Вадим Голубев - Природа земли и жизни Страница 6

Ввиду «призрачности» линеаментов нужно коснуться психологии тополинеаментного дешифрирования. Оно обеспечивается сосредоточением взгляда и подсознательным обобщением топографического рисунка, чему содействует стандартная тональная раскраска гипсометрических уровней, показательных для рельефа Земли и в частности для рельефа дна Мирового океана (рис. 1). Воспроизведение матрицы рельефа по множеству обрывков линеаментов выказывает способность головного мозга к цельности видения, усматривающего в статичном рельефе отпечаток тектонических напряжений.

На цельности видения как условии глубинного отражения реальности держится не только индуктивное мышление, проникающее в сущность вещей и явлений, но и изобразительное искусство, принявшее ее за метод проникновения в образ. От искусства не так далеко отстает геология, способная создавать почти живые карты.

Индивидуальные особенности восприятия сказываются в затрудненности стороннего воспроизведения результатов тополинеаментного дешифрирования, но то же самое относится к признанному методу дешифрирования аэрокосмических фотоснимков. Восприятие сложного рисунка рельефа, как видно, зависит от врожденного потенциала аккомодации – приспособления глаза к ясному видению за счет сжатия и растяжения двояковыпуклой линзы хрусталика с изменением кривизны, фокусного расстояния и силы преломления. Реакция хрусталика рефлекторна, но, судя по результату, корректируется зрительным нервом по потребности подсознания. Поэтому линеаменты наиболее затуманиваются предубеждением и неверием, что происходит из непривычности и фактического непризнания регулярной трещиноватости земной коры.

Туман неверия разгоняется упорной практикой тополинеаментного дешифрирования, оказывающегося лучшим методом выявления разломов. Метод сочетает высокую разрешающую способность с широкой обзорностью, вплоть до всей Земли. Линеаменты выделяются по гипсометрическому признаку, геодезически точному и не скрадываемому водным и облачным покровом. Этим метод выгодно отличается от дешифрирования аэрокосмических снимков, в их тональности смешивается рельеф и состав горных пород, тип растительности, увлажненности и освещенности, что делает линеаменты отрывочными и разнородными. Пример тому – неполный рельеф континентов на рис. 1. Вещественная специфика придает аэрокосмическому методу значение дополняющего.

Динамика разломов и геоматрица

Первым свойством сети планетарной трещиноватости является регулярность. Сеть симметрична относительно оси вращения Земли и состоит из множества систем субпараллельных разломов разного ранга, опоясывающих планету в самых разных направлениях. Глобальные разломы на большом протяжении довольно прямолинейные, но в целом дугообразные (большого радиуса кривизны), что видно при сравнении разломов на картах в разных проекциях и отражает сферичность земной поверхности.

Системы линейных разломов разного ранга «оперяются» по типу «конского хвоста» системами дуговых (малого радиуса кривизны) разломов, которые вместе образуют промежуточные системы концентрических разломов такого же ранга. Линейные и концентрические разломы соотносятся с линейными и округлыми структурами земной коры, которые в таком контексте оказываются тоже тектонически взаимосвязанными.

Сеть трещиноватости на континентах и дне океанов одинакова по геометрии, но различается по выраженности. В океанах сеть сравнительно простая (разреженная), хотя и рельефная, трансформные разломы прослеживаются через широчайшие океаны и проходят на континенты, но при этом утрачивают выразительность. Всё говорит о специфическом обновлении в океанах сети трещиноватости, в большей части прикрытой покровами океанических базальтов, но местами проступающей в перепадах глубин дна, контурах подводных хребтов и возвышенностей и расположении подводных гор.

Планетарное единство сети трещиноватости подразумевает ее заложение не в пестрой по составу земной коре, а в довольно однородной по реологическим свойствам литосфере. Глубинность сети вкупе с контролем ею структуры коры и геофизических полей придает ей значение матрицы геодинамического поля, регулирующего развитие Земли. Непосредственно это относится к литосфере: из множества элементов ранжированной сети трещиноватости складываются всевозможные по рисунку и типу геологически явные разломы, запечатлевающие напряжения и преобразования коры.

