Тектонічний рух земної кори

Людство давно помітило зміни рівня моря: в одному місці воно відступає, в іншому наступає на сушу. Ранні представлення про існування піднять та опускань земної поверхні, які в подальшому трактувались як тектонічні рухи, містяться в працях давньогрецьких філософів – Арістотеля і Страбона. Вони базувались на спостереженнях багатьох поколінь рибалок, моряків Скандинавії, які помічали, що море біля берегів міліє, з’являються нові острови, а деякі острови стають півостровами. Разом з тим, біля берегів Голландії спостерігалось зворотне явище – море наступало на сушу і затоплювало родючі землі. Щоб запобігти затопленню все більших просторів суші, почали зводити греблі. Отже, коливання рівня моря зумовлюється як власне тектонічними підняттями – опусканнями того чи іншого району, так і зміною маси води у Світовому океані.

Тектонічні рухи – це механічне переміщення земної речовини, викликане утворенням геологічних структур або зміною їх будови. Основною причиною виникнення тектонічних рухів є внутрішня енергія Землі. Прояву тектонічних рухів може сприяти зміна швидкості обертання земної кулі та деякі космічні явища, наприклад, гравітаційне поле. Представлення про існування тектонічних рухів виникло ще в античний час і протягом всієї історії становлення і розвитку геології розглядалось як одне з найважливіших. Тектонічні рухи не тільки призводять до зміни геологічної будови літосфери, але й впливають на формування родовищ корисних копалин. Тому вивчення тектонічних рухів має важливе як теоретичне так і практичне значення.

Причина таких явищ полягає не в зміні рівня моря, а у вертикальних рухах земної кори, які відбуваються безперервно і повсюдно протягом всієї геологічної історії. Повсюдність і безперервність роблять коливні рухи процесом, на фоні якого відбуваються більш локальні та обмежені в часі тектонічні процеси.

В.Є.Хаїн спочатку запропонував поділити всі тектонічні рухи на вертикальні і горизонтальні. У більш пізній його класифікації вони поділяються на:

а) за глибиною закладення – екзотектонічні, поверхневі, корові, глибинні, надглибинні та планетарні;

б) за напрямком переміщень – вертикальні і горизонтальні;

в) за характером даформацій – зв’язні та розривні

Поверхневі рухи проявляються в осадовому шарі літосфери, складеному пластичними породами (глина, кам’яна сіль, гіпс), здатними під дією тиску переміщуватися в просторі та змінювати геологічну структуру вищезалягаючих порід. В межах осадового шару відбуваються також процеси ущільнення осадів, що призводить до виникнення поверхневих рухів. Серед них можна виділити як вертикальні так і горизонтальні рухи. Не зважаючи на різноманітність їх виникнення, вони існують тільки в межах осадового шару літосфери.

Поверхневі рухи призводять до деформації пластів, зминання осадових порід у складки гравітаційного ковзання, зсувні складки, складки нагнітання (діапіри). Різновидністю поверхневих рухів можна вважати техногенні рухи, викликані діяльністю людини, наприклад, просідання покрівлі гірничих виробок, занурення поверхні в районах великих міст.

Глибинні рухи проявляються в межах астеносфери і літосфери, включаючи також її осадовий шар. Їх проявлення пов’язане з астеносферою і може викликатися явищем ізостазії, фазовими переходами речовини, різними змінами, що проходять в пластичному шарі верхньої мантії. Певний вплив на виникнення і прояв глибинних рухів здійснюють зовнішні сили, що виникають при зміні кутової швидкості обертання Землі. В результаті прояву вертикальних глибинних рухів відбувається диференціація континентів і океанів, платформ і геосинкліналей на позитивні і від’ємні структурні елементи різних порядків. Горизонтальні глибинні розломи можуть проявлятися на границях різних шарів літосфери і приводити до утворення підкидів, насувів, зсувів, пластинчастих та складчастих форм.

