WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«посвящают эту книгу авторы Александр Вольдемарович ПЕЙВЕ ( 1909- 1985) РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES GEOLOGICAL INSTITUTE PROBLEMS ...»

-- [ Страница 4 ] --

Первая нелинейность. Коэффициент подвижности осадка не остается постоян­ ным, а изменяется (уменьшается) с глубиной. Это определяется снижением гидро­ динамической активности среды с глубиной. В модели зависимость коэффициента подвижности от глубины задается заранее. С формальной точки зрения эта нели­ нейность слабая и математически легко устранимая, так как функция нелинейно зависит всего лишь от пространственной координаты. Однако для нас она важна, так как заставляет осадок накапливаться на склоне, а не проходить его транзитом .

Введение в модель первой нелинейности приводит к тому, что образуется програ­ дирующая линза накапливающегося осадка, которая имеет выпуклую форму, а крутизна ее склона возрастает по мере продвижения линзы в более глубокие части бассейна. Это вполне соответствует картине, наблюдаемой в природе .

Вторая нелинейность. Предполагается, что склон накапливающегося осадка не может стать сколь угодно крутым. При достижении предельного угла откоса оса­ док оползает (закон предельного состояния). Эта нелинейность сложнее, так как определяет зависимость хода процесса от самой функции (вернее от ее производ­ ной по пространственной координате). Введение второй нелинейности определяет­ ся естественными свойствами осадка. Эти свойства характеризуются при помощи трех критических углов .

Предполагается, что осадок тиксотропен, т.е. изменяет свои прочностные свойства в зависимости от сотрясения и перемешивания. В связи с этим в модель вводятся не один, а три критических угла (а 1? а 3; рис .



9). Первый (самый крутой) характеризует предельный угол откоса осадка, отлагающегося в спокойных усло­ виях и выдерживающего, таким образом, перенапряженное состояние (закон за­ предельного терпения). Второй (более пологий) характеризует склон, остающийся после удаления мобилизованного оползанием осадка, и соответствует предельному углу ослабленного сотрясением осадка. Третий (еще более пологий) соответствует оседанию мутьевого потока, образовавшегося в результате оползания .

Работа автоколебательной системы. Линза осадка накапливается на склоне бассейна совершенно спокойно (без самоорганизации и “квазилинейно”) до тех пор, пока угол склона в ее основании не достигнет величины первого критиче­ ского угла. Этот этап процесса изображен на рис. 9,д. Начальный профиль1 дна бассейна показан линией, отмеченной точками; ниже этой линии твердый суб­ страт, выше - вода бассейна. Терригенный материал поступает в бассейн слева, с берега; предполагается, что интенсивность его поступления не меняется во времени. В бассейне осадок перемещается в зависимости от наклона дна и гид­ родинамической активности среды. Дифференциация осадка в модели не учи­ тывается. Как уже было сказано, коэффициент подвижности осадка уменьша­ ется с глубиной бассейна, в результате чего осадок постепенно накапливается в виде линзы. Поверхность накопившейся линзы с течением времени постепенно продвигается от берега и в глубь бассейна. Рассчитанные последовательные по­ ложения этой поверхности показаны на рис. 9,а семейством кривых линий. К а­ ждая последующая из них оказывается круче предыдущей. Максимальный на­ клон последней из них достигает угла о^. Это означает, что напряжения в линзе осадка достигли запредельной, разрушающей величины и дальнейшее накопле­ ние осадка невозможно. Дальнейшее развитие процесса показано на рис. 9,6. Но прежде, чем перейти к нему, обратим внимание читателя еще на одну деталь рис. 9,а. В его самой верхней части, у берега, в начале процесса происходит раз­ мыв коренного дна, и оно (дно) снижается от начального состояния (линия с точ­ ками) до некоторого равновесного состояния (волнистая линия), после чего раз

–  –  –





мыв прекращается, затем на нем отлагается немного осадка, и поверхность дна снова слегка поднимается. Эта деталь позволяет понять периодическое возник­ новение размывов и накопления осадков у верхней бровки склона .

Но обратимся к рис. 9Д На рис. 9,а мы оставили линзу осадков в закритическом положении, в котором предыдущее “квазилинейное” развитие процесса должно было смениться принципиально новым, резко нелинейным. В этом со­ стоянии запредельное напряжение вызывает разрушение и оползание осадка, ос­ тавляющего за собой поверхность основания оползня, наклоненную под вторым Р и с. 10. В л и я н и е н а ч а л ь н ы х у с л о в и й н а с т а н о в л е н и е а в т о к о л е б а т е л ь н о й с и с т е м ы п р и п о л о ­ гом скл о н е а - подготовка необходимого для автоколебательной системы профиля дна в верхней части скло­ на - накопление мощной линзы осадков (этап 1); б - становление автоколебательной системы (циклы 2-5) (пояснения см. в тексте) критическим углом о^. Это и изображено на рис. 9,6. Поверхность, по которой сорвался оползень, показана жирной линией. В нее снизу упираются срезанные оползнем слои; верхняя бровка имеет резкий перегиб (это и вызовет ее размыв в дальнейшем). Удаленная часть линзы оставлена белой. Оползшая масса в виде мутьевого потока удалилась в глубь бассейна, где и осела в виде единовременно поступившей порции осадка, что показано в виде тонкой плоскопараллельной полоски, наклоненной под углом а 3. На этом накопление осадка в глубине бас­ сейна временно прекращается, а на поверхности, оставшейся после оползня, сно­ ва постепенно накапливается осадок, пока угол наклона в его основании не дос­ тигнет величины первого критического угла (что показано на рис. 9,в). Тогда процесс повторится (см. рис. 9,г) .

Линза осадков, заключенная между ограничениями первого и второго критиче­ ских углов (оставленная белой на рис. 9,6, г), играет роль временного накопителя материала, который накапливается медленно, а сбрасывается быстро в зону окон­ чательного накопления в глубине бассейна. При этом постепенное и равномерное накопление осадка сменяется прерывистым, порционным, создающим структури­ рованную, ритмично построенную толщу. В этом и заключается роль автоколеба­ тельной системы (и создающих ее нелинейных элементов модели) в процессе само­ организации осадконакопления .

Роль начальных и граничных условий. Как известно, в автоколебательных си­ стемах характеристики устойчивых колебаний определяются внутренним устройст­ вом системы, а не внешними воздействиями или начальными условиями [Андронов и др., 1981]. При незначительных отклонениях, вызванных внешними “возмущаю­ щими” воздействиями или особенностями начальных условий, система сама возвра­ щает процесс к устойчивым колебаниям с прежними характеристиками, как бы притягиваясь к некоторому “аттрактору” .

Таким аттрактором в нашей модели Р и с. 11. В л и я н и е н а ч а л ь н ы х у с л о в и й н а с т а н о в л е н и е а в т о к о л е б а т е л ь н о й с и с т е м ы п р и к р у т о м склоне д, б - подготовка необходимого профиля дна в нижней части склона: а - при более глубоком бас­ сейне (потребовалось 20 циклов), б - при менее глубоком бассейне (10 циклов); в - становление автоко­ лебательной системы (циклы 11-15 варианта б) (пояснения см. в тексте) является устойчивый профиль дна, изображенный на рис. 9. Для исследования устойчивости рассмотренной автоколебательной системы мы изменяли начальные условия .

Начиная моделирование на очень пологом или на очень крутом склоне бас­ сейна, существенные различия в ходе процесса и рельефе дна можно наблюдать лишь ограниченное время, после чего вырабатывается устойчивый профиль по­ верхности осадка, не зависящий от начальных условий. Четко фиксируется кри­ тическая глубина, на которой резко меняется тип осадконакопления. На этой глубине наблюдается резкий перегиб склона: выше нее склон характеризуется первым или вторым углами, а ниже —третьим. Если глубина бассейна меньше критической, то автоколебательной системы в нем не возникает и самооргани­ зация толщи отсутствует .

На рис. 10 изображено развитие процесса на пологом склоне. Первый цикл готовился долго (рис. 10,а). В верхней части склона накопилась мощная линза осадков прежде, чем был достигнут первый критический угол (на рисунке —ли­ ния с точками). После этого произошло оползание и образовался профиль, еще не соответствующий устойчивому, но уже положивший начало циклическому развитию системы (пунктирная линия). Циклы 2, 3, 4, 5 (см. рис. 10,6) развива­ лись быстрее, но были еще неодинаковыми. Проградация шла медленно, но за­ то быстро накапливалась ритмичная толща в основании склона, а его перегиб постепенно поднимался, приближаясь к критическому уровню. После пятого оползания образовался устойчивый профиль (пунктирная линия на рис. 10,6) и система заработала устойчиво .

Н а рис. 11 показано развитие системы на крутом склоне в более глубоком (рис. 11,а) и в более мелком (см. рис. 11б,в) бассейне. Первые циклы были очень быстрыми и маломощными. В верхней части склона накапливались небольшие “подвешанные” линзочки осадка (линия с точками), которые без остатка скатыва­ лись вниз по склону, отлагаясь у его основания в виде ритмичных слоев, наклонен­ ных под углом а 3. Никакой проградации осадконакопления в верхней части склона не происходило до тех пор, пока нижняя ритмичная толща не поднялась достаточ­ но высоко и не стала “подпирать” линзы осадков верхней части склона. В глубоком бассейне для этого потребовалось больше времени и циклов (см. рис. 11,а), в более мелком - меньше (см. рис. 11,6). На рис. 11,6 видно, что после десятого цикла верх­ няя линзочка уже медленно двинулась вперед (линия с кружочками). К пятнадцато­ му циклу (см. рис. 11,в) проградация стала вполне заметной, перегиб рельефа вы­ шел на критическую глубину, а профиль приобрел устойчивую форму (пунктирная линия и линия с галочками) .

Таким образом, система от разных начальных условий в конце концов прихо­ дит к одному и тому же профилю и к устойчивому автоколебательному режиму. То же происходит, если процесс в какой-то момент подвергается внешнему возмуща­ ющему воздействию (например, если внешнее сотрясение вызовет преждевремен­ ное оползание еще “не созревшей” линзы) .

