автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Математическое моделирование геодинамических процессов в литосфере Тихоокеанского активного пояса

На правах рукописи

Маслов Лев Александрович

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЛИТОСФЕРЕ ТИХООКЕАНСКОГО АКТИВНОГО

ПОЯСА

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Комсомольск-на-Амуре - 2004

Работа выполнена в Вычислительном центре Дальневосточного отделения РАН г. Хабаровск

Научный консультант:

член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук, профессор Смагин Сергей Иванович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Булгаков Виктор Кирсанович

доктор физико-математических наук, профессор Викулин Александр Васильевич

доктор физико-математических наук, профессор Ревуженко Александр Филиппович

Ведущая организация: Объединенный Институт Физики Земли

Им. О.Ю. Шмидта (г. Москва)

Защита состоится 20 февраля 2004 г. в \Х) час. на заседании диссертационного совета Д 212.092.03 в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г.Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27, ГОУВПО «КнАГТУ».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет».

Автореферат разослан

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Могильников Е.В.

2004-4 18159

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Математическое моделирование геодинамических процессов в активных геологических структурах представляет собой актуальную и в то же время сложную и интересную задачу. Одной из таких структур является Тихоокеанский Активный Пояс (ТАЛ, Тихоокеанский Пояс) Тихоокеанский Пояс - это относительно узкая протяженная область, проходящая по границе сочленения Тихого океана и окружающих его континентов и опоясывающая земной шар в меридиональном направлении. Тихоокеанский Пояс характеризуется чрезвычайно высокой тектонической активностью: в пределах пояса сосредоточено более 2/3 всех действующих вулканов, здесь выделяется около 80% всей сейсмической энергии планеты. В то же время, Тихоокеанский Пояс - зона наиболее активной человеческой деятельности. Здесь находятся крупнейшие города Дальнего Востока Российской Федерации, Китая, Японии и других стран Тихоокеанского бассейна. Здесь сконцентрированы важнейшие коммуникации, плотины, атомные электростанции, хранилища химических и радиоактивных веществ и другие объекты, аварии на которых могут привести к тяжелым бедствиям и составить серьезную угрозу выживанию человечества. В связи с этим особую актуальность приобретает разработка научных основ предсказания стихийных катастроф применительно к Тихоокеанскому Поясу. Одной из задач этой проблемы является математическое моделирование тектонических процессов с целью изучения напряжений и современных движений коры и литосферы.

Изучение геодинамики Тихоокеанского Пояса имеет также фундаментальную значимость. Существующую геотектоническую парадигму - гипотезу тектоники плит - нельзя пока считать имеющей статус строгого научного знания. Поэтому математическое моделирование геодинамических процессов в активных тектонических структурах представляет собой ключ к понимаю

тектонической жизни всей планеты и является

I» актуальным...-------

. РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА Г

Цели и задачи работы

1. Хорошо известно, что геологические явления представляют собою совокупность процессов, различающихся между собою как по пространственным и временным характеристикам, так и по своей природе и происхождению. Очевидно, что применение современных математических и вычислительных методов для моделирования таких геологических «коктейлей» представляется чрезвычайно трудным, если вообще выполнимым делом. К настоящему времени разработано большое количество моделей различных геологических процессов, но, как правило, их анализ и сравнение не представляется - возможными из-за отсутствия соответствующего методологического базиса. Первой целью настоящей работы является разработка методических правил анализа и синтеза моделей, которые могли бы стать практическим базисом для упорядоченного моделирования геологических процессов.

2. Одной из основных проблем геодинамики является проблема движущих сил. В качестве возможных рассматриваются силы, вызываемые конвекцией, отрицательной плавучестью погружающейся литосферы, рифтовые и другие. Как правило, перечисленные силы связывают с запасами тепловой энергии в недрах планеты. В то же время существуют другие источники энергии, способные влиять на ее тектоническую активность. Таковой является, например, солнечная радиация. За год Земля поглощает примерно 2.1*1031 эрг, что на три порядка больше энергии, выделяющейся за счет потока тепла через ее поверхность. Многие исследователи причину тектогенеза видят в ротационном режиме планеты - изменениях скорости вращения, движениях полюса и взаимодействии с Луной и Солнцем. Действительно, наблюдения показывают, что между вращением Земли, ее тектонической активностью и физическими полями существует тесная связь. Запас энергии осевого вращения планеты очень велик. Он составляет примерно эрг. Однако, простые оценки (Ранкорн, 1975) показывают, что инерционные силы и силы Кориолиса малы по сравнению с вязкими. На этом основании вращение планеты как

непосредственная причина крупномасштабных движений мантии и литосферы и других тектонических явлений исключается. Следовательно, если преобразование энергии вращения в тектонические напряжения и деформации имеет место (Бобряков, Ревуженко, Шемякин, 1983; Авсюк, 1996; Викулин, 2003), то оно должно осуществляться посредством каких-то особенных механизмов. В связи с этим была поставлена задача: выявить процессы» способные влиять на тектоническую активность Тихоокеанского пояса, а также рассмотреть механизмы преобразования энергии этих процессов в тектонические движения и другие структурообразующие явления. 3. На сегодня собрано чрезвычайно большое количество результатов геологических, геофизических и геохимических наблюдений. Однако эти сведения не представляют единой системы данных о Земле и не могут быть использованы для выработки такой системы. Дело в том, что они характеризуют, как правило, лишь отдельные участки планеты, полученные в различных, условиях и различной аппаратурой, поэтому их интерпретация приведет к несопоставимым, а значит, в целом, неверным результатам. Кроме того, эти данные представлены в самой разнообразной форме - в виде карт, графиков, таблиц, что исключает их количественный анализ с помощью современных вычислительных средств. Получение. информации, которая;.а) характеризовала бы Землю в целом, как единую систему, б) была представлена в форме удобной, для количественного, анализа, началось совсем недавно, вместе с развитием методов исследования Земли из Космоса. Как пример такой информации можно привести модели коэффициентов разложения потенциалов гравитационного и магнитного полей по сферическим функциям. Наиболее важными для геодинамических исследований являются следующие данные: гравитационное поле, рельеф твердой Земли, сейсмоскоростные неоднородности, скорости горизонтальных и вертикальных смещений поверхности, вариации скорости вращения Земли, движения полюса, и смещение оси вращения в пространстве. Перечисленные характеристики могут быть представлены одинаковым образом, а именно - наборами коэффициентов

разложения по сферическим функциям, что позволяет эффективно использовать современные вычислительные средства для хранения, обработки и интерпретации исходной информации. Модели строения и динамики различных участков планеты, построенные на основе этих данных будут: сопоставимы и их можно рассматривать как части единой системы. Особенно важным является применение глобальных данных для изучения таких структур как Тихоокеанский Активный Пояс. Именно поэтому третьей задачей настоящей работы является разработка модели глубинного строения Тихоокеанского Активного Пояса на основе комплекса глобальных геофизических данных.

4. Для того чтобы геодинамическое понятие могло эффективно работать, необходимо иметь процедуру его проверки и измерения. Это особенно важно для- таких «неизмеряемых» величин как механические напряжения и деформации: глубинных недр. Создание «проверяемых» тектонофизических моделей возможно, если при их разработке попытаться установить связи между основными механическими характеристиками модели- и каким-либо измеряемым параметром. В этом смысле наибольший интерес представляет гравитационное поле, поскольку оно является непосредственным источником информации о распределении плотностных неоднородностей, способных создавать механические напряжения- и движения вещества, планеты. Необходимость создания «проверяемых» тектонофизических моделей и понятий обусловлена также тем, что приходится изучать и оценивать процессы, которые находятся вне рамок человеческого опыта, как по громадной длительности, так и по своей масштабности. В связи с этим была поставлена задача: обосновать ряд тектонофизических моделей литосферы Тихоокеанского Пояса, которые позволили бы производить расчеты механического состояния на основе «измеряемых» геофизических данных, например, гравитационного поля.

5. Знание деформаций земной коры и литосферы и действующих в этих структурах напряжений необходимо для понимания причин и следствий

тектонических явлений самого различного уровня - от локального до глобального, к которому принадлежит Тихоокеанский Активный. Пояс. В настоящее время разработаны методы расчета для некоторых тектонофизических моделей, в том числе: для слоя с переменной, слабо меняющейся мощностью (Артюшков, 1979; Вацанин, 1984; Tresl, 1988) Постановка и решение задач о распространении напряжений в упругом гравитирующем шаре были даны А.Лявом (Love, 1927) и Л.С. Лейбензономг (1951). Ряд аналогичных задач был рассмотрен Г. Джеффрисом (1960), В.Н. Жарковым (1983), а также коллективом авторов (Жарков, Паньков, Калачников, Оснач, 1969). В рамки настоящего исследования входит не только дальнейшее развитие упомянутых подходов, но и разработка методов расчета тектонических напряжений и движений на основе проверяемых тектонофизических моделей, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ В качестве исходныхданныхтакие измеряемые геофизические характеристики как гравитационное поле. 6. Внимательное изучение поверхности Земли открывает ряд удивительных закономерностей в ее строении. Это, например, антиподальность распределения территорий и акваторий (Каттерфельд, 1962). Специальные исследования показывают, что симметрия в распределении форм рельефа может быть более сложной (Шолпо, 1986). Г.Ф. Уфимцев (1988, 1991) отмечает, что структура глобального рельефа Земли характеризуется высокой степенью порядка, хорошо описываемго с помощью законов симметрии. Два симметричных плана в стоении лика Земли отмечает Г.Н. Каттерфельд (1962): по отношению к плоскости экватора и по отношению к плоскости меридиана 105-75°. Отметим также равномерное, примерно через 90°, распределение срединноокеанических хребтов, островных дуг и других крупных форм рельефа субмеридионального простирания (Шолпо, 1986; Pan, 1985, Hugher, 1973; Милановский, Никишин, 1988). Как частный случай этой закономерности можно рассматривать подобие контуров Срединно-Атлантического хребта и Западно-Тихоокеанской активной зоны, совпадающих при повороте на 180° (Ильичев, Шевалдин, 1986). Обращает на себя внимание характерное S-

образное очертание субмеридиональных форм рельефа, причем концы S приходятся на полюса, а его средняя часть проходит примерно по Тетису, «который всегда был ослабленной зоной земной коры» (Фурмарье, 1971, с.86). Об S-образном изгибе берегов Атлантического и Тихого океанов писали Г. Хавеман (Haveman, 1926) и Б.Л. Личков (1931), связывая с ним относительный левый сдвиг северного и южного полушарий. Относительный сдвиг полушарий вдоль субэкваториальной зоны разломов, еще раньше отмечал А. Гохштеттер (Hochstetter, 1886). Закономерности современного распределения крупных форм рельефа, видимо, не случайны. ИИ. Берсенев (1964) приводит данные, согласно которым размещение континентов относительно оси вращения было иным в конце Протерозоя, но также отражало вполне определенный порядок. Е. Канасевич с соавторами > (Kanasewich, Havskov, Evans, 1978) показали высокую степень. пространственной организации лика планеты для всего Фанерозоя.

Черты пространственной и временной организации присущи многим элементам и процессам планетарной системы. Несомненно, такими чертами обладает и Тихоокеанский Пояс. Поэтому шестой задачей настоящего исследования было поставлено: выявление закономерностей структурной и динамической организации литосферы Тихоокеанского Активного Пояса.

Научная новизна.

1. Разработана система методических принципов математического моделирования сложных геологических процессов.

2. В рамках модели сыпучей среды показана реальность и эффективность механизма, осуществляющего непосредственное преобразование приливных деформаций твердой Земли в большие тектонические перемещения поверхностного слоя планеты.

3. Впервые дано описание Тихоокеанского Пояса геофизическими полями с позиций равномерно пригодного представления данных и представленных коэффициентами сферических гармоник.

4. Сформулирован и обоснован ряд тектонофизических моделей литосферы Тихоокеанского Пояса. На основе этих моделей получены соотношения, связывающие характеристики механического состояния слоя и гравитационного поле, создаваемое его неоднородностями. Проведены исследования изостазии.

5. Разработана.методика и комплекс программ:для расчета напряженно-деформированного состояния тектоносферы Пояса с учетом ее реального плотностного строения. Сделаны расчеты вдоль геотраверсов, пересекающих Пояс. Показано, что области предельного состояния среды соответствуют участкам максимальных градиентов мощности и плотности слоя и максимальных градиентов аномалий гравитационного поля.

6. По коэффициентам тороидальной и полоидальной частей модели абсолютного движения плит сделаны расчеты скоростей деформаций литосферы. Показано, что максимальные деформации сдвига концентрируются вдоль основных тектонических поясов: меридионального Тихоокеанского (правые) и субэкваториального Альпийско-Гималайского (левые).

