Оглавление

ФРАКТАЛЬНАЯ ДЕЛИМОСТЬ ПЛАНЕТЫ И ЕЕ РОЛЬ В ОРГАНИЗАЦИИ, ИЕРАРХИЧЕСКОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ И ЭВОЛЮЦИИ ПРИРОДНЫХ И ПРИРОДНО-СОЦИАЛЬНЫХ НАЗЕМНЫХ ГЕОСИСТЕМ
В.В. Юшманов

        Проблема создания единой линейной иерархической последовательности всех известных вещественно-энергетических образований Вселенной давно привлекает внимание ученых. Существует множество, в основном, 14-15 уровенных рядов ранжирования этих природных (живых и неживых), иногда и социальных объектов - от элементарных частиц, физических полей и атомов до планет, общества, звезд и Вселенной в целом [1 – 3 и др.]. Однако такие классификации внутренне противоречивы, непоследовательны и слабо сопоставляются между собой. Количество рассматриваемых объектов, содержание одноранговых уровней, сложность и степень ранжирования одноименных образований в них почти не совпадают. Более сложный из таксонов нередко либо не содержит в качестве составляющего элемента предыдущий, либо включает в себя образования, не входящие в более простую систему. Несовершенство подобных классификаций обусловлено принципиальной невозможностью построения единой линейной непрерывной последовательности естественных объектов Вселенной. Её фундаментальные вещественно-энергетические системы различаются не только уровнем своей структурной организации, размерами и массой, позволяющими выделять их как качественно различные микро-, мезо-, макро- и мегаформы или виды существования и движения материи [2, 4, 5 и др.], но и определенными энергетическими коридорами или уровнями формирования и связанными с ними масштабами распространения и типами эволюции. По этим признакам единый линейный ряд таких систем неизбежно распадается на несколько структурно, вещественно и пространственно взаимосвязанных, но разномасштабных и энергетически разнородных иерархических последовательностей, образующих сложную разветвленную сеть. Можно выделить четыре основных ветви (группы) таких последовательностей: одну главную - космообразующую и три продолжающие её и переходящие друг в друга побочные – звездно-планетную, геолого-планетарную и биолого-социальную.
        Первая представлена наиболее распространенными, огромными и массоэнергоемкими мега- и слагающими их микросистемами - от элементарных частиц, физических полей и атомов до туманностей, звезд, галактик и ячеисто устроенной Вселенной. Вторая группа формируется на периферии первой, в менее активных и более узких по градиенту энергетических условиях. Образована меньшими по размерам и массе мегасистемами и их макро-, мезо- и микросоставляющими (от полей, атомов, молекул и кристаллов до метеоритов, астероидов, планет и звездно-планетных систем). Геолого-планетарная ветвь продолжает на более низком энергетическом уровне предыдущую и представлена, в основном, более мелкими, чем в последней, макросистемами с их мезо- и микросоставляющими (поля и атомы – молекулы и кристаллы – минералы, горные породы и формации - вещественно-дислокационные тектонокомплексы и геосферы – планеты). Четвертая группа выявлена на Земле и в масштабах Вселенной почти не известна. Представлена наименьшими (по сравнению с другими группами) по размерам и массе живыми биологическими и социальными макросистемами и слагающими их элементами (атомы – молекулы и вирусы – клетки и бактерии – организмы – сообщества организмов – биосфера и социосфера), формирующимися в наиболее низком и узком по величине энергетическом уровне.
        Макросистемы третьей и, особенно, четвертой групп наиболее известны и изучены на Земле. Известно множество 7-18 порядковых моделей единой линейной геолого-планетарной иерархической последовательности её естественных тел, их поперечных размеров, площадей, объёмов и глубин заложения [6 - 10 и др.]. Однако и они во многом умозрительны и не охватывают полностью сути и последовательности формирования всех слагающих планету геолого-тектонических макросистем самых различных рангов и происхождения. Авторы указанных моделей пытаются объединить в одном иерархическом ряду непрерывные дифференционно-осадочные (пласты, формации и геосферы) и дискретные дислокационно-вещественные (геоблоки и геокомплексы) образования, относящиеся к совершенно различным по происхождению геолого-тектоническим макросистемам и последовательностям. Поэтому нередко в одном иерархическом ряду дискретные образования сменяются осадочными или оба сразу рас полагаются на одном таксономическом уровне. С несовершенством этих идеализированных классификаций связано и то, что приведенные в них коэффициенты ранжирования (Кр) соседних таксонов не соответствуют друг другу, постоянны и представлены, в основном, целыми числами, равными 1000 - для объёмных, 10 и 100 - для площадных, 3-3,3 и 10 - для линейных размеров [6, 10].
        Для построения более или менее объективных моделей глобальной или региональных иерархических последовательностей геолого-планетарных макросистем и установления на этой основе соответствующих коэффициентов их ранжирования обратимся к проблеме естественной организации и делимости Земли и земной поверхности. Известно, что слагающие их природные макросистемы представляют собой пространственно организованные образования, обладающие упорядоченным строением и естественно сформированными ограничениями. Структурные признаки позволяют расчленить их на явно и скрытно упорядоченные. Среди первых можно выделить просто упорядоченные, четко выраженное пространственное строение которых носит геометрически образный характер, а также регулярно и нерегулярно (фрактально) упорядоченные, тип закономерной организации которых уточняется с помощью дополнительных процедур. В скрытно упорядоченных или неоднородных системах организованное строение существует в неявном виде, пока не установлено или неизвестно. Для протекающих на планете разнообразных процессов характерны временные закономерности.
