GeoMan.ru: Библиотека по географии








предыдущая главасодержаниеследующая глава

Что необходимо знать, собираясь в прошлое Земли


Любое путешествие требует подготовки, тем более путешествие в глубь истории Земли. Наша подготовка будет заключаться в знакомстве с современными представлениями о строении Земли, с ее химическим составом, с основными структурами земной коры и ее движениями. Без этих знаний путешествие будет не так эффективно и не столь увлекательно.

Если представить земной шар расколотым пополам. Земной шар внутри, подобно луковице, состоит из нескольких концентрических оболочек, вложенных одна в другую. Наиболее отчетливо выделяются три оболочки, или геосферы: земная кора, мантия и ядро (рис. 1).

Рис. 1. Внутреннее строение Земли
Рис. 1. Внутреннее строение Земли

Впервые идея о сферическом строении планеты была высказана в 1897 г. профессором Геттингенского университета Э. Вихертом. В начале текущего столетия австрийский геолог Э. Зюсс предложил выделить пять оболочек: сиалическую, симатическую, хрофесиму, нифесиму и нифе. Название их составлялось из первых букв элементов, слагающих ту или иную оболочку: силициум, алюминий, магний, хром, феррум, никель.

В дальнейшем эти идеи получили научное обоснование. Глубокие скважины и шахты дали геологам возможность изучить верхние слои земной коры. Однако глубина горных выработок пока еще слишком мала. Самая глубокая скважина в мире сейчас бурится на Кольском полуострове в СССР, ее глубина уже превысила 12 км. Шахты проникают в недра на гораздо меньшие глубины. Рекордная глубина их 3428 м (шахта "Ист Рэнд" в Южной Африке). Сравните эти цифры со средней величиной радиуса Земли 6371 км и окажется, что даже самая глубокая современная скважина проникает в тело планеты не глубже, чем булавочный укол в толстую кожу слона поэтому-то и загадочно во многом внутреннее строение нашей планеты.

Изучение внутреннего строения Земли производится геофизическими методами и, прежде всего, сейсморазведкой.

Суть этого метода в том, что на поверхности искусственно (например, путем взрыва) создают упругие колебания - сейсмические волны, которые со скоростью нескольких километров в секунду распространяются в глубь Земли. Приблизительно за 20 мин они могут пройти земной шар насквозь. В более плотной среде скорость волн возрастает, в рыхлой - резко снижается, а в жидкостях некоторые из них не распространяются. Проходя границу раздела двух сред с различной плотностью, упругие колебания частично отражаются, возвращаясь на поверхность Земли, а частично проникают далее в недра до следующей границы раздела. Колебания, возвратившиеся на дневную поверхность, регистрируют, изучают и по ним восстанавливают глубину залегания поверхности раздела и даже получают сведения о физических свойствах тех сред, сквозь которые они прошли. С этой же целью сейсмологи изучают землетрясения, которые вызывают упругие колебания естественным путем.

Из чего состоит земная кора. Самая верхняя оболочка нашей планеты - земная кора представляет собой весьма тонкое "покрывало", под которым скрыты неспокойные земные недра. Мощность коры в океанах составляет около 5 км, на материках она достигает 70 км. Однако даже самая мощная кора по сравнению с другими геосферами Земли кажется тонкой пленкой, в которую обернут земной шар. В среднем толщина коры составляет всего 0,006 (0,6%) от длины земного радиуса.

Резкое колебание мощности земной коры объясняется особенностями ее геологического строения. На континентах она состоит из трех слоев: осадочного, гранитного и базальтового (рис. 2).

Рис. 2. Схема строения земной коры и верхней мантий Земли. 1 - осадочный слой; 2 - гранитный слой; 3 - базальтовый слой; 4 - верхняя мантия
Рис. 2. Схема строения земной коры и верхней мантий Земли. 1 - осадочный слой; 2 - гранитный слой; 3 - базальтовый слой; 4 - верхняя мантия

Осадочный слой покрывает планету с поверхности. Он сложен хорошо известными нам осадочными породами: песками, песчаниками, глинами, известняками, каменной солью и т. д. Мощность слоя меняется от нуля до 10 - 15 км, в редких случаях до 20 км.

