Метою досліджень є визначення та інтерпретація розподілу глобального векторного поля тангенціальних масових сил (ТМС) за азимутальною спрямованістю та інтенсивністю. Порівняння напрямків векторного поля ТМС з напрямками переміщення перманентних GNSS станцій і напрямками переміщення модельних швидкостей материків GSRM з Global Strain Rate Map Project за допомогою кластерного та кореляційного аналізу. Методика. Продовжено попередні авторські дослідження проблеми формування в літосфері додаткових планетарних напружень від дії тангенціальних розподілених масових сил. Природа таких сил може бути пов'язана із переорієнтацією узагальненої фігури літосфери Землі відносно фігури референц-еліпсоїда, що може створювати напруження, яке направлене на приведення розподілу мас літосфери у відповідність з фігурою геоїда за механізмом дії гравітаційних сил і принципу мінімуму потенціальної енергії. Наявність відхилення прямовисної лінії від нормалі до поверхні твердої Землі визначає появу ТМС, що діють у верхній оболонці Землі. Запропоновано амплітуди та напрям векторів таких ТМС розраховувати на основі даних про різницю параметрів двох глобальних еліпсоїдів, що апроксимують фізичну поверхню літосфери та геоїда. Результати. Для сучасної епохи значення кута повороту між найменшою віссю еліпсоїда, що апроксимує поверхню літосфери, і віссю обертання Землі становить 2,6°. Розподіл поля векторів ТМС, узгоджується з контурами материків, тобто стрілки векторів чітко вказують на напрямки латерального руху тектонічних плит і переміщення материків в процесі еволюції Землі. Внаслідок зміни орієнтації еліпсоїда, що описує літосферу, відбувається формування оновленого поля потенційних горизонтальних сил, які відповідно до збереження моменту кількості руху переміщують літосферні маси і генерують напруження та деформації в літосферній оболонці. Оскільки ТМС мають різну спрямованість та інтенсивність, то був проведений кластерний аналіз розподілу ТМС , який виявив певні закономірності розподілу цих параметрів. Також виконано зіставлення напрямків векторного поля ТМС з напрямками переміщення перманентних GNSS станцій і напрямками переміщення модельних швидкостей материків GSRM (цифрова модель тензорного поля глобального градієнта швидкості). Наукова новизна. Деталізовано особливості зв’язку напрямків векторного поля ТМС з напрямками переміщення перманентних GNSS станцій і напрямками переміщення модельних швидкостей материків GSRM. Дослідження ТМС, які виникають внаслідок переорієнтації тонкої твердої оболонки нашої планети показали, що на її поверхні утворюється деформаційне поле латеральних переміщень. На нашу думку, це один з вірогідних чинників процесу, що запускає глобальні рухи літосферних блоків. В результаті відбувається трансформація фігури літосфери, яка характеризується зміною розмірів осей еліпсоїдів, що описує поверхню літосфери, так і їх орієнтацією. Практична значущість. Результати досліджень дають можливість надійніше інтерпретувати особливості розподілу ТМС. Ці сили можуть запускати тригерні механізми розрядки накопичених напружень, що важливо для вивчення сейсмічності.
- Артюшков Е. В. Геодинамика. М.: Наука. 1979.
- Довбнич, М. М. (2008). Нарушение геоизостазии и напряженное состояние тектоносферы. Геофиз. журн, 30(4), 123.
- Коптев, А. И., & Ершов, А. В. (2010). Роль гравитационного потенциала литосферы в формировании глобального поля напряжений. Физика Земли, (12), 66-81.
- Маслов, А. А. (1983). Расчет деформаций поверхности Земли по гравитационным данным. Геология и геофизика, (5), 30.
- Ребецкий, Ю. Л. (2016). О возможности существования в литосфере малых тангенциальных массовых сил. Их роль в тектонике и геодинамике. Геодинамика и тектонофизика, 7(4), 691-704. https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-4-0229.
- Ребецкий, Ю. Л., & Мягков, Д. С. (2020). Генезис тангенциальных массовых сил в литосферных плитах и их роль в геодинамике. Вестник Камчатской региональной организации Учебно-научный центр. Серия: Науки о Земле, (3), 86-97.
