<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">hydrophysics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Фундаментальная и прикладная гидрофизика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Fundamental and Applied Hydrophysics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2073-6673</issn><issn pub-type="epub">2782-5221</issn><publisher><publisher-name>St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">hydrophysics-842</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГИДРОФИЗИКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>FUNDAMENTAL ISSUES OF HYDROPHYSICS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Проблемы современной концепции изостазии и масштабные эффекты трещиноватой земной коры континентов и океанов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The problems of contemporary concept of isostasy and scale effects for fractured Earth’s crust of continents and oceans</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Богданов</surname><given-names>В. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bogdanov</surname><given-names>V. I.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">malova.ti@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Малова</surname><given-names>Т. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Malova</surname><given-names>T. I.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Saint-Petersburg Department of the P. P. Shirshov Institute of Oceanology of RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>18</day><month>11</month><year>2022</year></pub-date><volume>9</volume><issue>3</issue><fpage>3</fpage><lpage>17</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Богданов В.И., Малова Т.И., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Богданов В.И., Малова Т.И.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bogdanov V.I., Malova T.I.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/842">https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/842</self-uri><abstract><p>Изостатические представления зарождались в рамках контракционной гипотезы Эли де Бомона, опиравшейся на представления Канта—Лапласа, первоначально расплавленную Землю и на процессы ее постепенного остывания и сжатия. Формировавшаяся в виде корки земная кора постепенно наращивала свою толщину, сминаясь в складки и находясь в гидростатическом равновесии с подстилающим ее субстратом. В процессе триангуляционных работ XVIII—XIX вв. были зафиксированы отличия измеренных уклонений отвеса вблизи горных массивов от расчетных оценок, что позволило Дж. Г. Пратту и Дж. Б. Эри предположить существование глубинных компенсационных масс. К. Е. Даттон, предложивший термин «изостазия», рассмотрел широкий круг геологических задач. Отличие измеренных уклонений отвеса объясняется известным в гравиметрии влиянием «соседних» масс, сформировавших Северо-Атлантическую и Индийскую планетарные аномалии геоида, а также реальным макроразуплотнением горных массивов, не выявляемым при изучении плотности и пористости небольших образцов пород. Современные затруднения концепции связаны с объяснением глобальных перемещений астеносферных масс при планетарной эвстазии, гидро- и гляциоизостазии на вращающейся Земле, а также с объяснением отрицательного результата гравиметрического эксперимента по поверке изостатического механизма современного «всплывания» Фенноскандии. Реакцию земной поверхности и ложа морей и океанов на изменения внешних нагрузок принято рассматривать в рамках единого процесса поддержания изостатического равновесия. Этим представлениям противоречат факты «высокой коровой чувствительности» даже к небольшим осцилляциям внешних нагрузок, повсеместная трещиноватость земной коры, и масштабные зависимости ее физических и деформационных свойств от размеров области приложения нагрузок. Предполагаются два механизма такой реакции коры: «сжатие-расширение» макропоровых пространств в слое 0—10 км и, в соответствии с результатами сверхглубинного бурения на Кольском полуострове, — фазовый механизм на больших глубинах. Обсуждаются пути экспериментального изучения этих явлений в областях аномальных природных и техногенных нагрузок.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Isostatic ideas appeared within the framework of E. de Beaumont’s contractional hypothesis, which based on views of Kant–Laplace as well as on ideas of primarily smelted Earth and processes of its gradual cooling and compression. Formed as a shell Earth’s crust gradually increased the thickness with clenching into the folds and stay in hydrostatical balance with the underlying substratum. During triangulations of XVIII—XIX centuries differences between the measured deflection of the vertical near mountain ranges and estimates were fixated, so J. Pratt and G. B. Airy had an opportunity to suggest the existence of deep compensating masses. C. E. Dutton, the author of the term «isostasy», considered the wide range of geological problems. Distinction of measured