Главная » 2 Распространение и сезон сбора » Современные и новейшие тектонические движения. Древние и новейшие тектонические движения

Современные и новейшие тектонические движения. Древние и новейшие тектонические движения

Существует несколько классификаций тектонических движений. Согласно одной из них эти движения можно подразделить на два типа: вертикальные и горизонтальные. В первом типе движений напряжения передаются в направлении, близком к радиусу Земли, во втором — по касательной к поверхности оболочек земной коры. Очень часто эти движения бывают взаимосвязаны или один тип движений порождает другой.

В разные периоды развития Земли направленность вертикальных движений может быть различной, но результирующая их составляющих направлена либо вниз, либо вверх. Движения, направленные вниз и ведущие к опусканию земной коры, именуются нисходящими, или отрицательными; движения, направленные вверх и ведущие к подъему, — восходящими, или положительными. Опускание земной коры влечет за собой перемещение береговой линии в сторону суши - трансгрессию, или наступление моря. При поднятии, когда море отступает, говорят о его регрессии.

Исходя из места проявления тектонические движения подразделяют на поверхностные, коровые и глубинные. Существует также деление тектонических движений на колебательные и дислокационные.

Колебательные тектонические движения

Колебательные, или эпейрогенические, тектонические движения (от греч. эпейрогенез — рождение материков) являются преимущественно вертикальными, обще коровы ми или глубинными. Их проявление не сопровождается резким изменением первоначального залегания горных пород. На поверхности Земли нет участков, которые бы не испытывали этого типа тектонических движений. Скорость и знак (поднятие-опускание) колебательных движений меняются и в пространстве, и во времени. В их последовательности наблюдается цикличность с интервалами от многих миллионов лет до нескольких столетий.

Колебательные движения неогена и четвертичного периода получили название новейших, или неотектонических. Амплитуда неотектонических движений может быть достаточно большой, например, в горах Тянь-Шаня она составила 12-15 км. На равнинах амплитуда неотектонических движений намного меньше, но и здесь многие формы рельефа — возвышенности и низменности, положение водоразделов и речных долин — связаны с неотектоникой.

Новейшая тектоника проявляется и в настоящее время. Скорость современных тектонических движений измеряется миллиметрами и, реже, первыми сантиметрами (в горах). Например, на Русской равнине максимальные скорости поднятия — до 10 мм в год — установлены для Донбасса и северо-востока Приднепровской возвышенности, а максимальные опускания — до 11,8 мм в год — для Печорской низменности.

Устойчивые опускания за историческое время свойственны территории Нидерландов, где человек уже много столетий борется с наступающими водами Северного моря путем создания дамб. Почти половину этой страны занимают польдеры — возделанные низменные равнины, лежащие ниже уровня Северного моря, остановленного дамбами.

Дислокационные тектонические движения

К дислокационным движениям (от лат. дислокатиос - смещение) относятся тектонические движения различной направленности, в основном внутрикоровые, сопровождающиеся тектоническими нарушениями (деформациями), т. е. изменениями первичного залегания горных пород.

Выделяют следующие виды тектонических деформаций (рис. 1):

  • деформации крупных прогибов и поднятий (вызваны радиальными движениями и выражаются в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса);
  • складчатые деформации (образуются вследствие горизонтальных движений, которые не нарушают сплошности слоев, а лишь изгибают их; выражаются в виде длинных или широких, иногда коротких, быстро затухающих складок);
  • разрывные деформации (характеризуются образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков вдоль трещин).

Рис. 1. Виды тектонических деформаций: а-в — горные породы

Складки образуются в породах, обладающих некоторой пластичностью.

Простейший вид складок — это антиклиналь — выпуклая складка, в ядре которой залегают наиболее древние породы — и синклиналь — вогнутая складка с молодым ядром.

В земной коре антиклинали всегда переходят в синклинали, и поэтому эти складки всегда имеют общее крыло. В этом крыле все слои примерно одинаково наклонены к горизонту. Это моноклинальное окончание складок.

Разлом земной коры происходит в том случае, если породы потеряли пластичность (приобрели жесткость) и части слоев смешаются по плоскости разлома. При смещении вниз образуется сброс, вверх - взброс , при смешении под очень малым углом наклона к горизонту - поддвиг и надвиг. В потерявших пластичность жестких породах тектонические движения создают разрывные структуры, простейшими из которых являются горсты и грабены.

Складчатые структуры после потери пластичности слагающими их горными породами могут быть разорваны сбросами (взбросами). В результате в земной коре возникают антиклинальные и синклинальные нарушенные структуры.

В отличие от колебательных движений дислокационные движения не являются повсеместными. Они характерны для геосинклинальных областей и слабо представлены или совсем отсутствуют на платформах.