        Пространственно-геометрический и ритмично-временной типы упорядоченности являются одними из важнейших и инвариантных признаков земных макросистем, отражающих фундаментальные свойства Земли как организованного космического тела. В основе этой упорядоченности лежит структурный каркас планеты, обусловленный взаимодействием неравномерно вращающейся Земли и Космоса, их гравитационных и электромагнитных полей и излучений, а также самоорганизацией планеты [11 - 13 и др.]. Он играет роль внешнего организующего начала, оказывающего структурное и энергетически-информационное влияние на формирование, строение, функционирование и взаимодействие всех геосфер планеты, обуславливая пространственную локализацию, корреляцию и структурно-геометрические параметры, пространственно-временную активность, ритмичность и взаимосвязь большинства из возникших в этих сферах и на их границах упорядоченных природных, природно-социальных и социальных объектов и процессов [14 – 17 и др.]. Для него характерно закономерное слоисто-блоковое строение, обусловленное пересечением различных по генезису субгоризонтальных расслоенных и субвертикальных блоковых образований, а также составляющих их элементов, границ и геофизических полей. Это позволяет разделить все упорядоченные земные макросистемы на две основные взаимодействующие, но пространственно, структурно и генетически четко различающиеся категории: стратифицируемые геосферы и нестратифицируемые геосистемы [18 – 19]. Первые определяют горизонтально-сферическую, вторые – вертикально-радиальную делимость планеты.
        Стратифицируемые макросистемы сформированы за счет гравитационной переработки вещества и образуют вертикальную параллельно-сферическую последовательность, состоящую из концентрически вложенных друг в друга преимущественно сплошных геосфер и слагающих их подразделений со слоистой (в вертикальном разрезе) структурой. Среди них можно выделить эндогенные (ядро-литосфера), экзогенные (гидро- и атмосфера), наземные (географическая оболочка с биосферой, социосфера) и околоземно-космогенные плазменно-полевые оболочки. В качестве главной структуроорганизующей основы планеты выступает грависфера. Именно она определяет сферическую форму других оболочек и Земли в целом, а также её четко упорядоченную концентрически-зональную структуру с центральной симметрией. Плотность, температура и давление вещества в геосферах увеличиваются сверху вниз, к ядру. Мощность их колеблется от тысяч и сотен до десятков и менее километров.
        Нестрацифицируемые макросистемы или геосистемы возникают за счет вещественно-энергетических, преимущественно антигравитационных преобразований геосфер эндогенными, космогенными, в меньшей степени - наземными процессами. К ним относятся развитые во всех геосферах и секущие их территориально обособленные (дискретные) природные и пространственно сопряженные с ними в наземных оболочках природно-социальные макронеоднородности. Поэтому форма и структура геосистем проявляются, прежде всего, в горизонтальной плоскости и определяют упорядоченную организацию геосфер в плане. Поперечные размеры их колеблются от первых сантиметров и меньше до многих сотен и тысяч километров. При этом мощность геосфер и глубина заложения составляющих их геосистем в целом соответствуют друг другу.
         В структурном каркасе Земли можно выделить вещественно-тектоническую, наземно-морфологическую и геофизическую составляющие. Взаимодействуя между собой, они образуют целостную сложно устроенную полигенетическую пространственную решетку с ячеисто-блоковой структурой, состоящую из множества пересекающихся и соприкасающихся друг с другом упорядоченных объёмных ячей и блоков разных рангов, генезиса, степени организации и сложности строения. Она пронизывает все геосферы, определяя закономерную организацию и делимость планеты и всех слагающих её геосфер и геосистем. Количество, упорядоченность, степень ранжированности и гетерогенности (сложности строения) геосистем и геосфер. возрастают, а их поперечные размеры (по горизонтали и вертикали) и мощность, наоборот, соответственно, уменьшаются снизу вверх в эндогенных и сверху вниз в экзогенных геосферах. В рамках наиболее расслоенной, раздробленной и энергомассопроницаемой пограничной зоны перехода и взаимодействия последних мощностью 25-30 км формируются и развиваются гетерогенные наземные геосферы, состоящие из наиболее мелких, сложноустроенных, взаимосвязанных, многочисленных и ранжированных геосистем. Именно здесь структурный каркас планеты и её делимость выражены наиболее полно.
        Концепция структурно-энергетического каркаса удачно ложится в основу представлений о просто упорядоченной [17] идеально (регулярно) упорядоченной [10] и естественной фрактально (квазирегулярно) упорядоченной [20] структурной организации и делимости планеты, а также позволяет выделить в экологии структурно-геоэкологическое направление, связанное с изучением структурных взаимоотношений эндогенной природной среды с человеческим обществом [12, 21]. Для изучения фрактальной неоднородности Земли (в первую очередь, её тектоносферы, литосферы, земной поверхности, экзогенных и наземных геосфер) будем использовать в какой то степени широко известные в математике и в компьютерной графике представления о наиболее близких к природным двумерных стохастическо-геометрических фракталах [22, 23]. С этой точки зрения под фрактальной упорядоченностью и иерархической делимостью планеты и слагающих её геосфер и геосистем будем понимать их естественное разделение на множество таких земных и наземных нестратифицируемых разноранговых отдельностей, которые отвечают следующим условиям: 1) относятся к вещественным (твердым, жидким, расплавленным, газообразным) макросистемам геолого-планетарного уровня организации вещества, начиная с молекулярно-кристаллических геосистем; 2) располагаются, в основном, в пределах земной поверхности или выходят на уровень эрозионного среза, отчего и рассматриваются, прежде всего, в плане; 3) каждый последующий по рангу элемент фрактальной иерархической последовательности геометрически подобен предыдущему; 4) каждая таксономическая единица такой последовательности состоит из 3-4, реже больше, фрагментов более высокого ранга; 5) значения характерных, в первую очередь линейных размеров, а также площадей этих единиц во фрактально-пространственных последовательностях образуют подобие геометрической прогрессии с более или менее устойчивыми, но постоянно и случайно меняющимися дробными показателями (Кр), которые отражают какие-то неизвестные нам фундаментальные особенности вещественных геосистем [20, 24 – 26 и др.]. Событийные последовательности, связанные фрактально-временными закономерностями, здесь не рассматриваются.
