Тектонические движения

Тектонические движения земной коры очень разнообразны, они вертикальны и совершаются часто в прямо противоположных направлениях с разной скоростью и амплитудой для отдельных участков.

Учитывая трудности, которые возникают при попытке создать генетическую классификацию всех видов тектонических движений в связи с недостатком данных о механизме их проявления и происхождения, большинство ученных подразделяют тектонические движения в зависимости от создаваемых ими структурных форм.Так, В.В. Белоусовым выделяются три основных типа тектонических движений:
1) колебательные -выражающиеся в разнообразных поднятиях и опусканиях земной коры с различными скоростью и продолжительностью.
2) складчатые -характеризующиеся смятием слоев земной коры в складки;
3)разрывные -приводящие к возникновению тектонических разрывов.

Колебательные движения земной коры очень разнообразны.Они вертикальны и часто совершаются в прямо противоположных направлениях с разной скоростью и амплитудой для отдельных участков.Процессы поднятий и опусканий происходят волнообразно, места поднятий и опусканий сменяют друг друга и никогда в точности не повторяются.Различие в характере колебательных движений подметили многие ученые.Так, В.Е. Хаин ( 1939) предложил выделить движения медленные -волнообразные и осциляционные -быстрые кратковременные пульсации ( поднятия и опускания), проявляющиеся обычно с равной силой на больших территориях и накладывающиеся на первые движения, усложняя их.

Этой же точки зрения придерживается в последнее время В.В,Белоусов.основными свойствами обеих разновидностей колебательных движений В.В.Белоусов считает их повсеместность и постоянство, фиксирующиеся в виде слоистости,изменений фаций, следов трансгрессий и регресий моря, в стратиграфических перерывах и в различной мощности отложений.По времени проявления и методам изучения принято различать современные новейшие и древние тектонические процессы.

Современные движения являются как бы заключительным этапом новейших.К новейшим относят движения четвертичного периода и плиоцена. Обе группы движений изучает наука неотектоника.Главным образом они непосредственно влияют на формирование и облик современного рельефа и определяют направление современных экзогенных процессов, что не может не учитываться при строительстве различного рода инженерных сооружений.Древние движения включают движения всех более ранних геологических эпох ( донеогеновых).

Часто новейшие и современные движения унаследованно связаны с движениями более древними.Медленные колебания земной коры охватывают обширные области. Особенно хорошо они заметны на берегах морей, где выражаются в периодических опусканиях и поднятиях некоторых участков суши, соответственно заливаемых водой или осушающихся.Изучая процесс образования террас, можно легко представить, сколько раз в этом месте суша поднималась, оставляя террасы на берегу как отметины бывших уровней воды.Омоложение речных бассейнов, сопровождающиеся бурным течением рек близ впадения в море и образованием водопадов, также характерны для поднимающихся континентов.

Если же в морях находят затопленные русла рек, терассы, остатки орудий первобытного человека, то можно уверенно говорить об опускании в этом месте суши и затоплении ее водой.Наличие на современных континентах древних пород с остатками морских организмов, чередующихся с континентальными отложениями, также говорит о многократно происходящих в истории Земли перемещениях морей, обусловленных постоянными длительными колебательными движениями земной коры.

Изучив условия залегания морских и континентальных осадков, установив их относительный возраст, можно судить о том, как размещались на Земле в прежние геологические эпохи моря и материки, и составить карты их очертаний.Это так называемые палеогеографические карты, то есть карты древней географии.Анализируя мощности осадочных свит одного и того же геологического возраста в разных местах, можно установить степень прогибания и, следовательно, выделить участки максимальных ( более подвижных зон) и минимальных ( менее подвижных зон) прогибаний в земной коре( смотри рис-1).

В результате волновых движений горизонтальное залегание первичных напластований на материках нарушается, иногда на очень больших площадях.При этом возникают очень пологие прогибы и поднятия, углы наклона которых не превышают нескольких минут или десятков минут.Прогибы такого типа называют синеклизами , а поднятия -анеклизами.Синеклизы и антеклизы осложнены иногда поднятиями и прогибами меньших масштабов.Их называют куполами, локальными структурами и другие.