Надглибинні рухи виникають в низах мантії. Можливими причинами їх виникнення вважаються процеси диференціації магми з виділенням з неї важких залізовміщуюючих сполук, що стікають у ядро Землі. Легкі і сильно нагріті маси нижніх шарів мантії піднімаються вверх, досягаючи астеносфери і літосфери. Підняті, а потім опущені вниз мантійні маси утворюють конвективний рух речовини, що приводить до проявлення на поверхні Землі надглибоких вертикальних і горизонтальних рухів. Основним результатом надглибинних рухів вважаються горизонтальні рухи літосферних плит, які призводять до руйнування континентів, закладення і розвитку океанів та до створення нових континентів.

Планетарні рухи охоплюють планету в цілому. Їх зародження відбувається в земному ядрі. За уявленнями В.А.Обручева, П.Н.Кропоткіна та інших вчених наша планета зазнає пульсаційної зміни об’єму, тобто періоди збільшення об’єму змінюються періодами його зменшення. Відображенням планетарних рухів на земній поверхні є підняття та опускання великих блоків літосфери, можливо всієї літосфери в цілому. Планетарні рухи поки що найменше вивчені, очевидно вони проявляються переважно у формі вертикальних рухів.

Загальні властивості тектонічних рухів – це складність, підпорядкованість, комплексність, періодичність, повсюдність, постійність в часі.

Складність тектонічних рухів полягає в тому, що кожна точка земної поверхні зазнає впливу як вертикальних так і горизонтальних рухів різного рангу.

Підпорядкованість тектонічних рухів полягає в тому, що вертикальні і горизонтальні рухи малого масштабу проявляються на фоні рухів більшого масштабу. Найбільш значні, планетарні тектонічні рухи охоплюють всю земну кулю і на їх фоні проявляються всі поверхневі і глибинні рухи. Область прояву глибинних рухів обмежена астеносферою і літосферою, Поверхневі рухи охоплюють тільки осадовий чохол земної кори.

Комплексність тектонічних рухів проявляється у взаємозв’язку різних типів рухів. Горизонтальні рухи можуть продовжувати вертикальні і навпаки. Переважно тектонічні рухи проявляються комплексно з переважанням горизонтальної або вертикальної компоненти. Сукупність різнотипних рухів утворює процес, який називається тектогенезом.

Періодичність тектонічних рухів є важливою властивістю тектогенезу, який проявляється нерівномірно і характеризується чергуванням зусиль посилення і послаблення.

Відносно великі максимуми тектонічної діяльності називають тектоно–магматичними фазами або фазами складчастості. Їх тривалість не перевищує перших мільйонів років. Згущення фаз вказує на загальне підвищення інтенсивності тектоногенезу в даний проміжок часу. Такий часовий відрізок отримав назву тектоно-магматичної епохи або епохи складчастості.Тривалість цих епох складає 10-20 млн.років, тривалість інтервалів, що їх розділяють – 30-40, а іноді 60-80 млн.років. Для тектоно-магматичних епох характерна зміна тектонічного режиму на окремих ділянках земної кулі, що призводить у деяких випадках до переходу геосинклінальних областей у платформові. Такі епохи називають платформотворними.

Повсюдність тектонічних рухів полягає в тому, що вони проявляються практично в кожній точці земної поверхні. Тому неможливо визначити в кожній конкретній точці, які саме види тектонічних рухів приводять до переміщення в просторі.

Постійність в часі притаманна всім видам тектонічних рухів і проявляється в тому, що тектонічні рухи відбувались в геологічному минулому Землі, відбуваються сьогодні і будуть проходити в майбутньому. При цьому інтенсивність рухів в часі може змінюватись. В залежності від часу проявлення вони діляться на давні (рухи, що проходили в донеогеновий період), новітні (рухи, що проходили в неоген-четвертинний період) та сучасні (рухи, проходять за історичну пам’ять людства – умовно останні 5-6 тис. років).

