У. Кэри
В ПОИСКАХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ И ВСЕЛЕННОЙ
История догм в науках о Земле

ЧАСТЬ IV
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ОРОГЕНЕЗ

15
Сила тяжести правит Землей

Теперь уже достигнута та стадия накопления знаний, когда можно обратиться к основному различию между концепциями тектоники плит и расширяющейся Земли — к природе процесса, который порождает складчатые горные пояса и называетсяорогенезом (от греческих слов όρος — горы и γένεσις — происхождение).

Согласно концепции тектоники плит, орогенез вызывается горизонтальным сжатием там, где плиты сталкиваются и раздавливают находящийся между ними материал, в результате чего образуется смятый в складки и нарушенный надвигами комплекс пород. Движение литосферной пластины направлено вниз (рис. 24), так как в мантии под ней располагается нисходящая ветвь конвективного потока; как полагают, этот поток и создает движущую силу данного процесса. Но сама орогенная зона воздымается на многие километры.

Концепция расширяющейся Земли представляет собой антитезу — имеется в виду дивергенция, а не конвергенция блоков коры. Орогенная зона — это та зона, где концентрируется растяжение, не только в коре, но и глубоко в мантии, и даже если поверхность сначала испытывает погружение из-за того, что кора растягивается и становится тоньше, движение в корнях орогена направлено вверх на всех стадиях, и это направление не меняется в течение сотен миллионов лет после того, как горы на поверхности будут разрушены эрозией. (Орогенные зоны, подобно раздвигающимся океаническим хребтам, представляют собой зоны, где происходит расширение; действительно, там, где степень растяжения в мантии под орогеном становится достаточно большой, он превращается в зону разрастания океанического дна.

В английских учебниках орогенез обычно объясняется сокращением и сжатием коры, так что механизм, который я предложу, хотя и далеко не нов, вряд ли будет знаком большинству читателей. Следовательно, я должен вернуться к началу и показать, как возникли эти две противоположные концепции, а затем, в следующих четырех главах, описать, начиная с основополагающих принципов, процесс вертикального орогенеза на расширяющейся Земле. В конечном счете сила тяжести правит на Земле, и все тектонические .процессы приводятся в действие ею, восстанавливая гравитационное равновесие там, где оно было нарушено вследствие разницы температур, различной нагрузки за счет образования ледников или лав, эрозии возвышенностей либо накопления осадков в депрессиях или по какой-то иной причине.

Когда в 1960-х годах основы догмы были потрясены тем, что вегенеровская концепция об огромных относительных перемещениях материков все-таки справедлива, то несчастьем для геологии стала вера англоязычного мира в то, что орогенез по существу является процессом сжатия. От союза только что признанного разрастания океанического дна с этой логически неоправданной верой родилась ложная концепция субдукции. Ловушка была в том, что огромная часть смятых в складки и нарушенных разрывами слоев, закартированных геологами в поле, действительно подвергалась существенному горизонтальному сжатию на всей изученной площади и на всю глубину построенных ими разрезов. Но это реальное сокращение размеров в масштабе района полевых работ, как я покажу, является побочным следствием вертикального движения в условиях первичного растяжения в глобальном масштабе. Поэтому выяснение того, что истинная причина разрастания дна океанов — расширение Земли, задержалось на целое поколение. Следовательно, необходимо вернуться к самому началу и критически пересмотреть, что же в действительности представляют собой складчатость, формирование надвигов и горообразование.

Вертикально или горизонтально?

В 1815г. Джеймс Холл на заседании эдинбургского Королевского общества сделал доклад «О вертикальном положении и изгибах некоторых слоев и их соотношении с гранитом». Он сжал с двух сторон стопку бумаги, а также модели из глины так, чтобы получились складки и изгибы небольшого размера, похожие на крупные складки, которые он наблюдал в слоях горных пород, и сделал вывод, что действовавшее по горизонтали боковое давление сжало и смяло слои в складки. В 1852г. блестящий французский геолог Эли де Бомон (1798—1874) опубликовал трехтомный труд о происхождении горных систем, в котором он объяснял складчатость горных цепей сжатием (контракцией) Земли по мере ее остывания. Эта гипотеза, вскоре ставшая известной как теория контракции, сделалась общепризнанной догмой на следующие сто лет. С этой исходной точки при сильной поддержке проф. Джеймса Дуайта Дэна (1813—1895) из Йельского университета и проф. Бейли Уиллиса из Станфорда в первой четверти нынешнего века сложилось убеждение, что складчатость вообще и особенно крупные складчатые пояса, надвигообразование в толщах слоистых пород, а также воздымание, характерное для горных хребтов типа Альп, Аппалачей и Гималаев, были результатом горизонтального сжатия земной коры.

