Мировой океан 3847 4141 3729 3900 4220 2100 1880 -

1 – Средняя глубина для полной площади океанов, по Атласу океанов, 1980 г., Табл.8,

2 – Средняя глубина для океанов без морей, по Атласу океанов, 1980 г., Табл. 8,

3 – Средняя глубина океанов по [Menard, Smith, 1966].

4 – Расчетное значение средней глубины, по цифровым данным ЕТОРО 2?,

5 – Расчетное (графически) значение средней глубины для релеевской составляющей,

6 – Расчетное значение средней высоты рельефа дна, по цифровым данным,

7 – Расчетное значение средней высоты рельефа дна для релеевской составляющей,

8 – Расчетное значение среднеквадратичного отклонения, по цифровым данным.

Распределение площади океанической коры Мирового океана по возрасту отображается на многочисленных опубликованных (в печати и в Интернет) картах, наиболее авторитетными из которых признаются карты Мюллера и др. «Digital Isochrons of the Ocean Floor» [Mueller et al., 1997], построенные на основе цифровой базы данных для 6-минутной равномерной сетки. Статистику этого распределения и показывает график кумулятивной площади поверхности океанической литосферы на рис. 3. Этот график рассчитан по картам палеомагнитных изохрон, указанных на графике, с позиций гипотезы расширения Земли (ГРЗ), отчего появилась «неучитываемая литосфера», которая, с позиций постоянства размеров Земли, соответствует не учитываемой площади древнего Тихого океана, за счет которой и расширялись другие океаны. В учитываемую океаническую литосферу включены и площади подводных окраин континентов. Другими словами, график на рис. 3 однозначно показывает только современное распределение площади океанической коры по возрасту независимо от позиции автора графика. Этот график, как и подобные ему, обычно аппроксимируют экспонентой типа S = S0exp(-kt).

Рис. 4. Широтная гипсографическая поверхность глобального рельефа (вверху слева) и

долготная гипсографическая поверхность глобального рельефа (ниже), а справа – соответствующие им батиграммы.

Двумя приведенными на рис. 3 типами распределений и ограничивалось, собственно, современное статистическое описание рельефа дна океанов. Встречаются еще и графики широтного распределения суши и океанов, иллюстрирующие экваториальную асимметрию глобального рельефа [Carey, 1976]. Этому распределению соответствует изолиния (изогипса) 0 м на широтной гипсограмме (рис. 4) – проекции широтной гипсометрической поверхности глобального рельефа (пространственного аналога гипсографической кривой) на плоскость h? (рис. 4), показанной в абсолютном и в относительном масштабах [Казанский, 2006].

Помимо широтных распределений h(S,?), на рис. 4 приведены и впервые рассчитанные долготные распределения h(S, ?).

Частные производные от h(S,?) и h(S, ?) по высоте – пространственные аналоги гипсометрической кривой, гипсометрические поверхности, — показаны на рис. 5 (слева), а их проекции на горизонтальную плоскость (контурные карты) – справа.

Рис. 5. Широтная (вверху слева) и долготная (внизу) гипсометрические поверхности –

плотности распределения высот глобального рельефа и контурные карты их проекций на горизонтальную плоскость.

Приведенные рисунки 4 и 5 демонстрируют широтную и долготную асимметрию в распределении океанов на поверхности Земли. На широтных распределениях, в отличие от долготных, отдельные океаны не выделяются, а абсолютный максимум плотности распределения глубин 103700 точек в широтном диапазоне 0-5° с.ш. приходится на интервал глубин 4300-4400 м, имеющийся во всех океанах.

На долготной контурной карте рис. 5 границы между океанами определяются очень четко, а два близких по абсолютным значениям максимума плотности (83187 и 85129 точек) приходятся на глубины 4500 и 5200 м в долготных зонах 230-240° и 200-210° в.д., относятся к Тихому океану.

Более детально распределение глубин Мирового океана показывают батиметрические диаграммы «с накоплением» по 5-градусным широтным и 10-градусным долготным зонам в абсолютном и в относительном масштабах, представленные на рис. 6.

Рис. 6. Контурные широтные (вверху) и долготные (внизу) батиметрические диаграммы

«с накоплением» в относительном и абсолютном масштабах.

Для характеристики берегов Мирового океана рассмотрены гистограммы распределения высот континентов в диапазоне от 100 м до -200 м с шагом 10 м. Эти гистограммы представлены на рис. 7.

Все гистограммы показывают максимальную площадь для батиметрической ступени 0…-10 м, но для следующего интервала глубин наблюдается существенное различие между северными и южными континентами: сокращение площади ступени -10…-20 м у северных континентов носит аномальный характер, свидетельствуя о не полном достижении частью шельфов северных континентов состояния динамического равновесия после четвертичных оледенений.