Гранитный, или гранитно-гнейсовый, слой залегает год осадочным. Он назван так потому, что состоит из пород, близких, по химическому составу и физическим свойствам к граниту. Это граниты, гранодиориты, гнейсы, слюдистые сланцы и др. В ряде мест слой выходив на дневную поверхность (Кольский и Скандинавский полуострова, некоторые районы Америки, Африки, Индии, Австралии, Азии). Мощность этого слоя 30 - 40 км.

Базальтовый, или гранулито-базитовый, слой залегает в основании земной коры. На дневной поверхности достоверно он нигде не обнаружен, не вскрыт он и скважинами. О его свойствах можно судить лишь по геофизическим данным. Считается, что этот слой состоит из магматических пород типа базальта и габбро. Мощность слоя колеблется от 10 до 35 - 40 км.

Базальтовый, или гранулито-базитовый, слой залегает в основании земной коры. На дневной поверхности достоверно он нигде не обнаружен, не вскрыт он и скважинами. О его свойствах можно судить лишь по геофизическим данным. Считается, что этот слой состоит из магматических пород типа базальта и габбро. Мощность слоя колеблется от 10 до 35 - 40 км.

В рельефе материков районам с более тонкой корой соответствуют низменности, тогда как областям с увеличенной мощностью - обычно горные страны.

Иное строение имеет кора под океанами: здесь отсутствует гранитный слой, а мощность коры существенно сокращена, колеблясь от 5 до 10 - 15 км. Как ни парадоксально, но океаническая кора изучена лучше континентальной. Из глубоких врезов океанического дна ученым удалось с помощью драг поднять образцы пород, слагающих кору океанов. Оказалось, что нижняя ее часть состоит из серпентинитов и габбро-магматических пород, обедненных окисью кремния; средняя - из базальтов с прослоями осадочных пород кремнистого состава; верхняя часть - из осадочных пород. Отсюда названия слоев: габбро-серпентинитовый, базальтовый и осадочный. Кислых пород типа гранита в составе океанической коры не обнаружено. Мощность первых двух слоев составляет около 5 км, а осадочного 0,5 - 1,5 км. Резкое уменьшение толщины океанической коры фиксируется уступом в рельефе дна океанов, прослеживающимся по периферии материков (континентальный склон). Угол наклона уступа поверхности в среднем составляет 2 - 6°, а местами достигает 45°; превышение его над океаническим ложем составляет 3 - 4 км при ширине 15: - 50 км. На географических каргах континентальный склон отражается сгущением изобат (линий равных глубин), по его подножию проводят границу океанической коры с континентальной.

На долю океанической и континентальной коры приходится 80 - 85% от всей площади Земли. Остальные 15 - 20% занимает промежуточная кора, имеющая черты как океанической, так и континентальной коры. Эта кора присуща многим островным дугам типа Курильских, Японских, Антильских островов, а также окраинным морям типа Охотского, Японского и внутриконтинентальным - типа Средиземного, Черного.

В 80-х годах прошлого столетия американский ученый Кларк задался целью установить средний химический состав земной коры. Для этого он собрал все известные анализы горных пород (около 6000) и вывел из них среднее содержание различных элементов. Более поздние исследования показали, что цифры Кларка близки к истине, но в ряде случаев требуют существенных корректив. С тех пор многие ученые уточняли химический состав земной коры.

К настоящему времени установлено; что наибольшую долю - 82,58% имеют три элемента: кислород (49,13%), кремний (26%) и алюминий (7,45%). Значительную роль в химическом составе коры играют железо (4,2%), кальций (3,25%), натрий (2,4%), калий (2,35%), магний (2,35%), водород (1%). В сумме эти девять элементов составляют 98,13% массы всей земной коры.

Менее всего в земной коре содержится инертных газов - гелия и радона. Это объясняется их высокой подвижностью: они легко уходят в атмосферу, а затем рассеиваются (диссипируют) в космическом пространстве.

По среднему содержанию элементов можно рассчитать их абсолютные массы в объеме горных пород. Так, в 1 км3 пород содержится в среднем: железа 130·106т, алюминия 230·106т, меди 260·103т, олова 100·103т.