Геосинклинальные области и платформы — главнейшие тектонические структуры, находящие отчетливое выражение в современном рельефе.

Тектонические структуры — закономерно повторяющиеся в земной коре формы залегания горных пород.

Геосинклинали — подвижные линейно вытянутые области земной коры, характеризующиеся разнонаправленными тектоническими движениями высокой интенсивности, энергичными явлениями магматизма, включая вулканизм, частыми и сильными землетрясениями.

На ранней стадии развития в них наблюдаются общее погружение и накопление мощных толщ горных пород. На средней стадии , когда в геосинклиналях накапливается толща осадочно-вулканических пород мощностью 8-15 км, процессы погружения сменяются постепенным поднятием, осадочные породы подвергаются складкообразованию, а на больших глубинах — метаморфизации, по трещинам и разрывам, пронизывающим их, внедряется и застывает магма. В позднюю стадию развития на месте геосинклинали под влиянием общего поднятия поверхности возникают высокие складчатые горы, увенчанные активными вулканами; впадины заполняются континентальными отложениями, мощность которых может достигать 10 км и более.

Тектонические движения, ведущие к образованию гор, называются орогеническими (горообразовательными), а процесс горообразования - орогенезом. На протяжении геологической истории Земли наблюдался ряд эпох интенсивного складчатого горообразования (табл. 9, 10). Их называют орогеническими фазами или эпохами горообразования. Наиболее древние из них относятся к докембрийскому времени, затем следуют байкальская (конец протерозоя — начало кембрия), каледонская (кембрий, ордовик, силур, начало девона), герцинская (карбон, пермь, триас), мезозойская, альпийская (конец мезозоя — кайнозой).

Таблица 9. Распределение геоструктур различного возраста по материкам и частям света

Геоструктуры

Материки и части с пета

Северная Америка

Южная Америка

Австралия

Антарктида

Кайнозойские

Мезозойские

Герцинские

Каледонские

Байкальские

Добайкальские

Таблица 10. Типы геоструктур и их отражение в рельефе

Типы геоструктур

Формы рельефа

Мегантиклинории, антиклинории

Высокие глыбово-складчатые, иногда с альпийскими формами рельефа и вулканами, реже средние складчато-глыбовые горы

Предгорные и межгорные прогибы

незаполненные

Низкие равнины

заполненные и приподнятые

Высокие равнины, плато, плоскогорья

Срединные массивы

опущенные

Низкие равнины, впадины внутренних морей

приподнятые

Плато, плоскогорья, нагорья

Выходы на поверхность складчатого основания

Низкие, реже средние складчато-глыбовые горы с выровненными вершинами и нередко крутыми тектоническими склонами

приподнятые части

Гряды, плато, плоскогорья

опущенные части

Низкие равнины, озерные котловины, прибрежные части морей

с антеклизами

Возвышенности, плато, низкие складчато-глыбовые горы

с синеклизами

Низкие равнины, прибрежные части морей

Самые древние горные системы, существующие сейчас на Земле, сформированы в каледонскую эпоху складчатости.

С прекращением процессов поднятия высокие горы медленно, но неуклонно разрушаются, пока на их месте не образуется холмистая равнина. Гсосинклинальный цикл достаточно длителен. Он не укладывается даже в рамки одного геологического периода.

Пройдя геосинклинальный цикл развития, земная кора утолщается, становится устойчивой и жесткой, не способной к новому складкообразованию. Геосинклиналь переходит в иной качественный блок земной коры — платформу.

Уже древним грекам и римлянам, обитавшим в тектонически и сейсмически высокоактивной области Средиземноморья, было из-вестно, что земная поверхность может испытывать поднятия и опускания, хотя их догадки о причинах этого были весьма наивны ic долго оставались такими. Не было и никакого представления о масштабах и скоростях этих движений. Впервые попытку опреде-лить знак и скорость современных движений предпринял в XVIII в. знаменитый шведский естествоиспытатель А. Цельсий. Заинтере- совавшись колебаниями уровня Балтийского моря, он сделал засечки на гранитных скалах шведского побережья, чтобы наблю-
дать за колебаниями уровня моря относительно этих засечек. Позже, в XIX в., известный исследователь Сибири И. Д. Черский сделал то же на берегу Байкала. В том же XIX в, по таким засечкам в Швеции и Финляндии было установлено, что северная часть побережий Балтики испытывает поднятие, а южная - опускание. Несмотря на очевидность определяющей роли в этом движений земной коры, в геологической литературе долго шли споры о том, что служит основной причиной колебания уровня океана и связанных с ним морей - тектонические движения земной коры континентов или собственные, эвстатические, колебания уровня океа-
на, обусловленные изменениями объема бассейнов или заключенных в них масс воды. Это противоречие было разрешено лишь в 20-е годы нашего века финским геологом В. Рамзаем, указавшим, что в действительности взаимодействуют оба фактора - тектони-
ческий и эвстатический. Систематическое изучение современных движений началось в
конце XIX в.; таким образом, инструментальные наблюдения этих движений ведутся уже в течение столетия. За это время был разработан ряд специальных методов изучения как вертикальных,
так и горизонтальных движений, причем, как увидим ниже, особенно значительный прогресс был достигнут в этой области в пос-
ледние полтора-два десятилетия. Возник особый раздел тектонической науки, для которого В. Е. Хаин предложил названиепктуотектоники.

