Учебно-методические материалы для изучения темы № 19: «Современные движения земной коры. Тектоника литосферных плит»

Задание для самостоятельной работы

При выполнении самостоятельного задания необходимо дать ответы на следующие вопросы:

1. Каким образом магма превращается в горную породу?

2. Что такое кристаллизационный ряд Боуэна?

3. Какие существуют типы интрузивов и их контактов?

4. Какова роль летучих компонентов в магме?

5. Какие известны типы вулканических построек и какова их связь с составом магмы?

6. Каков механизм перемещения пепла?

7. Каков механизм действия гейзера?

8. Что такое очаг землетрясения?

9. Каков механизм возникновения землетрясения?

10. Какие существуют типы сейсмических дислокаций?

11. Как образуются цунами?

Ответы на эти и многие другие вопросы учащиеся найдут в учебниках [8], часть II и [11], главы 20 и 21, а также в нижеприведенном перечне дополнительной литературы.

Дополнительная литература:

1. Апродов, В.А. Вулканы. – М., 1982.

2. Балт, Т. В глубинах Земли: о чем рассказывают землетрясения. – М., 1984.

3. Гир, Дж. Зыбкая твердь. Что такое землетрясение и как к нему подготовиться. / Дж. Гир, Х. Шах. – М., 1988.

4. Гупта, Х. Плотины и землетрясения. / Х. Гупта, Б. Растоги. – М., 1979.

5. Емельяненко, П.Ф. Петрография магматических и метаморфических пород. / П.Ф. Емельяненко, Е.Б. Яковлева. – М., 1985.

6. Короновский, Н.В. Последний день Помпеи // Природа. 1992. № 2.

7. Левин, Б.В. Цунами и моретрясение в океане. // Природа. 1996. № 5.

8. Макдональд, Г. Вулканы. – М., 1975.

9. Маракушев, А.А. Вулканизм Земли // Природа. 1984. № 9.

10. Моги, К. Предсказание землетрясений. – М., 1988.

11. Никонов, А.А. Землетрясения. Прошлое, современность, прогноз. – М., 1984.

12. Раст, Х. Вулканы и вулканизм. – М., 1982.

13. Ритман, А. Вулканы и их деятельность. – М., 1964.

14. Соболев, Г.А. Основы прогноза землетрясений. – М., 1993.

Первичное залегание горных пород нарушается тектоническими движениями, приводя к образованию разрывов и складок. Изменения формы и объема тела называют деформацией, которая подразделяется на однородную и неоднородную. Пластичная деформация вызывает образование складок, а хрупкая – разрывов. Закономерное сочетание складок и разрывов образует складчатые пояса Земли.

Где мы наблюдаем наиболее сложно построенные складчатые пояса, в которых нагромождение складок занимает огромные пространства?

Это прежде всего участки столкновения – коллизии – крупных континентальных литосферных плит, например между Евроазиатской и Африканской, между Азией и Индостанской плитой, где возник грандиозный Альпийско-Гималайский складчатый пояс. Или это участки земной коры, в которых океанская плита погружается, т.е. субдуцирует в силу своей большей плотности, под континентальную (северо-восточная окраина Азии, Южно-Американские Кордильеры и др.). Именно в этих зонах, хотя и медленно, в течение сотен миллионов лет со скоростью 2 – 8 см в год происходит сближение и взаимодействие колоссальных масс земной коры, которое и вызывает смятие, коробление и перемещение осадочных и вулканогенных пород.

Континенты и океаны характеризуются различным строением земной коры и являются крупнейшими структурными элементами Земли. В океанах выделяются срединно-океанские подвижные пояса с трансформными разломами и зонами спрединга и стабильные структуры. К континентам приурочены платформы, эпиплатформенные и эпигеосинклинальные орогенные пояса, активные и пассивные континентальные окраины. Сложное строение имеют горно-складчатые пояса, которые в прошлом являлись структурами с океанским типом земной коры. Теория тектоники литосферных плит хорошо объясняет расположение и происхождение всех структур земной коры.

Однако, возникшая всего полвека назад теория тектоники литосферных плит, сегодня некоторыми исследователями уже ставится под сомнение. В частности, в 1994 году вышел из печати первый номер юбилейного, 100-го тома журнала Японского геологического общества, в котором напечатана подборка статей ряда японских геологов и геофизиков по коренным вопросам геодинамики. Вступительная статья сборника названа авторами «К новой парадигме динамики Земли», а заключительная и более обстоятельная – «Глобальная тектоника». Отдавая должное теории тектоники литосферных плит и отнюдь не отрицая справедливости её основных положений, авторы этих статей одновременно отмечают, что существует множество факторов, которые нельзя в принципе объяснить в рамках тектонических плит. В частности, это относится к прошедшей и будущей истории Земли.

Далее они указывают, что в распоряжении современных исследователей имеется пять новых инструментов для создания новой теории, которых не было в руках у создателей предыдущей теории тектоники плит. Это, во-первых, данные сейсмической томографии, детально рисующие трехмерное строение глубоких недр Земли. Во-вторых, это данные экспериментов при высоких давлениях. В-третьих, это компьютерное моделирование геодинамических процессов. В-четвертых, успехи региональной геологии континентов и океанов, освещение древнейшей истории Земли и проявлений в ней тектоники плит и, наконец, в-пятых, успехи сравнительной планетологии, достигнутые в результате применения дистанционных методов и прямого исследования ближайших небесных тел. Всё это и создало предпосылки для построения новой, глобальной геодинамической модели – цель, которую и поставили перед собой японские исследователи. Создание новой парадигмы означает научную революцию, и, следовательно, мы подошли к порогу очередной революции в геологии и вообще науках о твердой Земле.

С учетом всего вышесказанного, тема № 19 является не только заключительной в учебном курсе, но и весьма актуальной для правильного понимания студентами глобальных земных процессов. Необходимые сведения по данной теме учащиеся почерпнут из следующих источников: [1], глава 20; [2], глава 2; [3], главы 2-13; [4], главы 4,5; [11], глава 24; [20], часть II и III.

На лекциях будут рассмотрены следующие разделы темы:

1. Современные движения земной коры.

2. Складчатые и разрывные нарушения.

3. Трещиноватость горных пород.

4. Главные структурные элементы земной коры.

5. Тектоника литосферных плит.

Вопросы для обсуждения на семинарах:

На семинарских занятиях предлагается обсудить следующие разделы темы:

1. Геологическая карта. Чтение геологических карт.

2. Топографическая основа геологических карт и её номенклатура.

3. Изображение рельефа на топографических картах.

4. Геологические профили (разрезы).

5. Общие принципы построения геологических карт и разрезов.

6. Методы изображения пласта на плане и в разрезе.

7. Изображение горизонтально и моноклинально залегающих пород на геологической карте и в профиле.

8. Изображение складок, разрывных нарушений и стратиграфического несогласия на геологических картах и разрезах.

9. Определение элементов залегания пластов и тектонических нарушений с помощью горного компаса.