        Структурный каркас в литосфере представлен тектоническим каркасом с ячеисто-решетчатой (в плане) структурой, образованной слагающими ее по латерали вещественно-дислокационными тектонокомплексами. В нем отмечается почти что регулярное (примерно вдвое) увеличение глубины залегания границ раздела составляющих литосферу основных стратифицируемых объектов. Кровля “гранитного” слоя под континентами залегает в среднем на глубине около 10 км, поверхности Конрада – 20-25 км, Мохоровичича – 40-50 км, подошвы литосферы – 100 км, астеносферы – 200 км. В верхней мантии отмечаются границы раздела на глубинах около 400 и 700 км. В структурно-геоэкологическом отношении в тектоническом каркасе большое значение имеют упорядоченные в плане линейные, решетчатые, концентрические, ячеистые, вихревые и т.п. геосистемы, наиболее важную роль среди которых играют блоковые решетчатые и складчато-блоковые ячеистые.
        Решетчатые геосистемы развиты широко и представлены пересекающимися вертикальными, наклонными и горизонтальными (сферическими) прямо- и криволинейными зонами проницаемости земной коры, образующими региональные и планетарные сети трещиноватости, линеаментов и разломов с диагональной, ортогональной, гексагональной или кольцевидно-решетчатой в плане структурой [15, 20, 27 – 29 и др.]. Возникающие при этом разноранговые тектонические отдельности, особенно поверхностные, по своим структурно-вещественным характеристикам, в основном, не связаны с ограничивающими их нарушениями. Межразломные расстояния и размеры упорядоченных блоков группируются по рангам, примерно удваивая (по данным В.И. Уломова [20]) от ранга к рангу свои размеры в плане и по глубине. По мнению последнего, такая иерархия связана с квазирегулярным удвоением глубины залегания основных границ раздела в земной коре и верхней мантии, которых и достигают разломы соответствующего ранга. Чем глубже проникают разломы в земную кору, тем больше расстояние между ними, тем больше вертикальные размеры ограниченных ими геоблоков. Наиболее крупные и протяженные разломы имеют самое глубинное, вплоть до низов тектоносферы, заложение. На основании изучения решетчатых (включая кольцевидно-решетчатые) линеаментных систем [28, 30] и кольцевых структур центрального типа [31 – 32] Дальнего Востока установлено, что коэффициенты ранжирования расстояний между прямолинейными линеаментами, их зонами и поясами; радиусами кольцевых и дугообразных линеаментов, а также диаметрами и глубиной заложения кольцевых образований разных рангов равны, в основном, 2 с небольшим, варьируя в пределах 1,33 - 2,5, что свидетельствует о структурной взаимосвязи геосфер и геосистем, линейных и кольцевых решетчатых геосистем. Анализ дискретных иерархических рядов морфоструктур центрального типа, радиусы которых тождественны глубинам их заложения и соответствуют геофизическим разделам в эндогенных геосферах, выявил довольно устойчивые (1,82 - 2,24) коэффициенты ранжирования, связывающие каждый из указанных показателей. Они сопоставимы с аналогичными Кр в вышеупомянутых решетчатых геосистемах.
        Ячеистые геосистемы исследованы слабее, но выступают в качестве основообразующих эндогенные геосферы и земную кору по латерали сложных вещественно-дислокационных объектов, объединяющих в единые пространственно, генетически и структурно взаимосвязанные целостности слагающие их более простые и давно известные изометричные (плиты, платформы и т.д.) и линейные (рифтовые зоны, геосинклинали и т.д.) нестратифицируемые составляющие. Внутренние части разноранговых ячей выражены тектонически стабильными участками земной коры пониженной мощности с округлой, реже вытянутой в плане формой, характеризующимися широким развитием слабо дислоцированных отложений. Они образуют иерархическую последовательность площадных тектонических объектов (от отдельностей и блоков до платформ, геоблоков, материковых и океанических плит и полушарий). Их внешние ограничения представлены более узкими и тектонически активными линейными зонами с повышенной мощностью земной коры и сильно дислоцированных осадков, которые тоже формируют сопряженную с первой линейную иерархическую последовательность (от трещин, разломов и зон складчато-блоковых дислокаций до зон глубинных разломов, геосинклинальных поясов и глобальной системы рифтов).
