Часть 9. Глава 3. Смещения в направлении полюса. Последствия
При смещении секторов литосферы к полюсу наблюдалось бы, как правило, сжатие фрагментов, но не их растягивание, или разрыв. Величины и распределение сил, а также временные интервалы, конечно, были бы схожи. В противном случае последствия были бы уже совсем другими.
Во-первых, должна формироваться складчатость с образованием горного рельефа. Как и в случае с трещинами, расположение складок горных пород, их количество и их величина будут определяться величиной локального смещения, локальными параметрами прочности литосферы (которая будет меньше там, где уже существовали геосинклинали) и расстояниями соответствующих областей от центрального меридиана сдвига (экватора перемещения - R°). Амплитуда складчатости возрастает при деформирования фрагмента литосферы при любом предыдущем смещении.
Упругие свойства литосферы ожидаемо будут иметь большие значения в фазе сжатия, нежели в экстенсивной фазе (растягивание - R°) смещения. Связано это с тем, что сжатие может привести к небольшому изгибу или прогибу литосферы без дальнейшего изменения формы. Под возникшим напряжением литосфера, получив небольшой изгиб, может удерживаться в таком состоянии в течение тысяч лет без разрушения или складывания слоев горных пород, и даже без значительного пластического течения материалов. Это не означает постоянного изменения конформации поверхности. Сжимающее напряжение может действовать в течение тысяч лет, удерживая изгиб, а затем уменьшаться, позволяя литосфере вернуться к своей первоначальной форме.
В областях, достаточно удаленных от меридиана максимального смещения, у литосферы хватает прочности, чтобы противостоять действию сил, сжимающих её, и литосфера здесь сможет упруго поддаваться смещению без деформации. Ожидаемо, что общая величина сжатия по всей окружности земного шара будет сосредоточена в сравнительно небольшом количестве точек, где сжимающие напряжения превысят прочность литосферы - здесь возникнет множественная складчатость горных пород. Очевидна тенденция на совпадение местоположения таких точек с существующими геосинклиналями, которые представляют собой сравнительно слабые зоны, где литосфера малоспособна противостоять горизонтальным напряжениям.
Кэмпбелл предполагает, что в области, смещаемой к полюсу, на литосферу будет одновременно воздействовать не менее четырех сил. Первая пара сил действует с противоположных направлений в направлении к меридиану смещения. Эти силы возникают из-за уменьшения окружности. Две других - под прямым углом к ним в результате уменьшения радиуса. Поскольку радиус составляет всего одну шестую окружности, то складки, вызванные сжатием первой пары, будут, как правило, в шесть раз больше, чем складки, вызванные сжатием второй пары. Первые соответствуют главным осям горных хребтов, а вторые - радиальным. Таким образом, можно объяснить длинные, узкие, складчатые участки, на которые ссылается Даттон.
На рис.32 Кэмпбелл предложил идеализированное представление формирования горной цепи в результате смещения литосферы. Читатель обратит внимание на длинную главную ось и более короткие радиальные оси. То, что это довольно близкое приближение к моделям существующих горных хребтов, очевидно; однако необходимо учитывать ряд модифицирующих факторов. Во-первых, мы не предполагаем, что горный хребет может быть завершен в ходе одного хода литосферы. Из уже упомянутых количественных соображений становится ясным то, что однократное смещение может привести лишь к сравнительно небольшому складыванию, даже если в результате упругой податливости большая часть складчатости была средоточена в нескольких областях. Для создания большого горного хребта потребуется несколько перемещений. Поскольку последовательные перемещения будут происходить вероятно не в одних и тех же направлениях, то результирующие модели смогут редко соответствовать идеализированной схеме.
Все же, если большая часть складчатости при одном смещении оказалась сосредоточенной в одной области, и если одно или несколько последовательных смещений привели к средоточию складчатости в этой же области, то горный хребет может возникнуть за сравнительно короткий период.
Не следует думать, что Кэмпбелл не согласен с процитированным выше утверждением Даттона о том, что сжимающие силы, образующие складчатость гор, действовали только в одном направлении на поверхности Земли. Законы физики требуют действия равных и противоположных сил для получения эффектов. Сжатие - это результат двух равных и противоположных по направлению давлений. Все еще существует определенная ориентация, такая как северо-восток-юго-запад, вдоль которой сжатие воздействует на литосферу.