Чтобы показать влияние граничных условий на развитие автоколебательной системы, рассмотрим модель заполнения осадком бассейна ограниченных размеров (рис. 12). В этой модели, как и в предыдущих, глубина бассейна больше критиче­ ской, но не намного; материал равномерно поступает с берега (слева); наклон бере­ гового склона довольно крутой (равен углу (Х дно плоское. Чтобы ограничить 2);

размер бассейна, с правой стороны поставлена “стенка”, не позволяющая материа­ лу проникать за нее (правое ограничение рис. 12); эту “стенку” можно интерпрети­ ровать, например, как плоскость симметрии неширокого бассейна. Условные обо­ значения аналогичны принятым на предыдущих рисунках: тонкие линии соответст­ вуют седиментационным границам, жирные - поверхностям, оставшимся после удаления оползней, волнистые - поверхностям размыва; циклы пронумерованы:

верхний ряд цифр расположен на седиментационных линзах (вернее, на их остат­ ках, сохранившихся после оползания), нижний - на соответствующих им отложени­ ях мутьевых потоков .

Анализ развития модели, представленной рис. 12, показывает следующее. Пер­ вые 9 циклов явственно ощущают влияние начальных условий, не соответствую­ щих устойчивому состоянию автоколебательной системы. Мощности слоев изме­ няются, перегибы рельефа от к а 3 находятся на разных глубинах (постепенно поднимаются из закритических глубин к критической глубине). Циклы 10-19 раз­ виваются в устойчивом автоколебательном режиме. Начиная с 19-го цикла, ощу­ щается влияние “стенки”: бассейн заполняется осадком и с каждым циклом стано­ вится менее глубоким, циклы становятся продолжительнее, колебания затухают. К 25-му циклу глубина бассейна достигает критического уровня и поверхность 25-ой линзы в последний раз достигает угла а Р Последний раз происходит оползание, и автоколебательная система перестает существовать. После этого бассейн уже име­ ет докритическую глубину и заполняется осадками без тех нелинейных эффектов, которые мы рассматривали. Таким образом, граничные условия (особенно, глуби­ на бассейна) входят в характеристику системы и влияют на ее развитие .

Роль внешних воздействий. Внешние воздействия (неравномерное поступление материала, землетрясения, изменения гидродинамического режима и др.) оказыва­ ют на автоколебательную систему модулирующее воздействие, изменяя ее параме­ тры, а следовательно, и режим работы. Это приводит к прихотливому рисунку рит­ мики. Важно отметить, что воздействие осуществляется именно через систему, а не помимо нее .

Предположим, что бассейн, в котором работает описанная выше автоколебаР и с. 12. З а р о ж д е н и е, с у щ е с т в о в а н и е и о т м и р а н и е а в т о к о л е б а т е л ь н о й с и с т е м ы в б а с с е й н е о г ­ р а н и ч е н н ы х р а з м е р о в (п р а в а я г р а н и ц а ч е р т е ж а я в л я е т с я о с ь ю с и м м е т р и и б а с с е й н а ) - р о л ь н ач ал ьн ы х и гр ан и ч н ы х условий Циклы 1-9 - зарождение и становление, 10-23 - работа системы в устойчивом режиме, 24-25 - от­ мирание (пояснения см. в тексте) тельная система, находится в сейсмически активном районе и что во время земле­ трясения оползание линзы осадков начинается при несколько сниженном угле О] С (рис. 13а,б). Пусть период колебаний в невозмущенной системе равен Т. Тогда в ко­ ординатах угол ос-время t график работы системы будет выглядеть так, как пока­ зано на рис. 13, 7 (постепенное увеличение угла от о^ до aj за время Т и быстрое уменьшение от 0 j до о^ при оползании). Пусть землетрясения повторяются с пери­ C одичностью Тх и снижают первый критический угол otj на величину До^ (см .

рис. 13,2) так, что во время землетрясения оползание может начаться при угле а ',= = otj - Да! (см. рис. 13, 5). Тогда при первом землетрясении (см. рис. 13, 3) ополза­ ния не произойдет (линза не готова), а при втором произойдет преждевременный сход оползня (зачерненный зубчик на рис. 13, J), так как угол откоса уже достиг ве­ личины а \. Ритмика системы приспособится к ритмике землетрясений, но будет отзываться только на четные землетрясения, и преждевременные оползания будут происходить с периодичностью Т2 (см. рис. 13,3). При этом более частые землетря­ сения совсем не обязательно приведут к более частым сходам преждевременных оползней. Так, на рис. 13,4 землетрясения повторяются чаще (с периодом Т | Тх), чем на рис. 13,2, а сход преждевременных оползней осуществляется реже - с пери­ одом Т'2 Т 2 ( с м. рис. 13,5 ) .

Для исследования влияния нескольких возмущающих факторов (см. рис. 13, в) предположим, что в том же районе поступление терригенного материала в бассейн осуществляется неравномерно и в результате этого периоды автоколебательных циклов отличаются от стандартных на величину ДГ, изменяющуюся во времени так, как показано на рис. 13,6. Тогда неравномерность циклов будет заметна даже На рис. 11 показано развитие системы на крутом склоне в более глубоком (рис. 11,а) и в более мелком (см. рис. 116,в) бассейне. Первые циклы были очень быстрыми и маломощными. В верхней части склона накапливались небольшие “подвешанные” линзочки осадка (линия с точками), которые без остатка скатыва­ лись вниз по склону, отлагаясь у его основания в виде ритмичных слоев, наклонен­ ных под углом а 3. Никакой проградации осадконакопления в верхней части склона не происходило до тех пор, пока нижняя ритмичная толща не поднялась достаточ­ но высоко и не стала “подпирать” линзы осадков верхней части склона. В глубоком бассейне для этого потребовалось больше времени и циклов (см. рис. 11,а), в более мелком - меньше (см. рис. 11,6). На рис. 11,6 видно, что после десятого цикла верх­ няя линзочка уже медленно двинулась вперед (линия с кружочками). К пятнадцато­ му циклу (см. рис. 11,в) проградация стала вполне заметной, перегиб рельефа вы­ шел на критическую глубину, а профиль приобрел устойчивую форму (пунктирная линия и линия с галочками) .

Таким образом, система от разных начальных условий в конце концов прихо­ дит к одному и тому же профилю и к устойчивому автоколебательному режиму. То же происходит, если процесс в какой-то момент подвергается внешнему возмуща­ ющему воздействию (например, если внешнее сотрясение вызовет преждевремен­ ное оползание еще “не созревшей” линзы) .

Чтобы показать влияние граничных условий на развитие автоколебательной системы, рассмотрим модель заполнения осадком бассейна ограниченных размеров (рис. 12). В этой модели, как и в предыдущих, глубина бассейна больше критиче­ ской, но не намного; материал равномерно поступает с берега (слева); наклон бере­ гового склона довольно крутой (равен углу (Х дно плоское. Чтобы ограничить 2);

размер бассейна, с правой стороны поставлена “стенка”, не позволяющая материа­ лу проникать за нее (правое ограничение рис. 12); эту “стенку” можно интерпрети­ ровать, например, как плоскость симметрии неширокого бассейна. Условные обо­ значения аналогичны принятым на предыдущих рисунках: тонкие линии соответст­ вуют седиментационным границам, жирные - поверхностям, оставшимся после удаления оползней, волнистые - поверхностям размыва; циклы пронумерованы:

верхний ряд цифр расположен на седиментационных линзах (вернее, на их остат­ ках, сохранившихся после оползания), нижний - на соответствующих им отложени­ ях мутьевых потоков .

Анализ развития модели, представленной рис. 12, показывает следующее. Пер­ вые 9 циклов явственно ощущают влияние начальных условий, не соответствую­ щих устойчивому состоянию автоколебательной системы. Мощности слоев изме­ няются, перегибы рельефа от к а 3 находятся на разных глубинах (постепенно поднимаются из закритических глубин к критической глубине). Циклы 10-19 раз­ виваются в устойчивом автоколебательном режиме. Начиная с 19-го цикла, ощу­ щается влияние “стенки”: бассейн заполняется осадком и с каждым циклом стано­ вится менее глубоким, циклы становятся продолжительнее, колебания затухают. К 25-му циклу глубина бассейна достигает критического уровня и поверхность 25-ой линзы в последний раз достигает угла а,. Последний раз происходит оползание, и автоколебательная система перестает существовать. После этого бассейн уже име­ ет докритическую глубину и заполняется осадками без тех нелинейных эффектов, которые мы рассматривали. Таким образом, граничные условия (особенно, глуби­ на бассейна) входят в характеристику системы и влияют на ее развитие .

Роль внешних воздействий. Внешние воздействия (неравномерное поступление материала, землетрясения, изменения гидродинамического режима и др.) оказыва­ ют на автоколебательную систему модулирующее воздействие, изменяя ее параме­ тры, а следовательно, и режим работы. Это приводит к прихотливому рисунку рит­ мики. Важно отметить, что воздействие осуществляется именно через систему, а не помимо нее .

Предположим, что бассейн, в котором работает описанная выше автоколебаР и с. 12. З а р о ж д е н и е, с у щ е с т в о в а н и е и о т м и р а н и е а в т о к о л е б а т е л ь н о й с и с т е м ы в б а с с е й н е о г ­ р а н и ч е н н ы х р а з м е р о в (п р а в а я г р а н и ц а ч е р т е ж а я в л я е т с я о с ь ю с и м м е т р и и б а с с е й н а ) - р о л ь н ач ал ьн ы х и гр ан и ч н ы х условий Циклы 1-9 - зарождение и становление, 10-23 - работа системы в устойчивом режиме, 24-25 - от­ мирание (пояснения см. в тексте) тельная система, находится в сейсмически активном районе и что во время земле­ трясения оползание линзы осадков начинается при несколько сниженном угле a t (рис. 13а,б). Пусть период колебаний в невозмущенной системе равен Т. Тогда в ко­ ординатах угол O-время t график работы системы будет выглядеть так, как пока­ L зано на рис. 13, 7 (постепенное увеличение угла от 0 2 до Oj за время Т и быстрое уменьшение от а х до 0 2 при оползании). Пусть землетрясения повторяются с пери­ одичностью Тх и снижают первый критический угол а х на величину А ах (см .

