Вся геологическая история Земли (около 4,5 миллиарда лет) заключена в крохотной геохронологической таблице, составленной учеными. За это время раскалывались и перемещались материки, а океаны меняли свое местоположение. На поверхности нашей планеты образовывались горы, затем они разрушались, а после на их месте возникали новые горные системы - еще крупнее и еще выше.
В этой статье речь пойдет об одной из самых ранних эпох земной складчатости - о Байкальской. Как долго она длилась? Какие горные системы возникли в это время? И каковы горы Байкальской складчатости - высокие или низкие?
Вся история горообразования на нашей планете поделена учеными на условные промежутки, периоды, и назвали их складчатостями. Сделали это прежде всего для удобства. Разумеется, никаких пауз в процессе формирования земной поверхности никогда не было.
Всего таких периодов в истории планеты выделяется шесть. Самая древняя складчатость - Архейская, а самая последняя - Альпийская, которая продолжается и в наше время. Ниже перечислены все геологические складчатости Земли в хронологическом порядке:
Геоморфологические структуры, которые образовались в ту или иную эпоху горообразования, называют соответствующим образом - байкалидами, герцинидами, каледонидами и т. д.
Эпоху земного тектогенеза, охватывающую период от 650 до 550 млн лет геологической истории Земли (рифей - кембрий), принято называть Байкальской складчатостью. Она началась примерно 1,2 миллиарда лет назад, а завершилась около 500 миллионов лет назад. Геологическая эпоха была названа в честь озера Байкал, так как именно в это время сформировалась южная часть Сибири. Термин впервые употребил русский геолог Николай Шатский в 30-х годах ХХ века.
В Байкальскую складчатость, вследствие активизации процессов складкообразования, вулканизма и гранитизации в земной коре, сформировался целый ряд новых геологических структур на теле нашей планеты. Как правило, такие образования возникали на окраинах древних платформ.
Типичные складчатости можно встретить на территории России. Это, например, хребет Хамар-Дабан в Бурятии или Тиманский кряж на севере страны. Как же они выглядят внешне? Горы будут высокие или низкие? Давайте ответим и на этот вопрос.
Байкалиды формировались очень давно. Даже по геологическим меркам времени. Поэтому вполне логично, что большая их часть ныне пребывает в полуразрушенном состоянии. Миллионы лет эти структуры подвергались активной денудации: они разрушались ветром, атмосферными осадками, перепадами температур. Таким образом, горы Байкальской складчатости будут низкими или средними по своей высоте.
Действительно, абсолютные высоты байкалид редко когда превышают 2000 метров над уровнем моря. В этом можно легко убедиться, если сопоставить тектоническую и физическую карты Земли. На геологических и тектонических картах горы Байкальской складчатости, как правило, отмечены фиолетовым цветом.
Правда, древние байкалиды во многих местах земного шара были частично регенерированы (омоложены) более поздними альпийскими тектоническими движениями. Так, например, произошло в горах Кавказа и Турции.
С геологическими структурами Байкальской складчатости чаще всего связаны значительные запасы цветных металлов. Так, в их пределах расположены богатейшие месторождения ртути, олова, цинка, меди и олова.
Геологические образования этого возраста встречаются в разных уголках планеты. Они есть в России и Казахстане, Иране и Турции, Индии, Франции и Австралии. Байкалиды расположены на берегах Красного моря и частично покрывают территорию Бразилии.
Важно отметить, что термин «Байкальская складчатость» распространен лишь в научной литературе постсоветского пространства. В других странах мира эту эпоху называют по-другому. Так, к примеру, в Европе ей по времени соответствуют Кадомская и Ассинтская складчатости, в Австралии - Луинская, в Бразилии - одноименная Бразильская.
В пределах России самыми известными байкалидами считаются следующие геоморфологические структуры:
Название этого хребта созвучно с названием рассматриваемой нами эпохи горообразования. Поэтому с него мы и начнем характеристику основных байкалид России.
Байкальский хребет окаймляет впадину одноименного озера с северо-западной стороны. Он расположен в пределах Иркутской области и Бурятии. Общая протяженность хребта составляет 300 километров.
На севере геологическую структуру визуально продолжает хребет Акиткан. Средние высоты этой байкалиды колеблются в пределах 1800-2100 метров. Наивысшая точка хребта - вершина Черского (2588 м). Гора названа в честь географа, внесшего огромный вклад в изучение природы Прибайкальского региона.
Восточный Саян - крупнейшая горная система в Южной Сибири, протянувшаяся почти на тысячу километров. Пожалуй, самая мощная из числа байкалид России. Наивысшая точка Восточного Саяна достигает 3491 метра (гора Мунку-Сардык).
Восточный Саян сложен преимущественно из твердых кристаллических пород - гнейсов, кварцитов, мрамора и амфиболитов. В его недрах обнаружены крупные месторождения золота, бокситов и графита. Самыми живописными считаются восточные отроги горной системы, прозванные туристами Тункинскими Альпами.
Наиболее развита (в орографическом плане) центральная часть Восточного Саяна. Она состоит из высокогорных массивов, для которых характерны растительность и ландшафты субальпийского типа. В пределах Восточного Саяна широко распространены курумы. Это огромные по площади каменные россыпи, состоящие из грубых обломков скал разного размера.
Бырранга - еще одни интересные горы Байкальской складчатости. Расположены они на северном полуострове Таймыр. Горы представляют собой череду отдельных гряд, холмистых равнин и плато, глубоко изрезанных каньонами и троговыми долинами. Общая протяженность горной системы - около 1100 километров.
«Там царство злых духов, камень, лед и больше ничего», - так писали об этих местах нганасаны, представители одного из коренных народов Сибири. Первым нанес на карту русский путешественник Александр Миддендорф.
Эти горы совсем низкие. Хотя выглядят они довольно внушительно, так как расположены прямо на берегу океана. Высота максимальной их точки составляет всего 1146 метров. Рельеф этой горной системы очень разнообразен. Здесь можно увидеть и крутые, и пологие склоны, плоские и остроконечные вершины, а также огромное разнообразие ледниковых форм.
Знакомство с байкалидами России мы закончим описанием двух кряжей - Енисейского и Тиманского. Первый из них расположен в пределах и лишь в некоторых местах превышает по высоте тысячу метров. Енисейский кряж сложен древними и очень твердыми породами - конгломератами, сланцами, траппами и песчаниками. Структура богата железными рудами, бокситами и золотом.
Тиманский кряж расположен на севере страны. Он тянется от берегов Баренцева моря и примыкает к Уральским горам. Общая длина хребта - около 950 км. Кряж выражен в рельефе слабо. Наиболее приподнята его центральная часть, где находится наивысшая точка - Четласский камень (высотой всего 471 м). Как и остальные структуры Байкальской складчатости, Тиманский кряж богат полезными ископаемыми (титан, бокситы, агат и прочие).
ПРИМЕР ЗАДАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ
Цели и задачи: Сформировать представление о рельефе и полезных ископаемых материка, установить взаимосвязь между тектоническими структурами и формами рельефа, закрепить навык сопоставления физической и тектонической карт. С помощью космических снимков сформировать представление о молодых складчатых горах Альпийско-Тихоокеанского пояса.
Оборудование:
Физическая карта Евразии, карта строения земной коры, Атлас. М.: Дрофа, 2007 (7 класс), мультимедиа-проектор, экран, компьютер
ЦОР:Альпийско-Гималайский пояс
.
Ход работы:
1. Учащиеся анализируют карту строения земной коры Евразии и отвечают на вопросы учителя:
— На каких литосферных плитах лежит Евразия?
— С какими плитами сталкивается Евроазиатская литосферная плита?
— Какие сейсмические пояса расположены на границах литосферных плит?
— Какие платформы есть на территории Евразии? Какими формами рельефа они представлены?
— Какие складчатые области разного возраста есть в Евразии?
— Какие горы относятся к древней складчатости, какие — к средней, а какие к новой, кайнозойской?
2. Учащиеся находят на физической карте молодые горы Альпийско-Гималайского горного пояса, перечисляют их с запада на восток, называют среднюю высоту и максимальные отметки высот. Затем им предлагается просмотреть ЦОР Альпийско-Гималайский пояс
.
3. Вопросы учителя:
— Какие признаки увиденных вами гор свидетельствуют о том, что это молодые складчатые горы?
(Наличие чётко выраженных в рельефе хребтов, острых пиков, сильно расчленённых рельефом, горного оледенения, следов землетрясений (Сарезское запрудное озеро) и вулканизма.
— Почему молодые горы имеют складчатое строение и, как правило, они более высокие, чем древние горы?
(Молодые горы образуются на границах столкновений литосферных плит, где земная кора сминается в складки, а так как они подвергаются выветриванию относительно недолго, то они высокие и имеют острые вершины, пики, хребты, простирающиеся вдоль складок.)
4. На основе анализа карт учащимся предлагается заполнить таблицу "Рельеф и полезные ископаемые Евразии"
| Тектоническая структура | Соответствующая форма рельефа | Полезные ископаемые |
| Древняя складчатость | Уральские, Скандинавские горы | Железная и медная руда |
| Средняя складчатость | Верхоянский хребет | олово |
| Новая складчатость | Кавказ, Памир, Апеннины, Пиренеи, Альпы, Гималаи |
Полиметаллические руды |
| Платформы: 1. Восточно-Европейская 2. Сибирская 3.Западно-Сибирская плита 4. Китайская 5.Индийская 6. Африкано-Аравийская |
Восточно-Европейская равнина, Прикаспийская низменность, Восточно-сибирское плоскогорье, Западно-Сибирская равнина, Великая Китайская равнина, Декан, Индо-Гангская низменность, Аравийское плоскогорье |
Бурый и каменный уголь, нефть, газ, поваренная соль. |
Домашнее задание
: на контурной карте Евразии подписать все формы рельефа и значками обозначить полезные ископаемые.
Тектонические структуры — Это большие участки земной коры, ограниченные глубинными разломами. Строение и движения земной коры изучает геологическая наука тектоника. Геологические тела, типичные формы залегания горных пород различного возраста и состава, повторяющиеся в разных регионах и созданные тектоническими силами. Тектонические структуры изучаются геологическим картографированием, геофизическими методами, особенно сейсморазведкой, а также бурением. Тектонические структуры как структурные формы изучаются и классифицируются структурной геологией , исследующей преимущественно малые и средние формы (ок. 10 км в поперечнике), и тектоникой , изучающей крупные (св. 100 км) формы. Первые называют тектоническими нарушениями, или дислокациями, разных типов (складчатые, инъективные и разрывные). Ко вторым относятся антиклинории и синклинории в пределах складчатых областей, антеклизы, синеклизы и авлакогены в пределах щитов, плит, перикратонных опусканий на платформах; складчатые геосинклинальные пояса, орогены, платформы, континенты, океаны, подводные активные и пассивные окраины континентов, срединно-океанические хребты, океанические плиты, а также глубинные разломы континентов, рифты, трансформные разломы и шарьяжи. Эти наиболее крупные тектонические структуры могут охватывать земную кору и литосферу и получили название глубинных тектонических структур.
Крупнейшие тектонические структуры по их значимости можно расположить в следующем порядке.
l Суперглобальные структуры – имеют площадь в десятки миллионов квадратных километров и протяженность в тысячи километров. Развитие их проходит на протяжении всего геологического этапа истории планеты.
l Глобальные структуры – занимают площади до десяти и более миллионов квадратных километров, протягиваются на несколько тысяч километров. Время их жизни совпадает с предыдущими структурами.
l Субглобальные структуры – охватывают несколько миллионов километров квадратных, длина их достигает тысячи километров и более. Время развития превышает один миллиард лет.
Помимо названных, выделяются также структуры более мелких порядков.
В первую очередь, на основании единства движения, а также сравнительной монолитности, необходимо выделить такие суперглобальные структуры, как литосферные плиты . Принято выделять семь крупнейших плит и от одиннадцати до тринадцати более мелких. Крупнейшими плитами являются Евразийская, Африканская, Северо-Американская, Южно-Американская, Индо-Австралийская, Антарктическая, Тихоокеанская. В числе мелких плит можно назвать Филиппинскую, Аравийскую, Кокос, Наска, Карибскую и др. Во-вторых, важнейшими являются разломные структуры,разделяющие собою литосферные плиты.
