Прояви тектонічних процесів

Механічним проявом тектонічних процесів є тектонічні рухи, які призводять до зміни як форм залягання, так і внутрішньої структури гірських порід. За напрямком зсувних зусиль їх поділяють на радіальні, або вертикальні, та тангенційні, або горизонтальні. За швидкістю – на повільні і швидкі, за інтервалом дії – на постійні й періодичні, за часом – на сучасні, що охоплюють історичний період часу (останні 6 – 8 тис. років), неотектонічні, що відбувалися у четвертинному та неогеновому періодах, і давні, що проходили на Землі у донеогеновий час. За наслідками дії на літосферу тектонічні рухи поділяються на коливальні, складчасті і розривні.

Радіальні рухи спрямовані вздовж радіусів Землі по вертикалі. Рухи мають висхідний або низхідний характер і призводять до підйому або занурення земної поверхні. За швидкістю розповсюдження по площі та змінах, що відбуваються у земній корі, вертикальні рухи розподіляються на коливальні, хвильові та брилові

Коливальні рухи – повільні вікові підняття або занурення земної поверхні. Вони охоплюють значні площі. Відбуваються плавно, постійно й так повільно, що практично не відчуваються людиною. Їхні наслідки можна помітити лише через великі проміжки часу за змінами висотного положення елементів рельєфу. Так, занурення земної кори у Нідерландах і сусідніх країнах, що продовжується вже більше ніж 700 років, призвело до того, що значна частина узбережжя Західної Європи протяжністю більше ніж 1600 км занурилися нижче від рівня припливних морських течій. Щоб запобігти затопленню земель у цих районах, будують дамби.

Хвильові рухи – різновид коливальних рухів, що викликають на одних ділянках земної кори підняття, а на суміжних – занурення. Хвильові рухи можна прослідкувати на прикладі коливань відміток поверхні території України. У напрямку з півночі на південь відбувається зміна підняття зануреннями і навпаки. У деяких регіонах підняття місцевості сягають 10 – 12 мм/рік і більше (район м. Константинівка, Донеччина), а в інших – занурення зі швидкістю до 5 – 7 мм/рік (південне узбережжя Криму).

Брилові рухи, створюючивеличезний тиск на шари гірських порід у надрах, розламують товщу земної кори на окремі частини або брили. Брилові рухи відбуваються швидко, різко і мають непостійний характер. На суші та океанічному дні брилові структури мають вигляд гірських піднять (Карпати, Крим) або глибоких проваль (Дніпровсько-Донецький палеорифт).

Тангенційні рухи на відміну від радіальних мають горизонтальну спрямованість. Розрізняють обертальні, складкоутворюючі та зсувні тангенційні рухи.

Обертальні рухи проявляються на межі фізично різнорідних геосфер Землі: ядра та мантії, мантії та земної кори. Вони пов’язані із силами обертання Землі (звідси і їхня назва). Маючи різну кількість руху й момент інерції, земні оболонки в процесі обертання зміщуються одна відносно другої. Зовсім інші причини лежать в основі складкоутворюючих рухів, що спричиняє до зминання шарів гірських порід у складки.

Складкоутворення – результат дії як гравітаційних, так і тектонічних сил на субпластичні маси гірських порід. Більшість геологів пояснюють складкоутворення дією сил бокового стискання, що проявляються на найрухливіших ділянках земної кори. Складкоутворення звичайно супроводжується гороутворенням (Карпати, Кавказ, Кримські гори та ін.).

Рухи зсувного типу визначаються як тангенційними, так і вертикально спрямованими силами. Вони проявляються вздовж розломів океанічної та континентальної кори, що обмежують окремі літосферні плити.

За спрямуванням тектонічні рухи поділяються на суттєво вертикальні та суттєво горизонтальні. Як ті, так й інші можуть бути поверхневими (покрівними), що торкаються лише самих верхніх шарів земної кори, коровими, які розповсюджуються на всю земну кору, і глибинними, що охоплюють також і верхню мантію Землі.

Залежно від характеру деформацій серед зазначених типів тектонічних рухів виокремлюються рухи складчастого, бокового та брилового характеру.

Тектонічні рухи деформували шари земної кори протягом усього її існування, створюючи різноманітні тектонічні структури.

Вивченням тектонічних рухів земної кори у геологічному минулому займається наука геотектоніка. Найновіші та сучасні тектонічні рухи вивчає неотектоніка.

Рухи земної кори зумовлюють магматизм, відіграючи суттєву роль у процесах утворення покладів вуглеводнів й інших корисних копалин. Вони змінюють рельєф Землі, створюючи високі гори і глибокі западини.

