Главные структурные единицы литосферы

1.Геотектоническое строение дна океанов.

На основании изучения рельефа и геофизических материалов в океанах выделяются два основных типа структур: океанические платформы - талласократоны (греч. ╚таляса╩ - море) и вулканические подвижные пояса.

Океанические платформы занимают большую часть площади океана. Они разделяются валообразными сводово-глыбовыми поднятиями на отдельные впадины. Такие валы и впадины в какой-то степени могут быть сопоставлены с антеклизами и синеклизами материковых платформ. На океанической платформе Тихого океана обнаружены зоны широтных глубинных разломов (Г. Менард).

Внутриокеанические подвижные пояса выражены срединными хребтами, система которых пересекает все океаны. Наиболее изучен Срединно-Атлантический хребет, склоны которого осложнены сбросовыми нарушениями, создающими ступенчатый рельеф, а в середине располагается глубокая (до 2 км) впадина, представляющая собой грабен (рифтовая долина), образовавшийся по глубинным разломам. В ряде случаев в осевой полосе хребтов наблюдается чередование горстов и грабенов.

Рельеф дна океанов.

В рельефе дна океанов выделяется несколько крупных ступеней

Область шельфа, или подводная окраина материков, на поверхности которой наблюдаются реликты материкового рельефа, в настоящее время покрытые морскими водами. Ширина ее меняется от нескольких километров близ молодых горных сооружений (вдоль западного побережья Америки, у восточных берегов Африки) до нескольких сотен километров вдоль северных берегов Евразии. Средняя глубина ее 200-250 м.

Материковый (континентальный) склон - переходная зона от подводной окраины материка к ложу Мирового океана, по классическим представлениям, выражен в виде относительно крутого уступа, который опускается от бровки шельфа до глубины 2000-2500, иногда 3000 м.

Ложе Мирового океана расположено на глубине от 2500-3000 до 6000 м при средней глубине 4000 м. Оно занимает около половины земной поверхности. В рельефе ложа преобладают главным образом плоские и холмистые абиссальные равнины, занимающие обычно крупные по площади замкнутые понижения, отделенные друг от друга возвышенностями различного происхождения. Важной особенностью рельефа ложа каждого океана является наличие срединно-океанических меридиональных хребтов, которые в южном полушарии примыкают к системе субширотных огромных поднятий.

2.Подвижные (геосинклинальные) пояса и стадии их развития.

Геосинклиналь, или геосинклинальная область, является одним из главных структурных элементов земной коры и составляет основу, на которой образовывались в последующем другие структурные элементы. В истории геологического развития Земли геосинклинали возникали, развивались и замыкались в различные эпохи, и на их месте формировались складчатые горные сооружения, а затем платформы.

Под геосинклиналями понимаются наиболее подвижные (мобильные) участки земной коры, в которых тектонические движения особенно многообразны по интенсивности, контрастности и направленности. Геосинклинали характеризуются комплексом признаков:

ольшие скорости колебательных движений земной коры и большой их размах (амплитуда), причем эти движения носят резко дифференцированный характер - одни зоны испытывают восходящие движения, а другие, соседние, - нисходящие,. Т.е. смежные зоны, разделенные разломами, движутся во встречных направлениях.

Большие мощности осадочных горных пород, достигающие 10-15 км для одного тектонического цикла, максимально 20-25 км в длительно опускающихся прогибах. Характерен, кроме того, большой градиент (изменение на единицу длины) мощностей пород, наблюдаемый вкрест простирания геосинклинали (при переходе от прогибающихся участков, где максимальные мощности, к поднимающимся), т.е. изменения могут происходить быстро, резко.

Широкое развитие магматических процессов, проявляющихся как в вулканических извержениях, так и в разнообразных внедрениях магмы в земную кору и в образовании различных интрузивных тел (батолиты, штоки, лакколиты, силлы и др.). Это указывает на значительную проницаемость земной коры в пределах геосинклиналей.

