Вращения материка

Необходимо проводить различие между осью вращения материка и всего земного шара в целом. Я вычислил, что прецессия оси вращения материка, расположенного между —30 и +40° и меридианами 0 и 40° западной долготы, будет в 220 раз больше, чем прецессия оси вращения всей Земли. Таким образом, материк стремится вращаться вокруг оси, которая отличается от оси вращения Земли. Отсюда возникают силы, которые действуют не только в меридиональном направлении, но и в западном и стремятся переместить материк; меридиональная сила в течение суток меняет свое направление, что в связи с нашей проблемой не вызывает вопросов. Эти силы значительно больше, чем сила, вызывающая перемещение материков от полюса к экватору. Они наиболее резко проявляются на экваторе и равны нулю на 36° с. ш. и 36° ю. ш. Более полный анализ проблемы я надеюсь дать позднее. Этим механизмом уже можно объяснить перемещение материков на запад». Хотя и здесь речь идет о предварительном сообщении (окончательное суждение все еще, к сожалению, не опубликовано), все же кажется несомненным, что наиболее заметное общее движение материков, а именно движение в западном направлении, объясняется притяжением Солнца и Луны, воздействующих на Землю как на тело, обладающее некоторой пластичностью.

Швейдар придерживается мнения, что отличия формы Земли от идеального эллипсоида вращения, вытекающие из гравиметрических измерений, могут стимулировать течения в слое симы, а тем самым и перемещение материков: «Можно также предположить существование течений в симе, по крайней мере в прежние эпохи. Гельмерт в своей последней работе, касающейся распределения силы тяжести на земной поверхности, пришел к выводу, что Земля является трехосным эллипсоидом; экватор образует эллипс. Разность в величине осей этого эллипса составляет только 230 м. Большая ось пересекает земную поверхность на 17° з. д. (Атлантический океан), малая ось—на 73° в. д. (Индийский океан). По теориям Лапласа и Клеро, от которых в геодезии мы еще не отказались, Земля рассматривается как жидкое тело. Это означает, что давление в твердой Земле (за исключением земной коры) носит гидростатический характер. С этой точки зрения выводы Гельмерта непонятны. Земля, построенная на основе законов гидростатики при ее сплюснутой форме и наблюдаемой скорости вращения, не может быть трехосным эллипсоидом. Можно было бы предположить, что отклонения от эллипсоида вращения обусловлены материками. На самом деле этого нет. Я имею в виду, что материки плавают и обладают вышеприведенной толщиной (около 200 км).

Полагая, что разница в плотности между сиалической массой и симой равна 0.034 г/см3, я провел исследования и пришел к выводу, что отклонение математической формы Земли от эллипсоида вращения вызвано распределением материков и морей. Однако это отклонение меньше, чем то, которое было определено Гельмертом. Кроме того, оси экваториального эллипса расположены совершенно иначе, чем представлял Гельмерт: большая ось выходит в Индийском океане. Поэтому обширные области Земли должны были иметь отклонения от той формы, которую требует гидростатика».«По моим вычислениям, выводы Гельмерта можно объяснить, если допустить, что толщина слоя силы в 200 км под Атлантическим океаном на 0.01 больше, чем под Индийским. Такое состояние долго продолжаться не может, и у силы появится тенденция потечь, чтобы восстановить равновесие- эллипсоида вращения. При такой незначительной разнице в плотности едва ли может возникнуть подкоровое течение, но вследствие эллиптичности экватора и разницы в плотности силы течения в ней в более ранние геологические периоды могли иметь большее распространение». Не вдаваясь в дальнейшее рассмотрение, можно сразу заметить, что установленные на основании результатов исследования Гельмерта силы можно было бы привлечь для объяснения образования Атлантического океана.

