Колебателни деформационни процеси

 

Същност на процесите
Характерни черти на процесите
Планетарно значение на процесите
Колебателните процеси и причинените от тях едноименни движения причиняват непрекъснати, периодично променящи знака си, вертикално насочени огромни по размери, много бавни огъвания на земната кора които образуват широкообхватни понижения и подутини. Скоростта им е от няколко милиметра до няколко сантиметра годишно, а продължителността им в едно направление е от порядъка на десетки, хиляди, стотици и милиони години. 
За правилното разбиране и оценка на същността и характера на колебателните земекорни процеси следва те да бъдат разгледани в контескта на тяхната планетарна и комическа позиция.
Малката планета Земя осъществява повтарящи се движения в рамките на Слънчевата система. При това тя изпитва безкрайно много разнообразни космически въздействия, чиито стремеж е да изведат небесното тяло от обичайния му ход в слънчевата система. Противодействието на планетата срещу тези незакономерни космически въздействия се основава на сферично-слоистия земен строеж. Той е представен от  различни всецяло или частично взаимообхващащи се земни сфери. От тях в твърдо състояние на веществото се намира земната кора с най-горните части на горната мантия – така нарпечената тектоносфера. Предполага се състояние на твърдо вещество за субстрата на долната мантия. Ядрото се отличава с изключително уплътнен веществен строеж – плътност между 13 и 14 гр/см3. Такъв тип много високо уплътнен материален субстрат позволява на много тежкото ядро да коригира отклоненията на небесното тяло, чрез своите стабилизиращи компенсаторни двиежения в субстрата на ядрената обвивка. Но тези движения оказват еластично въздействие върху твърдите слоеве на земната кора и долната мантия. По техните повърхности се очертават временни (обратими) издувания и временни (обратими) вгъвания по посока на радиалното временно отклонение на масата на ядрото от хипотетичния земен център. Именно тези еластични деформации са същноста на колебателните земекорни процеси.
В зависимост от времепроявлението им колебателните движения  биват:
- съвременни и най-нови  - осъществени през историческия период (последните 6000-8000 год.);
- нови – станали през  кватернера и неогена;
- стари – техните следи датират от  по-старите геоложки периоди.
Примерите за тяхната проявата на съвременните и най-новите (кватернерните) колебателни движения са много. Те са  резултат от непосредствени човешки наблюдения:
Кейовете на построеното  през 1620 год. пристанище Торнео в Ботническия залив (Швеция) се оказали през 1724 год. - на сушата.
През последните столетия Скандинавия се издига, а Холандия се понижава. В Сухумския залив са установени запазени потънали в морето постройки от гръцката колония Диоскурия. При Бургаския залив личат следите на потънало раннонеолитно селище от преди 3000 год. На дъното на Мандренското езеро днес се намира каменния кей на пристанището в което зимува флотата на Евгени Савойски през 15-ти век. Днес кеят е покрит с някоалко метра тиня, а в началото на миналото столетие Иречек твърди, че каменната му настилка е билила видима на дъното на езерото. Сегашният град  Созопол се е намирал на около 2 км навътре в сушата, а по тогавашното крайбрежие на сегашното дъно на |Черно море сега личат следите от потънали римски постройки.  
В Италия – от  построения 2 века пр. Хр. близко до морското ниво храм на бога Серапис в Поцуоли край Неапол са останали три мраморни колони с височина 12 м, неизвестни до средата на 18 век. Потъването на храма е продължило 1700 години (с максимално понижение през 15 век). Новото му постепенно издигане е започнало през 16 век. В 1749 год. са се разкрили горните части на колоните  на височина 70-80 см. Постепенното му издигане е продължило до края на 18 век. Направените разкопки до мраморния под  показват, че на 3.6 м от пиедестала колоните са гладки (засипани от вулканска пепел и морски седименти. В следващите 2.7 м  колоните са надупчени от миди-каменопробивачи. Очевидно тази част от каменните стълбове е била заливана от  морската вода. Следователно брегът изпитва понижение около 6 м. През 1828 год (по данни на Чарлз Лайъл) колоните са на 30 см под водата, през 1878 - на 65 см под водата, през 1911 - 1.88 м под водата, а днес са потопени на повече от 2 м под водата. Очевидно сме свидетели на ново понижаване на основата на храма. Този класически пример показва чести колебателни движения на дадена точка от земната повърхност със сравнително големи стойности на вертикално придвижване.
  Съвременните колебателни движения се изследват със следните методи:
Исторически (историко-археологичен) - илюстрира се от гореспоменатите примери. Негова разновидност е историко-картографският метод. Той се свежда до  съпоставяне на точни топографски карти от различни епохи.
