Анатолий Вотяков - Теоретическая география

y = Re siny,

z = R q cosy,

где R q2 = ( Re sinq) 2+ ( Rp cosq) 2, подобен тому, который мы только что рассматривали (в новом эллипсе R q играет роль Rp , а y — играет роль q), благодаря этому мы можем записать

R2(y) = (Re2sin2y + Rq2cos2y) 3/2/RqRe.

Нас будет далее интересовать только один радиус кривизны на этом эллипсе — R2 (0), который является фактически вторым главным радиусом R2 (q)

R2(q)= (Rq) 2/Re.

Радиус второй главной кривизны изменяется от ( Rp ) 2/ Re = 6335552 метров, на полюсе, до ( Re ) 2/ Re = 6378245 метров, на экваторе, то есть полюс — это наиболее плоская точка литосферы ( R1 = R2 = 6399,699 км), а экватор, наоборот, зона в которой литосфера сильнее всего искривлена ( R1 = 6335,552 км; R2 = 6378,245 км), поэтому при проходе зон, расположенных недалеко от полюса, через экватор в твёрдом объёме литосферы возникают огромные объёмные напряжения, производящие объёмные деформации, внутренние разрывы, о чём мы и будем далее говорить.

Тибет расположен недалеко от экватора и от оси вращения. В процессе литосферной катастрофы он медленно и плавно поворачивается вокруг оси, проходящей через «центр Индостана», примерно на 90o. Из-за близости его к экватору, можно считать, что главные радиусы кривизны литосферы в районе Тибета те же самые, что и на экваторе ( R1 = 6335,552 км; R2 = 6378,245 км), то есть кривизна в направлении север-юг соответствует радиусу в 6335,552 км, а кривизна в направлении запад-восток соответствует радиусу в 6378,245 км. Сейчас Тибет имеет форму эллипса, оси которого направлены по странам света, причём ось север-юг в два раза короче оси запад-восток. Когда поворот литосферы закончится эллипс Тибета окажется повёрнутым на 90o, и как бы повиснет, опираясь своей средней линией на более сильно искривлённый экватор. Западный и восточный края Тибета вследствие большей кривизны литосферы окажутся поднятыми по сравнению с их нынешним положением примерно на 0,5-1 километр, а средняя часть утонет примерно на столько же. В результате этого образуется громадная чаша, в которой начнёт скапливаться вода (в этой главе мы не можем вам объяснить почему, но позднее объясним, поэтому сейчас вы имеете право полагать, что нам просто очень хочется, чтобы всё было именно так).

В последующие 6-7 тысяч лет Тибет будет медленно погружаться в базальтовое основание Азиатской платформы до тех пор, пока не произойдёт следующая литосферная катастрофа, которая вернёт его в современное положение. И тут вдруг выяснится, что сильно искривившаяся за эти годы длинная ось эллипса Тибета, вернувшись в положение запад-восток, значительно поднимает платформу Тибета, опираясь на ранее выступавшие концы. Из огромной чаши начнёт выливаться вода: на восток — через Янцзы, на запад — через Инд. Джомолунгма окажется выше примерно на километр. С этого момента платформа Тибета начнёт постепенно проседать (она очень высока, поэтому она всё время погружается), пока не достигнет к следующей литосферной катастрофе того самого состояния, которое мы наблюдаем сейчас.

Соотношение осей эллипса Тибета естественно не случайно, оно определяется статикой Тибета в положении, когда он балансирует на экваторе (грубо говоря, в этой фазе процесса горообразования два равных круга уравновешивают друг друга на экваторе; размеры их определяются радиусами кривизны и модельными критериями, которые для обоих половин в этом процессе одинаковы).

В каком-то смысле прямо противоположные процессы происходят в областях максимально удалённых от «центра Индостана». При литосферной катастрофе эти области перемещаются таким образом, что направление главных кривизн сохраняется, изменяется только величина R1 и R2 . По этой зоне проходит дно Атлантического океана в Западном полушарии и дно Тихого океана в Восточном, основное внимание мы уделим более близкому нам дну Атлантического океана. Благодаря сохранению направлений, вдоль которых располагаются две главные кривизны земного эллипсоида (максимальная и минимальная), дно Атлантического океана можно уподобить искривлённой широкой доске длиной 10 тысяч километров, которую медленно передвигают в направлении с севера на юг через экватором. Ввиду того, что главный радиус кривизны земного эллипсоида принимает минимально возможное значение R1 = 6335,552 км именно на экваторе и именно в направлении север-юг, «доска» постепенно вздымается над поверхностью южного полушария земного эллипсоида, поэтому сила тяжести периодически её «переламывает», что хорошо видно по серии поперечных долин пересекающих или врезающихся в срединный Северо-Атлантический хребет. В пределах первых десяти градусов, пока кривизна «доски» совпадает с кривизной «ухаба», «переламывания» не происходит, но затем, когда на экватор начинают поступать всё менее и менее искривлённые зоны, «доска» начинает переламываться всё чаще и чаще.

Северная часть Южно-Атлантического хребта тоже будет «переламываться», но позднее, когда станет проходить через окрестность Южного полюса, который, вначале разгибая, а затем снова сгибая эту зону Южно-Атлантического хребта, разломит его на довольно крупные куски. Это хорошо видно на карте Атлантического океана. Судя по карте, это всё таки не переломы дна океана, а перегибы, поскольку верхние слои дна не трескаются и не разрываются, а только изгибаются, выжимая вниз сильно разогретые пластичные зоны литосферы. После прохода через зону максимального искривления, расположенную на экваторе, «доска», перемещаясь во всё менее искривлённые широты, погружается в базальтовое основание литосферы и, постепенно всплывая под действием архимедовой силы, «разгибается» и расходится снизу примерно через 200-300 километров. Более жидкая и горячая лава, поступая в эти зоны, прогревает литосферу в этих местах, вследствие чего снимаются остаточные напряжения и происходит «релаксация». Внешне «релаксация» проявляется в том, что зоны хребта, оказавшиеся над областью «релаксации», тонут в литосфере и дно опускается до положения, соответствующего изостатическому равновесию, делая хребет похожим на тракторный след.

Там, где нет хребта, следов «релаксации не видно, тем не менее серия многочисленных перегибов дна Северной Атлантики, сильно размягчает эту область, в результате чего она занимает положение, соответствующее изостатическому равновесию.

Помимо двух уже рассмотренных: Гималайско-Тибетско-го, основанного на «ригидности», и Северо-Атлантического, основанного на «релаксации», необходимо рассмотреть ещё механизм наиболее ярко проявляющий себя где-то посредине между ними. Главная особенность областей этой зоны состоит в том, что они довольно далеко отстоят от «центра» Индостана, поэтому, с одной стороны, величины главных радиусов кривизны R1 и R2 изменяются для них в довольно широких пределах; а, с другой — ориентация главных осей кривизны монотонно изменяется, поворачиваясь в конце концов на 90o.