Растущая Земля: из планет в звёзды (стр. 45 )

Эффект преимущественного разрастания Южного полушария земного шара демонстрирует рис. 7.2, на котором доплеровские станции слежения

§ 7. 3. Доплеровские определения смещений материков 169

за спутником нанесены в виде точек на среднюю (28° ю. ш.) параллель, изображенную пунктирной окружностью. На внутренней окружности рисунка указаны долготы станций. На наружной окружности показаны годичные изменения угловых расстояний (разностей долгот) между станциями и сокращенные обозначения SАm - Ю. Америка, Аf - Африка, Аu - Австралия. Стрелки, исходящие из точек-станций, показывают направление дрейфа станций вдоль параллелей и меридианов, а цифры возле стрелок - значения смещений в единицах 10-6 град./год. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что станции на трех южных континентах (SAm, Af, Au) смещаются вдоль меридианов к северу, что является следствием более интенсивного разрастания Южного полушария Земли.

Очень важным результа-

том доплеровских измерений оказалось увеличение угловых размеров Тихоокеанских пара-ллелей в Южном полушарии. На рис. 7.2 участок параллели Au - SАm увеличился на +0,243·10-6 град./год. Это озна-чает, что Тихий океан, как и следует из концепции роста Земли, раскрывается быстрее Атлантического и Индийского океанов. Участок Атлантичес-ких параллелей на рис. 7.2 также увеличивался в угло-

вых единицах и это согласует -

Рис. 7. 2. Размещение доплеровских станций суется с тем, что Ю. Атланти - вдоль средней (-88° ) параллели Южного по - ка расширяется вдоль парал - лушария, их годичные смещения и измене - лелей быстрее северной. Сок - ния разности долгот. ращение угловых размеров

индоокеанского участка па-раллели, в точности компенсирующих ее приращение в Тихом и Ат-лантическом океанах также закономерно для растущей Земли. Это со-кращение кажущееся, так как сумма всех приращений долгот, измеренных в угловых единицах для любой параллели-окружности равны нулю (Sdl = 0). В линейных единицах Индийский океан на растущей Земле также расширяется вдоль параллелей.

Если принять во внимание результаты астрономических измерений в Северном полушарии (§ 7.2) и доплеровских - в Южном, то выри-совывается именно та качественная картина глобальных изменений координат станций и расстояний между ними, которая следует из анализа географических данных о разрастании всех океанов Земли. Одновременно эта картина полностью противоречит плейттектоническим представ-лениям, согласно которым Тихий океан должен сокращаться вдоль па-

170 Глава 7. Измерения дрейфа континентов .

раллелей. Явная неувязка с тектоникой плит обнаруживается в связи с уменьшением угловых размеров индоокеанской параллели (рис. 7.2). Ведь Австралия, согласно тектонике плит, должна удаляться от Африки. И если радиус земного шара неизменен, то тектоника плит требует увеличения углового расстояния Af - Au вдоль параллелей, а оно сокращается.

Самое же существенное противоречие с тектоникой плит проявляется в том, что увеличение длины тихоокеанских параллелей в Южном полушарии говорит об отсутствии субдукции у берегов Ю. Америки и Австралии (Новой Зеландии), что лишает опоры все тектонические построения плейттектонистов и относит тектонику плит к разряду мифов.

Астрономические измерения в Северном полушарии и доплеровские в Южном подтверждают не только расширение Земли, но и друг друга. Подтверждение проявляется, в частности, в том, что монолитный блок Евразии, являясь малоизменяемым, существенно сдерживает раскрытие Индийского океана, в результате этот океан раскрывается, но достаточно медленно, о чем свидетельствует угловое сокращение индоокеанских параллелей.

Анализ доплеровских измерений проливает свет на унаследованность процесса расширения и его особенности. Как известно, геофизические данные говорят о преимущественном расширении Южного полушария на протяжении десятков и сотен миллионов лет. Известно, например, расхождение южных материков с карбона [22, 250], установленное на основании палеомагнитных данных. На рис. 3.9 (внизу) показано положение виртуальных палеополюсов для перми и триаса. Виртуальные палеополюсы для трех континентов (SAm, Af, Au) расположены снаружи некоторой площади, где может располагаться средний палеомагнитный полюс. Это свидетельствует о расхождении мест отбора образцов и о расползании всех южных континентов. Но этот процесс расползания происходил и в более поздние геологические эпохи (юра, мел, кайнозой), когда началось интенсивное разрастание южных океанов, сопровождавшееся смещением SAm, Af и Au к северу.

Таким образом, рис. 3.9 является палеоаналогом современного дрейфа южных материков к северу (см. рис. 7.2). В данном случае доплеровские измерения согласуются с палеомагнитными данными и дополняются ими (см. § 3.8). Основной признак растущей Земли - преимущественное разрастание Южного полушария - согласуется также с данными лазерной дальнометрии (§ 7.4).