7. Построена обобщенная модель глубинного строения и динамики Пояса, характеризующая его как естественную границу между двумя планетарными сегментами - Тихоокеанским и Африканским. Выявлены закономерности в структурной организации Пояса и его активности.

Практическая значимость работы

Полученные в диссертации результаты имеют большое теоретическое и прикладное значение, так как открывают новый класс геодинамических процессов, в Тихоокеанском Активном Поясе, связанных с организацией планеты в целом. Знание геодинамики Тихоокеанского Пояса как уникальной

планетарной структуры может быть использовано для изучения его металлогении, поисков нефти и газа, долгосрочного прогноза сейсмичности и предсказания землетрясений.

Предложенные методы расчетов используются для изучения полей напряжений рудных районов (Комсомольский рудный район), динамики пострифтогенного погружения осадочных бассейнов, полей напряжений и движений земной коры юга Дальнего востока, а также при поисках нефти и газа (шельф Сахалина и Камчатки).

Создан комплекс программ, пригодных для расчета напряжений в структурах различного ранга - от отдельных рудных районов и нефтегазовых месторождений до крупных боков земной коры и региональных профилей. Создан комплекс программ, предназначенных для расчета скоростей смещений и деформаций по сферическим коэффициентам моделей абсолютных движений плит.

Апробация работы

Научные результаты, составляющие содержание настоящей работы были доложены на 28-й, 29-й и 30-й Сессиях Международного Геологического Конгресса (Вашингтон, 1989; Киото, 1992; Пекин, 1996); 20-й и 23-й Ассамблеях Международного Союза по Геофизике и Геодезии (Вена, 1991; Саппоро, 2003); Ежегодной конференции Международной Ассоциации Математической Геологии (Портсмут, 2003); Международном симпозиуме «Новые концепции в глобальной тектонике» (Цукуба, 1998; Ла-Ханта, США, 2002); Семинарах факультета наук о Земле и Космосе Университета науки и технологии Китая, г. Хефей (1990,1993,1996), КНР;

Второй международной Орловской конференции (Полтава, 1986); Шестом Всесоюзном съезде механиков (Ташкент, 1986); Семинаре «Вопросы геологической интерпретации гравитационных и магнитных аномалий» (Москва, 1988); Втором Всесоюзном совещании «Тектоника литосферных плит» (Звенигород, 1989); Первой Всесоюзной конференции «Строение и

геодинамика земной коры и верхней мантии» (Москва, 1990); Всероссийском совещании «Напряженное состояние литосферы, ее деформация и сейсмичность» (Иркутск, 2003); Международном симпозиуме «Закономерности строения и эволюции геосфер» (Хабаровск, 1992, 1994, 1996, 1998, 2000, 2003); Семинарах отдела Морской геологии Тихоокеанского Океанологического института ДВО РАН, г. Владивосток; Коллоквиумах Вычислительного Центра ДВО РАН, г. Хабаровск., других институтов РАН.

Публикации результатов работы и личный вклад автора

По теме диссертации опубликовано в центральных изданиях и за рубежом более 77 научных работ, в том числе 4 монографии. Из них 24 написано автором лично, а остальные в соавторстве с другими исследователями. В совместных работах автору принадлежат идеи, составившие основу диссертации. Автор непосредственно участвовал в постановке исследований. Диссертация суммирует результаты, полученные автором в ходе многолетних исследований, проводившихся в рамках плановых тем Вычислительного Центра ДВО РАН.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из Введения, семи глав, Заключения и списка литературы общим объемом 282 машинописных страниц, содержит 76 рисунков и три таблицы. Список литературы состоит из 345 наименований. Автор выражает глубокую благодарность за обсуждение различных аспектов работы, ценные советы, замечания и сотрудничество Н.П. Романовскому, Р.Ф. Черкасову, Р. Г. Кулиничу. Автор считает своим приятным долгом поблагодарить коллег по работе в Вычислительном Центре, Институте Тектоники и Геофизики и других институтах ДВО РАН СИ. Смагина, В.Г. Быкова, О.С. Комову, В.Е. Кузнецова. Автор признателен за помощь при оформлении работы Л.А. Сергеевой, М.В. Скорик, Г.З. Гильмановой, Е.А. Попковой.

Защищаемые положения

Основные положения диссертационной работы можно сформулировать

следующим образом.

1. Разработана; система методических принципов математического моделирования сложных геологических процессов.

2. В рамках модели сыпучей среды показана реальность и эффективность механизма, осуществляющего непосредственное преобразование приливных деформаций твердой Земли в большие тектонические смещения литосферы.

3. Сформулирована концепция «проверяемых» геотектонических моделей и разработаны методики расчета тектонических напряжений и движений на основе этих моделей.

4. Создан комплекс программ, пригодных для расчета напряжений в структурах различного ранга - от отдельных рудных районов и нефтегазовых месторождений до крупных боков земной коры и региональных профилей. Создан комплекс программ, предназначенных для расчета скоростей смещений и деформаций по сферическим коэффициентам моделей абсолютных движений плит.

5. Области предельного состояния среды соответствуют участкам максимальных градиентов мощности и плотности слоя и максимальных градиентов аномалий гравитационного поля. В силу этого многие особенности строения и активности литосферы Пояса определяются и поддерживаются его собственными плотностными неоднородностями и для их объяснения не требуется привлечения каких-либо внешних воздействий.

6. Тихоокеанский Пояс представляет собой естественную границу между Тихоокеанским и Африканским планетарным сегментами, активность которой поддерживается концентрацией напряжений, вызванной неоднородным глубинным строением Пояса, а также относительными смещениями этих сегментов, что позволяет рассматривать Тихоокеанский Активный Пояс как «незаживающий шов» на поверхности планеты.

7. Выявлен ряд процессов, которые активно участвуют в тектонической жизни Пояса и которые необходимо учитывать при математическом моделировании его геодинамики.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цели работы, показана новизна результатов и их практическая ценность, перечислены положения диссертации, которые выносятся на защиту.

Первая глава посвящена решению методических и методологических проблем математического моделирования геологических процессов. Сформулированы методологические принципы математического моделирования сложных геологических процессов. Введено понятие декомпозиции процесса на ряд «элементарных» процессов, а также введены понятия «суммы» и «произведения моделей». При синтезе возникает определенное количество моделей, каждая из которых является определенным приближением к исходному изучаемому процессу. Все такие модели могут быть записаны, упорядочены и проанализированы. Необходимым условием успешного моделирования в предлагаемой методике является хорошее знание «физики» исследуемого процесса, представление о более простых процессах, составляющих исследуемый, возможность записи их в строгой математической форме. Настоящее исследование показало, что наше понимание суммы и сущности процессов, определяющих строение и активность Тихоокеанского пояса далеко не совершенно. Поэтому дальнейшее направление исследований должно идти по пути накопления фактических данных и построения частных моделей.

Во второй главе рассмотрены различные источники энергии геодинамических процессов и даны оценки их роли в тектонических движениях земной коры и литосферы. Рассмотрены механизмы преобразования энергии процессов в тектонические движения и напряжения. Отмечено, что существует ряд эффективных механизмов непосредственного преобразования приливных деформаций в напряжения и большие горизонтальные смещения литосферы. В частности, предложена модифицированная модель деформаций сыпучей среды, заключающаяся во введении в объем недеформируемого (или слабо деформируемого) ядра. Ниже приводятся уравнения, определяющие эволюцию среды с внутренним ядром радиуса Р :

Здесь А=1, если |х2|< р и А=0, если |х2|>р; В=1, если |х,| <р и В=0, если-В этом случае преобразование приливных деформаций в большие горизонтальные смещения литосферы осуществляется более эффективным способом за счет концентрации приливных деформаций в относительно тонком приповерхностном слое, каковым может быть астеносфера.

В третьей главе дано описание Тихоокеанского Пояса геофизическими полями: гравитационным, тепловым; сейсмоскоростным, как единой структуры планетарного масштаба. Составление геофизических, геологических, геоморфологических и других характеристик показало их высокую корреляцию в пределах границ Пояса. Совместный анализ поверхностных и глубинных геофизических данных позволил построить объемную модель Пояса, выявить закономерности структуры геофизических полей и его тектонической активности. Показано, что глубинные корни Пояса представлены низкоскоростной, разогретой мантией, являющейся местом разрядки эндогенной энергии, наиболее интенсивно протекающей на глубинах до 200 км. Разработан ряд тектонофизических (совместно плотностных и

реологических) моделей, которые использованы при формулировании математических задач расчета напряжений, движений и других геодинамических величин, характеризующих современное состояние коры и литосферы Пояса. Сформулирована концепция «проверяемых» тектонофизических моделей, позволяющих изучать напряжения и движения на основе измеряемых геофизических данных (к таковым относится, например, гравитационное поле). Анализ аномалий: силы тяжести и гравитационного потенциала показал, что литосфера Тихоокеанского Пояса может рассматриваться как гибкий'слой переменной мощности, изостатическое состояние которого близко к равновесному. Такая тектонофизическая модель позволяет получить решения, связывающие искомые геодинамические характеристики (напряжения, скорости смещений и деформаций) с компонентами: гравитационного поля: вектором аномалий силы. тяжести и высотами геоида. Эта тектонофизическая модель составляет основу также для изучения изостазии слоя путем сопоставления аномалий высот геоида и высот рельефа земной поверхности или батиметрии. В некоторых случаях оправданным является учет изгибной жесткости слоя и переход. к модели тонкой пластины, для которой также возможен вывод соотношений между аномалиями гравитационного поля и компонентами тензора напряжений.

В четвертой главе даны. постановки и получены решения; следующих математических задач:

1. Расчет механических напряжений и движений тектоносферы по ее плотностным неоднородностям. Плотностные неоднородности создают объемные силы, которые и являются причиной тектонической активности исследуемой области. При этом необходимо знание плотностного строения среды, которое может быть получено в результате интерпретации комплекса геолого-геофизических данных при решении обратной задачи гравиметрии. В этом смысле предлагаемый геомеханический подход является продолжением традиционных методов интерпретации гравитационного поля. Использовались

аналитические решения теории упругости. Задача рассмотрена в трехмерном варианте в декартовой системе координат. Реологические характеристики среды приняты постоянными.

2. Расчет напряжений и движений в среде с переменной плотностью и вязкостью. Рассматривалась плоская деформация. Расчеты напряжений и скоростей смещений производились путем численного интегрирования обобщенного бигармонического уравнения.

3. Получено решение задач о распределении напряжений в слое с заданным способом изостатической компенсации (слой Эри и слой Пратга), а также для полупространства с заданной топографией. Рассмотрена вязкая и упругая реология слоев. Особенностью этих решений является то, что получены точные соотношения, связывающие компоненты тензора напряжений, действующих в слое и полупространстве и компоненты гравитационного поля (аномалии силы тяжести и высот геоида), отнесенные к поверхности Земли. Так, для вязкого полупространства, компоненты тензора напряжения рассчитываются через высоты геоида по формулам:

Здесь - аномалии высот геоида и компоненты тензора

напряжений в представлении Фурье. Показано, что наибольшие касательные напряжения концентрируются на участках наибольшего градиента мощности слоя. Для этих же участков характерны наибольшие градиенты аномалий гравитационного поля.

4. Получено решение задачи о распределении напряжений в толстом упругом слое, лежащем на вязкой несжимаемой жидкости. Аналогично, получено

решение задачи о распределении напряжений в тонком упругом слое, лежащем на вязкой несжимаемой жидкости. В этом случае также получены формулы, связывающие напряжения в слое с гравитационным полем.

5. Поскольку знание современных вертикальных движений земной поверхности играет большую роль при изучении геодинамики земной коры, рассмотрены следующие задачи о расчете скоростей вертикальных релаксационных движений по аномалиям гравитационного поля:

а. Движение изостатически неуравновешенной гибкой пленки на поверхности вязкой несжимаемой жидкости. В этом случае получено простое соотношение, связывающее скорости вертикальных движений и аномалии высот геоида:

где - скорость вертикального смещения слоя, - аномалия геоида,

вызванная перераспределением масс в слое или на его поверхности. Полученная формула была использована для определения скорости погружения Командорской впадины Берингова моря и других структур. Так, послеледниковые аномалии геоида. Фенноскандии равны АЛ''=-2.5 метра; послеледниковые аномалии Канадского щита составляют ДЛГ=-4 метра. Воспользовавшись этой формулой получаем, что для вязкости Па-с

скорость поднятия указанных районов составляет 0.9 см/год и 1.44 см/год соответственно. Скорости поднятия Фенноскандии и Канадского щита, определяемые с помощью геологических методов, близки к рассчитанным.

6. Изостатически уравновешенный вязкий слой на идеальной жидкости.

В этом случае скорость релаксации верхней границы слоя выражается

формулой

Аномалии • геоида &N обусловлены неровностью границ изостатически уравновешенного слоя

в. Расчет скоростей вязкой- релаксации изостатически уравновешенной литосферной пленки, покоящейся на астеносферном слое конечной мощности.