ЛЕКЦІЯ 5



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса – ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший “Салат из свеклы с чесноком”

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека – Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков – Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) – В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Тектонічні рухи – це механічні переміщення в земній корі та у верхній мантії, викликані зміною структури геологічних тіл внаслідок процесів, які відбуваються в надрах. Основними причинами тектонічних рухів вважаються конвективні течії в мантії. Вони виникають завдяки розігріву під час розпаду природних радіоактивних елементів і гравітаційної диференціації речовини. Ця першопричина доповнюється дією сили тяжіння та підтриманням гравітаційної рівноваги між літосферою і астеносферою. Впливає на конвективні течії також гравітаційна енергія Сонця, Місяця і Галактики в цілому.

В результаті тектонічних рухів земна кора постійно зазнавала складних переміщень у просторі. Гірські породи зминалися у складки, взаємно насувалися, подрібнювались на окремі блоки тощо. Існує ряд гіпотез щодо виникнення тектонічних рухів, які по-різному пояснюють їх, а іноді навіть протилежні одна одній.

Класифікація сучасних тектонічних рухів базується на принципі поділу, запропонованому В.Є.Хаїним. Відповідно до цієї класифікації тектонічні рухи поділяються на вертикальні і горизонтальні, з подальшим їх поділом за рівнем зародження. У зв’язку з цим, виділяються поверхневі, глибинні, надглибинні та планетарні тектонічні рухи.

Поверхневі тектонічні рухи переважно проявляються в осадовому шарі літосфери. Обумовлено це тим, що в його складі широко розвинуті пластичні породи, такі як глина, кам’яна сіль, гіпс тощо. Під впливом тиску всі вони здатні переміщуватись у просторі, призводячи до зміни геологічної структури вищезалягаючих осадових відкладів. До виникнення поверхневих рухів в межах осадового чохла також проходять процеси ущільнення осадів при літифікації, розбухання при гідратації та гравітаційне ковзання. Серед відмічених рухів виділяються як вертикальні, так і горизонтальні.

В результаті поверхневих рухів проходить деформація пластів і зім’яття осадових утворень в складки гравітаційного сковзання, зсувні складки, складки нагнітання. Останній вид складок (діапіри) має найбільш широке розповсюдження при прояві поверхневих тектонічних рухів.

Глибинні тектонічні рухи охоплюють значні площі та об’єми і розповсюджуються на велику глибину аж у мантію. В результаті прояву вертикальних глибинних тектонічних рухів, проходить диференціація континентів та океанів, платформ і геосинкліналей на позитивні і негативні структурні елементи різних порядків. Горизонтальні глибинні тектонічні рухи можуть проявлятися на межі різних шарів літосфери і призводити до утворення підкидів, насувів, пластичних складчастих форм.

Надглибинні тектонічні рухи виникають в низах мантії. Основною можливою причиною їх виникнення можна вважати процес диференціації мантії з виділенням важких залізовміщуючих сполук, які мігрують у ядро Землі. Більш легкі і сильно нагріті маси нижніх сфер мантії піднімаються вверх, досягаючи астеносфери і літосфери.

Основним результатом прояву надглибинних тектонічних рухів слід вважати горизонтальне переміщення літосферних плит. Воно призводить до руйнування континентів, закладання і розвитку океанів та до створення нових континентів. Поряд з цим, геологічний розвиток Землі важко уявити без важливого значення надглибинних тектонічних рухів, які призвели до утворення і розвитку геосинкліналей, платформ та інших головних структур літосфери.

Планетарні тектонічні рухи охоплюють планету загалом. Зародження цих рухів повинно проходити в земному ядрі. Можливою причиною їх виникнення слід вважати зміну об’єму ядра і всієї земної кулі за рахунок диференціації речовини Землі. З усіх названих тектонічних рухів, планетарні – найменше вивчені. Тому їх виділення часто вважається проблематичним. Проявляються вони переважно у формі вертикальних рухів.

Розгляд походження тектонічних рухів показав, що всі вони різні за формою і проявом, але мають ряд загальних властивостей. Такими загальними властивостями є складність, підпорядкованість, комплексність, періодичність, повсюдність та постійність у часі.