        В совокупности решетчатые и ячеистые тектонокомплексы образуют сложноустроенную квазиупорядоченную планетарную сеть разноранговых ячеисто-блоковых геосистем, обуславливающую соответствующую организацию литосферы и тектоносферы в плане. Какие либо модели иерархических последовательностей, объединяющих как решетчатые, так и ячеистые вещественно-тектонические объекты, отсутствуют. Составляющие последние площадные и линейные структурные элементы равных рангов в существующих моделях [8, 31 и др.] представлены на одноранговых уровнях либо раздельно друг от друга как независимые, либо только площадными или линейными образованиями, и лишь иногда – в виде целостных ячеистых геосистем.
        В результате структурно-вещественного взаимодействия эндо- и экзосфер в пределах земной поверхности формируется ее эндогенно обусловленный решетчато-ячеистый морфологический каркас, отражающий на уровне эрозионного среза ячеисто-решетчатый тектонический каркас литосферы и тектоносферы. Он выступает в качестве структурной основы и морфогеоэкологического каркаса формирующихся на базе этой поверхности наземных, в какой-то степени – и экзогенных геосфер. Поскольку структурный каркас планеты наиболее полно развит, четко выражен и максимально доступен для наблюдения в пределах земной поверхности, то изучение его (в плане) необходимо начинать с дистанционно-морфотектонических исследований. Они показали [21, 33], что наиболее важную роль в упорядоченном морфологическом каркасе играют ячеистые морфогеосистемы, которые и определяет преимущественно ячеистую морфологическую организацию наземной среды обитания сообществ живых организмов и человека. Внутренние части их понижены (реже повышены), уплощены, имеют округлую в плане форму и выступают как благоприятные участки для развития ландшафтно-географической оболочки, контролируя размеры, форму и организацию природно-территориальных комплексов, экосистем, почв, биоценозов и т.д. Выраженные в рельефе узкие. ограничения ячей (хребты и водоразделы, уступы, морские побережья, крупные реки и т.п.), выступают в качестве природных морфогеоэкологических барьеров, препятствующих перемещению водных и воздушных масс, распространению растительности и миграции животных, определяют специфику и продуктивность оконтуренных ими экосистем. Наоборот, речные артерии глобальной гидрографической сети выступают как основные пути распространения растительности и миграции животных, обеспечивающие горизонтальные связи между ячейками ландшафтно-биогенной среды и ее функционирование как единого целого.
        Ячеистые морфогеосистемы тоже образуют два структурно и генетически взаимосвязанных иерархических ряда слагающих их элементов, отвечающие соответствующим тектоническим: более пониженные и выровненные площадные (от водосборных воронок, днищ долин до равнин, плоскогорий, поверхностей материков и дна океанов и т.д.) и обрамляющие их морфологически выраженные линейные (от узких водоразделов, долин и линеаментов до глобальной сети континентальных и океанических горных хребтов и других рифтовых сооружений).
        Выделяются два геометрических типа ячеистых морфогеосистем и их иерархических последовательностей – закрытые и открытые. В первых крупные и более или менее замкнутые ячеи округлой или вытянутой в плане формы сложены из нескольких аналогичных по конфигурации ячей меньших размеров. Они, в свою очередь, разделяются на концентрические и полиячеистые. В одних разноранговые, в основном, кольцеобразные ячеи концентрически вложены друг в друга, в других каждая более крупная геосистема состоит из нескольких тесно сомкнутых ячей меньших размеров. Открытые последовательности отмечаются преимущественно в горных районах, охватывая вершины водоразделов верховьях рек. Они имеют древовидные в плане очертания и сложены геометрически подобными разноранговыми незамкнутыми полукольцевыми ячеистыми образованиями, к концевым точкам (точкам бифуркации, точкам роста, точкам членения) водораздельных или речных дугообразных отрезков которых приурочены аналогичные по форме и генезису открытые полуячеи меньших размеров. По мнению И.Н. Степанова и Н.А. Лошаковой [34], такие ряды отражают на земной поверхности сложные бифуркационно ветвящиеся древовидные потоковые геосистемы тектоносферы гравитационного генезиса. Не исключено, однако, что они могут иметь и совсем иное происхождение [35]. Иерархические ряды ячеистых морфогеосистем характеризуются естественной фрактальной упорядоченностью. Но если для закрытых геосистем она требует дополнительных подтверждений, то в открытых последовательностях природная древовидно-фрактальная организация наблюдается почти в классической геометрической форме.
        Модели единой и полной иерархической последовательности морфологических и ландшафтно-географических ячеистых геосистем наземных геосфер тоже отсутствуют. Известные [6, 25, 36 и др.] 10 - 18 - порядковые планетарные и региональные последовательности соподчиненности различных ландшафтно-морфологических геосистем и форм рельефа (от песчаной ряби, русел рек, элементарных ареалов и водосборов до стран, континентов, океанических и материковых сегментов и поверхности Земли в целом), а также их линейных размеров (длины, ширины. высоты) и площадей несовершенны и противоречат друг другу.
        Ниже приведены предварительные результаты проведенных нами в некоторых регионах фрактально-морфологических и геоэкологические исследований земной поверхности и формирующихся на ее основе наземных геосистем. В пределах ЕАО выявлены закрытый и открытый иерархические ряды ячеистых ландшафтно-морфологических геосистем с Кр=1,33-5,75 [37]. Закрытый ряд представлен ячеями различных очертаний, поперечные размеры которых колеблются от 5-75 до 85-95х100-120, 185х210 и 250х275 км. В северо-западной горной зоне ЕАО они образуют полиячеистые образования изометрично- и вытянуто-полигональной в плане формы размером 7-95 км в поперечнике с Кр=1,33-2,83. В более пониженной части горного рельефа развиты кольцевые ячеи с концентрической структурой диаметром 20-40 км и Кр=1,67-2,51. Открытые ряды выражены (в плане) несколькими древовидными водоразделами, состоящими из соприкасающихся между собою геометрически подобных ячей полукольцевой, полуовальной или полукаплевидной формы диаметром от 5 до 35 км с Кр=1,52-5,75.