В пятой тлаве приводятся результаты расчетов геодинамического состояния тектоносферы Тихоокеанского Пояса вдоль отдельных геотраверсов. За основу взяты г теоретические модели и алгоритмы, разработанные в предыдущих главах. Сделаны расчеты полей напряжений и движений для ряда тектонофизических моделей Пояса

Рис. 1а.Векторы скоростей смещений и изолинии скоростей горизонтальных и вертикальных деформаций (с*1) Японского моря 1- нулевая изолиния; другие с шагом 0,5-Ю'9; 2,4- области положительных значений (растяжение); 3,5 -области отрицательных значений.

Рис. 1 б Векторы скоростей смешений и изолинии скоростей горизонтальных и вертикальных деформаций (с"1) Филиппинского моря.

Путем сопоставления аномалий высот геоида и рельефа твердой земли проведено исследование изостазии коры и литосферы Пояса. В итоге выявлены особенности геодинамики пояса, определяющиеся его собственными плотностными и реологическими неоднородностями. Показано, что наиболее сильные нарушения изостазии присущи Азиатскому и Южно-Американскому участкам Пояса.

В шестой главе

Изучение геодинамики Пояса по коэффициентам тороидальной, и полоидальной компонент модели абсолютных движений плит позволило выявить дополнительные, к установленным ранее, закономерности его строения и динамики. Так, в поле скорости сдвиговых деформаций, рассчитанных по коэффициентам тороидальной части упомянутой модели, Тихоокеанский Пояс предстает как область интенсивного правого сдвига, что хорошо подтверждается наличием в пределах пояса активных правых сдвигов по простиранию. Расчет скоростей широтных деформаций по коэффициентам полоидальной части модели абсолютных движений плит показал, что наибольшее сжатие имеет место для Азитского и Южно-Американского

звеньев пояса. Этот результат находиться в хорошем соответствии с результатами изучения изостазии коры и литосферы Пояса. Составлен комплекс программ расчета скоростей современных скоростей смещений и деформаций земной поверхности по коэффициентам модели абсолютных движений плит.

В целом, проведенный нами анализ позволил установить оценки, характеризующие вклад процессов поверхностного, глубинного и космического характеров в современную геодинамическую активность Тихоокеанского Пояса.

Денудационно-седиментационные процессы. Область сочленения континента и окраинных морей представляется областью активного сноса материала с континентов и их отложению в окраинных морях. Это приводит к перераспределению поверхностных нагрузок, действующих на земную кору и литосферу и появлению значительных, напряжений. Большая роль в активизации процессов в пределах Пояса принадлежит солнечной радиации.

Гравитационно-релаксационные процессы. Даже будучи в состоянии изостатического равновесия, тяжелый слой переменной мощности (литосфера) в гравитационном поле Земли испытывает тенденцию к растеканию и выравниванию мощности. При этом в области градиента мощности слоя возникают значительные касательные напряжения, способные привести к образованию глубинных разломов в слое и активизации в этой области глубинных процессов.

Гравитационное взаимодействие с Луной и Солнцем. Лунно-солнечные приливы в твердой Земле вызывает хорошо известный западный дрейф литосферы со скоростью примерно 2 см/год. Однако это смещение не является равномерным. Более быстрое смещение континентальной литосферы по сравнению с океанской вызывает появление областей растяжения в тыловой части континентов и сжатия во фронтальной.

Рис. 2 Области предельного состояния среды.

а. Слой Эри. Точками показаны области, где одновременно а >40 МПа и Г >10 МПа;

б. Полупространство. Точками показаны области, где одновременно С, >33.5 МПа и Т >6 МПа.

К перечисленным процессам; следует добавить вращение Земли и связанные с ним: движения ядра инерционные силы, определяющие поворот Тихоокеанского кратона как единого целого и связанную с ним сейсмичность (Викулин, 2003)

Седьмая глава посвящена моделированию геодинамических процессов в некоторых региональных структурах в пределах Пояса. Методы и алгоритмы, применявшиеся для изучения: геодинамики Тихоокеанского Пояса были использованы также для изучения напряженно-деформированного состояния-отдельных структур. В частности, сделан расчет напряжений земной < коры > Комсомольского рудного района, исследовано напряженное состояние структур шельфа Сахалина с целью изучения- перспектив их нефтегазоносное™, рассмотрена эволюция Анадырской впадины Берингова моря, рассчитано поле напряжений, вызванное плотностными; неоднородностями земной коры.в районе профиля.«Облучье - мыс Датта». Показана связь напряжений, генерируемых плотностными неоднородностями, с глубинным строением разреза, рис.4. Земная кора и мантия этого разреза в отличие от разрезов окраинных морей находится в условиях более стабильной геотектонической обстановки. Поэтому именно здесь найденные выше зависимости; между изменениями мощности слоя, касательными: напряжениями, гравитационными и магнитными аномалиями проявились наиболее четко. На рисунке. видно, что области максимальных касательных напряжений соответствуют участкам резкого градиента плотностных неоднородностей коры, участкам резкого градиента аномалий гравитационного поля. Этим же участкам соответствуют значительные аномалии магнитного поля, что связано, видимо, с разломообразованием и движением магнитовосприимчивых флюидов к поверхности.

Мантия характеризуется здесь отсутствием участков обмена волн и подъемом кровли электрической астеносферы, что также связано с действием касательных напряжений, повышенной раздробленностью среды и ее термофлюидной проработкой. Показана практическая значимость и возможность применения методик и алгоритмов на различных иерархических уровнях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования позволяют сформулировать следующие итоговые положения:

Сформулированы методологические принципы математического моделирования сложных геологических процессов. Введено понятие декомпозиции процесса на ряд «элементарных», а также введены понятия «суммы» и «произведения моделей». При синтезе возникает определенное количество моделей, каждая из которых является определенным приближением; к исходному изучаемому процессу. Все такие модели могут быть записаны, упорядочены и проанализированы и ни одна не будет упущена. Рассмотрены различные источники энергии геодинамических процессов и даны оценки их роли в тектонических движениях земной коры и литосферы. Рассмотрены механизмы преобразования энергии процессов в тектонические движения и напряжения. Показано, что существует ряд эффективных механизмов непосредственного преобразования приливных деформаций в напряжения и большие горизонтальные смещения литосферы. Дано описание Тихоокеанского Пояса геофизическими полями: гравитационным, тепловым, сейсмоскоростным, как единой структуры планетарного масштаба. Составление геофизических, геологических, геоморфологических и других характеристик показало их высокую корреляцию в пределах границ Пояса. Совместный анализ поверхностных и глубинных

геофизических данных позволил построить объемную модель Пояса, выявить закономерности структуры геофизических полей и его тектонической активности. Показано, что глубинные корни Пояса представлены низкоскоростной, разогретой мантией, являющейся местом разрядки эндогенной энергии, наиболее интенсивно протекающей на глубинах до 200 км. Разработан ряд тектонофизических (совместно плотностных и реологических) моделей, которые использованы при формулировании математических задач расчета напряжений, движений и других геодинамических величин, характеризующих современное состояние коры и литосферы Пояса. Сформулирована концепция «проверяемых» тектонофизических моделей, позволяющих изучать напряжения и движения на. основе измеряемых геофизических данных (к таковым относится, например, гравитационное поле). Получены решения и составлен комплекс компьютерных программ для следующих задач:

Расчет механических напряжений и движений тектоносферы по ее плотностным неоднородностям. Плотностные неоднородности создают объемные. силы, которые и являются причиной тектонической активности исследуемой области. При этом необходимо знание плотностного строения среды, которое может быть получено в результате интерпретации комплекса геолого-геофизических данных при решении обратной задачи гравиметрии. В этом смысле предлагаемый геомеханический подход является продолжением традиционных методов интерпретации гравитационного поля. Использовались аналитические решения теории упругости. Задача рассмотрена в трехмерном варианте в декартовой системе координат. Реологические характеристики среды приняты постоянными.

Расчет напряжений и движений в среде с переменной плотностью и вязкостью. Плоская деформация. Численное решение уравнения четвертого порядка для потенциальной функции.

01 ЕЗг

Рис За. Скорости сдвиговых деформаций литосферы, рассчитанные по коэффициентам 2-11 тороидальной части модели абсолютных движений плит.

Сплошные линии - положительные деформации (правые сдвиги); пунктирные - отрицательные деформации. Значения даны через 10"* год'1

е <0 «О Ш ¡50 168 ¡20 60 Щ

СЗ) (23г ЕЗз

Рис 36. Скорости деформаций литосферы, рассчитанные по коэффициентам 2-11 полоидальной части модели абсолютных движений плит. Сплошные линии - положительные деформации (растяжение); пунктирные ' линии соответствуют отрицательным деформациям сжатие. Значения даны через 1СГ8 год"1

Модель глубинного строения и геодинамика профиля «Облучье - мыс Датга».

а. Гравитационное и магнитное поля,

б. Плотностная модель земной коры,

в. Изолинии касательных напряжений,

г. Сейсмологический и геоэлектрический разрезы земной коры и верхней мантии вдоль профиля.

Получено решение задач о распределении напряжений в слое с заданным способом изостатической компенсации (слой Эри и слой Пратга), а также для полупространства с заданной топографией. Рассмотрена вязкая и упругая реология слоев.

Получено также решение задачи о распределении напряжений в тонком упругом слое, лежащем на вязкой несжимаемой жидкости. Во всех перечисленных случаях компоненты тензора напряжений выражены через компоненты гравитационного поля (аномалии геоида и аномалии силы тяжести).

Поскольку знание современных вертикальных движений земной поверхности играет большую роль при изучении геодинамики земной коры, рассмотрены задачи о расчете скоростей вертикальных релаксационных движений по аномалиям гравитационного поля.

Путем сопоставления аномалий высот геоида и рельефа твердой земли проведено исследование изостазии коры и литосферы пояса. В итоге выявлены особенности геодинамики пояса, определяющиеся его собственными плотностными и реологическими неоднородностями. Показано, что Азиатскому и Южно-Американскому участкам Пояса присущи наиболее сильные нарушения изостазии.

Составлен комплекс программ расчета скоростей современных скоростей смещений и деформаций земной поверхности по коэффициентам модели абсолютных движений плит. Изучение геодинамики Пояса по коэффициентам тороидальной и полоидальной компонент модели абсолютных движений плит позволило выявить дополнительные, к установленным ранее, закономерности его строения и динамики. Так, в поле скорости сдвиговых деформаций, рассчитанных по коэффициентам тороидальной части упомянутой модели, Тихоокеанский Пояс предстает как область интенсивного правого сдвига, что хорошо подтверждается наличием в пределах пояса активных правых сдвигов по простиранию. Расчет скоростей широтных деформаций по коэффициентам полоидальной части модели абсолютных движений плит показал, что

наибольшее сжатие имеет место для Азитского и Южно-Американского звеньев пояса. Этот результат находиться в хорошем соответствии с результатами изучения изостазии коры и литосферы Пояса. В целом, создана фундаментальная база для всестороннего исследования геодинамики Тихоокеанского Пояса.

Методы и алгоритмы, применявшиеся для изучения геодинамики Тихоокеанского Пояса были использованы также для изучения напряженно-деформированного состояния отдельных структур. В частности, сделан расчет напряжений земной коры Комсомольского рудного района, исследовано напряженное состояние структур шельфа Сахалина с целью изучения перспектив их нефтегазоносности, рассмотрена эволюция Анадырской впадины Берингова моря, рассчитано поле напряжений, вызванное плотностными неоднородностями земной коры в районе профиля «Облучье -мыс Датта». Показана связь напряжений, генерируемых плотностными неоднородностями, с глубинным строением разреза и геофизическими полями.. Показана практическая значимость и возможность применения методик и алгоритмов на различных иерархических уровнях.

Проведенное исследование позволяет сформулировать направления дальнейших работ, основные из которых суть следующие:

1. Математическое и физическое моделирование приливных деформаций сыпучей среды в сферической области (трехмерная задача).

2. Расчеты геодинамического состояния коры и верхней мантии для структур регионального уровня в трехмерном варианте и с учетом сферичности Земли.

3. Разработка реологической модели иерархической планетарной среды, с помощью которой можно было бы адекватно описывать деформационные процессы в Земле различного пространственного и временного масштабов.

4. Построение математической модели расчета напряжений, которая сочетала бы в себе взаимодействие «слабых» инерционных и «сильных» гравитационных процессов. Применение этой модели для расчета напряжений в пределах Тихоокеанского Пояса.

5. Изучение пространственно-временных закономерностей проявлений вулканической и сейсмической активности Тихоокеанского Пояса.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

Г. Заболотников А.А., Комова О.С., Маслов Л. А., Динамика пострифтогенного погружения платформенных осадочных бассейнов (на примере Восточно - Анадырской впадины Берингова моря) // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1991. №7. С. 12 - 20.