4.1. Методы изучения вертикальных движений

Старейшим из методов изучения вертикальных движений представляющий дальнейшее развитие "идей Цельсия и Черского. Начиная с 80-х годов прошлого столетия во многих портах мира были установлены водомерные приборы - сначала рейки, затем мареографы с самозаписывающим устройством для наблюдений за изменением положения уровня моря. Эти изменения, как
i отмечалось, обусловлены двумя причинами: 1) собственными, эвстатическими, колебаниями уровня Мирового океана, обязанными изменению пбър.ма_его водной массы или рельефа дна; 2) под нятем или суммирование результатов наблюдён"ий повеем портам мира, где установлены
водомерные приборы, показывает, что в последнее столетие происходит систематическое повышение уровня океана со скоростью примерно 1,2 мм/год. Оно вызвано скорее всего таянием ледниковых щитов Антарктиды и Гренландии в связи с потеплением климата Земли. Между тем регистрируемые изменения уровня имеют, как правило, более высокие значения и различный знак, что казывает на решающее значение второго фактора - движений береговой суши. Очевидно, чтобы получить правильное представление об амплитуде и скорости последних, надо вычесть (в случае опускания) или сложить с замеренной величиной эвстатическую
компоненту - 1,2 мм/год. Водомерные наблюдения ведутся не только на берегах океанов и морей, но и на крупных озерах и реках, где интерпретация их результатов не отличается от вышеизложенной.

Метод повторного нивелирования. По мере строительства железных дорог появилась необходимость периодического высокоточного нивелирования вдоль их линий для обеспечения безопасности движения. Повторное нивелирование выявило изменение отметок реперов со временем. Оказалось, что в большинстве случаев эти изменения нельзя объяснить деформацией поверхности засчет экзогенных явлений (просадка или выпучивание грунта), что
они носят систематический характер, т. е. происходят в данном пункте с одним знаком, и что этот знак обычно совпадает со знаком той структуры, на которой репер расположен. Это привело выводу, что "основной причиной смещения реперов являются движения" земной коры и что, следовательно, результаты повторногонивелирования вдоль железнодорожных линий могут быть использованы для выявления современных вертикальных движений суши (рис. 4.1). При этом необходимо увязать между собой измерения вдоль различных линий и привязать их к уровню океана в портах, где ведутся водомерные наблюдения. Подобная обработка данных повторного нивелирования позволила составить карту современных движений европейской части СССР (1958, 1963 гг.),а затем и всей Восточной Европы (1971 г.). Карты эти были составлены под руководством Ю. А. Мещерякова.

Современные вертикальные движения в Восточной Европе по результатам повторных нивелировок. С карты под редакцией Ю. А. Мещерякова(1971), упрощено

В дальнейшем повторное высокоточное нивелирование вошло в комплекс наблюдений, производимых на специальных геодинамнческих полигонах, которые были организованы в бывшем СССР ряде районов Результаты изучения современных вертикальных движений
обними описанными выше методами показали, что они происхо-
ди i со скоростью от долей до несколько миллиметров, реже более 10 мм/год. В большинстве случаев, как отмечалось, знак движений согласуется со структурным планом, указывая на унаследованное развитие поднятий и прогибов; для Русской равнины такое соответствие наблюдается примерно в 70% случаев. Тем не менее в пяде районов знак движений и структур не совпадает; так, При-каспийская впадина по данным нивелировок испытывает поднятие,а Урал с прилегающими районами - опускание (но относительное поднятие по сравнению с непосредственным обрамлением).Парадоксально то, что на Русской равнине местами, например в
центральной части Украинского щита, скорость поднятий оказывается не меньшей, чем на Кавказе, - более 10 мм/год. Если допустить, что поднятие здесь шло с такой скоростью хотя бы в течение всего последнего миллиона лет, оно должно было создать (без
поправки на денудацию) горы высотой в 10 км! И вообще скорость современных движений оказывается минимум на один-два порядка выше, чем измеренная методом анализа мощностей для движений более отдаленного геологического прошлого, и на порядок
выше, чем установленная геоморфологическими методами для новейших движений. Этот «парадокс скоростей» может иметь двоякое объяснение: 1) реальное ускорение вертикальных движений новейшую и особенно современную эпоху и 2) вертикальные движения имеют колебательный характер и истинное представление
об их скорости может дать лишь алгебраическое суммирование за достаточно длительный промежуток времени. Современная эпоха действительно отличается высоким темпом вертикальных движений, но все же это ускорение недостаточно для объяснения «па-
радокса скоростей». Основное значение имеет, очевидно, колебательный характер движений, который подтверждается рядом фактов: изменением знака движений в портах Каспия относитель но одного из них, принимаемого за неподвижный, или реперов при проведении третьего тура нивелировок в Прибалтике и др.