Среди разломных структур, в первую очередь, выделяются рифты, которые подразделяются на срединно-океанические и континентальные. Срединно-океанические рифты образуют собою глобальную систему, протяженностью более 64 000 км. В качестве примеров континентальных рифтов можно привести величайший на планете Восточно-Африканский, а также Байкальский. Другой разновидностью разломных структур являются трансформные разломы, перпендикулярно рассекающие рифты. По линиям трансформных разломов происходит горизонтальное проскальзывание (сдвиг) прилегающих к ним частей литосферных плит.
В пределах участков литосферных плит с материковым строением земной коры, выделяются такие глобальные структуры, как платформы и горно-складчатые области.
Тектонические платформы
Платформы – это жесткие, малоподвижные блоки земной коры, прошедшие длительный этап геологического развития, и имеющие трех ярусное строение. Платформы состоят из кристаллического фундамента (базальтовый и гранито-гнейсовый слои) и осадочного чехла. Кристаллический фундамент сложен смятыми в складки слоями метаморфических пород. Вся эта сложно дислоцированная толща во многих местах прорвана интрузиями (преимущественно кислого и среднего состава). По возрасту формирования кристаллического фундамента платформы подразделяются на древние (докембрийские) и молодые (палеозойские и, реже, раннемезозойские). Древние платформы являются ядрами всех материков и занимают их центральную часть. Молодые платформы размещаются на периферии древних или между древними платформами. В составе осадочного чехла господствуют недислоцированные слои шельфовых, лагунных, реже континентальных осадков.
В пределах древних платформ, по особенностям геологического строениявыделяют такие субглобальные структуры, как щиты и плиты.
Щит – участок платформы, где кристаллический фундамент выходит на поверхность (т.е. где нет осадочного слоя). Щиты возникают при тектоническом воздымании территории, в результате которого господствуют процессы денудации. В рельефе щиты обычно представлены плоскогорьями (Бразильский щит), а реже возвышенностями (Донецкий щит).
Плиты – это платформы (или их участки) с мощным осадочным слоем. Образование плит связано с тектоническим погружением платформы, и, соответственно, с морской трансгрессией. На поверхности платформ плитным территориям чаще всего соответствуют низменности, а также возвышенности. Литосферные плиты посмтоянно находятся в движении (подробнее о движении плитсм. статью).
Более мелкие структурные подразделения в пределах осадочного чехла древних платформ представлены суперрегиональными структурами, площадь которых составляет сотни тысяч квадратных километров, а протяженность – до нескольких сот километров. Их развитие происходит во время накопления осадочного чехла и измеряется сотнями миллионов лет. Суперрегиональные структуры подразделяются на региональные, а последние, в свою очередь, на структуры еще более мелких порядков. Среди суперрегиональных структур необходимо назвать антеклизы, синеклизы и моноклинали.
Антеклизы – крупнейшие положительные структуры плитных участков с выпуклой формой поверхности фундамента и осадочным чехлом небольшой мощности.
Антеклизы формируются в режиме тектонического воздымания территории, поэтому на них могут отсутствовать многие горизонты, представленные на соседних отрицательных структурах. В пределах антеклиз можно выделить такие региональные структуры, как массивы и выступы.
Массивы являются высшими частями антеклиз, в которых фундамент либо выходит на поверхность, либо перекрывается осадочными породами четвертичного возраста.
Выступы – это части массивов, антеклиз, представляющие собой изометричные или вытянутые поднятия фундамента диаметром до 100 км. Иногда выделяют погребенные выступы, над которыми осадочный чехол хотя и имеется, но представлен сильно сокращенным разрезом (по сравнению с окружающими отрицательными структурами).
Синеклизы – крупнейшие отрицательные суперрегиональные структуры плитных участков с вогнутой поверхностью фундамента, плоским дном и очень пологими (доли градуса) углами падения слоев на склонах. Синеклизы возникают в режиме тектонического погружения территории, в силу чего характеризуются повышенной мощностью осадочного чехла. Региональными структурами, подобными синеклизам, являются имеющие изометричную форму впадины и линейно вытянутые прогибы. Моноклинали – тектонические структуры с односторонним наклоном слоев, угол падения которых редко превышает 1°. В зависимости от ранга положительных и отрицательных структур, между которыми располагается моноклиналь, ее ранг также может быть разным. Среди региональных структур осадочного чехла необходимо упомянуть горсты, грабены (см. «Дизъюнктивные дислокации») и седловины. Седловины – региональные образования, занимающие промежуточное положение по относительной высоте своей поверхности. Седловины лежат выше окружающих их отрицательных структур, но ниже окружающих положительных.
Горно-складчатые области , характеризующиеся резким возрастанием мощности земной коры, формируются при конвергенции литосферных плит. Большинству горно-складчатых областей, особенно молодых, характерна повышенная сейсмичность.
Основополагающим принципом их разделения является возраст складчатости, устанавливаемый по возрасту самых молодых смятых в складки слоев. Соответственно, горные массивы подразделяются на байкальские, каледонские, герцинские, киммерийские и альпийские. Такое разделение является достаточно условным, поскольку большинством ученых признается непрерывность складкообразования во времени. Другими словами, в истории Земли не было обще планетарных этапов тектонической активности и покоя. Горообразование происходит непрерывно, проявляясь то в одном, то в другом месте. Следовательно, выделение байкальской и других складчатостей определяет лишь временные рамки начала и завершения крупных исторических этапов тектонического развития планеты.
По тектоническому строению ныне существующие горно-складчатые области можно разделить на структуры складчатые и складчато-глыбовые.
Складчатые массивы представлены в молодых (альпийского и, отчасти, киммерийского этапов складкообразования) горно-складчатых поясах.
Складчато-глыбовые (омоложенные, возрожденные) сооружения формируются при оживлении вертикальных и горизонтальных тектонических подвижек в пределах ранее образованных и, часто, уже разрушенных складчатых систем. Поэтому складчато-глыбовое строение особенно характерно регионам палеозойских и более древних этапов складчатости. Рельеф складчатых массивов в целом соответствует конфигурации изгибов слоев горных пород, что далеко не всегда проявляется в складчато-глыбовых образованиях. Так, в молодых складчатых горах структурам антиклинальных складок (или антиклинориев) соответствуют горные хребты, а структурам синклинальных складок (или синклинориев) – межгорные долины (прогибы).
Внутри горно-складчатых областей и на их периферии выделяются соответственно межгорные и предгорные (краевые, передовые) прогибы и впадины. На поверхности этих структур залегают грубообломочные продукты разрушения гор – молассы. Образование предгорных прогибов происходит в результате субдукции литосферных плит, то есть, по сути, предгорные прогибы являются реликтами глубоководных желобов.
Каждый из крупных природных комплексов России представляет собой единую геоструктурную область больших размеров (платформу или складчатую систему определенного геологического возраста), соответствующим образом выраженную в рельефе — низменностями или высокими равнинами, складчатыми, глыбовыми или складчато-глыбовыми горами. Все они имеют определенные черты климата и соответствующие им особенности почвенно-растительного покрова.
Горы складчатых областей
| Эра | Эпоха складчатости | Основные формы рельефа | Тектоническое строение | Относительный возраст |
| Протерозойская | байкальская | Енисейский кряж Восточный Саян Яблоновый хребет | глыбовое, складчато-глыбовое | Возрожденные (в неоген-четвертичное время) |
| Палеозойская | каледонская | Западный Саян | ||
| герцинская | Уральские горы Алтай | |||
| Мезозойская | мезозойская | горы Бырранга Сихотэ-Алинь горы Северо-Восточной Сибири Верхоянский хребет хребет Черского Колымское нагорье Чукотское нагорье и др. | ||
| Кайнозойская | альпийская и тихоокеанская | Кавказские горы горы о. Сахалин горы Камчатки (Срединный хребет) горы Курильских о-вов | складчатое | Молодые (возникшие в неоген-четвертичное время) |
Платформенные равнины
| Возраст фундамента | Тектонические структуры | Основные формы рельефа | ||
| Докембрийский | Русская платформа | Балтийский щит | Восточно-Европейская (Русская) равнина | низменные и возвышенные равнины Карелии и Кольского п-ова |
| горы Кольского п-ова | ||||
| плита Русской платформы | вся остальная территория | |||
| Восточно-Европейской равнины | ||||
| Сибирская платформа | Анабарский щит | Средне-Сибирское плоскогорье | Анабарское плато | |
| Алданский щит | Алданское нагорье | |||
| Становой хребет | ||||
| плита Сибирской платформы | вся остальная территория | |||
| Средне-Сибирского плоскогорья | ||||
| Палеозойский (каледонская и герцинская эпохи складчатости) | Западно-Сибирская плита | Западно-Сибирская равнина равнины Северного Кавказа | ||
| Скифская плита | Прикаспийская низменность |
| Полезные ископаемые Орловской области |
| По данным геологоразведочных исследований Орловская область располагает различными видами полезных ископаемых: железными рудами, глинами тугоплавкими и легкоплавкими, трепелами, минеральными красками, цементным сырьем, строительными камнями, мелом, песками для строительных работ и производства силикатных изделий, глинами и суглинками для производства минеральной ваты. Многие из них в настоящее время промышленным способом не разрабатываются и являются резервными. Известняки, пески и глины имеют разнообразное применение в производстве строительных материалов. Месторождения известняков и доломитов (карбонат кальция) находятся практически во всех районах области. Запасы белого чистого мела, а также белой глины (каолина) располагаются в Должанском районе. Каолин может использоваться в качестве исходного сырья для производства фарфорофаянсовых изделий и электротехнических изделий (как изолятор). Тугоплавкие глины Малоархангельского района применяются для производства посуды, облицовочной плитки, черепицы, канализационных труб и т.д. Кроме отмеченных полезных ископаемых в области имеются запасы бурого угля в Болховском районе (глубина залегания 35-40 метров, мощность пласта от 0,3 до 3,2 метра), фосфоритов в Дмитровском, Болховском и Глазуновском районах (толщина пласта до 0,4 метра, содержание фосфорного ангидрида Р2О5 до 17%), а также торфа, наиболее крупные месторождения которых находятся в Хотынецком и Шаблыкинском районах. В недрах области содержатся: известняки, доломиты, каолин (сырье для производства фарфорофаянсовых изделий и электротехнических изделий), фосфориты, трепелы (запас – 57 млн. куб. м), торф. |
Известняки, пески и глины имеют разнообразное применение в производстве строительных материалов. Месторождения известняков и доломитов (карбонат кальция) находятся практически во всех районах области. Используются для производства обычного бетона марок «100»-«400», для строительства автодорог местного значения. Пески в основном пригодны в качестве мелкого заполнителя для обычного бетона марок «150» и ниже. Тугоплавкие глины Малоархангельского района применяются для производства посуды, облицовочной плитки, черепицы, канализационных труб и т.д.
Суммарные запасы Бутырского месторождения минеральных красок составляют 93 тысячи тонн. Месторождение представлено глинистыми охрами желтого и коричневого цвета. Средняя мощность полезной толщи – 0,83 м, средняя мощность – вскрыши 0,53 м. Охры пригодны для производства:
— глинисто-известковых фасад-красок – желтых, бежевых и коричневых колеров;
— клеевых красок для внутренней отделки зданий;
— масляных густотертых красок красно-коричневых колеров.
Месторождение не эксплуатируется, имеются перспективы увеличения запасов месторождения.
На территории Дмитровского, Троснянского, Глазуновского и Малоархангельского районов детально изучено месторождение фосфоритов, пригодных для производства фосфоритной муки.
В последние годы орловскими геологами выявлено Хотынецкое месторождение цеолитсодержащих трепелов. Это единственное месторождение в Европейской части России представляет собой совершенно новый, ценнейший вид горнохимического сырья с широким спектром использования, большим спросом на мировом рынке и резким ростом добычи. Запасы месторождения по трем изученным участкам: Образцовскому, Богородицкому, Воротынцевскому составляют 56 533 тысяч кубических метров.
