Рис. 7.1. Схема расположения измерен-ных дуг 39-ой параллели. Цифры внут-ри окружности соответствуют измене-ниям участков параллели в милисекун-дах за период 1926–1933 гг., а снаружи – за период 1933–1959 гг. Плюсы возле цифр обозначают удлинение отрезков параллели, а минусы – сокращение.
При использовании данных табл. 7.1 следует учесть, что для 39-й параллели 0,001 сек дуги соответствует линейной длине ~ 35,8 см. За семь лет эта параллель при расширении Земли (DR /Dt = 2 cм/год) увеличивается на ~ 54 см. Если на Тихий океан приходится 75% этой величины, составляющей ~ 40 см, то на Атлантику - всего 14 см. Точность астрономических измерений (± 18 см/год) сопоставима с этими цифрами и потому астрономы зафиксировали изменения долгот. Эта фиксация выразилась в том, что знаки изменений угловых размеров параллелей, информирующие о взаимных смещениях континентов, совпадают для обоих периодов измерений.
На рис. 7.1 наглядно видно, что угловые размеры тихоокеанских параллелей (Япония-С. Америка) увеличивались, это значит, что увеличи-вались и линейные размеры этих параллелей на протяжении значительного отрезка времени (1926-1958 гг.). Угловые же размеры атлантических параллелей (Еu - NAm) и континентальных параллелей (Еu - Az) уменьшились. Вегенер и современная тектоника плит
166 Глава 7. Измерения дрейфа континентов .
предусматривали удаление С. Америки от Европы и, следовательно. сокращение тихоокеанских параллелей, полученные результаты МДР оказались загадочными. В этой связи , назвав результаты измерений парадоксальными, писал [405, с.88]: ”Эти результаты, к сожалению, не сопровождаемые ошибками измерений, нам кажутся парадоксальными. Они не вносят ясности в изучаемый вопрос и нуждаются в дальнейшей дискуссии”.
Если же результаты МДР проанализировать с позиций расширения земного шара [25], они становятся закономерными. В данном случае величинам смещений обсерваторий доверять нельзя из-за недостаточной точности измерений: (изменения угловых размеров параллелей завышены, особенно, в первый период измерений (1926-1933 гг.). В отношении направлений основных взаимных смещений можно сказать, что они закономерны. Тихий океан в концепции роста Земли расширяется быстрее других океанов [28, 32], поэтому увеличение угловых и линейных размеров тихоокеанских параллелей неизбежно и это зафиксировали астрономические измерения. Но коль скоро существует приращение угловых размеров дуги на каком-либо участке окружности (параллели), то обязательно должно быть равное ему сокращение угловых размеров каких-то других участков. МДР показали такое сокращение на Азиатском материке и в Атлантике.
Что же касается сокращения угловых размеров Атлантического участка параллелей, то в этом случае поможет разобраться математика. На расширяющейся Земле приращение разности долгот dl определяется по формуле (7.1), вывод которой приведен в работе [25].
d li – δr∙Δλ
δλ = –––––––––––– (7.1)
r
где d li - линейное приращение участка параллели в рифтовой зоне меж-ду обсерваториями от расширения Земли; r = (rо + Δλ) - радиус парал-лели-окружности; Dl - разность долгот между обсерваториями в радианах.
Числитель формулы (7.1) представлен разностью и, следовательно, в зависимости от величин-слагаемых может быть либо положительным, либо отрицательным. Если d li = 0, что соответствует монолитному блоку Евразии, изменение разности долгот dl оказывается отрицательным. Именно это и показали астрономические измерения на участке Еu - Az. Отрицательное значение dl будет иметь также место, если d li невелико, что наблюдается в Атлантике. Для приведенного ранее приращения Атлантического участка параллели d l = 14 cм за 7 лет, dr = 2×7 × cos 39° = 11 см и Dl = p/2 , величина dl в формуле (7.1) оказывается отри-цательной, что совпадает с астрономическими измерениями 1926–1959 гг.
Сокращение угловых размеров атлантических и увеличение тихо-океанских параллелей в Северном полушарии подтвердилось серией более поздних исследований, основанных на данных Международного бюро
§ 7.2. Астрономические измерения дрейфа континентов 167
времени. В табл. 7.2 приведены результаты анализа [258], охватывающего период 1966–1973 гг. К ранее введенным обозначениям в табл. 7.2 добавились: Аm - все американские станции; ЕА - евразийские; SАm - южноамериканские; Ja - японские.
Таблица 7.2
Изменение средних разностей долгот
между группами обсерваторий в 1966–1973 гг.