Интенсивный метаморфизм горных пород. Здесь проявляются все типы метаморфизма: региональный, контактный и дислокационный (динамометаморфизм).

Образование рудных скоплений, связанное с внедрением магмы и ее производных (газов, горячих растворов) в трещины и другие разрывные нарушения, а также с процессом метаморфизма.

Интенсивные землетрясения.

Повышенный геотермический градиент (геотермическая ступень снижается до 30-15 м). Это свидетельствует об увеличении идущего с глубины теплового потока в геосинклиналях в сравнении с более устойчивыми участками земной коры.

Интенсивная общая складчатость и образование связанных со складчатостью систем разрывных нарушений. Для геосинклиналей характерна полная линейная складчатость, надвиги, шарьяжи.

Значительное поднятие на заключительном этапе развития геосинклинали и образование на ее месте складчатой горной страны.

Повышенная мощность (60-80 км) земной коры в районах складчатых горных сооружений главным образом за счет увеличения мощности гранитного слоя, формирующегося в процессе развития геосинклинали благодаря региональному метаморфизму и особенно ультраметаморфизму осадочных пород. Вот та совокупность главнейших признаков, которые характеризуют геосинклинальные области.

Развитие геосинклиналей.

В развитии геосинклиналей за один тектонический цикл выделяется несколько стадий. В первой стадии геосинклинальная область обычно представляет собой единый покрытый морем широкий прогиб или совсем не расчлененный внутренними поднятиями, или слаборасчлененный. Для этой стадии характерно опускание земной коры и накопление в прогибах мощных терригенных глинистых осадков, приносимых реками с плоских платформенных равнин и островов внутри геосинклинали. Дальнейшее развитие характеризуется тем, что структура единого или слаборасчлененного прогиба усложняется. В нем появляются внутренние поднятия, разделяющие прогиб на более узкие внутренние геосинклинали. Но при этом усложнении преобладает погружение земной коры, хотя возникшие частные геоантиклинали могут подниматься или же опускаться, но с меньшей скоростью, чем смежные прогибы. Всюду идет процесс накопления осадков, достигающий наибольшей мощности во внутренних прогибах. В это время происходит внедрение основной магмы, образуются пластовые интрузии (силлы), местами подводные трещинные излияния лавы.

Вторая стадия характеризуется продолжающимся прогибанием геосинклинали и дальнейшей дифференциацией тектонических движений земной коры. Геосинклинальная область разделяется на ряд поднятий и прогибов, ограниченных крупными разломами. Образуются линейно вытянутые цепи островов, между которыми на месте впадин располагаются моря-проливы. В интенсивно развивающихся прогибах накапливаются мощные своеобразные отложения, называемые флишем. Флиш - это преимущественно морские осадочные образования, для которых характерно чередование трех-четырех разновидностей пород. Каждый такой набор разновидностей слоев называется ритмом. В каждом ритме грубозернистые отложения располагаются внизу, более тонкие вверху. Различают терригенный флиш, в котором ритм может состоять из конгломерата, песчаника, алевролита и аргиллита или же их трех последних. Развит также карбонатный флиш, в котором ритмы снизу вверх могут состоять из обломочного песчанистого известняка, мергеля и аргиллита (уплотненной глины). Мощность каждого ритма обычно измеряется десятками или единицами сантиметров, а мощность всей толщи составляет многие сотни, чаще первые тысячи метров. Многократное повторение ритмов отражает пульсационный характер колебательных движений в геосинклинали, накладывающихся на общее крупное прогибание.

В этой стадии происходит дальнейшее расширение геосинклинали. В прогибы вовлекаются смежные части платформ. Наряду с образованием новых поднятий внутри геосинклинали слои начинают сминаться в складки (ранняя геосинклинальная складчатость). Магматизм проявляется в излияниях не только основной лавы, но и лав среднего (андезитового) состава. Вдоль глубинных разломов внедряются интрузивные тела основной и ультраосновной магмы.