        Наличие определенной структурно-пространственной взаимосвязи между ячеистым строением земной коры, ее поверхности, географической оболочки и размещением человека позволило выделить в социосфере природно-социальные геосистемы, состоящие из тесно взаимодействующих друг с другом природных, антропосоциальных, хозяйственных и интеллектуально-духовных составляющих. В качестве основных факторов, определяющих взаимосвязь между морфологическими и пространственно сопряженными с ними природно-социальными геосистемами двух наземных геосфер, выступают: 1) структурно-геометрические: количество, иерархическая соподчиненность форма, организация, симметрия и ориентировка геосистем, их площадь и размеры в плане; 2) морфологические: тип и генезис рельефа, его выровненность и расчлененность; характер (хребты, реки, морские побережья.) и степень морфологической выраженности внешних ограничений морфогеосистем и т.п. Именно во внутренних частях этих ячей и в приуроченных к ним ландшафтных геосистемах происходило, в основном, зарождение и расселение человека и его первичных био- или антропосоциальных сообществ – племен, этносов, рас, а также формировались природно-социальные геосистемы: цивилизации, страны, их административные подразделения и т. п. Важную роль при этом играли выраженные в рельефе наружные грани ячеистых морфогеосистем. Многие из них, в зависимости от генетического типа, морфологической выраженности, степени доступности и проходимости, являлись природными труднопреодолимыми для человека барьерами и поэтому выступали в качестве естественных рубежей новообразующихся государств, способствуя защите населяющих их народов от иноземных вторжений и определяя характер и пути их хозяйственных связей с внешним миром. Глобальная гидрографическая сеть служила транспортными артериями, издревле обеспечивающими единство социума.
        Структурно-геометрические и морфологические характеристики эндогенно упорядоченных ячеистых морфогеосистем, их группировок или структурных элементов, на базе которых формируются и развиваются сопряженные с ними природно-социальные геосистемы или страны, не только определяли количественные и качественные параметры (размеры и конфигурацию; морфологию, иерархию, административно-хозяйственное деление и т.д.) государственных территорий, тип и постоянство их границ, но и во многом влияли на устойчивость и длительность исторического существования государств, численность их населения и тип социально-экономического развития, на формирование национального характера населяющих их народов и их культуру. При этом территории больших по площади (2,8-9,6 млн. кв. км), нередко - и численности населения, современных континентальных стран (Канады, США, Бразилии, Аргентины, Китая, Индии и Австралии) включают в себя тектонически стабильные геолого-морфологические ячеи, геологически выраженные как платформы, а геоморфолого-географически – как обширные равнины, низменности и плоскогорья, благоприятные для расселения и проживания народов. Менее крупные по площади приморские (западноевропейские, Япония и др.) и т.п. государства формируются в пределах меньших по размерам ячей, в основном, неплатформенного типа. Россия в этом отношении являлась и является уникальной континентальной страной [38]. До 1991 г. она одна занимала сразу 4 крупные сомкнутые геолого-морфологические ячеи структурного каркаса тектоносферы и земной поверхности – Русскую, Западно-Сибирскую, Сибирскую и Туранскую платформы (плиты), выраженные в рельефе как соответствующие равнины, низменности и плоскогорья. В совокупности они образуют гигантскую (2400-4200х7500-8000 км) Евразийскую платформенно-равнинную геосистему площадью 18 млн. кв. км. Коэффициенты ранжирования Евразийской равнины и составляющих её макроячей равны 3,08-5.5 по площади, 3,06 – 4,63 по широтным и 1,43-2,63 – по меридиональным размерам.
        Сопоставление крупных ячеистых платформенно-равнинных морфогеосистем земной поверхности (от Евразийской до Китайской, Индостанской, Северо- и Южно-Американской и т.д.), включая их горное обрамление, между собой и с пространственно сопряженными, но редко совпадающими с ними полностью территориями соответствующих континентальных стран и их административно-хозяйственных подразделений (России, Китая, Индии, США, Канады, Аргентины, Бразилии и т.д.), показало значительную корреляционную взаимосвязь между структурно-геометрическими параметрами этих двух типов наземных геосистем. Поперечные размеры их колеблются от 1300-2200х1800-5300 до 4000-4200х9500-10000 км, а Кр близки друг к другу и равны 2,24-6,83 (иногда 8) по площади, 2,22-5,5 (иногда 7,69) - по широте и 0,94-1,5 - по долготе.
        Аналогичная зависимость была обнаружена при сравнении 5 порядковых иерархических рядов морфоячей западного и восточного внешнего обрамления Евразийской равнины (горных сооружений Европы и Дальнего Востока) и пространственно сопряженных с ними территорий европейских государств, крупных дальневосточных регионов, краев и областей России, а также составляющих их административно-региональных единиц размером от 25-75 до 2500-2900 км в поперечнике. Коэффициенты их ранжирования также близки друг к другу и равны: по площади - 2,8-6,64; по линейным размерам - 1,63-2,88 в Европе и 1,5-5,5 на Дальнем Востоке. Примерно такими же величинами характеризуются коэффициенты ранжирования административных районов ЕАО (2,09-5,33).
