Коливальні рухи земної кори
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Кора.
Земна́ кора́ — зовнішній шар земної кулі, одна зі структурних оболонок планети, як ядро, мантія. Земна кора є твердим утворенням товщиною 5—40 км, що становить 0,1—0,5 % радіуса Землі. Від мантії Землі відокремлена поверхнею Мохоровичича. Фактично земна кора ніби плаває на поверхні магми, і тому на планеті спостерігаються її деформації та рухи. В основі сучасних уявлень про структуру лежать геофізичні дані про швидкість поширення пружних (переважно поперечних) хвиль.
Типи земної кори[ред. | ред. код]
Схематичний профіль перехідної зони «континент-океан»
Земна кора відрізняється під материками та океанами за складом та потужністю. Розрізняють материкову та океанічну земну кору, що різняться за складом, будовою, потужністю й іншими характеристиками. У залежності від густини порід, що її складають, у корі виділяють три шари: «базальтовий», «гранітний» та осадовий.
Потужність континентальної кори в залежності від тектонічних умов становить від 25-45 км (на платформах) до 60-80 км (в областях гороутворення). У континентальній корі розрізняють осадовий (до 20-25 км), «гранітний» або «гранітно-метаморфічний» (в середньому 15 км, густина порід 2,6-2,7 т/м³) і «базальтовий» (20-35 км, густина порід 2,7-3,0 т/м³) шари. Назви «гранітного» і «базальтового» шарів умовні і історично пов’язані з виділенням межі Конрада, яка їх розділяє. Обидва ці шари іноді об’єднують в поняття консолідованої кори.
Основна відмінності океанічної кори від континентальної — відсутність «гранітного» шару, істотно менша потужність (2-10 км), більш молодий вік (юра, крейда, кайнозой), велика латеральна однорідність. Океанічна кора складається з трьох шарів. Перший шар, або осадовий, має потужність до 1-2 км. Другий шар — вулканічний, або акустичний підмурівок, має в середньому потужність 1-2 км (за іншими даними, 1,2-1,8 км). Детальні дослідження дозволили розділити його на три горизонти (2А, 2В і 2С). Третій шар океанічної кори — «базальтовий» потужністю 4-8 км (інші дані — від 2 до 5 км).
Вік[ред. | ред. код]
Материкова земна кора є послідовним нашаруванням осадових гірських порід різного віку. Нижні горизонти таких нашарувань є найстаршими. Часто вони можуть бути метаморфізованими, тобто такими, які пройшли певну термічну обробку в земних надрах. Вік гірських порід визначають застосовуючи спеціальні методи. Цим займається наука геохронологія. Великою кількістю радіологічних досліджень доведено, що вік найстарших гірських порід земної кори за торієм-232 є не більшим ніж 3,5 мільярда років. Тому прийнято вважати, що вік найстарших гірських порід земної кори не перевищує 3,5 млрд років — а вік нашої планети — приблизно 5 млрд. років.
Протягом перших 2 млрд років, можливо, сформувалося від 50 % до 70-80 % всієї сучасної континентальної кори, в наступні 2 млрд років — щонайбільше 40 %, і лише близько 10 % — за останні 500 млн років, тобто у фанерозої. Переломний момент в розвитку земної кори мав місце у пізньому докембрії, коли в умовах існування великих плит вже зрілої континентальної кори стали можливі великомасштабні горизонтальні переміщення, що супроводжувалися субдукцією та обдукцією новоутвореної літосфери. З цього часу утворення і розвиток земної кори відбувається в геодинамічній обстановці, зумовленій механізмом тектоніки плит.
Рухи[ред. | ред. код]
Земна кора, як і гідросфера, є рухомою системою. Глибинними розломами земна кора розділена на блоки. В результаті взаємодії двох сил — тяжіння Землі до Місяця і відцентрової внаслідок обертання Місяця навколо Землі, виникають добові вертикальні рухи земної кори а також припливи і відпливи води в океанах і морях. Подібно такі рухи відбуваються за рахунок обертання Землі разом з Місяцем довкола Сонця. Встановлено, що такі плавні рухи земної кори відбуваються двічі протягом доби і досягають амплітуди декількох десятків сантиметрів. Напрямки цих рухів не є постійними, вони періодично змінюються. У масштабі мільйонів років вони викликали затоплення морем величезних територій і навпаки — виникнення та ріст гірських масивів. Унаслідок такого піднімання земної кори ростуть молоді гори, наприклад структури альпійської гірської системи, до якої належать і Крим, і Карпати. Геофізичними дослідженнями встановлено, що зараз поверхня Карпат піднімається зі швидкістю 0,1 — 10 мм за рік.