Химические элементы, входящие в состав земной коры, образуют естественные соединения, состоящие из одного, а чаще всего из нескольких элементов. Такие соединения, возникшие в результате природных процессов, получили название минералов. Известно несколько тысяч минералов, но существенное участие в строении земной коры принимают всего несколько десятков минералов, они называются породообразующими. Наиболее распространены из них полевые шпаты (55%), некоторые другие силикаты (15%), кварц (12%), слюды (3%), магнетит и гематит (3%). Большинство этих минералов имеют кристаллическое строение.

В земной коре минералы группируются в естественные ассоциации - горные породы. По происхождению (генезису) различают магматические, осадочные и метаморфические породы.

Магматические породы образовались в результате остывания магмы в недрах Земли или на ее поверхности. Среди них выделяют глубинные, или интрузивные (гранит, сиенит, габбро, дунит, перидотит и др.), излившиеся, или эффузивные (липарит, андезит, базальт, порфирит и др.), магматические породы.

Осадочные породы формируются на поверхности Земли в морях, озерах, болотах, реках или непосредственно на суше.

Метаморфические породы возникли в результате преобразования магматических или осадочных пород под действием большого давления и высоких температур. К ним относятся различные сланцы (глинистые, слюдистые), мраморы, кварциты, яшмы, гнейсы.

Мантия и ядро. Земная кора имеет довольно четко выраженную границу с подстилающей мантией. Скорость сейсмических волн выше этой границы не превышает 7,1 - 7,4 км/с, тогда как ниже она увеличивается до 8,2 км/с. Эта поверхность раздела была открыта в 1910 г. югославским геофизиком А. Мохоровичичем при изучении землетрясений в Хорватии. Впоследствии подошва земной коры получила название границы Мохоровичича или сокращенно - Мохо. Ниже нее до глубины 2900 км располагается мантия Земли. Плотность вещества мантии выше плотности пород земной коры и колеблется от 3,3 г/см3 в верхней части до 6 - 9 г/см3 в низах мантии. В соответствии с этим скорость распространения упругих колебаний возрастает до 13,6 км/с. Однако нарастание скорости происходит неравномерно: значительно быстрее в верхней части мантии до глубин 900 - 1000 км и чрезвычайно медленно и постепенно на больших глубинах. В связи с этим мантию делят на верхнюю и нижнюю; граница между ними лежит на глубине 900 км (иногда используется трехчленное деление мантии: верхняя, средняя и нижняя).

Верхняя мантия изучена лучше нижней, но и в отношении ее многое еще не ясно. В частности, большие споры вызывает химический состав. Одни ученые считают, что верхняя мантия сложена перидотитом - магматической породой, состоящей из оливина с примесью кремнезема, другие предполагают, что она значительно богаче кремнеземом и по составу соответствует базальту, но с более плотной "упаковкой" атомов и, следовательно, с большей плотностью, чем обычный базальт. Такой глубинный базальт получил название эклогита. Достоверно ни в одной точке нашей планеты породы мантии не обнажаются, они перекрыты земной корой и недостигаемы пока даже при сверхглубоком бурении.

Характерная черта строения верхней мантии - ее расслоенность - устанавливается геофизическими методами. На глубине около 100 км под материками и около 50 км под океанами ниже подошвы земной коры находится слой мантии - слой Гутенберга, установленный немецким геофизиком Б. Гутенбергом в 1914 г. Скорость распространения упругих колебаний в нем резко снижается, что свидетельствует о размягченном состоянии вещества. Предполагают, что оно находится здесь в твердо-жидком состоянии, гранулы твердого вещества которого окружены пленкой расплава. Этот слой получил название астеносферы (ослабленный слой). Возникновение астеносферы можно объяснить более быстрым нарастанием с глубиной температуры, чем параллельным увеличением давления, что и приводит к массовому равномерно рассеянному частичному плавлению породы. По мнению австралийского ученого А. Е. Рингвуда, в расплавленном состоянии здесь находится от 1 до 10% вещества.