В Орловской области расположен "хвост" пласта Курской магнитной аномалии, однако руда в нем труднодобываема и с небольшим содержанием железа (30-32%, по оценкам специалистов Воронежского госуниверситета). В частности, в Новоялтинском месторождении, по данным геологов, 117,6 млн т разведанных запасов. Руда в Дмитровском районе залегает на глубине 180-260 метров, мощность пласта составляет от 2.5 до 19 метров, содержание железа в среднем около 58%. Месторождение имеет промышленное значение, но в настоящее время не разрабатывается. Запасы бурых железняков в Верховском районе по геологическому строению и содержанию железа близкие к Липецким рудам: глубина залегания от 8 до 40 метров, мощность пласта от 0,5 до 7 метров, содержание железа около 42%.
Дата публикования: 2015-02-03; Прочитано: 823 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.003 с)…
Общие черты рельефа Русской равнины предопределены тектоникой, принадлежностью равнины к древней докембрийской платформе, с давнего времени не испытывавшей процессов горообразования. Поэтому Русская равнина лишена высоких горных хребтов, на громадных пространствах она характеризуется небольшим колебанием высот. Средняя абсолютная высота ее около 170 м.
Несмотря на общий равнинный характер поверхности, Русскую равнину нельзя назвать однообразной по рельефу. На ее территории возвышенности чередуются с низменностями.
Среднерусская, Валдайская, Приволжская, Волыно-Подольская и другие возвышенности достигают в высших точках 300-400 м над уровнем океана. Низменности - Причерноморская, Днепровская, Окско-Донская, Прикаспийская, Печорская и т. д. - не превышают 100-200 м. Из них наиболее опущена Прикаспийская низменность; южная половина ее имеет абсолютные отметки ниже уровня мирового океана.
Сложная орография Русской равнины находится в связи тектоническими особенностями платформы - неоднородным характером ее структуры, неодинаковым проявлением новейших тектонических движений. Как оказывается при ближайшем рассмотрении, сама платформа состоит из разнородных элементов: щитов, антеклиз, синеклиз и других более мелких структур.
Из щитов на Русской платформе известно два: Балтийский и Украинский. К Балтийскому Щиту относятся Карелия и Кольский полуостров; за пределами СССР он продолжается на территории Финляндии и Швеции. Кристаллические породы архея и протерозоя выходят здесь повсюду на поверхность, если не считать тонкого и не сплошного покрова четвертичных наносов. Украинский щит тянется от берегов Азовского моря на Приднепровскую и Волыно-Подольскую возвышенности и южное Полесье. В отличие от Балтийского щита Украинский прикрыт третичными отложениями и слагающие его граниты и гнейсы выходят на поверхность не везде, а главным образом вблизи речных долин.
Между двумя щитами - Балтийским и Украинским - кристаллический фундамент залегает на небольшой глубине, обычно менее 1000 м, а в Белоруссии не глубже 500 м (Белорусская антеклиза).
Восточнее Украинского щита, за глубоким прогибом Украинской синеклизы, расположена Воронежская антеклиза, где кристаллические породы находятся на глубине 100-200 м от поверхности. В долине Дона южнее города Павловска граниты и гнейсы Воронежской антеклизы в нескольких местах выходя на дневную поверхность.
От Воронежской антеклизы через Среднее Поволжье в сторону Урала проходит полоса относительно неглубокого (менее 2000 м) залегания кристаллических пород - Волго-Уральскай антеклиза. К северу от нее фундамент платформы испытывает погружение, образуя обширную Московскую синеклизу, осевая часть которой хорошо прослеживается по распространению мезозойских отложений в районе Северных Увалов. К югу от Волго-Уральской антеклизы кристаллический фундамент резко и глубоко опускается в сторону Прикаспийской синеклизы.
Прикаспийская синеклиза одна из самых глубоких на Русской платформе. Докембрийский фундамент предположительно залегает здесь на глубине до 10 км и более. Новоузенская опорная скважина на глубине 2986 м вскрыла только нижнюю часть юры (Бакиров, 1954).
Как показало опорное бурение, погребенный кристаллический фундамент Русской платформы имеет неровный, горный рельеф, с колебаниями высот до 1500-2000 м на расстоянии 100-150 км. В качестве иллюстрации можно привести следующий пример: в Жигулевско-Пугачевском выступе фундамента, на западе Самарской Луки кристаллические породы имеют отметку 1430-1600 м ниже уровня моря, а в Саратовской впадине (Елшанка) поверхность их опускается до -2718 м, а в Заволжье, Сокско-Кинельской впадине, еще ниже - 2900 м: (Притула, 1955). Такие резкие колебания поверхности фундамента объясняются тектоническими нарушениями, а не эрозионным размывом.
Осадочные породы, покрывающие кристаллический фундамент платформы, имеют спокойное, близкое к горизонтальному залегание. Однако в ряде мест они собраны в пологие валы, куполовидные поднятия, флексуры, а кое-где наблюдаются и более резкие тектонические нарушения осадочного покрова в виде сбросов. Лучше всего они выражены по окраинам платформы, и особенно на юго-востоке ее - на Приволжской возвышенности и в Заволжье.
Исключительно интересна тектоника Донецкого кряжа. Хотя он и расположен на равнине, но представляет собой складчатое горное сооружение палеозойского возраста, в настоящее время сильно пенепленизированное. Недавно на территории Предкавказья и к северу от него был обнаружен складчатый палеозойский комплекс, сложенный сильно метаморфизованнымй породами. В связи с этим Донецкий кряж принято рассматривать в качестве северной окраины этой палеозойской складчатой зоны;
В последнее время среди осадочного покрова Русской платформы найдены вулканические эффузивные породы. Это говорит о том, что Русская платформа испытывала проявления вулканизма уже в послепротерозойское время. Особенно энергично вулканизм протекал в девоне, в эпоху каледонской складчатости. Сопоставление тектонической и гипсометрической карт Русской равнины приводит к заключению о тектонической обусловленности ее орографии. Почти все крупные возвышенности и низменности Русской равнины имеют не эрозионное или ледниково-аккумулятивное, а тектоническое происхождение. При этом значительная часть их унаследована от структуры кристаллического фундамента: выступам соответствуют возвышенности, впадинам - низменности. Так, с Балтийским щитом совпадают значительные поднятия Карелии и Кольского полуострова, с Украинским щитом связаны Приазовская и Приднепровская возвышенности, центру Воронежской антеклизы отвечает Среднерусская возвышенность, на месте Причерноморской впадины, Украинской и Прикаспийской синеклиз расположены Причерноморская, Приднепровская и Прикаспийская низменности и т. д. Однако в центральных частях Русской равнины такое соответствие современных форм рельефа древним структурам не всегда удается установить, а в ряде случаев наблюдается резкое несоответствие современного рельефа с древними структурами. Северные Увалы, например, расположены на месте наиболее погруженной, осевой части Московской синеклизы, значительная часть Приволжской возвышенности представляет Ульяновско-Саратовскую синеклизу, Окско-Донская низменность оформилась на восточном склоне Воронежской антеклизы.
Несоответствие современного рельефа древним структурам в большинстве случаев установилось сравнительно недавно и явственно наметилось только с середины третичного периода. В центральной и северо-западной частях равнины тектоническая обусловленность современной орографии выражена менее ясно. В формировании крупных черт рельефа здесь усиливается роль эрозионного размыва и денудации. Силурийский глинт в Прибалтике и Ленинградской области, равно как и карбоновый глинт - западный обрыв Валдайской возвышенности, можно рассматривать в качестве крутых уступов огромных куэст, выработанных в палеозойских породах различной плотности, обнаруживающих слабое падение в юго-юго-восточном направлении. Как и в других местах СССР, современный рельеф Русской равнины во многом обусловлен новейшей тектоникой. На Русской равнине она проявляется в форме эпейрогенических движений небольшого размаха.
Б. Л. Личков (1931, 1934) эпейрогенические движения на Русской равнине связывает с ледниковыми нагрузками, возникавшими на севере. В связи с этим он говорит о наличии зональности в эпейрогенических движениях: во время оледенения север под влиянием ледниковой нагрузки испытывал опускание, внеледниковый юг - компенсационное поднятие; в послеледниковое время картина изменилась: север, лишившись ледниковой нагрузки, стал подниматься, юг, наоборот, опускаться.
Г. Ф. Мирчинк и Н. И. Николаев показали несостоятельность взглядов Б. Л. Личкова. Эпейрогенические движения в четвертичный период, как и в прошлом, протекают в зависимости от геологической структуры. Рядом расположенные участки, отличающиеся один от другого в структурном отношении, имеют и неодинаковый характер эпейрогенических движений. Как правило в новейшее время (неоген - четвертичный период) возвышенности сохраняли существовавшую и ранее тенденцию к поднятию, низменности - к опусканию. Признаки четвертичного опускания установлены для Причерноморской, Днепровской, Окско-Донской, Прикаспийской и других низменностей, следы молодых поднятий отмечены на Волыно-Подольской, Среднерусской и Приволжской возвышенностях, в Донецком кряже, Высоком Заволжье. Наибольшего размаха неотектонические движения достигли в Прикарпатье, Предуралье и на северо-западе Русской равнины, в области Балтийского щита. Здесь амплитуда движений составляет не менее 200-300 м. Внутренние районы Карелии и Кольского полуострова только на протяжении послеледникового времени испытали поднятие более чем на 150 м.
Возвышенности Русской равнины с их давно уже проявляющейся тенденцией к поднятию представляют области сноса, энергичного течения эрозионных процессов. На геологических картах они обрисовываются выходом на поверхность более древних коренных пород, чем породы, слагающие рядом расположенные низменности. Наоборот, многие низменности, обладающие тенденцией к опусканию, являются областями накопления рыхлых верхнетретичных и четвертичных осадков, районами ослабленных эрозионных процессов.
Предыдущая глава::: К содержанию::: Следующая глава
Вся история существования земной коры условно поделена на несколько геологических складчатостей. В истории Земли выделяют: архейскую (докембрийскую) складчатость, байкальскую, каледонскую, герцинскую, мезозойскую и альпийскую складчатости. Последняя из них — альпийская, не завершена и продолжается сейчас.
Архейская складчатость
— наиболее древняя, она закончилась около 1,6 миллиарда лет назад. На схемах обозначается обычно розовым цветом. В Архейскую складчатость сформировались все платформы
— древние ядра материков, их самые стабильные (как правило самые ровные) участки. За более чем миллиард лет участки коры, образовавшиеся в Архее, полностью выровнялись внешними силами Земли, их поверхность превратилась в равнины, а все геологические процессы вулканизма и горообразования давно прекратились.
Байкальская складчатость
— длилась от 1200 до 500 млн. лет назад. Названа в честь озера Байкал, так как участок Сибири, где располагается озеро сформировался именно в этот период. К байкальской складчатости также относится Енисейский кряж, Патомское нагорье, хребет Хамар-Дабан, часть территории Аравийского полуострова и Бразильского плоскогорья.
Каледонская складчатость
— 500-400 млн. лет назад. Названа в честь Каледонии на острове Великобритания, где и была впервые открыта. В эту складчатость сформировалась Великобритания, Ирландия, Скандинавия, Ньюфаундленд, Южный Китай, Восток Австралии.
Герцинская складчатость
— 400-230 млн. лет назад.
В этот период сформировалась значительная часть Европы, Урал, Аппалачи, Большой Водораздельный хребет, Капские горы
Мезозойская складчатость
— 160-65 млн. лет назад. Соотносится с Мезозойской эрой, когда по Земле бродили динозавры. В этот период сформировались Кордильеры, Большая часть Дальнего Востока России
Альпийская складчатость
— началась 65 млн. лет назад. В альпийскую складчатость образовались самые молодые, а потому самые неспокойные участки земной коры. В этих местах активно идут процессы вулканизма, часто случаются землетрясения, продолжают образовываться горы. По большей части они расположены в районах столкновения литосферных плит. Это Алеутские острова, Карибские острова, Анды, Антарктический п-ов, Средиземное море, Малая Азия, Кавказ, Юго-Западная Азия, Гималаи, Большие Зондские острова, Филиппины, Япония, Камчатка и Курилы, Новая Гвинея и Новая Зеландия.
< Вернуться в раздел "Литосфера"
< На главную страницу
Закономерности распространения форм рельефа. Современный рельеф Украине сформировался в результате взаимодействия внутренних и внешних сил, которые действовали кайнозойской эры. Происхождения и закономерности распространение различных форм и типов рельефа изучает отрасль физической географии — геоморфология .