Коливальні рухи земної кори[ред. | ред. код]
Повільні плавні безперервні вертикальні переміщення мас гірських порід; одна з форм тектонічних рухів. Причину їх вбачають у глибинних процесах, що відбуваються в мантії Землі, деякі вчені — у космогенних процесах. Коливальні рухи земної кори впливають на зміни рівня Світового океану, що є однією з причин трансгресій та регресій моря, на склад, шаруватість і потужність осадів, на інтенсивність процесів денудації тощо.
Радіальні рухи земної кори[ред. | ред. код]
Рухи земної кори, паралельні радіусу Землі. Протікають повільно або швидко, при землетрусах — стрибкоподібно. Нерідко називаються коливальними рухами земної кори.
Основні тектонічні елементи земної кори[ред. | ред. код]
Найбільш древні і тектонічно малорухливі обширні області материків — древні платформи (кратони), утворені фундаментом з метаморфічних порід докембрійської, в основі архейської і ранньопротерозойської доби, які виступають на поверхню в межах щитів, і платформних чохлів. Євразія поділяється на такі платформи: Східноєвропейська, Сибірська, Китайсько-Корейська, Південнокитайська, Індостанська, Аравійська. На других материках — по одній платформі більш великих розмірів. Інший основний тип тектонічних областей материків і перехідних зон — широкі і досить протяжні рухомі пояси, що виникли 1,6-1 млрд років тому і які протягом пізнього протерозою і фанерозою пройшли складну історію тектонічного розвитку.
Головні типи сучасних тектонічних областей ложа океанів — їх рухомі зони — так звані серединно-океанічні рифтові пояси і розташовані між ними і околицями материків більш стабільні області — океанічні плити.
| Глибина[3] км | Шари | Щільність г/см³ | |
|---|---|---|---|
| 0-60 | Літосфера | — | |
| 0-35(75) | Земна кора | 2,2-2,9 | |
| 35-60 | … Верхня мантія Землі | 3,4-4,4 | |
| 35-2890 | Мантія | 3,4-5,6 | |
| 70—150(400) | … Астеносфера | — | |
| 2890-5100 | Зовнішнє ядро | 9,9-12,2 | |
| 5100-6378 | Внутрішнє ядро | 12,8-13,1 |
Хімічний склад[ред. | ред. код]
Більшість (99,79 %) маси кори припадає усього на 9 елементів, масові частки яких представлені в наступній таблиці[4]:
Оскільки кисень і кремній є найбільш поширеними елементами, їх сполуки — силікати, є основними породооутворюючими породами земної кори.
Див. також[ред. | ред. код]
- Континентальна земна кора
- Океанічна земна кора
- Перехідні зони «континент-океан»
Примітки[ред. | ред. код]
Джерела[ред. | ред. код]
- Дослідження гравітаційного поля, топографії океану та рухів земної кори в регіоні Антарктики: монографія / О. М. Марченко, К. Р. Третяк, А. Я. Кульчицький та ін. ; за заг. ред. О. М. Марченка, К. Р. Третяка ; М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Нац. ун-т «Львів. політехніка». — Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2012. — 308 c. : іл., 6 окр. арк. іл. — Бібліогр.: с. 294—304 (221 назва). — ISBN 978-617-607-206-5
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — : Східний видавничий дім, 2004—2013.
- Третяк П. Р. Лісівнича історія. Навчальний посібник. — Львів, 2002.
Источник
На перший погляд земна кора здається абсолютно стійкою і нерухомою. В дійсності земна кора постійно переміщається, але більша частина змін відбувається повільно і не сприймається органами почуттів людини. Деякі наслідки зсуву земної кори носять руйнівний характер, наприклад, землетруси, виверження вулканів.