- Трубицын, В. П. (2019). Проблемы глобальной геодинамики. Физика Земли, (1), 180-198. https://doi.org/10.31857/S0002-333720191180-198
- Церклевич, А., Заяць, О., & Шило, Є. (2016). Апроксимація висот фізичної поверхні Землі двовісним і тривісним еліпсоїдами. Геодинаміка, (1), 40-49. https://doi.org/10.23939/jgd2016.01.040
- Церклевич, А., Заяць, О., & Шило, Е. (2016). Про напружений стан тектоносфери Землі. Геодинаміка, (2), 45-56. https://doi.org/10.23939/jgd2016.02.045
- Церклевич, А. Л., & Шило, Е. А. (2018). Фигура литосферы Земли и геотектоника. Доповіді НАНУ, (1), 67-72. https://doi.org/10.15407/ dopovidi2018.01.067.
- Bercovici D. (2003). The generation of plate tectonics from mantle convection. Earth and Planetary Science Letters. V. 205. P. 107–121. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(02)01009-9
- Bercovici D. (2007). Mantle Dynamics Past, Present, and Future: An Introduction and Overview. In Treatise on Geophysics. Elsevier. V. 7. P. 1–30. https://doi.org/10.1016/B978-044452748-6.00113-9
- Bock, Y., Moore, A. W., Argus, D. F., Fang, P., Jiang, S., Kedar, S., Knox, S. A. Liu, Z. & Sullivan A. (2021), Extended Solid Earth Science ESDR System (ES3): Algorithm Theoretical Basis Document: Chapter 4.2 http://sopac-csrc.ucsd.edu/wp-content/uploads/2021/08/ESESES-ATBD.pdf
- Coltice, N., Husson, L., Faccenna, C., & Arnould, M. (2019). What drives tectonic plates?. Science advances, 5(10), aax4295. https://doi.org/10.1126/sciadv.aax4295
- Forsyth D., Uyeda S. (1975). On the relative importance of the driving forces of plate motion. Geophys. J.R. Astron. Soc. V. 43. 163–200. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1975.tb00631.x
- Frank F. C. (1972). Plate tectonics, the analogy with glacier flow, and isostasy, in Flow and Fracture of Rocks. Geophys. Monogr. Ser.. V. 16. 285–292.
- Kreemer, C., Holt, W. E., & Haines, A. J. (2003). An integrated global model of present-day plate motions and plate boundary deformation. Geophysical Journal International, 154(1), 8-34. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2003.01917.x
- Kreemer, С., Holt, W. E., & Haines, A. J. (2023). Global Strain Rate Map Project. Global Strain Rate Map Project. https://gsrm.unavco.org/
- Morgan, W. J. (1968). Rises, trenches, great faults, and crustal blocks. Journal of Geophysical Research, 73(6), 1959-1982. https://doi.org/10.1029/JB073i006p01959
- Schubert, G., Turcotte, D. L., & Olson, P. (2001). Mantle convection in the Earth and planets. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511612879
- Scripps Orbit and Permanent Array Center . (2023). NASA MEaSUREs project: Extended Solid Earth Science ESDR System (ESESES) Station velocities and uncertainties. http://garner.ucsd.edu/
- Tackley P. (2000). Self-consistent generation of tectonic plates in time-dependent, three-dimensional mantle convection simulations. Part 2: strain weakening and asthenosphere. G3. https://doi.org/10.1029/2000GC000,43
- Tackley, P. J., Stevenson, D. J., Glatzmaier, G. A., & Schubert, G. (1994). Effects of multiple phase transitions in a three‐dimensional spherical model of convection in Earth's mantle. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 99(B8), 15877-15901. https://doi.org/10.1029/94JB00853
- Tserklevych A. L., Shylo Y. & Shylo O.M. (2017). Shape of the Earth and geodynamics, Geodynamics №2(23), 141-163. https://doi.org/10.23939/jgd2017.02.141
- Tserklevych, A. L., Shylo, Y. O. & Shylo, O. M. (2019). Earth’s figure changes–geodynamic factor of stressed-deformed litosphere state. Geodynamics, 1 (26), 28-42. https://doi.org/10.23939/jgd2019.01.028
- Turcotte D. , Schubert G. (2014). Geodynamics. Cambridge University Press. P. 636. https://doi.org/10.1017/CBO9780511843877
- Williams, S. D. P. (2003). The effect of coloured noise on the uncertainties of rates estimated from geodetic time series. Journal of Geodesy, 76, 483-494. https://doi.org/10.1007/s00190-002-0283-4