Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г icon

Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г



НазваниеУткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г
страница5/10
Дата конвертации31.08.2012
Размер0.77 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
^

6.2. ГРАВИТАЦИОННЫЙ ФАКТОР


Для многих задач астрономии и физики Земля принимается как абсолютное твердое тело или материальная точка. Но Земля не является таковой - она достаточно податливая систе­ма, реагирующая изменениями своих параметров на ничтожно ма­лые отклонения потенциала гравитационного поля. Достаточно по этому поводу вспомнить суточные приливные колебания атмосфе­ры, гидросферы и твердой оболочки Земли, как следствие проявле­ния силы, составляющей всего порядка 0,02% от средней орбитальной силы солнечного притяжения.

Вследствие обязательной злипсоидальной орбиты Земли во­круг Солнца происходит колебательные изменения величины грави­тационного поля. Разница силы тяготения в перигелии и афелии со­ставляет около 7% от среднеорбитальной силы притяжения, а пе­риод колебания равен году, т.е. колебание среднеорбитальной си­лы притяжения превышает приливообразующие колебания по ин­тенсивности в сотни раз и 365 раз по продолжительности. Действуя по плоскости эклиптики эти колебания должны вызывать изменения параметров геоида. Приблизительно от точки осеннего равно­денствия до точки весеннего равноденствия Земля должна испыты­вать силы растяжения по плоскости эклиптики, а в другой части ор­биты - силы сжатия. Соответственно должны изменятся степень сжатия геоида: в первой части орбиты она должна увеличиваться, а во второй уменьшаться. Рассматриваемые колебания не изменяют момента вращения Земли, поэтому изменения параметров геоида, должна сопровождаться соответствующими изменениями угловой скорости вращения Земли: в первой части орбиты угловая скорость должна уменьшаться, поскольку при увеличении степени сжатия геоида увеличивается момент инерции Земли, а во второй - увели­чиваться.

Явление изменения угловой скорости вращения Земли из­вестно: самое медленное вращение наблюдается в феврале - мар­те, самое быстрое - в августе - сентябре. Если бы Земля состояла из идеальной жидкости, то самое медленное вращение наблюда­лась бы в перигелии (3 января), а самое медленное в афелии (5 июля).Отклонение вполне объяснимы эффектом запаздывания вязких си­стем.

Годовое изменение сжатия геоида должно было бы найти от­ражение в изменении широт той или иной местности, т.е. широты местностей должны быть подвержены годовой пульсации. Это яв­ление известное (Побед, Нестеров, 1982) в астрономии - одинако­вые по величине и знаку изменения широт обсерваторий, отстоя­щих на противоположных сторонах от полюса, еще не получившие должного объяснения, трактуется нами как подтверждение выдви­гаемого нами положения.

Колебания угловой скорости вращения Земли рядом исследо­вателей (Филиппова, 1963) объясняются изменением направления перемещения атмосферы в целом по отношению к литосфере, при этом причины последнего не раскрываются.
Этот факт не опровер­гает выдвигаемое нами объяснение, а, наоборот, вытекает из него как следствие, - атмосфера является сферой более податливой, поэтому она в своем развитии опережает развитие литосферы, гид­росферы. Тут мы вышли в область метеорологии а раз так, то углу­бимся немного далее, но лишь с той целью, чтобы убедится в ре­альном значении описываемого эффекта. Всем известно так назы­ваемое "бабье лето", время затишья в атмосферных процессах. С только что указанной различной податливости атмосферы, гид­росферы и литосферы к изменениям потенциала силы тяжести вы­текает, что два раза в год атмосферные и литосферные деформа­ции должны прийти в соответствие. Это время должно наступить где - то между январем и июлем, июлем и январем - в марте - апре­ле и сентябре-октябре. И действительно, они наблюдаются и имеют планетарное распространение.

Попробуем оценить величину тектонических деформаций, ис­пользуя известные формулы момента инерции вращающегося тела (эллипсоиды) и закона сохранения момента количества движений, согласно современным данным (Подобед, Нестерова, 1982). Про­должительность суток в течении года меняется на ± 0,002 секунды, что дает изменение экваториального радиуса Земли ± 0,064 метра в год. или ± 64 мм в год, или изменение длины окружности ± 0,4 м(400 мм) в год.

Много ли это или мало?

