Курсова робота
«Тектонічна мобільність земної кори»
Введення
«Все тече, все змінюється. Неможливо увійти двічі в одну й ту ж річку », - свідчать вислови Геракліта, одного з видатних філософів Античній Греції, представника мілетської школи філософів.
У наші дні факт про те, що все навколо змінюється і ніщо не залишається нерухомим, може з повним правом можна віднести до розряду апріорних. Несумірний прорив, якого досягла наукова думка протягом двох останніх століть, особливо з другої половини ХХ століття, дозволив не тільки теоретично, але і шляхом безпосередніх досліджень простежити хід історичного процесу в світі природи. Еволюція флори і фауни, зміна пір року і добової активності, кругообіг води та морські течії - все це підтвердження цього закону діалектики, що протікають з різним інтервалом часу, або циклічно повторюють попередні фази, або спіральний переходять на новий рівень розвитку. Одні з таких прикладів можна поспостерігати на власні очі, інші ж, як, наприклад, еволюцію рослин і тварин, можна простежити, вивчивши деяких представників, морфологічні та фізіологічні ознаки яких вказують на спорідненість і дозволяють вибудувати ланцюг послідовних змін. Однак, процеси перетворень протікають як в поверхневих, але й у більш глибинних шарах Землі. І для таких процесів без спеціально проведених досліджень не можна поспостерігати ні тривалості, ні напрями їх перебігу, оскільки їх хронологічні рамки значно перевищують середню тривалість людського життя, а вивчити будову і структуру окремих елементів наочно не представляється можливим.
Але, як писав один з найбільших російських вчених і мислителів М.В. Ломоносов: «Велико є справа досягати у глибину земну розумом, куди руках і оку досягнуть возброняет натура». Наукова геологія, поставила метою з'ясування закономірностей будови і розвитку нашої планети, виникла в кінці XVIII - початку XIX століття і з тих пір пройшла великий і складний шлях. У результаті диференціації земної кулі серед інших була виділена його поверхнева оболонка - земна кора, яка в свою чергу була розбита на тектонічні структури різного рангу (від грецького tektonos - будівельник). З появою методів визначення віку гірських порід (стратіграфічес - кий, петрографічний, тектонічний, палеонтологічний, ізотопної геохронології) вдалося встановити послідовність та час виникнення тих чи інших структур (особливо точно за допомогою останнього методу - ізотопної геохронології). І коли було відкрито зміна тектонічних структур в ході історії Землі і опосередковане цим зміна лику нашої планети, постало питання про причини, що спонукають ці зміни.
Власне кажучи, певні уявлення про механізм тектонічних рухів зародилися ще в Стародавньому Світі, в епоху Античності, коли були закладені основи багатьох наук і теорій. Виділяються дві основні школи: нептуністов і плутоністов. Прихильники першої пов'язували рух земної кори з екзогенними процесами, точніше, з розчинювальним впливом на гірські породи води і подальшим обваленням шарів у підземні пустоти. Прихильники другої вбачали причини тектонічних рухів і деформацій порід в дії внутрішніх сил - підземного вогню. Як не дивно, але, незважаючи на всю свою міфічність, ці погляди проіснували досить тривалий час. Лише з другої половини XVIII століття з'являються перші наукові тектонічні гіпотези.
Розглянути основні тектонічні структури земної кори, види тектонічних рухів на прикладі території Росії, а також існуючі гіпотези про причини цих рухів - мети моєї майбутньої роботи.
Актуальність теми: Як вже було сказано вище, питання про причини, що викликають тектонічні рухи і деформації земної кори, вулканізм і інтрузивний магматизм, займає розуми людства віддавна. У їх формуванні можна простежити певний зв'язок із рівнем розвитку людського мислення. У Стародавньому Світі ці процеси пояснювалися дією води (школа нептуністов), вогню (школа плутоністов). Незважаючи на те, що ці погляди в чомусь схожі з істиною (на зміни ландшафтів впливають і екзогенні процеси, у складі яких виділяють водні, і ендогенні процеси, пов'язані з високими температурами в надрах Землі), вони багато в чому містифіковані: під силами вогню і води розумілися не стільки самі фізичні сили, скільки потойбічні духи, що керують ними. Розвитку ж наукова думка змогла досягти лише до XVIII століття (після тривалого застою в епоху Середньовіччя), коли науковий прогрес вийшов на необхідний рівень. З еволюцією науки і техніки з'являлися нові методи та можливості дослідження, які тягли за собою нові знання, що вимагають нових теорій і світоглядів.