рис. 13,2) так, что во время землетрясения оползание может начаться при угле a 'j= = Oj - AOj (см. рис. 13, 3). Тогда при первом землетрясении (см. рис. 13, 3) ополза­ ния не произойдет (линза не готова), а при втором произойдет преждевременный сход оползня (зачерненный зубчик на рис. 13,3), так как угол откоса уже достиг ве­ личины ос'р Ритмика системы приспособится к ритмике землетрясений, но будет отзываться только на четные землетрясения, и преждевременные оползания будут происходить с периодичностью Т2 (см. рис. 13,3). При этом более частые землетря­ сения совсем не обязательно приведут к более частым сходам преждевременных оползней. Так, на рис. 13,4 землетрясения повторяются чаще (с периодом Т | Тх), чем на рис. 13,2, а сход преждевременных оползней осуществляется реже - с пери­ одом Т'2 Т2 ( с м. рис. 13,5) .

Для исследования влияния нескольких возмущающих факторов (см. рис. 13, в) предположим, что в том же районе поступление терригенного материала в бассейн осуществляется неравномерно и в результате этого периоды автоколебательных циклов отличаются от стандартных на величину АТ, изменяющуюся во времени так, как показано на рис. 13,6. Тогда неравномерность циклов будет заметна даже Р и с. 13. В л и я н и е в н еш н и х ф а к т о р о в на а в т о к о л е б а т е л ь н у ю си стем у а - анализ влияния фактора, изменяющего величину а \\ б - анализ влияния вариаций этого факто­ ра; в - анализ совместного действия двух факторов, влияющих на 0Ц и Т (пояснения см. в тексте) при отсутствии землетрясений (см. рис. 13, 7), а с землетрясениями, повторяющи­ мися так, как показано на рис. 13,8, возмущения в работе системы будут еще более прихотливыми (см. рис. 13, 9). В природе, разумеется, действует множество возму­ щающих факторов, и все они влияют на ритмику автоколебательной системы, но опосредованно. Внешние возмущения как бы записываются на стандартные авто­ колебания путем их модуляции как по амплитуде, так и по частоте. Сама же авто­ колебательная система является результатом тех нелинейных характеристик, кото­ рые мы ввели в модель, и должна рассматриваться как замечательный природный феномен, представляющий собою нелинейный эффект структурообразования .

Анализ совместного влияния многих факторов на процесс, к чему мы подошли в упрощенной форме на рис. 13, 9, сейчас привлекает внимание многих ученых, но не является предметом наших исследований. В многокомпонентных системах сов­ местно действующие (“син-эргетические”)2 факторы соединяются в сложнейшие 2 О т греческого synergeia syn вместе + ergon дело, работа .

Р и с. 14. В з а и м н а я з а в и с и м о с т ь ч л е н о в а н с а м б л я п а р а г е н е з о в (п о я с н е н и я см. в т е к с т е ) клубки, где следствия переплетаются с причинами, теряются ниточки детерминиз­ ма, но намечаются собственные законы, проникновение в которые составляет ув­ лекательнейшее и многообещающее занятие, чреватое фундаментальными откры­ тиями. Это область синергетики, динамики ансамблей со многими степенями свобо­ ды. Сейчас такие исследования проводятся во всех естественных и гуманитарных науках, даже стали модными. Они живо интересовали крупных мыслителей во все времена, достаточно вспомнить философские главы романа “Война и мир” Л.Н. Толстого с анализом причин исторических событий или работы столетней давности английского физиолога Шеррингтона, впервые применившего термин “синергетика” при изучении управления мышечными системами со стороны спин­ ного мозга. Мы отдаем себе отчет в том, что в геологии вообще и в проблеме структурообразования в частности существует широкое поле для применения си­ нергетики. Более того, мы уже писали, что множество геологических автоколеба­ тельных систем, несомненно, существует в литосфере, коре и на поверхности Зем­ ли, что они влияют друг на друга, и что понять геотектонику без них невозможно .

«Взаимное наложение колебаний, рожденных разными автоколебательными сис­ темами, создает довольно сложный спектр, разобраться в котором непросто, а рас­ членять и коррелировать, не понимая его внутреннего смысла, опасно. Колебания как бы сливаются в единую симфонию, исполняемую гигантским оркестром Зем­ ли... Моделирование позволяет “прослушать” автоколебательные системы в соль­ ном исполнении, в дуэте, трио и научиться их узнавать» [Лукьянов, 1987. С. 81]. По­ этому мы видим нашу задачу в построении моделей и выяснении механизмов рабо­ ты отдельных систем. Разобраться же в законах построения всей симфонии сейчас, по-видимому, не может никто .

Отдаленные связи внутри системы. Рассмотренный процесс формирует сразу несколько формаций, закономерно связанных друг с другом (формационный ряд) .

Характер осадков в зоне выноса материала, в зоне временного накопления и в зо­ не порционного поступления существенно различен. Однако все эти зоны тесно связаны друг с другом, и характер самоорганизации в них взаимозависим .

Нелинейный эффект образования ритмично построенных толщ из равномерно поступающего потока материала возможен в нашей модели лишь при условии, что глубина бассейна значительно превышает критическую. Это означает, что в бас­ сейне обязательно выделяются три глубинные зоны: (1) докритических глубин, (2) критических глубин, (3) закритических глубин. На рис. 14 они разделены горизон­ тальными штрихпунктирными линиями. Ритмичная слоистость формируется во всех трех зонах, но внутренняя структура ритмов в каждой зоне специфична, что видно на рис. 14. По существу, в каждой зоне образуется особая формация, а вме­ сте они образуют формационный ряд, состоящий из трех формаций. Формации в этом ряду соединены отдаленными связями, немыслимы друг без друга и составля­ ют единый неразделимый ансамбль, хотя внешне совершенно не похожи друг на друга .

Формация докритических глубин представлена комплексом остаточных осад­ ков, т.е. состоит из остатков того материала, который временно накапливался в этой зоне бассейна, чтобы в дальнейшем переместиться в следующую зону. Она представлена тремя сериями, пронумерованными на рис. 14 и имеющими характер­ ные текстурные особенности: серия 1.1 - сплошного переслаивания, 1.2 - ритмич­ но слоистая с периодическими размывами, 1.3 - ритмично слоистая с сорванной на­ клонной слоистостью .

Формация критических глубин представлена комплексом смешанных осадков и состоит из серии (2.1 см. на рис. 14) многократно переслаивающихся и выклинива­ ющихся остаточных и перемещенных осадков .

Формация закритических глубин представлена комплексом перемещенных и ненарушенных осадков, состоящим из трех серий: 3.1 - ритмичного переслаива­ ния порционно поступавших отложений мутьевых потоков, прикрытых просло­ ями глубинной седиментации, 3.2 - выклинивания ритмичных отложений муть­ евых потоков, 3.3 —отложения глубинной седиментации без следов перемещен­ ного материала .

Отдаленные связи формаций этого ряда заключаются в генетическом родстве и единстве вещественного состава осадков .

Распространенность автоколебательных систем В тектоносфере и на земной поверхности настолько много разнообразных ав­ токолебательных систем, что их невозможно даже перечислить. Они имеют разме­ ры от миллиметровых до глобальных, периоды колебаний от долей секунды до миллионов лет. Апрельская капель с сосулек, гейзеры, вулканы, морские волны, “гребенка” на автомобильных дорогах, барханы, фрикционные колебания, земле­ трясения, пульсирующие ледники, великие оледенения, снежные лавины, сели, под­ водные оползни, пульсирующие давления в подземных водах, циклы складчатости, термальные циклы, тектоно-магматические циклы и т.д. К сожалению, в геологи­ ческой литературе им пока уделяется мало внимания. Гораздо больше об автоколе­ бательных системах известно специалистам в области геофизики, гляциологии, океанологии, метеорологии, т.е. в области географических наук .

Множество автоколебательных систем охарактеризовано в книге о разрывных автоколебаниях в геофизических системах В.И. Чупрыниным [1985]. Всесторонне рассмотрены причины больших колебаний климата и оледенений Земли В.Я. Сер­ гиным и С.Я. Сергиным [1978] с использованием сложного математического моде­ лирования. Интересную попытку построить математическую теорию движения ледников и объяснить автоколебательную природу пульсирующих ледников осу­ ществил П.А. Шумский [1968, 1982]. Автоколебательные системы в глубоких не­ драх Земли, вплоть до ее ядра, выявили при математическом моделировании моде­ лей конвекции В.П. Кеонджян и А.С. Монин [1980], Л.И. Лобковский, В.Д. Котелкин, Ю.А. Волож [1999]. Этой проблеме посвящены и многие другие работы. Поэ­ тому сомневаться в большом значении природных автоколебательных систем для геологических процессов не приходится .

Природные автоколебательные системы, как правило, релаксационные (или разрывные) с колебаниями, по форме значительно отличающимися от синусои­ дальных. В них осуществляется периодическое медленное накопление вещества или энергии и последующий быстрый сброс (релаксация). В системе обязательно присутствует “накопитель” вещества или энергии и “нелинейный элемент”, позво­ ляющий переключать режим накопления на режим расхода. В наших примерах в первом случае (плавление в двухслойной модели) накопителем тепловой энергии служил расплав, аккумулировавший тепло в виде скрытой теплоты плавления, а нелинейным элементом, переключавшим режим накопления (без конвекции) на режим расхода (с конвекцией), - диффузия, выравнивавшая концентрацию в рас­ плаве; во втором случае (образование ритмичной слоистости) накопителем вещест­ ва служила “первая нелинейность”, т.е. изменчивость коэффициента подвижности осадка с глубиной, а нелинейным элементом - тиксотропность осадка, позволяв­ шая ему находиться в состоянии “запредельного терпения” вплоть до угла ocj, когда и запредельного терпения не хватало для продолжения накопления и система пере­ ключалась на катастрофическое расходование накопленного .

В более сложных моделях, например, в системе ледник-океан-атмосфера [Гернет, 1930; Сергины, 1978] “накопитель” и “нелинейный элемент” складываются из множества положительных и отрицательных обратных связей между причинами и следствиями процесса. Суммарное действие положительных и суммарное действие отрицательных связей может привести к менее катастрофическим переходам от накопительной к расходной стадиям автоколебательного процесса. Проиллюстри­ руем это кратким изложением теории Е.С. Гернета на качественном уровне, пре­ доставив читателю возможность познакомиться с расчетами С.Я. и В.Я. Сергиных по их монографии .

Оценивая неизбежность великих оледенений планеты, Е.С. Гернет основыва­ ется на том, что положительный баланс снегонакопления, необходимый для оле­ денения, определяется в основном температурой и влажностью атмосферы .