Во-первых, должна формироваться складчатость с образованием горного рельефа. Как и в случае с трещинами, расположение складок горных пород, их количество и их величина будут определяться величиной локального смещения, локальными параметрами прочности литосферы (которая будет меньше там, где уже существовали геосинклинали) и расстояниями соответствующих областей от центрального меридиана сдвига (экватора перемещения - R°). Амплитуда складчатости возрастает при деформирования фрагмента литосферы при любом предыдущем смещении.
Упругие свойства литосферы ожидаемо будут иметь большие значения в фазе сжатия, нежели в экстенсивной фазе (растягивание - R°) смещения. Связано это с тем, что сжатие может привести к небольшому изгибу или прогибу литосферы без дальнейшего изменения формы. Под возникшим напряжением литосфера, получив небольшой изгиб, может удерживаться в таком состоянии в течение тысяч лет без разрушения или складывания слоев горных пород, и даже без значительного пластического течения материалов. Это не означает постоянного изменения конформации поверхности. Сжимающее напряжение может действовать в течение тысяч лет, удерживая изгиб, а затем уменьшаться, позволяя литосфере вернуться к своей первоначальной форме.
В областях, достаточно удаленных от меридиана максимального смещения, у литосферы хватает прочности, чтобы противостоять действию сил, сжимающих её, и литосфера здесь сможет упруго поддаваться смещению без деформации. Ожидаемо, что общая величина сжатия по всей окружности земного шара будет сосредоточена в сравнительно небольшом количестве точек, где сжимающие напряжения превысят прочность литосферы - здесь возникнет множественная складчатость горных пород. Очевидна тенденция на совпадение местоположения таких точек с существующими геосинклиналями, которые представляют собой сравнительно слабые зоны, где литосфера малоспособна противостоять горизонтальным напряжениям.
Кэмпбелл предполагает, что в области, смещаемой к полюсу, на литосферу будет одновременно воздействовать не менее четырех сил. Первая пара сил действует с противоположных направлений в направлении к меридиану смещения. Эти силы возникают из-за уменьшения окружности. Две других - под прямым углом к ним в результате уменьшения радиуса. Поскольку радиус составляет всего одну шестую окружности, то складки, вызванные сжатием первой пары, будут, как правило, в шесть раз больше, чем складки, вызванные сжатием второй пары. Первые соответствуют главным осям горных хребтов, а вторые - радиальным. Таким образом, можно объяснить длинные, узкие, складчатые участки, на которые ссылается Даттон.
На рис.32 Кэмпбелл предложил идеализированное представление формирования горной цепи в результате смещения литосферы. Читатель обратит внимание на длинную главную ось и более короткие радиальные оси. То, что это довольно близкое приближение к моделям существующих горных хребтов, очевидно; однако необходимо учитывать ряд модифицирующих факторов. Во-первых, мы не предполагаем, что горный хребет может быть завершен в ходе одного хода литосферы. Из уже упомянутых количественных соображений становится ясным то, что однократное смещение может привести лишь к сравнительно небольшому складыванию, даже если в результате упругой податливости большая часть складчатости была средоточена в нескольких областях. Для создания большого горного хребта потребуется несколько перемещений. Поскольку последовательные перемещения будут происходить вероятно не в одних и тех же направлениях, то результирующие модели смогут редко соответствовать идеализированной схеме.
Все же, если большая часть складчатости при одном смещении оказалась сосредоточенной в одной области, и если одно или несколько последовательных смещений привели к средоточию складчатости в этой же области, то горный хребет может возникнуть за сравнительно короткий период.
Не следует думать, что Кэмпбелл не согласен с процитированным выше утверждением Даттона о том, что сжимающие силы, образующие складчатость гор, действовали только в одном направлении на поверхности Земли. Законы физики требуют действия равных и противоположных сил для получения эффектов. Сжатие - это результат двух равных и противоположных по направлению давлений. Все еще существует определенная ориентация, такая как северо-восток-юго-запад, вдоль которой сжатие воздействует на литосферу.