Що ж ми маємо на сьогоднішній день? Існує цілий ряд гіпотез про причини тектонічних рухів, що вже вказує на те, що жодна з них не може бути повністю доведена, а значить, і не може називатися теорією. Так що питання про мобільність земної кори поки залишається відкритим, а значить, і цілком актуальним.
Методика: для написання даної роботи, на мій погляд, більш підійдуть теоретичні (логічні) методи. З загальногеографічних же методик доречно використання описового методу для роз'яснення сутностей різних сторін питання, а також картографічний метод, оскільки вивчення тектонічних рухів на певній території потребує візуального аналізу карт.
У міру розвитку теми питання надалі можливі і деякі емпіричні методики.
Кам'яна оболонка Землі. Земна кора.
У навчальній літературі під «кам'яною оболонкою Землі» розуміється одна з її оболонок - літосфера. Вона простягається від земної поверхні на глибину до 100-250 км під материками і до 50-300 км під океанами до астеносферного шару, шару «розм'якшених» пластичних порід. Літосфера включає в себе дві складові: земну кору і верхній твердий шар мантії. Таким чином, земна кора - це тверда верхня оболонка Землі, і вона співвідноситься з літосферою як частина і ціле.
Термін «земна кора» був введений в географічну науку австрійським геологом Е. Зюсом в 1881 р. (8) Крім цього терміна даний шар має й іншу назву - Сіаль, складена з перших літер найбільш розповсюджених тут елементів - кремнію (silicium, 26%) і алюмінію (aluminium, 7,45%). Потужність земної кори коливається в межах від 5-20 км під океанами до 30-40 км під континентами, в гірських районах - до 75 км. (10)
У своїй будові земна кора неоднорідна. У ній виділяють три шари: осадовий, «гранітний» і «базальтовий». Оскільки «гранітний" шар приблизно наполовину складний гранітами, а 40% у ньому займають гранітогнейси і ортогнейси, більш коректно його називати - гранітогнейсовий шар. Також і «базальтовий" шар, оскільки склад його досить різноманітний, і переважають в ньому метаморфічні породи основного складу (грануліти, еклогітах), коректніше називати - грануліт-базітових шар. Межею між гранітогнейсовим і грануліт-базітових шарами є розділ Конрада. Нижня межа земної кори виділяється досить чітко, що пов'язано із зростанням швидкості поздовжніх сейсмічних хвиль в ніжележащем шарі мантії. Цей кордон носить назву - кордон Мохоровичича на честь югославського сейсмолога А. Мохоровичича, вперше встановив її.
У різних районах планети будова земної кори також різна. В цілому, її можна розділити на два типи: континентальна і океанічна.
Континентальний тип - потужність його від 35 - 45 км на платформах до 55-75 км у гірських районах. Її складають три шари: осадовий - від 0 км на щитах до 15-20 км в крайових передгірних прогинах і платформних западинах; гранітогнейсовий шар - потужністю в 20-30 км; грануліт-базітових шар, потужність якого досягає 15-35 км.
Океанічна кора - значно меншої потужності, ніж континентальна. У її структурі також виділяють три шари: осадовий з максимальною потужністю до 1 км, складений із різних осадових утворень, велика частина яких знаходиться в пухкому стані і насичена водою; базальтовий шар з прошарками карбонатних і кременистих порід, потужністю 1-3 км; габро- базальтовий шар з присутністю ультраосновних порід (піроксеніти, серпентинітів), потужність якого коливається від 3 до 5 км. Раніше вважалося, що океанічна кора складена лише двома шарами, без гранітного, однак після проведення підводного буріння і сейсмічних досліджень були отримані більш точні результати.
Крім основних виділяють два перехідних типу: субокеанической і субконтінентальной.
