Ізостазія, або ізостатична рівновага (англ. isostasy, нім. Massenkompensation f, Isostasie f, рос. изостазия) — геологічний процес врівноваження мас гірських порід земної кори на поверхні субстрату (астеносфери). Процес полягає у тому, що окремі частини менш щільної земної кори (середня густина 2,8 г/см³) ніби плавають у пластичному підкірковому шарі (середня густина 3,3 г/см³), перебуваючи в стані гідростатичної рівноваги згідно з законом Архімеда. Збільшення ваги окремих блоків зумовлює їхнє занурення у підкорову речовину, зменшення — до підняття.
Ізостатичні моделі рівноваги земної кори
Ізостатичні моделі були запропоновані року Джорджем Ері (англ. George Biddell Airy) та (англ. John Henry Pratt), сам термін «ізостазія» ввів у наукову літературу (англ. Clarence Dutton) року.
- Модель Ері базується на припущенні про сталу густину земної кори. Отож для компенсації підвищень рельєфу (наприклад, гір висотою 5-7 км) підошва кристалічного фундаменту земної кори має зануритись в мантію на глибину, пропорційну висоті рельєфу. Звідси випливає, що чим вищі гори, тим на більшу глибину занурюється підошва їхнього фундаменту; глибина занурення має в декілька разів перевищувати висоту. Модель демонструє залежність рельєфу земної поверхні від маси гірських порід під нею.
- Модель Пратта. В моделі Пратта підошва земної кори плоска і компенсація підвищень рельєфу є наслідком різної густини блоків земної кори. Отож густина блоків кори, що утворюють гірські хребти, має бути нижчою від густини блоків низовин. Модель демонструє залежність рельєфу земної поверхні від густини гірських порід під нею.
Порушення та прояв ізостазії
Через те, що поверхня літосфери постійно руйнується зовнішніми силами, а речовина змивається поверхневим стоком або ж здувається вітром, вилуговується карстовими процесами, порушується рівновага між силами тяжіння і архімедовою, виникають гравітаційні (ізостатичні) вертикальні рухи, активізується переміщення речовини ().
Тенденція до відновлення порушеної гравітаційної рівноваги зумовлює активізацію тектонічних процесів. Ізостатична компенсація досягається на глибині 100–150 км (всередині астеносфери). Ізостазія означає, що концентраціям маси (гори, масиви порід підвищеної щільності) біля поверхні Землі відповідають рівні за величиною дефекти маси на глибинах, що не перевищують рівень компенсації. Нестачам маси (западини морів, товщі пухких порід) біля поверхні Землі відповідає маса підвищеної густини на глибинах, менших від глибин компенсації. Істотна частина ізостатичної компенсації забезпечується змінами потужності земної кори.
У деяких районах частина компенсації забезпечується варіаціями густини підкіркового шару і змінами товщини літосфери. У районах з сучасними тектонічними рухами можуть існувати порушення ізостазії, що виявляються зазвичай як відмінності гравітаційного поля від поля ізостатично урівноваженої Землі (ізостатичні аномалії сили тяжіння). Ізостазія впливає на амплітуду тектонічних рухів. Ізостатична компенсація дії екзогенних процесів може в декілька разів збільшити амплітуду вертикальних рухів (наприклад, ерозія гір і заповнення міжгірських западин осадовими відкладами спричиняє додаткове підняття і опускання депресій).
Вивчення порушень ізостазії дає змогу аналізувати напруження в земній корі і літосфері та використовується для сейсмічного районування, з'ясування фізичних властивостей речовини Землі.
Примітки
- Багров М. В., , Черваньов І. Г. Землезнавство. / за редакцією Шищенка П. Г. — К.: , 2000. — 464 с.