deflection of the vertical is explained by known in gravimetry effect of «neighbor» masses, which formed the North-Atlantic and Indian planetary anomalies of geoid, as well as by real «macrodesdensity» of rock massifs, which is not detected by surveying of density and porosity of small samples of rocks. Modern difficulties with the concept are connected with the explanation of global displacements of asthenosphere masses in planetary eustasy, hydro- and glaciostasy on the rotating Earth as well as the explanation of negative result of gravimetrical experiment for the verification of Fennoscandian «floating»’ isostatic mechanism. The reaction of Earth surface and oceans’ bed to the changes of external loads is usually considered according the unified process of maintaining the isostatic equilibrium. These hypotheses are contradicted with the facts of «high crustal sensitivity» even to small oscillations of external loads as well as total fracturing of the Earth’s crust and scale addictions of its physical and deformation properties from the size of the application area loads. Two mechanisms of the crust’s reaction are suggested: «compression–dilatation» of macropored areas in the layer of 0—10 km and, according to the results of ultradeep boring on the Kola Peninsula, — the phase mechanism at great depths. The ways of experimental research of such effects in the areas of abnormal natural and anthropogenic stresses are discussed.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>концепция изостазии</kwd><kwd>трещиноватая кора</kwd><kwd>плотностная модель</kwd><kwd>вязко-эластические свойства</kwd><kwd>масштабные эффекты</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>concept of isostasy</kwd><kwd>fractured crust</kwd><kwd>density model</kwd><kwd>viscous-elastic properties</kwd><kwd>scale effects</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли и планет. М.: Наука ГРФМЛ, 1983. 416 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли и планет. М.: Наука ГРФМЛ, 1983. 416 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rosat S. et al. High-resolution analysis of the gravest seismic normal modes after the 2004 Mw = 9 Sumatra earthquake using superconducting gravimeter data // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. L13304. doi:10.1029/2005GL023128.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rosat S. et al. High-resolution analysis of the gravest seismic normal modes after the 2004 Mw = 9 Sumatra earthquake using superconducting gravimeter data // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. L13304. doi:10.1029/2005GL023128.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Линьков Е. М., Петрова Л. Н., Зурошвили Д. Д. Сейсмогравитационные колебания Земли и связанные с ними возмущения атмосферы // Доклады АН СССР. 1989. Т. 306. С. 314—317.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Линьков Е. М., Петрова Л. Н., Зурошвили Д. Д. Сейсмогравитационные колебания Земли и связанные с ними возмущения атмосферы // Доклады АН СССР. 1989. Т. 306. С. 314—317.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Швед Г. М., Ермоленко С. И., Хоффманн П. Регистрация собственных колебаний атмосферы в диапазоне периодов 1-5 часов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51. С. 562—569.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Швед Г. М., Ермоленко С. И., Хоффманн П. Регистрация собственных колебаний атмосферы в диапазоне периодов 1-5 часов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51. С. 562—569.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wielandt E. Seismometry // International handbook of earthquake and engineering seismology / (Eds.) Lee W.H.K., Kanamori H., Jennings P.C., Kisslinger C. Academic Press. London and San Diego, 2002. P. 283—304.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wielandt E. Seismometry // International handbook of earthquake and engineering seismology / (Eds.) Lee W.H.K., Kanamori H., Jennings P.C., Kisslinger C. Academic Press. London and San Diego, 2002. P. 283—304.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Climate Prediction Center (CPC), Daily Arctic Oscillation Index: ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/cwlinks/norm.daily.ao.index.b500101.current.ascii (дата обращения: 27.04.2016).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Climate Prediction Center (CPC), Daily Arctic Oscillation Index: ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/cwlinks/norm.daily.ao.index.b500101.current.ascii (дата обращения: 27.04.2016).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Duchon C. E. Lanczos filtering in one and two dimensions // J. Appl. Meteorol. 1979. V. 18. P. 1016—1022.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Duchon C. E. Lanczos filtering in one and two dimensions // J. Appl. Meteorol. 1979. V. 18. P. 1016—1022.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Press W. H. et al. Numerical recipes in FORTRAN 77: The art of scientific computing. New York: Cambridge Univ. Press, 1997. P. 569—577.