2. Комова О.С., Маслов Л.А., Туезов И.К., Решение прямой трехмерной задачи геомеханики для аномальных плотностных тел // Тихоокеанская геология. 1984. №3. С. 110 - 115.

3. Косыгин В.Ю., Маслов Л.А., Роль твердых лунных приливов в тектоническом процесс // Геотектоника. 1986. №6. С. 3-7.

4. Косыгин В.Ю., Маслов Л.А. О космической природе тектонических процессов // Геотектоника. 1990. №5' С. 17-20.

5. Косыгин В.Ю., Комова О.С., Маслов Л А, Геомеханическое состояние тектоносферы Северо-запада Тихого океана по ее плотностным моделям // Тихоокеанская геология, 1991. №3. С. 3 - 10.

6. Кулинич Р.Г., Маслов Л.А., Гильманова Г.З. и др. Плотностная модель и напряжения в земной коре северной части Японского моря // Тихоокеанская геология. 1998. №2. С. 108 - 114.

7. Маслов Л.А. Геодинамика литосферы Тихоокеанского подвижного пояса. Хабаровск-Владивосток: Дальнаука, 1966. 200с.

8. Маслов Л.А. Простая модель расчетов напряжений в земной коре и литосфере и результаты ее интерпретации // Тихоокеанская геология. 1997. №2. С. 38-45.

9. Маслов Л.А., Туезов И.К., Расчет механических напряжений в литосфере востока Азиатского континента и зоны перехода на основе гравитационных данных // Тихоокеанская геология, 1982, №6. С.41 - 47.

10. Маслов Л.А., Механика литосферы. Владивосток. ДВО АН СССР 1987. 80с. Монография.

11. Маслов Л.А., Строев П.А., Комова О.С., Геодинамика Япономорской переходной зоны. В кн. Гравиметрические исследования на море. М. Наука. 1988. С. 92-97.

12. Маслов Л.А., Косыгин В.Ю., Комова О.С., Изучение глубинных геодинамических процессов в Курило - Камчатской зоне перехода на основе ее плотностных моделей // Тихоокеанская геология, 1988, №2. С. 3 - 10.

13. Маслов Л.А., Изучение изостазии Берингова и Охотского морей по данным аномалий высот геоида и батиметрии // Тихоокеанская геология, 1988, №1.С.110-114.

14. Маслов Л.А., Изучение динамики крупномасштабных движений литосферы по значениям высот геоида. В кн.: Изучение Земли как планеты методами геофизики, геодезии и астрономии. Труды II Орловской конференции. Киев.: Наукова думка. 1988. С. 193 - 197.

15. Маслов Л.А., Романовский Н.П., Строение Тихоокеанского подвижного пояса и его динамика по поверхностным и глубинным геолого-геофизическим данным // Тихоокеанская геология, 1989, №3. С. 3 - 23.

16. Маслов Л.А., Расчет скоростей движений земной поверхности по аномалиям высот геоида // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1989. №11. С. 96 -103.

17. Маслов Л.А., Геодинамика Тихоокеанского сегмента Земли. Москва. Наука. 1991. 86с. Монография.

18. Маслов Л.А. Методические проблемы современной геодинамики // Вестник ДВО РАН. 1992. №3 - 4. С. 55 - 61.

19. Маслов Л.А., Комова О. С., Численное моделирование глубинных геодинамических процессов в активных окраинах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1990. №З.С5 3- 60.

20. Маслов Л.А., Рейнлиб Э.Л., Исследование напряженно деформированного состояния земной коры юга Дальнего Востока СССР по гравитационному полю // Геология и Геофизика. 1982. №11. С.7 - 18.

21. Маслов Л.А., Расчет деформаций поверхности Земли по гравитационным данным // Геология и Геофизика. 1983. №5. С.85 - 89.

22. Маслов Л.А. Геодинамика литосферы Тихоокеанского подвижного пояса. Хабаровск-Владивосток: Дальнаука, 1966. 200с. Монография.*

23. Маслов Л.А. (в соавторстве Харахинов В.В., Туезов И.К., Бабошина ВД и др.) Структура и динамика литосферы и астеносферы охотоморского региона. М.: Национальный геофизический комитет РАН 1996. 337р. Монография

24. Kosygin Yu.A., Maslov L.A., Rotation of planets and their thermal and magnetic fields // Geotectonica ot Metallogenia. 1990. Vol.14, №2. P. 109 - 113.

25. Maslov L.A., Romanovsky N.P., Structure and geodynamics of the Pacific Mobile Belt as to geologo - geophysical data. Proceedings of the Pasific Rim - 90 Congress. Canberra. 1990. P.199 - 208.

26. Maslov L.A., Komova O.S., Computation of mechanical stresses in upper mantle of Asia - Pasific transition zone using its density model. In the book: Geology and Geophysics of the Japan sea. Ed. N. Isezaki, K. Tamaky, I. Bersenev, B. Karp, T. Lelikov. Terra Publishers, Tokyo. 1993. P. 127 - 139.

27. Maslov L.A. Basic logical principles for analysis and synthesis of geological models / Proceedings of the International Association of Mathematical Geology. Workshop 8: Geoscience Reasoning. Portsmouth, Great Britain, 2003

28. Maslov L.A., Kuznetsov V.E. Structure and geodynamics of the crust and upper mantle along the profile Obluchie - Datta cape according to the complex of

geological and geophysical data / Proceedings of the-International Union of Geodesy and Geophysics. Sapporo, Japan, 2003

29. Maslov L.A., Romanovsky N.P. On the Regularities in the Tectonic Activity and Structure of the Pacific Segment of the Earth. In: Theophrastus' contributions to advanced studies in Geology. Theophrastus Publications S.A. Athens. Greece. 1996 pp. 49-60

30. Maslov L.A. A Model for Evaluation of Mechanical Stresses in the Earth's Crust and Lithosphere In: Current. Crustal Movement and Hazard Reduction. Proceedings of the 1UGG IAG International Symposium. Wuhan, China 1997, pp.489-505

31. Maslov L.A Concentration of Mechanical Stresses and Activity in the Area of the Pacific Tectonic Belt In: Proc. Int. Symposium on NCGT, Nov. 1998. Tsukuba, Japan, pp. 54-57

Подписано к печати 12.01.2004 г. Формат 60x84/16 Усл.пл. 2.Тираж 100 экз. Заказ 744. Лицензия ПД № 15-0054 от 28 декабря 2001г. Отпечатано РЦ ИВЭП ДВО РАН, 680000 Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65

1.168 7

РНБ Русский фонд

2004-4 18159

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ГЕОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКЕ

1.1 Методологические принципы построения моделей геологических процессов.

1.2 Геотектонические гипотезы и методы моделирования.

Глава 2 ОЦЕНКИ ЭНЕРГИИ РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССОВ И ИХ

РОЛИ В ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЯХ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ЛИТОСФЕРЫ

2.1 Оценки энергии процессов.

2.2 Механизмы преобразования энергии процессов в тектонические движения и напряжения.

2.3 О взаимосвязи между тектоническими напряжениями и геологическими дислокациями.

Глава 3 ТЕКТОНОФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОБЛАСТИ СОЧЛЕНЕНИЯ «КОНТИНЕНТ- ОКЕАН» 3.1 Особенности строения области сочленения по гравитационным, сейсмотографическим и геотермическим данным.

3.2 Реологические модели коры и литосферы по результатам анализа гравитационного поля.

3.3 Тектонофизические модели Тихоокеанского Пояса.

Глава 4 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ЛИТОСФЕРЫ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ.

4.1 Напряженно-деформированное состояние среды при произвольном распределении ее плотности и вязкости.

4.2 Напряжения в толстом слое (коре и литосфере).

4.3 Скорости современных движений земной поверхности по аномалиям гравитационного поля.

Глава 5 ГЕОДИНАМИКА ЛИТОСФЕРЫ ТИХООКЕАНСКОГО ПОЯСА

5.1 Напряженно-деформированное состояние литосферы по модельным представлениям о ее глубинном строении.

5.2 Напряжения в литосфере на основе плотностных моделей, построенных в результате комплексного гравитационного моделирования.

5.3 Изостазия и современные движения литосферы по данным о ее гравитационном поле.

5.4 Тороидально-полоидальные деформации и кинематика литосферных плит.

Глава 6 ЗАКОНОМЕРНОСТИ СТРУКТУРНОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЛИТОСФЕРЫ ТИХООКЕАНСКОГО ПОЯСА.

6.1 Черты порядка в строении планеты.

6.2 Активные разломы.

6.3 Особенности геодинамики литосферы.

6.4 Движущие механизмы геодинамики Тихоокеанского Пояса.

Глава 7 РАСЧЕТЫ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО

СОСТОЯНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ СТРУКТУР ЗЕМНОЙ КОРЫ В ПРЕДЕЛАХ ТИХООКЕАНСКОГО ПОЯСА. 7.1 Динамика пострифтогенного погружения платформенных осадочных бассейнов (на примере Анадырской впадины Берингова моря).

7.2 Напряженно-деформированное состояние земной коры

Комсомольского рудного района.

7.3 Поля напряжений в структурах осадочного чехла шельфа Сахалина с целью исследования перспектив их Нефтегазоносности.

7.4 Геодинамика земной коры и верхней мантии Приамурья.

7.5 Поле напряжений, вызванное плотностными неоднородностями земной коры в районе профиля

Ф «Облучье - мыс Датта». Связь с глубинным строением.

Актуальность темы исследования

Математическое моделирование геодинамических процессов в активных геологических структурах представляет собой актуальную и в то же время сложную и интересную задачу. Одной из таких структур является Тихоокеанский Активный Пояс (ТАП, или Тихоокеанский Пояс) Тихоокеанский Пояс - это относительно узкая протяженная область, проходящая по границе сочленения Тихого океана и окружающих его континентов и опоясывающая земной шар в меридиональном направлении. Тихоокеанский Пояс характеризуется чрезвычайно высокой тектонической активностью: в пределах пояса сосредоточено более 2/3 всех действующих вулканов, здесь выделяется около 80% всей сейсмической энергии планеты. В то же время, Тихоокеанский Пояс - зона наиболее активной человеческой деятельности. Здесь находятся крупнейшие города Дальнего Востока Российской Федерации, Китая, Японии и других стран Тихоокеанского бассейна. Здесь сконцентрированы важнейшие коммуникации, плотины, атомные электростанции, хранилища химических и радиоактивных веществ и другие объекты, аварии на которых могут привести к тяжелым бедствиям и составить серьезную угрозу выживанию человечества. В связи с этим особую актуальность приобретает разработка научных основ предсказания стихийных катастроф применительно к Тихоокеанскому Поясу. Одной из задач этой проблемы является математическое моделирование тектонических процессов с целью изучения напряжений и современных движений коры и литосферы. Изучение геодинамики Тихоокеанского Пояса имеет также фундаментальную значимость. Существующую геотектоническую парадигму - гипотезу тектоники плит - нельзя пока считать имеющей статус строгого научного знания. Поэтому математическое моделирование активных тектонических структур представляет собой ключ к понимаю тектонической жизни всей планеты И" является весьма актуальным.

Цели и задачи работы

1. Хорошо известно, что геологические явления представляют собою совокупность процессов, различающихся между собою как по пространственным и временным характеристикам, так и по своей природе и происхождению. Очевидно, что применение современных математических и вычислительных методов для моделирования таких геологических «коктейлей» представляется чрезвычайно трудным, если вообще выполнимым делом. К настоящему времени разработано большое количество моделей различных геологических процессов, но, как правило, их анализ и сравнение не представляется возможными из-за отсутствия соответствующего методологического базиса. Первой целью настоящей работы является разработка методических правил анализа и синтеза моделей, которые могли бы стать практическим базисом для упорядоченного моделирования геологических процессов.