        Однако площади платформенно-равнинных ячей Евразии и сопряженных с ними территорий континентальных государств Азии в единицы-десятки раз больше размеров складчато-горных ячеистых морфогеосистем и связанных с ними территорий приморских стран Европы. Территория же России, расположенная в пределах Северо-Евразийской платформенно-равнинной геосистемы и ее складчато-горного обрамления, превышает по площади континентальные страны Азии (да и других частей света) в 1, 7-6, а приморских европейских государств - в десятки и первые сотни раз. Такая большая разница в размерах территорий, а следовательно, и в численности населения, его плотности, менталитете; климатических условиях, сырьевых ресурсах, доступности внешних и внутренних связей и т.д. во многом обусловила существенные различия в типе, устойчивости, скорости и длительность исторической эволюции и социально-экономического развития малых приморских и крупных континентальных стран. Значительные территориальные и сырьевые ресурсы при относительно малой (менее 10 человек на 1 км2) плотности населения определяют исторически длительное, эволюционное, но консервативно устойчивое и, в то же время, неравномерное социально-экономическое развитие стран по экстенсивному ресурсопотребляющему и экологически опасному варианту (азиатский и близкие к нему способы производства) с чередованием замедленно-застойных и прогрессивно-догоняющих этапов, сильную авторитарную централизованную власть и традиционный имперско-общинный менталитет населения. Такое развитие характерно для крупных континентальных государств платформенного типа, тяготеющих к внутренним частям материков, типичным представителем которых до последнего времени была Российская империя (как царская, так и советская). Ограниченность природных ресурсов при относительно большой (более 100 человек на 1 км2) плотности населения ведет к активизации социально-интеллектуальных факторов, что обуславливает переход к более ускоренному и эффективному интенсивному ресурсосберегающему и экологически менее опасному пути социально-экономического развития. Стимулируются, формируются и развиваются ориентированный на индивидуальный успех менталитет населения, разнообразные формы рыночных экономических отношений и демократического государственного управления, создается гражданское общество, ускоренными темпами развивается наука и новейшие технологии и т.д. По такому, тоже исторически длительному пути следуют преимущественно небольшие по территории страны приморского и неплатформенного типа с мягким климатом, расположенные на окраинах континентов. Наиболее яркими их представителями сегодня являются экономически развитые страны Западной Европы и Япония. В последние годы к ним начинают приближаться типично платформенные государства – Индия и Китай, что связано, прежде всего, с катастрофически возрастающей численностью и плотностью их населения.
        Из вышесказанного следует: 1) имеющиеся структурно-морфологические и т.п. материалы позволяют сегодня составлять только отдельные фрагменты полных региональных или общепланетарного иерархических рядов наземных геосистем, характеризующих наземную организацию отдельных регионов, стран и т.д.; 2) выявленные последовательности ячеистых морфогеосистем являются, в основном, закрытыми. Открытые древовидно-ветвящиеся ряды наблюдаются реже и отмечаются, прежде всего, в горных районах; 3) каждая сложная ячея в закрытой последовательности содержит от 3-4 до 5-7, реже больше более простых единиц; 4) коэффициенты ранжирования природных ячей колеблются в достаточно широких пределах (1,33-6,83) и не соответствуют тем слишком узким интервалам значений (2,8-3,3; 10 и 100 для площадей; 3-4,29 и 10 для линейных размеров), которые характерны для иерархических классификаций с заранее установленными размерами таксонов или коэффициентами их ранжирования [6, 10, 25, 36]; 5) установленные Кр отражают специфические структурно-вещественные особенности исследуемых ячей и территорий и варьируют в зависимости от размеров и гетерогенности вмещающих макрорегионов, геолого-морфологического строения ячей (3,08-5,5 на Евразийской платформенно-равнинной геосистеме; 1,63-2,88 - в ее европейском и 1,5-5,5 - на дальневосточном складчато-горном обрамлениях; 2,2-5,5 на других платформах– по линейным размерам), их высотного уровня и расчлененности рельефа (1,33-5,75 для горных и 1,67-2,51 для более пониженных и менее расчлененных районов ЕАО – по линейным размерам), типа иерархических рядов (1,33-2,83 для закрытых и 1,52-5-75 для открытых - в ЕАО, по диаметрам). Кр крупных морфогеосистем на платформах и между ними отличаются в большую сторону по отношению к таковым же в горно-складчатых областях, а в последних имеют значительно больший разброс значений в горных районах относительно пониженных; 6) коэффициенты ранжирования ячеистых морфогеосистем и сопряженных (но, в основном, не совпадающих) с ними территорий природно-социальных геосистем близки друг к другу; 7) Кр зависит и от способа вычисления (2,24-6,83 - по площади; 2,22-5,5 – по линейным размерам, по широте; 0,94-2,63 - то же, по долготе и т.д.). При этом коэффициенты, вычисленные по соотношению площадей и широтных размеров ячей, очень близки друг к другу.
