Ю.Л.Ребецкий, Москва, ИФЗ РАН, reb@ifz.rureb@ifz.ru ОБ ОДНОЙ НОВОЙ ФОРМЕ НЕУСТОЙЧИВОСТИ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ КОРЫ Горные поднятия и крупные опускания поверхности. - презентация

1 Ю.Л.Ребецкий, Москва, ИФЗ РАН, ОБ ОДНОЙ НОВОЙ ФОРМЕ НЕУСТОЙЧИВОСТИ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ КОРЫ Горные поднятия и крупные опускания поверхности коры – котловины проявляют себя в поле напряжений как антиподные динамо пары. Эрозионно-денудационные процессы следует рассматривать как факторы энергетического влияния на состояние коры и литосферы. Упругая сжимаемость неотъемлемое свойство горных пород, которое оказывает влияние на характер конвективных течений. Объемное упругое сжатие, вызываемое гравитационными силами, доставляет максимальный вклад в потенциальную энергию упругих деформаций в сравнении с девиаторной компонентой и с другими видами воздействия. В процессе конвективных течений в литосфере геосреда стремится в положение минимума не только потенциальной энергии гравитационных сил, но и минимума потенциальной энергии внутренней упругой деформации.

2 Данные о напряжениях верхних горизонтов коры, полученные in-situ методами в горном деле, показывают, что в областях поднятия платформенных и горно-складчатых областей в большом числе замеров оси главных сжимающих напряжений ориентируются субгоризонтально. Эти же наблюдения определяют, что в областях устойчивого опускания (осадочные бассейны) оси главных сжимающих напряжений субвертикальны. Результаты тектонофизической реконструкции природных напряжений по данным о механизмах очагов землетрясений также показывают, что в коре котловин и крупных межгорных впадин имеет место геодинамический режим горизонтального растяжения и сдвига, а в коре хребтов, антиклинальных поднятий и поднятых массивов – геодинамический режим горизонтального сжатия.

3 Области горизонтального сжатия. превалируют над областями горизонталь- ного растяжения в кристал- лическом фундаменте в горных поднятий. Вертикальные напряжения близки к весу горных пород. Осадочные бассейны Горно-складчатые области и кристаллический фунд. Вертикальные напряжения (МПа) Глубина (м) 0.8 [Марков, 1972]. [Brady, Bzown, 2004] Данные замеров in situ напряжений в горных породах

4 ? ? ? Внешнее Воздействие к Подошве Коры Внешним воздействием к подошве коры невозможно сформировать наблюдаемую в природе динамо пару

5 Проблема неустойчивости гравитационного напряженного состояния Уравнение движения в безразмерных переменных Соотношение для геометрических параметров Вид искомой функции -Удвоенный горизонтальный размер ячейки - Мощность слоя Решение стационарного уравнения Уравнение баланса импульса сил содержит член с коэффициентом, определяющим возможность потери устойчивости начального гравитационного состояния -Усредненная -плотность

6 Неустойчивость гравитационного напряженного состояния Свободная верхняя граница При условии эрозии поверхности Свободная верхняя граница Изостазия для нижней границы При условии эрозии поверхности Свободные продольные границы 1) Кровля 2) Грыжа 3) Волна Различный тип краевых условий на продольных границах может обеспечить разный характер течения в слое (осадочный бассейн, кора, верхняя мантия …) и разный тип конечной его формы. Устойчивое состояние

7 Неустойчивость осадочного бассейна в условиях поверхностной эрозии

8 Заключение Требование минимума внутренней энергии объемных упругих деформаций сжатия определяет возможность возникновения адвекции в твердых телах, обладающих на больших временах ползучестью. Наличие на поверхности коры процессов эрозии и денудации определяет формирование в земной коре и литосфере процессов тектонического конвективного течения, обеспечивающих формирование антиподным динамо пар – поднятий и опусканий поверхности. Новую форму неустойчивого состояния твердых тел, обладающих ползучестью, предлагается именовать эрозионно-гравитационной неустойчивостью упруго- пластических сред. Применительно к горным породам процессы эрозионно-гравитационной неустойчивости возникают в периоды падения вязкости пород коры и литосферы