В третью стадию, или раннеорогенную, существенно изменяется направленность развития всей геосинклинальной области. Общее прогибание геосинклинали, которое свойственно было первым двум стадиям, сменяется поднятием. Наибольшие поднятия раньше всего охватывают центральные части геосинклиналей, где формируются так называемые центральные поднятия. Разрастаясь, они все больше и больше втягивают в поднятия смежные прогибы. Вместе с тем начинается интенсивная складчатость, которая развивается от поднятий к прогибам. Постепенно поднятие охватывает почти всю геосинклинальную область, и она в большинстве своем осушается, только в отдельных местах сохраняются лагуны. Исключение сотавляют периферические части геосинклинальной области, где образуются так называемые передовые, или краевые прогибы. В морские водоемы этих прогибов сносится терригенный материал, преимущественно тонкий глинистый или алевритовый. В этой стадии горные породы подвергаются региональному метаморфизму. Образуются крупные интрузивные массивы - батолиты и др., преимущественно кислого (гранитного) состава.

В ходе этой стадии на месте первоначального геосинклинального прогиба возникает сложное складчатое поднятие, т.е. происходит обращение, инверсия (по В.В. Белоусову) тектонического рельефа.

Четвертая стадия, или позднеорогенная, характеризуется значительным усилением восходящих тектонических движений земной коры и крупным сводовым поднятием всех собранных в складки горных пород, образованием хребтов, передовых и межгорных прогибов. В эти прогибы с растущих горных хребтов реками сносится большое количество обломочного материала, в них накапливаются мощные конгломераты, песчаники, песчанистые глины, а при создании лагунных условий - соленосные в жарком, засушливом климате или угленосные во влажном климате отложения. Геосинклиналь завершает свой цикл длительного развития превращением в сложную горно-складчатую или глыбово-складчатую область. Происходит то, что обычно называют отмиранием геосинклинали.

3.Континентальные платформы и вторичные орогены.

Платформами называются относительно устойчивые участки земной коры. Они развиваются на месте консолидированных складчатых сооружений, возникших при замыкании геосинклиналей. Это обширные, преимущественно равнинные участки земной коры, часто неправильной многоугольной формы. Такая форма обусловливается крупными краевыми разломами, отделяющими платформы от смежных с ними подвижных геосинклинальных областей. Примерами в России являются Русская (Восточно-Европейская) и Сибирская платформы. Для платформ характерны следующие особенности.

B строении платформы выделяются два главных структурных яруса - нижний и верхний. Нижний ярус сформировался в геосинклинальный (доплатформенный) этап развития и состоит из сильно дислоцированных метаморфизованных горных пород, пронизанных интрузиями и глубокими разломами. Его называют фундаментом, складчатым основанием или цоколем платформы. Верхний ярус представляет собой осадочный платформенный чехол, сложенный спокойно залегающими осадочными горными породами. Местами фундамент выступает на поверхность. Такие участки платформ называются щитами. Участки платформ, на которых фундамент погружен на глубину и покрыт всюду осадочным чехлом, именуют плитами.

Относительно слабые и медленные небольшой амплитуды, вертикальные колебательные движения земной коры. При этом движения одного знака - медленное прогибание или медленное поднятие - захватывают крупные по размерам участки платформ и могут сменяться во времени. С колебательным характером тектонических движений в развитии платформ связаны периодические трансгрессии и регрессии морских бассейнов. Некоторые части платформ и сейчас затоплены эпиконтинетальными морями - Балтийское, Северное и др.

Сравнительно небольшая мощность осадочных пород платформенного чехла - обычно до 2-4 км, т.е. в несколько раз меньше, чем в геосинклинальных областях, которая изменяется постепенно.