Обозначение групп обсерва - торий | Am - EA | NAm - EA | SAm - EA | Ja - Az | Eu - Az |
Изменение сред-них разностей | –0,12± 0,36 | –0,30± 0,31 | +0,09± 0,6 | -1,03± 0,63 | – 0,18 ± 0,37 |
долгот, мсек/год |
Уменьшение разности долгот (табл. 7.2) между обсерваториями NAm - EA, Eu - Az согласуется с данными МДР. Если учесть сокраще-ние разности долгот Ja - Az, то становится очевидно, что Тихоокеан - ская параллель NAm - Az в этот период увеличивалась, что согласуется как с МДР, так и с идеей расширения Земли, но противоречит тектонике плит. Следует обратить внимание на знаки дуги Ja - Az, не совпадающие в табл. 7.1 и 7.2. Это несовпадение, не играющее решающей роли в нашем анализе, обусловлено, вероятно, высокой тектонической активностью Японских островов, влияюшей на уклонение отвесов.
Здесь, кроме возможных горизонтальных смещений обсерваторий, значительное влияние на изменения координат могут оказывать уклонения отвесов. Анализ изменений угловых расстояний между обсерваториями проводился и другими исследователями. В табл. 7.3 приведены данные из книги и [13], перекрывающие интервал 1957–1966 гг. Эти независимые данные дают одну и ту же качественную картину: увеличение угловых размеров тихоокеанских параллелей и уменьшение их на участке С. Америка - Европа - Азия.
Таблица 7.3
Скорости (мсек/год) изменения различных участков
параллелей Северного полушария земного шара
Измеренные участки | Автор исследований и страна | ||
параллелей | И Шу-хуа, | Торао и Окацаки, | А. и Н. Стойко, |
Китай | Япония | Франция | |
Токио - С. Америка | + 1,11 | + 1,43 | + 0,46 |
С. Америка - Европа | - 0,68 | - 0,61 | - 0,35 |
Европа - Токио | - 0,43 | - 0,82 | - 0,11 |
После работы [258] данные Международного бюро времени за 1968-1982 гг. были обработаны с соавторами [89]. Результаты этой обработки позже были проанализированы [27] в сравнении с доплеровскими и лазерными измерениями межконти-нентальных расстояний. Анализ [27] выявил некоторые (второстепенные)
168 Глава 7. Измерения дрейфа континентов .
несовпадения с результатами МДР и другими астрономическими измерениями. Однако картина изменения угловых размеров параллелей в океанических секторах Северного полушария осталась той же, как и в более ранних астрономических измерениях: угловые размеры тихоокеанских параллелей увеличивались, а атлантических - сокращались. Эта фундаментальная закономерность, проявившаяся на протяжении 56 лет, оказалась очень устойчивой. Именно так должен выглядеть процесс приращения угловых размеров тихоокеанских параллелей, вызванный ростом земного шара.
§ 7. 3. Доплеровские определения смещений материков
В ходе развития космических исследований появилась возможность измерения межконтинентальных расстояний с помощью искусственных спутников Земли (ИСЗ). По полноте полученных результатов впереди оказался доплеровский метод измерения расстояний до ИСЗ. С 1973 по 1983 гг., этим методом измерялись координаты 22 станций. Результаты измерений опубликованы Р. Андерле и К. Малеваком [418]. Анализ данных [418] с позиций плейттектоники выполнен с соавторами [89]. Эти работы были использованы [27] для сравнения доплеровских и астрономических измерений дрейфа материков с привлечением идеи расширения Земли.
При измерениях координат станций доплеровским методом была су-щественно улучшена точность измерений (до ± 5 см), измерениями было охвачено Южное полушарие, при этом впервые были определены изменения высот станций. Среднее из всех 22 станций изменение высот эквивалентно изменению земного радиуса. Оно оказалось равным +2,43 см/год, что довольно близко к значению dR/dt » 2 cм/год, вычисленному по глобальной скорости спрединга океанической коры (3,12 км2/год) в современную эпоху.
При анализе доплеровских измерений [418] выявлен еще ряд эффектов, порожденных расширением Земли, один из которых связан с преимущественным разрастанием Южного полушария. Этот феномен зак-лючается в вытеснении материковой коры в Северное полушарие, а более строго, в смещении параллелей на юг быстрее северных (§ 3.5). В доп-леровских измерениях это явление отразилось в изменении широт станций, большинство которых смещалось на север [27]. Средняя скорость дрейфа к северу шести станций Южного полушария (Антарктида, Австралия, Бразилия, Сейшелы, Африка, Самоа) оказалась равной 3,85 см/год. Эта же характеристика для 16 станций Северного полушария составила 1,24 см/год. Сделанный ранее прогноз [22, 28] о вытеснении материков к северу и более быстром смещении к югу южных параллелей полностью подтверждены доплеровскими измерениями координат станций.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 |