Именно в этом месте Земля, оказывается, вздута (т. е. поверхность геоида приподнята), и, следовательно, массы должны стремиться растекаться в обе стороны. Здесь необходимо привести еще одно соображение, которое можно, вероятно, рассматривать как дальнейшее развитие предыдущего хода мыслей. Такие вздутия поверхности геоида над уровнем, соответствующем равновесию, не обязательно должны быть сосредоточены на экваторе; они могут встретиться в любом месте земного шара. Выше, при рассмотрении вопроса о трансгрессиях и их связи перемещениями полюса), было отмечено, что впереди перемещающегося полюса мы должны ожидать относительно несколько повышенное, а позади него — несколько пониженное положение земной поверхности и что геологические данные как будто подтверждают наличие этих отклонений. Точжо так же и здесь речь идет о таких или, может быть, вдвое больших размерах отклонений, как это и было установлено Гельмертом для превышения большой экваториальной оси над малой. При более быстром перемещении полюсов земная поверхность, по-видимому, может располагаться впереди полюса на несколько сотен метров выше, а позади него — на несколько сотен метров ниже поверхности равновесия. Наибольший наклон глыбы (в пределах 1 км на четверть окружности земного шара) должен иметь место на том меридиане, вдоль которого происходит перемещение полюса, в месте его пересечения с экватором; почти такой же наклон глыбы должен наблюдаться на обоих полюсах. В связи с этим должны освободиться силы, перемещающие массы из чрезмерно повышенных областей в чрезмерно пониженные.

Эти силы во много раз больше нормальной силы, вызывающей перемещение материков от полюса к экватору; им на материковых глыбах соответствуют наклоны всего лишь в 10—20 м на четверть окружности земного шара. Такие силы возникают не только на материковых блоках, как это установлено для сил, вызывающих перемещение от полюса к экватору, но и на залегающей под ними силе, которая более подвижна и, может быть, легче восстанавливает равновесие под твердой земной корой. Однако, пока существует наклон глыбы, а трансгрессии и регрессии об этом свидетельствуют, такая сила должна также оказывать воздействие и на материковые глыбы. По-видимому, она должна также вызывать их перемещение и смятие в складки даже в том случае, когда эти движения менее значительны, чем соответственные движения пластичной материи под ними. Думается, что эти деформации фигуры Земли, возникающие при перемещении полюсов, служат мощным источником, которого вполне достаточно, чтобы вызвать образование складок.Это предположение представляется вполне вероятным в связи с тем уже упомянутым выше обстоятельством, что рассмотренные две наиболее крупные системы складчатости, в частности складчатые пояса каменноугольного и третичного периодов, возникли как раз в те эпохи, в течение которых мы по другим данным должны предположить особенно быстрое и интенсивное перемещение полюсов.

В последнее время многие авторы, такие как Швиннер и особенно Кирш используют представление о конвекционных течениях в силе. Следуя идеям Д. Джоли о том, что под континентальными глыбами вследствие более высокого содержания радия в породах сиаля происходит нагревание сил ы, а в океанической зоне — охлаждение, Кирш предполагает циркуляцию силы под корой. По его представлениям, она поднимается под материками до их нижней границы, а затем течет под ними в океаническую зону, чтобы в этом месте погрузиться и на большей глубине снова вернуться к материку. При этом благодаря трению она стремится разорвать материковый покров и раздвинуть обломки. Мы уже говорили раньше, что сравнительно высокая пластичность силы, которая предполагается в этом случае, до сих пор считается большинством авторов маловероятной.При рассмотрении поверхности Земли нельзя, однако, не признать, что раскалывание Гондваны, а также бывшей Северо-Американско-Евро- пейско-Азиатской материковой глыбы можно рассматривать как результат воздействия такой циркуляции симы. Такая гипотеза дает также хорошее объяснение возникновению Атлантического океана.

Следовательно, ее нельзя отвергать лишь по той причине, что процессы на земной поверхности ей противоречат. Если теоретическое обоснование этих представлений окажется возмояшым (чего в ближайшее время пока не предидится), то они будут приняты во внимание, во всяком случае как способствующие формированию представлений о земной поверхности. Наши рассуждения, вероятно, показали читателю, что вопрос о силах, которые вызвали и вызывают перемещения материков, остается еще совершенно открытым, за исключением уже хорошо изученной силы, смещающей континенты от полюсов к экватору. Только одно можно, однако, предполагать с уверенностью: силы, которые перемещают материки, являются теми же самыми силами, которые формируют крупные складчатые горные сооружения. Перемещения материков, их раскол и сдвиг, землетрясения, вулканизм, трансгрессивные циклы и миграция полюсов несомненно находятся в тесной причинной зависимости между собой. Однако что именно является причиной и что — следствием, покажет будущее.