Ізостазія та ізостатичні моделі інтерпретації гравітаційного поля планет земної групи (сучасний стан проблеми)

1
Кафедра інженерної геодезії, Національний університет “Львівська політехніка”

Дається аналіз моделей ізостазії і розглядається інтерпретація ізостатичного стану Землі, Венери, Марса і Місяця. Подані карти товщини кори та інтерпретація можливих оцінок глибини компенсації тектонічних структур планет земної групи.

  1. Авчан Г.М. Петрофизические характеристики осадочного чехла нефтегазоносных провин-ций СССР / Г.М. Авчан, М.Л. Озерская – М.: Недра, 1985. – 192 с.

    Артемьев М.Е. Изостазия территории СССР / М.Е. Артемьев – М.: Наука, 1975. – 215 с.

    Артемьев М.Е. Изостазия и кросс- спектраль-ный метод ее изучения / М.Е.Артемьев, М.К. Кабан // Изв. АН СССР. Физика Земли. –1987. – №11. – С. 85–98.

    Артюшков Е.В. Геодинамика / Е.В. Артюшков – М.: Наука, 1979. – 327 с.

    Атлас карт глубинного строения земной коры и верхней мантии территории СССР / [В.Б. Ермаков, Г.В. Краснопевцева, В.Н. Семов, Ю.К. Щукин]. – М.: ВНИИГеофизика, 1989. – 84 с.

    Базилевский А.Т. Геологическая история Вене-ры за последние 300-500 млн. лет по данным фотогеологического анализа радарных изо-бражений, полученных КА “Магеллан” / А.Т. Базилевский, Дж.У. Хед // Астрон. Вестник. – 1995. – 29, №3. – С. 195–218.

    Белоусов В.В. Строение земной кори Европы по сейсмическим данным / В.В. Белоусов, Н.И. Павленкова // Литосфера центральной и восточной Европы. – К.: Наук. думка, 1978. – С. 50–65.

    Геологическое и геофизическое моделирование нефтегазоносных провинций / [редакторы: Н.В. Неволин, К.В. Ковилин]. – М.: Недра, 1993. – 204 с.

    Дейнека Ю.П. Сравнительный анализ совре-менных движений и некоторых других гео-физических характеристик земной коры Восточной Европы / Ю.П. Дейнека, В.А. Скрыль, А.Л. Церклевич и др. // Геофиз. журнал. – 1991. – Т.13. – С. 17–23.

    Джефрис Г. Земля, ее происхождение, история и строение / Гарольд Джефріс. – М.: Изд-во иностр. лит, 1960. – 484 с.

    Евсеев С.В. О некоторых закономерностях гра-витационного поля Земли и их значении для геодезии и геофизики / С.В. Евсеев. – К.: Изд-во АН УССР,1957. – 84 с.

    Жарков В.Н. Почему Марс? / В.Н. Жарков, В.И. Мороз. // Природа. – 2000. – №6. – С. 57–67.

    Жарков В.Н. Геофизические исследования пла-нет и спутников. Первое чтение им. О.Ю. Шмидта, 30 сент. 2002 г. / В.Н.Жар-ков. – М.: ОИФЗ РАН, 2003.–102 с.

    Кабан М.К. Изучение изостазии литосферы / Кабан М.К. – М.: Наука, 1988. – 125 с.

    Кабан М.К. Гравитационная модель коры и верхней мантии Северной Евразии. 1. Ман-тийные и изостатические аномалии силы тяжести [Електронний ресурс] / М.К. Кабан // Российский журнал наук о Земле. – 2001. – Т.3, №2. :http://elpub.wdcb.ru/journals/rjes /rus/v03/rje01062 /rje01062.htm. 

    Коган М.Г. Кросс-спектральный метод иссле-дования изостазии океанических и конти-нентальных структур / М.Г. Коган, Е.И. Ма-гницкая, Н.И. Чернова // Изв. АН СССР. Физика Земли. –1 987. – №11. – С. 71–84.

    Козленко В.Г. Строение коры и верхней мантии по гравиметрическим данным / В.Г. Коз-ленко, В.И. Старостенко, С.И. Субботин. // Тектоносфера Земли. – М.: Наука, 1978. – С. 220–266.

    Лунев Б.В. Изостазия как динамическое равно-весие вязкой жидкости / Б.В. Лунев. // Докл. АН СССР. – 1986. – Т. 290, № 1. – С. 72–76.

    Мещеряков Г.А. Гравитационное поле, фигура и внутреннее строение Марса / Г.А. Меще-ряков, А.Л. Церклевич. – К.: Наук. думка, 1987. – 240 с.

    Мороз В.И. Физика планеты Марс / Мороз В.И. – М.: Наука, 1978. – 352 с.