Геодезичният метод включва  наблюдаване и измерване на морското ниво, повторно нивелиране, повторна триангулация, повторно определяне на географските координати. За целта на определени места на нивото на морето се поставят специални репери, даващи информация с точност до части от сантиметъра. Именно данните от повторните нивелации показват недвусмислено колебателния характер на бавните вертикални движения. На  фона на генералното си  издигане или понижаване движението на една и съща точка се колебае около някакво средно пложение.
Геоморфоложките и геоложките методи  дават информация за целия кватернер или части от него, чрез изучаване на планинския релеф, на морските брегове, на речните тераси, на абразионните тераси, на особенностите на съвременните морски и континентални утайки.
Основните съвременни континентални тенденции на пространственото разпределение на най-новите колебателни движения (при годишна скорост рядко надвишаваща 1 см/год) са:
Северна Америка - Канада се издига, а САЩ се понижава;
- Европа - Скандинавският полуостров, Шотландия и Пиринейският полуостров се издигат, а крайбрежието на Северно море и северното крайбрежие на Средиземно море се понижават;
- Африка - Целият Африкански континент, без крайбрежието му се издига;
- Азия - Централна Азия и средните части на полуостров Индустан се издига, а Бирма и Източен Китай се понижават.
За колебателните движения в миналите геоложки епохи се добива представа от изучаването на трансгресивните и регресивните седиментни комплекси, несъгласията, фациесът и дебелината на утайките. Трансгресивните и регресивните седиментни комплекси са един от най- сигурните индикатори. Те бележат промяната на очертанията на морските брегове вследствие на понижение (при трансгресия) и издигане (при регресия) на съответната част от сушата. Стратиграфските несъгласия свидетелствуват за временно издигане на съответния земекорен участък (предизвикващо прекъсване на седиментацията) и последвалото го ново понижаване (маркирано от начало  на нова седиментация). 
Интересен пример за ролята на фациеса и дебелината на утайките като индикатори за колебателните движения е образуването на  параличните въглища в Донбаския минен басейн (Украйна). Те са натрупани в лагуни. Условията на  постепенно задълбочаване  последователно са се отлагали пясъчници, аргилити и варовици. Следва обратен седиментационнен цикъл до образуване на въглища. Голямата мощност на утайките свидетелствува за голямото общо постепенно понижаване на земната кора.
Величината на колебателните движения съответствува на стойността на понижаване или издигане на земната кора , изразено в дебелината на натрупаните утайки. Така се съставят диаграми на кривите на поведението на повърхността и тектонското отпускане на първоначалния цокъл при колебателните движения.
Земекорните колебателни движения се отличават със следните общи свойства:
Всеобхватност - всички точки на земната кора са подложени на колебателни движения с различен знак и амплитуда през всички периоди от съществуването на Земята.
Обратимост и сложност - в една и съща точка в различно време се осъществяват различни по знак радиални движения. Те на са с еднаква амплитуда и обхват. Значи колребателните движения не са просто "люлеене" в пространството, а сложен, изменящ се във вречмето процес на преразпределяне на характера на земекорните колебания.
Компенсаторност - понижаването на даден земекорен участък при колебателните движения се компенсира със издигането на съседни участъци. Стремеж на външните земни сили към нивелиране на релефа (равновесието на земната повърхност) е свързан изветряне, денудация и ерозия на издигнатите земекорни участъци и седиментиране на образуваните наслаги в депресиите .
Периодичност - Колебателните движения се отличават с периодична смяна на знака на преобладаващите радиални премествания  на даден участък от земната кора. Тази периодичност се отразява в особенностите на регионалните геоложки разрези. В историята на Земята  периодичността на колебателните движения се изразява в наличието на глобални разломи или цикли. В началото на всеки цикъл преобладава издигането(по обхват и по площ) - в средата на цикъла - понижението и към края - отново издигането (планинообразувателните процеси). Циклите имат средна продължителност около 200 мил. год и са с приблизително континентален обхват. Последните глобални планетарни цикли в земната история са каледонския (камбрий - девон), херцинския(карбон - перм) и алпийския (мезозой - неозой).
В геотектонския живот на Земята колебателните движения имат много важна специфична роля на балансьори в зоната на земната повърхност по отношение на противоречивите тенденции на взаимодействие на вътрешните (планетарните) и външните (космическите) фактори. Това определя тяхното непрекъснато вечно проявление по всички точки на земната повърхност. А обратимият характер на ефектите от колебателните процеси дава възможност на планетата да реагира на космическите въздействия върху нея посредством компенсаторните движения на земното ядро в неговата ядрена обвивка. В това се състои принципната разлика между колебателните от една страна и нагъвателните и разломните движения и процеси от друга страна. Последните са присъщи единствено да земната кора, докато колебателните процеси имат всецяло планетарен характер.
Автор: проф. дгмн Цанко Цанков