Именно эти два параметра определяют такое состояние атмосферы (“снегоизбы­ точный слой”), при котором за зиму выпадает снега больше, чем может растаять за лето. При этом следствие (образование оледенения) оказывает на причину (со­ стояние атмосферы) влияние через эти же два параметра: оно снижает и темпе­ ратуру и влажность. Снижение температуры является положительной обратной связью, снижение влажности - отрицательной. Появление не растаявшего снега на плоской возвышенности снижает температуру атмосферы настолько, что об­ разование ледника и его самопроизвольное распространение по поверхности ост­ ровов и континентов становится неизбежным. Более того, Е.С. Гернет приходит к выводу, что “наша планета при существующих в настоящее время влажности климата и интенсивности солнечных лучей может иметь два совершенно естест­ венных состояния - безледное и оледенелое” [Гернет, 1981. С. 81]. Положитель­ ная обратная связь между оледенением и атмосферой, осуществляемая через по­ нижение температуры, ведет к “самосильному распространению льдов” и к пере­ ходу Земли в оледенелое состояние. Обратный переход невозможен при сущест­ вующих влажности климата и интенсивности солнечных лучей. “Чтобы такой пе­ реход совершился, нужно, чтобы либо солнечные лучи стали жарче, либо климат сделался суше, практически - последнее” [Там же. С. 82]. К уменьшению влажно­ сти ведет само оледенение, понижая температуру и сковывая льдом океан. Сово­ купность положительной и отрицательной обратных связей приводит систему к динамическому равновесию, локализующему распространение оледенений Зем ­ ли. Е.С. Гернет выделяет два типа локализации: оледенение оказывается либо “локализованным стационарным” (Антарктида), либо “локализуемым пульсаци­ ей” (северная арктическая область) .

Первый тип определяется тем, что Южный континент окружен океанами .

Лед, полностью покрыв полярный континент, начинает покрывать айсбергами прибрежные воды океана, постепенно снижая тем самым влажность воздуха и выпадение осадков в области питания ледников. Когда вынос льда в океан урав­ новесит снизившееся питание ледников, устанавливаются более или менее посто­ янные размеры оледенения. Они определяются границей плавучих льдов около Антарктиды .

Второй тип локализации для нас особенно интересен. Он определяется тем, что Северный полярный океан окружен континентами. Возникший вначале Гренланд­ ский ледник получает обильное снежное питание из полярного океана, продуциру­ ет огромное количество айсбергов и вызывает “рефлекторные” оледенения Евро­ пы и Северной Америки. Эти оледенения разрастаются в глубь континентов и бе­ рут в ледяное кольцо полярный океан, питающий их влагой (снегом). В конце кон­ цов они замораживают полярный океан. Но тем самым они лишают себя питания .

Без достаточного питания континентальное оледенение деградирует и исчезает полностью. Только после этого освобождается ото льдов и полярный океан. Ин­ тенсивное питание Гренландского ледника восстанавливается. Начинается новый цикл оледенения: снова айсберги, охлаждение океана, рефлекторное оледенение материков, замораживание полярного океана, прекращение питания, деградация и т.д. Возникает пульсация. Возникает автоколебательная система .

Принцип ее работы заключается в том, что специфические очертания конти­ нентов и океана заставляют существующие в системе обратные связи (положитель­ ную и отрицательную) включаться не одновременно, а с запозданием: положитель­ ная обратная связь (через температуру) действует длительное время и создает об­ ширное континентальное оледенение при практическом бездействии отрицатель­ ной обратной связи (влажность почти постоянна); когда же оледенение создано и океан замерзает, быстро включается отрицательная обратная связь (через влаж­ ность), а положительная бездействует пока не исчезнут льды и не восстановится высокая влажность. Таким образом, эта система работает по принципу мультивиб­ ратора .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: ДИАЛЕКТИКА ТЕКТОНИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ

Самоорганизация тектоносферы просматривается в очень многих процессах, происходящих на поверхности Земли и в ее недрах. И как правило, она связана с нелинейными изменениями свойств среды, подобными рассмотренным выше .

Образование парагенезов структур и структурных рисунков связано с нелиней­ ностями механических свойств толщ; особенности магматических проявлений с нелинейностями тепловых характеристик при плавлении и кристаллизации горных пород; пульсации пластовых давлений - с нелинейностями фильтрацион­ ных и прочностных свойств пород; наступания и отступания великих оледенений

- с нелинейностями в системе ледник-океан-атмосфера. Литосфера, гидросфера и атмосфера Земли наполнены предпосылками для неоднородного течения и са­ моорганизации .

Самоорганизация приводит к диалектическому единству, казалось бы, проти­ воречащих друг другу структур и процессов. Участки тектоносферы с фиксирован­ ными до больших глубин корнями соседствуют с мобильными участками, сопрово­ ждающимися срывами и большими горизонтальными перемещениями, а зоны рас­ тяжения - с зонами сжатия (эффект клина). Эпохи тектонического покоя сменяют­ ся эпохами активного тектогенеза (автоколебательные системы). Рождение новых геологических тел и структур сменяется как в пространстве, так и во времени, их разрушением и отмиранием (источники и стоки) .

Диалектическое единство противоречивых форм основано на неразрывности геологической среды и неоднородности тектонического течения, проявляющегося в нелинейных эффектах структурообразования, которые включают в себя не толь­ ко неоднородную деформацию, но и вращение, и образование новых тел при актив­ ном участии жидкой фазы, и разрушение старых .

Нелинейные эффекты основаны на фундаментальных свойствах геологиче­ ской среды, т.е. связаны с ее сущностью. Прежде всего это - критические состоя­ ния, в которых качественно меняются свойства среды; способность геологической среды к существованию в метастабильных закритических условиях; способность к движению не только в форме механического перемещения, но и в форме рожде­ ния-умирания .

Если представить себе тектоническое течение в виде векторного поля скоро­ стей (или перемещений) частиц тектоносферы, то самоорганизация приводит это поле к единому, сплошному, непротиворечивому структурному рисунку, но рисун­ ку не застывшему, а находящемуся в постоянном движении и развитии. В нем нахо­ дят свое место не только неоднородные деформации, но и зоны с ненулевыми ди­ вергенциями и вихрями .

Нам представляется, что и фиксисгские и мобилистские проявления тектони­ ческих движений являются двумя сторонами единого более общего процесса разви­ тия тектоносферы. Таким процессом представляется тектоническое течение, пони­ маемое как разномасштабный многофакторный процесс, сопровождающийся мно­ жеством нелинейных эффектов и включающий все формы пластических и хрупких деформаций, миграцию жидкой фазы и подчиняющийся принципу совместимости деформаций .

Многопорядковость тектонического течения определяется существованием крупных, крупнейших, мелких и мельчайших блоков, пластин, чешуй, участвую­ щих в общем течении, неоднородном как в пространстве, так и во времени. Они не­ одинаковы по составу и свойствам, в связи с чем объединяются как в подвижные, так и в консолидированные зоны и блоки, деформирующиеся и перемещающиеся по-разному. В этом процессе существенную роль играют жидкие фазы (растворы и расплавы), появляющиеся и исчезающие разными способами, но всегда активно влияющие на развитие системы .

Конфигурации блоков и подвижных зон не стабильны. Они развиваются во времени, стремятся к стабилизации, но, просуществовав более или менее долго, вновь разрушаются. Процесс реорганизации структуры происходит на многих уровнях литосферы. Каждый уровень влияет на соседние, в результате чего в по­ верхностных структурах запечатлена интерференция разноглубинных процессов тектонического течения .

В процессе многопорядкового тектонического течения формируются прихот­ ливые структурные рисунки, субгоризонтальные и крутые глубинные разломы, астенолинзы, сдвиги, надвиги, блоки, пластины, тектоническая расслоенносгь на всех глубинах. Формируются структуры расхождения и сшивания блоков, прогибания и поднятия. Таким образом, наблюдаемые тектонические структуры представляют­ ся проявлениями всего комплекса нелинейных эффектов тектонического течения тектоносферы. И неудивительно, что появляются данные о продолжении тектоно­ сферы на большие глубины мантии Земли .

ЛИТЕРАТУРА

Андронов А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М., 1937. Переизд.: Андронов А Л., Витт А Л., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Наука, 1981. 568 с .

Бондаренко П.М. Моделирование тектонических полей напряжений элементарных деформационных структур // Экспериментальная тектоника: Методы, результаты, перспективы. М.: Наука, 1989 .

С. 126-163 .

Бондаренко П.М. Тектонофизическое моделирование деформационных структур и полей напряжений сдвиговых зон земной коры: Дис.... д-ра геол.-минерал, наук в форме докл. Новосибирск, 1990 .

41 с .

Вопросы нелинейной геологии и геодинамики / Отв. ред. Ю.М. Пущаровский. М.: ГЕОС, 1998. 109 с .

Гернет Е.С. Ледяные лишаи. Токио, 1930. Переизд.: М.: Наука, 1981. 144 с .

Гончаров М Л. Компенсационная организация тектонического течения и структурные парагенезы // Ге­ отектоника. 1993. № 4. С. 19-29 .

Горяйнов П.М. Нелинейная тектоника (содержание, объекты и принципиальные ограничения для ин­ терпретации канонических случаев). Апатиты, 1995. 44 с .

Григорян С.С. О природе быстрых подвижек ледников // Гляциология и механика грунтов. М.: Изд-во МГУ, 1982. С. 93-96 .

Гросвальд М.Г. Тектоника льда ледников // Оледенение Земли Франца-Иосифа. М.: Наука, 1973 .

С. 233-257 .

Дубровский В.А. Нелинейная неустойчивость как основа тектонических процессов и вихревых проявле­ ний в литосфере // Вопросы нелинейной геологии и геодинамики. М.: ГЕОС, 1998. С. 49-58 .

Иванюк Г.Ю., Горяйнов П.М., Егоров Д.Г. Введение в нелинейную геологию. Апатиты, 1996. 178 с .

Казимиров Д.А. Об альпийских движениях и мезо-кайнозойских отложениях осевой части Туркестан­ ского хребта // Геол. сб. Львов, геол. о-ва. 1953. № 1. С. 128-135 .

Кеонджян В.П.. Монин А.С. О концентрационной конвекции в земной мантии / / Докл. АН СССР. 1980 .

