что такое планетарный масштаб
Кто и как поломал Землю, или откуда возникли планетарные горные хребты и разломы
В предыдущей статье Пространственные спектры и фрактальность рельефа, силы тяжести и снимков мы уже рассмотрели фрактальность рельефа и поля силы тяжести и показали, как она возникает в относительно тонкой и хрупкой земной коре толщиной от 5 км под океанами и до 100-150 км под материками. Также мы вычислили, что под корой находится слой упругий, так что верхний масштаб фрактальности ограничен примерно 200 км. При этом, мы наблюдаем разломы и горные хребты планетарного масштаба, пересекающие моря и океаны. Очевидно, что планетарные структуры масштаба десятков тысяч километров никак не могут быть объяснены явлениями в земной коре масштаба десятков-сотен километров, хотя все эти структуры самоподобны, то есть фрактальны. Таким образом, именно планетарные структуры являются первичными и воспроизводятся на меньших масштабах при тектонических процессах за счет хрупкости земной коры. Сегодня мы поговорим о том, откуда возникли эти первичные структуры, или кто и как «поломал» Землю.
Слева направо приведены следующие изображения Земли: магнитное поле (EMAG2), гравитационное (Sandwell & Smith), рельеф ( GEBCO 2020 Bathymetry). Смотрите HOWTO: Visualization on The Globe
Введение
Линеаменты вот уже более столетия и до наших дней служат предметом одного из главных споров в среде геологов и геофизиков — что это такое и реально ли они существуют:
Линеаменты — (лат. lineamentum — линия, контур), линейные и дугообразные элементы рельефа планетарного масштаба, связанные с глубинными разломами. Данный термин предложил использовать в 1904 г. американский геолог У. Хоббс (Хобс). Википедия: Линеаменты
Впрочем, с появлением общедоступных данных дистанционного зондирования планеты эти споры лишены смысла, поскольку существование линеаментов легко доказать. На карте ниже показан способ определить границы всех тектонических плит и микроплит нашей планеты, при выделении по указанным точкам штрихов и анализе их направленности ясно проявляются несколько наиболее вероятных направлений, как будет показано далее:
Тектонические плиты и микроплиты, образующие планетарного масштаба структуры, легко выделить с помощью высокочастотной гауссовой фильтрации глобальной модели поля силы тяжести, см. ноутбук
Обратимся за современным определением к энциклопедии:
ЛИНЕАМЕ́НТ (от лат. lineamentum – линия), линия резкого изменения параметров геологич. структуры, географич. среды и геофизич. полей. К Л. относят: границы континентальной и океанич. коры; зоны сочленения платформ, плит и складчатых поясов; линии выклинивания тектонических зон; линейное расположение вулканов… Большая российская энциклопедия: ЛИНЕАМЕ́НТ
Ниже мы рассмотрим основные свойства линеаментов, а также их происхождение и необходимость анализа для геологических исследований всех масштабов.
Системы линеаментов
Исследования по территории всей планеты, однозначно доказывают существование выделенных направлений. Как показано на диаграммах ниже:
Розы-диаграммы направлений линеаментов континентов Земли. а – сопоставление общей направленности различных форм рельефа, б – направленность всех форм по всем континентам, в – роза-диаграмма направлений разрывных нарушений по всем континентам Земли. На круговых шкалах – направления лимба, градусы; на радиальных – количество замеров (в среднем по 165 км) [Анохин, 2006, 2011; Анохин, Маслов, 2009, 2015]
С практической точки зрения чрезвычайно важна фрактальность линеаментов, поскольку их выделение позволяет получить информацию для геологического исследования всех масштабов:
По масштабу выделяют Л. планетарные, региональные и локальные. Л. всех масштабов образуют 2 системы: ортогональную, состоящую из Л. субмеридионального и субширотного простираний, и диагональную, образованную Л. северо-западного – юго-восточного и юго-западного – северо-восточного простираний; при этом Л. всех простираний равноудалены друг от друга (т. н. правило эквидистантности). Предполагается, что появление Л. иных простираний связано с тектоническим вращением блоков земной коры, в которых они начали развиваться. Большая российская энциклопедия: ЛИНЕАМЕ́НТ
Обратим внимание, что для всех масштабов линеаменты имеют одни и те же направления, складывающиеся в две системы: крестообразную (горизонтальные плюс вертикальные) и диагональную. Более детальный анализ показывает, что
Было установлено, что повсеместно в макро, микро- и мезорельефе фиксируются четыре главные системы линеаментов: субширотная (90°-100°), субмеридиональная (350°-10°), и две диагональных (северо-западная, и северо-восточная). В отдельных районах выявлена второстепенная система линеаментов северо-восточного простирания (60°) (Анохин et al., 2016).