    Пущаровский Ю.М. Сейсмография, тектоника и глубинная геодинамика [Електронний ре-сурс] / Ю.М. Пущаровский. // Вестник отде-ления наук о Земле РАН. Электронный на-учно-информационный журнал. – 1997. – № 2. http://www.scgis.ru/russian/cp1251/dgg gms/2-97/main.html.

    Сагитов М.У. Лунная гравиметрия / М.У. Са-гитов. – М.: Наука. –1979. – 432 с.

    Тараканов Ю.А. Интерпретация крупномас-штабных гравитационных аномалий Земли / Ю.А. Тараканов, Т.Н. Черевко. // Изв. АН СССР. Физика Земли. – 1979. – № 4. – С. 25–42.

    Церклевич А.Л. Гравитационное поле и фигура Марса / А.Л. Церклевич, Э.М. Евсеева // Изв. АН СССР. Физика Земли. – 1980. – №7. – С. 3–15.

    Церклевич А.Л. О некоторых методах построе-ния модели изостазии / А.Л. Церклевич, Ю.П. дейнека. // Изучение Земли как пла-неты методами геофизики, геодезии и ас-трономии – К.: Наук. думка, 1994. – С. 178–183.

    Церклевич А.Л. Сучасні вертикальні рухи зем-ної кори та їх зв’язок з геофізичними полями / А.Л. Церклевич, Ю.П. Дейнека // Геодинаміка. – 1998. – №1. – с. 145–152.

    Церклевич А.Л. Інтерпретація планетарних ано-малій гравітаційного поля Марса / А.Л. Цер-клевич, О.С. Заяць // “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. – Львів: НУ “Львівська політехніка”. – 2008. – с.97–108.

    Церклевич А.Л. планетарні неоднорідності вну-трішньої будови Марса та Місяця за да-ними їх гравітаційних полів / А.Л. Церкле-вич, О.С. Заяць, П.М. Зазуляк та ін. // Ки-нематика и физика небесных тел. – 2010 (в друці).

    Шевченко В.В. Современная селенография / В.В.Шевченко. – М.: Наука. –1980. – 288 с.

    Anderson D.L. Seismology on Mars / D.L. An-derson, W.F. Miller, G.V. Lathan et al. // J. Geophys. Res. – 1977. – 82, № 28. – P.4524–4544.

    Artemyev M.E. Isostatic compensation of Tien Shan; choice of compensation model / M.E. Ar-temyev, V.E. Golland. // Physics of the Solid Earth. – 1983. – 19, №1.  – P. 30–37.

    Artemjev M.E. The free mantel surface – new pos-sibilities to reveal subcrustal in homogeneities form the structure of the Earth crust / M.E. Ar-temjev, M.K. Kaban. // J. of Geodynamics. – 1986. – 5. – P. 25–44.

    Baldwin R.B. The question of isostasy on the Moon / R.B. Baldwin. // Phys. Earth Planet. Inter. – 1971. – 4. – P. 167–179.

    Balmino G. Gravity field model of mars in spherical harmonics up to degree and order eighteen / G. Balmino, B. Moynot, N. Vales. // J. Geophys. Res. – 1982. – 87, №1. – P. 9735–9746.

    Belleguic V. Constraints on the Martian lithosphere from gravity and topography data / M. Belle-guic, P. Wieczorek, J. Lognonn] // J. Geophys. Res. – 2005. – 110, E 11. – P. 148–227.

    Bills B.G. Mars Topography Harmonics and Geo-physical Implications / B.G. Bills, A. J. Ferrari. // J. Geophys. Res. – 1978. – 83, № B7. – P. 3497–3508.

    Blasius K.R. Cutts Topography of Martian central volcanoes / Karl R. Blasius, James A. Cutts // Icarus. – 1981. – 45, № 1. – P. 87–112.

    Bowin C. Gravity, topography, and crustal evolu-tion of Venus / C. Bowin. // Icarus. – 1983. – 56, № 2. – P. 345–357.

    Christensen E.L. Development and analysis of a twelfth degree and order gravity model for Mars / E.L. Christensen, G. Balmino. // J. Geo-phys. Res. – 1978. – 84, № B14. – P. 7943–7953.

    Comer R.P. Mars: Thickness of the lithosphere from the tectonic response of volcanic loads / R.P. Comer, s.c. solomon, j.w. head. // Rev. Geophys. – 1985. – 23. – P. 61–92.

    Conel J.E. Lunar Mascons: A Near-Surface Interpretation / J.E. Conel, G.B. Holstrom. // Science. – 1968. – 162, № 3860. – P. 1403–1405.

    Dorman L.M. Experimental isostasy. 1. Theory of the determination of the earth’s isostatic res-ponse to a concentrated load / L.M. Dorman, B.T.R. Lewis. // J. Geophys. Res. – 1970. – 75. – P. 3357–3365.