Субконтінентальной тип - близький за будовою континентального і має поширення по околицях материків і в областях острівних дуг. Верхній шар - осадово-вулканогенні потужністю 0,5-5 км, другий шар складний гранітно-метаморфічними товщами і має потужність до 10 км; третій шар - базальтовий, потужність якого коливається від 15 до 40 км.
Субокеанической тип - близький за будовою океанічної корі, розташовується в улоговинах окраїнних і внутрішньоконтинентальних морів (Охотське, Чорне моря). Від океанічної кори цей тип відрізняється значно більш потужним шаром осадових порід, що досягає 10 км.
Питання про походження земної кори до наших днів залишається невирішеним остаточно, про що говорить наявність різних гіпотез її формування. Одним з найбільш обгрунтованих поглядів є принцип «зонної» плавки А.П. Виноградова. Суть його в наступному: речовина мантії перебуває в твердому стані рівноваги, однак при зміні зовнішніх умов (тиск, температура) маса речовини перетворюється на рідку рухому форму і починає перемішатися в радіальному напрямку до поверхні Землі. У міру її просування відбувається диференціація речовини: легкоплавкі з'єднання виносяться на поверхню, тугоплавкі залишаються на глибині. Цей багаторазово повторювався в минулому і не припинив своєї діяльності в цьому процес обумовив не тільки формування земної кори, але і її хімічний склад. У результаті радіального виносу елементів складалися і шари земної кори: базальтовий утворився при виплавлення речовини мантії, формування гранітного шару пов'язано з розплавленням метаморфічних порід і їх збагаченням хімічними елементами внаслідок процесу дегазації. Цей процес більш активно протікав в геосинклінальних поясах, на континентах, про що свідчить і велика потужність тут гранітного шару. В океанах ж дегазація йшла менш ефективно, про що говорять і відсутність гранітного шару, і бідність океанічних базальтів хімічними елементами. Осадовий шар має дещо інше походження. Що опинилися на поверхні породи гранітного шару піддавалися впливу зовнішніх умов, особливо важливим з яких був і залишається геохімічний ефект життєдіяльності організмів, про що говорить великий вміст у осадовому шарі окислених форм сірки, органічного вуглецю, азоту та ін Це вплив проявляється як безпосередньо, так і опосередковано через вплив на умови, що визначають перетворення гірських порід (кислотність / лужність, кількість кисню і вуглекислого газу, наявність органічних сполук і т.д.) (9)
Т.ч. земна кора є верхньою твердою оболонкою Землі, а в її будові виділяються три шари: осадовий, гранітогнейсовий і грануліт-базітових; за типом будови виділяють континентальну і океанічну кору, що розрізняються потужністю і складом шарів, а також перехідні - субокеанической і субконтінентальной, що мають схожість з основними типами, але які мають у той же час і деякою відособленістю.
Тектонічні структури земної кори
Перш за все необхідно усвідомити саме поняття «тектонічна структура». Під тектонічними структурами розуміють ділянки земної кори, відмінні за будовою, складом та умовами утворення, головним визначальним чинником розвитку яких є тектонічні рухи поряд з магматизмом і метаморфізмом.
Головною тектонічної структурою, безумовно, можна назвати саму земну кору з її особливостями будови і складу. Як вже говорилося вище, земна кора неоднорідна на земній кулі, її поділяють на 4 типи, два з яких основні - континентальна і океанічна. Відповідно, наступними за рангом тектонічними структурами будуть континенти й океани., Характерна різниця між якими криється у осо - бенности будови слагающей їх кори. Більш низькими за рангом будуть структури, що складають континенти й океани. Найважливішими з них є платформи, рухливі геосинклінальні пояси і прикордонні ділянки древніх платформ і складчастих поясів.