Между тем в Европе одновременно с гипотезой Холла возникла альтернативная идея о том, что первопричиной складчатости и орогенеза были вертикальные нарушения гравитационного равновесия. Хотя она никогда не была общепризнанной, эту концепцию как точку зрения меньшинства с того времени упорно отстаивали главным образом читающие по-немецки геологи наряду со значительной группой итальянских исследователей, а после второй мировой войны усиленно развивали в России. Пионерами вертикальной тектоники были Жилле-Ломон (в 1799 г.), Скроуп (1825), Шардт (1823), Кун (1836), Науманн (1849), Гершель (1856) и Бомбиччи (1882). Все они полагали, что первичное воздымание было вызвано действующей по вертикали силой тяжести и что смятие слоев в складки обусловлено сжатием, вызванным направленным вниз по склону давлением соскальзывающих толщ без какого-либо сокращения подстилающего корового фундамента.

Рейер (в книгах 1888, 1892 и 1894 гг.) расширил эту концепцию, предположив, что складкообразование непосредственно вызывается гравитационным поднятием, а вторичные складки создаются давлением, обусловленным расширением зоны, испытавшей воздымание. Он подкрепил свои выводы экспериментальными моделями, на которых установил, что для того, чтобы добиться точного соответствия между поведением очень крупных тел (например, горного пояса) на протяжении очень длительного времени и маленькой лабораторной модели в течение нескольких часов, нужно ввести определенные изменения в деформационные свойства материалов модели. Много позже экспериментальные методы Рейера были развиты В.В.Белоусовым в СССР и Гансом Рамбергом в Швеции, добившимися впечатляющих результатов.

В 1898г. Шардт привлек гравитационную тектонику для объяснения структур, развитых на северных склонах Швейцарских Альп, а ряд итальянских геологов использовал ее при исследовании обнаруженных в Апеннинах крупных перемещений пород вниз по склонам; среди этих геологов были Бонарелли (1901 г.), Анелли (1923 и 1935 гг.) и Синьорини (1936 г.). В 1943г. Даль Пьяд дал обзор этих работ в докладе, прочитанном перед Академией наук Турина.

Проф. К-Э.Вегманн, который был преемником Эмиля Аргана в Невшателе, применил к горным хребтам механизм формирования соляных диапиров (соляных тел, которые, имея меньшую плотность, чем окружающие породы, перемещались вверх в результате действия силы тяжести в виде столбов диаметром в километр или более, протыкая вышележащие пласты). В Германии более фундаментальный подход, который предложил Рейер, был развит Штейнманном и особенно Хаарманном, чья теория «осцилляций» вдохновила Р. ван Беммелена, нидерландца из Батавии (Джакарты), на создание его «ундационной» (т.е. «волновой») теории, опубликованной в серии статей в течение 1930-х годов и затем после второй мировой войны. Согласно ван Беммелену, сила тяжести в конечном счете была причиной всех деформаций горных пород и действовала во всех масштабах от сравнительно небольших локальных поднятий до «мегаундаций» размером с материк, вызывая в свою очередь горизонтальные перемещения подобных же рангов, при которых восстанавливалось гравитационное равновесие.

В 1950—60-х годах экспериментальные методы Рейера развивали две независимые школы. Советская школа под руководством В.В.Белоусова моделировала в широком диапазоне размеров складчатые и разрывные структуры, следя за тем, чтобы деформационные свойства используемых в экспериментах материалов соответствовали ограничениям, налагаемым небольшим масштабом и коротким временем эксперимента, так что характер движений в этих моделях действительно отражал поведение реальных геологических объектов. Как и другие исследователи до него, В.В.Белоусов сделал вывод, что обусловленное силой тяжести вертикальное перемещение было основной причиной складкообразования, а горизонтальное сокращение смятой в складки золы было вторичным явлением, не связанным с сокращением всей коры. В то же самое время Ганс Рамберг в Уппсале для уменьшения продолжительности эксперимента использовал центрифугу, увеличив «гравитационную силу» в своих моделях в 50 раз, и таким образом добился соответствия между крупными и мелкими (экспериментальными) структурами. Полученные им результаты полностью совпали с результатами В.В.Белоусова, и он пришел к выводу, что крупные складчатые горные пояса, такие, как Альпы и Каледониды, представляли собой огромные диапиры, выдвинутые кверху под воздействием силы тяжести.

