ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 413, № 1, с. 66-67
ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.2.03
ШИРОТНАЯ АКТИВИЗАЦИЯ МАГМАТИЗМА КАК ОТРАЖЕНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО ХОДА ПРИЛИВНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛЯ-ЛУНА-СОЛНЦЕ
© 2007 г. Член-корреспондент РАН Ю. Н. Авсшк, А. Я. Салтыковский, Ю. С. Геншафт
Поступило 16.10.2006 г.
Колебательный, циклический характер приливной эволюции системы Земля-Луна оказывает влияние на напряженное состояние литосферы. Периодичность хода приливной эволюции близка к периодичности циклов Бертрана, а временные интервалы между этапами активизации деформаций литосферы в 40-60 млн. лет соответствуют циклам Г. Штилле. Проявление такого режима выявлено при учете возмущений Солнцем орбитального движения Земли вокруг центра масс Земля-Луна [1].
Сравнительно давно было обращено внимание на определенную связь в периодичности эндогенных и экзогенных явлений на Земле, обусловленную внешними, космическими причинами, приводящими к изменению скорости и положению оси вращения Земли [2]. Этими причинами, как было показано одним из авторов [1], являются воздействия Солнца на орбитальные движения Земли и Луны вокруг центра масс системы Земля-Луна. В конечном итоге это приводит к колебательному режиму в приливной эволюции системы Земля-Луна-Солнце, что, в свою очередь, вызывает периодические изменения скорости вращения и угла наклона оси вращения Земли.
Установлено, что изменения в режимах вращения Земли неизбежно приводят к изменению напряженного состояния земных недр от полюса к экватору, характера деформаций, изменению фигуры планеты, топологии ее поверхности и т.д. [2]. В.А. Цареградский отмечал, что в ряду различных периодических геологических явлений следует выделить "массовые внедрения и излияния магмы преимущественно основного состава, явно преобладающие в одни эпохи в полярных странах, в другие - в экваториальном поясе" [2, с.152]. При этом он подчеркивает "совпадение массовых излияний магмы, как правило, с эпохами растяжения земной коры того сектора, где они происходили". Иными словами, обращено внима-
ние на периодическое широтное распределение магматизма под влиянием изменения режима вращения Земли, который управляется приливной эволюцией орбитально-вращательных параметров системы Земля-Луна.
Особенности широтных распределений в геологическом масштабе времени площадей регрессий и трансгрессий при изменении угловой скорости вращения Земли были показаны в [3]. В настоящей работе на основе [4] были подсчитаны площади проявления магматизма в широтных интервалах 60°-40°, 40°-20° и 20°-0° с.ш. и ю.ш. Относительная интенсивность магматизма оценивалась как отношение ареалов магматизма к общей площади, занятой континентальной сушей и шельфом в соответствующих интервалах широт.
Полученные результаты графически представлены на рис. 1; отчетливо видны широтные сдвиги интенсивности магматических проявлений для различных эпох, скоррелированные с характеристиками вращениия Земли для этого же геологического времени [1]. Особенно наглядно это видно для северного полушария. Это отмечалось ранее при рассмотрении трансгрессий и регрессий [3]. Режиму ускорения вращения (триас, юра) соответствует более интенсивное проявление магматизма в высоких широтах и менее интенсивное вблизи экваториальных зон. При замедлении вращения Земли наблюдается обратная картина: масштабы магматизма более сильно выражены в низких широтах. Более четко выявленная закономерность проявляется при рассмотрении отдельно конкретных геологических эпох, например для позднего триаса и позднего мела (рис. 2).
Следует отметить, что такая картина на первый взгляд противоречит ожидаемому широтному распределению магматических (вулканических) явлений по характеру распределения растягивающих и сжимающих напряжений в поверхностных структурах литосферы [2]. Однако следует учитывать глубинное (и, возможно, латеральное) перераспределение горячих масс - плюмов и суперплюмов - в пределах всей силикатной оболочки Земли. С возникновением и развитием суперплюмов связыва-
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии наук, Москва
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
ШИРОТНАЯ АКТИВИЗАЦИЯ МАГМАТИЗМА
250 г
67
- Северные широты (а)
Триас Мел Юра Палеоген Неоген
▲
- ♦ ▲ 20-0
■
_ ♦ ▲ — ■ ♦
А ■ А. * А ^40-20
■ ■ 60-40
200 150
50 0
(б)
Южные широты
Триас Юра Мел Палеоген Неоген
♦
■ ♦: ■ ж-
ф40-20 I * 60-40
Рис. 1. Изменения относительной интенсивности магматизма для широтных интервалов от экватора к северу (а) и югу (б) 0°-20° (квадраты), 20°-40° (треугольники), 40°-60° (ромбы) за период геологического времени с раннего триаса по неоген.
60 50 40 30 20 10 0
т
(а)
J_I_I_I_I_I_1_
70 60 50 40 30 20 10
Л К,
(б)
_1_I_I_I_I_I_15
60°-40° 20°-0° 0°-20° 40°-60° 60°-40° 20°-0° 0°-20° 40°-60° 40°-20° 20°-40° 40°-20° 20°-40°
Рис. 2. Широтные изменения относительной интенсивности магматизма в позднем триасе (а) и позднем мелу (б).
ют пики мантийного магматизма различной периодичности [5]. Мощные проявления траппового магматизма на границе перми и триаса (сибирские и эмейшаньские траппы) и в мелу (океанические базальтовые плато Онтонг-Джава, Кергелен и Маранхао, базальты Броккен-Ридж, Карибы, Рио-Гранде, плато Парана) совпадают с периодами наибольшего изменения скорости вращения Земли (ускорения и замедления). Таким образом, следует говорить о глобальном возмущающем действии изменения приливных сил вследствие существенных изменений в ротационном режиме Земли.
При рассмотрении изменения интенсивности магматизма в каждой выделенной широтной зоне в целом за время с триаса по неоген наблюдается непрерывное ее снижение в интервале 60°-40° с.ш., увеличение в интервале 20°-0° с.ш. и практически неизменная в интервале 40°-20° с.ш. (рис. 1а). Для южного полушария картина менее ясная, возможно, существует минимум интенсивности магматизма для интервала юра-палеоцен (рис.1б). Но для
обоих полушарий в интервале поздняя юра-мел наблюдается отчетливый максимум интенсивности магматизма. В общем, это согласуется с приведенными данными о меловом всплеске магматизма на Земле.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 04-05-64862).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Авсюк Ю.Н. Приливные силы и природные процессы. М.: ОИФЗ РАН, 1996. 188 с.
2. Проблемы планетарной геологии. М.: Госгеолтех-издат, 1963.
3. Авсюк Ю.Н, Геншафт Ю.С., Салтыковский А.Я., Светлосанова З.П. // ДАН. 2005. Т. 402. № 5. С. 643-646.
4. Ронов А.Б., Хаин В.Е, Балуховский АН. Атлас литолого-палеогеографических карт мира: Мезозой и кайнозой континентов и океанов. Л., 1989.
5. Добрецов НЛ. // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 9. С. 870-890.
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 413 < 1 2007
5*
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.