2. Одной из основных проблем геодинамики является проблема движущих сил. В качестве возможных рассматриваются силы, вызываемые конвекцией, отрицательной плавучестью погружающейся литосферы, рифтовые и другие. Как правило, перечисленные силы связывают с запасами тепловой энергии в недрах планеты. В то же время существуют другие источники энергии, способные влиять на ее тектоническую активность. Таковой является, например, солнечная радиация. За год Земля поглощает примерно 2.1 *1031 эрг, что на три порядка больше энергии, выделяющейся за счет потока тепла через ее поверхность. Многие исследователи причину тектогенеза видят в ротационном режиме планеты - изменениях скорости вращения, движениях полюса и взаимодействии с Луной и Солнцем. Действительно, наблюдения показывают, что между вращением Земли, ее тектонической активностью и физическими полями существует тесная связь. Запас энергии осевого вращения планеты очень велик. Он составляет примерно 1036 эрг. Однако, простые оценки (Ранкорн, 1975) показывают, что инерционные силы и силы Кориолиса малы по сравнению с вязкими. На этом основании вращение планеты как непосредственная причина крупномасштабных движений мантии и литосферы и других тектонических явлений исключается. Следовательно, если преобразование энергии вращения в тектонические напряжения и деформации имеет место (Бобряков, Ревуженко, Шемякин, 1983; Авсюк, 1996; Викулин, 2003), то оно должно осуществляться посредством каких-то особенных механизмов. В связи с этим была поставлена задача: выявить процессы, способные влиять на тектоническую активность Тихоокеанского пояса, а также рассмотреть механизмы преобразования энергии этих процессов в тектонические движения и другие структурообразующие явления. 3. На сегодня собрано чрезвычайно большое количество результатов геологических, геофизических и геохимических наблюдений. Однако эти сведения не представляют единой системы данных о Земле и не могут быть использованы для выработки такой системы. Дело в том, что они характеризуют, как правило, лишь отдельные участки планеты, полученные в различных условиях и различной аппаратурой, поэтому их интерпретация приведет к несопоставимым, а значит, в целом, неверным результатам. Кроме того, эти данные представлены в самой разнообразной форме - в виде карт, графиков, таблиц, что исключает их количественный анализ с помощью современных вычислительных средств. Получение информации, которая: а) характеризовала бы Землю в целом, как единую систему, б) была представлена в форме удобной для количественного анализа, началось совсем недавно, вместе с развитием методов исследования Земли из Космоса. Как пример такой информации можно привести модели коэффициентов разложения потенциалов гравитационного и магнитного полей по сферическим функциям. Наиболее важными для геодинамических исследований являются следующие данные: гравитационное поле, рельеф твердой Земли, сейсмоскоростные неоднородности, скорости горизонтальных и вертикальных смещений поверхности, вариации скорости вращения Земли, движения полюса и смещение оси вращения в пространстве. Перечисленные характеристики могут быть представлены одинаковым образом, а именно - наборами коэффициентов разложения по сферическим функциям, что позволяет эффективно использовать современные вычислительные средства для хранения, обработки и интерпретации исходной информации. Модели строения и динамики различных участков планеты, построенные на основе этих данных будут сопоставимы и их можно рассматривать как части единой системы. Особенно важным является применение глобальных данных для изучения таких структур как Тихоокеанский Активный Пояс. Именно поэтому третьей задачей настоящей работы является разработка модели глубинного строения Тихоокеанского Активного Пояса на основе комплекса глобальных геофизических данных.

4. Для того чтобы геодинамическое понятие могло эффективно работать, необходимо иметь процедуру его проверки и измерения. Это особенно важно для таких «неизмеряемых» величин как механические напряжения и деформации глубинных недр. Создание «проверяемых» тектонофизических моделей возможно, если при их разработке попытаться установить связи между основными механическими характеристиками модели и каким-либо измеряемым параметром. В этом смысле наибольший интерес представляет гравитационное поле, поскольку оно является непосредственным источником информации о распределении плотностных неоднородностей, способных создавать механические напряжения и движения вещества планеты. Необходимость создания «проверяемых» тектонофизических моделей и понятий обусловлена также тем, что приходится изучать и оценивать процессы, которые находятся вне рамок человеческого опыта, как по громадной длительности, так и по своей масштабности. В связи с этим была поставлена задача: обосновывать ряд тектонофизических моделей литосферы Тихоокеанского Пояса, которые позволили бы производить расчеты механического состояния на основе «измеряемых» геофизических данных, например, гравитационного поля.

5. Знание деформаций земной коры и литосферы и действующих в этих структурах напряжений необходимо для понимания причин и следствий тектонических явлений самого различного уровня - от локального до глобального, к которому принадлежит Тихоокеанский Активный Пояс. В настоящее время разработаны методы расчета для некоторых тектонофизических моделей, в том числе: для слоя с переменной, слабо меняющейся мощностью (Артюшков, 1979; Бацанин, 1984; Tresl, 1988) Постановка и решение задач о распространении напряжений в упругом гравитирующем шаре были даны А.Лявом (Love, 1927) и J1.C. Лейбензоном (1951). Ряд аналогичных задач был рассмотрен Г. Джеффрисом (1960), В.Н. Жарковым (1983), а также коллективом авторов (Жарков, Паньков, Калачников, Оснач, 1969). В рамки настоящего исследования входит не только дальнейшее развитие упомянутых подходов, но и разработка методов расчета тектонических напряжений и движений на основе проверяемых тектонофизических моделей, использующих в качестве исходных данных такие измеряемые геофизические характеристики как гравитационное поле. 6. Внимательное изучение поверхности Земли открывает ряд удивительных закономерностей в ее строении. Это, например, антиподальность распределения территорий и акваторий (Каттерфельд, 1962). Специальные исследования показывают, что симметрия в распределении форм рельефа может быть более сложной (Шолпо, 1986). Г.Ф. Уфимцев (1988, 1991) отмечает, что структура глобального рельефа Земли характеризуется высокой степенью порядка, хорошо описываемого с помощью законов симметрии. Два симметричных плана в строении лика Земли отмечает Г.Н. Каттерфельд (1962): по отношению к плоскости экватора и по отношению к плоскости меридиана 105-75°. Отметим также равномерное, примерно через 90°, распределение срединноокеанических хребтов, островных дуг и других крупных форм рельефа субмеридионального простирания (Шолпо, 1986; Pan, 1985, Hugher, 1973; Милановский, Никишин, 1988). Как частный случай этой закономерности можно рассматривать подобие контуров Срединно-Атлантического хребта и Западно-Тихоокеанской активной зоны, совпадающих при повороте на 180° (Ильичев, Шевалдин, 1986). Обращает на себя внимание характерное Sобразное очертание субмеридиональных форм рельефа, причем концы S приходятся на полюса, а его средняя часть проходит примерно по Тетису, «который всегда был ослабленной зоной земной коры» (Фурмарье, 1971, с.86). Об S-образном изгибе берегов Атлантического и Тихого океанов писали Г. Хавеман (Haveman, 1926) и Б.Л. Личков (1931), связывая с ним относительный левый сдвиг северного и южного полушарий. Относительный сдвиг полушарий вдоль субэкваториальной зоны разломов, еще раньше отмечал А. Гохштеттер (Hochstetter, 1886). Закономерности современного распределения крупных форм рельефа, видимо, не случайны. И.И. Берсенев (1964) приводит данные, согласно которым размещение континентов относительно оси вращения было иным в конце Протерозоя, но также отражало вполне определенный порядок. Е. Канасевич с соавторами (Kanasewich, Havskov, Evans, 1978) показали высокую степень пространственной организации лика планеты для всего Фанерозоя.

Черты пространственной и временной организации присущи многим элементам и процессам планетарной системы. Несомненно, такими чертами обладает и Тихоокеанский Пояс. Поэтому шестой задачей настоящего исследования было поставлено: выявление закономерностей структурной и динамической организации литосферы Тихоокеанского Активного Пояса.

Научная новизна.

1. Разработана система методических правил анализа и синтеза моделей, которую можно использовать для упорядоченного математического моделирования сложных геологических процессов.

2. В рамках модели сыпучей среды показана реальность и эффективность механизма, осуществляющего непосредственное преобразование энергии вращения планеты в большие тектонические перемещения поверхностного слоя планеты.

3. Впервые дано описание Тихоокеанского Пояса геофизическими полями с позиций равномерно пригодного представления данных и представленных коэффициентами сферических гармоник.

4. Сформулирован и обоснован ряд тектонофизических моделей литосферы Тихоокеанского Пояса. На основе этих моделей получены соотношения, связывающие характеристики механического состояния слоя и гравитационного поле, создаваемое его неоднородностями. Проведены исследования изостазии.

5. Разработана методика и комплекс программ для расчета напряженно-деформированного состояния тектоносферы Пояса с учетом ее реального плотностного строения. Сделаны расчеты вдоль геотраверсов, пересекающих Пояс. Показано, что существуют характерные особенности динамики исследуемой области, которые определяются его собственным глубинным строением.

6. По коэффициентам тороидальной и полойдальной частей модели абсолютного движения плит сделаны расчеты скоростей деформаций литосферных плит. Показано, что максимальные деформации сдвига концентрируются вдоль основных тектонических поясов: Тихоокеанского (правые) и Альпийско-Гималайского (левые).

7. Построена обобщенная модель глубинного строения и динамики Пояса, характеризующая его как естественную границу между двумя планетарными сегментами - Тихоокеанским и Африканским. Выявлены закономерности в структурной организации Пояса и его активности.

Практическая значимость работы

Полученные в диссертации результаты имеют большое теоретическое и прикладное значение, так как открывают новый класс геодинамических процессов в Тихоокеанском Активном Поясе, связанных со структурной организацией планеты в целом. Знание геодинамики Тихоокеанского Пояса как уникальной планетарной структуры может быть использовано для изучения его металлогении, поисков нефти и газа, долгосрочного прогноза сейсмичности и предсказания землетрясений.

Предложенные методы расчетов используются для изучения полей напряжений рудных районов (Комсомольский рудный район), динамики пострифтогенного погружения осадочных бассейнов, полей напряжений и движений земной коры юга Дальнего востока, а также при поисках нефти и газа (шельф Сахалина и Камчатки).

Апробация работы

Научные результаты, составляющие содержание настоящей работы были доложены на 28-й, 29-й и 30-й Сессиях Международного Геологического Конгресса (Вашингтон, 1989; Киото, 1992; Пекин, 1996); 20-й и 23-й Ассамблеях Международного Союза по Геофизике и Геодезии (Вена, 1991; Саппоро, 2003); Ежегодной конференции Международной Ассоциации Математической Геологии (Портсмут, 2003); Международном симпозиуме «Новые концепции в глобальной тектонике» (Цукуба, 1998; Ла-Ханта, США, 2002); Семинарах факультета наук о Земле и Космосе Университета науки и технологии Китая, г. Хефей (1990,1993, 1996), КНР;

Второй международной Орловской конференции (Полтава, 1986); Шестом Всесоюзном съезде механиков (Ташкент, 1986); Семинаре «Вопросы геологической интерпретации гравитационных и магнитных аномалий» (Москва, 1988); Втором Всесоюзном совещании «Тектоника литосферных плит» (Звенигород, 1989); Первой Всесоюзной конференции «Строение и геодинамика земной коры и верхней мантии» (Москва, 1990); Всероссийском совещании «Напряженное состояние литосферы, ее деформация и сейсмичность» (Иркутск, 2003); Международном симпозиуме «Закономерности строения и эволюции геосфер» (Хабаровск, 1992, 1994, 1996, 1998, 2000, 2003); Семинарах отдела Морской геологии Тихоокеанского Океанологического института ДВО РАН, г. Владивосток; Коллоквиумах Вычислительного Центра ДВО РАН, г. Хабаровск., других институтов РАН.

Публикации результатов работы и личный вклад автора

По теме диссертации опубликовано в центральных изданиях и за рубежом более 77 научных работ, в том числе четыре монографии. Из них 24 написано автором лично, а остальные в соавторстве с другими исследователями. В совместных работах автору принадлежат основные идеи, составившие основу диссертации. Автор непосредственно участвовал в постановке исследований полученных результатов. Диссертация суммирует результаты, полученные автором в ходе многолетних исследований, проводившихся в рамках плановых тем Вычислительного Центра ДВО РАН.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из Введения, семи глав и Заключения общими объемом 281 машинописных страниц, содержит 76 рисунков и список литературы из 345 наименований.

Выводы

Разработанные методики были использованы для расчетов геодинамического состояния отдельных структур в пределах Тихоокеанского пояса: Комсомольского рудного района, нефтегазоносных структур шельфа о.Сахалин, и других, преимущественно в континентальной части Пояса. Отметим профиль «Облучье - мыс Датта», на котором наблюдается хорошее соответствие рассчитанных напряжений, магнитных, гравитационных, сейсмических и геоэлектрических данных. В данном случае соответствие рассчитанных напряжений структурам и полям земной коры и мантии оказалось заметно лучше, чем для окраинных морей. Это говорит о том, что значительная роль в геодинамике окраинных морей принадлежит внешним по отношению к разрезу силам, которые при геодинамическом моделировании нами не учитывались. Проведено трехмерное геодинамическое моделирование земной коры и мантии юга Дальнего Востока. Показано, что граница Мохоровичича может трактоваться как область высоких касательных напряжений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования позволяют сформулировать следующие итоговые положения:

Сформулированы методологические принципы математического моделирования сложных геологических процессов. Введено понятие декомпозиции процесса на ряд «элементарных», а также введены понятия «суммы» и «произведения моделей». При синтезе возникает определенное количество моделей, каждая из которых является приближением к исходному изучаемому процессу. Все такие модели могут быть записаны, упорядочены и проанализированы и ни одна не будет упущена.