        Синтез представлений о структурно-энергетическом каркасе планеты и стохастическо-геометрических фракталах, о соответствующем взаимодействии эндогенных, экзогенных и наземных геосфер и эндогенно обусловленных интегральных природно-социальных геосистемах позволяет с новых позиций взглянуть на проблемы строения и развития Земли как естественно организованного космического макротела геолого-планетарного уровня организации вещества, а также и на вопросы фрактальной упорядоченности, дискретного и поливариантного иерархического распределения и даже космически, эндогенно и регионально обусловленной нерегулярной эволюции слагающих ее геосистем, в первую очередь, наземных. Но начав осознавать фрактальную организацию, делимость и развитие планеты как новую реальность, с которой теперь неизбежно придется считаться, мы уже сейчас можем делать некоторые предварительные выводы. Основные из них таковы.
        Существование глобальных, глубинных и региональных вещественных неоднородностей планеты обуславливает её асимметричную форму и фрактальную организацию, а также соответствующую нерегулярность этих неоднородностей. Фрактально-упорядоченная организация и квазирегулярная делимость планеты делает создание единых и детально разработанных линейных иерархических последовательностей (как для Земли в целом, так и для ее геосфер и отдельных крупных геосфер и регионов) слагающих ее макрообразований невозможной в принципе, как невозможно построение такой же единой, линейной, логически непротиворечивой и строго упорядоченной иерархической последовательности вещественно-энергетических объектов Вселенной разных уровней организации вещества. Размеры и форма геосистем, их количество в отдельных иерархически различающихся территориальных фрагментах той или иной последовательности, коэффициенты их ранжирования, а также соотношение закрытых и открытых фрактальных рядов непременно будут изменяться в зависимости от региона и его глубинных, вещественных, геофизических, структурно-геометрических и морфологических характеристик. По видимому, лишь со временем удастся построить близкую к естественной сложную объемную древовидную иерархическую последовательность земных макросистем. состоящих из множества структурно, генетически и регионально взаимосвязанных разнородных ветвей. Фрактальная организация и делимость планеты определяют соответствующую упорядоченность взаимодействующих между собой геосфер (эндогенных, земной поверхности, экзогенных и наземных) и структурно-пространственное разнообразие слагающих их тектонических, морфологических, ландшафтно-географических и природно-социальных геосистем. Организация земной поверхности и наземных геосфер является более сложной, чем эндогенных, поскольку определяется не только эндогенно обусловленными фрактально-региональными особенностями, но и в той или иной степени независимыми от них зкзогенными и социальными факторами. Морфологический каркас земной поверхности выступает не только в качестве структурной основы наземных геосфер, но и определяет разнообразие их строения. Географическая оболочка прекрасна и неповторима благодаря многообразию определяющих её ландшафтов. Богатство и стабильность биосферы обязаны множеству освоивших эти ландшафты организмов или биоразнообразию. Социосфера, тесно взаимосвязанная и взаимодействующая с географической оболочкой и биосферой, несомненно, не могла бы ни возникнуть, ни длительно и устойчиво существовать и эволюционировать без наличия богатого и медленно меняющегося социоразнообразия формирующих её природно-социальных геосистем – этносов, стран и цивилизаций. Представления о фрактальной организации и делимости планеты позволяют считать, что, по видимому, нельзя создать ни одной универсальной и единой для всей планеты или ее отдельных геосфер и крупных регионов интеллектуальной модели (от тектонических гипотез до социальных концепций и программ), которая бы смогла удовлетворительно объяснить их генезис, строение и перспективы развития. Поэтому только в сохранении существующего ландшафто-, био- и социоразнообразия наземных геосфер и множественности объясняющих их происхождение, существование и эволюцию моделей – реальный ключ к достижению длительного и устойчивого соразвития человечества с окружающей природной средой и формированию целостной, но регионально весьма многообразной общеземной цивилизации.

Литература

  1. Шепли Х. Звезды и люди. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1962. 152 с.
  2. Игнатов А.И. Формы движения и виды материи // Вопр. филос. 1964. № 1. С. 133-144.
  3. Реймерс Н.Ф. Системные основы природопользования // Философские проблемы глобальной экологии. М.: Наука, 1983. 352 с.
  4. Энгельс Ф. Диалектика природы. Л.: Госполитиздат, 1952. 328 с.
  5. Кедров Б.М. Предмет и взаимосвязь естественных наук. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 411 с.
  6. Пиотровский В.В. Использование морфометрии для изучения рельефа и строения Земли // Земля во Вселенной. М.: Мысль, 1964. С. 278-297.
  7. Косыгин Ю.А., Вотах О.А., Соловьев В.А. и др. Иерархия геологических объектов и тектоника // Доклады АН СССР. 1972. Т. 207. № 2. С 411-414.
  8. Вотах О.А. Принцип тектонического районирования по возрасту главной складчатости, глобальная тектоника и основа общей теории строения Земли // Геология и геофизика. 1973. № 9. С.3-14.
  9. Круть И.В. Исследование оснований теоретической геологии. М.: Наука, 1973. 208с.
  10. Косыгин Ю.А. Основы тектоники. М.: Недра, 1974. 215 с.
  11. Гончаров Н.Ф., Макаров В.А., Морозов В.С. О соответствии значительной части срединно-океанических хребтов и других планетарных структур икосаэдрододекаэдрическому силовому каркасу Земли и перспективы исследования этого каркаса // Основные направл. теоретич. геоморфологии. Новосибирск: Наука, 1985. С. 72-74.
  12. Юшманов В.В. Структурно-энергетический каркас Земли и его роль в процессах геоэкологического взаимодействия природной среды с биосферой и обществом // Нетрадиционные вопросы геологии. М.: Рост, 1997. С. 36-37.