Платформа - велика геологічна структура, що має тектонічної стійкістю і стабільністю. За віком їх поділяють на древні (архейського і протерозойського походження) і молоді, закладені у фанерозої. Стародавні платформи діляться на дві групи: північну (лавразійскую) і південну (гондванські). До північної групи відносяться: Північно-Американська, Російська (або Східно-Європейська), Сибірська, Китайсько-Корейська. Південна група включає Африкано-Аравійську, Південно-Американську, Австралійську, Індостанська, Антарктичний платформи. Стародавні платформи займають великі ділянки суші (близько 40%). Молоді становлять значно меншу площу материків (5%), вони розташовуються між древніми (Західно-Сибірська), або за їх периферії (Східно-Австралійська, Середньо-Європейська). (3)
Як древні, так і молоді платформи мають двошарове будову: кристалічний фундамент, складений глибоко метаморфізованих породами (гнейси, кристалічні сланці) з великою кількістю гранітних структур, і осадовий чохол, складений океанічними і теригенними опадами, а також органо-вулканогенними породами. Частина давніх платформ, яка покрита чохлом, називається плитою. Ці ділянки, як правило, характеризуються загальною тенденцією до опускання і прогинанню фундаменту. Ділянки платформ, не покриті чохлом опадів, носять назву щити і характеризуються спрямованістю до підняття. Менші виступи фундаменту платформ, часто покриваються морем називають масивами. Молоді плат - форми відрізняються від древніх не тільки віком. Їх фундамент менш метаморфізованих, в ньому міститься менше гранітних інтрузій, тому вірніше його називати складчастим. У силу віку фундамент і чохол не досить диференційовані в молодих платформах, тому визначити чітку межу між ними досить складно на відміну від стародавніх платформ. Крім того молоді платформи повністю покриті осадовим чохлом, щити в їх структурі вкрай рідкісні, тому їх прийнято називати просто плитами. Відзначено, що на платформах північного ряду більш поширені плити, в той час як на платформах південного ряду частіше зустрічаються - чаются щити. (2)
У межах плит розрізняють: синеклізи, антеклізи, авлакогени. Синеклізи - великі пологі западини фундаменту, антеклізи у свою чергу великі і пологі підняття фундаменту. У районах синекліз підвищена потужність осадового чохла, в той час як вершини антекліз можуть виступати на поверхню у формі масивів. Авлакогени - лінійні прогини довжиною в сотні і шириною в десятки кілометрів, обмежені скидами. На схилах антекліз і синекліза розташовуються тектонічні структури більш низького рангу: плакантікліналі (складки з дуже малим нахилом), флексури і куполи.
Геосинклінальниє пояса - лінійно витягнуті ділянки земної кори з активно проявляються в їх межах тектонічними процесами. Як правило, перші етапи народження пояса супроводжуються опусканням кори і накопиченням осадових порід. Кінцевий, власне орогенний етап, являє собою підняття кори, що супроводжується вулканізмом і магматизмом. У межах геосинклінальних поясів виділяють антиклінорій, синклінорієв, серединні масиви, міжгірські западини, заповнені уламковим матеріалом, що надходять з гір - молассой. Для моласси характерно багатство корисними копалинами, в тому числі і каустобіллітамі. Геосинклінальниє пояса обрамляють древні платформи і розділяють їх. Найбільшими поясами є: Тихоокеанський, Урало-Охотський, Середземноморський, Північно-Атлантичний, Арктичний. В даний час активність збереглася в Тихоокеанському та Середземноморському поясах.
У прикордонних ділянках виділяють крайові шви, крайові прогини, окраїнні вулканічні пояси. Крайові шви - лінії розломів, по яким з'єднуються щити і складчасті пояса. Крайові прогини приурочені до кордонів рухомих поясів і платформ. Окраїнні вулканічні пояси розташовуються по околицях платформ у місцях прояву вулканізму. Складаються вони в основному гранітогнейсовимі і вулканізаційних - нічними породами.
Крім них останнім часом були виявлені додаткові тектонічні структури: наскрізні пояси, які поділяють складчасті нашарування порід, рифтові пояси, подібні до авлакогене, але володіють більшою протяжністю і не містять зім'ятих у складки порід у своєму складі, глибинні розломи, про які вже було сказано вище. (1)
Т.ч. існує велика різноманітність тектонічних структур, у зв'язку зі своїми масштабами розділених на різні ранги: від загальнопланетне (земна кора) до локальних (щити, масиви). Крім масштабу тектонічні структури також розрізняються за формою (підняті, прогнутих) і за комплексом тектонічних процесів, що переважають у них (підняття, опускання, вулканізм).