    Ghent E.D. Thermodynamic models for eclogite mantle lithosphere / E.D. Ghent, G.M. Dipple, J.K. Russell. // J. Geophys. Res. – 2004. – 218. – P. 451–462.

    Gilbert G.K. The face of the Moon / G.K. Gilbert. // Bulletin Philosophical Society of Washington 1893. – 12. – P. 241–292.

    Gilvarry J.J. Geometric and Physical Scaling of River Dimensions on the Earth and Moon / J.J. Gilvarry. // Nature. – 1969. – 221. – P. 533–537.

    Grimm R.E. The deep structure of Venusian plateau highlands. Planets / R.E. Grimm. // Rev. Geophys. – 1994. – 18. – P. 27–76.

    Grimm, R.E. Viscous Relaxation of Impact Crater Relief on Venus: Constraints on Crustal Thick-ness and Thermal Gradient / R.E. Grimm, S.C. Solomon. // J. Geophys. Res. – 1988. – 93, № B10. – P. 11911–11929.

    Head J. W. L. S. Crumpler. Venus geology and tec-tonics: hotspot and crustal spreading models and questions for the Magellan mission / J.W. Head, L.S. Crumpler. // Nature. –1990. – 346. – P. 525–533.

    Hulme G. Mascons and isostasy / G. Hulme. // Nature. – 1972. – 238. – P. 448–450.

    Jolliff B.L. Major lunar crustal terrenes: Surface expressions and crust-mantle origins / B.L. Jol-liff, J.J. Gillis, L.A.Haskin et al. // J. Geophys. Res. – 2000. – 105, E2. – P. 4197–4216.

    Khan A. A new seismic velocity for the moon from a Monte Carlo intersion of the Apollo lunar seismic data / A. Khan, K. Moseggard, K.L. Rasmussen. // Geophys. Res. Lett. – 2000. – 27. – P. 1591–1594.

    Khan A. An Enquiry into the Lunar Interior: A Non-Linear Inversion of the Apollo Lunar Seismic Data / A. Khan, K. Mosegaard. // J. Geophys. Res. – 2002. – 107, E6. – P. 310–318.

    Kucinskas A.B. Isostatic compensation of equato-rial highlands on Venus / A.B. Kucinskas, D.L. Turcotte. // Icarus. – 1994. – 112. – P. 104–116.

    Kuckes A.F. Strength and rigidity of the elastic lunar lithosphere and implications for present day mantle convection in the moon / A.F. Kuc-kes. // Phys. Earth Planet Inter. – 1977. – 14. – P. 1–12.

    Kunze A.W. Evidence for isostacy in the lunar mascon maria / A.W. Kunze. // The Moon. – 1976. – 15. – P. 415–419.

    Lognonne P. Planetary seismology / P. Lognonne. // Annual Review in Earth Planet. Sci. – 2005. – 33. – P. 1910–1934.

    Mackwell S. J. High-temperature deformation of dry diabase with application to tectonics on Venus / S.J. Mackwell, M.E. Zimmerman, D.L. Kohlstedt. // J. Geophys. Res. – 1998. – 103, № B1. – P. 975–984.

    McKenzie D. The relationship between topography and gravity on Earth and Venus / D. McKenzie // Icarus. – 1994. – 112, № 1. – P. 55–88.

    Moresi L. Interpreting gravity, geoid, and topogra-phy for convection with temperature dependent viscosity: Application to surface features on Venus / L. Moresi, B. Parsons. // J. Geophys. Res. – 1995. – 100, № E10. – P. 21155–21171.

    Muller P. Mascons: lunar mass concentrations / P. Muller, W. Sjogren. // Science. – 1968. – 161, № 3842. – P. 680–684.

    Neumann G.A. Crustal structure of Mars from gravity and topography / G.A. Neumann M.T., M.A. Zuber, P.J. Wieczorek et al. // J. Geophys. Res. – 2004. – 109, 18. – P. 0148–0227.

    Nimmo F. Estimates of Martian crustal thickness from viscous relaxation of topography / F. Nimmo, D. Stevenson. // J. Geophys. Res. – 2001. – 106. – P. 5085–5098.

    Nimmo F. Early Crustal Evolution of Mars / F. Nimmo, K. Tanaka. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. – 2005. – 33. – P. 133–161.

    O'Keefe J.A. Isostasy on the Moon / J.A. O'Keefe // Science. – 1968. – 162. – P. 1405–1406.

    Phillips R.J. Gravity fields of the terrestrial pla-nets: Long-wavelength anomalies and tectonics / R.J. Phillips, K. Lambeck. // Rev. Geophys. – 1980. – 18, №1. – P. 27–76.