Причинами тектонічних рухів земної кори є переміщення речовини мантії, яке обумовлено внутрішньою енергією Землі. У прикордонному шарі між літосферою і мантією температура складає більше 1500 ° C. Сильно нагріті породи знаходяться під тиском вищерозміщених шарів літосфери, що викликає появу ефекту «парового казана» і провокує переміщення земної кори. Розрізняють такі види рухів земної кори: коливальні, розривні, складкоутворюючі.
Коливальні рухи дуже повільні і невідчутні для людства. В результаті таких рухів кора зміщується у вертикальній площині – на одних ділянках піднімається, на інших – опускається. Протікання таких процесів можна визначити за допомогою спеціальних пристроїв. Так, було виявлено, що Придніпровська височина щорічно піднімається на 9,5 мм, а північно-східна область Східноєвропейської рівнини опускається на 12 мм в рік. Вертикальні коливальні рухи земної кори виступають провокуючим чинником наступу морів на сушу. Якщо земна кора опускається нижче рівня моря, то спостерігається трансгресія (наступ моря), якщо піднімається вище – регресія (відступ моря). У наш час в Європі регресія відбувається на Скандинавському півострові, в Ісландії. Трансгресія спостерігається в Голландії, на півночі Італії, на півдні Великобританії, на території Причорноморської низовини. Характерна риса опускання суші – формування морських заток в гирлах річок (лиманів). При піднятті земної кори морське дно перетворюється на сушу. Так відбулося утворення первинних морських рівнин: Туранської, Західно-Сибірської, Амазонської, тощо.
Розривні рухи земної кори відбуваються, якщо гірські породи не мають достатню міцність, щоб витримати вплив внутрішніх сил Землі. У цьому випадку в земній корі з’являються розлами (тріщини) із вертикальним зсувом гірських порід. Ті ділянки, які опустилися, називають грабенами, що піднялися – горстами. Їх чергування обумовлює появу брилових (відроджених) гірських систем, наприклад, Саянські, Алтай, Аппалачі, ін. Відмінності брилових гір від складчастих маються в зовнішньому вигляді і внутрішній будові. Для таких гір характерні стрімкі схили і широкі, плоскі долини. Пласти гірських порід зміщуються одна відносно одної. Деякі грабени в таких гірських масивах можуть заповнюватися водою з утворенням глибоких гірських озер (Байкал, Таньганьіка, ін.).
Складкоутворюючі рухи земної кори відбуваються, коли пласти гірських порід пластичні, і внутрішні сили Землі сприяють зминанню їх в складки в результаті зустрічних переміщень гірських порід в горизонтальній площині. Якщо напрям сили стискання вертикальний, то породи можуть зміщуватися, якщо горизонтальний – то формуються складки. Форма і розміри складок різні. Складки в земній корі утворюються на великій глибині, пізніше вони можуть бути підняті на поверхню під впливом внутрішніх сил. Так з’явилися складчасті гори: Альпи, Кавказькі, Гімалаї, Анди. У таких гірських системах складки чітко помітні в тих місцях, де вони виходять на земну поверхню.
Источник
Коливні рухи проходять повсюдно і постійно. Найважливішою їх властивістю є те, що вони являють собою складний процес, який об’єднує в собі рухи багатьох порядків, накладених один на одного.
Багатопорядковість коливних рухів проявляється як в часі, так і в просторі. При цьому середні швидкості сучасних і молодих рухів майже на порядок перевищують середні швидкості новітніх рухів, а середні швидкості новітніх рухів приблизно на порядок вищі середніх швидкостей давніх рухів.
Вивчення послідовності відкладання осадів вказує на те, що в геологічній історії Землі довгоперіодичні рухи прогинання, які існували протягом 170-200 млн. років, змінювались короткотривалими коливаннями другого, третього і т. д. порядків, в результаті яких могло проходити підняття і опускання окремих ділянок земної кори. Цикли таких порядків можуть тривати 40-60 млн. років.
Великі цикли коливних рухів з періодом до 200 млн. років відіграють надзвичайно важливу роль в закономірності зміни тектоносфери. Їх проявлення позначається на розвитку цілих континентів і навіть всієї континентальної кори. Цикли другого і більш високого порядків мають локальний характер і не до кінця вивчені.