Тектонічні рухи. Їх класифікація
Як у минулі епохи, так і в даний час земна кора постійно переміщається під впливом тих чи інших геологічних сил. Її руху можна класифікувати за різними критеріями. За своєю спрямованістю виділяють вертикальні й горизонтальні рухи. Однак цей поділ вельми умовно. По-перше, тому що багато деформації відбуваються під тим чи іншим кутом до земної поверхні, по-друге, горизонтальні і вертикальні рухи не постійні і можуть змінювати один одного у часі: стиснення земної кори в горизонтальному напрямку приводить до формування складок і підняття поверхні, а розтягування веде до вирівнювання і опусканню порід.
За швидкістю руху поділяють на швидкі і повільні (вікові), які відбуваються постійно. Швидкі рухи (наприклад, землетрусу) виявляються при впливі на тектонічні структури значних за силою, але короткочасних процесів. Повільні же обумовлені значно меншими за величиною силами, проте їх дія розтягнуто на багато мільйонів років. Так що не можна сказати однозначно які з цих рухів мають більше відображення на земній поверхні. З одного боку швидкі, тому що наслідки землетрусів масштабні і виявляються буквально за лічені секунди, але з іншого боку зміни в рельєфі та й саме його формування багато в чому обумовлені повільними рухами, однак вони проявляються за надзвичайно тривалі терміни, що досить складно простежити і вивчити навіть теоретично, не кажучи про лабораторних дослідженнях, і крім того результати цих рухів піддаються впливу як екзогенних процесів, так і таких же повільних тектонічних рухів, але протилежних за знаком. Горизонтальні рухи є більш спрямованими, тобто змінюють знак за дуже тривалий період часу. Вертикальні рухи навпаки більш короткострокові і часто змінюють напрямок, у зв'язку з чим цілком припустимо вираз - «Земля дихає». (10)
За часом прояву розрізняють сучасні рухи, що йдуть в даний час, новітні, приурочені до голоцену (10-12 тис. Л.М.), неотектонічні, що протікали в неоген-четвертинний час, руху віддаленого геологічного минулого, характерні більш раннім періодам і ери. Найбільш яскраво проявилися у свій час неотектонічні рухи, що протікали повсюдно; саме завдяки їм гірські споруди, що мали раніше висоту до 400 м, змогли досягти нинішніх розмірів. Таке вторинне народження гір отримало назву - епіплатформенний орогенез. (11)
Спочатку всі породи залягають горизонтально. Саме завдяки численним і різноманітним тектонічним рухам порушуються їхні положення й орієнтація в просторі, а виходячи з форми їх залягання в даний час, можна робити висновки про що відбуваються в минулі епохи геологічних процесах. Всі тектонічні дислокації прийнято ділити на дві великі групи: складчасті (або плікатівних) і розривні (або диз'юнктивні). Головна їхня відмінність полягає в тому, що в результаті складчастих дислокацій відбувається зминання порід без порушення їх цілісності, а в результаті розривних цілісність залягання порід порушується.
У результаті складчастих дислокацій формуються різні структури. Основними серед них є сінкліналі - увігнуті вигини шарів, і антикліналі - опуклі вигини. Однак у зв'язку з різноманіттям геологічних процесів, а також внаслідок зминання порід під кутом до поверхні нерідко буває важко виділити кожну з цих структур. Тому більш вірним буде наступний критерій: у ядрі антиклінальних складок залягають більш давні породи, в ядрі синклінальні складок - молодші. Нерідко зустрічаються і більші форми цих структур: антиклінорій і синклінорієв. Також вельми поширені моносінкліналі - великі ділянки похилого залягання порід, флексури - вигнуті складки, що з'єднують шари різних рівнів. Розрізняють також складки, виходячи з форми і співвідношення розмірів. Довгі витягнуті форми, у яких довжина значно перевершує ширину, називають лінійними складками. Якщо довжина перевершує ширину в 2-5 разів, такі складки називають укороченими або брахіскладкамі. Якщо параметри довжини і ширини приблизно рівні, такі складки називають купола, якщо вони відповідають антиклинальной формі, і чаші (мульди), якщо синклинальной. Часто в ядрах куполів виявляються високопластичних породи - солі, глини та ін, підняття яких з глибини внаслідок високих температур і тиску веде до утворення цього виду складок. Іноді ці породи прориваються крізь крила складки і виходять на поверхню. Такі складки прийнято називати діапіровие складками або просто діапіра.