  13. Ushmanov V. V. Lattice-cellular Structure of the Earth` s Surface as Reflection of the Planet Regular Structural-energetic Frame (Frame-Tectonics) // Proceedings of International Symposium on New Concepts in Global Tectonics. Japan. Tsucuba, 1998. P. 129-132.
  14. Шолпо В.Н. Структура Земли: упорядоченность или беспорядок? М.: Наука, 1986. 159 с.
  15. Гришкян Р.И. Биосферно-геосферные взаимодействия (пространственная организация решетчатых диссипативных структур литосферы и биосферы // Системный подход в геологии (теоретич. и приклад. аспекты). М.: МИНГ: Наука, 1989. Ч. 1. С. 65-66.
  16. В поисках скрытого порядка (Методологические проблемы изучения региона)/ Отв. редакторы: В.А. Дубко, В.В. Юшманов. Владивосток: Дальнаука, 1995. 122 с.
  17. Структурная организация и взаимодействие упорядоченных социоприродных систем (Отв. ред. Ф.Н. Рянский и В.В. Юшманов). Владивосток: Дальнаука, 1998. 401 с.
  18. Юшманов В.В. Тектоно-магматические концентрические комплексы (теоретические, методические и практические вопросы изучения). М.: Наука, 1985. 232 с.
  19. Юшманов В.В. Упорядоченные социоприродные системы: терминология, типизация, механизмы формирования, перспективы исследования // Структурная организация и взаимодействие упорядоченных социоприродных систем. Владивосток: Дальнаука, 1998 б. С. 50-71.
  20. Уломов В.И. Глобальная упорядоченность сейсмогеодинамических структур и некоторые аспекты сейсмического районирования и долгосрочного прогноза землетрясений // Сейсмичность и районирование Северной Евразии. М.: ИФЗ РАН, 1993. Вып. 1. С. 24-44.
  21. Юшманов В.В. Эндогенная природная среда и человеческое общество: структурные аспекты взаимодействия // В поисках скрытого порядка (Методолог. пробл. изучения региона). Владивосток: Дальнаука, 1995. С. 13-39.
  22. Ватолин Дм. Применение фракталов в машинной графике // Computerworld Россия. 1995. № 15. С. 11.
  23. Шабаршин А.А. Введение во фракталы // file://C:\roma\Internet@Mail\ Фракталы \ВВЕДЕНИЕ ВО ФРАКТАЛЫ.ht 29.10.00. 8 с.
  24. Корохов Леонид. Елка – фрактал // Техника – молодежи. 1991.№ 2. С.14-15.
  25. Рянский Феликс. Фрактальная теория пространственно-временных размерностей. Биробиджан: ИКАРП ДВО РАН, 1992. 28 с.
  26. Рянский Ф.Н., Юшманов В.В. Методология и методика фрактального районирования // Российский фонд фундаментальных исследований в Сибирском регионе (земная кора и мантия). Иркутск: РФФИ, 1995. Т. 1. С. 20.
  27. Шульц С.С. Планетарная трещиноватость (основные положения) // Планетарная трещиноватость. Л.: ЛГУ, 1973. С. 5-37.
  28. Косыгин Ю.А., Юшманов В.В., Онухов Ф. С. и др. Концентрические линеаментные системы Дальнего .Востока // Морфотектонич. системы центр. типа Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1988. С. 42-47.
  29. Федоров А.Е. Гексагональные сетки линейных неоднородностей Земли. М.: Недра, 1991. 128 с.
  30. Юшманов В.В., Онухов Ф.С. Главные линеаментные системы Дальнего Востока // Геоморфология зон перехода от континентов к океанам. М.: Наука, 1992. С. 105-110.
  31. Ежов Б.В. Морфоструктуры центрального типа Азии. М.: Наука, 1986. 133с.
  32. Ежов Б.В., Андреев В.Л. Оруденение в морфоструктурах центрального типа мантийного заложения. М.: Наука, 1989. 126 с.
  33. Юшманов В.В. Рельеф земной поверхности как структурная основа организации географической среды обитания человека // Закономерности строения и эволюции геосфер. Хабаровск: Магеллан, 1998 а. С. 60-62.
  34. Степанов И.Н., Лошакова Н.А. Картографирование поведения почвенно-геологических потоковых структур // Структурн. организация и взаимодействие упорядоч. социоприродных систем. Владивосток: Дальнаука, 1998. С. 242-258.
  35. Косыгин Ю.А., Юшманов В.В., Маслов Л.А. О формировании и локализации концентрических комплексов (кольцевых структур) в связи с развитием разломов // Доклады АН СССР. 1980. Т. 255. № 6. С. 1454-1458.
  36. Александров С.М., Благоволин Н.С. Соподчиненность геоморфологических объектов в связи с их дешифрированием на космических снимках // Геоморфология. 1980. № 1. С. 55.
  37. Юшманов В.В. Упорядоченная организация земной поверхности территории ЕАО: характеристика, генезис. практическое значение // Соврем. состояние минерально-сырьевого потенциала Еврейской автоном. области и перспективы его освоения. Биробиджан: ИКАРП ДВО РАН – КПР по ЕАО, 2000. С. 66-69.
  38. Юшманов В.В., Шведов В.Г. О взаимосвязи формирования территории России и ее судьбы с геолого-геоморфологическими и географическими особенностями Евразии // Регион. проблемы. 1999. № 3-4. С. 83-87.

Оглавление