Сопоставив тектоническую и физическую карты Украины, можно убедиться, что общий план строения рельефа Украина — расположение, направление простирания и высота низменностей, возвышенностей и гор — обусловлены тектонической строением. Большинство крупных форм рельефа Украина (Волынская, Подольская и Приднепровская возвышенности, Донецкий кряж, Приднепровская низменность и Украинские Карпаты ) простираются с северо-запада на юго-восток в соответствии с направлением залегания тектонических структур. Большую роль играет древнейшая структура — Украинский кристаллический щит , Который и задал основное направление другим структурам.
В основном крупные формы рельефа Украины имеют прямая связь с тектоническими структурами: в пределах щита и складчатых сооружений размещаются возвышенности и горы, а тектоническим впадинам соответствуют низменности.
Одновременно в западной части Украины связь между рельефом и тектоническими структурами обращен: Волыно-Подольскойплите, Галицко-Волынской впадине и Предкарпатскомпрогиба соответствуют несогласованные с ними формы рельефа — возвышенности и горбогирну пряди. Это связано с так называемыми неотектонических движениями — Поднятиями земной коры, происходившие там в кайнозое. Тогда претерпела поднятие почти вся территория Украины, кроме береговой полосы Причерноморья . Всего поднялись Карпаты и Предкарпатье , Крымские горы, Донецкая и Подольская возвышенности . Это привело активное "врезки" в земную поверхность рек, которые образовывали глубокие с отвесными склонами долины, а на юге Подольской возвышенности — каньоны.
Основные типы рельефа. Влияние на земную поверхность внутренних и внешних сил вызвал распространение рельефа различных типов. Свнутренними процессами связаны тектонический и вулканический типы, а с внешними — гравитационный, водноерозийний и водноакумулятивний, карстовый, ледниковый и водноледникового, Эоловый, береговой, антропогенный.
Тектонические формы рельефа образовавшихся в результате тектонических движений земной коры. Таковы горные хребты и межгорные долины в Украинский Карпатах (Чередование складок, возвращенных вверх и вниз), складчато-глыбовые Крымские горы , Словечанско-Овручскийкряж на месте горста (глыбовых поднятие кристаллических пород Украинского щита), Донецкий кряж (приподнятый складка), Приднепровская, Причерноморская и Закарпатская низменности (На месте впадин) и др.
Вулканические формы рельефа является результатом непосредственного деятельности вулканов (Вулканический хребет в Карпатах, Береговское горбогирья в Закарпатье, гора Карадаг в Крыму) или проникновение магмы между слоями осадочных пород (гора Аюдаг в Крыму). Специфическими вулканическими формами являются грязевые вулканы. Их конусыневысокие – до 50 м. Несколько десятков таких грязевых вулканчик есть на Керченском полуострове в Крыму.
Удивительная Украины
Грязевые вулканы
Большинство грязевых вулканов Керченского полуострова потухшие. Однако есть и постоянно или периодически действующие. Газы, вырывающиеся из глубин 5 — 7 км по разрывам земной коры, выталкивают на поверхность разреженную глинистую массу с обломками пород, образует небольшие конические холмы или наклонные повышения. Извержение таких вулканчик иногда сопровождается взрывами, местными землетрясениями или самовозгорание газа.
Рис. Грязевой вулкан на Керченском полуострове
Гравитационные формы рельефа вызванные процессами, происходящими под влиянием силы тяжести (гравитации). К ним относятся обвалы и осипища , Которым способствует активное выветривание горных пород. Большие обвалы часто случаются в горах. Они зарождаются на участках скальных обрывов, разбитых густой сетью трещин на блоки. До поры до времени эти блоки монолитные. Толчком к обвалу может стать проникновения в трещины дождевой или талой воды, которая размягчает глинистый слой. Тогда гигантские глыбы и камни летят и скатываются вниз, круша все на своем пути. В горах и на крутых правобережных склонах долин крупных рек часто бывают оползни .
Удивительная Украины
Каменный хаос
На скальных обрывах горы Южная Демерджи, Что в Крыму, неоднократно случались обвалы. Подножие горы вблизи с. Лучистое скрытое хаосом огромных каменных глыб величиной с трехэтажный дом. В 1966 г. глыбы массой 2 — 3 тыс. тонн с грохотом упали с высоты более 100 м. Раскатистый гул мощного обвала был похож на сильный взрыв, и сейсмическая станция в Алуште зарегистрировала вызванные им толчки как землетрясение.
Водно-эрозионные формы рельефа Связанные с разрушительной работой водных постоянных (речных) и временных потоков. Такими формами являются речные долины, каньоны, балки, овраги . Одновременно происходит водная аккумуляция — накопление отложений, вследствие которой возникают водноакумулятивни формы: широкие поймы и террасы в долинах рек, дельты в устьях Дуная и Днепра .
Рекорды Украине
Длинным каньоном в Украине Днестровский, длина которого составляет 250 км. Днестр от устья р Золотая Липа до р.Збруч врезается в породы поверхности, формируя узкую долину глубиной 150 — 180 м.
Карстовые формы образуются в результате растворение водой горных пород. Карстовые пещеры, воронки, колодцы, шахты распространены на Волыни , Подолье , В Крымских горах, Донбассе, — там, где близко к поверхности подходят породы, легко растворяются и размываются водой (мел, гипс, известняк, соли). В среднем Приднестровье на стыке Подольской и Хотинской возвышенности находится почти полсотни значительных подземных пустот, имеющих общую длину разведанных ходов свыше 465 км. Среди них три крупнейших в мире гипсовых пещеры: Оптимистическая (217 км), Озерная (121 км) и Золушка (90 км). Исследователи пещер — спелеологи постоянно разведывают в них новые лабиринты, а также открывают новые пещеры.
Рекорды природы
Крупнейшая в мире пещера в гипсовых породах — Оптимистическая, расположенная в Украину на Подольской возвышенности (Тернопольская область). Ее подземные лабиринты имеют протяженность более 165 км.
Рис. Оптимистическая — самая длинная в мире гипсовая пещера (165 км),
с. Королевка, Борщевский р-н, Тернопольская обл.
Ледниковые формы рельефа Связанные с горным и материковым обледенением. Непосредственным действием ледникасозданыбывшие ледниковые ложа — Казни (Углубление, похожие на большие кресла) и цирки ( чашеобразные углубление). Они случаются в высочайших горных массивах Украинский Карпат . Воднольодовиковиформы является следствием давнего материкового оледенения в прошлые геологические эпохи. С потеплением климата после отступления ледника талые воды образовали озы — Длинные, узкие песчаные валы и ками -Песчаные холмы. Они распространены на Полесской низменности .
Эоловые формы рельефа – песчаные холмы и пряди — Возникают в результате деятельности ветра. Они есть на Полесье , в низовье Днепра , На морских косах.
Занимательная география
Олешковские пески
В нижнем течении Днепра на левом берегу большие площади издавна заняты песками. В прошлом на них росли леса (Геродот назвал их Гилея, Что означает Полесья или Олешье). В течение XIII — ХVIII ст. они были полностью уничтожены в результате хозяйственной деятельности человека. Тогда там активно начал развиваться эоловые формы рельефа — движущиеся холмы высотой до 20 м. В ХХ ст. для закрепления сыпучих песков высадили сосновый лес. Однако в жаркое лето 2007 г. лес снова пострадал — на этот раз от многочисленных пожаров.
Береговые формы рельефа формируются на морских побережьях результате разрушительной и творческой работы морских волн и прибоя. Разрушение берега вызывает оползни и обвалы. Берег постепенно отступает, а вследствие морской аккумуляции образуются пляжи , песчаные косы , валы .
Антропогенные (техногенные )формы рельефа — Это неровности земной поверхности, образованные деятельностью человека. Карьеры, терриконы, отвалы возникающие в результате добычи полезных ископаемых, а насыпи, дамбы, валы — В результате прокладка путей сообщения, строительства водохранилищ и т.д.
Рис. Оползни на берегу Черного моря, с. Крыжановка, Коминтерновский р-н
Рис. Сдвигового побережья в Западном Крыму
Изучение рельефа имеет большое значение для жизнедеятельности человека. Эти знания важны для поисков нефтегазоносных площадей, месторождений строительных материалов. Исследование рельефа необходимо для обоснования строительства инженерных сооружений, предотвращения последствий стихийных бедствий, проведения сельскохозяйственных работ, решению экологических проблем. Рельеф, прежде горный, является весомым фактором развития туризма, спорта и курортно-санаторного хозяйства.
Основные тектонические структуры. Тектонические структуры — Это большие участки земной коры, ограниченные глубинными разломами. Строение и движения земной корыизучаетгеологическая наука тектоника .
Как вы уже знаете, крупнейшими тектоническими структурами платформы и подвижные пояса. Платформа — Это относительно устойчивая участок земной коры с довольно плоской поверхностью лежит на месте разрушенных складчатых сооружений. Она имеет двухслойную строение: снизу залегает кристаллический фундамент, сложенный древними твердыми породами, над ним — осадочный чехол, образованный младшими отложениями. На платформе выделяют щиты и плиты. Щит есть приподнятой до земной поверхности участком кристаллического фундамента платформы. осадочный чехол на нем является маломощным и не сплошной. Плита — это участок платформы, где фундамент погружен на глубину и всюду перекрыт осадочным чехлом.
Подвижной пояс — Это удлиненная участок земной коры, в пределах которой длительное время происходили древние и продолжаются современные движения земной коры.
В подвижном поясе различают складчатые сооружения , краевые (предгорные) прогибы .
На территории Украины распространены также такие тектонические структуры, как впадины — глубоко вогнутые участки земной коры, заполненные осадочными и вулканическими толщами. Впадины распространены как на платформах, так и в подвижных поясах, а также в зонах их стыковок.
Границы тектоническихструктуротображен на тектонической карте . На ней также указано складчатости, во время которых они сформировались.
Платформы. Наибольшей тектонической структурой, лежащей в основе территории Украины, есть давняя Восточноевропейская платформа . Ее фундамент составляют докембрийские кристаллические породы (граниты, базальты, гнейсы, кристаллические сланцы, лабрадориты, кварциты). На платформе возвышается Украинский щит . Это одна из древнейших участков земной коры в Европе. Кристаллический фундамент перекрыт здесь незначительной (Несколько десятков метров) толщей осадочных отложений, а во многих местах докембрийские породы выходят на земную поверхность. Щит полосой шириной 250 км простирается почти на 1 000 км вдоль правого берега Днепра и выходит к Азовскому морю. Древними глубинными разломами щит разбит на крупные блоки.
На западном склоне щита лежит Волыно-Подольская плита. На ней глубина погружения кристаллического фундамента под толщу осадочных пород постепенно возрастает от десятков метров (на севере и востоке) до 4 км (на юго-западе). Особенно мощными там есть отложения песчаников и известняков. В западной части Восточноевропейской платформы плита переходит в Галицко-Волынскую впадину . Толща осадочных пород (песков, мергелей, мела) нарастает там до 6 км. На юге платформы находится Причерноморская впадина , которая так же выполнена осадочными отложениями — от 1до 11 км (На шельфе Черного моря).
Вдоль северо-восточной границы Украины в ее пределы заходит Воронежский кристаллический массив . Как и в щите, кристаллический фундамент там близко подходит к поверхности, однако везде перекрыт толщей осадочных пород в полкилометра и больше. Между украинским щитом и Воронежским массивом простирается длинная, узкая и глубокая Днепровско-Донецкая впадина . Она является одной из самых глубоких впадин в пределах всей Восточноевропейской платформы. Впадина наполнена осадочными породами, максимальная мощность которых достигает 20 км.
На крайнем востоке нашей страны впадина переходит в Донецкое складчатое сооружение , Которая образовалась на месте прогиба земной коры. Там многочисленные слои пород (песчаники, известняки, гипс, каменный уголь и др.) при герцинской складчатой эпохи были смяты в складки.
Кроме Восточноевропейской древней платформы в пределы Украина заходят части молодых платформ. Их фундаментом служат разрушенные складчатые сооружения, которые были образованы при герцинскойскладчатой эпохи. Западноевропейская платформа вклинивается узким «языком» на западе Украины и погружается под толщу пород Предкарпатскогопрогиба. Скифская платформа охватывает равнинную часть Крыма, прилегающую к нее часть шельфа Черного моря и большинство дна Азовского моря.