Если следовать терминологии энциклопедии, это соответствует двум с половиной линеаментным системам.
Планетарные структуры имеют огромную протяженность и глубину, а региональные и локальные имеют те же направления, но связаны с соответствующей тектоникой. Образование планетарных структур предшествовало началу земной тектоники.
Образование планетарных линеаментов
Поскольку появление планетарного масштаба структур может быть объяснено лишь силами планетарного масштаба, мы уже близки к разгадке:
Образование планетарных и региональных Л. связывают с напряжениями, возникающими в результате вращения Земли вокруг своей оси и её обращения вокруг Солнца (ротационные причины); происхождение локальных Л. может быть обусловлено тектоническими перестройками внутри блока земной коры. Большая российская энциклопедия: ЛИНЕАМЕ́НТ
Энциклопедия дает нам еще не всю разгадку, поскольку равномерное вращение не должно приводить к растрескиванию всей планеты. Отсюда остается один шаг до полного объяснения:
Регулярность систем разломов, одинаково ориентированных на разном масштабном уровне указывает на постоянство векторов динамических нагрузок их образовавших. Такие напряжения могут создавать только глобальные, планетарные, космогенные факторы, прежде всего – изменение скорости вращения Земли (Ю.Л. Ребецкий, 2015).
Иными словами, это означает, что
Фактически на Земле, и на континентах и в океанах развита единая закономерно ориентированная тектонолинеаментная сеть древнего заложения, образованная на ранних этапах формирования жесткой коры под влиянием космических, существенно ротационных факторов (Анохин et al., 2016).
Линеаменты и тектоника
В результате взаимодействия вращения и охлаждения внешней оболочки Земли разделенные линеаментами участки литосферы планеты начали самостоятельное движение, образуя так называемые тектонические блоки. Легко показать, что тектоническая активность возникла после формирования структур линеаментов — действительно, планетарные линеаменты пересекают тектонические плиты, то есть являются первичными структурами. Кроме того, существование нескольких систем линеаментов приводит к выводу, что они возникли в разное время, то есть были вызваны разновременными явлениями изменения скорости вращения:
Само наличие сетей сквозных структур, пересекающих океаны, континенты и друг друга, указывает на то что океаны образовывались «in situ» путем деструкции и прогибания участков некогда единой жесткой протокоры Земли. Важно отметить, что уже в раннем докембрии в пределах щитов Европейской платформы были сформированы регулярные разломные сети, которые сегодня являются фрагментами протяженных сквозных структур (Анохин et al., 2016).
Докембрий охватывает 85% ранней истории Земли, а ранний докембрий здесь соответствует геологическому времени от 4-х до 3-х миллиардов лет назад. Тектоническая активность нашей планеты началась непосредственно после этого, то есть около 3 миллиардов лет назад, а диагональные линеаменты сформировались гораздо позже, в эпоху мезозоя, начавшуюся четверть миллиарда лет назад:
Существует мнение, что диагональные сети начали более активно развиваться в мезозое, в связи с существенным изменением скорости вращения Земли, сопровождающимся перераспределением глобальных геодинамических нагрузок в литосфере. Эти нагрузки уже не находили реализации в ортогональных разломных системах и оживляли новые трещины диагональных направлений. Мезозой стал эрой начала формирования современного глобального лика Земли. Главенствующую роль уже начинают играть процессы деструкции, обусловившие разламывание и взаимное перемещение отдельных участков, фрагментов и блоков этой коры. Собственно говоря, это и есть время начала образования впадин современных океанов (Анохин et al., 2016).
Поздние (диагональные) линеаменты имеют меньшую протяженность и меньшую глубину залегания, а также непосредственно связаны с современной фрактальной структурой поля силы тяжести и рельефа.
Заключение
В заключение сделаем практические выводы: поднятия глубинных структур (интрузии) и русла крупных рек соответствуют древней (крестообразной) системе линеаментов, а русла мелких рек и ручьев, а также рудные выходы приурочены к поздним (диагональным) линеаментам. Таким образом, региональный анализ древних линеаментов позволяет найти поднявшиеся геологические блоки с полезными ископаемыми и глубинные области нефтегазообразования, в то время как анализ более мелких поздних линеаментов помогает выделить непосредственно рудные и нефтегазоносные участки.