Рис. 7. Гистограммы плотности вероятности распределения высот окраин континентов

(берегов Мирового океана): 1 – Ю.Америка, 2 – Африка, 3 – Австралия, 4 – Европа, 5 – С. Америка. За 100% принята площадь указанного интервала высот.

Дальнейшая детализация распределений глубин (высот рельефа дна) осуществлена при батиметрическом анализе отдельных океанов и некоторых специфических регионов.

Симметрия глобального рельефа. Необходимость изучения симметрий в распределении блоков литосферы по поверхности Земли определяется тем, что «в основе современной физико-математической культуры заложен факт: свойства симметрии заменяют физические законы, знание которых у нас неполно» [Семихатов, 1996, с. 21], и тем, что «только научным изучением симметрии можно выяснить, какие геометрические состояния могут на Земле встречаться» [Вернадский, 1987, с. 154]. Важность и роль принципов симметрии в геоморфологии обсуждалась автором в специальных статьях [Казанский, 1983, 1992, 1998, 1999, 2004], где также уточнены определения и границы применимости ряда понятий теории симметрии.

В отличие от предшественников, пытавшихся выявлять элементы симметрии литосферы Земли с фиксистских позиций для современной оси вращения и в очень неподходящих для этого картографических проекциях, автор исследовал симметрию с мобилистских позиций в равноплощадной проекции Ламберта, используя палеореконструкции, не привязываясь к современной системе географических координат. В результате было показано изменение симметрии с начала раскола Пангеи до настоящего времени [Казанский, 1983, 1992, 1998, 1999, 2002, 2004] от типа L22P2L?2P?C? до PL?2P?C?, где штрихами отмечены элементы антисимметрии. Главным и элементом симметрии, сохраняющимся на протяжении океанического этапа эволюции, является впервые выявленная автором плоскость симметрии Р (см. рис. 8), названная Тектоническим экватором (ТЭ) [Казанский, 1983], наклоненная к плоскости современного экватора под углом 44° . Максимальное отклонение плоскости ТЭ от плоскости современного географического экватора в восточном полушарии по величине и направлению совпадает с пространственными характеристиками (длина, направление) хребта 90-го градуса в Индийском океане. На этом же меридиане находится и максимальная аномалия рельефа континентов [Казанский, 2006].

На рис. 8, иллюстрирующим первое защищаемое положение, приведена контурная карта для настоящего времени в косой равноплощадной проекции Ламберта, демонстрирующая современную симметрию и антисимметрию в распределении континентов и океанов, а на рис. 9 показан результат совмещения контуров при повороте этой проекции вокруг ее центра (оси антисимметрии) на 180°, дающий самое оптимальное из всех возможных решение задачи. Сходную картину дает и зеркальное отражение проекции относительно плоскости антисимметрии Р?, являющейся мезозойской границей

Рис. 8. Косая равноплощадная проекция Ламберта (вверху) с центром в точке 35° с.ш.

и 140° в.д., демонстрирующая элементы симметрии и антисимметрии в распределении континентов и океанов: Р – плоскость симметрии (Тектони-ческий экватор, ТЭ), Р? - плоскость антисимметрии. Заливкой выделен Тихо-океанский подвижный пояс по [Маслов, 1996], пунктиром – оси срединно-океанических хребтов, ортогональных ТЭ. Внизу показан вид трех больших кругов симметрии и антисимметрии в наиболее популярных проекциях – прямоугольной и Мольвейде.

Тихого океана в мобилистских реконструкциях [Казанский, 1983, 1992, 1998, 1999, 2002, 2004], проходящей по желобам Тихого и Атлантического океанов.

Рис. 9. Совмещение контуров континентов с рис. 8 при повороте на 180° вокруг

центра проекции (оси антисимметрии).

??????D

#ного распределения энергии, как и распределение площади океанов, сдвинут в южное полушарие, 4 максимума долготного распределения энергии коррелированны с 4 сегментами Тектонического экватора, а 4 минимума – с 4 сегментами круга антисимметрии.

В работе отмечена также корреляция описанных выше элементов симметрии с векторным полем «скоростей современных движений литосферы, рассчитанном по коэффициентам С10, С11, S20, S11 тороидальной части модели Дж. Минстера и Т. Джордана (Minster, Jordan, 1979)» [Маслов, 1996].

Рис. 10. Сопоставление графиков распределения энергии рельефа дна океанов с

элементами глобальной симметрии литосферы [Казанский, 2006].