Если исходить, что все 400 мм будут реализованы в геологи­ческих движениях по одной зоне, сходной с зоной Беньофа -Заварицкого, то есть в надвиге, то за 106 лет получим 40 км. гори­зонтальных перемещений, такая же будет величина растяжения - в сумме за один миллион лет 80 км относительных горизонтальных перемещений. Эта величина очень большая, даже если ее раски­дать на 5 - 10 самостоятельных, раскинутых более и менее равно­мерно по теле Земли, зон.

Вертикальные изменения каждой из точек Земли составляет 64 мм в год, и если бы не было горизонтальных перемещений, то суммарное движение было бы равно нулю. Однако, как мы знаем, такого чистого колебания быть не может, свидетельство тому по­стоянное проявление различной формы горизонтальных переме­щений литосферы в современное и прошлое времена, поэтому, хо­тя и радиус Земли не претерпит в среднем никакого изменения в год, одни участки Земли будут возвышаться, а соседние опускаться. Средняя скорость вертикальных геологических движений даже в современных горных странах не превышает 2 - 5 мм в год, а за бо­лее длительный промежуток времени по историческим геологиче­ским материалам 1-2 мм в год и менее.

(Для палеозоя и мезозоя Казахстана вертикальные движения со­ставляют от 0.002 до 0,25 мм в год). Это говорит, что роль измене­ния потенциала силы тяжести, вызванная эксцентриситетом орбиты Земли вокруг Солнца, в геологии огромна.

Последнее высказывание было бы еще более правильным, если бы земная кора и Земля в целом постоянно находились в со­стоянии напряжения, близкого к критическому или если бы переда­ча напряжения по всему телу Земли переходила без существенных потерь на упругие деформации. Предпосылки к такому допущению есть - это напряженное состояние земной коры, установленное во многих участках Земли (Кропоткин, 1980), возрастание литостатического напряжения с глубиной, которое намного превышает преде­лы упругости и прочности.

Если бы мы достоверно знали законы изменения эксцентриситета орбиты Земли во времени, то на основании вышеустановленной взаимосвязи могли бы оценить величину деформации геоида в лю­бое время его существования. Однако такими данными мы не вла­деем и можем лишь строить более или менее удачные модели, весьма приблизительные к действительности. При этом мы опи­раемся на известные и довольно достоверно установленные опыты по аналогам, проверяя их на исторических материалах по геологии и астрономии.

Поскольку изменение эксцентриситета вытекает из эллипсоидальности орбиты небесных тел, включая солнечную систему, пра­вомерно предположить его в виде синусоиды. Тогда максимумы ве­личины эксцентриситета (плюс и минус эксцентриситеты в рас­сматриваемом случае несут одинаковую нагрузку - усиливаются де­формации геоида) будут повторятся два раза в один галактический год, также как и нулевое значение эксцентриситета.

По астрономическим данным галактический год длится поряд­ка 180 - 200 млн. лет, поэтому максимумы деформации следует ожидать примерно через 90 - 100 млн. лет. Галактический год на этом же основании может быть разделен на четыре периода по 44 -55 млн. лет каждый, два из которых являются временем затишья, два - периодом "бурь". Очевидно, что максимумы проявления де­формаций совпадают с временем прохождения перигалактийной и апогалактийной участков орбиты, а затишья - по середине, между ними.

Исторический материал по геологии данным построениям не противоречит (Лунгерсгаузен, 1963; Хаин, 1964;Обуэн, 19967; и мн.др.)

Изменение потенциала силы как годовое, так и галактическое из-за меньшей, чем геологическая жизнь планеты, продолжитель­ности отражается как цикличность, т.е. определяет цикличную со­ставляющую в развитии Земли и его регионов.

Выше мы показали, что по количеству движения солнечно-приливная цикличность по сравнению с орбитальной цикличностью играет несуществующую роль, но все же нельзя полностью отбра­сывать ее как не имеющая геологического значения. Как предпола­гают многие исследователи, солнечно-приливные изменения потен­циала силы тяжести могут играть роль "спускового крючка", к чему мы присоединимся. Такую же роль видимо играет лунная составляющая потенциала силы тяжести, примерно такое же по величине напряжение создается в теле Земли в результате прецессионных изменений ее оси вращения. Несколько меньшие по величине на­пряжения могут создаваться колебаниями силы притяжения других тел солнечной системы. Все эти изменения потенциала силы тя­жести в геологии, вероятно, носят случайный, местный и эпизоди­ческий характер.

