33. Уравнение в.А. Магницкого для континентов и океанов.

Средняя плотность мантии 3,32 г/см3, средняя плотность коры 2,85 г/см3.

Уравнение Магницкого нужно для определения абсолютной отметки для поверхности коры океанов или континентов.

Уравнение Магницкого – для континента.

H – абсолютная отметка для поверхности коры относительно уровня моря.

М – мощность коры

Р – плотность

Т – положение гидростатических свободной поверхности мантии относительно уровня океана

Тср ~ 5 км.

Рм, рк, рв - плотность верхней мантии з.к. и морской воды (в среднем 3,32, 2,85 и 1,03 г/см³)

– для океанов.

Эти уровни выведены в связи с тем, что з.к. являясь свободно плавающим телом весит столько же сколько из нее вытеснено мантийного вещества. Это называется изостазия (Вопрос № 32).

34. Главные типы экзогенных изостатических движений.

1. Отрицательные гляциоизостатические движения земной коры, обусловленные образованием на её поверхности мощных панцирных ледников

ледниковые панцири создают избыточную нагрузку, то состояние равновесия означает, что земная кора под тяжестью льда здесь прогнулась и вытеснила из-под себя в стороны вещество мантии, вес которого равен весу льда.

2. Положительные гляциоизостатические движения, обусловленные снятием ледниковой нагрузки

Изостатический подъем земной коры происходит не только во время, но также и после таяния льда.

3. Отрицательные гидроизостатические движения земной коры, вызываемые приращением водной нагрузки

Рост водной нагрузки связан со многими причинами: заполнение водой новообразованных тектонических депрессий; увеличение общего объёма воды в Мировом океане, обусловленное поступлением ювенильных вод из глубоких недр планеты; увеличение объёма воды в Мировом океане вследствие таяния материковых панцирных ледников; уменьшение ёмкости внутренних частей океанических котловин, обусловленное разрастанием в их пределах тектонических поднятий и др

В случаях заполнения водой новообразованных депрессий геологические последствия носят местный характер.

В случаях, когда рост водной нагрузки связан с эвстатическим подъёмом уровня Мирового океана, обусловленным образованием новых и расширением внутриокеанических поднятий, гидроизостатические движения охватывают полностью океанические пространства и шельфы.

В случаях прироста водной нагрузки из-за таяния материковых панцирных льдов океанические пространства и затопляемые части континентов полностью вовлекаются в отрицательные гидроизостатические движения, амплитуда которых полностью зависит от веса дополнительных масс воды. Мантийный материал, вытесняемый проседающей корой, с обширных пространств океанов и материковых шельфов перекачивается под растаявшие ледники. Земная кора здесь изостатически всплывает на высоту, определяемую весом растаявшего льда.

4. Положительные гидроизостатические движения, связанные с уменьшением водной нагрузки на земную кору

Уменьшение водной нагрузки обусловливается многими разными причинами: испарением воды, образованием материковых оледенений, химическим поглощением воды в процессах гидратации горных пород, например серпентинизацией, тектоническим воздыманием дна, оттоком воды в места прогибания земной коры и др.

они вызывают многие важные геологические последствия: изменяют контуры седиментационных бассейнов и областей размыва, влияют на сейсмические процессы и интенсивность проявлений вулканизма, особенно базальтового вулканизма в океанах. Однако особенно важным является то, что, имея планетарное распространение, знакопеременный характер из-за разнообразных систематических климатических, тектонических, седиментогенных изменений водной нагрузки и очень большую скорость (1–10 см/год) , они накладываются на движения всех других генетических типов и придают им возвратно-поступательный или прерывистый характер.

5. Отрицательные движения, связанные с осадконакоплением

Осадконакопление является типичным антиизостатическим процессом. Оно инициируется тектоническим прогибанием земной коры.

Осадконакопление может идти со скоростью прогибания коры (компенсированное прогибание). Тогда поверхность коры в процессе седиментации остаётся горизонтальной и неподвижной, а обстановка осадконакопления оказывается предельно мелководной морской, паралической или озёрно-болотно-аллювиальной. Однако прогибание может быть более быстрым, чем осадконакопление. Тогда на участке прогибания образуется геоморфологически выраженная тектоническая депрессия, которая сразу же заполняется водой и под тяжестью воды дополнительно прогибается.

6. Положительные движения, связанные с размывом земной коры

Положительные движения, связанные с размывом земной коры. Эрозионно-денудационные процессы уменьшают толщину земной коры. Убыль вещества в земной коре компенсируется притоком равного по весу количества мантийного вещества. Это приводит к подъёму земной коры.

Изостатические движения, связанные с размывом земной коры, проявляются только там, где эндогенные тектонические процессы или вулканизм создают положительные формы рельефа, возвышающиеся над уровнем моря. Рельеф земной поверхности, несмотря на то что изостатические движения здесь имеют положительную направленность, не только не повышается, а, напротив, снижается. Эти движения существенного рельефообразующего значения не имеют, но играют важную структурообразующую роль.

Выводы:

1) процессы осадконакопления осуществляются под контролем 2-ух взаимодействующих геологических механизмов (эндогенный и экзогенный) эндогенный – создает отрицательные формы рельефа и создает начало процессу седиментации. Экзогенный механизм – увеличивает емкость седиментационных бассейнов (продавливание з.к. за счет слоя осадков). За счет изостатического процесса в бассейне седиментации накапливается толща осадочных пород, которые в 3-4 раза превышают глубину бассейна. За счет эндогенных составляющих образуются только начальный этап развитии прогиба бассейна седиментации.

2) компенсированное осадконакопление является явлением и характеризуется для небольших внутриматериковых депрессий. В крупных бассейнах компенсированное осадконакопление проявляется редко. Ранняя стадия – преобладают эндогенные процессы, которые создают первоначальную тектоническую депрессию. Поздняя стадия – преобладает экзогенное пригибание. Продолжительность эндогенной и экзогенной стадии могут отличаться в несколько раз.

4) Если з.к. размывается, то движения эрозионно-денудационные. На каждый метр смыва идет подъем на 82 см. ТЭти движения проявляются только там, где есть положительные структуры.

Причины возникновения экзогенных изостатических движений.

1) Возникновение покровных ледников (отрицательные) – гляциоизостатические (ледниковый панцирь создает дополнительную нагрузку и з.к. вытесняет из под себя мантию). После снятия ледовой нагрузки движение приобретают устойчивый характер (положительный).

2) Дополнительная нагрузка, отрицательные гидроизостатические движения, которые вызываются приращением водных нагрузок:

а) таяние мирового океана,

б) заполнение новых территорий водой. В случае б) з.к. прогибается на 1/3 от объема водного бассейна.

При снятии водной нагрузки – положительные гидростатические движения:

а) похолодание климата и нарастание ледников,

б) испарение воды в атмосферу,

в) усиление процессов серпентинизации, которые сопровождаются тектоническими воздыманиями дна океана.

3) Отрицательные движения, связанные с осадконакоплением. Положительные движения, связанные с размывом з.к. существуют специальные расчеты, которые позволяют определить разницу м/у компенсирующим (скорость погружения = скорости поступления осадков) и не компенсирующим (скорость погружения > скорости поступления осадков) осадконакоплением. В случае компенсирующего осадконакопления амплитуда прогибания = 0,76 м. – мощность накапливающегося осадочного слоя. Если < 0,76 м значит скорость осадконакопления не соответствует скорости погребения.