Состав осадочных пород более или менее однообразен. В эпиконтинетальных платформенных морях накапливаются или карбонатные породы - известняки, доломиты, или мелководные песчано-глинистые отложения. Из полезных ископаемых здесь местами шло образование осадочных железных и марганцевых руд, фосфоритов, бокситов и др. В периоды регрессий на месте бывших морей накапливались континентальные отложения - озерные, аллювиальные, болотные, а в условиях аридного климата - эоловые и лагунные. С этими этапами континентального развития связано образование железных руд (в болотах и озерах), углей и солей.

Горизонтальное или почти горизонтальное залегание слоев осадочных горных пород, осложненное местами изолированными пологими кладками (прерывистая складчатость). Наиболее крупные структурные элементы платформ - синеклизы - это огромные пологие изометричные впадины - прогибы, занимающие обширные площади, достигающие в поперечнике сотни и даже тысячи километров. Они отличаются очень пологим падением слоев - первые метры на километр, что соответствует углу наклона в несколько минут. Примером является Московская синеклиза с центральной частью близ Москвы. Ее поперечное сечение (с севера на юг) достигает 1300 км, а падение слоев 2-2,5 м/км. Крупные пологие поднятия платформ называются антеклизами. Примером их являются белорусская и воронежская антеклизы. Кроме синеклиз и антеклиз, в пределах платформ встречаются желообразные тектонические впадины, линейно ориентированные и ограниченные глубинными разломами, протягивающиеся на многие сотни километров при ширине от десятков до 100-200 км. Эти впадины названы Н.С. Шатским авлакогенами (греч. ╚авлакон╩ - борозда). В них наблюдаются повышенная тектоническая активность, большие мощности осадочных пород (пример - Днепровско-Донецкая впадина). Из более мелких складчатых форм развиты валы, брахискладки, купола, флексуры.

Эффузивный и интрузивный магматизм проявляется лишь на некоторых платформах вдоль крупных разломов, пронизывающих не только фундамент, но и осадочный чехол. Он выражается в трещинных излияниях преимущественно основной лавы или в образовании трубок взрыва. Так образовались вулканические покровы и трубки взрыва на древних платформах. Наряду с этим отмечаются и пластовые интрузии - силлы основного (габбрового) состава. Все магматические основные породы, развитые на платформах, объединяются общим названием траппы ( траппы Сибирской платформы). Магматизм на платформах проявляется или в начальные этапы их развития, или же в периоды, соответствующие эпохам горообразования и складчатости в смежных геосинклиналях. В это время платформы могут испытывать значительные поднятия, оживление разломов и, как следствие, проникновение магмы.

Региональный метаморфизм горных пород осадочного чехла платформы не проявляется. Встречаются лишь проявления контактного метаморфизма.

Особый тип послеплатформенного тектонического развития представляет собой горный пояс Центральной Азии, куда входят Тянь-Шань, Алтай, Саяны и др. Эти современные высокие горные сооружения образовались не как Альпы и Кавказ из геосинклиналей, а на месте платформ. В качестве примера можно рассмотреть развитие Тянь-Шаня.

В неогеновый и четвертичный периоды эта молодая платформа испытала значительную активизацию тектонических движений, выразившуюся в интенсивных поднятиях и прогибаниях земной коры. На ее месте образовался современный высокогорный рельеф Тянь-Шаня, где высочайшие поднятия - хребты чередуются с глубокими межгорными впадинами, или депрессиями. Общий размах вертикальных тектонических движений за весь неоген-четвертичный этап составил величину порядка 9-10 км. На вершинах гор сохранились поверхности выравнивания, образованные в платформенный этап развития.

В связи с необычным развитием Тянь-Шаня, Алтая и других горных сооружений, возникших непосредственно из платформ, а не из геосинклиналей, большинство исследователей склонны рассматривать их как особый тип структур земной коры. В.А. Обручев назвал такие горы возрожденными, В.В. Белоусов - активизированными платформами, и, наконец, в настоящее время достаточно широко применяется название эпиплатформы, или эпиплатформенные орогенные пояса или вторичные орогены.