4.2. Методы изучения горизонтальных движений

Основным методом изучения горизонтальных движений до недавнего времени служили повторные триангуляции, которые вначале также проводились не в целях выявления тектонических смещений и лишь затем стали использоваться в этом направлении. настоящее время вместо триангуляции производятся трилатерации, при которых измеряется длина не одной, а всех сторон треугольника. Особенно заметные горизонтальные смещения, как и
вертикальные, обнаруживаются после крупны-Результаты изучения горизонтальных движений показывают,что скорость их не уступает скорости вертикальных движений, а часто превосходит последнюю. При этом горизонтальные движения имеют не колебательный, а направленный характер, чем и объясняется то, что их суммарная амплитуда за определенный интервал времени намного превышает амплитуду вертикальных движений.

Тем не менее следует отметить, что во время некоторых крупных землетрясений, например Токийского 1923 г., наблюдались кратковременные обращения знака горизонтальных движений земной поверхности. Особый интерес представляет выявление относительных смещений литосферных плит. Прежние попытки измерения этих смещений путем повторного определения географических координат для пунктов, расположенных на разных континентах, обычным
астрономическим методом были признаны недостаточно надежными. В настоящее время используются два других, значительно более точных метода повторного измерения расстояния между от-
даленными пунктами: _1) с помощью лазерных отражателей, установленных на Луне или"1Та~йскусственных спутниках Земли; 2) помощью регистрации радиосигналов от квазаров (длиннобазовый радиойнтёрферометрический метод)..

Форма магматических тел

Горные породы магматического происхождения слагают геологические тела различной морфологии. При этом формы тел, формируемых при вулканических и при плутонических процессах, большей частью различны.

При застывании магматических расплавов на поверхности образуются:

- лавовые потоки – уплощённые тела языковидной формы, образуемые лавой, стекающей по склонам вулканических построек;

- лавовые покровы отличаются от потоков большей площадью распространения; они формируются в результате растекания лав с очень низкой вязкостью по обширной территории;

- купола формируются при извержениях экструзивного типа, в результате застывания очень вязких лав над жерлом и в непосредственной близости от него.

Продукты эксплозивных извержений залегают в форме пластов , подобно горным породам осадочного происхождения.

При застывании лавы в жерле вулкана центрального типа формируется некк – узкое цилиндрическое тело вертикальной ориентировки. А при застывании её в трещинном канале – дайка , тело в форме узкой пластины, рассекающей окружающие горные породы.

Магма, внедрившаяся в окружающие её горные породы и застывшая на глубине, слагает интрузивные тела (или интрузии) разнообразной формы. Морфология интрузивных тел зависит от условий внедрения, в наибольшей мере – от характера геологических структур, образуемых вмещающими породами. При внедрении расплава в трещины формируются дайки – такие же, как и в корнях вулканов трещинного типа. К числу других наиболее распространённых форм интрузий относятся следующие:

- силлы – тела, по форме подобные дайкам. Они формируются в результате послойных инъекций магмы между слоями осадочных пород. Отличие между дайкой и силлом в том, что силл залегает согласно с вмещающими породами (параллельно их слоистости), а дайка сечёт слоистость вмещающих её пород под тем или иным углом.

Интрузия, состоящая из сочленяющихся между собой даек и, возможно, силлов различной ориентировки, называется каркасной .

- лакколиты – линзовидные полого залегающие тела с выпуклой (куполообразной) кровлей. Формируются, когда большая порция магмы при внедрении приподнимает перекрывающие её слои.

- лополиты – прогнутые линзовидные тела, образуются в результате внедрения расплава между слоями полого изогнутой книзу складки вмещающих пород.

- Штоки – субвертикальные, изометричные в плане тела, уходящие на большую глубину. Морфологически сходны с некками, но отличаются большим диаметром и меньшей геометрической правильностью формы.