Экспериментальные и теоретические исследования Рейера, ван Беммелена, Белоусова и Рамберга свидетельствуют о преобладающей роли силы тяжести в орогенезе. Действительно, чем крупнее масштаб, тем короче время, необходимое для того, чтобы произошла релаксация разности напряжений за счет течения. Поскольку вокруг Земли обращается Луна, земному притяжению ее собственных верхних слоев частично противодействует притяжение Луны, так что возникает приливное вздутие в твердой Земле, которое следует за движением Луны. Это упругая деформация, но если длительность воздействия нагрузки превышает год, то начинает проявляться постоянное пластическое течение, а через тысячелетия деформация становится полностью пластической, как если бы твердая Земля совсем не обладала прочностью. Форма Земли определяется силой тяжести, и у экватора (где сила тяжести частично компенсируется центробежной силой) радиус примерно на 20 км больше, чем у полюсов (где она равна нулю).

Изостазия

Когда свинцовый отвес (или спиртовой уровень, который действует таким же образом) помещают вблизи горного хребта, избыточная масса пород над горизонтом немного отклоняет отвес от того положения, в котором он находился бы, если бы около него не было гор, а при высокоточной съемке топограф должен вводить поправку, учитывающую это. Когда Джордж Эверест, главный топограф Индии, делал первую триангуляционную съемку страны, он был изумлен, обнаружив, что Гималаи, кажется, не притягивают отвес своей массой. Хотя свинцовый отвес отклонялся по направлению к горам, но лишь на треть того угла, на который он должен был отклоняться, если применить закон всемирного тяготения Ньютона к массе Гималаев, расположенной выше горизонта.

Джордж Эри (1801—1892), королевский астроном в Гринвиче, в кратком сообщении Королевскому обществу в 1855г. отметил, что самые прочные из известных пород не могут выдержать вес Гималаев, погружаясь под их нагрузкой. Следовательно, Гималаи, как и все горные хребты, должны подстилаться менее плотными породами до глубин в десятки километров, так чтобы горы и подстилающий их фундамент находились в равновесии за счет плавучести, подобно айсбергам, которые выступают над поверхностью моря только на одну седьмую своей толщины или меньше. Менее плотный фундамент Гималаев должен слабее притягивать свинцовый отвес, чем породы, обычно залегающие ниже горизонта, что частично компенсирует избыточное притяжение массы, лежащей выше горизонта. И расчеты Эри совпали с наблюдениями Эвереста.

Результаты Эри привели к формулированию принципа изостазии, согласно которому вся земная кора находится в равновесии, обусловленном плавучестью, и вес пород под каким-то участком земной поверхности должен быть равен весу пород под такой же площадью, расположенной в любом другом месте, как вес корабля или айсберга равен весу вытесненной им воды. Поскольку горные породы прочнее воды, а их «вязкость» гораздо выше, то время, необходимое для заметного изостатического выравнивания, намного больше и нагрузки на небольшой площади благодаря прочности пород могут выдерживаться неопределенно долго. Однако время, с которым мы имеем дело в геологии, очень продолжительно и площади велики, поэтому здесь в большинстве случаев изостазия существенно преобладает. Например, вес ледяных покровов в течение последнего ледникового периода вызвал понижение земной поверхности на сотни метров, и кора медленно возвращалась в прежнее положение после того, как лед растаял; вес воды в существовавшем прежде озере Бонневилл (которое к настоящему времени испарилось, оставив после себя относительно маленькое Большое Соленое озеро в шт. Юта) точно так же заставлял кору погружаться, и образовавшиеся в свое время береговые линии до сих пор поразительно четко видны вокруг бывших островов озера Бонневилл — когда после снятия нагрузки кора возвращалась в прежнее положение, они образовали выпуклый кверху изгиб. Подобно тому как возникшие в результате аккумуляции снега в Антарктиде и центральной части Гренландии массы ледниковых щитов растекались в стороны, под действием силы тяжести должны были расползаться в стороны и массы горных сооружений. Как мы увидим позднее, именно это происходило и происходит в настоящее время.