    Phillips R.J. Tectonics and Evolution of Venus / R.J. Phillips, W.M. Kaula, G.E. McGill et al. // Science. – 1981. – 212, № 4497. – P. 879–887.

    Phillips, R.J. Estimating lithospheric properties at Atla Regio, Venus / R.J.Phillips. // Icarus. – 1994. – 112. – P. 147–170.

    Romanowicz B.A. Seismic structure of the upper mantle beneath the United States by three dimensional inversion of body ware arrival times / B.A. Romanowicz. // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. – 1979. – № 57. – P. 479–506.

    Schaber G.G. Moon-Mercury: Large impact struc-tures, isostasy and average crustal viscosity / G.G. Schaber, J.M. Boyce, N.J. Trask. // Phys. Earsth Planet. Inter. – 1977. – 15. – P. 189–201.

    Sjogren W.L. Mars Gravity: High-Resolution Re-sults from Viking Orbiter 2 / W.L. Sjogren. // Science. – 1979. – 203, № 4384. – P. 1006–1010.

    Sjogren, W.L. Gravity Anomalies on Venus / W.L. Sjogren, R.J. Phillips, P.W. Birkeland et al. // J. Geophys. Res. – 1980. – 85, № A13. – P. 8295–8302.

    Smith D.E. The Global Topography of Mars and Implications for Surface Evolution / D.E. Smith, M.T. Zuber, S.C. Solomon et al. // Science. – 1999. – 284. – P. 1495–1503.

    Smrekar S.E. Venusian highlands: Geoid to topo-graphy ratios and their implications / S.E. Smrekar, R.J. Phillips. // Earth. Planet Sci. Lett. – 1991. – 107 – P. 582–597.

    Solomon S.C. The evolution of impact basins: viscous relaxation of topographic relief / S.C. Solomon, R.P. Comer, J.W. Head // J. Geophys. Res. – 1982. – 87. – P. 3975–3992.

    Thurber C.H. Martian lithospheric thickness from elastic flexure theory / C.H. Thurber, M.N. Toksöz // Geophys. Res. Lett. – 1978. – 5, № 11. – P. 977–980.

    Toksoz M.N. Structure of the Moon / M.N. Toksoz, A.M. Dainty, S.C. Solomon et al. // Rev. Geoph. Space Physics. – 1974. – 12. – P. 539–567.

    Vezolainen, A.V. Uplift of Beta Regio: Three-dimensional models / A.V. Vezolainen, V.S. Solomatov, A.T. Basilevsky et al. // J. Geophys. Res. – 2004. – 109, E08. – P. 1029–1034.

    Watts A.B. Isostasy and Flexure of the Lithosphere / A.B. Watts. – Cambridge University Press. – 2001. – 458 p.

    Weertman J. Height of mountains on Venus and the creep properties of rock / J. Weertman. // Phys. of Earth and Planetary Interiors. – 1979. – 19. – P. 197–207.

    Wieczorek M. A. The structure and compensation of the lunar highland crust / M.A.Wieczorek, R.J. Phillips. // J. Geophys. Res. – 1997. – 102. – P. 10933–10943.

    Wieczorek M.A., Phillips R.J. Potential anomalies on a sphere: Applications to the thickness of the lunar crust / M.A. Wieczorek, R.J. Phillips. // J. Geophys. Res. – 1998. – 103, E1. – P. 1715–1724.

    Wieczorek M.A. Thickness of the Martian crust: Improved constraints from geoid-to-topography ratios / M.A. Wieczorek, M.T. Zuber. // J. Geophys. Res. – 2004. – 109. – P. 1009–1029.

    Wieczorek M.A. The Constitution and Structure of the Lunar Interior / Mark A. Wieczorek, Bradley L. Jolliff, Amir Khan. // Reviews in Mineralogy & Geochemistry. – 2006. – 60. – P. 221–364.

    Wieczorek M.A. The gravity and topography of the terrestrial planets / M.A. Wieczorek. // Treatise on Geophysics. – 2007. – 10, №5. – P. 165–206.

    Williams K.K. Measurement and analysis of lunar basin depths from Clementine Altimetry / K.K. Williams, M.T. Zuber. // Icarus. – 1998. – 131. – P. 107–122.

    Yuan D.-N. Gravity field of mars: 75th Degree and Order Model / D.-N. Yuan, W.L. Sjogren, A.S. Konopliv et al. // J. Geophys. Res. – 2001. – 106, № E10. – P. 23377–23401.

    Zuber M.T. Internal Structure and Early Thermal Evolution of Mars from Mars Global Surveyor Topography and Gravity / M.T. Zuber, S.C. So-lomon, R.J. Phillips et al. // Science. – 2000. – 287. – P. 1788–1793.

    Zuber M. T. The crust and mantle of Mars / Maria T. Zuber // Nature. – 2001. – 412. – P. 220–227.