Рекорды Украине
По количеством и разнообразием основных тектонических структур, которые сталкиваются на территории Украины, наша страна является лидером среди европейских государств.
Удивительная Украины
Землетрясения на платформах
Несмотря на стабильность фундамента платформы, иногда в его давних глубинных разломах происходят смещение пластов. Это вызывает местные землетрясения силой до 5 баллов в эпицентре. В частности, в 2002 г. эпицентр такого землетрясения находился в поселке Микулинцы на Тернопольщине, а в 2007 г. — В г. Кривом Роге.
Рис. Тектоническое строение
Основными тектоническими структурами пояса является Карпатская складчатая система, складчато-глыбовых сооружение Горного Крыма и Черноморская впадина.
Карпатская складчатая система , Находящийся на крайнем западе страны, является составляющей общей структуры — Альпийской складчатой области. Долгое геологический развитие и проявление горотвирних процессов нескольких эпох повлекли очень сложное строение системы, распространение мощных толщ пород различного происхождения и возраста. Наряду с относительно молодыми осадочными отложениями (песчаниками, глинами, глинистыми сланцами) система составлена докембрийскими гнейсами, гранитами, кварцитами, кристаллическими сланцами. Осевой ее частью является Карпатская складчатая сооружение . В ней многокилометровая толща осадочных пород смята в складки, часто разорванные и смещены. Они надвинуть в северо-восточном направлении на прилегающий Предкарпатский прогиб . Прогиб заполнен осадочными породами (мощностью до 4,5 км) и является зоной стыковки Карпатской системы с Восточноевропейской платформой. На юго западе до складчатого сооружения прилегает Закарпатская впадина , Что является частью Среднедунайскойвпадины. Она составлена толщами осадочных и вулканических пород, которые образовались в проникновением магмы вдоль линий разломов.
Складчато-глыбовых сооружение Горного Крыма занимает юг Крымского полуострова. Западная и южная ее части погружены под дно Черного моря. Сооружение образована осадочными и вулканическими породами. Ее складки нарушены многочисленными сбросами, оползнями и надвигами.
Черноморская впадина , Которая занимает наиболее глубоководную часть Черного моря, является остатком древнего прогиба — моря Тетис . Земная кора под ней части океанического типа (т.е. не имеет гранитного слоя).
Зона современной сейсмической активности. Зона современной сейсмической активности связана с Средиземноморским подвижным поясом. В Карпатах и Крымско-Черноморском регионе возможны землетрясения силой 6 — 8 баллов по 12-балльной международной шкале. Последние разрушительные землетрясения на территории Украины были в 1927p. Их эпицентры находились в акватории Черного моря на небольшой расстоянии от южного побережья Крыма. В Карпатах эпицентры землетрясений 1977 и 1986 pокив находились на территории Румынии. Тогда колебания земной коры ощущалось на значительной части Правобережной Украина.
Рекорды Украине
З ІV ст. до н.э. и до наших дней в Крыму зафиксировано около 80 сильных землетрясений.
Удивительная Украины
Землетрясения в Крыму
В 1927 г. в Крыму произошли два землетрясения, повлекшие разрушения на побережье от Севастополя до Феодосии. В частности разрушилась часть скалы под известным дворцом "Ласточкино гнездо ". С тех пор разрушительных землетрясений не было. Однако чувствительные сейсмические приборы ежегодно фиксируют десятки слабых толчков. Большинство их эпицентров находится в Черном море между Ялтой и Гурфузом на глубине от 10 до 40 км под дном — там, где плита Черноморской впадины погружается под континентальную земную кору.
История Земли подразделяется на догеологическую и геологическую.
Догеологическая история Земли. История Земли испытала длительную химическую эволюцию, прежде чем из сгустков космического вещества превратилась в планету. Время, когда в результате аккреции начала образовываться планета Земля отделено от современности не более чем на 4,6 млрд лет, а время, в течение которого происходила аккреция вещества газопылевой туманности, по мнению ряда исследователей, было непродолжительным и составляло не более 100 млн лет. В истории Земли промежуток времени в 700 млн лет – от начала аккрекреции до появления первых датированных пород – принято относить к догеологическому этапу развития Земли. Земля освещалась слабыми лучами Солнца, свет от которого в те далекие времена был в два раза слабее современного. Молодая Земля в то время подвергалась усиленной метеоритной бомбардировке и представляла собой холодную неуютную планету, покрытую тонкой коркой базальтов. Земля еще не обладала атмосферой и гидросферой, однако мощные удары метеоритов не только разогревали планету, а, выбрасывая огромное количество газов, внесли свой вклад в зарождение первичной атмосферы, конденсация газов дала начало гидросфере. Временами базальтовая корка раскалывалась, и по трещинам «всплывали» и погружались массивы затвердевшего мантийного вещества. Рельеф земной поверхности напоминал современный лунный, покрытый тонким слоем рыхлого реголита. Предполагают, что около 4,2 млрд лет назад Земля испытала активные тектонические процессы, получившие в геологии название гренландского периода. Земля стала быстро разогреваться. Конвективные процессы – перемешивание веществ Земли, химико-плотностная дифференциация материала земных сфер – обусловили образование первичной литосферы и зарождение океанов и атмосферы. Возникшая первичная атмосфера состояла из двуокиси углерода, двуокиси серы, водяного пара и других компонентов, извергаемых многочисленными вулканами из рифтовых зон. Появились первые метаморфические и осадочные породы – возникла тонкая земная кора. С этого времени (3,8-4 млрд лет назад) начинают отсчет собственно геологической истории Земли.
Геологическая история Земли . Это самый продолжительный этап в развитии Земли. Основные события, происходившие на Земле начиная с этого времени и по современную эпоху, показаны на рис. 3.4.
В геологической истории Земли за длительное время ее существования происходили различные события. Проявились многочисленные геологические процессы, в том числе и тектонические, которые привели к образованию современного структурного облика платформ, океанов, срединно-океанических хребтов, рифтов, поясов и многочисленных полезных ископаемых. Эпохи необычайно интенсивной магматической деятельности сменялись длительными периодами со слабым проявлением вулканической и магматической активности. Эпохи усиленного магматизма характеризовались высокой степенью тектонической активности, т.е. значительными горизонтальными перемещениями континентальных блоков земной коры, возникновением складчатых деформаций, разрывными нарушениями, вертикальными движениями отдельных блоков, а в периоды относительного спокойствия геологические изменения рельефа земной поверхности оказывались слабыми.
Данные о возрасте изверженных пород, полученные различными методами радиогеохронологии, дают возможность установить существование сравнительно коротких эпох магматической и тектонической активности и длительных периодов относительного покоя. Это, в свою очередь, позволяет провести естественную периодизацию истории Земли по геологическим событиям, по степени магматической и тектонической активности.
Сводные данные о возрасте изверженных пород, по сути дела, являются своеобразным календарем тектонических событий в истории Земли. Тектоническая перестройка лика Земли осуществляется периодически этапами и циклами, которые получили название тектогенеза. Эти этапы проявились и проявляются на разных территориях Земли и имеют различную интенсивность. Цикл тектонический – длительные периоды в развитии земной коры, начинающиеся заложением геосинклиналей и заканчивающиеся формированием складчатых структур на обширных площадях земного шара; выделяют каледонский, герцинский, альпийский и др. тектонические циклы. Тектонических циклов в истории Земли выделяют много (имеются сведения о 20 циклах), каждый из которых характеризуется своеобразной магматической и тектонической активностью и составом возникших горных пород, наиболее изученными из которых являются: архейский (Белозерская и Саамская складчатость), раннепротерозойский (Беломорская и Селецкая складчатости), среднепротерозойский (Карельская складчатость), раннерифейский (Гренвильская складчатость), позднепротерозойский (Байкальская складчатость), раннепалеозойский (Каледонская складчатость), позднепалеозойский (Герцинская складчатость), мезозойский (Киммерийская складчатость), кайнозойский (Альпийская складчатость) и др. Каждый цикл завершался замыканием на большей или меньшей части подвижных областей и образованием на их месте горноскладчатых сооружений – байкалид, каледонод, герцинид, мезозоид, альпид. Они последовательно «присоединялись» к древним стабилизировавшимся в докембрии платформенным участкам земной коры, в результате чего происходило разрастание материков.
Рис. 3.4. Наиболее важные события в геологической истории Земли (по Короновскому Н.В., Ясаманову Н.А., 2003)
Рассматривая существующие структуры земной коры, следует учитывать эволюцию геологического процесса, выраженную в усложнении самих геологических явлений и результатов проявления тектонических этапов. Так, первые геосинклинали в начале архея имели очень простое строение, а вертикальные и горизонтальные движения остывших масс не отличались сильной контрастностью. В среднем протерозое древние платформы, геосинклинали, подвижные пояса обрели уже более сложную структуру и значительное разнообразие пород их слагающих. В раннем протерозое оформляются древние платформы. Поздний протерозой и палеозой считаются временем наращивания древних платформ за счет складчатых областей, испытавших процессы орогенеза и платформенный этап. Большинство областеймезозойской складчатости и часть более ранней – герцинской в кайнозое – подвергались внегеосинклинальному (блоковому) орогенезу, так и не успев стать платформами.
Эволюционные этапы в истории Земли проявляются в форме эпох складчатости и горообразования, т.е. орогенезе . Так, в каждом тектоническом этапе выделяют две части: длительного эволюционного развития и кратковременных бурных тектонических процессов, сопровождаемых региональным метаморфизмом, внедрением интрузий кислого состава (граниты и гранодиориты) и горообразованием.
Завершающая часть эволюционного цикла в геологии получила название эпохи складчатости, для которой характерно направленное развитие и превращение геосинклинальной системы (подвижного пояса) в эпигеосинклинальный ороген и переход геосинклинальной области (системы) в платформенный этап развития, или во внегеосинклинальные горные сооружения.
Эволюционные этапы характеризуются следующими особенностями:
– длительное прогибание подвижных (геосинклинальных) областей и накопление в них мощных толщ осадочных и вулканогенно-осадочных толщ;
– выравнивание рельефа суши (преобладают процессы эрозии и смыва горных пород на континенте);
– широкое распространение опускания окраин платформ, прилегающих к геосинклинальным областям, затопление их водами эпиконтинентальных морей;
– выравнивание климатических условий, обусловленное распространением мелких и теплых эпиконтинентальных морей и увлажнение климата материков;
– возникновение благоприятных условий для жизни и расселения фауны и флоры.
Как видно из особенностей этапов развития Земли, общим для них является широкое распространение морских обломочных отложений (терригенные), карбонатных, органогенных и хемогенных. Этапы эволюционного развития Земли в геологии получили название талассократических (от греч. «талясса» – море, «кратос» – сила), когда области платформ активно прогибались и затапливались морем, т.е. развивались крупнейшие трансгрессии. Трансгрессия – разновидность процесса наступания моря на сушу, вызванного опусканием последней, подъемом дна или увеличением объема воды в бассейне. Талассократические эпохи отличаются активным вулканизмом, значительным поступлением углерода в атмосферу и океанические воды, накоплением мощных толщ карбонатных и терригенных морских осадков, а также формированием и накоплением угля в прибрежных зонах, нефти в теплых эпиконтинентальных морях.
Эпохи складчатости и горообразования имеют следующие характерные черты:
– широкое развитие горообразовательных движений в подвижных (геосинклинальных) областях, колебательных движений на материках (платформах);
– проявление мощного интрузивного и эффузивного магматизма;
– поднятие окраины платформ, прилегающих к эпигеосинклинальным областям, регрессии эпиконтинентальных морей и усложнение рельефа суши;
– преобладание континентального климата, усиление зональности, расширение аридных зон, увеличение пустынь и появление областей материкового оледенения;
– вымирание господствующих групп органического мира вследствие ухудшения условий для его развития, обновление целых групп животных и растений.
Эпохи складчатости и горообразования характеризуются теократическими условиями (буквально – господство суши) с развитием континентальных отложений; очень часто в разрезах присутствуют красноцветные образования (со слоями карбонатных, загипсованных и засоленных пород). Эти породы отличаются разнообразным генезисом: континентальный и переходный от континентального к морскому.
В геологической истории Земли выделяют ряд характерных и крупных этапов ее развития.