Значение масштаба

Вероятно, каждый согласится с тем, что при переходе от геотектоники к астрофизике мы должны остерегаться влияния резкого изменения масштаба на наши умозрительные модели. Тем не менее размеры объектов, изучаемых в глобальной геологии и астрофизике, различаются только на три порядка величины (т.е. в 1000 раз), тогда как внутри области деформаций пород, исследуемых структурной геологией и геотектоникой, линейный масштаб объектов варьирует в пределах 15 порядков, т.е. они могут отличаться друг от друга в триллион раз (рис. 45). Интервалы времени здесь находятся в таком же широком диапазоне, как и масштабы пространства (рис. 46); Когда мы перепрыгиваем через такие порядки величины, нас подстерегают ловушки двух видов.

Во-первых, даже небольшое исправление величин может приобрести существенное и даже огромное значение, если линейные размеры или время становятся большими. Например, я счел необходимым ввести дополнительный коэффициент во всемирный закон тяготения Ньютона для космических расстояний (см. гл. 23); именно этот коэффициент в конечном счете и определяет поведение галактик. Там, где параметры включают разные показатели степени при размерах или времени, изменение масштаба влияет на одно свойство больше, чем на другое. Так, прекрасный самолет самой лучшей конструкции не полетит, если его точно скопировать, увеличив размеры вдвое. Вес самолета при этом должен увеличиться в 8 раз, а площадь крыла, которое должно его выдержать, — только в 4 раза. Вдвое больший самолет построить, конечно, можно, но не с точно такими же пропорциями.

С тех пор как двести лет назад Геттон заложил основы петрологии магматических пород, она опиралась на модели неверной шкалы размеров — ученые оперировали понятиями о растворах, макромолекулах, точках плавления, эвтектике, а не о коллоидах. Кубик породы с ребром 1 см² имеет площадь поверхности 6 см², но сантиметровый кубик глины имеет площадь поверхности 6000 км², поскольку глинистые частицы имеют плоскую форму и, следовательно, масштаб отличается в сто миллиардов раз! Поверхностная энергия в геосинклинальных осадках настолько велика, что именно она определяет их химические свойства (см. «Спор о граните» в гл. 4).

Во-вторых, может вмешаться некий порог—переход к совершенно иным свойствам. Порогами являются точки плавления и кипения и критическая температура, при которой поверхностное натяжение становится равным нулю и жидкость должна превратиться в газ независимо от давления или размеров заполняемой ею полости. Эта вода в газовой фазе может иметь ту же плотность, что и обычная вода, но не должна обладать никакой капиллярностью, что ограничивает ее способность просачиваться сквозь тончайшие поры. Точно так же предельное напряжение, при котором начинается пластическая деформация (в узком смысле), предел прочности на разрыв, коэффициент чувствительности почв (там, где испытывающий нагрузку слой превращается в жидкую грязь), критическая масса для начала деления атомов, пределы значений давления и температуры для той области, где конкретные минералы перекристаллизуются, переходя в более плотные фазы, или где одна минеральная ассоциация превращается в другую, с иными физическими свойствами, а также безразмерные числа, которые определяют переход от ламинарного течения к турбулентному или от теплопроводности к конвективной циркуляции либо характеризуют магнитогидродинамические явления — все это пороги, определяющие переход к совершенно иному поведению.

Рис. 45. Размеры тел и структур, вовлеченных в геологические процессы, изменяются от стомиллионных долей метра до сотен миллионов метров. У нижнего конца этого диапазона значение силы тяжести совершенно ничтожно, но у его верхнего конца это единственная важная сила. Ядерные и межатомные силы (в том числе упругость, вязкость, пластичность, прочность) правят на нижнем конце этого диапазона, но не оказывают никакого влияния на верхнем конце. Кроме того, области различных свойств разделяются порогами прочности, состояния вещества (твердого, жидкого или газообразного), течения (ламинарного или турбулентного), конвекции и магнитогидродинамики.

Рис. 46. Временные масштабы геологических явлений, от десятой доли секунды до продолжительности существования Земли, в сопоставлении с диапазоном изменения их размеров — от обнажений в поле до планеты в делом. Обсуждение см. в тексте. (Эти схемы и их объяснение, которые я разработал уже давно для своих лекций, впервые были опубликованы в моей статье в «Journal of the Geological Society of India» в 1962 г.)

