаимным поворотам, деформационным, термодинамическим и иным изменениям. Эти взаимодействия характеризуются гигантскими силами и моментами сил и являются исключительно энергетичными, определяющими и
направляющими эндогенную активность небесных тел. Внешние гравитационные воздействия являются циклическими, поэтому и стиль взаимодействия оболочек Земли имеет также циклическую природу.
Относительные смещения ядра и мантии носят направленный характер и одними из преимущественных являются смещения в северном направлении.

Смещения внешнего ядра сопровождается упругими деформациями мантии и вариациями ее напряженного состояния. Именно с ними связaнo субмеридиональное сжатие литосферы Атлантики и смещение верхней части литосферы Земли в северном направлении - явление вызвано долгопериодическими полярными смещениями внешнего ядра Земли в геологической шкале времени.

В этом же ключе следует рассматривать проградацию Срединно-Атлантического хребта в северном направлении: Южная Атлантика начала раскрываться 150 MA, Центральная - с рубежа 170 млн.лет, а северная - 80 MA, когда зона спрединга проникла в пространство между Англией и Гренландией, вплоть до раскрытия самой северной ветви - хребта Книповича - в миоцене.

Геодинамическая модель Земли как системы взаимодействующих оболочек, совершающих малые колебания и повороты под действием гравитационного притяжения внешних небесных тел и взаимных возмущений, получила подтверждения. Высокая точность спутниковых наблюдений подтверждает дрейф центра масс Земли вдоль полярной оси к северу со скоростью 5.20+/-0.38 мм/год. Объяснение можно дать только в предположении, что центр масс ядра Земли по отношению к мантийной системе координат совершает вековой полярный дрейф к северу со скоростью 26.2+/-2.5 мм/год.
.
Динамические исследования возбуждения системы ядро-мантия внешними небесными телами подтверждают преимущественно полярные смещения ядра в разнообразных шкалах времени. Эти взаимные колебания ядра и мантии организуют и контролируют вариации многих планетарных процессов на планете (в мантийных оболочках, в литосфере, в океанической и атмосферной оболочках и т.д.) т.к. подвижное ядро оказывает непосредственное гравитационное воздействие на все оболочки, деформируя и возбуждая их. В современную эпоху смещение ядра к северу вызывает не только медленное нарастание силы тяжести в северном полушарии и убывание – в южном, но и нарастание меридиональной составляющей силы притяжения Земли в северном направлении.

Полученные в настоящее время результаты свидетельствуют, что вековой северный дрейф ядра – это главный фактор, ответственный за все вековые изменения активности глобальных процессов на Земле, в том числе и за существование субмеридиональной компоненты движения литосферных масс и в Индийском и Тихом океанах. Bсе тектонические феномены вызваны одним и тем же механизмом вынужденных относительных смещений внешнего ядра и вязко-упругой мантии Земли, характеризуемых резким спорадическим смещением центра масс ядра относительно центра масс мантии.

1. Разницин Ю.Н. Тектоническая расслоенность литосферы молодых океанов и палеобассейнов.. Тр. ГИН РАН, вып. 560. М.: Наука. 2004. 270 с.
2. Книппер А.Л., Разницин Ю.Н. Синхронность сжатия в литосфере Центральной Атлантики и Западного Тетитса на границе тортон-мессиний //Геотектоника. 2008. № 1. С. 27-37.
3. Sokolov S.Yu., Sokolov N.S., Dmitriev L.V. Geodynamic zonation of the Atlantic ocean lithosphere: Application of cluster analysis procedure and zoning inferred from geophysical data // Russian Journal of Sciences. Vol. 10. ES4001,doi 10. 2205/2007 ES000218, 2008. P. 1-30 (http://. elpub.wdcb.ru/journals/rjes).
4. Соколов Н.С. Корреляция геолого-геофизических параметров вдоль оси Срединно-Атлантического хребта и преддуговая обстановка на его восточном фланге //Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 4. Геология. 2007. № 6. С. 42-46.
5. Трифонов В.Г., Певнев А.К. Современные движения земной коры по данным космической геодезии // Фундаментальные проблемы общей тектоники. М.: Научный мир. С. 374-401.
6. Баркин Ю.В. Объяснение эндогенной активности планет и спутников и ее цикличности. // Известия секции наук о Земле РАЕН. 2002. Вып. 9. М.:ВИНИТИ. С. 45-97.
7. Баркин Ю.В. Вынужденные колебания и блуждания ядра относительно вязкоупругой мантии Земли в прошлые геологические эпохи: к объяснению фундаментальных явлений геоэволюции. // Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики. Матер. XLI Тектонического совещания. 2008
Т. 1. М.: ГЕОС. С. 60 -64.
8. Божко Н.А., Баркин Ю.В. Диссимметрия тектонических процессов в ходе суперконтинентальной цикличности как динамическое следствие относительных полярных смещений ядра и мантии Земли. // Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. 2009.Том 1. М.: ГЕОС. С. 66 -70.