Складність тектонічних рухів полягає в тому, що кожна точка земної поверхні зазнає впливу як вертикальних, так і горизонтальних рухів різного рангу. Тому сили, що діють на матеріальну точку земної поверхні, можна розкласти на серію різноскерованих тектонічних рухів. Їх сукупність можна розглядати як спектр тектонічних рухів.

Підпорядкованість тектонічних рухів полягає в тому, що вертикальні і горизонтальні рухи малого масштабу проявляються на фоні більш інтенсивних тектонічних рухів. Якщо вважати, що планетарні рухи охоплюють всю земну кулю, то на їх фоні проявляються всі інші тектонічні рухи.

Взаємопов’язаність тектонічних рухів проявляється у взаємозв’язку між різними типами рухів. Так, вертикальні рухи можуть викликати горизонтальні і, навпаки, горизонтальні рухи призводять до виникнення вертикальних. Сукупність різнотипних тектонічних рухів утворює процес, який називається тектогенезом.

Періодичність тектонічних рухів є однією з найважливіших властивостей тектогенезу, прояв якого проходить нерівномірно і характеризується чергуванням посилення або послаблення процесу. Вважається, що процес тектогенезу являє собою безперервно-перервний процес з періодичним і досить різким наростанням інтенсивності. Він призводить до суттєвих якісних змін і до перебудови структури літосфери.

Відносно невеликі максимуми тектонічної активності, тривалість яких не перевищує перших мільйонів років, називають тектоно-магматичними фазами. Згущення фаз в процесі тектогенезу вказує на загальне підвищення інтенсивності тектонічних рухів в даний проміжок геологічного часу. Такий тимчасовий проміжок отримав назву тектоно-магматичної епохи. Тривалість таких епох становить 10-120 млн. років з перервами між ними 30-40, іноді 60-80 млн. років.

Повсюдність тектонічних рухів полягає в тому, що вони проявляються в кожній частині земної поверхні. У зв’язку із складністю тектонічних процесів, – неможливо визначити в кожній окремій точці конкретний тип тектонічних рухів, що проявляються.

Постійність у часі притаманна усім без виключення видам тектонічних рухів. Ця властивість проявляється в тому, що тектонічні рухи проходили у геологічному минулому Землі, проходять зараз і будуть проходити у майбутньому. При цьому інтенсивність тектонічних рухів може змінюватися, але за своєю сукупністю вони постійні у часі. Залежно від часу прояву, тектонічні рухи поділяються на давні, новітні та сучасні.

Давні (донеогенові) вертикальні рухи земної кори на континентах залишили свої наслідки у вигляді фацій і товщ осадових порід. Це дозволяє вивчати їх геологічними методами. Однак прямі методи придатні тільки для дослідження історії розвитку прогинів, оскільки в них накопичуються осадові відклади. Геологічна історія формування піднять вивчається побічно за результатами їх впливу на накопичення осадів у сусідніх прогинах.

Новітні коливні рухи сформували майже весь сучасний рельєф континентів. Сучасні форми рельєфу земної поверхні є переважно геологічно молодими. Історія їх розвитку починається з початку міоцену, а місцями навіть і пізніше. Встановлено, наприклад, що на місці Кавказу, Альп, Тянь-Шаню, Кордильєр в кінці палеогену – на початку міоцену існував, якщо не рівнинний, то дещо горбистий, рельєф. Лише пізніше розпочався етап, коли на поверхні всіх континентів піднялися сучасні гірські хребти. Тривалість цього етапу змінюється від 5 до 20 млн. років. Для вивчення історії коливних рухів протягом цього періоду застосовуються як геоморфологічні, так і геологічні методи. Геоморфологічні методи застосовують переважно там, де переважають підняття та утворюються випуклі форми рельєфу, а геологічні – при вивченні зон прогинання і накопичення осадів.

Загальну попередню оцінку напрямку та інтенсивності новітніх коливних рухів можна зробити за висотою великих форм рельєфу. Наприклад, високий хребет завжди є результатом новітнього підняття земної поверхні, а навколишні низини утворились на місці відносних опускань.

