ДВИЖЕНИЯ НА ЗЕМНАТА КОРА. ИЗОСТАЗИЯ

Чрез точни геодезични измервания (сравняване положението на точки от земната повърхност през дълги интервали от време) са установени бавни вертикални и хоризонтални движения на земната кора. За изучаване на вертикалните движения чрез прецизна нивелация се определят височините на точки от земната повърхност спрямо морското равнище, а за установяване на хоризонталните движения се правят триангулационни измервания, т.е. точни измервания на разстояния между определени точки от земната повърхност.

В резултат на такива измервания е установено, че вертикалните и хоризонталните движения обхващат големи части от земната кора – земекорни блокове. Например Скандинавският полуостров се издига със средна скорост 1 cm/год., а Холандия и някои крайбрежни райони потъват с подобна скорост. Скоростите на хоризонталните движения на земекорните блокове в някои райони на Земята достигат до 2 сm/год. (например в района на Памир) и са най-големи в сеизмичноактивните райони.

Пример за вертикални движения на земната кора са останките от древния храм в гр. Поцуоли в Неаполитанския залив, построен преди 2200 години. Върху колоните на този храм има следи, че те са били на дълбочина 7 m под морското равнище, след което са се издигнали над водата. Днес те отново потъват.

Освен фундаментално научно значение (за изучаване на процесите в земните недра) изследването на вертикалните движения на земната кора има и практическо значение – за строителството, при изучаване на сеизмични явления и др.

Фиг. 2.10. Карта на вартикалните движения на земната кора на територията на България

От картата на съвременните вертикални движения на територията на България (фиг. 2.10.) се вижда, че Североизточна България, Югоизточна България (районът на Бургас) и районът около София потъват със скорост до 2 mm/год., а значителна част от страната се издига със скорост до 2 mm/год., като в отделни райони тази скорост е по-голяма. За Родопския масив тя е почти 6 mm/год. – най-голямата скорост на издигане на земната кора на Балканския полуостров.

Една от причините за земекорните движения е стремежът за запазване на т. нар. изocтатично равновесие на земната кора.

Ако се сравнят гравитационните аномалии в планински и в равнинни райони, се установява, че в повечето случаи на планинските райони съответстват гравитационни минимуми, а на равнинните – гравитационни максимуми. Максимумите са по-добре изразени в обширни водни басейни. Тези факти могат да се обяснят с дефицит на маса под планинските масиви.

Закономерната връзка между големите хипсометрични нива (планинските масиви) и отрицателните гравитационни аномалии се нарича изостазия. Логично е да се предположи, че на малка дълбочина под земната повърхност налягането на даден вертикален стълб е толкова по-голямо, колкото по-голяма е височината на терена, но с увеличаване на дълбочината нарастващите налягания в стълбовете постепенно се изравняват. Дълбочината, на която наляганията на всички вертикални стълбове стават еднакви, се нарича ниво наизостатична компенсация. Под това ниво налягането продължава да расте, но вече с еднакви стойности.

За обясняване механизма на изостазията са изказани различни хипотези. СпоредПрат земната кора се състои от блокове, чиято плътност е толкова по-малка, колкото по-голяма е височината на терена, т.е. в континенталните области плътността на кората е по-малка, а в океанските – по-голяма. Според Ейриземната кора се състои от блокове с еднаква плътност, които плават в магмата (субстрата), като съгласно закона на Архимeд по-високите блокове (планинските масиви) потъват по-дълбоко. Изостатична компенсация се достига на дълбочината на най-дълбоко потъналия блок.

Двете хипотези не се различават принципно, а само по начина на разпределение на масите в земната кора. Най-вероятно изостатичната компенсация се осъществява както чрез изменение дебелината на земната кора, така и чрез хоризонтални изменения на плътността.

При нарушаване на изостатичното равновесие на земната кора възникват движения. Това става при процеси, свързани с промени на релефа на Земята (пренос на маси от високите към ниските места, от континентите към океаните и др.), в резултат на което се променя товарът върху земекорните блокове и едни части се издигат, а други – потъват. Скандинавският полуостров е характерен пример за издигане са земекорни блокове след разтопяването на огромни ледени маси. В обратна посока действа изостатичната компенсация в Антарктида и Гренландия, където дебелата ледена покривка е довела до потъване на кората им с около 200 m по-дълбоко, отколкото за останалите континенти.

Следователно изостазията представлява тенденцията към възстановяване на нарушено равновесие на земната кора.