Рассмотрены различные источники энергии геодинамических процессов и даны оценки их роли в тектонических движениях земной коры и литосферы. Рассмотрены механизмы преобразования энергии процессов в тектонические движения и напряжения. Показано, что существует ряд эффективных механизмов непосредственного преобразования приливных деформаций в напряжения и большие горизонтальные смещения литосферы.

Дано описание Тихоокеанского Пояса геофизическими полями: гравитационным, тепловым, сейсмоскоростным, как единой структуры планетарного масштаба. Составление геофизических, геологических, геоморфологических и других характеристик показало их высокую корреляцию в пределах границ Пояса. Совместный анализ поверхностных и глубинных геофизических данных позволил построить объемную модель Пояса, выявить закономерности структуры геофизических полей и его тектонической активности. Показано, что глубинные корни Пояса представлены низкоскоростной, разогретой мантией, являющейся местом разрядки эндогенной энергии, наиболее интенсивно протекающей на глубинах до 200 км.

Разработан ряд тектонофизических (совместно плотностных и реологических) моделей, которые использованы при формулировании математических задач расчета напряжений, движений и других геодинамических величин, характеризующих современное состояние коры и литосферы Пояса. Сформулирована концепция «проверяемых» тектонофизических моделей, позволяющих изучать напряжения и движения на основе измеряемых геофизических данных (к таковым относится, например, гравитационное поле). Получены решения и составлен комплекс компьютерных программ для следующих задач:

Расчет механических напряжений и движений тектоносферы по ее плотностным неоднородностям. Плотностные неоднородности создают объемные силы, которые и являются причиной тектонической активности исследуемой области. При этом необходимо знание плотностного строения среды, которое может быть получено в результате интерпретации комплекса геолого-геофизических данных при решении обратной задачи гравиметрии. В этом смысле предлагаемый геомеханический подход является продолжением традиционных методов интерпретации гравитационного поля. Использовались аналитические решения теории упругости. Задача рассмотрена в трехмерном варианте в декартовой системе координат. Реологические характеристики среды приняты постоянными.

Расчет напряжений и движений в среде с переменной плотностью и вязкостью. Плоская деформация. Численное решение уравнения четвертого порядка для потенциальной функции.

Получено решение задач о распределении напряжений в слое с заданным способом изостатической компенсации (слой Эри и слой Пратта), а также для полупространства с заданной топографией. Рассмотрена вязкая и упругая реология слоев.

Получено также решение задачи о распределении напряжений в тонком упругом слое, лежащем на вязкой несжимаемой жидкости.

Во всех перечисленных случаях компоненты тензора напряжений выражены через компоненты гравитационного поля (аномалии геоида и аномалии силы тяжести). Поскольку знание современных вертикальных движений земной поверхности играет большую роль при изучении геодинамики земной коры, рассмотрены задачи о расчете скоростей вертикальных релаксационных движений по аномалиям гравитационного поля.

Путем сопоставления аномалий высот геоида и рельефа твердой Земли проведено исследование изостазии коры и литосферы Пояса. В итоге выявлены особенности геодинамики Пояса, определяющиеся его собственными плотностными и реологическими неоднородностями. Показано, что Азиатскому и ЮжноАмериканскому участкам Пояса присущи наиболее сильные нарушения изостазии.

Совместно с профессором Фу Жун Шань, Университет науки и Технологии Китая, составлен комплекс программ расчета скоростей современных скоростей смещений и деформаций земной поверхности по коэффициентам модели абсолютных движений плит. Изучение геодинамики Пояса по коэффициентам тороидальной и полоидальной компонент модели Абсолютных движений плит позволило выявить другие закономерности его строения и динамики. Так, в поле скоростей сдвиговых деформаций, рассчитанных по коэффициентам тороидальной части упомянутой модели, Тихоокеанский Пояс предстает как область интенсивного правого сдвига, что хорошо подтверждается наличием в пределах Пояса активных правых сдвигов по простиранию. Расчет скоростей широтных деформаций по коэффициентам полоидальной части модели Абсолютных движений плит показал, что наибольшее сжатие имеет место для Азиатского и Южно-Американского звеньев пояса. Этот результат находиться в хорошем соответствии с результатами изучения изостазии коры и литосферы Пояса.

В целом, создана фундаментальная база для всестороннего исследования геодинамики Тихоокеанского Пояса.

Методы и алгоритмы, применявшиеся для изучения геодинамики Тихоокеанского Пояса, были использованы также для изучения напряженно-деформированного состояния отдельных структур. В частности, сделан расчет напряжений земной коры Комсомольского рудного района, исследовано напряженное состояние структур шельфа Сахалина с целью изучения перспектив их нефтегазоносности, рассмотрена эволюция Анадырской впадины Берингова моря, рассчитано поле напряжений, вызванное плотностными неоднородностями земной коры в районе профиля «Облучье - мыс Датта». Показана связь напряжений, генерируемых плотностными неоднородностями, с глубинным строением разреза. Проведенный в работе анализ позволил установить процессы, действующие в пределах Тихоокеанского Пояса и определяющие его активность. Денудационно-седиментационные процессы. Область сочленения континента и окраинных морей представляется областью активного сноса материала с континентов и их отложению в окраинных морях. Это приводит к перераспределению поверхностных нагрузок, действующих на земную кору и литосферу и появлению значительных напряжений.

Гравитационно-релаксационные процессы. Даже будучи в состоянии изостатического равновесия, тяжелый слой переменной мощности (литосфера) в гравитационном поле Земли испытывает тенденцию к растеканию и выравниванию мощности. При этом в области градиента мощности слоя возникают значительные касательные напряжения, способные привести к образованию глубинных разломов в слое и активизации в этой области глубинных процессов.

Гравитационное взаимодействие с Луной и Солнцем. Лунно-солнечные приливы в твердой Земле вызывает западный дрейф литосферы со скоростью примерно 2 см/год. Однако это смещение не является равномерным. Более быстрое смещение континентальной литосферы на запад по сравнению с океанской вызывает появление областей растяжения в тыловой части континентов и сжатия и «торошения» - в их фронтальной части.

Солнечная радиация. Энергия, поступаемая на Землю от Солнца, на три порядка величины больше энергии, доставляемой к поверхности из глубоких недр. Значительная часть этой энергии диссипирует в гидросфере. Наблюдения показали, что существует механизм эффективного преобразования энергии гидросферы (следовательно, солнечной энергии), запасенной в различных ее возмущениях в энергию тектонических деформаций. Различная по знаку (растяжение и сжатие) реакция земной коры континентальных и океанических областей на изменения атмосферного давления предполагает существование некоторой промежуточной зоны, в которой могут наблюдаться значительные касательные напряжения, способствующие раздроблению среды, миграции флюидов и активизации тектонических процессов.

Обобщая можно сказать, что Тихоокеанский Активный Пояс представляет собой уникальную тектоническую структуру, своеобразный незаживающий шов на поверхности планеты, активность которого определяется особенностями строения планеты и постоянно поддерживается как потоком энергии из недр, поверхностными процессами, так и космическим внешним воздействием. Проведенное исследование позволяет сформулировать направления дальнейших работ, основные из которых суть следующие:

1. Математическое и физическое моделирование приливных деформаций сыпучей среды в сферической области (трехмерная задача). ffl 2. Расчеты reo динамического состояния коры и верхней мантии для структур регионального уровня в трехмерном варианте и с учетом сферичности Земли.

3. Разработка реологической модели иерархической планетарной среды, с помощью которой можно было бы адекватно описывать деформационные процессы в Земле различного пространственного и временного масштабов.

4. Построение математической модели расчета напряжений, которая сочетала бы в себе взаимодействие «слабых» инерционных и «сильных» гравитационных процессов. Применение этой модели для расчета напряжений в пределах

Тихоокеанского Пояса.

5. Изучение пространственно-временных закономерностей проявлений вулканической и сейсмической активности Тихоокеанского Пояса.

1. Артемьев М.Е.,Бабаева Т.М., Войдецкий И.Е., Михайлов В.О. Опыт разделения гравитационного поля на составляющие, обусловленные плотностными неоднородностями разной глубинности Препр. N20./ Ин-т физики Земли АН СССР. М., 1983. 19 с.

2. Артюшков В.Е. Об установлении изостатического равновесия земной коры// Изв. АН СССР. Физика Земли, 1967. N 1. С. 3-16. Артюшков В.Е. Геодинамика. М.: Наука, 1979. 327 с.

3. Балакина Л.М. Механизмы очагов промежуточных землетрясений Курило-Камчатской фокальной зоны// Изв. АН СССР, Физика Земли. 1981. N 8. С.3-25. Батюшкова И.В. История проблемы происхождения материков и океанов. М.: Наука, 1975. 138 с.

4. Бацанин С.Ф. О вязких напряжениях в литосфере// Изв. АН СССР сер. Физика Земли. 1984, N7. С. 22-28.

5. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая школа. 1968. 512 с.

6. Бениофф X. Движения по крупнейшим разломам/ Дрейф континентов. М.: Мир, 1966. С.75-104.

7. Берсенев И.И. Осевое вращение Земли как одна из причин геотектогенеза // Строение и развитие земной коры. М.: Наука, 1964. С. 194-200.

8. Берсенев И. И., Леликов Е. П., Безверхний В. Л., Ващенкова Н. Г., Съедин В.Т., Терехов Е. П., Цой И. Б. Геология дна Японского моря. Владивосток: ДВО АН СССР, 1987. 40 с.

9. Блехман И.И. Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. М.: Наука. 1964. 410 с.

10. Бобряков А.П., Ревуженко А.Ф., Шемякин Е.И. О возможном механизме перемещения масс Земли // Докл. АН СССР, 1983. Т.272. N 5.С. 1097-1099. Богданов H.A. Палеозойские геосинклинали обрамления Тихого океана. М.: Наука, 1975. 259 с.

11. Богданов H.A., Непрочное Ю.П. Геология глубоководных впадин Берингова моря// История и происхождение окраинных и внутренних морей. М.: Наука, 1984. С.4-11.

12. Булина Л.В. О западном смещении крупных блоков земной коры на территории СССР// Труды Всес.Н.-и.геол.ин-та (ВСЕГЕИ), 1982. Т.304. С.43-49.

13. Бурша М. Влияние изменений второй зональной гармоники геопотенциала надинамику вращения Земли/Изучение Земли как планеты методами геофизики,геодезии и астрономии. Киев: Наукова думка, 1988. С. 103-109.

14. Быков В.Г., Николаевкий В.Н. Поглощение сейсмических волн и вязкостьастеносферы//Тихоокеанская геология, 1991. N 3. 98-104 с.

15. Варнавский В.Г., Малышев Ю.Ф. Восточно-Азиатский грабеновый пояс.

16. Тихоокеанская геология. 1986. N 3. С. 3-13.

17. Ващилов Ю.Я. Блоково-слоистая модель земной коры и верней мантии. М.: Наука, 1984. 240 с.

18. Викулин A.B. Физика волнового сейсмического процесса. Петропавловск-Камчатский: Камчатский Государственный Педагогический Университет, 2003. 152 с.

19. Гальперин Е.И. Поляризационный метод сейсмических исследований. М.: Недра, 1977

20. Геологическое строение западной части Японского моря и прилегающей суши. Отв. ред. Е. Н. Леликов. Владивосток: Дальнаука, 1993. 210 с.

21. Глубинные геологические разрезы севера Азии (м-ба 1,000,000) под ред. И.В.Лучицкого. М.: Мингео СССР. 1985. Гогель Ж. Геотермия. М.: Мир, 1978. 171 с.

22. Тепловой режим недр СССР. М.: Наука, 1970. С. 19-25. Тр. ГИН АН СССР, вып.218.

23. Джеффрис Г. Земля, и ее происхождение, история и строение. М.: ИИЛ. 1960. 482 с.

24. Долицкий A.B. Образование и перестройка тектонических структур. М.: Недра, 1985.219 с.

25. Дубровский В.А. Тектонические волны// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1985. N 1.С.29-34.

26. Дубровский В.А. Механизм тектонических движений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1986. N 1. С. 25-38.

27. Ильичев В.И., Шевалдин Ю.В. О природе Западно-Тихоокеанской переходной зоны// Докл. АН СССР. 1986. Т.290. N 3. С.570-573.

28. Казанский Б.А. Новое геодинамическая модель. Препринт. АН СССР. ДВНЦ. ТОЙ. Владивосток. 1980. 46 с.

29. Каракин A.B. Аналитическое решение некоторых плоских задач конвекции в мантии// Физика Земли. 1985. N2. С. 16-25.

30. Каракин A.B., Лобковский Л.И. Механика раздвижения океанской литосферы. М.: ВИНИТИ. 1984. С.63-151.

31. Каган Б.А. Глобальное взаимодействие океанских и земных приливов. Л.: Гидрометеоиздат. 1977. 48 с.

