Классификация тектонических движений
Карты изопахит
Карты изопахит – это карты, на которых с помощью изолиний (изопахит) изображена истинная мощность отложений.
Карты изопахит позволяют определять перерывы в отложениях, выявлять конседиментационные структуры, время проявления тектонических движений, устанавливать тектонические разрывы.
Карты изопахит можно рассматривать как палеоструктурные карты, на которых зоны развития минимальных мощностей отображают области поднятия, а максимальные – области опускания.
Карты изопахит обычно совмещают с литолого-палеогеографическими картами. В этом случае их информативная ценность значительно возрастает, т.к. в этом случае изменение мощности можно увязать с условиями образования осадочной толщи. Такого рода исследования называются структурно-фациальным анализом.
ЛЕКЦИЯ № 3: «Типы тектонических движений земной коры»
Тектонические движения – это механическое перемещение горных пород под действием внутренних и внешних сил, приводящих к дислокации слоев литосферы и образованию различных структурных элементов, а также к изменению горных пород – метаморфизму, оруденению и т.п.
Дислокация – процесс нарушения первоначального положения слоев, вследствие которого возникают складчатые и разрывные осложнения (структурные дислокации).
Деформация – это временное или постоянное изменение формы и объема тела горной породы с сохранением сплошности в связи с перестройкой или смещением его внутренних частиц.
Тектоносфера – внешняя оболочка Земли, охватывающая земную кору и верхнюю мантию, в которой происходят тектонические и магматические процессы, обуславливающие вертикальную и горизонтальную неоднородность состава и физических свойств вещества.
Существуют различные классификации тектонических движений, но наиболее известными из них являются классификации В.Е. Хаина и В.В. Белоусова.
Так, по классификации В.Е. Хаина, все тектонические движения подразделяются на: экзотектонические, поверхностные (покровные), коровые, глубинные, сверхглубинные и общие колебания, или пульсации Земли. Т.е. в этой классификации тектонические движения подразделяются по уровням их зарождения на земном шаре.
Наиболее глубинными тектоническими движениями являются движения, исходящие из ядра планеты. Они проявляются в одновременных поднятиях или опусканиях всей поверхности Земли, либо самых крупных ее сегментов – континентов и океанов. Они проявляются в глобальных трансгрессиях и регрессиях вод мирового океана, а также в глобальной слоистости горных пород.
Сверхглубинные движения определяют погружение океанических впадин и поднятие континентов. Зарождаются они в нижней мантии.
Глубинные движения проявляются в развитии крупных геосинклинальных и платформенных структур. Обусловлены они физико-химическими превращениями вещества верхней мантии.
Коровые движения считаются производными от глубинных и подразделяются на складчатые и разрывные; предполагается, что дислокации фундамента обусловлены именно этими движениями. В свою очередь дислокации фундамента находят свое отражение в осадочном чехле.
Поверхностные (покровные) движения возникают вследствие либо перетока пластичных масс, либо гравитационного соскальзывания крупных пластин осадочного чехла, что приводит к образованию складок нагнетания и гравитационного скольжения.
Экзотектонические движения обусловлены процессами, протекающими на поверхности и вызваны уплотнением осадков, либо наоборот разбуханием осадочных пород, движением ледников и т.п.
Таблица 1
Общая классификация тектонических движений (по В.Е. Хаину, 1973)
Уровень зарождения движений | Существенно вертикальные | Существенно горизонтальные | ||
Экзотектонические движения | ||||
Верхняя часть осадочного слоя | Складки (уплотнения, выдавливания, разбухания и пр.) | Сбросы, взбросы | Складки (ледниковые, оползневые и пр.) | Сдвиги, надвиги, шарьяжи |
Поверхностные (покровные) движения | ||||
Осадочный слой земной коры | Складчатые (складки нагнетания) | Блоковые (по сбросам и взбросам) | Складчатые (складки общего сжатия, гравитационного скольжения и пр.) | Сдвиги, надвиги, шарьяжи гравита-ционные |
Коровые движения | ||||
Консолидированная кора | Складчатые (складки основания и облекания) | Блоковые (по взбросам и сбросам) | Складчатые | Сдвиги, региональные надвиги, шарьяжи негравитационные |
Глубинные движения | ||||
Верхняя мантия | Волновые | Глыбовые (по глубинным сбросам и взбросам) | Волновые (мегаскладки) | Глубинные сдвиги и надвиги |
Сверхглубинные движения | ||||
Нижняя мантия | Мегаундации континентально-океани-ческого масштаба | Сверхглубинные разломы | ? | ? |
Ядро Земли | Общие колебания (пульсации) объема Земли, связанные с процессами на границе мантии и ядра | ? |
В.В. Белоусов считает наиболее важной характеристикой тектонических процессов масштабы их проявления. Так, по его классификации движения, охватывающие всю земную кору отнесены к общекоровым, а движения, проявляющиеся локально – к внутрикоровым.
Кроме этого, все тектонические движения подразделяются еще и по времени своего проявления на: современные, новейшие и древние.
Современные тектонические движения подразделяются на: современные естественные движения, техногенные движения и землетрясения.