Древнейший геологический этап – архейский (4,0-2,6 млрд лет назад). В это время бомбардировка метеоритами Земли пошла на убыль и начали формироваться фрагменты первой континентальной коры, которая постепенно наращивалась, но продолжала испытывать раздробление. В глубоком архее, или в катархее, на рубеже 3,5 млрд лет формируется внешнее жидкое и твердое внутреннее ядро приблизительно тех же размеров, что и в настоящее время, о чем свидетельствует наличие в это время магнитного поля сходного с современным по своим характеристикам. Около 2,6 млрд лет назад отдельные крупные массивы континентальной коры «спаялись» в огромный суперконтинент, получивший название Пангеи 0. Этому суперконтиненту, вероятно, противостоял суперокеан Панталасса с корой океанического типа, т.е. не имеющий гранитно-метаморфического слоя, свойственного континентальной коре. Последующая геологическая история Земли состояла в периодическом раскалывании суперконтинента, образовании океанов, их последующем закрытии с погружением океанической коры под более легкую континентальную, формированием нового суперконтинента – очередной Пангеи – и ее новым раздроблением.
Исследователи сходятся во мнении, что в раннем архее Земля сформировала основной объем литосферы (80% от ее современного объема) и все многообразие горных пород: магматических, осадочных, метаморфических, а также ядра протоплатформ, геосинклинали. Возникли невысокие горно-складчатые структуры, первые авлакогены, рифты, прогибы, глубоководные впадины.
В геологическом развитии последующих этапов прослеживается наращивание континентов за счет закрытия геосинклиналей и перехода их в платформенную стадию. Наблюдается раскол древней континентальной коры на плиты, заложение молодых океанов, горизонтальные перемещения на значительные расстояния отдельных плит до их столкновения и надвигания, и, как следствие, – происходит увеличение мощности литосферы.
Раннепротерозойский этап (2,6-1,7 млрд лет) начало распада на отдельные крупные континентальные массивы огромного суперматерика Пангея-0, просуществовавшего около 300 млн лет. Океан развивается уже по теории Тектоники литосферных плит – спрединг, процессы субдукции, формирование активных и пассивных континентальных окраин, вулканических дуг, окраинных морей. Это время знаменуется появлением в атмосфере свободного кислорода благодаря фотосинтезирующим цианобионтам. Начинают формироваться красноцветные породы, содержащие окисное железо. Примерно на рубеже 2,4 млрд лет зафиксировано появление первого в истории Земли обширного покровного оледенения, названного гуронским (по имени озера Гурон в Канаде, на побережье которого были обнаружены древнейшие ледниковые отложения – морены). Около 1,8 млрд лет назад замыкание океанических бассейнов привело к созданию очередного суперматерика – Пангеи-1 (по Хаину В.Е., 1997) или Моногеи (по Сорохтину О.Г., 1990). Органическая жизнь развивается очень слабо, но появляются организмы, в клетках которых уже обособилось ядро.
Позднепротерозойский ,илирифейскр-вендский этап (1,7-0,57 млрд лет.). Суперматерик Пангея-1 просуществовал почти 1 млрд лет. В это время отложения накапливались либо в континентальных условиях, либо в мелководных морских, о чем свидетельствует очень незначительное распространение пород офиолитовой формации, характерных для коры океанического типа. Палеомагнитными данными и геодинамическим анализом датируется время начала распада суперматерика Пангея-1 – около 0,85 млрд лет назад между континентальными блоками формируются океанические бассейны, ряд из которых замыкается к началу кембрия, увеличив тем самым площадь континентов. Во время распада суперматерика Пангея-1 океаническая кора погружается под континентальную, формируются активные континентальные окраины с мощным вулканизмом, окраинными морями, островными дугами. По краям увеличивающихся в размерах океанов образовывались пассивные окраины с мощной толщей осадочных пород. Отдельные крупные блоки континентов в той или иной степени были унаследованы и в более позднее палеозойское время (например, Антарктида, Австралия, Индостан, Северная Америка, Восточная Европа и т.д., а также Протоатлантический и Прототихий океан) (рис. 3.5). В венде произошло второе крупнейшее покровное оледенение – лапландское. На рубеже венда и кембрия – около 575 млн лет. назад – в органическом мире происходят важнейшие изменения – появляется скелетная фауна.
На протяжении палеозойского этапа (575-200 млн лет)сохранялась тенденция, заложенная при распаде суперматерика Пангея-1. В начале кембрия начали зарождаться впадины Атлантического океана (океан Япетус), Средиземноморского пояса (океан Тетис) и Древнеазиатский океан на месте Урало-Монгольского пояса. Но в середине палеозоя началось новое объединение континентальных глыб, начались новые горообразовательные движения (начавшиеся в каменноугольном периоде и закончившиеся на рубеже палеозоя и мезозоя, получившие название герцинских движений), закрылся Проатлантический океан Япетус и Древнеазиатский океан с объединением Восточно-Сибирской и Восточно-Европейской платформ через складчатые сооружения Урала и фундамент будущей Западно-Сибирской плиты. В результате в позднем палеозое образовался очередной гигантский суперконтинент Пангея-2, который был впервые выделен А. Вегенером под названием Пангея.
Рис. 3.5. Реконструкция материков позднепротерозойского суперконтинента Пангея-1 по палеомагнитным данным (по Пиперу И.Д. из кн. Карлович И.А., 2004)
Одна его часть – Североамериканская и Евразиатская плиты – объединилась в суперматерик, названный Лавразией (иногда Лавруссией), другая – Южноамериканская, Африкано-Аравийская, Антарктическая, Австралийская и Индостанская – в Гондвану. Евразиатскую и Африкано-Аравийскую плиты разделял океан Тетис, раскрывавшийся к востоку. Около 300 млн лет назад в высоких широтах Гондваны возникло третье крупное покровное оледенение, просуществовавшее до конца каменноугольного периода. Затем наступил период глобального потепления, приведший к полному исчезновению ледникового покрова.
В пермском периоде завершается герцинский этап развития – время активного горообразования, вулканизма, в течение которого возникли крупные горные хребты и массивы – Уральские горы, Тянь-Шань, Алай и др., а также более устойчивые области – Скифская, Туранская и Западно-Сибирская плиты (так называемые эпигерцинские платформы).
Важным событием начала палеозойской эры стало повышение относительного содержания кислорода в атмосфере, достигшего примерно 30% от современного, и бурное развитие жизни. Уже в начале кембрийского периода существовали все типы беспозвоночных и хордовых и, как отмечалось выше, возникла скелетная фауна; 420 млн лет назад появились рыбы, спустя еще 20 млн лет растения вышли на сушу. С каменноугольным периодом связан расцвет наземной биоты. Древесные формы – плауновидные и хвощевидные – достигали 30-35-метровой высоты. Огромная биомасса отмерших растений накапливалась и со временем превратилась в залежи каменного угля. В конце палеозоя ведущее место в животном мире заняли парарептилии (котилозавры) и рептилии. В пермский период (примерно 250 млн лет назад) появились голосеменные растения. Однако в конце палеозоя произошло массовое вымирание биоты.
На протяжении мезозойского этапа (250-70 млн лет) в геологической истории Земли произошли значительные изменения. Тектонические процессы охватили платформы и складчатые пояса. Особенно сильно тектонические движения проявились на территории Тихоокеанского, Средиземноморского и частично Урало-Монгольского поясов. Мезозойская эпоха горообразования получила название Киммерийской, а структуры, созданные ею, – киммериды или мезозоиды. Наиболее интенсивно складчатые процессы протекали в конце триаса (древнекиммерийская фаза складчатости) и в конце юры (новокиммерийская фаза). К этому времени приурочены магматические интрузии. Возникли складчатые структуры в Верхояно-Чукотской и Кордильерской областях. Эти участки превратились в молодые платформы и объединились с докембрийскими платформами. Сформировались структуры Тибета, Индокитая, Индонезии, усложнилось строение Альп, Кавказа и др. Почти все платформы суперматерика Пангеи-2 в начале мезозойской эры испытали континентальный режим развития. С юрского периода они начали опускаться, и в меловом периоде произошла величайшая трансгрессия моря в северном полушарии. Мезозойская эра определила раскол Гондваны и образование новых океанов – Индийского и Атлантического. В местах раскола земной коры происходил сильный трапповый вулканизм – излияние базальтовой лавы, охвативший в триасе Сибирскую платформу, Южную Америку и Южную Африку, а в мелу – и Индию. Траппы обладают значительной мощностью (до 2,5 км). Например, на территории Сибирской платформы траппы распространены на площади свыше 500 тыс. км2.
На территории Альпийско-Гималайского и Тихоокеанского складчатых поясов активно проявились тектонические движения, которые вызвали разные палеогеографические обстановки. На древних и молодых платформах в триасе накопились породы красноцветной континентальной формации, а в меловой период образовались формации карбонатных пород, в прогибах происходило накопление мощных толщ угля.
В триасовом периоде началось образование Северного океана, который в то время еще не покрылся льдом, так как средняя годовая температура на Земле в мезозое превышала 20оС и на полюсах отсутствовали ледовые шапки.
После палеозойских масштабных вымираний мезозой характеризуется быстрым эволюционированием новых форм растительного и животного мира. Мезозойские рептилии были самыми крупными в истории Земли. Среди растительного мира преобладала голосеменная растительность, позже появились цветковые и главенствующая роль перешла к покрытосеменной растительности. В конце мезозоя произошло «великое мезозойское вымирание», когда исчезли около20% семейств и более 45% разных родов. Полностью исчезли белемниты и аммониты, планктонные фораминиферы, динозавры.
Кайнозойский этап развития Земли (70 млн лет – до настоящего времени). В кайнозойскую эру происходили очень интенсивно как вертикальные, так и горизонтальные движения на континентах и в океанских плитах. Тектоническая эпоха, проявившаяся в кайнозойскую эру, носит название Альпийской. Наиболее активно она протекала в конце неогена. Альпийский тектогенез охватил практически весь лик Земли, но наиболее сильно – в пределах Средиземноморского и Тихоокеанского подвижных поясов. Альпийские тектонические движения отличаются от герцинских, каледонских и байкальских значительной амплитудой поднятий как отдельных горных систем, так и континентов и опусканий межгорных и океанических впадин, расколом континентов и океанических плит и их горизонтальными перемещениями.
В конце неогена на Земле сформировался современный облик континентов и океанов. В начале кайнозойской эры на континентах и в океанах усилился рифтогенез, а также значительно активизировался процесс перемещения плит. К этому времени относится отделение Австралии от Антарктиды. На палеоген приходится завершение формирования северной части Атлантического океана, южная и центральная части которого были полностью раскрыты в меловом периоде. В конце эоцена Атлантический океан был почти в современных границах. С перемещением литосферных плит в кайнозое связывают дальнейшее развитие Средиземноморского и Тихоокеанского поясов. Так, активное движение Африканской и Аравийской плит к северу привело к столкновению их с Евразийской плитой, это обусловило почти полное закрытие океана Тетис, остатки которого сохранились в границах современного Средиземноморского моря.
Палеомагнитный анализ горных пород на континентах и данные магнитометрических замеров дна морей и океанов позволили установить ход изменения положения магнитных полюсов с раннего палеозоя по кайнозой включительно и проследить путь передвижения континентов. Оказалось, что положение магнитных полюсов носит инверсионный характер. В раннем палеозое магнитные полюса занимали места в центральной части материка Гондваны (район современного Индийского океана – южный полюс) и в окрестностях северного побережья Антарктиды (море Росса – северный полюс) Основное количество материков в то время группировалось в южном полушарии ближе к экватору. Совсем другая картина с магнитными полюсами и материками сложилась в кайнозое. Так, южный магнитный полюс стал располагаться северо-западнее Антарктиды, а северный – северо-восточнее Гренландии. Материки расположились в основном в северном полушарии и тем самым «освободили» южное полушарие для океана.
В кайнозойскую эру продолжился спрединг дна океана, унаследованный с мезозойской и палеозойской эр. Происходило поглощение части литосферных плит в зонах субдукции. Например, на северо-востоке Евразии в антропогене (по Сорохтину И.Г., Ушакову С.А., 2002) произошло погружение континентальной и части океанской плит общей площадью около 120 тыс. км2. Наличие срединно-океанических хребтов и полосовых магнитных аномалий, открытых геофизиками во всех океанах, свидетельствует о спрединге морского дна как ведущем механизме перемещения океанических плит.