Поучительный пример прерывистого изменения в поведении жидкости по мере увеличения масштаба дает переход от ламинарного течения, где все частицы следуют параллельным кинематическим линиям, к турбулентному, где формируются вихри. (Еще один порог встречается в движении газов.) Осборн Рейнольдс в 1833г. показал, что порог турбулентности зависит от отношения vl/ν, где v — скорость течения, l — расстояние до стенки и ν — кинематическая вязкость жидкости, но физическая причина этого соотношения не была понятна до тех пор, пока 30 лет назад я не вывел его из основных понятий. (Я привел это объяснение в своей книге 1976г. на с. 102.)

Пятнадцать порядков величины в диапазоне размеров геологических явлений соответствует увеличению шкалы массы и объема до 10⁴⁵ — числа, слишком большого и неудобного, поэтому не удивительно, что в результате перехода от мысленных моделей, основанных на данных полевой геологии, к глобальным явлениям возникали наивные концепции. Опасности уменьшаются, но остаются реальными, если мы всякий раз будем ограничиваться в своих размышлениях только тремя порядками величины (рис. 46).

Областью наименьших размеров является механика горных пород, где масштабы колеблются в диапазоне от 0,1 нм (1Å) до 10 мкм; здесь мы сталкиваемся с различными статическими и кинематическими идеями о напряжении, деформации и прочности, с понятиями упругости, вязкости, пластичности и течения, с силами, действующими между поверхностями скольжения в кристаллах, с деформациями одиночных кристаллов и поликристаллических агрегатов. Мы проводим исследования с помощью теоретического анализа и индуктивного метода, и глазом нам служит электронный микроскоп.

Следующая область — петроструктуры размером от 10 мкм до 1 см, и поле нашей деятельности — исследования с помощью оптического микроскопа. Здесь мы имеем дело с отдельными минеральными зернами, слагающими горные породы, а не с соотношениями между породами и, следовательно, изучаем структуры и текстуры, сланцеватость, листоватость, линейность, очковость, милониты, жильные глинки и трещины. К этой же области исследований относятся интерстициальные флюиды, давление просачивания и сети течения, консолидация осадков, поведение почв и явления промерзания водонасыщенных материалов.

В геологии обнажений — масштабы от 1 см до 10 м — мы имеем дело со всем тем, что можно увидеть в одном выходе горных пород на поверхность. Наши инструменты — молоток, компас, угломер, рулетка, лупа и фотоаппарат. Милониты и глинки трения петроструктур сменяются здесь брекчиями и меланжами, а вместо минеральных зерен мы имеем хаотические обломки пород. Мы изучаем категории, повторяемость и ассоциации слоев, их падения и простирания и положение в структуре, их окончания у разрывов и контакты с интрузиями, второстепенные складки в них и следы волочения; мы проводим сравнительный анализ магматических и метаморфических пород. Мы абстрагируем результаты исследований петроструктурного масштаба и интегрируем их здесь с точки зрения деформационных структур горных пород.

Размеры объектов структурной геологии в узком смысле — от 10 м до 10 км; их можно изучать только посредством синтеза на региональных геологических картах и профилях. Выводы из наших наблюдений на обнажениях абстрагируются и изображаются на этих картах символами, а по ним уже выделяются региональные структуры. Здесь мы имеем дело со складками, разломами, тектоническими покровами, грабенами и плутонами. Деформированными элементами являются не породы или слои, а стратиграфические формации.

В тектонике диапазон размеров — от 10 до 10000 км, и мы работаем с картами материков или земного шара либо с глобусом. Здесь мы имеем дело со структурами провинций, геосинклиналями, мегасдвигами и крупными тектоническими покровами, перемещенными на многие десятки километров, переходя к структурам в масштабе материков (где деформированным элементом является сам ороген), первичным и вторичным полигонам, ороклинам, сфенохазмам, срединно-океаническим хребтам и рифтовым системам и, наконец, к целым континентам и океанам.

При меньших масштабах относительная величина горизонтальных и вертикальных перемещений почти не ограничена. Даже в структурной геологии складки могут иметь вертикальную деформацию в несколько десятков километров, однако роль силы тяжести возрастает, так как на крупные структуры воздействует их собственный вес. В тектонике же сила тяжести становится доминирующим фактором. Изостатическое равновесие является нормальным состоянием, и отклонения от него вызывают горизонтальные перемещения в направлении восстановления равновесия за короткое с геологической точки зрения время. Немногие структуры могут иметь вертикальные перемещения даже на 10 км, ибо в этих случаях скорость расширения по латерали уравновешивает направленное вверх течение. Для горизонтальных перемещений ограничение невелико. Встречаются мегасдвиги со смещениями свыше 1000 км, вертикальное же перемещение по крупным разломам не превышает нескольких километров. Развитию крупных изгибов орогена относительно горизонтальных осей препятствует сила тяжести, так как слои обычно сминаются в складки, но часто возникают крупные изгибы в орогенах относительно вертикальных осей — ороклины (как подробно описано в гл. 9).