32. Карп Б. Я., Н. Хирата, X. Киношита, К. Суехиро, В.В. Здоровенин, В. Н. Карнаух. Советско-Японский сейсмический эксперимент в Японском море. Предварительные результаты //Тихоокеанская геология. 1992. N5. С. 138147.

33. Карта сейсмичности Тихоокеанского подвижного пояса и Тихого океана (18961968). Масштаб 1:10 ООО ООО. Л.: ВСЕГЕИ, СахКНИИ. 1976. Каттерфельд Г.Н. Лик Земли. М,: ГИГЛ. 1962. 152 с.

34. Комова О.С., Маслов Л.А., Туезов И.К. Решение прямой трехмерной задачи геомеханики для аномальных плотностных тел//Тихоокеанская геология. 1984. N3.C. 110-115.

35. Копничев Ю.Ф. О строении верхней мантии и природа вулканизма в районах островных дуг//Докл. АН СССР. 1983. т.273. N 1. С.89-92. Кожурин А.И., Трифонов В.Г. Молодые сдвиги периферии Тихого океана//Геотектоника. 1982. N 2. С.3-18.

36. Косыгин Ю.А., Маслов Л,А, Роль твердых лунных приливов в тектоническом процессе/ТГеотектоника. 1986. N 6. С.3-7.

37. Косыгин Ю.А., Юшманов В.В., Маслов Л.А. К вопросу о механизме формирования и локализации концентрических комплексов// Геология и геофизика. 1981. N 6.С.20-27.

38. Косыгин Ю.А., Маслов Л.А. Основные типы и взаимодействие хрупких и нехрупких геологических дислокаций/Тектонические процессы. М.: Наука, 1989. С. 193-201.

39. Косыгин Ю.А., Маслов Л.А. Геомеханическое состояние тектоносферы переходной зоны Северо-запада Тихого океана// Тихоокеанская геология. 1991. N2. С.20-24.

40. Косыгин В.Ю., Комова О.С., Маслов Л.А. Геомеханическое состояние тектоносферы Северо-запада Тихого океана по ее плотностным моделям // Тихоокеанская геология. 1991. N 3. С.3-10.

41. Красовский С. С. Отражение динамики земной коры континентального типа в гравитационном поле. Киев: Наукова Думка. 1981. 264 с. Краузе Д.К. Экваториальная зона сдвига/Система рифтов Земли. М.: Мир, 1970. С.171-192.

42. Кропоткин П.Н., Шахварстова К.А. Геологическое строение Тихоокеанского подвижного пояса. М.: Наука, 1965, 366 с.

43. Кузнецов В.Е. Глубинное строение и современная геодинамика Приамурья // Тихоокеан. геология. 1998. Т. 17. № 2. С.61-67

44. Кулинич Р. Г.,.Заболотников А.А, Марков Ю. Д., Журавлев А. В., Здоровенин

45. B. В., Головань А. А., Обжиров А. И., Николаева Н. А. Кайнозойская эволюция земной коры и тектогенез Юго-Восточной Азии. М.: Наука, 1989. 256 с.

46. Кулинич Р.Г., Маслов Л.А., Гильманова Г.З., Комова О.С. Плотностная модель и напряжения в земной коре северной части Японского моря. Тихоокеанская геология. Том 17,N 2, 1998/ с. 108-114.

47. Лейбензон Л.С. Собрание трудов. Т.1. Теория упругости. М.: АН СССР. 1951.1. C. 234-259.

48. Личков Б.Л. Движение материков и климаты прошлого Земли. Ленинград.: АН СССР. 1931. 133 с.

49. Лихт Ф.Р. Окраинно-морской седиментогенез в геологической истории востока Азии. Дисс.докт.г.-м. наук. 1991. Владивосток ДВО РАН. 505 с. Лобковский Л.И. Геодинамика зон спрединга, субдукции и двухъярусная тектоника плит. М.: Наука, 1988. 252 с.

50. Ломизе М.Г. Тектоническая обстановка геосинклинального вулканизма. М.: Недра, 1983. 194 с.

51. Маслов Л.А. Механика литосферы. Владивосток. ДВО АН СССР. 1987. 80 с.

52. Маслов J1.A., Строев П.А., Комова О.С. Геодинамика япономорской переходной зоны / Гравиметрические исследования на море. М.: Наука, 1988. С.92-97.

53. Маслов Л.А. Изучение динамики крупномасштабных движений литосферы по значениям высот геоида/ Изучение Земли как планеты методами геофизики, геодезии и астрономии. Труды II Орловской конференции. Киев.: Наукова думка, 1988. С. 193-197.

54. Маслов Л.А., Романовский Н.П. Строение Тихоокеанского подвижного пояса и его динамика по поверхностным и глубинным геолого-геофизическим данным// Тихоокеанская геология. 1989. N 3. С.3-23.

55. Маслов Л.А. Расчет скоростей движений земной поверхности по аномалиями высот геоида// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1989. N11. С.96-103. Маслов Л.А. Геодинамика Тихоокеанского сегмента Земли. М.: Наука, 1991. 86 с.

56. Маслов Л.А., Комова О.С. Численное моделирование глубинных геодинамических процессов в активных окраинах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1990. N 3. С.53-60.

57. Маслов JI.A. Простая модель расчетов напряжений в земной коре и литосфере и результаты ее интерпретации // Тихоокеанская геология. 1997. № 2. С. 38-45.

58. Михайлов A.A. О вековом движении земных полюсов // Астроном, журнал. 1976. Т.47. Вып.6. С. 1296 1299.

59. Михайлов В.О. Математическая модель процесса эволюции структур, образующихся в результате вертикальных движений. // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. N6. С. 3-18.

60. Монин A.C. Вращение Земли и климат. Л. Гидрометеоиздат. 1972. 112 с. Монин A.C. История Земли. Л.: Наука. 1977. 288 с.

61. Мясников В.П., Каракин A.B. Уравнение поверхностного слоя планет земной группы при наличии астеносферы. // Докл. АН СССР. 1979. Т. 249. N 5. С. 1082 1086.

62. Мясников В.П., Фадеев В.Е. Модели эволюции Земли и планет земной группы. М.: ВИНИТИ. 1980. 232 с.

63. Нанс Р., Уорсли Т., Муди Д. Суперконтинентальный цикл. // В мире науки. 1988. N9. С. 34-41.

64. Новацкий В. Теория упругости. М.: Мир. 1975. 872 с. Орленок В.В. Физика и динамика внешней геосфер. М.: Недра. 1985. 184 с. Павлов H.H. Возможные перемещения материковых блоков. 1960 г. // Астроном, журнал. 1970. Т. 47. Вып.4. С. 902 905.

65. Пейве A.B. Разломы и тектонические движения. // Геотектоника. 1967. N 4. С. 8-24.

66. Прудников А.П., Бычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. М.: Наука. 1981.800 с.

67. Пухляков Л.А. Обзор геотектонических гипотез. Томск. Изд во Томского ун -та. 1970. 266 с.

68. Пущаровский Ю.М. Тектоническая карта Тихоокеанского сегмента земной коры. В кн. Орогенические пояса. М.: Недра.

69. Пущаровский Ю.М. Введение в тектонику Тихоокеанского сегмента Земли. М. Наука. 1972. 222 с.

70. Радкевич Е.А. Очерк металлогении Тихоокеанского рудного пояса. М.: Наука. 1977.95 с.

71. Рамберг X. Силы тяжести и деформации в Земной коре. М.: Недра. 1985. 399 с. Ранкорн С. Динамические процессы в нижней мантии. В к.: Верхняя мантия. М.: Мир. 1975. С. 286-298.

72. Ревуженко А.Ф. Один класс сложных нагружений неупругой среды // ПМТФ. 1986. N 5. С. 150- 158.

73. Ревуженко А.Ф. Механика сыпучей среды. Новосибирск, 2003. 376 с. Резанов И.А. История геотектонических идей. М.: Наука. 1987. 255 с.

74. Родионова Ж.Р., Дехтярева К.И. Гипсометрические особенности Луны и планет земной группы. В кн.: Проблемы комплексного исследования Луны. М.: 1986. С. 56-71.

75. Романовский Н.П. Петрофизика гранитоидных рудно-магматических систем орогенных сооружений Притихоокеанья // Тихоокеанская геология. 1984. Т 5. С 52-62.

76. Сватков Н.М. Земное зеркало Солнца. М.: Мысль. 1979. 120 с.

77. Сергеев К.Ф., Ким Чун Ун, Кочергин Е.В., Ромашова О.Н.,

78. Строение и геодинамические особенности литосферы Курильской островнойсистемы. В кн.: Строение сейсмофокальных зон. М.: Наука, 1987. 215с.

79. Сергеев К.Ф. Основные черты строения и вероятный механизм образования

80. Курильской островной системы. Тихоокеанская геология. 1984. N 4. С. 29-40.

81. Смирнов A.M. Докембрий северо-запада Тихоокеанского подвижного пояса. М.: Наука. 1946. 224 с.

82. Смыслов A.A., Моисеенко У.И., Чадович Т.З. Тепловой режим и радиоактивность Земли. JL: Недра. 1979. 192 с.

83. Сорохтин О.Г. Энергетический баланс Земли. В кн.: Тектоника литосферных плит. М.: ИО АН СССР. 1977. С. 57-66.

84. Стовас М.Ф. Некоторые вопросы тектоногенеза. В кн.: проблемы планетарной геологии. М.: Госгеолтехиздат. 1963. С. 222-274.

85. Трифонов В.Г., Флоренский П.В. Геологическое сравнение Земли и Луны// Проблемы геологии Луны. М.: Наука. 1969. С. 274-285. Трифонов В. Г. Неотектоника и современные тектонические концепции// Геотектоника. 1987. N 1. С. 25-38.

86. Туезов И.К. Геотермическая астеносфера Азиатско-Тихоокеанской зоны сочленения и прилегающих частей Азии и Тихого океана. ДВО АН СССР. Владивосток. 1990. 109 с.

87. Туезов И.К., Епанешников В.Д. Численное моделирование стационарного теплового поля литосферы Охотского моря. Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1987. N7. С. 94-100.

88. Уфимцев Г.Ф. Черты порядка в глобальном рельефе Земли. Тихоокеанской геология. 1988. N 4. С. 105-113.

89. Уфимцев Г.Ф. Мегарельеф Земли: общая симметрия, Западно-Тихоокеанская диссимметрия и планетарные процессы. В кн.: Закономерности строения и динамики планет земной группы. Хабаровск. 1992. С. 41-42.

90. Фадеев В.Е. Динамические аспекты изостазии. М.: Геологический институт АН СССР. 1988. 207 с.

91. Ферронский В.И. Поляков В.А. Изотопия гидросферы. М.: Наука. 1983. 280 с. Флоренский К.П. и др. Очерки сравнительной планетологии. М.: Наука. 1981. 327 с.

92. Хесс Г. История океанических бассейнов. В кн.: Новая глобальная тектоника. М.: Мир. 1974. С. 9-26.

93. Ходьков А.Е. Термоударные воздействия взрывной волны Солнца на Землю как важнейшие факторы развития Земли и земной коры (литосферы)// Вестник ЛГУ. Серия 7. Вып. 4. 1986. С. 3-9.

94. Хопкинс Д.М. История уровня моря в Беринги за последние 250 тыс. лет. Вкн.: Берингийская суша и ее значение для развития голарктических флор ифаун в кайнозое. Хабаровск. 1973. С. 40-43.

95. Цубои Т. Гравитационное поле Земли. М.: Мир. 1982. 286 с.

96. Шатский Н.С. Геотектоническая закономерность распределения эндогенныхрудных месторождений// Изв. Вузов. Сер. Геология и разведка. 1960. N 11. С.9.18.

97. Шевалдин Ю.В. Аномальное магнитное поле Японского моря. М: Наука, 1978. 74 с.

98. Шило H.A., Ващилов Ю.Я. Земные приливы как тектонический насос и вибратор. Докл. АН СССР. 1989. Т. 307. N 4. С. 833-836. Шолпо В.Н. Структура Земли: упорядоченность или беспорядок? М.: Наука. 1986. 160 с.

99. Штиле Г. Избранные труды. М.: Мир. 1964. 887 с.

100. Шульдинер В.И., Высоцкий С.В., Ханчук А.И. Фундамент Тихоокеанский активных окраин. М.: Наука. 1987. 208 с.

101. Big, C., 1981 Collision. Taiwan-style, Met. Geol. Soc. China, 4, 91-102.

102. Bird P. Formation of the Rocky Mountains, Western United States: A Continuum

103. Computer Model // Science, 1988. V. 239. P. 1501 1507.

104. Bird P. New finite element techniques for modeling deformation histories ofcontinents with stratified temperature dependent rheology // J. Geophysics.Res.1989. V.94, N.84. P. 3967 3990.