Т. 253, № 1.С. 78-81 .

Коныгин В.Г., Леонов М.Г., Лошманов Е.В. Тектоническая структура Курганакской зоны Южного Тянь-Шаня // Геотектоника. 1988. № 6. С. 76-85 .

Копп М Л. Структуры латерального выжимания в Альпийско-Гималайском коллизионном поясе. М.:

Науч. мир, 1997. 314 с .

Летников Ф.А. Синергетика геологических систем. Новосибирск: Наука, 1992. 230 с .

Летников Ф.А., Болышев С.О.,Лашкевич В.В. Взаимосвязь процессов гранитизации, метаморфизма и тектоники // Тектоника, геодинамика и процессы магматизма и метаморфизма. М.: ГЕОС, 1999 .

Т. 1. С. 362-364 .

Лобковский Л.И., Котелкин В Д., Волож Ю.А. Двухярусная термохимическая конвекция в мантии и ее следствия, касающиеся строения, эволюции и геодинамики Земли // Там же. 1999. Т. 1 .

С. 374-377 .

Л укьянов А.В. К вопросу о механизме образования позднепалеозойской структуры Атасу-Жамшинского междуречья (Центральный Казахстан) // Докл. А Н СССР. 1961. Т. 141, № 5 .

С. 1187-1190 .

Лукьянов А.В. Сттруктурные проявления горизонтальных движений земной коры. М : Наука, 1965 .

210 с .

Лукьянов А.В. Пластические деформации и тектоническое течение горных пород литосферы // Текто­ ническая расслоенность литосферы. М.: Наука, 1980. С. 105-146, 193-214 .

Лукьянов А.В. Проблемы изучения тектонического течения горных пород // XXVII Междунар. геол .

конгр.: Докл. сов. геологов. М.: Наука, 1984. Т. 7: Тектоника. С. 149-155 .

Лукьянов А.В. Проблемы физики тектонических процессов // Будущее геологической науки. М.: Наука,

1985. С. 53-62 .

Лукьянов А.В. Стресс-метаморфизм и тектоническое течение литосферы // Geol. carpatica. 1986. Vol. 37, № 3. S. 267-276 .

Лукьянов А.В. Релаксационные автоколебательные системы в геологических процессах: Моделирова­ ние // Проблемы структурной геологии и физики тектонических процессов. М.: ГИН АН СССР,

1987. Ч. 1. С. 8-86 .

Лукьянов А.В. Эксперимент в тектонике // Экспериментальная тектоника: Методы, результаты, перспе­ ктивы. М.: Наука, 1989. С. 9-31 .

Лукьянов А.В. Стресс-метаморфизм (анализ понятия) // Структура линеаментных зон сгресс-метаморфизма. Новосибирск: Наука, 1990. С. 32-40 .

Лукьянов А.В. Пластические деформации и тектоническое течение в литосфере. М.: Наука, 1991 .

144 с .

Лукьянов А.В. Некоторые особенности тектоники (криотектоники) континентального льда примени­ тельно к природному моделированию сдвигов // Роль сдвиговой тектоники в структуре литосфер Земли и планет земной группы. СПб.: Наука, 1997. С. 285-322 .

Лукьянов А.В., Быкова Ю.М., 3 инь ков В.В. Распределение давления во флюиде, мигрирующем через слоистую толщу: Моделирование // Изучение тектонических деформаций. М.: ГИН АН СССР,

1987. С. 137-158 .

Мазо В Л. Ледники и ледниковые системы: неустойчивость и самоорганизация. М.: ВИНИТИ, 1989 .

148 с. (Итоги науки и техники. Сер. Гляциология; Т. 7) .

Николис Г., Пригожий И. Познание сложного. М.: Мир, 1990. 336 с .

Осокина Д.Н. Моделирование полей напряжений, обусловленных разрывами и неоднородностями в зем­ ной коре // Экспериментальная тектоника: Методы, результаты, перспективы. М.: Наука, 1989а .

С. 163-197 .

Осокина Д.Н. Иерархические свойства тектонического поля напряжений // Там же. 19896 .

С. 197-208 .

Пейве А.В. Тектоника и магматизм // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1961. № 3. С. 36-54 .

Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986. 356 с .

Пущаровский Ю.М. Нелинейная геодинамика (кредо автора) // Геотектоника. 1993. № 1. С. 3-8 .

Разломы и горизонтальные движения земной коры. М.: Наука, 1963. 312 с .

Расцветаев Л.М. Содвиги в позднеальпийской структуре Большого Кавказа // Неотектоника и совре­ менная геодинамика континентов и океанов: (Тез. XXIX Тектон. со вещ.). М.: ГИН РАН, 1996 .

С. 118-120 .

Сальников Д.И. Экспериментальное изучение влияния расплавов на механические свойства горных по­ род // Проблемы структурной геологии и физики тектонических процессов. М.: ГИН АН СССР,

1987. Ч. 1.С. 87-120 .

Сергин В.Я., Сергин С.Я. Системный анализ проблемы больших колебаний климата и оледенения Зем­ ли. Л.: Гидрометиоиздат, 1978. 279 с .

Структурные парагенезы и их ансамбли. М.: ГЕОС, 1997. 272 с .

Суворов А.И. Успенско-Актасская динамопара разломов в Центральном Казахстане //Докл. АН СССР .

1961. Т. 137, № 4. С. 938-947 .

Талицкий В.Г. Генетические типы структурных парагенезов // Вести. МГУ. Сер. 4, Геология. 1994. № 4 .

С. 65-72 .

Талицкий В.Г. Суперпозиционные и аккомодационные структурные парагенезы: Причины и механизмы их формирования // Структурные парагенезы и их ансамбли. М.: ГЕОС, 1997. С. 163-165 .

Тихонов А.Н., Любимова Е Л., Власов В.К. Об эволюции зон плавления в термической истории Земли // Докл. АН СССР. 1969. Т. 188, № 2. С. 27-31 .

Трифонов В.Г. Позднепалеозойская структура Северного Прибалхашья и ее происхождение. М : Наука, 1967. 256 с .

Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. 404 с .

Чупрынин В.И. Разрывные автоколебания в геофизических системах. М.: Наука, 1985. 94 с .

Шумский П.А. Динамическая гляциология. М.: ВИНИТИ, 1968. Вып. 1. 172 с. (Итоги науки. География .

Гидрология суши. Гляциология) .

Шумский Пи4. Релаксационные автоколебания и процессы на дне ледников // Гляциология и механика грунтов. М.: Изд-во МГУ, 1982. С. 3-45 .

Щерба И.Г. Герцинская структура Северного Прибалхашья. М.: Наука, 1973. 164 с .

Эз В.В. Структурная геология метаморфических комплексов. М.: Недра, 1978. 191 с .

Lukyanov A.V. External and internal causes of the cycles in some geological phenomena/ / Third Intern, interdisci­ plinary cycle research symp. (Abstracts). Noordwijk (The Netherlands), 1971 .

Lukyanov A.V. Self-excited oscillations in geological systems: (Model studies and problems of correlations) // Global correlation of tectonic movements. N.Y.: Wiley, Sons. 1987. P. 231-272 .

СО ДЕРЖ АНИЕ

П р е д и с л о в н е

–  –  –

P r e f a c e

L e o n o v Y u.G., P e rfilie v A.S .

Tectonical origin of the Moho boundary

R u z h e n ts e v S.V., M e la n k h o lin a Y e. N., M o ssa k o v sk y A.A .

Phanerozoic geodynamics of Pacific and Indo-Atlantic segments of the Earth and their mantle structure

T rifo n o v V.G .

Active tectonics and geo-ecology

P u s h c h a r o v s k y Y u.M., M a z a ro v ic h A.O., M e la n k h o lin a Y e.N., M o s s a k o v s k y A.A., P ey v e A. A., P e rfilie v A.S., R a z n itsin Y u.N., R u z h e n tse v S.V., S k o lo tn e v S.G., S o k o lo v S.Y u .

Ocean tectonics: new facts and ideas

M a z a ro v ic h A.O .

Researches of Geological Institute of RAS at World Ocean

P ey v e A.A., T u r k o N.N., S k o lo tn e v S.G., S u sh c h e v s k a y a N.M., L ig i M., F a b r e t ti P., M a z a ro v ic h A.O., S o k o lo v S.Y u., G ilo d D.A .

Bouvet Triple Junction, peculiarities of its structure and evolution

S u v o ro v A.I .

Structural factor in the diagnostics and estimation of amplitudes of major lithosphere move­ ments

M a k a ry c h e v G.I .

The problem of Preriphean paleooceans of Central Asia (Southern Siberia, Mongolia, Northern China)

B u rtm a n V.S .

The Pamirs-Tien Shan interaction in the Cretaceous and Cenozoic

M.L. K o p p Neotectonic structure of the South East European Platforms as a result of collision in the PeriArabian segment of the Alpine Belt

K n ip p e r A.L .

Ophiolites 30 years after

L e o n o v M.G .

Tectonics of consolidated Earth crust

L u k ja n o v A.V .

Non-linear effects in the models of tectogenesis

Анализ строения зоны раздела М, в современных и древних океанах и на континентах показал, что поверхность Мохоровичнча представляет собой зону раздела структур коры и мантии, дискордантных по отношению друг к другу. Коровые разломы по направлению к зоне М выполаживаются и сливают­ ся с ней или прерываются этой зоной. В континентальной литосфере эту же роль выполняет не только сама граница М, но и расслоенная нижняя кора в целом. Зона Мохо представляет собой глубинный срыв - детейчмент, а коровые разломы, по крайней мере некоторая их часть, структуры оперения это­ го срыва .

Судя по некоторым данным, по зоне М происходит проскальзывание коры относительно верхней мантии. Однако такое проскальзывание не означает перемещение всей коровой оболочки, как единого целого. Имеются некоторые структуры или зоны, где поверхность М лишена тектонического расслое­ ния и фиксируется только по резкому увеличению граничных скоростей (изменение состава или фазо­ вого состояния вещества). К таким структурам, в частности, видимо, относятся зоны крупных и долго­ живущих трансформных разломов. Это подтверждается данными космической томографии, согласно которым такие разломы прослеживаются на большие глубины в мантию. Тектоническое проскальзы­ вание возможно частично связано с ротационными силами. Вне зависимости от гипотез необходимо констатировать, что в большинстве случаев поверхность Мохоровичнча представляет собой наиболее отчетливую границу тектонического расслоения литосферы .