При обсуждении взаимного подтверждения астрономических и доплеровских измерений дрейфа материков и их согласования с геофизическими (палеомагнитными) данными, нельзя упускать из виду, что речь идет о качественном аспекте согласования. К сожалению, недостаточная точность и астрономических, и доплеровских измерений не позволяет доверять численным величинам раскрытия океанов и смещений станций. Чтобы можно было доверять численным значениям изменений координат станций, точность измерений необходимо повысить на порядок.

§ 7. 4. Некоторые результаты лазерной дальнометрии 171

Этот существенный недостаток проведенных измерений может иногда влиять на знак изменений координат. Особенно это относится к Северному полушарию, где сами величины разрастания поверхности Земли значительно меньшие и поэтому направления перемещений (знаки при dj/d t и dl/dt) обнаружить значительно труднее.

О трудностях такого рода свидетельствует анализ изменения угловых размеров параллелей по доплеровским измерениям в Северном полушарии [27]. Общая картина здесь такова: только на одном участке средней (41° с. ш.) параллели соответствующем дуге Гавайи - Япония, обнаружено сокращение; угловые размеры остальных участков этой же параллели увеличиваются. Отмеченное сокращение этого участка параллели было объяснено [418] субдукцией в Японском желобе. В этой связи Р. Андерле и К. Малевак высказали мнение о том, что доплеровские измерения согласуются с тектоникой плит. Более осторожная оценка доплеровских измерений была сделана с соавторами. По их мнению результаты доплеровских измерений не противоречат тектонике плит [89].

Однако анализ показывает, что предсказания тектоники плит противоречат результатам проведенных доплеровских измерений. С плейттектонических позиций невозможно объяснить среднее увеличение высот станций на 2,4 см/год и смещение материков к северу, так как в Северном Ледовитом океане, по общему признанию, отсутствуют зоны субдукции. В рамках тектоники плит не поддается объяснению и удлинение участка параллели между Гавайями и С. Америкой, который пересекает плейттектоническую зону субдукции у западных берегов С. Америки. Эти факты наводят на мысль о том, что на отдельных участках средней параллели (41° с. ш.)получены ошибочные данные. Так увеличение угловых размеров параллели в пределах монолитного материка Евразии не должно быть ни при расширении Земли, ни в случае тектоники плит. Поскольку же в доплеровских измерениях фигурирует приращение отмеченного участка параллели, противоречащее астрономическим измерениям [27], то скорее всего это связано с погрешностью измерений, а также с методикой вычислений на сфере постоянного радиуса.

Оценка доплеровских измерений [27], как противоречащих тектонике плит, была подтверждена более поздними данными лазерной дальнометрии, опубликованными Х. Рейгбером [447]. На самом ответственном участке параллели Япония - Гавайи обнаружено увеличение расстояния; материк Евразия также оказался ”сжатым”. Таким образом, было подтверждено раскрытие северной части Тихого океана и тем самым - общее расширение земного шара.

§ 7. 4. Некоторые результаты лазерной дальнометрии

Лаерная дальнометрия делает первые шаги и, хотя теоретическая точность лазерных определений координат станций и расстояний между

172 Глава 7. Измерния дрейфа континентов .

ними несколько выше доплеровских и астрономических измерений, полученные результаты имеют ряд недостатков: отдельные приращения расстояний между пунктами в различных публикациях [426, 446, 447] не совпадают по знаку; измерения выполнялись применительно к Земле постоянных размеров; численные величины дрейфа, проинтерпретированные с позиций тектоники плит, дают искаженную картину смещения станций. Наметился еще один недостаток в измерениях дрейфа: в публикациях большей частью проводятся не изменения координат станций, а искаженные (редуцированные к поверхности неизменного сфероида) величины линейных смещений станций по латерали. Иногда рассматривается глобально незамкнутая группа станций, анализировать такие данные особенно сложно.

Чтобы понять, как искажаются результаты измерений, рассмотрим такой пример. На заведомо неизменной сфере дважды определяются координаты станций (l, j, R). Затем вычисляются расстояния между станциями U1 и U2. Поскольку при измерениях объективно существуют погрешности, то из двух измерений мы получим приращения расстояний ± DU = U2 - U1, вызванные погрешностями измерений. Далее сделаем умышленную ошибку: во втором измерении вычислим расстояния U2 на сфере радиус которой меньше на величину DR . У величин DU в этом случае будет преобладать знак минус (–), так как заведомо U1 > U2.

Искажения лазерной дальнометрии связано не с умышленным переносом величин смещений DU на эллипсоид меньшего размера. На практике перенос происходит оттого, что второе (следующее через несколько лет) измерение и вычисление координат станций делается на эллипсоиде больших размеров (из-за роста Земли), а вычисление линейных размеров и их изменений производятся на исходном (меньшем) эллипсоиде. В результате величины смещений станций искажаются, а знаки дрейфа становятся отрицательными, т. е. указывают на сокращение расстояний между станциями.