Поднятия и опускания оказывают особое влияние на эксплуатацию сооружений, имеющих линейные формы ( например, каналы, железные дороги и пр.)Поэтому малейшие их проявления должны быть учтены при строительстве.Современные волновые колебания распространены у берегов Скандинавии, поверхность которой постепенно поднимается, и в Голландии, где жители вынуждены строить плотины, защищающие их от наступления моря на опускающуюся сушу( за 100 лет опускание составило 30 см).

Высота дамб в настоящее время достигает 15 м и более.Скорость поднятия или погружения суши позволяет определить метки, устанавливаемые на берегу морей.Колебания оказываются весьма неравномерными -от долей миллиметра до нескольких сантиметров в год. Для Скандинавии они могут быть изображены схемой ( смотри рисунок-2), предложенной В.В. Белоусовым. Наибольшая скорость поднятия ( до 1 см в год) наблюдается на берегу Ботанического залива. Столица Швеции Стокгольм поднимается со скоростью 0,24 м в столетие , то есть примерно на 1 см в четыре года.

Рисунок-1.Схема показывающая почему осадочные горные породы одного и того же возраста имеют разные мощности:

Схема показывающая почему осадочные горные породы одного и того же возраста имеют разные мощности

С-суша, на ней осадки не отлагались, наоборот, сама суша размывалась;П-область, где земная кора прогибалась и одновременно накапливались осадки, можность которых компенсировалась глубиной прогибания;МП-область, где прогибание земной коры было более глубоким, в связи с чем накопились осадки большой мощности;О-область малого прогибания земной коры, где мощность осадочных пород поэтому меньше, чем в зонах П и МП; 1- древние граниты; 2-песок; 3-глина ; 4-известняк ; 5-вода.

Подсчитано, что за счет поднятий площадь Финляндии увеличивается за каждые 100 лет примерно на 7000 км².Такие движения с помощью геодезических измерений наблюдаются и во внутренних областях материков. В некоторых горных областях ( например, в Средней Азии) поднятие горных хребтов происходит со скоростью до 5 см в год.Эти цифры как будто бы небольшие, но в итоге могут быть получены грандиозные результаты.Поднятие или опускание земной поверхности со скоростью 1 мм в год приведет, спустя миллион лет, к изменению высоты местности на 1 км.

Рисунок-2. Поднятие Скандинавии

Поднятие Скандинавии

Цифры-размеры поднятия ( в м) за последние 25 тыс.лет

Пульсационные колебательные движения земной коры ( общие или осцилляционные) проявляются на значительных площадях, отличаются сравнительно быстрыми перемещениями с максимальной вертикальной амплитудой. Пульсационные колебания тесно связаны со складчатыми движениями, происходящими на глубине в земной коре.

Они способствуют выведению складчатых областей на поверхность Земли в виде гор.Очевидно, в результате этого создаются быстро меняющиеся соотношения между поднятием и опусканием участков земной коры и быстрое перемещение береговых линий. Оба указанных фактора можно воспроизвести по следам их деятельности -это слоистость пород, обусловленная как сменой литологического состава, так и наличием разделов между слоями.

Складчатые движения приводят к смятию слоев в складки, представляющие собой результат пластической деформации земной коры. Даже самые твердые породы и минералы могут быть деформированы, если давление к ним будет прикладываться в течении долгого времени.Это свойство тел называется ползучестью.Если на поверхность смолы положить какой-либо небольшой груз и оставить его лежать на долгое время , то он будет деформироваться, сминаться, но не расколется.

Так и силы, которые сминают слои горных пород, действуют медленно, в течении длительного геологического времени и постепенно изгибают слои в складки.Если же они действуют быстро, резко, толчками, то это вызывает раскалывание горных пород, образование в них трещин. Участок, смятый в складки, не может вернуться к своему первоначальному состоянию, так же как и участок, в котором образовались трещины. дальнейшие их изменения могут идти лишь в направлении усложнения структур.

Разрывные нарушения, как было сказано ранее, разрывные дислокации нарушают сплошность земной коры, вызывая образование в ней трещин или разрывов, по которым происходит или не происходит относительное смещение участков земной коры.

