Изостазия

Изостази́я

Изостатическое равновесие (от греч. isostásios — равный по весу), равновесное состояние земной коры (См. Земная кора), при котором она располагается на твёрдом более тяжёлом субстрате таким образом, как если бы плавала на нём по закону Архимеда. Часто слово «И.» употребляется в более широком и неопределенном смысле.

В связи с И. подошва земной коры тем глубже погружена в субстрат, чем толще кора и чем она плотнее (тяжелее), поэтому горы обычно имеют «корни», т. е. расположенные под ними выступы коры вниз. И., как правило, осуществляется регионально, т. е. в равновесии находится не любой малый участок земной коры, а только достаточно крупные (шириной 100—200 км) блоки (глыбы). Полное осуществление И. приводит к тому, что под корой на любой горизонтальной поверхности, начиная с поверхности компенсации и глубже, давление постоянно. И. обнаруживается путём наблюдения отклонений отвеса (См. Отклонение отвеса), измерения толщины земной коры сейсмическими методами и главным образом путём определения изостатических аномалий силы тяжести (См. Аномалии силы тяжести), указывающих разницу между наблюдённым значением ускорения силы тяжести и тем значением, которое должно было бы быть в данном месте при соблюдении полной И. (и отсутствии местных неоднородностей в земной коре). Поправка, которую приходится вводить при таких расчётах в наблюдённое или теоретически вычисленное значение силы тяжести, называется изостатической редукцией (см. Гравиметрия). При этом нормальной корой (имеющей нормальную толщину) считают изостатически уравновешенную кору, поверхность которой расположена на уровне моря: под возвышенностью приходится предполагать недостаток массы, компенсирующий избыточную нагрузку этой возвышенности, а под водным бассейном — избыток массы, компенсирующий пониженную плотность воды по сравнению с нормальной корой. Эти недостатки и избытки масс называются изостатической компенсацией.

Наблюдения показывают, что земная кора почти повсеместно находится в состоянии, весьма близком к полной И. Однако в областях интенсивных тектонических движений существуют отклонения от И., иногда очень значительные. Таковы, например, полосы очень сильных отрицательных изостатических аномалий вдоль океанических желобов (см. Желоба глубоководные океанические).

И. устанавливается очень быстро. Так, во время последнего оледенения Балтийский щит и Канадский щит опустились под тяжестью льда (в современную геологическую эпоху в аналогичном состоянии находятся Антарктида и Гренландия), а при стаивании льда началось поднятие этих регионов со скоростью порядка нескольких мм в год (современное максимальное поднятие в области Балтийского щита — 11 мм в год). Поэтому движения, восстанавливающие И., занимают сравнительно мало времени и сейчас наблюдаются лишь в немногих местах; преобладают более медленные тектонические движения, нарушающие И. Стремление земной коры к равновесию играет большую роль в геотектонике, но эта роль пассивна, в отличие от активной роли тектонических сил, нарушающих И. Однако изостатические силы ограничивают размах тектонических движений и восстанавливают равновесие, когда тектонические силы слабеют.

Лит.: Люстих Е. Н., Изостазия и изостатические гипотезы, «Тр. Геофизического института АН СССР», 1957, № 38; Артемьев М. Е., Изостатические аномалии силы тяжести и некоторые вопросы их геологического истолкования, М., 1966; Артюшков Е. В., Об установлении изостатического равновесия земной коры, «Изв. АН СССР. Физика Земли», 1967, № 1; Артемьев М. Е., Изостазия, «Земля и Вселенная», 1970, № 3.

Е. Н. Люстих.