Интрузивные тела очень больших размеров (занимающие площади во многие тысячи квадратных километров) и неправильной формы нередко называют батолитами . Но сейчас многие специалисты предпочитают этот термин не использовать. Причина в том, что первоначально «батолиты» понимались как тела, обширные по площади, постепенно расширяющиеся книзу и уходящие своими корнями в самые глубокие горизонты земной коры или даже в мантию. По современным же данным у интрузий больших площадных размеров подошва (нижняя граница) обнаруживается уже на глубинах в первые километры, и они, таким образом, имеют форму не очень правильных пластин большой толщины.

Если порции выплавившегося магматического расплава никуда не перемещаются, а застывают на месте своего образования, формируются многочисленные мелкие тела неправильной формы, называемые акмолитами .

Некоторые магматические породы глубинного происхождения могут выдавливаться вверх по зонам разломов в земной коре при тектонических движениях. Тела, сформированные таким путём, называются протрузиями . Для них характерна линзовидная или пластинообразная форма.

В течение геологической истории земная кора испытывает сложные перемещения в пространстве. Слагающие ее горные породы сминаются в складки, надвигаются друг на друга, разрываются. В результате изменяется рельеф земной поверхности, образовываются горы и впадины. Таким образом, под тектоническими движениями понимается механическое перемещение блоков литосферы, которое отражает развитие структуры земной коры и планеты в целом.

В настоящее время имеется ряд классификаций, отражающих направление тектонических движений, области их проявления, длительность. Так, по направлению тектонические движения разделяют на вертикальные и горизонтальные; по скорости на медленные и быстрые; по времени протекания на неотектонические (происходящие в кайнозое) и собственно тектонические (происходившие на более ранних этапах развития Земли). В свою очередь, среди неотектонических движений выделяются современные, которые происходят в современное историческое время.

Медленные тектонические движения иначе называют колебательными, или эпейрогеническими (создающими материки), которые приводят к изменению пространственного положения слоев горных пород. Среди причин, вызывающих медленные тектонические движения, можно назвать процессы горообразования в прилегающих областях, а также внедрения в земную кору огромных интрузивных тел. Кроме того, колебательные тектонические движения иногда могут быть обусловлены чисто экзогенными процессами. Например, развитие гигантских ледниковых покровов ведет к погружению суши, а таяние ледников – к ее подъему. Колебательные тектонические движения, связанные с возникновением или исчезновением дополнительной нагрузки на литосферу, называются изостатическими или компенсационными .

Вертикальные колебательные движения ведут к длительному и медленному погружению или воздыманию крупных участков литосферы (площадью в десятки и сотни тысяч квадратных километров). Скорость таких движений обычно составляет 1 – 2 мм/год, и почти никогда не превышает 1– 2 см/год. Благодаря тому, что знак направления движения не изменяется на протяжении тысяч и миллионов лет, вертикальные колебательные движения движения оказываются в состоянии изменить абсолютную высоту территории на несколько километров. В результате происходит изменение физико-географических условий местности и, как следствие, смена характера протекающих на ней экзогенных процессов. Так, тектоническое погружение суши ведет к морской трансгрессии, а значит к накоплению морских отложений, то есть к формированию осадочного чехла и выравниванию рельефа. Наоборот, тектоническое поднятие обуславливает морскую регрессию и подъем суши. В этих условиях на суше активизируются эрозионные процессы, возрастает расчлененность рельефа, вместо накопления осадков происходит их разрушение и снос, а в прибрежной зоне формируются морские террасы.

Горизонтальные колебательные движения отличаются еще большей устойчивостью во времени. В силу этого амплитуда горизонтальных подвижек литосферных блоков может достигать нескольких тысяч километров, несоизмеримо превышая амплитуду вертикальных смещений. Горизонтальные движения являются главной причиной формирования океанов и массивов суши. И даже более того, можно утверждать, что именно медленные горизонтальные движения лежат в основе почти всех других эндогенных процессов.

Тектонические движения приводят не только к поднятию и опусканию участков земной коры, но и в нарушении условий залегания горных пород. Большинство осадочных горных пород формируется на практически ровной поверхности дна морей и океанов, поэтому сначала они залегают горизонтально или практически горизонтально. Такое первичное горизонтальное залегание слоев горных пород называется ненарушенным. В результате действия тектонических движений слои горных пород деформируются, первоначальные условия их залегания нарушаются, и возникают новые вторичные структурные формы. Такое вторичное залегание слоев называют нарушенным, а тектонические движения, которые взывают нарушения в условиях первоначального залегания слоев горных пород, называются быстрыми тектоническими движениями , а сами нарушения называются дислокациями.