Коливні рухи мають певну багатопорядковість в просторі. Вивчення сучасних і молодих рухів вказує на те, що розміри ділянок піднять і опускань (довжина хвилі) в різних місцях різна. На Східноєвропейській платформі вона складає 600-800 км, а на Японських островах – 180-250 км.
Хвильові коливання проходять на фоні загальних коливань. На Східноєвропейській платформі хвильові коливання проявляються у тривалому розвитку Московської синеклізи, Воронезької антеклізи, Дніпровської синеклізи, підняттях Балтійського і Українського щитів.
Розташовані поряд підняття і прогини з’єднуються між собою по-різному. Перехід може бути плавним, флексурним або різким, вираженим розломом. На границях між западинами і підняттями різко змінюються товщини і фації відкладів.
Важливим в цьому відношенні є встановлення спадковості тектонічних коливних рухів. Вивчення давніх коливних рухів показало складну картину у цьому відношенні. Балтійський щит на протязі багатьох мільйонів років продовжує підніматися, а Московська синекліза опускатися. Поряд з цим багато піднять, розташованих в ранньому і середньому палеозої між Волгою і Уралом, в пізньому палеозої зникли.
Сучасні тектонічні рухи в одних випадках співпадають з новітніми і давніми, а в інших випадках такого співпадіння не існує.
В гірських областях спостерігається досить закономірне співпадіння. Однак і тут бувають винятки. Наприклад, Апенніни та Південні Карпати зараз не піднімаються, а опускаються. За даними Ю.А. Мещерякова на Східноєвропейській платформі спадковий характер сучасних рухів встановлено на 70% площі, а на решті 30% сучасні рухи неузгоджено накладені на давню структуру.
Одночасно слід мати на увазі, що при тих швидкостях, які характерні для сучасних коливних рухів (мм в рік), якщо би ці рухи на протязі тривалого часу зберегли свою швидкість і напрямок, то вже через мільйон років на Східноєвропейській платформі повинні виникнути гори і западини з перепадом висот в кілометри. Оскільки такого рельєф немає, то слід вважати, що сучасні швидкості відображують короткоперіодичні складові коливного процесу, вплив яких в перспективі геологічного часу нейтралізується зустрічними коливаннями.
Источник
Коливальні рухи земної кори, повільні піднімання і опускання земної кори, що відбуваються повсюдно і безперервно. Завдяки ним земна кора ніколи не залишається в спокої: вона завжди розділена на ділянки, одні з яких піднімаються, інші прогинаються. До. д. з. до. відбувалися впродовж всіх минулих геологічних періодів і продовжуються зараз. Вони визначають розміщення і зміну контурів суші і моря на поверхні Землі, лежать в основі освіти і розвитку її рельєфу.
Методи вивчення До. д. з. до. різні для минулих геологічних періодів, антропогенового періоду і сучасної епохи. Для виявлення сучасних рухів, що відбувалися в історичний час і продовжуються нині, застосовують геодезичні методи, засновані на тривалих спостереженнях над рівнем морить або на повторних точних нівелюваннях. Ці спостереження показують, що звичайна швидкість сучасних До. д. з. до. вимірюється міліметрами (до 2—3 см ) в рік. До. д. з. до., що почалися з неогена і сучасними формами рельєфу, що створили, називаються новітніми і вивчаються головним чином методами геоморфологиі (см . Неотектоніка ) . До. д. з. до. раніших геологічних періодів збережені в складі, шаруватості і потужності відкладень.
Основні закономірності, пов’язані з До. д. з. до., розробив А. П. Карпінський. Його виводи отримали розвиток в роботах А. Д. Архангельського. Надалі проблему До. д. з. до. розвивали М. М. Тетяєв, Р. Ф . Мірчинк, Н. М. Страхів, Ст Ст Белоусов, А. Б. Ронов, В. Е. Хаян і ін.