Если посмотреть на 3D геологические модели из моих предыдущих статей, легко заметить, что на всех них явно видны рассмотренные выше системы линеаментов. В Западной Сибири выделяются две с половиной системы линеаментов, а в Индонезии — две системы. Именно на пересечении выходов глубинных рудоносных структур системами линеаментов и расположены рудные месторождения. Существует связь и с нефтегазоносностью — линеаменты определяют области флюидообразования и направления их миграции. Разломность непосредственно связана с флюидопроницаемостью, что можно в динамике выделить на космических снимках, и об этом мы поговорим в следующий раз. В следующей статье мы покажем, насколько линеаменты важны для геологического анализа и как они позволяют находить даже малые месторождения полезных ископаемых по открытым данным дистанционного зондирования с помощью выделения линеаментов методами компьютерного зрения.
Ссылки
Анохин В.М. Глобальная дизъюнктивная сеть Земли: строение, происхождение и геологическое значение. 2006. С-Пб: Недра. 161 с.
Анохин В.М. Строение планетарной линеаментной сети. LAP LAMBERT Academic Publishing, GmbH & Co. KG. 2011. Saarbrucken, Germany. 247 с.
Анохин В.М., Маслов Л.А. Закономерности направленности линеаментов и разломов дна Российской части Японского моря. // Тихоокеанская геология. 2009. №2. С. 3-16.
Анохин В.М., Маслов Л.А. Опыт изучения закономерностей направленности и протяженности линеаментов и разломов в регионах // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2015. №1. Вып. 25. С. 231-242.
Планетарный масштаб
Количество планет, вращающихся вокруг Солнца, может возрасти до 12, и это не предел, считают астрономы, решившие перекроить Солнечную систему.
Международный астрономический союз огласил официальное предложение о составе новой Солнечной системы, и если оно будет утверждено учеными, съехавшимися в Прагу, то школьные и университетские учебники придется переписывать.
Согласно новой структуре, по поводу которой астрономы ожесточенно спорили последние два года, количество планет в Солнечной системе начинает расти.
Во–первых, крохотный Плутон, о статусе которого шли особенно бурные дебаты, отчисляется из высшей лиги, категории, теперь называемой «классические планеты». Туда входят Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Земля, Венера, Марс и Меркурий.
Плутон же становится прототипом для второй категории планет, которую ученые назвали, не мудрствуя лукаво, плутонами. Туда входят, кроме самого Плутона, Харон (до последнего времени считавшийся спутником Плутона, но почти такого же размера, как Плутон), крупнейший в системе астероид Церера и не так давно открытый на задворках Солнечной системы объект под номером 2003 UB313, условно названный Зеной. Его диаметр оказался больше, чем у Плутона. Тогда–то астрономы и задумались всерьез о том, что считать планетой.
Таким образом, Солнечная система будет насчитывать 12 планет, и ученые уверены, что это не окончательное число. Имея в виду новые критерии, выработанные Международным астрономическим союзом для нынешних и будущих планет, можно ожидать, что Солнечная система неизбежно получит еще несколько новых членов.
Критериев всего два. Во–первых, объект должен вращаться по орбите вокруг звезды, но сам не должен быть звездой. Во–вторых, он должен обладать достаточной массой для того, чтобы его собственная гравитация позволяла ему сохранять более или менее сферическую форму.
Планетарный масштаб: учёные выяснили, когда началось влияние человека на экосистему Земли
Международный коллектив исследователей, объединённый интернет-проектом ArchaeoGLOBE, пришёл к выводу, что люди стали существенно влиять на окружающую среду примерно 3000—4000 лет назад. Об этом сообщается в журнале Science. Таким образом, время начала антропоцена (геологической эры, которая характеризуется существенным влиянием человека на экосистему Земли. — RT) сдвигается с середины XX столетия, как считалось ранее, в глубь веков.
Цель интернет-проекта ArchaeoGLOBE — получение и анализ археологических данных о землепользовании за минувшие тысячелетия.
В изучении глобального влияния человека на планету приняли участие 225 археологов из разных стран мира, более 100 из них стали соавторами научной работы. Возглавил исследование Лукас Стивенс из Пенсильванского университета.
Учёные собрали и систематизировали археологические данные о землепользовании в 146 регионах на всех континентах нашей планеты, кроме Антарктиды, с раннего голоцена (около 11 тыс. лет до н.э. — RT) до середины XIX века.
В результате исследователи получили всеобъемлющую картину антропогенного воздействия на природу и пришли к выводу, что глобальное влияние на окружающую среду начали оказывать уже примитивные человеческие технологии.