Выше астеносферы породы мантии находятся в твердом состоянии, образуя совместно с земной корой литосферу, т. е. каменную оболочку Земли. Ниже астеносферы располагается слой Голицына, названный так в честь русского ученого Б. Б. Голицына, впервые указавшего на существование этого слоя. Для него характерны возрастание плотности вещества и соответственное увеличение скорости распространения сейсмических волн. Предполагают, что слой Голицына состоит из сверхплотных разновидностей кремнезема и силикатов. Опытным путем было доказано, что при больших давлениях и температурах кремнезем уплотняется, образуя новые минералы с плотнейшей упаковкой атомов. Так, в лабораторных условиях из кремния удалось получить при давлении 1,45 МПа и температуре 1400°C минерал стишовит с плотностью 4,3 г/см3.

Нижняя мантия, располагающаяся в интервале глубин от 900 до 2900 км, характеризуется большей плотностью вещества и большей скоростью распространения упругих колебаний, чем верхняя. Предполагают, чтя нижняя мантия Земли состоит из силикатов, обогащенных железом и магнием. Возможно, что здесь широко развитие получили сульфиды железа.

Ядро Земли охватывает всю внутреннюю область планеты с глубины 2900 км. Важнейшей особенностью ядра является снижение скорости прохождения сквозь него сейсмических волн. На основании этого делается вывод о жидком состоянии вещества ядра. По-видимому, оно напоминает густой, вязкий материал, близкий к твердому, но все же гораздо более текучий, чем субстанция нижней мантии. С глубины 5000 - 5200 км скорость сейсмически волн возрастает. Это послужило основанием для датского исследователя И. Леманна в 1936 г. разделить ядро) на внешнее и. внутреннее. Весьма вероятно, что материал внешнего ядра находится в вязком состоянии, подобно веществу астеносферы, а внутреннего - в твердом состоянии. Плотность пород ядра достигает 13 г/см3.

О химическом составе ядра Земли существуют два основных мнения. Одни исследователи считают ядро железным, состоящим из никеля и железа (нифе, по Э. Зюссу). Другие же считают, что оно сложено силикатами, которые находятся в "металлизированном" состоянии. Предполагают, что под влиянием огромного давления в недрах Земли (до 300 ГПа) атомы силикатов частично разрушились, от них оторвались отдельные электроны и произошло уплотнение вещества. Однако эксперименты последних лет не обнаружили металлизацию силикатов вплоть до давлений 500 ГПа. Тем самым предположение о силикатном металлизированном ядре Земли поставлено под большое сомнение. Сейчас преобладает промежуточная точка зрения, согласно которой внутреннее ядро - железо-никелевое, а внешнее сложено сверхплотными силикатами с высоким содержанием железа и никеля.

В 1974 г. геологи и геохимики Корнуоллского университета (США) выступили с сенсационным заявлением, что ими на поверхности Земли обнаружен новый минерал, который был вынесен из внешнего ядра, о чем свидетельствуют его структура, плотность и химический состав. На 86% минерал состоит из металлов, а на 14% - из силикатов. Металлическая фракция сложена никелем (69,9%) и железом (30,1%). Минерал был найден в обломках гравия в горах Кламат штата Орегон. Его назвали джозефинитом.

Движения, меняющие лик планеты. Каждый участок коры, каждая ее точка испытывает сложные движения, чаще всего медленные, реже довольно быстрые, приводящие нередко к катастрофическим последствиям. Человек, как правило, не замечает этих движений, так как скорость их обычно не превышает десятых долей миллиметра в год. Если же ускорить движение земной коры в сотни и тысячи раз, то мы почувствовали бы себя как на палубе суденышка, попавшего в шторм. Нас бросало бы вверх, резко опускало бы вниз, мы перемещались бы сначала в одну сторону, потом в другую. Вдруг палуба неожиданно коробилась бы, раскалывалась у нас под ногами и отдельные ее части начинали бы двигаться самостоятельно. Нечто подобное происходит с земной корой, но в очень замедленном темпе. Такие движения, которые вызывают изменение строения земной коры, перемещение ее вещества, называют тектоническими.