Можливості більш детального вивчення новітніх вертикальних рухів пов’язані з надзвичайно важливою властивістю цих рухів – з їх коливним характером. Він проявляється в коливаннях різного порядку, накладених один на одного. Тому тривале підняття гірського хребта переважно відображає найбільш тривалий порядок тектонічних рухів. На його основному фоні можуть проходити коливання менших порядків, які співпадають з напрямом основного процесу, або виявляються протилежними. В останньому випадку проходить затухання загального підняття хребта або повна зупинка чи навіть опускання.

Зміна швидкості і напряму руху земної поверхні впливає на швидкість ерозії та на формування рельєфу. Нахил рельєфу місцевості може ставати то крутішим, то пологішим. У зв’язку з цим, епохи врізання водних потоків чергуються з епохами бокової ерозії і розширення долин. Зміна ерозійних режимів призводить до утворення в долинах відповідних терас. В гірських регіонах більш давні річкові тераси розташовані зазвичай вище від молодих, що вказує на послідовне підняття хребта. Оскільки осьова частина хребта переважно піднімається швидше, ніж окраїни, то поверхня терас з часом набуває більш крутого нахилу. Всі тераси переважно розходяться віялоподібно від підніжжя хребта до його вершини.

Новітні тектонічні рухи вивчаються переважно геоморфологічними методами, оскільки саме вони дають найбільшу інформацію про створення основних рис сучасного рельєфу земної поверхні. В областях низхідних вертикальних рухів в межах внутрішніх краєвих морів і підводних окраїн континентів про амплітуду і швидкість рухів можна судити на основні товщини шару накопичених осадових гірських порід.

Сучасні коливні тектонічні рухи проявлялись в історично осяжний час аж до сьогодення. Фіксуються вони в опусканнях та підняттях ділянок земної кори, в утворенні розривних порушень і зміщень по них, а також у формуванні складчастих структур. В багатьох випадках вони піддаються безпосереднім спостереженням та інструментальним вимірам.

Коливні тектонічні рухи являють собою вертикальні рухи земної кори різних напрямків, масштабів, швидкостей, амплітуд та площинного розповсюдження, які змінюють з часом свої параметри і не створюють складчастих структур. Коливні рухи суттєво впливають на процеси седиментації осадових порід, зумовлюючи розташування на земній поверхні основних областей знесення і накопичення осадів. Амплітуда рухів безпосередньо впливає на товщину накопичених осадів.

Коливні тектонічні рухи є також основною причиною ритмічної будови осадових товщ, обумовлюючи утворення головних елементів шаруватої будови товщі. Поряд з цим вони впливають і на склад осадових гірських порід, викликаючи переміщення берегових ліній басейну та інші зміни фізико-географічних умов.

Процес наступу моря на сушу, в результаті опускання окремих ділянок земної кори, отримав назву трансгресії, а процес відходу моря від суші внаслідок її підняття має назву регресії.

Складнішу роль у розвитку земної кори відіграють горизонтальні тектонічні рухи. Вони відбуваються переважно одночасно з вертикальними, переважаючи їх як за масштабами, так і за видами геологічної роботи. Горизонтальні тектонічні рухи літосфери призводять до переміщення окремих її ділянок на десятки і сотні кілометрів, утворення зсувів і насувів, формування гірських систем, острівних дуг, серединно-океанічних хребтів тощо.

Результати палеомагнітних досліджень, вивчення природних умов основних періодів розвитку Землі, палеонтологічні знахідки, порівняння літологічного складу порід окремих материків, вивчення конфігурації материків, – дали змогу припустити, що раніше суша займала зовсім інше положення на земній поверхні. Можливо, що материки являли собою єдине ціле – гіпотетичну Гондвану і Лавразію. І тільки протягом тривалого геологічного часу, поступово пересуваючись по поверхні Землі, материки зайняли сучасне географічне положення.