Тектонические дислокации делятся на два типа:

а) пликативные (складчатые , пластические ). При пликативных дислокациях целостность слоев горных пород не нарушается, а изменяется лишь форма их залегания.;

б) дизъюнктивные (разрывные ), в результате которых нарушается целостность слоев горных пород и возникают разрывы.

Пликативные дислокации можно разделить на три типа.

1. Моноклинали – обширные территории, сложенные наклонно падающими в одном направлении слоями.

2. Флексуры – крутые перегибы слоев в местах резкого изменения глубины их залегания. При этом разделенные флексурой разновысотные участки лежат параллельно или под небольшим углом друг к другу.

Моноклинали и флексуры характерны для осадочного чехла платформ, то есть обычно они возникают благодаря медленным тектоническим движениям.

3. Складчатые дислокации представлены волнообразными изгибами слоев. Они свойственны горным областям и породам кристаллического фундамента платформ, следовательно, образуются в результате быстрых (орогенических , т.е. горообразовательных) движений. В строении каждой складки выделяют следующие элементы (рис. 1):



– замок – место перегиба слоев;

– крылья – расходящиеся от замка участки изогнутого слоя;

– шарнир – линия перегиба складки в замке, ровные шарниры встречаются достаточно редко, как правило, они волнообразно изгибаются – явление ундуляции ;

– ось складки – проекция шарнира на горизонтальную плоскость;

– осевая плоскость – плоскость, проведенная через шарнир и равноудаленная от обоих крыльев;

– ядро – внутренняя часть складки, относительно которой произошло смятие слоев.

Рис. 1. Элементы складки.

Складки классифицируются по четырем признакам.

1. По соотношению возраста ядра и крыльев складки бывают антиклинальными и синклинальными. В антиклинальной складке породы ядра древнее, чем породы крыльев. В синклинальной складке породы ядра моложе, чем породы крыльев.

2. По положению осевой плоскости (ОП) складки бывают:

прямые – ОП вертикальна;

наклонные – крылья падают под разными углами и ОП наклонена к более пологому крылу;

опрокинутые – оба крыла и ОП падают в одну сторону;

лежачие – ОП лежит горизонтально;

– перевернутые – ОП наклонена под отрицательным углом.

2. По соотношению длины и ширины складки :

линейные – длина их многократно превосходит ширину (синклиналь – складка, имеющая вогнутую форму, в осевой части которой залегают более молодые слои горных пород, а на крыльях – более древние; антиклиналь – складка, имеющая выпуклую форму, в осевой части которой залегают более древние породы, а на крыльях – более молодые); такие складки характерны центральным зонам складчатых областей, где параллельные системы линейных складок могут образовывать синклинории и антиклинории ;

брахискладки (короткие складки ) – длина их в два – три раза превосходит ширину, называются они соответственно брахиантиклиналями или брахисинклиналями (мульдами ); возникают обычно на периферии складчатых областей;

равновеликие складки – длина их примерно равна ширине, при антиклинальном характере залегания слоев возникают купола , а при синклинальном – чаши ; такие образования представлены в пределах платформ.

3. По форме замка и крыльев выделяют большое количество видов складок, часть из которых представлена на рисунке 2.

Во время складчатых деформаций слои горных пород обычно рассекаются густой сетью параллельных трещин на тонкие пластины или призмы. Такое явление получило название кливажа .

Рис. 2. Виды складок по форме замка и крыльев.

Совокупность складок, присущую определенным структурам земной коры, называют складчатостью. Она бывает полной, прерывистой и промежуточной. Полная складчатость характеризуется тем, что линейные складки (антиклинали и синклинали), которые имеют приблизительно одинаковые размеры располагаются параллельно друг другу на всей площади данной территории и не оставляют участков с ненарушенным залеганием слоев горных пород. Полная складчатость характерна для складчатых областей. Часто в складчатых областях возникают большие поднятия и прогибы, осложненные большим количеством антиклинальных и синклинальных складок. Первые из них называются антиклинориями, вторые синклинориями.

Прерывистая складчатость характеризуется чередованием отдельных изолированных складок с участками ненарушенного залегания слоев горных пород. По своей форме это преимущественно куполоподобные складки, мульды, брахискладки и флексуры. Такой тип складчатости характерен для платформенных областей.

Прмежуточная складчатость характерна для переходных зон между складчатыми областями и платформами, прогибам.

Неотектоника – учение о различных тектонических процессах и обусловленных ими структурных формах, образовавшихся в неоген-четвертичное время (около 30 млн.лет) о определяющих основные черты современного рельефа поверхности земного шара. Рельефообразующая роль новейших тектонических движений проявилась, прежде всего, в деформации топографической поверхности, в создании положительных и отрицательных форм рельефа разного порядка. Там, где они слабо проявлялись, в рельефе выражены равнины, плато и плоскогорья, где интенсивность их была значительной, в областях погружений образовались низменные равнины, а в областях поднятий – горы.