Коливальні рухи

З коливальними рухами земної кори пов’язане зміщення берегової лінії морів і океанів. Відступ моря, що зумовлений підйомом земної кори, має назву морської регресії. У разі занурення земної кори відбувається зворотне явище – трансгресія. Оскільки швидкість коливальних рухів вимірюється частками міліметра або декількома міліметрами на рік, їхні видимі наслідки виявляються лише через певний час. Але це не означає, що на коливальні рухи можна не звертати уваги. На Чорноморському узбережжі Криму прибережна смуга у районі Коктебельської бухти систематично занурюється під рівень моря. Внаслідок цього під водою стали зникати санаторні пляжі. Такі явища спостерігаються у різних регіонах світу. Так, на каліфорнійському узбережжі США трансгресія океану затопила половину військово-морської верфі. Храм Сераніса, що був побудований у ІІ ст. до н.е. на березі Неаполітанської затоки (Італія), багато разів занурювався у воду і знову піднімався над рівнем моря.

Сучасні коливальні рухи реєструють геодезичними приладами. Чисельні виміри висот поверхні континентів над рівнем моря свідчать про те, що одні ділянки суші й зараз здіймаються, а інші занурюються. Вищими стають відмітки островів Північного Льодовитого океану (Шпіцберген, Нова Земля). Здіймаються височини Гренландії, Ісландії, Скандинавії, південної Аляски, узбережжя Великих Озер у Північній Америці та інші райони. Швидкість здіймання поверхні – від часток міліметра до перших сантиметрів на рік. Здіймання охоплює і Донецький кряж.

Занурення поверхні суші реєструється у Північній Європі на південному березі Англії, у Каліфорнії, Перу, Австралії, в Україні – на узбережжі Чорного та Азовського морів й у багатьох інших регіонах світу.

Вивчення коливальних рухів здійснюється історичними, геодезичними, геоморфологічними та геологічними методами.

Історичний метод полягає в обстеженні історичних пам’яток, вивченні археологічних знахідок і документів (зокрема карт).

Геодезичний метод ґрунтується на повторному нівелюванні через кожні 7 – 8 років. Отримані дані порівнюють з попередніми результатами і за ними визначають положення поверхні суші. Цей метод дозволяє точно встановити амплітуди тектонічних рухів, зокрема і дуже слабких.

Геоморфологічний метод лежить в основі вивчення найновіших тектонічних рухів. За формами рельєфу земної поверхні та за зміною їхнього висотного положення визначають характер коливань земної кори. Гори з морськими відкладами на вершинах свідчать про тривалі підняття великих ділянок земної кори, а западини – про занурення територій.

Геологічні методи застосовуються для вивчення як найновіших, так і давніх тектонічних рухів. До них належать: стратиграфічний метод; метод зіставлення товщини пластів; фаціально-палеогеографічний аналіз; аналізи послідовності нашарувань, перерв та неузгодженостей.

В основі стратиграфічного методу лежить зіставлення фацій. Зміна у геологічному розрізі морських фацій континентальними свідчить про підняття ділянки, а континентальних морськими – про занурення.

Здіймання може закінчитися виходом накопичених на морському дні осадів на денну поверхню. У разі нового занурення цієї ділянки нові морські осади нагромаджуватимуться на розмитій поверхні. У цьому випадку з розрізу випадатимуть окремі шари, порушуватимуться безперервність осадконакопичення та вікова послідовність відкладів. Такі порушення можна встановити за допомогою аналізу перерв і неузгоджень у відкладах.Наявність розмиву у гірських породах та відсутність у геологічному розрізі окремих стратиграфічних підрозділів, свідчить про континентальну перерву й стратиграфічну неузгодженість в осадконакопиченні.

Швидкість і час тектонічних рухів установлюють за допомогою фаціально-палеогеографічного аналізу та аналізу товщини пластів. На основі першого визначають спрямованість і швидкість тектонічних рухів за формами рельєфу земної поверхні, умовами осадконакопичення, літологічним складом порід. У другому випадкові за товщиною осадових шарів судять про тривалість процесів осадконакопичення.

За результатами аналізів оcадових товщ будують палеогеографічні криві. Для цього користуються стратиграфічним розрізом, або стратиграфічною колонкою, на яких у певному масштабі показано послідовність нашарування осадків.

Тектонічні рухи є одним з визначальних факторів, що контролюють хід геологічних процесів. Вони впливають на умови осадконакопичення, у тому числі й на розміщення скупчень нафти, газу та інших корисних копалин, зумовлюють геологічну будову земної кори, створюють позитивні й негативні форми рельєфу, змінюють контури суші та моря.