В тектоническом масштабе все породы текут. Вес, движущая сила, увеличивается пропорционально третьей степени линейного масштаба, но упругое и вязкое сопротивление деформации растет только пропорционально квадрату линейного масштаба. В небольшом масштабе лед — это хрупкое кристаллическое твердое вещество, но ледники текут в соответствии с законами гидродинамики. При изучении глетчерного льда под микроскопом обнаруживаются кристаллические структуры, подобные структурам кованой стали и сильно деформированных кристаллических сланцев и гнейсов, также возникшие вследствие течения их вещества на значительное расстояние. Внутренняя неоднородность Земли (рассматриваемая в гл. 20), дифференциальные движения ее оболочек и возмущения вращения Земли вокруг оси и обращения вокруг Солнца, которые никак не выражаются в масштабе структурной геологии, имеют контролирующее значение в масштабе тектоники, и это же относится к вековому расширению Земли.

Каждому рангу размеров структур отвечает целый спектр процессов различной продолжительности — от коротких импульсов до вековых явлений, происходящих в течение длительных интервалов геологического времени. На рис. 46 оба масштаба логарифмические. Максимальные размеры и время ограничиваются соответственно размерами и возрастом Земли. Большинство геологических явлений занимает на этом графике области, поднимающиеся вправо под углом 45° и отвечающие различным скоростям течения.

У левого края рисунка находится область (поле) импактных процессов, включающая ударные кратеры и астроблемы (от греч. άστρν — звезда и βλημα — шрам от брошенного предмета). Во втором случае кинетическая энергия астероида в целом высвобождается за секунды — в результате превращения ударяющего тела и примерно такой же массы вещества Земли в плазму, окруженную зоной испарения вещества, затем зоной плавления. Далее идет зона ударных деформаций минералов которая в свою очередь обрамляется зоной распыления вещества, где передающееся напряжение все еще превышает прочность материалов, и, наконец, внешняя зона распространения сейсмических волн, содержащая отдельные участки дробления пород, где отраженные волны интерферируют с выходящими волнами, в результате чего возникают напряжения, превышающие прочность пород.

На поле импактных явлений накладывается область сейсмических явлений, где распространяются упругие колебания, затухание которых увеличивается с ростом периода.

За полем сейсмических явлений следуют поля, расположенные в порядке «эффективной вязкости»: сначала палящие тучи (облака раскаленного вулканического материала, выбрасываемого при взрывных извержениях) с эффективной вязкостью 10^-3 пуаз, турбидные потоки с вязкостью 10—10⁴ пуаз, затем различные типы оползней и ледники с вязкостью 10¹³ пуаз и далее деформации солей и других осадков с вязкостями в диапазоне 10¹⁴—10²¹ пуаз вплоть до верхнего реального предела течения примерно в 10²⁷ пуаз — «вязкости» холодных кристаллических пород.

Поле изостатических процессов имеет вид полосы, наклоненной вправо вниз под углом 30°; это отражает тот факт, что чем шире площадь нагрузки, тем быстрее достигается изостатическое выравнивание (отношение времени к квадрату длины равно 1:2). Двигаясь вдоль верхней границы поля изостазии и следя за координатами времени и размеров, можно видеть, что нагрузки, воздействующие на фигуру Земли, должны быть полностью изостатически компенсированы за столетие (упругое выравнивание происходит за гораздо более короткое время). За 1000 лет должно произойти полное изостатическое выравнивание нагрузок в таких больших структурах, как океан или крупный материк, и значительное выравнивание нагрузок в областях диаметром 2000 км. Восстановление изостатического равновесия после таяния ледниковых покровов, происшедшего 10000 лет назад, соответствует этим масштабам. За 100000 лет должно произойти полное изостатическое выравнивание нагрузок в областях диаметром 2000 км и значительное выравнивание нагрузок в областях диаметром 500 км. За миллион лет в последних должна произойти полная изостатическая компенсация и значительное выравнивание — в областях диаметром 50 км. К этим явлениям я и обращаюсь в данной книге — сила тяжести действительно господствует на Земле.

  Оглавление