На существование тектонических движений обратили внимание давно. Еще древнегреческий ученый Страбон (63 г. до н. э. - 24 г. н. э.) указывал, что вследствие землетрясений могут подниматься и опускаться отдельные участки суши. М. В. Ломоносов в середине XVIII в. выделял "земные трясения" и неощутимые людьми перемещения земной коры - "нечувствительные и долговременные землетрясения", вызывающие изменение береговых линий. В конце XIX в. американский геолог Г. Гилберт предложил выделять два главных вида тектонических движений: эпейрогенические (создающие континенты) и орогенические (создающие горы). В дальнейшем вопрос о тектонических движениях земной коры рассматривался многими отечественными и зарубежными геологами (М. М. Тетяев, В. В. Белоусов, Ю. А. Косыгин, Н. И. Николаев, В. Е. Хаин, Г. Штилле, Э. Хаарма, Р. Ван-Беммелен).

Все многообразие тектонических движений можно свести к двум главнейшим типам: вертикальным (радиальным) и горизонтальным (тангенциальным) движениям. Первые направлены по радиусу Земли и выражаются в поднятии или опускании различных по масштабам блоков литосферы, вторые проявляются в виде горизонтального смещения этих блоков.

Существование различных типов тектонических движений земной коры сейчас строго доказано. Вертикальные движения особенно четко фиксируются в прибрежной зоне, так как с ними связано наступание моря на сушу (трансгрессия) или отступание его (регрессия). В некоторых районах мира эти явления носят угрожающий характер, приводят к разрушению целых городов и стран. Тревожные годы пережила Венеция, которая неуклонно затапливалась морем, при этом разрушались бесценные памятники старины.

Трансгрессии моря как результат нисходящих вертикальных тектонических движений активно проявляются на побережье Северного моря. Скорость опускания дневной поверхности доходит здесь до 3 мм/год. Половина территории Нидерландов лежит ниже уровня моря. Начиная с X в. жители этих стран возводят защитные дамбы, высота которых уже достигает 20 - 25 м, а общая протяженность превосходит 1800 км.

Казалось бы, морская трансгрессия может быть объяснена общим подъемом уровня Мирового океана. Однако во многих прибрежных районах наблюдается обратная картина: море регрессирует. Об этом свидетельствуют различные древние портовые постройки, расположенные теперь от моря на значительном расстоянии. Так, развалины Финикийского средиземноморского порта Утика обнаружены в 12 км от береговой линии. На Новой Земле до сих пор сохранились хижины рыбаков, высоко поднятые сейчас над уровнем моря, и столбы, к которым поморы привязывали лодки.

Горизонтальные движения не менее широко развиты на Земле и фиксируются различными методами. Геодезическими методами, например, установлено горизонтальное смещение отдельных районов Западной Европы (Южная Бавария) со скоростью до 2,5 см за 100 лет. Скорость горизонтальных движений вдоль калифорнийского разлома Сан-Андреас составляет 1,5 см в год. С момента зарождения этого разлома (около 200 млн. лет назад) горизонтальное смещение по нему блоков земной коры составило 600 км! Советским геофизикам удалось установить сближение среднеазиатских хребтов Гиссарского и Петра Первого со скоростью 20 мм/год и т. д.

Тектонические движения земной коры проявлялись на протяжении всей геологической истории нашей планеты, в каждой точке ее поверхности. Однако интенсивность движений, их взаимоотношение друг с другом постоянно менялись. Совокупность тектонических движений называют тектогенезом. Считают, что процесс тектогенеза протекает непрерывно-прерывисто, т. е. на фоне относительно спокойного проявления вертикальных и горизонтальных движений отмечаются эпохи их резкой активизации, которые приводят к существенным качественным изменениям и перестройке структуры земной коры. Такие максимумы тектонической активности называют тектоно-магматическими эпохами (эпохами складчатости или эпохами диастрофизма). Тектоно-магматические эпохи в свою очередь состоят из более мелких вспышек тектонической активности - тектоно-магматических фаз (фазы складчатости).

Геосинклинали и платформы - что это такое? Более ста лет назад американский геолог Дж. Холл, изучая геологию штата Нью-Йорк, обратил внимание на то, что пласты пород палеозойского возраста в районе Аппалачских гор имеют мощность в несколько раз большую, чем одновозрастные отложения в прилегающих низменностях. Он предположил, что на месте современных гор некогда был морской бассейн, дно которого интенсивно прогибалось в палеозое (250 - 350 млн. лет назад). Прогибание компенсировалось накоплением осадочных пород, мощность которых соответствует его амплитуде (более 12 км). В то же время районы современной Северо-Американской равнины прогибались во много раз медленнее.