Тектонічні процеси, що ведуть до формування різних видів складок, вельми різноманітні. Однак, не деталізуючи, їх можна розділити на три основні групи: перші - спрямовані перпендикулярно заляганню порід, в результаті у яких формуються поперечно-вигнуті складки;
другі - спрямовані по горизонталі уздовж пласта порід, ведуть до формування поздовжньо вигнутих складок;
треті - обумовлені рухом пластів кам'яної солі, ангідриту чи іншої пластичної породи. У результаті формуються складки течії різноманітної форми. (3)
Як вже було сказано вище, розривні дислокації відбуваються з порушенням цілісності залягання шарів порід. Виділяють дві основні групи таких порушень: тектонічні тріщини і розриви. Тектонічні тріщини - порушення, при яких не спостерігається зміщення блоків щодо площині порушення. При тектонічних розривах такі зміщення відбуваються, причому зміщуватися може як один з блоків, так і обидва. Тектонічні тріщини утворюються внаслідок дії тих чи інших сил (стиснення, розтягування, згинання) на породи різного ступеня крихкості. Як правило, вони групуються в системи під різними кутами, складаючи єдину тріщинуватість в масштабах всієї планети. Ця тріщинуватість підпорядковується фігурі обертання Землі. Виділяють 4 основних напрямки розповсюдження тектонічних тріщин: широтний, меридіональне, з північного заходу на південний схід і з північного сходу на південний захід. (3)
Тектонічні розриви класифікують залежно від напрямку зсуву блоків. Як правило, розриви відбуваються не перпендикулярно, а під деяким кутом до поверхні. Виходячи з цього блок, під який нахилена площина зсуву, називають висячим. Протилежний блок прийнято називати лежачим. Серед розривів виділяють: скиди - розриви, при яких висячий блок опускається нижче лежачого; взбросо - зворотна ситуація: висячий блок піднімається над лежачим; зрушення - зміщення одного або двох блоків, які знаходяться на одній висоті, в протилежні сторони; Недовго - один з випадків підкидання , коли обидва блоки пологі, і кут площині розриву не перевищує 45 0. У таких випадках висячий блок частково перекриває лежачий. Однією з видів насувів є Покрив тектонічний або тектонічний покрив, характерний для майже горизонтальних поверхонь. Тут спостерігається значне або навіть повне перекриття лежачого блоку висячим. Лежачий блок у Покрив тектонічний називають автохтон, висячий блок - алохтонні. Покрив тектонічний цікаві і з погляду інженерної геології, тому що найчастіше до них приурочені родовища важливих корисних копалин, у тому числі нафти і газу. Однак як розробляти, так і просто виявити їх дуже важко, внаслідок того, що пласти порід, що містять ці копалини, пере - криті зверху пластами, іноді зовсім іншими за складом.
Тектонічні розриви можуть спостерігатися як поодиноко, так і в системі. Виділяють: жменю - щодо підняті ділянки, обмежені двома скидами, рідше підкидання, і грабени - і грабени, опущені ділянки кори, обмежені скидами. Ці структури утворюються в результаті протилежних за напрямком процесів: жменю внаслідок стиснення, грабени внаслідок розтягування кори. Великі системи грабенів протяжністю в сотні і тисячі кілометрів складають рифти. Найбільші системи рифтів приурочені до серединно-океанічним хребтам, де відбувається формування молодої океанічної кори в результаті надходження базальтів з мантії Землі. Яскравим прикладом грабена є озеро Байкал. Він являє собою багатоступінчастий грабен, що входить до рифтовую систему молодих грабенів загальною протяжністю 2500 км. (10)
Всі перераховані вище тектонічні розриви можна об'єднати в одну групу - корові, оскільки вони розвиваються тільки в межах земної кори. Крім їх виділяють глибинні розломи, що охоплюють разом з корою і верхній шар мантії. Ці розриви володіють великою протяжністю і розділяють великі блоки кори з різними тектонічними режимами та історією розвитку.