Р у ж е н ц е в С. В., М е л а н х о л и н а Е. Н., М о с с а к о в с к и й А. А. Фаяерозойская геодинамика Тихоокеанского и Индо-Атлантического сегментов Земли и структура мантии В работе поднята проблема пространственно-временных связей геодинамических процессов в Ти­ хоокеанском и Индо-Атлантическом сегментах Земли с распределением неоднородностей в мантии, ус­ танавливаемых по материалам сейсмической томографии. Предполагается, что “консервативный” хара­ ктер геодинамической эволюции Тихоокеанского сегмента определяется развитием апвеллинга в рай­ оне Южно-Тихоокеанского суперплюма, имеющего древнее зарождение. В течение всего фанерозоя в условиях интенсивного тепломассопотока от ядра к поверхности в основной части сегмента шло непре­ рывное океаническое корообразование, тогда как обстановки для аккреции континентальной коры воз­ никали лишь по его периферии .

Развитие структур Индо-Атлантического сегмента, с постоянным перераспределением на поверх­ ности Земли континентальных масс и “конвеерным” механизмом новообразования океанов, объясняет­ ся предположительно воздействием Индо-Африканского суперплюма при прохождении над его субши­ ротной частью литосферы Гондваны .

В целом, повышение детальности сейсмотомографических данных о мантийной структуре Земли уже позволяет перейти к их геодинамическому толкованию. Выясняется, что представления о тектони­ ческой расслоенности, разработанные для литосферы, могут быть распространены на весь объем ман­ тии. В результате латерального перераспределения мантийного вещества создается послойно-инверси­ онное залегание разогретых и охлажденных масс. При этом сейсмические разделы в мантии приобрета­ ют структурно-тектонический смысл и могут рассматриваться как глубинные “срывы” .

В. Г. Активная тектоника и геоэкология Трифонов

Рассматривается воздействие природных явлений, прямо (подвижки по разломам, сильные земле­ трясения, приуроченные к разломам гидрогеохимические аномалии, извержения вулканов) или косвен­ но (изменения климата) связанных с активной тектоникой, на развитие человеческих сообществ .

Для этого выбраны важнейшие исторические события: становление древнейшего земледелия на Ближнем Востоке и крупные социально-политические кризисы XIII— вв. до н.э. и IV-VII вв. н.э., радикально из­ XI менившие политическую карту соответствующих эпох и надолго определивших дальнейшее развитие цивилизации. Показано, что эти исторические события определялись сложным взаимодействием соци­ ально-политических и экономических условий с указанными природными явлениями .

–  –  –

Приводятся и обсуждаются новые данные по тектонике и геодинамике Атлантического, Индийско­ го и Тихого океанов, полученные в основном Геологическим институтом РАН. В отношении Атланти­ ки особо выделены такие разделы, как разрывные нарушения, изучавшиеся в центральной области оке­ ана; строение тройного сочленения спрединговых хребтов, находящегося в районе о-ва Буве; нелиней­ ность океанских структурообразующих процессов, в том числе и формирования самого океана .

Относительно Индийского океана внимание сосредотачивается на главной особенности его текто­ ники и геодинамики - присущей ему структурной дисгармонии, иначе - тектонической рассогласованно­ сти, отражающей разнородность структурного развития его западной и восточной частей (квазиатлантический и квазитихоокеанский типы) .

В новом свете рассматривается строение Западной Пацифики, где с запада на восток выделяется три микроплитных системы: Индонезийско-Тасманская, Филиппинско-Тонганская и Алеутско-Мелане­ зийская. Последняя из них простирается восточнее глубоководных желобов. Тем самым, область текто­ нического и геодинамического взаимодействия континентальных и тихоокеанских геосфер занимает значительно большее пространство, чем фиксировалось до настоящего времени. Совокупность имею­ щихся данных позволяет заключить о сложном нелинейном проявлении корообразующих процессов в этой области, проявляющихся на фоне общей геодинамической экспансии Индо-Атлантического сег­ мента планеты в отношении Тихоокеанского .

А. О. Работы Геологического института РАН в Мировом океане Мазарович

Проведен анализ публикаций академика А.В. Пейве, посвященных тектонике океанической коры Атлантического океана и оценивается роль его научно-организационной деятельности в области иссле­ дований Мирового океана .

Дается подробное описание работ нис “Академик Николай Страхов” с 1985 по 1998 г. с указанием конкретных характеристик экспедиций (даты, порты заходов, объемы и районы работ, капитаны, на­ чальники экспедиций и т.д.), которые оформлены в виде таблицы. Оценивается вклад этих исследова­ ний в фундаментальную науку с разных точек зрения - создание новой техники и методик, возможности для экспериментальных исследований, подготовка профессионалов высокого класса, использование ре­ зультатов как в других областях науки, так и в промышленности, международное сотрудничество .

В заключение приводится список монографий, созданных на основании данных экспедиций нис “Академик Николай Страхов”. Статья иллюстрируется схемами драгировок в Атлантическом океане и, в более крупном масштабе, в его центральной части .

Пейве А. А., Т у р к о Н. Н., С к о л о т н е в С Г., С у щ е в с к а я Н. М Л и д ж и М.,., П., М а з а р о в и ч А. О., С о к о л о в С. Ю., Г и л о д Д. А. Тройное сочленение Фабретти Буве, особенности строения н эволюции Рассматривается строение тройного сочленения Буве (ТСБ) - области взаимодействия трех лито­ сферных плит (Американской, Африканской и Антарктической). Область ТСБ характеризуется слож­ ной геодинамикой развития трех спрединговых зон, обусловивших пестрый и противоречивый совре­ менный структурный облик региона. В районе южного окончания центрального сегмента САХ наблю­ дается изгиб структур от юго-восточных (параллельных оси САХ) к южным. Линия изгиба прослежи­ вается от рифтовой долины САХ вдоль борта Граничного прогиба и далее на юго-запад вплоть до раз­ лома Конрад. Ее можно считать условной границей структур САХ и ААХ. К востоку от хр. Шписс впер­ вые выявлена зона дислокаций. Простирания уступов и общий структурный план зоны дислокаций ха­ рактерен для системы правостороннего сдвига. Современная конфигурация тройного сочленения не со­ ответствует ни одному из ранее описанных. Не существует и самой точки, которая может быть названа Точкой тройного сочленения. Тройное сочленение Буве представляет собой область, в которой отсут­ ствуют классические сочленения типично разломных и рифтовых структур. Вместо этого имеются сложно построенные переходные зоны со своей геодинамикой и вулканизмом .

А. И. Структурный фактор в диагностике н оценке амплитуд крупных литосфер­ Суворов ных перемещений Рассмотрены наиболее распространенные механизмы формирования тектонических структур и возможности их использования для характеристики крупных движений литосферы. Показано увеличе­ ние амплитуд, размерности возникающих структур и скорости движений с переходом от континентов к океанам. Высказано предположение о проявлении таких же закономерностей внутри континентов по вертикали (от верхних оболочек литосферы к нижним) .

М а к а р ы ч е в Г. И. Проблема дорифейских палеоокеанов Центральной Азии (Южная Си­ бирь, Монголия, Северный Китай) В свете проблемы происхождения первичных палеоокеанов в истории Земли рассмотрено строе­ ние позднеархейских гранит-зеленокаменных поясов Сибирской и Северо-Китайской платформ. Выде­ лены два типа таких поясов: внутрикратонные и краевые. Анализ современных геологических, петрохимических и радиологических данных приводит к выводу об образовании гранит-зеленокаменных по­ ясов на протоокеанической коре в результате деструкции Сибирско-Северо-Китайского суперкратона, вероятно, принадлежащего раннеархейской Пангеи. Краевые гранит-зеленокаменные пояса Сибирской и Северо-Китайской платформ являются индикаторами раскрытия первичного в Центральной Азии Центрально-Азиатского позднеархейского палеоокеана, на месте которого сформировался одноимен­ ный складчатый пояс. Ранне-среднерифейские океанические бассейны рассматриваются в качестве ре­ ликтов этого палеоокеана. Заложение Палеоазиатского океана (Палеопацифики) произошло в резуль­ тате рифтогенеза суперкратона (Родинии), возникшего в конце среднего рифея. В течение всего време­ ни существования Центрально-Азиатского палеоокеана от позднего архея до раннего палеозоя в его пределах эпохи растяжения сменялись эпохами сжатия, что привело в конечном итоге к образованию современного Центрально-Азиатского складчатого пояса с гетерогенной континентальной корой .

Величина сокращения земной коры, произошедшего в позднем кайнозое при сближении Памира с Тянь-Шанем, определена в 300 км в результате сравнения распространения фаций отложений, палеомагнитных данных о вращении блоков и позднекайнозойской структуры региона. Было реконструировано строение региона до позднекайнозойского складкообразования и составлены палинспостические палео­ географические карты Таджикского седиментационного бассейна, существовавшего между Памиром и Тянь-Шанем в мелу и палеогене .

Палинспастические карты позволили определить размеры Таджикского мелкого моря и просле­ дить распространение трансгрессий и регрессий. Таджикское море представляло собой залив обширно­ го Туранского морского бассейна. В раннем апте этот залив, шириной 500 км, был расположен на тер­ ритории современной Афгано-Таджикской впадины. В позднем мелу восточный берег моря продвинул­ ся на 500-600 км восточнее. В эоцене море распространилось еще далее на восток. После рюпельского века на всей рассматриваемой территории установились континентальные условия .

К о п п М. Л. Новейшая структура платформ Юго-Восточной Европы как результат коллизии в Периаравийском сегменте Альпийского пояса Чаще всего внутриплатные структуры платформенных чехлов связываются с действием верти­ кальных сил .

