Движения земной коры и литосферы

 

Рассмотренные выше формы залегания горных пород – геологических тел, в том числе и нарушенные, образовались из-задвижениямземнойкорыилитосферы. Движения и перемещения вещества и блоков земной коры и литосферы, вызывающие изменения формы геологических тел и смещение одних тел по отношению к другим называют просто тектоническимидвижениями. Они происходят в земной коре постоянно, но на разных ее участках с разной направленностью и скоростью. Как правило, невидимые на глаз и зарождающиеся в недрах Земли тектонические движения, за исключением землетрясений, достаточно сложно изучать и интерпретировать результаты исследований. Поэтому существуют раз- личные их классификации: по направленности и условиям зарождения, типу про- явления и результатам, по скорости и времени проявления. Они дополняют друг друга, акцентируя внимание на определенный ведущий классификационный критерий.

По времени проявления тектонические движения делятся на современные, новейшие и древние. Древние донеогеновые (происходившие~ более 25 млн. лет на- зад) иновейшиенеоген-четвертичные (протекавшие в течение последних ~ 25 млн. лет) движения и связанные с ними процессы «законсервированы» в горных породах, их формах залегания, фациях и формациях, геологических структурах земной коры и литосферы. Эти движения восстанавливаются на основе использования комплекса различных геологических методов и дисциплин. Кроме того, результатом новейших движений являются современныеформырельефа(все неровности и гипсометрические особенности земной поверхности). Геоморфологический метод является основным для изучения новейших движений. Чтобы понять, как могли сформироваться те или иные формы залегания геологических тел или формы рельефа, в геологии используют ретроспективные реконструкции и такие методы, как эксперимент, актуализма и сравнительно-исторический. Метод актуализма можно использовать только с учетом современных движений и образующихся при этом форм геологических тел, и структур, допуская, что и в прежние геологические времена действовали подобные силы и процессы. На примере современных тектонических движений рассмотрим их классификацию по направленности и результатам, а также наиболее важные их свойства.

 

Современныетектоническиедвиженияипроцессы

 

К современным тектоническим движениям относятся движения, фиксируемые непосредственными наблюдениями в настоящее время с помощью инструментальных методов (повторного нивелирования, сверхточных измерений со спутников). Большую роль при уточнении современных движений играют археологические исследования. Из существующих в настоящее время различных классификаций рассмотрим основные классификации движений и происходящие при этом процессы. По направленности выделяются вертикальные и горизонтальные движения, по типу проявления и результатам – колебательные (эпейрогенические) и дислокационные (орогенические) движения.

Вертикальные (радиальные) движения проявляются в поднятии (положительные, восходящие движения) или опускании (отрицательные, нисходящие движения) земной поверхности относительно уровня Мирового океана. Скорость их может быть иногда быстрой (катастрофической), чаще медленной (до 14 мм/год), незаметной для глаза. Из-за смены направленности (поднятие какого-либо участка земной коры сменяется опусканием или наоборот) движения имеют колебательный и обратимый характер, за счет чего их еще называют колебательные. Вертикальные движения универсальны в пространстве и во времени, поскольку проявляются всегда и во всех частях земного шара; не нарушают первичного почти горизонтального залегания слоистых толщ, а также прочности и долговечности инженерных сооружений. На памяти человечества сохранились архитектурные и археологические памятники, которые свидетельствует о смене направленности и скорости движения.

Особый интерес представляют современные колебательные движения для строителей, поскольку их необходимо учитывать при строительстве гидротехнических сооружений, коммуникаций и т.п. Например, опускание района Черноморского побережья приводит к интенсивному размыванию берегов волнами моря и образованию крупных оползней, поэтому берега активно закрепляются с использованием различных методов технической мелиорации.

Установлено, например, что за время с 1920 по 1940 г.г. Донецкий бассейн поднимался относительно г. Ростова-на-Дону со скоростью 6…10 мм/год, а Среднерусская возвышенность – до 2 см/год. Средние скорости современных опусканий в Азово-Кубанской впадине составляют 3…5, а в Терской впадине до 7 мм/год. В России поднимаются районы г. Курска (3,6 мм/год), Новая земля, Се- верный Прикаспий. Ряд участков европейской территории продолжают погружаться: г. Москва (3,7 мм/год), г. Санкт-Петербург (3,6 мм/год). Много веков подряд опускаются районы Голландии (4…6 см/год), Датских проливов (15…20 мм/год), Франции и Баварии (30 мм/год). Интенсивно продолжает подниматься Скандинавия (25 мм/год), только район Стокгольма за последние 50 лет поднялся на 19 см. За счет опускания западного побережья Африки приустьевая часть русла