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- (англ.) AB Watts (2001). Isostasy and Flexure of the Lithosphere. [ 25 квітня 2014 у Wayback Machine.] Cambridge University Press. .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Izostaziya abo izostatichna rivnovaga angl isostasy nim Massenkompensation f Isostasie f ros izostaziya geologichnij proces vrivnovazhennya mas girskih porid zemnoyi kori na poverhni substratu astenosferi Proces polyagaye u tomu sho okremi chastini mensh shilnoyi zemnoyi kori serednya gustina 2 8 g sm nibi plavayut u plastichnomu pidkirkovomu shari serednya gustina 3 3 g sm perebuvayuchi v stani gidrostatichnoyi rivnovagi zgidno z zakonom Arhimeda Zbilshennya vagi okremih blokiv zumovlyuye yihnye zanurennya u pidkorovu rechovinu zmenshennya do pidnyattya Izostaziya zgidno z modelyami Dzh Eri 1 ta F Pratta 2 Izostatichni modeli rivnovagi zemnoyi koriIzostatichni modeli buli zaproponovani roku Dzhordzhem Eri angl George Biddell Airy ta angl John Henry Pratt sam termin izostaziya vviv u naukovu literaturu angl Clarence Dutton roku Model Eri bazuyetsya na pripushenni pro stalu gustinu zemnoyi kori Otozh dlya kompensaciyi pidvishen relyefu napriklad gir visotoyu 5 7 km pidoshva kristalichnogo fundamentu zemnoyi kori maye zanuritis v mantiyu na glibinu proporcijnu visoti relyefu Zvidsi viplivaye sho chim vishi gori tim na bilshu glibinu zanuryuyetsya pidoshva yihnogo fundamentu glibina zanurennya maye v dekilka raziv perevishuvati visotu Model demonstruye zalezhnist relyefu zemnoyi poverhni vid masi girskih porid pid neyu Model Pratta V modeli Pratta pidoshva zemnoyi kori ploska i kompensaciya pidvishen relyefu ye naslidkom riznoyi gustini blokiv zemnoyi kori Otozh gustina blokiv kori sho utvoryuyut girski hrebti maye buti nizhchoyu vid gustini blokiv nizovin Model demonstruye zalezhnist relyefu zemnoyi poverhni vid gustini girskih porid pid neyu Porushennya ta proyav izostaziyiCherez te sho poverhnya litosferi postijno rujnuyetsya zovnishnimi silami a rechovina zmivayetsya poverhnevim stokom abo zh zduvayetsya vitrom vilugovuyetsya karstovimi procesami porushuyetsya rivnovaga mizh silami tyazhinnya i arhimedovoyu vinikayut gravitacijni izostatichni vertikalni ruhi aktivizuyetsya peremishennya rechovini Tendenciya do vidnovlennya porushenoyi gravitacijnoyi rivnovagi zumovlyuye aktivizaciyu tektonichnih procesiv Izostatichna kompensaciya dosyagayetsya na glibini 100 150 km vseredini astenosferi Izostaziya oznachaye sho koncentraciyam masi gori masivi porid pidvishenoyi shilnosti bilya poverhni Zemli vidpovidayut rivni za velichinoyu defekti masi na glibinah sho ne perevishuyut riven kompensaciyi Nestacham masi zapadini moriv tovshi puhkih porid bilya poverhni Zemli vidpovidaye masa pidvishenoyi gustini na glibinah menshih vid glibin kompensaciyi Istotna chastina izostatichnoyi kompensaciyi zabezpechuyetsya zminami potuzhnosti zemnoyi kori U deyakih rajonah chastina kompensaciyi zabezpechuyetsya variaciyami gustini pidkirkovogo sharu i zminami tovshini litosferi U rajonah z suchasnimi tektonichnimi ruhami mozhut isnuvati porushennya izostaziyi sho viyavlyayutsya zazvichaj yak vidminnosti gravitacijnogo polya vid polya izostatichno urivnovazhenoyi Zemli izostatichni anomaliyi sili tyazhinnya Izostaziya vplivaye na amplitudu tektonichnih ruhiv Izostatichna kompensaciya diyi ekzogennih procesiv mozhe v dekilka raziv zbilshiti amplitudu vertikalnih ruhiv napriklad eroziya gir i zapovnennya mizhgirskih zapadin osadovimi vidkladami sprichinyaye dodatkove pidnyattya i opuskannya depresij Vivchennya porushen izostaziyi daye zmogu analizuvati napruzhennya v zemnij kori i litosferi ta vikoristovuyetsya dlya sejsmichnogo rajonuvannya z yasuvannya fizichnih vlastivostej rechovini Zemli PrimitkiBagrov M V Chervanov I G Zemleznavstvo za redakciyeyu Shishenka P G K 2000 464 s ISBN 9660600577LiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 angl AB Watts 2001 Isostasy and Flexure of the Lithosphere 25 kvitnya 2014 u Wayback Machine Cambridge University Press ISBN 0 521 00600 7