В статье делается попытка доказать, что новейшая структура чехлов Скифской и юго-вос­ тока Восточно-Европейской платформ возникла в результате отражения на поверхности глубинных го­ ризонтальных движений фундамента, вызванных давлением Аравийской плиты. Это обосновывается следующими способами: 1) анализом коллизионной истории Периаравийского сегмента Альпийского пояса, позволяющим установить последовательность и направления перемещения блоков, подталкива­ емых Аравийским выступом в сторону Евразийской плиты; 2) общностью структурного рисунка всей Периаравийской коллизионной области, где от Тавра до Жигулей наблюдается единая последователь­ ность сменяющих друг друга зон с разными стресс-режимами: надвиговым на самом юге, далее - сдви­ говым и на севере - сбросовым; 3) одновременностью проявления позднекайнозойских тектонических фаз в коллизионном поясе и на соседних платформах; 4) существенной ролью горизонтальных напряже­ ний сжатия и растяжения при формировании самих внутриплитных структур, по результатам структурно-парагенетического анализа трещиноватости (сопровождавшегося массовыми замерами зеркал скольжения, жил и сгилолитов) и макротектоническим данным. Давление Аравии в пределах рассмат­ риваемой платформенной области реализовалось поддвигом блоков к северу и латеральным выжима­ нием материала, направленным из зоны давления к востоку и юго-востоку - в сторону Прикаспийской впадины и Туранского коридора между зонами влияния Аравийского и Индийского инденторов. На се­ вере область динамического влияния Аравии замыкается меридиональными структурами растяжения Западно-Прикаспийского неотектонического бассейна, который занимает ту же структурную позицию по отношению к Периаравийской коллизионной области, что Байкальский и Рейнский грабены - к Перииндийской и Периагтулийской областям .

А. Л. Офиолиты 30 лет спустя Книппер

Высказанные в 1969 г. представления А.В. Пейве о возрасте и происхождении пород офиолитового комплекса в настоящее время нуждаются в уточнении и корректировке. В статье обсуждаются три круга проблем: 1) строение офиолитового разреза и возраст его пород; 2) геодинамические обстановки формирования пород офиолитовой серии; 3) проблема сопоставления пород офиолитового комплекса с литосферой современных океанов .

М. Г. Тектоника консолидированной земной коры Леонов

Изучение форм и особенностей проявления тектоники консолидированной коры позволило уста­ новить две фундаментальные закономерности. 1. Породы консолидированного цоколя самых различ­ ных геоструктур обладают значительной подвижностью, которая обеспечивается комплексом струк­ турных и вещественных преобразований, связанных с объемным тектоническим течением или реидной (от “рео” - течь) деформаций. В результате реидной деформации, которая реализуется в форме пласти­ ческого, хрупко-пластического, катакласгического и других видов течения горных масс, формируются сложные коллажи (парагенезы) структур вертикально- и горизонтально-плоскостного течения, а также протрузивно-купольные структуры. Реидная тектоника является реальным и широкомасштабным явле­ нием, которое определяет многие особенности внутриконтинентального тектогенеза. В результате действия петросгруктурно-реологического аттрактора на границе “фундамент-чехол” возникают усло­ вия для формирования новых объемов гранитно-метаморфического слоя, что приводит к вертикальной аккреции земной коры .

А.В. Нелинейные эффекты в моделях структурообразования Лукьянов

Структурообразование сопровождается самоорганизацией геологической среды, что можно ви­ деть в натуре и на моделях. Самоорганизация осуществляется на всех масштабных уровнях от микроскопических до многокилометровых и сопровождается многочисленными и разнообразными нелинейными эффектами (структурные рисунки, складчатость, будинаж, структуры тектонического сшивания, эф ­ фект выжимания-нагнетания, реверс-эффект, ритмичное расслоение и осадконакопление, стресс-мета­ морфизм, магматические и геотектонические циклы и др.). Нелинейные эффекты определяются фун­ даментальными свойствами геологической среды, главными из которых являются: 1) качественные из­ менения среды в предельных состояниях (закон предельных состояний) и 2) запаздывание этих измене­ ний - закритическая стагнация, - приводящее среду в метасгабильное или неустойчивое состояние (за­ кон запредельного терпения). Эти свойства нередко приводят к возникновению автоколебательных си­ стем в литосфере. Движение вещества при структурообразовании осуществляется в двух формах: 1) ме­ ханического перемещения и деформации и 2) рождения и умирания горных пород и структур. Обе фор­ мы широко распространены и придают специфические черты возникающим нелинейным эффектам .

Leonov Yu. G., Р е г f i 1 i е v A. S. Tectonical origin of the Moho boundary The analysis of the Moho discontinuity both in recent and ancient oceans and on the continent has shown the discordance of crustal and mantle structures .

The crustal faults are flattening out towards the Moho and merge with the latter, or are broken off by it. In the continental lithosphere the similar role is often played by the foliated lower crust as a whole. The Moho is a detach­ ment, while crustal faults (at least some, of them) are conjugated with it There is evidence that the crust is sliding along the Moho against the upper mantle. However, this does not mean that the entire crustal shell is displaced as a single unit. There occur structures or zones where Moho is not tectonically laminated and is only characterised by gradient seismic velocity zone (the change of composition or phase state). Such pattern assumably refers to zones of major and long-lived transform faults. This is confirmed by the cosmic tomography data tracing these faults at significant depths in the mantle Probably, tectonical sliding is partly connected with rotational forces. It must be stated that in most cases the Moho discontinuity is one of the zones of the lithosphere tectonic lamination .

R u z h e n t s e v S. V., M e l a n k h o l i n a Ye. N.. M о s s a k о v s k у A. A. Phanerozoic geo­ dynamics of Pacific and Indo-Atlantic segments of the Earth and their mantle structure The problem of space-time relations of geodynamic processes in the Pacific and Indo-Atlantic Segments of the Earth on one hand with mantle inhomogeneities distribution (discovered by seismic tomography) on the other hands is under the discussion. We suppose the “conservative” character of the Pacific Segment geodynamic evolution is determined by mantle upwelling development in the South Pacific superplume (which may be the element of ancient origin). During all Phanerozoic time the intensive heat-mass flow resulted probably in continuous oceanic crust for­ mation in the major segment part whereas continental crust accretion process condition originate only at its periphery .

The Indo-Atlantic Segment evolution consisted in repeated continental masses redistribution, and “conveyor” mechanism of oceans new-formation may be presumably explained by influence of the Indo-African mantle superplume on Gondvana lithosphere passing over the latitudinal superplume part .

As a whole, the increasing of seismic tomography date resolution allows us to proceed to their geodynamic interpretation. It is ascertained that ideas about tectonic layering elaborated for the lithosphere may be extended to the whole mantle volume. The lateral mantle tectonic redistribution results in heated and cooled masses alternation .

So the mantle seismic boundaries acquire some structural-tectonic meaning and may be considered as a depth “detachment faults” .

Trifonov V. G. Active tectonics and geo-ecology

Influence of natural phenomena, related to active tectonics directly (displacements and hydro-geochemical anomalies on active faults, strong earthquakes, volcanic eruptions) or indirectly (climatic changes), to development of the human societies are under discussion. It is carried out by an analysis of the important historical events: arrival and development of the earliest agriculture in the Middle East and strong political crises of XIII-XI B.C. and IV-VII that principally changed the political map of the epoch and caused the further development of the societies for sev­ eral centuries. It is shown that these historical events were determined by complicated interaction of political and economic processes and the enumerated geodynamic phenomena .

–  –  –

New data on tectonics and geodynamics of the Atlantic, Indian and Pacific oceans obtained mainly by Geological Institute of the Russian Academy of Sciences are presented and discussed .

In the section that concerns the Atlantic area, emphasis is put on fracture zones in the central part of the ocean;

on triple junctions of the spreading ridges located in the Bouvet island area; and on non-linearity of the processes responsible for formation of the oceanic structures and of the ocean as a whole .

The section that addresses the Indian ocean, is concentrated mainly on the major special feature of its tectonics and geodynamics - the structural disharmony, which reflects heterogeneity of structural development of its western and eastern parts (i.e., quasi-Atlantic and quasi-Pacific types) .

Tectonics of the Western Pacific is considered at a new angle, three systems of microplates are recognised here from west to east: Indonesian-Tasmanian, Philippine-Tonga and Aleutian-Melanesian. The last extends to the east from the deep-water trench system. The area of tectonic and geodynamic interaction of continental and Pacific geospheres thus occupies a much greater space, than it was previously believed. The totality of the data obtained permits a conclusion that the crust-forming processes in this area have a complex and non-linear character and take place as the Indo-Atlantic segment of the Earth expands at the space of the Pacific segment M a z a r o v i c h A. O. Researches of Geological Institute of RAS at World Ocean The analysis of the publications by academician Peyve A.V. concerning problems of the Atlantic ocean crust tectonic is carried out and a role of his scientific-organisational activity in the Held of researches of World ocean is also estimated .

The detailed description of surveys made on board of R/V “Akademic Nikolaj Strakhov” from 1985 to 1998 is given with the indication of the concrete characteristics of expeditions (dates, ports, surveys and areas of works, captains, chiefs of expeditions, etc.), which are performed as a table. The contribution of these researches to a fun­ damental science from the different points of view-creation of new engineering and techniques, opportunity for experimental researches, preparation of the professional of a high class, use of results both in other areas of a sci­ ence, and industry, and international cooperation is evaluated .

A list of the monographs created on the basis of the expeditions of R/V “Akademik Nikolaj Strakhov” is con­ cluding the article. It is also illustrated by the schemes of dredge stations at the Atlantic ocean and, in larger scale, in its central part .

–  –  –

Structure of Bouvet triple junction (BTJ) - area of interaction of three lithospheric plates (American, African and Antarctic) is discussed. The BTJ area is characterised by complex geodynamics of three spreading zones which have caused mothey and inconsistent modem structural shape of the region. In area of the southern termination of the cen­ tral MAR segment, the bend of structures from south-east (parallel to the MAR axis) to southern is observed. Bending line is traced from MAR rift valley along the edge of a Boundary trough and further on to south-west up to the Conrad fracture zone. It is possible to consider it as a possible border between MAR and AAR of structures. To the east from Spiess ridge a dislocation zone is revealed for the first time. Strike of the scarps and the general structural plan of a dislocation zone is typical for system of dextral strike-slip fault. The modem configuration of the triple junction does not correspond to any of earlier described. There is also no point, which can be named as a Triple Junction Point .

Bouvet triple junction is an area, where there is no classical junction of typically fracture and rift structures. Instead there are complicated transitional zones with their own geodynamics and volcanism .

Suvorov A. I. Structural factor in the diagnostics and estimation of amplitudes of mqjor lithos­ phere movements The paper considers the most widespread mechanisms of generation of tectonic structures and their possible application to describe major lithosphere movements. The amplitudes, size of emerging structures and velocity rates are shown to increase in the transition from continents to oceans. Similar regularities are assumed to exist on the continents (from the upper to lower lithospheric layers) .