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Press W. H. et al. Numerical recipes in FORTRAN 77: The art of scientific computing. New York: Cambridge Univ. Press, 1997. P. 569—577.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Scargle J. D. Studies in astronomical time series analysis. II. Statistical aspects of spectral analysis of unevenly space data // Astrophys. J. 1982. V. 263. P. 835—853.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Scargle J. D. Studies in astronomical time series analysis. II. Statistical aspects of spectral analysis of unevenly space data // Astrophys. J. 1982. V. 263. P. 835—853.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пустыльник Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука ГРФМЛ, 1968. 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пустыльник Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука ГРФМЛ, 1968. 288 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nawa K. et al. Incessant excitation of the Earth’s free oscillations // Earth Planets Space. 1998. V. 50. P. 3—8; Reply V. 50. P. 887—892. 1998.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nawa K. et al. Incessant excitation of the Earth’s free oscillations // Earth Planets Space. 1998. V. 50. P. 3—8; Reply V. 50. P. 887—892. 1998.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tanimoto T. et al. Earth’s continuous oscillations observed on seismically quiet days // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. P. 1553—1556.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tanimoto T. et al. Earth’s continuous oscillations observed on seismically quiet days // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. P. 1553—1556.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tanimoto T., Um J. Cause of continuous oscillations of the Earth // J. Geophys. Res. 1999. V. 104(B). P. 28,723—28,739.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tanimoto T., Um J. Cause of continuous oscillations of the Earth // J. Geophys. Res. 1999. V. 104(B). P. 28,723—28,739.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nishida K., Kobayashi N., Fukao Y. Resonant oscillations between the solid earth and the atmosphere // Science 2000. V. 287. P. 2244—2246.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nishida K., Kobayashi N., Fukao Y. Resonant oscillations between the solid earth and the atmosphere // Science 2000. V. 287. P. 2244—2246.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tanimoto T. Excitation of normal modes by atmospheric turbulence: Source of long period noise // Geophys. J. Int. 1999. 136. P. 395—402.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tanimoto T. Excitation of normal modes by atmospheric turbulence: Source of long period noise // Geophys. J. Int. 1999. 136. P. 395—402.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ekstrom G. Time domain analysis of Earth’s long-period background seismic radiation // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 26,483—26,494.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ekstrom G. Time domain analysis of Earth’s long-period background seismic radiation // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 26,483—26,494.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nishida K., Kobayashi N. Statistical features of Earth’s continuous free oscillations // J. Geophys. Res. 1999. V. 104(B). P. 28,741—28,750.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nishida K., Kobayashi N. Statistical features of Earth’s continuous free oscillations // J. Geophys. Res. 1999. V. 104(B). P. 28,741—28,750.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fukao Y. et al. A theory of the Earth’s background free oscillations // J. Geophys. Res. 2002. V. 107(B9). 2206. doi:10.1029/2001JB000153.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fukao Y. et al. A theory of the Earth’s background free oscillations // J. Geophys. Res. 2002. V. 107(B9). 2206. doi:10.1029/2001JB000153.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rhie A., Romanowicz B. Excitations of the earth’s incessant free oscillation by atmosphere/ocean/solid Earth coupling // Nature. 2004. V. 431. P. 552—556.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rhie A., Romanowicz B. Excitations of the earth’s incessant free oscillation by atmosphere/ocean/solid Earth coupling // Nature. 2004. V. 431. P. 552—556.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nishida K., Fukao Y. Source distribution of Earth’s background free oscillations // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. B06306. doi:10.1029/2006JB004720.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nishida K., Fukao Y. Source distribution of Earth’s background free oscillations // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. B06306. doi:10.1029/2006JB004720.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