В кайнозойскую эру обозначилось разделение плиты Фараллон, расположенной на Восточно-Тихоокеанском поднятии, на две плиты - Наску и Кокос. В начале неогенового периода окраинные моря и островные дуги по западной периферии Тихого океана приобрели примерно современный облик. В неогене на островных дугах усилился вулканизм, который продолжает действовать и в настоящее время. Например, на Камчатке извергается более 30 вулканов.
На протяжении кайнозойской эры очертания материков в северном полушарии изменились таким образом, что увеличилась изоляция арктического бассейна. Поступление теплых тихоокеанских и атлантических вод в него сократилось, уменьшился вынос льда.
В течение второй половины кайнозойской эры (неогеновый и четвертичный периоды) происходило следующее: 1) увеличение площади материков и, соответственно, уменьшение площади океана; 2) увеличение высоты материков и глубин океанов; 3) охлаждение земной поверхности; 4) изменение состава органического мира, и усиление его дифференциации.
В результате Альпийского тектогенеза возникли альпийские складчатые сооружения: Альпы, Балканы, Карпаты, Крым, Кавказ, Памир, Гималаи, Корякский и Камчатский хребты, Кордильеры и Анды. Развитие горных хребтов в ряде мест продолжается и в настоящее время. Об этом свидетельствуют поднятия горных хребтов, высокая сейсмичность территорий средиземноморского и Тихоокеанского подвижных поясов, активный вулканизм, а также продолжающийся процесс опускания межгорных впадин (например, Куринской на Кавказе, Ферганской и Афгано-Таджикской в Средней Азии).
Для гор альпийского тектогенеза отличительным является проявление горизонтальных смещений молодых образований в виде надвигов, покровов, шарьяжей вплоть до одностороннего опрокинутого залегания в сторону жестких плит. Например, в Альпах горизонтальные перемещения осадочных образований достигают в неогене десятков километров (разрез по Сиплонскому туннелю). Механизм образования складчатых систем, дивергентное опрокидывание складок на Кавказе, в Карпатах и др. объясняется сжатием геосинклинальных систем за счет движения литосферных плит. Примером сжатия участков земной коры, проявившегося в мезозойскую, и особенно в кайнозойскую, эры служат Гималаи со скучиванием хребтов и формированием мощной литосферы, обусловленными столкновением Гималаев и Тянь-Шаня, либо давлением Аравийской и Индостанской плит с юга. Причем движение установлено не только для целых плит, но и для отдельных хребтов. Так, инструментальные наблюдения за хребтами Петра I и Гиссарским показали, что первый движется навстречу отрогам Гиссарского хребта со скоростью 14-16 мм в год. Если подобные горизонтальные движения сохранятся, то в ближайшем геологическом будущем межгорные равнины и впадины в Узбекистане, Таджикистане, Киргизии исчезнут, и они превратятся в горную страну, подобную Непалу.
Альпийские структуры были сжаты во многих местах, и океаническая кора оказалась надвинутой на континентальную (например, в районе Омана на востоке Аравийского полуострова). Часть молодых платформ в новейшее время испытала резкое омоложение рельефа путем глыбовых подвижек (Тянь-Шань, Алтай, Саяны, Урал).
Оледенение в четвертичном периоде охватило 60% территории Северной Америки, 25% Евразии и около 100% Антарктиды, включая ледники шельфового пояса. Принято различать оледенение наземное, подземное (вечная мерзлота) и горное. Наземное оледенение проявилось в субарктике, в умеренном поясе и в горах. Для этих поясов было характерно обилие осадков и господство отрицательных температур.
В Северной Америке выделяют следы шести оледенений – Небрасское, Канзасское, Айовское, Иллинойское, Ранневисконсинское и Поздневисконсинское. Центр Северо-Американского оледенения располагался в северной части Кордильер, п-ов Лаврентия (Лабрадор и Кивантин) и Гренландии.
Центр Европейского оледенения охватывал огромную территорию: Скандинавию, горы Ирландии, Шотландию, Великобританию, Новую Землю и Полярный Урал. В европейской части Евразии, по крайней мере, шесть раз, а в Западной Сибири пять раз, происходило оледенение (табл. 3.3).
Таблица 3.3
Ледниковые и межледниковые эпохи России (по Карлович И.А., 2004)
| Европейская часть | Западная часть |
||
| Ледниковая | Межледниковая эпоха | Ледниковая эпоха | Межледниковая эпоха |
| Поздневалдайская (Осташковская) Ранневапдайская (Калининская) | Мгинская (Микулинская) | Сартанская Зырянская | Казанцевская |
| Московская (Тазовская) | Рославская | Тазовская | Мессовско-Ширтинская |
| Днепровская | Лихвинская | Самаровская | Тобольская |
| Беловежская | Демьянская | ||
| Березинская | Заряжская | ||
Средняя продолжительность ледниковых эпох составляла 50-70 тыс. лет. Самым крупным оледенением считается Днепровское (Самаровское). Протяженность Днепровского ледника в южном направлении достигала 2200 км, в восточном – 1500 км и в северном – 600 км. А самым маленьким оледенением считается Поздневалдайское (Сартанское). Около 12 тыс. лет назад последний ледник покинул территорию Евразии, а в Канаде он стаял около 3 тыс. лет назад и сохранился в Гренландии и в Арктике.
Известно, что причин оледенения много, но главными считают космические и геологические. После того, как в олигоцене произошла общая регрессия морей и поднятие суши, климат на Земле стал более сухим. В это время наметился подъем суши вокруг Ледовитого океана. Теплые морские течения, а также воздушные потоки изменили свое направление. Почти аналогичное положение сложилось в районах, прилегающих к Антарктиде. Предполагают, что в олигоцене высота гор Скандинавии была несколько больше современной. Все это обусловило наступление здесь похолодания. Ледниковый период плейстоцена охватил местами северное и южное полушария (Скандинавское и Антарктическое оледенение). Оледенения в северном полушарии повлияли на состав и расселение наземных групп млекопитающих, и особенно древнего человека.
В кайнозойскую эру место исчезнувших в мезозойскую эру организмов занимают совершенно другие формы растительного и животного мира. Среди растительности господствуют покрытосеменные. Среди морских беспозвоночных на ведущие позиции выдвигаются брюхоногие и двустворчатые моллюски, шестилучевые кораллы и иглокожие, костистые рыбы. Из пресмыкающихся остались только змеи, черепахи и крокодилы, пережившие катастрофу в глубинах морей и океанов. Быстро распространяются млекопитающие – не только на суше, но и в морях.
Очередное похолодание на рубеже неогена и четвертичного периода способствовало исчезновению некоторых форм теплолюбивых и появлению новых животных, приспособленных к суровому климату – волки, северные олени, медведи, зубры и др.
В начале четвертичного периода животный мир Земли постепенно приобрел современный облик. Самым важным событием четвертичного периода явилось появление человека. Этому предшествовала длительная эволюция приматов (табл. 3.4) от дриопитека (около 20 млн лет назад) до человека разумного (около 100 тыс. лет назад).
Таблица 3.4
Эволюция приматов от дриопитека до современного человека
| Эволюция приматов | |
| Дриопитек – древнейший предок человека | 20 млн лет назад |
| Рамапитек – человекообразные обезьяны | 12 млн лет назад |
| Австралопитек – передвижение на двух конечностях | 6-1,5 млн лет назад |
| Человек умелый (Homo habilis) – изготовление примитивных каменных орудий | 2,6 млн лет назад |
| Человек прямоходящий (Homo erectus) – мог пользоваться огнем | 1 млн лет назад |
| Архантропы – питекантроп, гейдельбергский человек, синантроп | 250 тыс. лет назад |
| Человек разумный (Homo Sapiens) палеоантроп – неандерталец | 100 тыс. лет назад |
| Современный человек (Homo Sapiens Sapiens) – кроманьонец | 40-35 тыс. лет назад |
Кроманьонцы по внешнему облику мало отличались от современных людей, умели изготовлять копья, стрелы с каменными наконечниками, каменные ножи, топоры, жили в пещерах. Интервал времени от появления питекантропов до кроманьонцев называют палеолитом (древний каменный век). Его сменяют мезолит и неолит (средний и поздний каменный век). После него наступает век металлов.
Четвертичный период – время становления и развития человеческого общества, время сильнейших климатических событий: наступления и периодической смены ледниковых эпох межледниковьями.
ЭПОХА СКЛАДЧАТОСТИ - совокупность фаз складчатости (фаза повышенной тектонич. активности), охватывающих время окончания развития геосинклинальных систем и составляющих переломную эпоху, после которой в данном регионе развиваются только платформенные или др негеосинклинальные формы и образования.
Вся история существования земной коры условно поделена на несколько геологических складчатостей. В истории Земли выделяют: архейскую (докембрийскую) складчатость, байкальскую, каледонскую, герцинскую, мезозойскую и альпийскую складчатости. Последняя из них - альпийская, не завершена и продолжается сейчас.
Складчатая область - участок земной коры, в пределах которой слои горных пород смяты в складки. Образование большей части складчатых областей является закономерной стадией развития подвижных зон земной коры - геосинклинальных поясов. В связи с неравномерной интенсивностью развития тектонических процессов формирование складчатых областей приурочено преимущественно к некоторым эпохам, называется эпохами складчатости. Помимо складок, складчатая область характеризуются наличием тектонических покровов, региональным метаморфизмом пород, усиленным проявлением магматической деятельности.
Архейская складчатость - наиболее древняя, она закончилась около 1,6 миллиарда лет назад. На схемах обозначается обычно розовым цветом. В Архейскую складчатость сформировались все платформы - древние ядра материков, их самые стабильные (как правило, самые ровные) участки. За более чем миллиард лет участки коры, образовавшиеся в Архее, полностью выровнялись внешними силами Земли, их поверхность превратилась в равнины, а все геологические процессы вулканизма и горообразования давно прекратились.
Связанная с глубоким метаморфизмом и гранитизацией. Большинство геологов с археем связывают докарельские и догуронские складчатые комплексы соответственно Балтийского и Канадского щитов и коррелируемые с ними комплексы др. регионов. Фазы складчатости внутри архея лишь предполагаются.
В Тугаринов и Войткевич (1966) на основании геохронологических данных выделили в архее 3 тектоно-магм. эпохи, которые, как они полагают, имеют общепланетарное распространение. Это Кольская эпоха с возрастом 3000 ± 100, белозерская - 3500 ± 150 и родезийская - 2600 ± 100 млн. лет.
Байкальская складчатость - длилась от 1200 до 500 млн. лет назад. Названа в честь озера Байкал, так как участок Сибири, где располагается озеро сформировался именно в этот период. К байкальской складчатости также относится Енисейский кряж, Патомское нагорье, хребет Хамар-Дабан, часть территории Аравийского полуострова и Бразильского плоскогорья.
Байкальская складчатость - эпоха тектогенеза. Складкообразование происходило в пределах геосинклинальных областей, развивавшихся в конце докембрия (рифее) и раннем кембрии. В эту эпоху в результате активизации процессов горообразования, складкообразования, разломообразования, гранитизации, вулканизма, сейсмичности и других геодинамических процессов сформировались пояса горных сооружений, ныне в основном разрушенных, но в некоторых местах омоложенных, окаймляющих крупные платформы.
Каледонская складчатость - 500-400 млн. лет назад. Названа в честь Каледонии на острове Великобритания, где и была впервые открыта. В эту складчатость сформировалась Великобритания, Ирландия, Скандинавия, Ньюфаундленд, Южный Китай, Восток Австралии.
Каледонская складчатость - эра тектогенеза, выразившаяся в совокупности геологических процессов (интенсивной складчатости, горообразовании и гранитоидном магматизме). Завершила развитие геосинклинальных систем, существовавших с конца протерозоя - начале палеозоя, и привела к возникновению складчатых горных систем - каледонид.
Классические каледониды - структуры Британских островов и Скандинавии, Северной и Восточной Гренландии. Типичные каледониды развиты в Центральном Казахстане и Северном Тянь-Шане, в Юго-Восточном Китае, в Восточной Австралии. Существенную роль Каледонская складчатость сыграла в развитии Кордильер, особенно Южной Америки, Северных Аппалачей, Срединного Тянь-Шаня и других областей.