Дж. Холл сделал вывод о существовании генетической связи между современными горными областями и зонами мощного осадконакопления в прошлом. Несколько позже, в 1873 г., другой американский геолог Дж. Дэна для обозначения областей, которые вначале испытывают активное прогибание (с амплитудой до 15 - 20 км), а потом горообразование, ввел термин "геосинклиналь". В дальнейшем аналогичное явление было установлено почти во всех горных районах мира. Например, мощность отложений каменноугольного возраста Уральских гор достигает 5 - 6 км, а в соседних районах Среднерусской равнины она не превышает нескольких сотен метров; юрские отложения Кавказа имеют мощность до 8 км, а в степях Предкавказья - не более 1 - 1,5 км.

Наряду с активными геосинклиналями существуют относительно стабильные территории земной коры, которые испытывают прогибание с амплитудой всего несколько сот метров, реже несколько километров. Их называют платформами.

Таким образом, в зависимости от интенсивности и режима тектонических движений в строении земной коры различают геосинклинали и платформы.

В дальнейшем были установлены другие многочисленные отличия между этими основными структурами земной коры. Геосинклинали характеризуются линейностью, вытянутостью очертаний, широким развитием магматических пород в результате активной вулканической деятельности, распространением процессов метаморфизма, повышенной сейсмической активностью, повышенным значением теплового потока, идущего из недр. Пласты в геосинклиналях смяты в узкие протяженные складки, объединяемые в антиклинории и синклинории. Несколько геосинклиналей составляют геосинклинальные системы, которые в свою очередь образуют геосинклинальные области, а несколько геосинклинальных областей формируют геосинклинальные пояса. В пределах платформ тектонические движения проявляются более спокойно, чем в геосинклиналях, вулканизм и землетрясения практически отсутствуют.

Интересна и генетическая взаимосвязь этих главных структур земной коры. Развитие геосинклинали, например, выглядит следующим образом. Вначале земная кора испытывает интенсивное прогибание, которое обычно полностью или в значительной мере компенсируется накоплением осадков в морских условиях. В это же время по трещинам из недр изливается магма. Формируются морские осадочные и магматические породы. Это начальный этап развития геосинклинали. Он сопровождается накоплением различных пород огромной мощности, вулканизмом и землетрясениями. С течением времени нисходящие вертикальные движения сменяются восходящими, начинают проявляться также сжимающие горизонтальные движения - геосинклиналь вступает в орогенный (горообразующий) этап развития. Накопленные многокилометровые толщи деформируются, сминаются в складки и как бы "выпирают" вверх из первоначальной геосинклинальной впадины. Море отступает, и начинают "расти" горы. Геосинклинальный морской или океанический бассейн распадается на изолированные мелкие водоемы, которые со временем прекращают свое существование. Горные цепи растут все интенсивнее, поднимаясь в высоту до нескольких километров. Этот рост гор частично замедляется эрозионными процессами, протекающими на поверхности Земли, но чем выше поднимаются горы, тем интенсивнее они сглаживаются. Когда же рост гор приостанавливается, они целиком оказываются во власти разрушительных эрозионных процессов. Ветер, вода, колебания температуры, различные организмы сравнивают целые горные страны. Рельеф все более и более нивелируется, пока на месте гор не возникнет полого всхолмленная равнина - пенеплен. Такая равнина уже не испытывает в дальнейшем интенсивных движений. Прогибание ее идет медленно, с небольшой амплитудой. Постепенно море затапливает пенеплен, образуя мелководные бассейны. Данный участок земной коры закончил свое геосинклинальное развитие, и начался платформенный этап его существования

Таким образом, развитие земной коры в геологическом смысле можно рассматривать как постепенный и последовательный исторический процесс отмирания геосинклинального режима с заменой его платформенным1. Так представляется развитие земной коры с позиции классической геологии.