Т.ч. земна кора перебуває в постійному русі, зумовленому різними геологічними процесами. Ці рухи відбуваються в різних напрямках, з різною швидкістю і, отже, по-різному проявляють себе як на земній поверхні, так і в товщі пластів порід. Завдяки тектонічним рухам разом з впливом екзогенних процесів відбувалося формування рельєфу Землі як в минулі геологічні епохи, так і в даний час.
Тектонічні рухи, притаманні території Росії
У минулих розділах ми розглянули композицію земної кори, тектонічні структури, подібно деталей мозаїки, складові її в єдине ціле, а також руху, притаманні цим структурам. Зупинімося детальніше на останньому пункті, на рухах. В якості об'єкта розгляду виберемо територію Росії з її величезною площею і різноманітним рельєфом.
Територія Росії вперше була розділена на природні зони В.В. Докучаєвим. Пізніше його розподіл розвивалося і допрацьовувати іншими вченими: Л.С. Бергом, М.І. Будико та ін Розподіл території на відокремлені ареали. Характеризуються подібними в межах їх кордонів параметрами і рисами тих чи інших компонентів природи, досить часто і ефективно використовується в науці, оскільки дозволяє не лише більш повно і детально вивчити територію, але і виявити деякі закономірності розміщення природних факторів і слідства прояви цих закономірностей.
У сфері зонально-провінційного районування території Росії І.С. Лупіновічем в 1947 р. було виділено 12 природних країн (1), відокремлених щодо спільності природних факторів та генетичної однорідності Геотектонічні структур. Скористаємося ж цією класифікацією в майбутній чолі.
Микільсько-Карельська країна. Розташована на крайньому північному заході європейської частини Росії. Загальна площа її становить 325,4 тис. кв. км. Її виділення в якості окремої країни обумовлено тим, що вона лежить на Балтійському щиті, який визначив всі її геологічне розвиток.
Формування Балтійського щита як відокремленої тектонічної структури почалося ще в докембрії у Білозерському епоху складчастості і продовжилося в Кольську епоху. Надалі в середньому протерозої в Карельську епоху зовнішній вигляд Балтійського щита був у цілому сформований. У подальші тектонічні епохи, оскільки щит не піддавався опускання, трансгресії моря і формуванню пластів опадів, основні деформації його структури були пов'язані з підняттями і утворенням тріщин і розломів. Подібні процеси протікали в епоху складчастості Каледонії, ще більш інтенсивно в епоху герцинської складчастості, коли утворення тріщин супроводжувалося появою діапірів (до них як раз і приурочені найбільші родовища апатитів, нікелю, ніфелінових руд, якими багатий і знаменитий цей край). Нові тріщини і розломи, які утворили в структурі щита мережа різновисотні блоків, були приурочені до епохи альпійської складчастості. Як і в багатьох інших регіонах активно проявили себе в цій країні неотектонічні рухи неоген-четвертинного часу, що забезпечили загальне підняття території. Надалі, як і велика частина території Росії, країна піддавалася неодноразовим заледеніння в четвертинному періоді. Особливістю країни є те, що льодовики тут формувалися, і тому основні гляціальних процеси, властиві цьому регіону, були екзараціонние. Відповідно їм складалися і характерні форми рельєфу: кучеряві скелі, цирки, кари, троги та ін Крім формування гляціальних форм рельєфу льодовики сприяли активації тектонічних рухів. Під час формування льодовика щит зазнавав значних прогинання і опускання, особливо в центральній частині, де льодовик був найбільш потужним. З початку голоцену в післяльодовиковий період маса льоду зменшувалася, і щит відчував протилежний рух - підняття. Причому в центральній частині, де було максимальне прогинання, спостерігається і максимальне підняття зі швидкістю до 4-8 мм на рік. (1) Сучасні тектонічні рухи, що проходять в наші дні, протікають менш інтенсивно за рахунок зняття великого навантаження гляціальних процесів.
Т.ч. Для Кольського-Карельської країни, в основі якої лежить Балтійський щит, в усі тектонічні епохи були притаманні процеси підняття та денудації, ускладнені в кінці кайнозою неодноразовими оледеніннями, що зумовило гірничо-горбистий рельєф даної країни.