Наиболее ранние фазы складчатости относятся к середине - концу кембрия (салаирская или сардская), основные фазы захватывают конец ордовика - начало силура (таконская) и конец силура - начало девона (позднекаледонская), a заключительная - середина девона (оркадская или свальбардская).
Наиболее характерные признаки каледонид - несогласие в основании силура или девона и накопление мощных красноцветных континентальных отложений (девонский древний красный песчаник Британских o-вов и его аналоги). Молодые платформы, образовавшиеся на месте каледонид, отличались повышенной подвижностью. Они испытали тектоническую активизацию в позднем палеозое в связи c герцинской складчатостью и в неоген-четвертичное время.
C каледонским тектогенезом связаны месторождения руд Fe, Ti, Au, Mo. B серпентинизированных массивах перидотитов и габбро известны месторождения асбеста, талька, магнезита и мелкие рудопроявления хрома, платины, титаномагнетитов, никеля и самородной Cu.
Герцинская складчатость - 400-230 млн. лет назад.
Герцинская складчатость, или варисцийская (варисская) складчатость- эра тектогенеза (конец девона - начало триаса), проявившаяся в палеозойских геосинклиналях; завершилась возникновением складчатых горных систем - герцинид (варисцид). Геосинклинальные системы, испытавшие герцинскую складчатость, возникли в раннем - начале среднего палеозоя в основном на более древнем, байкальском, основании и были выполнены мощными толщами морских осадочных и вулканических горных пород.
Первая эпоха герцинской складчатости - акадская (середина девона) проявилась в Аппалачах, Канадском Арктическом архипелаге, Андах. Следующая эпоха (фаза) - бретонская (конец девона - начало карбона) наиболее интенсивно проявилась в центрально-европейской зоне поднятий.
Главная эпоха (фаза) герцинской складчатости - судетская (конец раннего - начало среднего карбона) играла основную роль в создании складчатой структуры европейской герцинидских и преобразовании палеозойских геосинклиналей в складчатые горные сооружения.
С середины ранней или с поздней перми на большей части областей (Центральная и Западная Европа), охваченных герцинской складчатостью, установился платформенный режим, в то время как в южной Европе ещё продолжались, а в восточной Европе, на Урале и в Донецком кряже только начались процессы складчатости и горообразования.
В Карпато-Балканской области, на Большом Кавказе, Алтае и в Монголо-Охотской системе горообразование началось в конце раннего карбона, орогенный период охватил весь поздний палеозой и начало триаса.
Полезные ископаемые - колчеданные месторождения Cu, Pb, Zn на Урале, Алтае и других, а со становлением основных и ультраосновных интрузий было связано образование промышленных концентраций платины, хромитов, титаномагнетитов, асбеста на Урале и в других областях.
Гранитообразование в орогенный период герцинского цикла способствовало образованию месторождений руд Pb, Zn, Cu, олова, вольфрама, Au, Ag, урана в Европе, Азии (Тянь-Шань и др.), восточной Австралии. С передовыми и межгорными прогибами герцинид связаны крупные каменно-угольные бассейны -Донецкий, Печорский, Кузнецкий, а также бассейны каменных и калийных солей (Предуральский прогиб).
Мезозойская складчатость - 160-65 млн. лет назад. Соотносится с Мезозойской эрой, когда по Земле бродили динозавры. В этот период сформировались Кордильеры, Большая часть Дальнего Востока России, появилось множество горных хребтов, которые сейчас находятся в Центральной Азии.
Эпоха, как полагают, началась 200-150 миллионов лет назад (по большей части юрский период), когда Киммерийская плита столкнулась с южным берегом Казахстании и Северо- и Южно-Китайскими материками, закрыв древний палео-океан Тетис. Эта плита состояла из того, что теперь известно как Турция, Иран, Тибет и западная часть Юго-Восточной Азии Большая часть северной границы плиты сформировали горные хребты, которые были выше, чем современные Гималаи, однако впоследствии разрушенные. Складчатость продолжалась до мелового периода и раннего кайнозоя.
Мезозоиды в России - это горные хребты Северо-Востока (Момский, Черского, Верхоянский), а также Приморья (Сихотэ-Алинь).
Альпийская складчатость - началась 65 млн. лет назад. В альпийскую складчатость образовались самые молодые, а потому самые неспокойные участки земной коры. В этих местах активно идут процессы вулканизма, часто случаются землетрясения, продолжают образовываться горы. По большей части они расположены в районах столкновения литосферных плит. Это Алеутские острова, Карибские острова, Анды, Антарктический п-ов, Средиземное море, Малая Азия, Кавказ, Юго-Западная Азия, Гималаи, Большие Зондские острова, Филиппины, Япония, Камчатка и Курилы, Новая Гвинея и Новая Зеландия.
Альпийская складчатость - последняя крупнейшая эпоха тектогенеза, охватывает палеоцен - кайнозой. Складкообразование происходило в пределах геосинклинальных областей, развивавшихся в мезозое и раннем палеогене.
Догеологический и геологический периоды развития Земли. Основные этапы в истории геологического развития Земли. Криптозой и фанерозой. Архей и ранний протерозой. Неопротерозой. Эпохи складчатости. Формирование древних платформ. Представления о глобальной структуре земной коры (Родиния). Древнейшие материковые оледенения. Эволюция состава гидросферы и атмосферы. Возникновение жизни и становление органического мира.
Возраст Земли 4,6–4,7 млрд лет. Вся ее история развития делится на два огромных периода:
1) догеологический период ~ до рубежа 4,0 млрд лет;
2) геологический период
Складчатые пояса планеты
Образовавшиеся $ 2,5$ млрд. лет назад древние платформы с момента своего формирования не менялись. Платформы отделяются друг от друга или от океана тектоническими складчатыми структурами с высокой тектонической активностью. Эти структуры получили название складчатых поясов .
Определение 1
Складчатый пояс – это складчатая тектоническая структура планетарных масштабов, отделяющая древние платформы друг от друга.
Они могут иметь протяженность тысячи километров и большую ширину. В пределах складчатых поясов происходит процесс горообразования. На планете выделяется пять складчатых поясов:
Тихоокеанский складчатый пояс . Он кольцом охватывает Тихий океан и идет по краю Австралии, Азии, двух Америк, Антарктиды. Пояс с внешней стороны окружен древними платформами: Гиперборейской – на севере, на западе – Сибирской, Южно-Китайской, Китайско-Корейской, Австралийской . На востоке расположены Североамериканская и Южноамериканская платформы, а на юге – Антарктическая ;
Урало-Монгольский складчатый пояс . Начинается пояс от Новой Земли и тянется на юг вдоль Урала до Казахстана и поворачивает на восток. Затем он идет через Китай и Монголию , снова выходит на территорию России и доходит до Сахалина . Северо-западную часть пояса, идущую с севера на юг, называют Урало-Сибирским . Юго-Восточную часть, направленную с запада на восток – Центрально-Азиатским . Протянувшись на огромное расстояние в северной части он соединяется с Северо-Атлантическим поясом, на востоке – с Западно-Тихоокеанским , а в срединной части соединя ется с Альпийско-Гималайским . Урало-Могольский пояс отделяет Восточно-Европейскую, Таримскую и Китайско-Корейскую платформы от Сибирской. В этом поясе проявляются эпохи складчатости:
Есть в Урало-Монгольском поясе эпигерцинские плиты:
Альпийско-Гималайский складчатый пояс . Свое начало он берет в Карибском море, но Атлантический океан его прерывает. Выйдя снова на побережье материка, пояс идет по странам Средиземного моря, затем Ирану, Афганистану и Пакистану . Почти соединяется с Урало-Монгольским поясом в районе Тянь-Шаня и к северу от Индии идет через страны Юго-Восточной Азии . Заканчивается пояс в Индонезии и граничит с Западно-Тихоокеанским . Пояс тоже отделяет обломки Гондваны, лежащие к югу, и ряд северных платформ.
Северо-Атлантический складчатый пояс. Пояс протянулся вдоль восточной части Северной Америки , направляясь на северо-восток. Тоже прерывается Атлантическим океаном и выходит на северо-западный край Европы . На юге происходит его соединение с Альпийско-Гималайским поясом, а на севере – с Арктическим и Урало-Монгольским . Пояс отделяет Северо-Американскую и Восточно-Европейскую платформы.
В поясе тоже наблюдаются эпохи складчатости :
Арктический складчатый пояс . От Канадского Арктического архипелага пояс проходит через северо-восточную часть Гренландии до полуострова Таймыр . Западным концом в районе Гренландии он соединяется с Северо-Атлантическим поясом , а восточным концом – с Урало-Монгольским поясом . Соединение происходит в районе Таймыра и Новой Земли. К югу от пояса лежат Северо-Американская и Сибирская платформы, а на севере – Гиперборейская. В поясе есть одна эпоха складчатости – Каледонская.
Молодые складчатые пояса имеют свои признаки:
Складчатые пояса планеты образовались в пределах древних океанов, а также на их окраине. Об этом свидетельствуют офиолиты – остатки поднятой океанической коры и литосферы. На месте древнего Палеоазиатского океана появился Урало-Монгольский складчатый пояс, а Альпийско-Гималайский пояс связан с океаном Тетис . Северо-Атлантический и Арктический складчатые пояса имеют свои океаны – у первого пояса океан Япетус , у второго – Бореальный океан . За исключением Тихого океана , все остальные возникли при распаде древнего суперконтинента Пангеи . Этот континент существовал в середине протерозоя и включал все современные платформы. В позднем протерозое начинают зарождаться складчатые пояса. Происходит огромное количество масштабных процессов – появляются новые глубоководные моря, островные дуги. Края морей смыкаются не только друг с другом, но и с островами, приводя к возникновению горных систем. Даже в пределах одного пояса одинаковые процессы происходили в разное время и разными путями.
Замечание 1
В образовании складчатых поясов общим является то, что бассейн с корой океанического типа превращается, в конечном итоге, в ороген , мощностью $60$-$70$ км и зрелой континентальной корой. Это говорит о том, что преобладающее растяжение и опускание в конце цикла сменяется сжатием и поднятием . Но, условия заложения бассейнов океанического типа и условия формирования орогенов, различны, особенно на средних стадиях их развития.
В развитии складчатых поясов в целом можно выделить несколько стадий:
Складчатые пояса разделены на два основных типа :
Со складчатыми поясами планеты связаны горные формы рельеф а . В наше время процесс горообразования происходит в пределах Тихоокеанского кольца . Не полностью завершилось образование гор и в Альпийско-Гималайском складчатом поясе. Свое развитие продолжают Памир, Кавказ, Гималаи, о чем свидетельствуют землетрясения в этих районах.
Образование гор в эпоху складчатости происходит в два этапа:
При столкновении платформ происходит прогибание земной коры, потому что породы, вытесняемые из зоны столкновения, выталкивающую силу жидкой мантии преодолевают легче, чем силу тяжести. На краях прогибов возникают тектонические разломы, через которые выходит расплавленная магма. В результате образуются многочисленные вулканы и целые поля лавы. Увидеть их можно на плоскогорье Декан в Индии и в Армении . Прогибание продолжается на протяжении миллионов лет, потому что процесс идет очень медленно. Образовавшиеся прогибы постепенно заполняются морской водой, в которых происходит активное размножение живых организмов. Отмершие их скелеты и панцири образуют огромные толщи осадочных пород известняков, мергелей и др. Постепенно энергия, с которой происходило столкновение платформ, иссякает, прогибание и встречное движение земной коры прекращается. На втором этапе горообразования происходит медленное поднятие пород, погруженных в мантию, под действием выталкивающей силы. Пласты сминаются и образуются горные хребты и межгорные впадины . С уравновешиванием всех сил процесс горообразования прекращается, и эпоха складчатости заканчивается .
К складчатым горам относятся все высочайшие горы Земли – Гималаи, Гиндукуш, Памир, Кордильеры. Они имеют остроконечные вершины, вытянутые гребни, узкие долины. Обычно складчатые горы состоят из горных цепей, расположенных параллельно и близко одна к другой. Они, как правило, образуют мощные горные хребты, которые могут тянуться на сотни и тысячи километров. Их форма чаще всего бывает дугообразная, например, Альпы, Карпаты, Гималаи . Прямолинейную форму имеют Пиренеи, Главный Кавказский хребет, южная часть Анд.