1 (В последние годы начинает распространяться мнение о том, что эволюция земной коры шла по пути возникновения и развития океанов и закономерного их перехода в континенты. Следовательно, не "геосинклиналь - платформа", а "океан - континент" определяли геологическую историю Земли. Геосинклинальное развитие являлось лишь частью более протяженной по времени и более широкой по масштабу океанической стадии развития Земли, а платформенное развитие - частью континентальной стадии. Этот вопрос во многом еще дискуссионен)

В основании каждой платформы находятся отложения, сформировавшиеся в геосинклинальную стадию развития. Это в основном магматические и метаморфические породы, которые сильно дислоцированы, разбиты трещинами. Геосинклинальные отложения образуют фундамент (цоколь) платформы. Практически горизонтально на фундаменте залегают осадочные породы, накопившиеся на платформенном этапе развития, образуя платформенный или осадочный чехол (рис. 3).

Рис. 3. Схематический разрез платформы и прилегающей горноскладчатой геосинклинальной области. Породы фундамента: 1 - метаморфические, 2 - магматические; отложения чехла: 3 - песчанистые, 4 - галечниковые, 5 - глинистые, 6 - карбонатные, 7 - эффузивы, характерные для самых ранних толщ чехла, 8 - глубинные разломы, рассекающие фундамент и частично захватывающие чехол, 9 - граница чехла и фундамента. Хорошо заметно сокращение мощности чехла в районе антеклиз и его отсутствие на щитах, в то же время синеклизы характеризуются максимальной мощностью осадочных отложений
Рис. 3. Схематический разрез платформы и прилегающей горноскладчатой геосинклинальной области. Породы фундамента: 1 - метаморфические, 2 - магматические; отложения чехла: 3 - песчанистые, 4 - галечниковые, 5 - глинистые, 6 - карбонатные, 7 - эффузивы, характерные для самых ранних толщ чехла, 8 - глубинные разломы, рассекающие фундамент и частично захватывающие чехол, 9 - граница чехла и фундамента. Хорошо заметно сокращение мощности чехла в районе антеклиз и его отсутствие на щитах, в то же время синеклизы характеризуются максимальной мощностью осадочных отложений

В развитии платформы, так же как и в развитии геосинклинали, выделяют различные периоды. Вначале на платформе образуются узкие провалы - грабены, которые заполняются песками, глинами континентального происхождения. Такие рвы на теле платформы впервые установил академик Н. С. Шатский, который назвал их авлакогенами (бороздой рожденные). Период образования авлакогенов некоторые ученые, например член-корреспондент АН СССР В. Е. Хаин, предлагают называть авлакогенным этапом развития платформы. В дальнейшем территория платформы все более втягивается в погружение, она затапливается морем, и образующийся осадочный чехол перекрывает большую часть платформы. Такие платформенные территории, где имеется осадочный чехол, называют плитами, а время их образования - плитным этапом развития платформ. В составе платформ наряду с плитами существуют и щиты - области, которые испытывают восходящие движения. В их пределах осадочный чехол отсутствует, и породы фундамента выходят на дневную поверхность.

Плиты в свою очередь состоят из антеклиз и синеклиз. Первые характеризовались замедленным прогибанием, мощность осадочного чехла здесь резко сокращена и не превышает 1 - 2 км. Синеклизы представляют собой наиболее прогнутые области платформ, мощность чехла достигает 5 - 6 км и более. Синеклизы, как правило, располагаются над авлакогенами. Кроме этих крупнейших структур на платформах выделяют также еще ряд положительных (своды, валы, зоны поднятий) и отрицательных (впадины, прогибы) структурных элементов.

Важным элементом земной коры являются глубинные разломы, которые представляют собой узкие зоны повышенной подвижности коры, зоны повышенной ее трещиноватости и деформации. Ширина глубинных разломов 10 - 20 км, протяженность - многие сотни и даже тысячи километров, а проникновение в глубь Земли до 400 - 700 км. Глубинные разломы выполняют роль своеобразных эластичных швов между блоками литосферы, давая им возможность испытывать разнонаправленные тектонические движения. Часто глубинные разломы разграничивают платформы и геосинклинали, континенты и океаны. Характерной чертой глубинных разломов является их длительное развитие в течение многих десятков и сотен миллионов лет.


предыдущая главасодержаниеследующая глава






При копировании отдельных материалов проекта (в рамках допустимых законодательством РФ) активная ссылка на страницу первоисточник обязательна:

'GeoMan.ru: Библиотека по географии'