За кордоном До. д. з. до. були виділені в кінці 19 ст американським геологом Г. Джільбертом під назвою епейрогенічеських. У 20 ст вивченням цих рухів займалися французький геолог Е. Ог, німецькі геологи Х. Штілле С. Бубнов і ін. Дослідженнями виявлено два різновиди До. д. з. к.: загальні коливальні рухи і хвилеві. Загальні До. д. з. до. виражаються в одночасному підніманні або опусканні обширних областей, що охоплюють цілий материк або значну його частину. Завдяки загальним коливальним рухам відбуваються трансгресії і регресії, міняються контури суші і моря, змінюється склад морських опадів по вертикалі, утворюється їх шаруватість, виникають морські і річкові тераси і так далі. Загальні коливання складаються з рухів багатьох порядків, накладених один на одного. Найбільш крупні загальні коливання мають період, вимірюваний 200—300 млн. років. Вони лежать в основі тектонічних циклів, які виявляються перш за все в повторюваності крупних трансгрессий і регресій. На їх фоні відбуваються часті трансгресії і регресії з меншим періодом. Найкоротші цикли трансгрессий і регресій вимірюються тисячами і навіть сотнями років. Чим коротше період циклу, тим більше локально він виявляється. Середня швидкість загальних коливань, виміряна за тривалий геологічний термін, зазвичай виражається в сотих і десятих долях мм в рік. Окремі короткочасні коливання вищих порядків відбуваються значно швидше, з швидкістю, близькою до швидкості сучасних До. д. з. до.
Хвилеві До. д. з. до. накладаються на загальні коливання і виражаються в тривалому розчленовуванні будь-якої крупної ділянки поверхні на зони поднятій і прогинань. Ці рухи фіксуються в рельєфі земної поверхні і розподілі фацій і потужності осадових відкладень. Їх амплітуда може досягати 15—20 км.
В розвитку хвилевих До. д. з. до. спостерігаються різні режими, з яких основні, — геосинклінальний і платформений. У геосинкліналях хвилеві До. д. з. до. дуже контрастні і мають велику амплітуду: вузькі (у декілька десятків км. ) зони піднімання і прогинання тісно примикають один до одного і часто розділені глибинними розломами. На платформах До. д. з. до. характеризуються малою амплітудою (до декількох км. ) і украй слабкою контрастністю: широкі (сотні і тисячі км. ) , в плані округлі області повільного піднімання і опускання кори плавно і поступово переходять один в одного.
Оскільки в перебіг геологічної історії материків в цілому геосинклінальний режим поступово поступався своїм місцем платформеному, До. д. з. до. пізніших періодів сумарно менш інтенсивні, чим ті ж рухи в раніші періоди. Проте в областях тектонічної активізації (наприклад, в Тянь-шані) До. д. з. до. знову набувають надзвичайно високої інтенсивності, хоча раніше там вже встановлювався на довгий час спокійний платформений режим.
На поверхні островів і шельфового дна Морея спостерігаються ознаки древніх, новітніх і сучасних До. д. з. до. ПРО ДО. д. з. до. на дні глибоких океанів відомо дуже мало.
Передбачається зв’язок До. д. з. до. із змінами щільності матеріалу у верхній мантії і в глибині земної кори і з його переміщеннями (див. Тектонічні гіпотези ) .
Вивчення До. д. з. до. має великий практичний інтерес, оскільки воно допомагає встановлювати закономірності розподілу в земній корі таких формацій осадових порід, з якими пов’язані поклади корисних копалини (нафта, газ, вугілля, осадові руди Fe, Mn, фосфорітов, бокситів і ін.).
Літ.: Карпінський А. П., Загальний характер коливань земної кори в межах Європейської Росії, в кн.: Собр. соч.(вигадування) т. 2. М. — Л., 1939; Страхів Н. М., Основи історичної геології, т. 1—2, М. — Л., 1948; Ронов А. Б., Історія осадконакопленія і коливальних рухів Європейської частини СРСР (за даними об’ємного методу), «Тр. Геофизичного інституту АН(Академія наук) СРСР», 1949, т. 3 (130); його ж. Деякі загальні закономірності розвитку коливальних рухів материків (за даними об’ємного методу), в кн.: Проблеми тектоніки, М., 1961; Белоусов Ст Ст, Основні питання геотектоніки, 2 видавництва, М., 1962; Хаїн Ст Е., Загальна геотектоніка, М., 1964.
Ст Ст Белоусов.
Источник