Некоторые гипотезы о причинах тектонических движений земной коры

При рассмотрении различных складчатых и разрывных дислокаций было указано, что главной причиной их возникновения являются тектонические движения земной коры .Однако некоторое количество складчатых и разрывных структур образуется и нетектоническим путем, поэтому, изучая дислокации, как савокупность разрывных и складчатых структур, обычно принято различать структуры тектонического и нетектонического происхождения.Причины образования нетектонических структур достаточно хорошо изучены.

Они связаны с экзогенными процессами: оползнями обвалами, механическим действием ледников на породы, карстовыми явлениями , оплыванием, изменением объема пород при гидратации и т.д.Гораздо сложнее выяснение причин, вызывающих тектонических движений. К настоящему времени все они могут быть разделены на три группы:

1) основывающиеся на кинематических признаках , то есть на тех изменениях, которые возникают в результате замедления или ускорения вращения нашей планеты вследствие колебания оси вращения Земли, приливо-отливных движений в магме под влиянием притяжения\ Луны или Солнца и других подобных явлений.
2) Связывающие движения земной коры с экзогенными процессами;
3) Признающие в качестве основного фактора геотектонических процессовизменения внутреннего состояния Земли.

Наиболее популярны концепции В.А. Обручева и В.В. Белоусова.Гипотеза В.А. Обручеваисходит из представления о развитии Земли в движении, в условиях борьбы сил сжатия и расширения, наиболее активно происходящей в геосинклиналях .При этом выделяются два типа движений -колебательные и складчатые. Сжатие обуславливается потерей тепла, растяжение -дифференциацией магмы, переходом ее из твердого состояния в жидкое, уменьшением давления после прекращения сжатия и так далее.

Расширение приводит к образованию мобильных поясов -геосинклиналей.В стабильных участках земная кора вспучивается и разбивается серией трещин. Сжатие вызывается тангенциальными движениями, приводящими в геосинклиналях к образованию складок с перерывами в этом процессе, необходимыми для накопления энергии( эволюционный момент). Магматическая деятельность связывается с фазами и циклами расширения, при которых ослабевает давление на магматический слой и магма переходя из твердого состояния в жидкое, движется вверх, заполняя трещины ( революционный момент).

В.В. Белоусов исходит из того, что земной шар образовался путем слипания холодных пылевых частиц, находившихся в космическом пространстве в виде роя.В дальнейшем Земля постепенно нагревалась изнутри в результате радиоактивного распада .Благодаря малой теплопроводности вещества Земли радиоактивное тепло до сих пор накапливается на большой глубине ( свыше 700 км).История верхних слоев мантии Земли сложнее.Расчеты показывают что первоначально верхняя мантия вся нагревалась , потом приблизительно полтора миллиарда лет назад, в связи с расходованием радиоактивных элементов должно было начаться охлаждение, постепенно распространяющееся сверху вниз.

Радиоактивный разогрев должен был привести к частичному плаванию вещества в верхней части мантии.По скорости распространения сейсмических колебаний в верхней мантии был установлен размягченный слой ( астеносфера ) залегающий под материками на глубине между 100 и 200 км, а под океанами-между 50 и 400 км.Вероятно, это и есть тот слой, в котором происходит частичное плавание.Легкие составные части выплавляются из него и поднимаются столбами и полосами к поверхности. Из этого легкого материала образуется земная кора, и в частности ее гранитный слой, а вниз из частично расплавленного слоя опускается более тяжелый материал.

На этот процесс дифференциации должны оказывать глубинные разломы. Они являются теми путями, по которым легкий материал поднимается наиболее просто .Дифференциация в верхней части расплавленного слоя происходит быстрее и более интенсивно, чем в его нижней части, так как вверху благодаря меньшему давлению вязкость вещества меньше .Потоки легкого вещества вверх и тяжелого -вниз вызывают на поверхности поднятия и опускания земной коры. Энергичная дифференциация в верхней части расплавленного слоя создает контрастное разделение коры на интенсивные поднятия и опускания, характерные для геосинклиналей.

Гипотезы и предложения В.А.Обручева и В.В. Белоусова сейчас больше других соответствуют известным научным данным.По мере получения новых данных, особенно о составе вещества, слагающие хотя бы верхние слои мантии, эти положения, несомненно , будут пересматриваться и дополняться

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.