К современным естественным движениям относятся движения, наблюдаемые в настоящее время или зафиксированные в истории цивилизации. Начало их принято исчислять от времени стабилизации уровня вод в Мировом океане, происшедшей 6 000 лет назад. Примеры: Большой Кавказ поднимается со скоростью 8-12 мм/год, Куринская впадина опускается на 6,2 мм/год и др.
Техногенные движения коры проявляются в форме: а) плавных вертикальных движений – медленного погружения или подъема; б) резких вертикальных движений – землетрясений; в) субгоризонтальных перемещений верхних слоев – оползней. Техногенные движения связаны с нарушением равновесия пород в земной коре по причинам интенсивной эксплуатации полезных ископаемых, строительства крупных городов и водоемов, производства ядерных взрывов и т.п. В последние десятилетия деятельность человека уподобилась активной тектонической силе.
Землетрясения – наиболее яркое проявление современных движений. Землетрясение – упругое колебание земной поверхности, вызванное внезапным освобождением потенциальной энергии, накопленной в определенной зоне литосферы за длительный отрезок геологического времени.
Очаг землетрясения представляет собой разрыв сплошности материала Земли, возникший под действием упругих напряжений и приводящий к частичному или полному снятию этих напряжений на площадке разрыва. Разрыв возникает вначале в небольшой зоне земных недр – гипоцентре, а затем распространяется от нее на многие десятки и сотни километров. Проекция гипоцентра на дневную поверхность называется эпицентром; сотрясение, предшествующее основному толчку – форшоком, а последующее за основным толчком – артершоком.
Для оценки интенсивности землетрясений в мире используются разные шкалы. В России применяется 12-балльная шкала МЗК-64, показывающая относительную величину толчка по его последствиям. В сокращенном варианте она выглядит примерно так: 1–4 балла – слабые сотрясения без разрушений; 5–7 баллов – сильные сотрясения, ветхие строения рушатся; 8 баллов – сильные сотрясения: падают высокие трубы, обрушиваются потолки в некоторых зданиях; 9 баллов – опустошительные: большинство зданий обрушивается, в почве появляются трещины; 10 баллов – уничтожающие: рушатся все здания и мосты, рвутся трубопроводы, появляются оползни; 11–12 баллов – катастрофические: падают деревья, изменяется рельеф и геологическая структура территории.
По шкале Рихтера за единицу интенсивности землетрясения принята магнитуда – относительная энергетическая характеристика, определяемая как логарифм отношения максимальных амплитуд волн происшедшего землетрясения к волнам эталонного. Самые интенсивные землетрясения из всех известных имели магнитуду 8,9.
В упрощенном и более доступном для понимании виде все тектонические движения разделяют на две основные группы: эпейрогенические и орогенические. Последние, в свою очередь, разделяются на пликативные и дизъюнктивные.
Эпейрогеническими названы движения, проявляющиеся длительное время и вызывающие медленные поднятия или опускания обширных участков земной коры, не сопровождаясь при этом сколько-нибудь сложными изменениями их структуры.
Орогенические движения – сравнительно более быстрые и более кратковременные движения, вызывающие значительную или полную перестройку данной части земной коры. Они сопровождаются внедрениями и излияниями магмы. Часто эпейрогенические и орогенические движения проявляются совместно.
На Земле отчетливо устанавливаются два резко различающихся по своим особенностям типа главных структур: материки и океаны. Их называют тектоническими структурами первого порядка. Материки содержат все три слоя, выявленные в земной коре: осадочный, гранито-гнейсовый и базальтовый. Их суммарная мощность составляет 15-40 км, но в районах развития молодых гор достигает 50-80 км. Под океанами земная кора состоит только из осадочного и базальтового слоев. Их суммарная мощность колеблется от 4 до 15-20 км.
Изучение современных материков показало, что строение и история развития их частей далеко не одинаковы. В составе материков выделяют следующие основные типы структур, называемые структурами 2 порядка: геосинклинальные пояса, материковые платформы, эпиплатформенные орогенные пояса и краевые (передовые) прогибы.
Геосинклинальные пояса – это обширные, обычно линейно вытянутые структуры большой протяженности (иногда до 10-20 тыс. км), ограниченные глубинными разломами и характеризующиеся высокой подвижностью и проницаемостью (неоднократным внедрением магмы) земной коры.
Материковые платформы - это жесткие, стабильные участки земной коры, для которых не характерно интенсивное поднятие и складкообразование. Платформы имеют двухъярусное строение: фундамент и осадочный чехол.
Под эпиплатформенными орогенными поясами рассматривают сравнительно узкие, но большой протяженности участки платформ, состоящие из глыб или блоков, ограниченных разломами и приподнятыми вдоль них иногда на много километров (например: Тянь-Шань).
Краевой прогиб – это зона глубокого опускания, охватывающая не только краевую часть геосинклинальной системы, но и край примыкающей к ней платформы.
В морях и океанах выделяют следующие основные типы тектонических структур, различающихся историей развития и строением: 1) области докайнозойской складчатости; 2) кайнозойские складчатые и геосинклинальные области и 3) области океанического ложа.