Эти движения вызывают упругие деформации в зависимости от природы «возбуждающих явлений». К ним относятся суточные и сезонные колебания температуры, изменения атмосферного давления и явления приливов в «твердой Земле», вызываемые притяжением космических тел, аналогичные приливам и отливам в океане. Величина таких деформаций составляет первые десятки сантиметров. Более значительные величины деформаций связаны с такими большими нагрузками как материковое оледенение. Общая величина упругих деформаций для послеледникового поднятия Скандинавии и Сев. Америки 50-100м. Упругие деформации охватывают только поверхностные части земной коры. К таким же поверхностно проявляющимся движениям относится и эндолитогенный компонент. Замечено, что в больших городах, портовых сооружениях высотные отметки имеют тенденцию к снижению на сантиметры в год. Там, где в разрезе отложений имеются мощные толщи соли и где наблюдаются интенсивные восходящие движения земной коры проявляются пластические деформации. Соли приподнимаются и образуются куполовидные структуры, т.н. соляная тектоника (Поволжье, Башкирия и др.).

Наиболее общей особенностью проявления новейших тектонических движений является ритмичность. За неотектонический этап хорошо выявляются три фазы, отражающие крупную ритмичность: конец палеогена-начало неогена – преобладали поднятия; плиоцен(12 млн. лет) – преобладали нисходящие движения и четвертичный период (около 2 млн. лет) – общее поднятие. Эта ритмичность находит свое отражение в формировании поверхностей выравнивания и перемещении береговой линии моря, в усилении и ослаблении процессов денудации и аккумуляции, в образовании речных террас, в изменении климатических условий, а значит и экзогенных процессов и в явлениях оледенения. То есть эти ритмы определяли фазы развития и перестройки рельефа.

На крупные колебания накладывались движения меньших размеров, но то же отразившихся в формировании элементов рельефа. Эти движения накладывались друг на друга и на более древние. Поэтому говорить об амплитуде движений каждого типа сложно.



Исследования в разных районах позволили установить три типа режима проявления новейших тектонических движений за неотектонический этап развития:

- колебательный – положительные движения разной амплитуды сменяются компенсирующими их отрицательными движениями (ЕТС, Зап. Сибирь и др.)

- отрицательно направленыый – преобладали устойчивые опускания. Сопровождается формированием равнинного пониженного рельефа и накоплением мощных толщ новейших отложений (Прикаспийская низменность, большая часть Туранской низменности и др)

Положительно направленный – преобладали устойчивые поднятия. Образуются положительные формы рельефа и усиливается денудация (возвышенность Путорана, эпиплатформенные горы и др.). Изменения в пространстве амплитуды движений приводит к проявлению разных типов деформаций: сводовых, блоковых, складчатых, разрывных.

Суммарный размах движений за неоген-четвертичное время дается приблизительно, так как это результат движений разного знака. Интенсивные движения испытывают области альпийской складчатости и современные геосинклинальные области. Альпы, Памир, Гималаи и другие горы поднялись за неоген-четвертичное время на несколько км. Отдельные участки в этих областях испытывают погружения. Например, Большой и Малый Кавказ поднимаются, а Куро-Араксинская низменность опускается.

Применение инструментальных методов дает возможность производить оценку скорости движений за исторический отрезок времени (за последние 200 лет). В областях слабого проявления неотектоники скорость современных движений оценивается в 1-3мм в год, максимальных значений (до 10мм в год) поднятия достигают, например, в Фенноскандии, в районе Гудзонова залива)

Неотектонические движения изучаются разными методами: геологическими, геофизическими и геоморфологическими. Среди геоморфологических методов выделим некоторые:

- анализ морфометрических данных . В комплексе с данными геологического строения территории можно не только выявить тектонические движения, но и наметить контуры локальных новейших структур. Например, участки поднимающиеся характеризуются увеличением густоты и глубины эрозионного расчленения по сравнению со стабильными территориями или погружающимися.

- изучение речных долин . Наиблее важные результаты получают при анализе продольного профиля речных террас. Погребенные террасы указывают на опускание, эрозионные – на поднятие. Увеличение разности высот отдельных террас и появление дополнительных террасовых уровней указывает на поднятие.

- изучение гидрографической сети и истории ее развития. Например, отсутствие меандр дает основание говорить о поднятии данного участка долины, изгибы речных долин часто объясняются растущими антиклинальными структурами. Прямолинейные участки речных долин отражают структурные линии – разломы.