р. Конго опустилась и прослеживается на дне океана до глубины 2000 м на расстоянии 130 км от берега. Приведенные примеры показывают, что длительные в течение 100 000…1 000 000 лет опускания ведут к наступанию моря на сушу (трансгрессии) и как следствие накоплению морских фаций пород. Наоборот, длительные поднятия – к отступанию моря от суши – накопление на суше континентальных фаций. Такие движения сохранялись на отдельных участках земной коры на протяжении сотен миллионов лет, в результате сформировались платформы. Это позволило А.П. Карпинскому в начале ХХ в. назвать такие движения колебательными; в западной литературе использовался термин «эпейрогенические», т.е. движения, образующие чехол горизонтально лежащих пород или «платформообразующие». Горизонтальные (тангенциальные) движенияперемещения блоков земной коры и литосферыотносительно системы географических координат. Направления и величина этих движений устанавливаются при повторных триангуляциях, с помощью лазерных дальномеров и помощью регистрации радиосигналов от квазаров (интерферометрии со сверхдлинной базой). Они не уступают и даже пре- восходят скорости вертикальных движений; имеют направленный характер, в результате чего суммарная амплитуда за определенный интервал времени достигает значительных величин. Например, за последние 40 лет смещение Памира в сторону Тянь-Шаня происходило со скоростью 2 см/год. Особенно заметные горизонтальные и при этом вертикальные смещения обнаруживаются при крупных земле- трясениях и измеряются метрами.

Одним из видов горизонтальных глобальных (или крупномасштабных) движений являются движения литосферных плит, которые в соответствии с концепцией «тектоники плит» (или «новой глобальной тектоники») перемещаются по поверхности астеносферы в результате мантийной конвекции и других предполагаемых механизмов. Литосферные плиты имеют три типа границ: дивергентные, конвергентные и трансформные.

 
 

Дивергентныеграницысовпадают с рифтовыми зонами срединноокеанических хребтов и некоторых других структур, по которым происходит раз- движение плит (спрединг). Под термином «спрединг» понимается процесс горизонтального расхождения (раздвижения) крупных блоков литосферы в результате океанического рифтогенеза (рифтинга). Рифтогенезом называется процесс образования рифтов (рис. 36) в результате реализации растягивающих напряжений, возникающих под действием восходящих конвекционных потоков мантийного вещества и внедрения магматических тел.

Скорость современного спрединга составляет от 1,5 до 15…18 см/год. В результате формируется рифт– крупная линейная структура горизонтального растяжения земной коры и литосферы, выраженная в ее верхней части грабенообразной


впадиной и ограниченной системой разломов сбросового (реже сдвигового) вида. Различают следующие разновидности рифта:

– континентальный рифт, возникающий на континентах вследствие концентрации растяжения в узкой полосе, где начинаются деструкция континентальной коры, т.е. уменьшение мощности в ослабленной зоне вплоть до разрыва и раздвига коры (структуры оз. Байкал, Восточно-Африканская рифтовая структура, пере- ходящая в Красное море и др.);

– океанские рифты или рифтовые зоны срединно-океанических хребтов, в формировании которого большую роль играют раздвиги посредством магматического расклинивания – внедрения основной магмы. В осевой части рифта осадочный слой почти отсутствует или имеет мощность меньше 0,1 …0,2 км. Под ним залегает слой земной коры из базальтов, долеритов, габбро, серпентинизированных гипербазитов и других подобных пород мощностью 4 …4,5 км. Глубже рас- полагаются уже слои разуплотненной мантии.

Таким образом, рифтовые зоны срединно-океанических хребтов отличаются наименьшей (3…5 км) мощностью литосферы, повышенными значениями теплового потока – 3…5, в отдельных случаях до 10 мккал/см2х с, многочисленными мелкофокусными землетрясениями, которые свидетельствуют о непрерывно продолжающейся современной тектонической деятельности.

Конвергентныеграницысовпадают, в основном, с зонами глубоководных желобов и поднятиями островных дуг (гряд), а также с современными орогенными поясами: Тихоокеанским и Средиземноморским (Альпийско-Гималайским). Предполагается, что по этим границам происходит сближение литосферных плит, сопровождающееся такими процессами как субдукция, обдукция или коллизии.

Субдукцияпроцесс пододвигания океанической литосферной плиты под континентальную или под другую океаническую, который сопровождается погружением более тяжелой плиты в мантию. Предполагается, что поверхность подвига приблизительно совпадает с зоной концентрации глубокофокусных землетрясений (сейсмофокальная зона). Эта зона носит также название по имени ученых, которые первыми предположили ее существование, зонаВадати-Заварицкого-Беньофа. Подобные зоны выражены глубинными живущими разломами типа надвигов, вдоль которых по земной поверхности тянутся зоны глубоководных желобов и поднятия островных дуг (гряд).

Коллизиейназывается процесс столкновения двух континентальных литосферных плит с частичным погружением одной плиты под другую, деформацией ли- тосферы, ее утолщением и «скучиванием». Эти процессы являются наиболее характерными для современного Средиземноморского орогенного пояса. Они выражаются также в подвижках по зонам глубинных разломов или в образовании новых разломов, проявляющихся зачастую в виде землетрясений, а также в вулканических извержениях.

Таким образом, наиболее ярко и энергично горизонтальные движения проявляются на границах литосферных плит. В результате происходят землетрясения и извержения вулканов, возникают разломы разных видов и типов, которые имеют и вертикальную составляющую движений. В целом, горизонтальные и вертикальные движения взаимосвязаны: глобальные крупномасштабные горизонтальные движения ведут к усилению вертикальных региональных и местных движений. При этом скорость и амплитуда вертикальных движений снижаются в направлении удаления от границ литосферных плит.

 






Дата добавления: 2017-01-28; просмотров: 2821;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2020 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.01 сек.