Ізостазія

Ізостазія згідно з моделями Дж. Ери (1) та Ф. Пратта (2).

Ізостазія або ізостатична рівновага (рос. изостазия, англ. isostasy, нім. Massenkompensation f, Isostasie f) — стан рівноваги мас гірських порід земної кори. Полягає у тому, що окремі частини менш щільної земної кори (середня густина 2.8 г/см³) ніби плавають у пластичному підкірковому шарі (середня густина 3.3 г/см³), знаходячись в стані гідростатичної рівноваги згідно із законом Архімеда. Збільшення ваги окремих блоків призводить до занурення їх у підкіркову речовину, зменшення — до підняття.

Ізостатичні моделі рівноваги земної кори

Ізостатичні моделі були запропоновані в 1855 р. Дж. Ері та Ф. Праттом, сам термін «ізостазія» був введен в наукову літературу К. Деттоном в 1899р.

• Модель Ері. Модель Ері базується на припущенні про сталу густину кори, таким чином для компенсації підвищень рельєфу (наприклад, гір висотою 5-7 км) підошва кристалічного фундаменту земної кори має зануритись в мантію на глибину, пропорційну висоті рельєфу. Звідси витікає, що чим вище гори, тим на більшу глибину занурюється підошва їх фундаменту; глибина занурювання має в декілька разів перевищувати висоту.
• Модель Пратта. В моделі Пратта підошва земної кори плоска і компенсация підвищень рельєфу є наслідком різної густини блоків земної кори, таким чином густина блоків кори, утворюючих гірськи хребти має бути нижчою у порівнянні із густиною блоків низовин.

Порушення та прояв ізостазії

Тенденція до відновлення порушеної гравітаційної рівноваги зумовлює активізацію тектонічних процесів. Ізостатична компенсація досягається на глиб. 100—150 км (всередині астеносфери). І. означає, що концентраціям маси (гори, масиви порід підвищеної щільності) біля поверхні Землі відповідають рівні за величиною дефекти маси на глибинах, що не перевищують рівень компенсації. Нестачам маси (западини морів, товщі пухких порід) біля поверхні Землі відповідає маса підвищеної густини на глибинах, менших глибин компенсації. Істотна частина ізостатичної компенсації забезпечується змінами потужності земної кори.

У деяких районах частина компенсації забезпечується варіаціями густини підкіркового шару і змінами товщини літосфери. У районах з сучасною тектонікою можуть існувати порушення І., що виявляються звичайно як відмінності гравітац. поля від поля ізостатично урівноваженої Землі (ізостатичні аномалії сили тяжіння). І. впливає на амплітуду тектонічних рухів. Ізостатична компенсація дії екзогенних процесів може в дек. разів збільшити амплітуду вертикальних рухів (напр., ерозія гір і заповнення міжгірських западин осадами, викликає додатковий ріст піднять і опускання депресій).

Вивчення порушень ізостазії дозволяє аналізувати напруження в земній корі і літосфері та використовується для сейсмічного районування, з'ясування фізичних властивостей речовини Землі.

Література

• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.