- наблюдения над деформациями древних поверхностей выравнивания . Теоретичнски считается, что выработка этих поверхностей происходила в условиях относительного тектонического покоя. По положению поверхности выравнивания в рельефе можно оценить общую амплитуду поднятия территории со времени образования данной поверхности.

При комплексном изучении современных тектонических движений в пределах горных и равнинных областей Западной Сибири применялись геолого-геофизические, геоморфологические методы. Большое внимание уделялось дешифрированию аэрокосмических материалов с целью изучения характера выраженности в современном рельефе разрывных нарушений и выявления по ним современных тектонических движений в пределах районов сопряжения Алтае- Саянской горной области с Байкальской рифтовой зоной. Дешифрирование космических снимков позволило выявить наибольшую активизацию современных тектонических движений в районах стыков разнонаправленных глубинных разломов. Эти движения как бы способствуют «выклиниванию», «выпиранию» тектонических блоковых поднятий Алтае-Саянской горной области, четко выделяемых на космических снимках. Последовательность разработки морфоструктур- но-геологического метода составления карт современных вертикальных движений с использованием материалов космической съемки следующая.

Первый этап - разработка приемов и методов, позволяющих отличить на снимках районы современных подвижек различной интенсивности.

Так, методом радиотеплолокации выполняется районирование по мощности охвата слоев земной коры тектоническими движениями, которое станет индикатором глубинности проникновения современных процессов.

По данным цветной инфракрасной съемки (ИК-съемки) и спектральному излучению, т. е. по температурному показателю, можно определить интенсивность тектонических подвижек.

Цветные многозональные снимки позволяют выявить разнообразие отложений, а по ним различную степень активности современных процессов. В качестве индикаторов поднятий и опусканий следует использовать рельеф земной поверхности, гидрографическую сеть, растительность, почвы и другие показатели. Так, выделение зон современных тектонических подвижек осуществляется по прямым признакам (структура рисунка фотоизображения и геометрические очертания зон) и косвенным (рельеф, литолого-петрографические свойства пород, ландшафты). Замечено, что зоны повышенных поднятий отличаются более темным тоном изображения, чем области опусканий. Этот эффект связывают с наличием в зонах поднятия микрорасчленений в рельефе. Последние дают больше теней, поэтому и на космических снимках разрозненные отдельные тени создают общее потемнение зоны поднятия. Различная насыщенность слоев земной поверхности водой, различная плотность пород, обладающих разной тепловой интенсивностью, также отражаются фотоаномалиями изображений на снимке и могут быть использованы в качестве индикаторов зон поднятия и опускания.

На снимках ИК-съемки линеаменты изображающиеся светлыми (теплыми) линиями, указывают на интенсивность теплообмена и активность тектонических движений по разлому в настоящее время. Более древние, залеченные разломы, выраженные в рельефе развитием гидросети и подчеркнутые интенсивностью растительного покрова, создающего тени, отражаются темными (холодными) линиями, указывающими на понижение температуры в этих зонах.

Второй этап - дешифрирование космических снимков для изучения современных движений земной коры исследуемого района - включает сопоставление результатов дешифрирования различных изображений между собой. Совместное использование геодезических материалов и данных дешифрирования космических снимков существенно повысит полноту и надежность составляемых карт, позволит достоверно зафиксировать зоны разломов, активных на современном этапе развития. Особое внимание при структурно-геоморфологическом дешифрировании космических материалов следует уделять активным зонам проявления современных тектонических движений, для чего требуется периодическое поступление информации, которую необходимо учитывать при выявлении сейсмически опасных районов.

Как известно, на сейсмотектонические особенности Алтае- Саянской горной области большое влияние оказывает близость сейсмически активной Байкальской внутриконтинентальной рифтовой зоны, о чем свидетельствует активное проявление новейших тектонических движений в районах распространения глубинных разломов. Излияние четвертичных базальтов, землетрясения, перестройка древних структурных планов указывают на продолжение горообразовательных процессов, изучение которых требует привлечения геолого-геофизических материалов при дешифрировании космических снимков.

Зоны глубинных разломов являются долгоживущими. Они зало- жились еще в начальные этапы геосинклинального развития. Большинство разломов сохраняют свою подвижность и в кайнозое, поэтому они хорошо выражены в современном рельефе как зоны проявления неотек- тонических и современных глыбовых поднятий и как зоны, вдоль которых формируются современные межгорные впадины. На космических снимках отчетливо различаются морфологически зоны глубинных разломов, отличающиеся по тектоническому положению, длительности развития, сложности проявления тектонических движений.



Предыдущая статья: Следующая статья:

© 2015 .
О сайте | Контакты
| Карта сайта