Проблемы современной концепции изостазии и масштабные эффекты трещиноватой земной коры континентов и океанов

Богданов В. И., Малова Т. И.

Изостатические представления зарождались в рамках контракционной гипотезы Эли де Бомона, опиравшейся на представления Канта—Лапласа, первоначально расплавленную Землю и на процессы ее постепенного остывания и сжатия. Формировавшаяся в виде корки земная кора постепенно наращивала свою толщину, сминаясь в складки и находясь в гидростатическом равновесии с подстилающим ее субстратом. В процессе триангуляционных работ XVIII—XIX вв. были зафиксированы отличия измеренных уклонений отвеса вблизи горных массивов от расчетных оценок, что позволило Дж. Г. Пратту и Дж. Б. Эри предположить существование глубинных компенсационных масс. К. Е. Даттон, предложивший термин «изостазия», рассмотрел широкий круг геологических задач. Отличие измеренных уклонений отвеса объясняется известным в гравиметрии влиянием «соседних» масс, сформировавших Северо-Атлантическую и Индийскую планетарные аномалии геоида, а также реальным макроразуплотнением горных массивов, не выявляемым при изучении плотности и пористости небольших образцов пород. Современные затруднения концепции связаны с объяснением глобальных перемещений астеносферных масс при планетарной эвстазии, гидро- и гляциоизостазии на вращающейся Земле, а также с объяснением отрицательного результата гравиметрического эксперимента по поверке изостатического механизма современного «всплывания» Фенноскандии. Реакцию земной поверхности и ложа морей и океанов на изменения внешних нагрузок принято рассматривать в рамках единого процесса поддержания изостатического равновесия. Этим представлениям противоречат факты «высокой коровой чувствительности» даже к небольшим осцилляциям внешних нагрузок, повсеместная трещиноватость земной коры, и масштабные зависимости ее физических и деформационных свойств от размеров области приложения нагрузок. Предполагаются два механизма такой реакции коры: «сжатие-расширение» макропоровых пространств в слое 0—10 км и, в соответствии с результатами сверхглубинного бурения на Кольском полуострове, — фазовый механизм на больших глубинах. Обсуждаются пути экспериментального изучения этих явлений в областях аномальных природных и техногенных нагрузок.

Скачать