M a k a r y c h e v G. I. The problem of preriphean Paleooceans of Central Asia (Southern Siberia, Mongolia, Northern China) The structure of Late Archean granite - greenstone belts of Siberian and Northern Chinese platforms is consid­ ered in the light of the genesis of primary paleooceans in the history of the Earth. Two types of these belts are distin­ guished, namely intracratonal belts and marginal belts. The analysis of the state-of-the-art geologic, petrochemical, and radiological data allows one to make a conclusion that granite - greenstone belts evolved on the protooceanic crust as a result of the destruction of Siberian-Northern Chinese supercraton, which must have been included into the Early Archean Pangea. Marginal granite-greenstone belts of Siberian and Northern Chinese platforms are considered as indi­ cators of the opening of the Central Asian Late Archean paleoocean in Central Asia, where later on a fold belt with the same name developed. Early-Middle Riphean oceanic basins are considered as relics of this paleoocean. The ini­ tial stage of the Paleoasian ocean, i.e. Paleopacific, occurred as a result of rifts genesis of the supercraton (Rodinia) that evolved in the end of Middle Riphean. Throughout the existence of Central Asian paleoocean, from Late Archean to Early to Paleozoic, there were intermittent extension and compression periods, which finally led to the formation of modem Central Asian fold belt with the heterogeneous continental crust .

Burtman V. S. The Pamir-Tien Shan interaction in the Cretaceous and Cenozoic The magnitude of Late Cenozoic crustal shortening (300 km) during convergence between the Pamir and Tien Shan was determined by correlating facies of sediments, palaeomagnetic declinations indicating block rotations, and Late Cenozoic structures. Reconstruction of structure before folding and palinspastic paleogeographic maps for eight stratigraphic levels of the Cretaceous and Palaeogene were prepared for a the Tadjik basin which was situa­ ted between the Pamir and Tien Shan before their convergence in Late Cenozoic time .

Palinspastic maps allowed determination of the real extent of the Tadjik shallow sea basin and routes of trans­ gression and regression onto the margins. The Tadjik sea was a bay of the enormous Turan sea. In early Aptian time, this bay was 500 km wide and its main part was located in the territory of modem Afghan-Tadjik Basin. In Late Cretaceous time, the eastern shore of the bay spread to 500-600 km father eastward. In the Eocene, marine envi­ ronments extended further eastward. After the Rupelian, continental environments occupied all of the discussed region .

К о p p M. L. Neotectonic structure of the South East European Platforms as a results of collision in the Peri-Arabian segment of the Alpine Belt Intraplate structures of the continental platform covers are traditionally considered as a result of vertical tecto­ nic activity. However there is a lot of evidence in use of the neotectonic structure of the Scythian and south eastern East European platform covers has emerged as a result of reflected in the surface deep-crust horizontal move­ ments caused by the northward pressure of the Arabian plate. In the number of such evidences are: (1) a collisional history analysis of the Periarabian segment of the Alpine belt allowed us to recognize a temporal sequence of accre­ tion to the Eurasian margin of blocks pushed by the Arabian plate northward as well as specific directions of their movements; (2) commonness of structural pattern of the Periarabian collisional area as a whole where, from Taurus to Zhiguli, single spatial sequence of zones characterised by different stress regimes, including thrust one in the south, strike slip one al the middle part and normal fault in the north, takes place; (3) simultaneity of the Late Cenozoic tec­ tonic phases both in collisional belt and in adjacent platforms; (4) a significant role of horizontal compressional and extensional stresses at formation of the intraplale structures of their own, on evidence derived from structural paragenetic analysis of meso- and macrofractures accompanied by measurements of slickensides, veins and stylolites on a mass scale. The pressure of Arabia is realised within platform area in a northward underthrust as well as lateral block escape out of extra-pressed segment to the east and south-east in the direction of the Pricaspian basin and the Turanian corridor between the Arabian and Indian influence areas. In the north, the Arabian influence area is completed through submeridional extensional structures of the West Pricaspian neotectonic basin which occupies a similar structural posi­ tion with Baikal and Rhine grabens at the Periindian and Periapulian collisional areas accordingly .

К n i p p e г A. L. Ophiolites 30 years after

Ideas concerning the age and origin of ophiolite rock sequences, as they were formulated by A.V. Peive in 1969, need now a certain revision and correction. Three groups of questions are discussed in this paper: (1) the prob­ lem of structural diversity of ophiolite sequences; (2) geodynamic settings of their formation; and (3) the problem of correlation between the ophiolite rock complexes and those of recent oceanic lithosphere .

Leonov M. G. Tectonics of consolidated Earth crust

Research on the structural and material reworking of rocks after they were incorporated into the basement of various structures (such as ancient and young platforms, median masses of mobile belts and intracontinental orogens) indicated that basement rocks of virtually all types of geological structures have significant internal mobility, which results from a complex of structural and material transformation due to three-dimensional tectonic flow, or rheid (from the Greek rheos, “stream”) deformation. Rheid deformation can be of various types, such as ductille, brittle-ductile, and cataclastic, as well as their combinations. The specific mechanism and character of rheid defor­ mation depend of the general geodynamics of a given region, its original structure, the rheology of its rocks, and the regional and local stress fields. The rheid deformation mechanisms, in conjunction with the regional pattern of rheid tectonics, produce intricate collages of vertical and horizontal plane-flow structures and dome-type protrusions .

Rheid tectonics of the basement is a large-scale phenomenon that is responsible for many distinctive features of intracontinental tectogenesis .

Lukjanov A. V. Non-linear effects in the modes of tectogenesis

Tectogenesis is accompanied by a self-organization of the geological medium as seen in the studies of both the nature and models. The self-organization occurs on all scale-levels, spanning from microscopic to multi-mile ones. It is accompanied by numerous and diverse non-linear effects (structural patterns, folding, boudinage, tecton­ ic suturing structures, prcss-and-force-effcct, reverse-effect, rhythmic layering and sedimentation, stress-metamorphism, magmatic and geotectonic cycles, etc.). Non-linear effects are governed by the fundamental properties of the geological medium, with the major impact of: 1) qualitative changes in the medium in critical states (law of criti­ cality), and 2) delay of the changes - supercritical stagnation - that leads to metastablc or unsteady state (law of supercritical endurance). These effects sometimes can generate self-excited oscillating systems in the lithosphere .

The movements of geological substance in the process of tectogenesis take two forms: 1) mechanical displacement and deformation, and 2) birth-and-dying rocks and structures. Both forms are widespread in nature and result in spe­ cific features of observed non-linear effects .

ПРОБЛЕМЫ

ГЕОДИНАМИКИ

ЛИТОСФЕРЫ

Труды ГИН, вып. 511

–  –  –

Санкт-Петербургская типография “Наука” 199034, Санкт-Петербург В-34, 9-я линия, 12



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||



Похожие работы:

«ГНАТОЛОГИЧЕСКИЕ МИФЫ В ОРТОДОНТИИ Donald J. Rinchuse, Sanjivan Kandasamy Американский журнал ортодонтии и дентофациальной ортопедии, сентябрь 2009 Гнатологическое общество было создано доктором Beverly McCollum в 1926 году. Гнатология описывалась следующим образом: "наука, которая исследует биологию жевательного аппарата в целом: его мор...»

«Б А К А Л А В Р И А Т В.И. ШКАТУЛЛА, В.В. НАДВИКОВА ПРАВОВЕДЕНИЕ УЧЕБНИК МОСКВА • 2017 УДК 340(075.8) ББК 67.0я73 Ш66 Шкатулла, Владимир Иванович.Ш66 Правоведение : учебник / В.И. Шкатулла, В.В. Надвикова. — Москва : ЮСТИЦИЯ, 2017. —...»

«УДК 615.074, 615.072 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СТАНДАРТИЗАЦИИ ТРАВЫ РЕПЕШКА ОБЫКНОВЕННОГО AGRIMONIA EUPATORIA ПО ФЛАВОНОИДАМ Ж.С. Лесовая Надземная часть репешка обыкновенного используется в народной медицине при лечении многих...»

«Вестник МГТУ, том 9, №5, 2006 г. стр.821-824 Изменения биохимических свойств молоди атлантического лосося при замораживании и хранении при низких температурах Л.А. Похольченко Биологический факультет МГТУ, кафедра биохимии Аннотация. Целью работы является систематизированный анализ динамики химического состава мышеч...»

«ГЕРОНТОЛОГИЯ научно-практический журнал, 2017, Т. 5, № 1 GERONTOLOGY Scientific Journal, 2017, Vol. 5, № 1ISSN 2307-4248 УДК: 612.67: 616.37:612.67:577.22 БИОМАРКЁРЫ СТАРЕНИЯ: ОТ ФУНКЦИИ К МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ Хаммад Е.В. 1ФГАУ "Лечебн...»

«1 Наука среди нас 3 (3) 2017 nauka-sn.ru УДК 639 ФЕФЕЛОВ ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ магистр наук по биологии, заведующий лабораторией СФ ТОО "Казахский научноисследовательский институт рыбного хозяйства", Республика Казахстан г. Петропавловск КУРЖЫКАЕВ ЖУМАГАЗЫ канд. с/х...»

«Bulletin of Medical Internet Conferences (ISSN 2224-6150) 458 2017. Volume 7. Issue 1 ID: 2017-01-28-A-11615 Краткое сообщение Кудашова А.С. Геометрия в анатомической терминологии ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России, кафедра русской и классической филологии Научный руководител...»

«УДК Болотников Г.А., к.с.-х.н., доцент кафедры коммерции и маркетинга Краснодарского филиала РГТЭУ МИНОРНЫЕ САХАРА – ВАЖНЫЙ ФАКТОР НОРМАЛЬНОГО ХОДА БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА MINOR SUGAR IMPORTANT FACTOR OF NORMAL BIOLOGICAL PROCESSES HUMAN BODY Аннотация: в статье приводится т...»

«Journal of Siberian Federal University. Chemistry 2 (2014 7) 280-287 ~~~ УДК 544.3:546.1:669.053 О возможности эффективного извлечения хлора из хлорида кальция бромоводородом Е.О. Зайцева*, А.Д. Кустов, О.Г. Парфенов Институт химии и химическ...»






 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.