«Внушительные результаты совместной работы по анализу «больших данных» показывают, что трансформация нашей планеты человеком началась задолго до первого испытания атомной бомбы, изобретения парового двигателя и других событий, предлагаемых в качестве точек отсчёта антропоцена», — заявил один из участников исследования археолог Нил Робертс.
Учёные выяснили, что в результате деятельности человека глубокие, местами необратимые преобразования экосферы стали происходить 3000—4000 лет назад. По мнению исследователей, этот процесс начался с одомашнивания животных и земледелия.
Анализ полученных данных показал, что в более чем половине регионов мира характерные для голоцена способы добычи пищи — охота, собирательство и рыболовство — около 3000—4000 лет назад начали уступать место скотоводству и земледелию.
Так, около 8000 лет назад скотоводство из Юго-Западной Азии постепенно начало распространяться в районы Северной Африки и Евразию и спустя 4000 лет стало на этих территориях обычным явлением.
В свою очередь, сельское хозяйство около 6000 лет назад практиковалось почти в половине регионов мира, а спустя три тысячелетия стало практически повсеместным на нашей планете.
Таким образом, учёные поставили под сомнение «антропоценную парадигму», предполагающую, что крупномасштабные изменения окружающей среды произошли в средине XX века.
Термин «антропоцен» был введён нобелевским лауреатом химиком Паулем Крутценом. Он заявил в 2000 году, что мы больше не живём в голоцене — эре, на протяжении которой человечество массово расселилось по планете и построило города.
Учёные признают, что в настоящее время темпы антропогенных изменений намного выше, чем в далёком прошлом. При этом исследователи отмечают, что для лучшего понимания того, как будут взаимодействовать люди с окружающей средой в долгосрочной перспективе, необходимо учитывать глубокое влияние человека на природу в историческом контексте. Это позволит планировать будущие климатические сценарии и, возможно, приведёт к поиску способов смягчения негативного воздействия на почву, растительность и климат.
«Прийти к пониманию того, как человечество взаимодействовало с окружающей средой на протяжении длительного времени в прошлом, — один из самых верных способов понять, как оно будет подходить к этому взаимодействию в будущем. Мы не начинаем с нуля, мы проделали долгий исторический путь», — подытожил соавтор исследования археолог Майкл Бартон.
Значение слова «планетарный»
2. Книжн. Охватывающий весь земной шар; всемирный. Планетарные масштабы изучения ледников. □ Широкие геологические исследования на огромной территории нашей страны, расширение работ в зарубежных странах и в омывающих СССР морях и океанах — все это определяет планетарный характер советской геологии. Г. Горбунов, Минерально-сырьевая база СССР.
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
ПЛАНЕТА’РНЫЙ, ая, ое (астр.). Прил. к планета; напоминающий планету; состоящий из планет. Планетарные туманности.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
планета́рный
1. распространяющийся на весь земной шар; всемирный ◆ В данном случае теллурократия советского государства, российского государства, российской системы приобрела планетарный характер. Александр Дугин, «Новая формула Путина»
2. напоминающий планеты или движение планет вокруг Солнца ◆ Планетарная передача.
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: неоправданность — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
«Проект планетарного масштаба»: как идея Сталина обрела новую жизнь в России (5 фото + 1 видео)
Одной из таких «строек века» стал тоннель на Сахалин. В начале 1950 года лично Иосиф Сталин выступил с идеей железнодорожного сообщения посредством возведения моста или тоннеля на Сахалин.
Реализацию своей идеи Сталин контролировал лично, периодически звоня из Кремля и напоминая руководителям строительства о сроках и их личной ответственности. Однако увидеть грандиозную задумку, воплощё
Планируется довести до тихоокеанского побережья железную дорогу и построить переход до Сахалина. Вторую часть – мост от южной части Сахалина до Хоккайдо – Россия предлагает Японии строить вместе. Речь идёт о «смешанном автомобильно-железнодорожном переходе».
Даже после крымского проекта мост на Сахалин удивляет: он будет строиться посреди «ничего». Помимо перехода в районе пролива Невельского, длина которого составляет всего 7 км (самый узкий перешеек в Татарском проливе), необходимо построить подъездные пути к Комсомольску-на-Амуре и станции Ныш на Сахалине: всего 500 км железной дороги.
Отметим, что проект строительства транспортного перехода между Сахалином и Хабаровским краем могут подготовить уже в ближайшее время. Вопрос о возведении моста был вновь поднят представителями министерства транспорта, которое совместно с компанией «РЖД» подготовят параметры данного проекта.