105. Bowin C. Depth of principal mass anomalies contributing to the Earth's geoidal undulations and gravity anomalies // Marine geodesy. 1983. V.7. N.l 4. P. 61 -100.

106. Bowin C., Lu R. S., Lee C.S. & Shouten H. 1978. Plate convergence and accretion in Taiwan-Luzon region. American Journal of Science 272, 389-442.

107. Byrne, T., 1998. Pre-collision kinematics and a possible modern analog for the Lichi and Kenting melanges, Taiwan. J. Geol. Soc. China 41, 535-550. Carey S.W. Theories of the Earth and Universe. Stadford Univ. Press. Stanford. California. 1988. P.413.

108. Cathels C.M. Interpretation of postglacial isostatic adjustment phenomena in terms of mantle rheology isostasy and eustasy, ed. Morner N.A. New York. Wiley. P. 11 -43.

109. Chaplet M., Chorowicz J., Roure F. Fault patterns by space remote sensing and rotation of western Oregon during Cenozoic times // Earth and planet. Sci. Lett. 1986/87. V. 81.P. 425-433.

110. Cheng S. N., Lee C. T. & Yen Y. T. 1992. Seismotectonics of the Ryukyu arc. In Wang J. H. ed. Proceeding of the Fourth Taiwan Symposium on Geophysics, pp. 507-16. Taiwan.

111. Dziewonski A.M., Woodhouse J.H. Global images of the Earth'sinterior // Science. 1987. V.236. N.4797. P.37 48.

112. Forsyth D., Uyeda S. On the relative importance of the driving forces of plate motion.//Geophys. J.R. Astr. Soc. 1975. V.43. P. 163 200. Fukao Y., Furumoto M. Hierarchy in earthquake size distribution//Phys. Earth Planet. Inter. 1985. V.37. P. 149- 168.

113. Fu Rong Shan and Huang Pei - Hua. The global stress field in the lithosphere obtained from the satellite gravitational harmonic/VPhysics of the Earth and Planetary Interiors. 1983. V.31. P.269 - 276.

114. Geodynamic map of Circum Pacific region. Circum - Pacific Council for Energy and Mineral Resources. 1985.

115. Hager W.H., O'Connel R.J. Subduction zone dip angles and flow driven by plate motion//Tectonophysics, 1978. V.50. P.l 11 138.

116. Hales A.L. Gravitational sliding and continental drift// Earth and Planet Sci. Lett. 1969. V.6.N 1.P.31-34.

117. Huang Pei Hua and Fu Rong Shan. The mantle convection pattern and force source mechanism of recent tectonic movement in China // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1982. V. 28. P. 261 - 268.

118. Jackson E.D., Shaw H.R., Bargar K.E. Calculated geochronology and stress field orientations along the Hawaiian chain//Earth Planet Sci. Lett. 1975. V.26. P. 145 -155.

119. Jardetzky W. On the rotation of the Earth during its evolution // Transactions

120. American Geophysical Union. 1949. N.6. P. 797 817.

121. Jardetzky W. The Principal Characteristics of the Formation of the Earth's

122. Crust//Science. 1954. V.l 19. N 3090. P. 361 365.

123. Jordan T.H. Some comments on tidal drag as a mechanism for driving platemotions//J. Geophys. Res.1974. V. 79. P. 2141-2142.

124. Juan, V.C., 1975Tectonic evolution of Taiwan, Tectonophysics, 26, 197-212.

125. Hirata N., B. Karp, T. Yamaguchi et al. Oceanic crust in the Japan Basin of the

126. Japan Sea by the 1990 Japan-USSR expedition // Geophys. Res. Letters, 1992. V.19, N20. P. 2027-2030.

127. Houston M.H., J.-Cl. De Bremaecker, Numerical models of convection in the Upper Mantle, Journal of Geophysical Research. Vol. 80, No 5, 1975 p. 742-751

128. Kanamori H. The energy release in great earthquakes. // J.Geophys.Res. 1977. V.82. N20. P.2981 -2987.

129. Kanasewich E.R., Havskov J., Evans M.E. Plate tectonics in the Phanerozoic // Canadian J.of the Earth Sciences. 1978. V. 15. N 6. P. 919 955. Karig D.E. 1973. Plate convergence between the Philippines and the Ryukyu Islands. Marine Geology 14, 153-68

130. Kozhurin A.I. Late Quaternary strike slip fault in Kamchatka // Abstracts 28th1.ternational Congress Washington. 1989. V. 3. P.481.

131. Krumbein, W.C., Graybill, F.A., 1965, An introduction to statistical models ingeology: New York, McGraw-Hill Book Co., 475 p.

132. GEM 10B and 10C)//Marine Geodesy. 1981. V.5. N.2. P. 2 43.1.wis S. D. & Hayes D. E. 1989 Plate convergence and deformation, North Luzon

133. Ma Xianguan, Wu Daning. Cenozoic extensional tectonics in China // Tectonophysics. 1987. V. 133. P. 243 255.

134. Ma Z., Chen Q., Wang X. Segmentation of the Circum Pacific Belt and Plate Lath Tectonics/VProgress in Geosciences of China 1985 - 1988. Papers to 28th IGG.P. 161 - 164.

135. Maslov L.A., Romanovsky N.P. Structure and geodynamics of the Pacific Mobile Belt as to geologo- geophysical data. Proceeding of the Pacific Rim-90 Congress. 1990. P. 199-208.

136. Minster J.B., Jordan T.H. Present day plate motion // J. Geophys. Res. 1978. V.83. P. 5331 -5354.

137. Mogi K. Sequential occurrences of recent great earthquakes//Journal Phys. Earth. 1968. V.16.N l.P.30-36.

138. Moritz H. Geodetic reference system // Bulletin Geodesique. 1980. V.54. P. 395 -405.

139. Mouritsen S.A. Introduction to the genesis of planetary structure and terrestrialmaria // Geologische Rundschau. 1975. Bd.64. N.3. P. 899 915.

140. Mrozowsky C. L., Lewis S. D. & Hayes D. E. 1982. Complexities in the tectonicevolution of the West Philippine Basin. Tectonophysics 82, 1-24

141. Munk W. Remarks concerning the present position of the pole // Geophysica. 1958.1. V. 6. N3-4. P. 335-355.

142. Munson B.R., Joseph D.D. Viscous incompressible flow between concentric rotatingspheres. Part 1. Basic flow. J Fluid mech. 1971. V.49. P.289.

143. Murthy T.V., Rama R.T. Theoretical investigation on the correlation of gravityanomaly with elevation for nature of isostatic compensation of elevatedareas//Geophys. Res. Bull. 1972. V.22. N. 2 3. P. 143 - 158.

144. Nafe J. E., Drake C. C. 1963. Physical properties of marine sediments. In Hill M. N.

145. Ed . The Sea, vol. 3, pp. 794-815. Wiley Interscience, New York.

146. Nadai F. Theory of flow and fracture of solids. V. 2. McGraw Hill, New - York.1963.705 p.

147. Nelson T.H., Temple P.G. mainstream mantle convection: A geologic analysis ofplate motion/Mm. Assoc. Pet. Geol. Bull. 1972. V.56. N 2. P. 226 246.

148. Nishimura K.A. Numerical Study of Mantle Tectonic Flow as Relevant to Cenozoic

149. Structural Development of the East Asiatic Transition Zone // Bull. Disas.

150. Prev.Res.Inst.Kyoto. Univ., 1986. V.36. N 320. P. 116 117.

151. Nishimura S., Suparka. Tectonics of East IndonesiaZ/Tectonics of Eastern Asia and

152. Western Pacific continental margin. Tokyo. N 320. P. 113 135.

153. Ockendon J.R. and Turcotte D.L. On the gravitational potential and field anomaliesdue to thin mass layers. Geophys. J.R. Astron. Soc. 1977. V.48. P. 479 492.

154. O'Driscoll E.S.T. The double helix in global tectonics.//Tectonophysics. 1980. V.63. P. 397-417.

155. Ostrihansky L. forces causing the movement of plates. 1991. 26 p. (manuscript, unpublished).

156. Pan Ch. Polar instability, plate motion, and geodynamics of the mantle // J. Phys Earth. 1985. V.33. N.5. P. 411 -434.

157. Parsons B. and Richter F.M. A relation between the driving forces and geoid anomaly associated with mid ocean ridges // Earth and Planet. Sci. Lett. 1980. V.51.N.2. P.445 -450.

158. Pavoni N. Paciflc/anty Pacific bipolarity in the structure of the Earth's mantle//Eos. 1985. V.66. N. 25. P.512.

159. Pavoni N. Regularities in the pattern of major fault zones of the Earth and the origin if arcs / The origin of arcs. F.C . Wezel, editor. 1986. P. 63 78. Elsevier Sci. Publ. Amsterdam.

160. Peltier W.R. Mantle convection and viscoelasticity // Ann. Rev. Fluid. Mech. 1985. N.17. P. 561 -608.

161. Peltier W.R. The thickness of the continental lithosphere//J. Geophys. Res. 1984. V. 89. P. 11303- 11316.

162. Press F. Earth models obtained by Monte Carlo inversion // J. Geophys. Res. 1968. V. 73. P.5223 5234.

163. Ramos V. Late Proterozoic Early Paleozoic of South America - a collisional history// Episodes. 1988. V. 11.N.3. P. 168 - 177.

164. Ramsey J. Folding and fracturing of rocks. McGraw Hill, New - York. 1967.

165. Rapp R.H. The Earth's gravity field to degree and order 180 using Seasat Altimeter data, terrestrial gravity data, and other data. Rep. 322. Dep. of Geod. Sci.,Ohio State Univ., Columbus, 1981.

166. Rapp R. H. A Global atlas of surface heights based on the adjusted Seasat altimeter data./ The Ohio State University Department of Geodetic Science and Surveying 1982.

167. Schubert G., Bercovici D., Glatzmaier G.A. Mantle dynamics in Mars and Venus: influence of an immobile lithosphere on three dimensional mantle convection // J. Geophys.Res. 1990. V. 95, N B9. P. 14105 - 14129.

168. Smith A.T., Toksoz M.N. Stress Distribution Beneath Island Arc // Geophys. J.R. Astron. Soc 1972. V.29. P. 289 318.

169. Stewart A.D. Quantitative limits to palaeogravity. Journal of the Geological Society of London 133, 1977. pp 281-291

170. Stewart A.D. Limits to palaeogravity since the Late Precambrian. Nature 271, 1978. p. 153-155

171. Tang J.C., Chemenda A.I. Numerical modeling of arc-continent collision: application to Taiwan. Tectonophysics 325, 23-42.

172. Taylor B., D.E. Hayes ,1983. Origin and history of the South China Basin, The Tectonic and Geologic Evolution of South-East Asian Seas and Islands, Part 2, Geophys. Monogr. Ser., V. 27,edited by D.E. Hayas, pp. 23-56, AGU, Washington, D.C.

173. Takeuchi A. Pacific swing: Cenozoic episodicity of tectonism and volcanism in northeastern Japan//Memoir of the Geological Society of China. 1986. N.7. P. 233 -248.

174. Takeuchi A. On the episodic vicissitude of tectonic stress field of the Cenozoic northeast Honshu arc, Japan//Formation of active Ocean margins. Ed. N. Nasu et al. Tokyo. 1985. P. 443-465.

175. Tamaki K. Geological structure of the Japan Sea and its tectonic implications. Bull, ofthe Geol. Surv. of Japan, 1988. V. 39 (5). P. 269-365.

176. Tsai Y.B. 1986. Seismotectonics of Taiwan. Tectonophysics 125, 17-38. Turcotte D.L., Ahern J.L., Bird J.M. The state of stress at continental margins // Tectonophysics. 1977. V.42. N.l. P.l 28.

177. Turcotte D.L. Membrane tectonics // Geophys. J.R. Astron. Soc. 1974. V.36. P. 33 -42.

178. Turcotte D.L., Oxburgh E.R. Stress accumulation in the lithosphere // Tectonophysics. 1976. V.35. P. 183 199.

179. Turcotte D.L. A fractal model for crustal deformation // Tectonophysics. 1986. V.132.P.261 -269.

180. Uyeda S. Subduction zones: an introduction to comparative subductology // Tectonophysics. 1982. V.82. P. 133 159.

181. Whitten, E.H.T., 1964, Models in the geochemical study of rock units: Quart. Colorado School of Mines, v. 59, no. 4, p. 149-168.

182. Zuber M.T., Parmentier E.M., Fletcher R.C. Extension of continental lithosphere: a model for two scales of basin and range deformation // Journ. Geophys. Res. 1986. V. 91. P. 4826-4838.

183. Wu F. T. 1970. Focal mechanisms and tectonics in the vicinity of Taiwan. // Bulletin of Seismological Society of America 60, 2045-56.

184. Wu F. T. 1978 Recent tectonics of Taiwan. // Journal of Physics of the Earth 26 (Suppl.), P.256-99.