Ранжированность есть второе свойство сети планетарной трещиноватости, которое демонстрируется интервалами между параллельными разломами в системах разного ранга и кратностью размеров выделяемых ими ячеек сети, как бы фрактальных (табл. 1). Характерные размерности геофизических аномалий соответствуют размерности ячеек.

Таблица 1. Шаг параллельных разломов на картах разного масштаба (км)

Ячейки разного ранга (масштаба) очерчиваются линейными разломами с интервалом между ними от 7740 до 10 км и менее, и вместе с шагом убывает выраженность разломов. По мере уменьшения масштаба (детальности) топографических карт, но большего охвата ими земной поверхности шаг между дешифрируемыми системами разломов возрастает, что означает выделение разломов большего ранга. Вместе с шагом ширятся разломы, представляющие собой разломные зоны шириной 3–5 % шага.

Системы разломов высшего ранга показаны на рис. 4-I и рис. 4-II, а разломы низших рангов можно показать в серии карт более крупного масштаба, но полностью отобразить сеть планетарной трещиноватости нереально. Вместо этого показательна примерная кратность шага разломов разного ранга, чем обеспечивается сосредоточение разломов низших рангов в менее частых и более широких разломных зонах высших рангов. Ранжированные ячейки сети трещиноватости, можно сказать, олицетворяют спектр периодов бегущих волн ротационных упругих напряжений, резонанс которых вызывает усиление пластических и разрывных деформаций в зонах высшего ранга.

Региональные разломы, характерные для карт масштаба 1:2 500 000 и 1:1 000 000, занимают место элементарных литосферных разломов, показательных для структуры и динамики сети планетарной трещиноватости. От экватора к полюсам сеть становится более частой, но менее рельефной, то есть в целом менее глубинной. Узлы сети означают пересечение нескольких пар взаимно ортогональных линейных разломов, которые при этом «оперяются» дуговыми разломами, образующими концентрические разломы. Фрагменты систем разломов очерчивают крупнейшие овальные и линейные геоструктуры, причем узлы разломов пунктирно намечают контуры склонов континентов.

Более выразительны системы разломов, которые ортогональны и диагональны к оси вращения Земли (сетке координат) и составляют каркас сети трещиноватости. Первая система состоит из субмеридиональных и субширотных разломов, а вторая система из северо-западных и северо-восточных. Между ними веером проходят менее рельефные разломы, что говорит о поочередном делении пополам секторов поверхности земного шара как о геометрически оптимальном способе разгрузки ротационных напряжений. В итоге выделились 8 основных азимутов сети трещиноватости со средним интервалом 22,25°: 20–25°, 40–50°, 65–70°, 85–95°, 290–295°, 310–320°, 335–340° и 355–365°.

Системы глобальных разломов являются сдвиговыми по характеру исходных упругих напряжений в литосфере, которые возникают и накапливаются при микроколебаниях скорости вращения Земли. Это подчеркивается «оперением» разломов и изменением их кинематического типа по простиранию. Однако ротационные сдвиговые напряжения в условиях сферической поверхности Земли тектонически разгружаются не столько сдвигами, сколько сдвиго-раздвигами или сдвиго-содвигами. Они же реализуются посредством диагональных взбросов и надвигов, раздвигов и сбросов. Динамика взаимоотношений линейных и «оперяющих» разломов показана на рис. 5: А.

Рис. 5. Структура и динамика сети планетарной трещиноватости

Системы разломов: А – линейные и «оперяющие»; Б – концентрические;

А и Б – на поверхности; В – в разрезе земной коры; 1 – основные сдвиги, 2 – сдвиго-содвиги и взбросы, 3 – сдвиго-раздвиги и сбросы, 4 – направление сдвига

Смена кинематики разломов по простиранию контролируется размерностью ячеек сети трещиноватости, а обусловлена разгрузкой ротационных сдвиговых напряжений посредством поворотов и вертикальных движений блоков земной коры. Инверсии скорости вращения Земли вызывают смену тектонических напряжений и движений. Узлы пересечения разломов, где сходятся и сталкиваются сдвиговые напряжения разных направлений, означают геодинамические узлы, равные по рангу пересекающимся разломам. В узлах происходит сейсмическая и вулканическая разгрузка напряжений при накоплении до предела прочности коры, причем масштаб разгрузки отвечает рангу узла.