В настоящее время по вопросу развития Земли существуют две концепции. Сторонники одной признают, что Земля развивается циклически - направленно, сторонники другой считают, что ее разви­тие идет необратимо - направленно, т.е. одни признают цикличность, а другие (напр. Спижарский , 1975) - нет.

В чем причина разногласий среди исследователей?

Их, с моей точки зрения, несколько. Во-первых, абсолютиза­ция цикличности в геологических процессах, заключающаяся в же­лании найти такую цикличность, которая бы проявилась повсемест­но. По этому поводу можно сказать, что хотя и цикличные измене­ния в величине деформаций в общепланетарном масштабе и про­исходят, не обязательно существование такого же изменения в кон­кретном участке Земли. Наоборот (см. закон неравномерности раз­вития), если в одном участке изменения будут проявлены сильнее, чем среднее по площади Земли, то в другом участке они будут про­явлены настолько же слабее. Во-вторых, неправильная постановка вопроса о совпадении времени проявления циклических деформа­ций с временем завершения или заложения той или иной геосин­клинали, т.е. отожествление деформации и геологического развития в целом, что в корне неверно. В-третьих, трудность выделения цик­лических деформации среди деформаций иных происхождений, оно возможно в широкомасштабных обобщениях на материале всех ре­гионов Земли, чем мы в достаточной мере в настоящее время не владеем.

Резюмируя сказанное, я хотел бы еще раз подчеркнуть, что планетарное не есть региональное и не сумма региональных. Что на­пряжения не есть деформации; что деформация одной и той же вели­чины в зависимости от состояния вещества Земли в том или другом участке во времени будут вызывать различные геологические явле­ния и процессы; что стадии развития Земли не есть проявление лишь одной цикличности.

Земля, как вращающееся вокруг своей оси тело, на неравно­мерное анизатропное изменения гравитационного поля, отвечает соответствующим изменением ротационного режима. Раз так, то участки земной коры, литосферы вне зависи­мости от положения и времени образования должны быть рассечены единой системой ортогональных и диагональных разрывов, по которым происходит как необратимые, так и цикличные перемеще­ния. Этот факты действительно имеют место (Суворов, 1968; Воронов, 1968; Каттерфельд, Чарушин, 1970; Шульц, 1967, 1971 и мн.др.) и правильно истолкованы нашими предшественниками. Ими же было показано, что подобная система трещин свойственна всем плане­там земной группы (Каттерфельд, 1984), включая Луну, что являет­ся неоспоримым доказательством того, что Земля и другие планеты в деформационном плане развивается идентично и что они являют­ся весьма податливыми системами.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10



Похожие:

Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconТеоретические основы инженерной геологии
Теоретические основы инженерной геологии. Механико-математические основы/Под ред акад. Е. М. Сергеева.— М.: Недра, 1986. 254 с.,...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconТеоретические основы инженерной геологии физико- химические основы
Описаны основные закономерности их развития, что создает теоретическую базу инженерной геологии для целенаправленного изучения, прогнозирования...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г icon2. 14. Использование государством в РФ доходов от экспорта углеводородного сырья: законодательное регулирование, динамика, дискуссии
В месторождений углеводородного сырья, газовый конденсат, вывозных таможенных пошлин на нефть сырую и природный газ, а также вывозных...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconПрактическая работа № Оценка ресурсообеспеченности стран и регионов мира. Ход работы
Вариант Оценка ресурсообеспеченности отдельных стран некоторыми видами минерального сырья в годах
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconДокументы
1. /Курсовик поинженерной геологии геологии.rtf
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconПриказ №354 о проведении районных олимпиад школьников общеобразовательных учреждений по предметам естественно научного, гуманитарного циклов, физической культуре,
«Дети Белгородчины» на 2007 – 2010 годы, а также в целях повышения уровня знаний обучающихся учреждений области по предметам естественно...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconДокументы
1. /1996 - Избранное II/01 - Носки.txt
2. /1996...

Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconДокументы
1. /1996 - Избранное I/01 - Привет, ребята, добрый день.txt
2. /1996...

Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconРешения матбоя 4
Поделив 1 на 1996, мы получим 0,00050100 Зачеркиванием первой цифры после запятой мы получим число (1/1996 — 1/2000) • 10. Чтобы...
Уткельбаев Т. М. Основы теоретической геологии и научного прогноза месторождений минерального сырья, Аркалык, 1996 г iconДокументы
1. /02 - Камнем по голове (1996)/01 - Смельчак и ветер.txt
2. /02...

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов