Обумовленість геологічних процесів варіаціями ротаційного режиму землі (на прикладі в’язко-пружної моделі Землі) - Автореферат

В даний час наука має у своєму розпорядженні незаперечні докази наступних фактів: У минулі геологічні епохи Земля оберталася швидше, ніж у сучасну епоху, і, в результаті місячно-сонячних припливів, вона значно сповільнила своє обертання; Незалежно від причин, що викликають зміну кутової швидкості і дрейф осі обертання, останні будуть приводити до деформацій фігури планети і, як слідство, до накопичення в тектоносфері деякіх напружень. Незважаючи на те, що дана гіпотеза успішно використовується як теоретична основа при багатьох геологічних, у першу чергу, тектонічних побудовах, залишаються невирішеними ряд питань, як-то: - розрахунок поля планетарних напружень, обумовлених дрейфом осі обертання, для випадку вязко-пружної моделі Землі; Мета роботи: показати ступінь впливу варіацій ротаційного режиму Землі на геологічні процеси для вязко-пружної моделі Землі. Для досягнення мети дослідження необхідно було вирішити наступні задачі: - проаналізувати існуючі на сьогоднішній день геотектонічні гіпотези, що базуються на варіаціях ротаційного режиму Землі; сконструювати загальну схему розрахунків напружень у вязко-пружній тектоносфері;Історично склалося так, що спочатку був встановлений факт загасання кутової швидкості обертання Землі, обумовлений гальмуючим тертям місячних припливів. А вже значно пізніше, маючи в розпорядженні велику кількість палеомагнітних, палеокліматичних та астрономічних даних було показано, що в геологічній історії мав місце дрейф осі обертання в тілі планети, що до цього вважався дуже сумнівним. Звично, що й у геотектоніці спочатку ряд дослідників вивчали вплив зміни кутової швидкості обертання Землі на геологічні процеси. Через двадцять років Б.Л.Лічков у ряді статей і монографій знову порушує зацікавленість що до питання про вплив обертання Землі на її тектоніку. Вищезгаданий А.В.Доліцький також припускає переміщення осі обертання, однак накопичення напружень він повязує з загасанням кутової швидкості обертання, а дрейф осі обертання викликає, відповідно до його уявлень, лише зміщення поля напружень.У нашому випадку було прийнято, що зовнішня оболонка у випадку довгоперіодних геотектонічних процесів відповідає умовам тіла Максвелла з вязкістю - 1024 Па*с, модуль Юнга - 1,7*1011 Па, коефіцієнт Пуассона-0,25, тривкість оболонки - 107 Па. Передбачалося, що при зміні ротаційного режиму Земля настільки швидко змінює свою фігуру, що вісь обертання завжди збігається з меншою віссю земного еліпсоїда, крім того, фігура Землі відповідає фігурі рівноваги обертаючоїся неоднорідної рідини. Беручи до уваги сказане вище, відповідно до безмоментної теорії тонких оболонок, з урахуванням методу апроксимації Іллюшіна для рішення вязко-пружних задач, напруження у вязко-пружній деформованій оболонці можна обчислити, використовуючі рівняння: (1) де - нормальні меридіональні і широтні напруження;-дотична напруженьа; - відносні подовження елемента дуги меридіана, паралелі і зрушення; - функція релаксації і функція звязної повзучості, - модуль обємного стиснення, - час. В дисертації наведено, що в першому наближенні форма деформованої оболонки визначається нормальними переміщеннями точок, що належать їй, у випадку сферичної оболонки або оболонки у формі еліпсоїда обертання з малим стисненням - радіальними переміщеннями. У випадку зміни швидкості обертання, у верхній оболонці будуть мати місце приблизно рівні меридіональні і широтні напруження, тангенціальні напруження будуть рівні нулю.Основний висновок, отриманий при моделюванні, полягає в тому, що в результаті дрейфу осі обертання напруження, які необхідні для протікання процесів структуроутворення, можуть накопичитися в тектоносфері лише в тому випадку, якщо швидкість дрейфу буде більше деякого значення. Як вихідні дані, при палеомагнітних побудовах використовувалися палеомагнітні полюси з бази даних Global Paleomagnetic Database, наявної в мережі Internet, дана база даних містить 8250 визначень палеомагнітних полюсів, визначених у різних регіонах земної кулі. На осередненій кривій збереглася тенденція розподілу швидкості дрейфу в часі, що і на кожної кривої окремо (наявність трьох глобальних періодів зростання швидкості: 520-340, 300-140, 85-0 млн. років тому), однак по ній із більшою обєктивністю можна виділити більш дрібні періоди підвищення швидкості, як-от: 520-475, 455-405, 385-345, 270-220, 190-140, 85-0 млн. років тому. На спектрі виділяються два основних максимуми для гармонік із періодом 200 млн.років і 90 млн.років. Подібна закономірність може бути пояснена з наступних позицій: якщо представити траєкторію дрейфу полюсів як суму поступального руху і циклічного руху різних порядків (із періодами 180-200, 90, 45 млн.років і т.д.), то періоди підвищеної швидкості дрейфу будуть відповідати періодам, коли напрямок циклічного руху буде збігатися з напрямком поступального руху полюсів.Дисертація - закінчена науково-дослідницька робота, у якій розглянуто вплив варіацій ротаційного режиму Землі на геологічні процеси (на прикладі епох підвищеної тектонічної акт

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