Східно-Європейська країна. Розташована в західній частині Росії, займає територію площею в 2,5 тис. кв. км. В основі її лежить стародавня Російська платформа, тектонічний режим якої зумовив рівнинний рельєф даної країни.
Як тектонічна структура Російська платформа склалася вже в кінці протерозою. На початку палеозойської ери вона зазнала значного впливу Каледонский складчастості, що супроводжувалося прогибанием північно-західного крила платформи і великої трансгресії, про яку можна судити по рясним карбонатною і органогенних опадів цього часу. До моменту її завершення платформа являла собою суходіл і до середини девону піддавалася денудаційним процесам. У середньому девоні зросла активність Уральської геосинкліналі, що викликало вікові коливання, що призвели до опускання краю платформи і великої трансгресії. Багатометрові шари вапняних опадів мали поширення на всій її території. Девонські відкладення є також першими фанерозойский опадами на території Смоленщини. У карбоні відбувалися нові хвильові коливання, які йшли від Уральської складчастості, проте менш інтенсивні, у зв'язку з чим утворилася море було більш дрібним і теплим (про що говорять викопні останки організмів). До кінця Герцинський епохи завершилося формування Уральської гірської системи, що викликало підняття східній частині платформи. Середземноморська геосинкліналь, проявляла свою активність в мезозої, також викликала трансгресії і затоплення Руської платформи до широт Москви і Смоленська. Лише до кінця мезозою в тріасі платформа перебувала у відносному тектонічному спокої і будучи на той період часу сушею, піддавалася денудаційним процесам. Альпійська складчастість принесла нову хвилю активності. У палеогені трансгресія поширилася з півдня до Воронезької і Волго-Уральської антекліз, неогенові трансгресії були менш масштабними і відзначалися лише на півдні. Підсумком цих рухів стало загальне підняття Руської платформи і відокремлення її великих структур.
В даний час мають місце сучасні руху переважно висхідній спрямованості. Швидкість їх приблизно 0,1-8,0 мм на рік, однак зустрічаються і локальні протилежні за знаком руху, ведучі не тільки до контрастності ландшафту, а й (як, наприклад, у великих містах) до аварійних ситуацій.
У цілому можна зробити висновок про те, що платформа, будучи стійкою тектонічної структурою, проявляє повільні вертикальні зрушення. Переважно її тектонічний режим обумовлений активністю прикордонних геосинкліналей.
Кавказька країна. Розташована в південній частині європейської частини Росії. Вона є гірською країною, що включає три частини: Північний Кавказ (Передкавказзя), Великий Кавказ і Південний Кавказ (Закавказзя). (1) Яскравою особливістю цієї країни є те, що в її будові виявляється майже повна симетрія рельєфу: на північ і на південь від Великого Кавказу, що є центром країни, розташовуються низовини і рівнини. Подібна симетрія спостерігається і в стратиграфії Кавказу: Великий Кавказ складний докембрійськими і палеозойськими пластами порід, на північ і на південь лежать опади більш пізніх періодів.
Формування Кавказьких гір відбувалося в Альпійську складчастість. Початок тектонічного циклу Великого Кавказу припадає на ранню юру. Цьому етапу відповідає рання стадія розвитку геосинкліналі - спуск, яке було дуже активним, про що говорить велика нашарування опадів в її осьовому поясі. До кінця середньої юри розвиток Великого Кавказу перейшло у фазу підняття, разделившую прогин на дві частини. Мел і палеоген були відзначені деформаціями пластів опадів, зминання їх у складки, а також зміною складу опадів. Колишні рясні глинисті породи змінилися карбонатними. Як гірського хребта Великий Кавказ сформувався лише до неогену. Цьому послужив процес інверсії осадових порід. Володіючи підвищеною пластичністю, давніші породи піднялися в осьову частину прогину, чим і пояснюється складання хребта опадами докембрійського і палеозойського віку.
Отже, Великий Кавказ, по суті, являє собою діапіри. Переміщаючись, породи відчували конвективну і Адвективні міграцію. Наслідком конвективної міграції став пояс дрібних складок в осьовій частині Великого Кавказу. Наслідком же Адвективні переміщення стало утворення великих і пологих складок на краях діапіра.
Уральська країна. Цей регіон володіє двома особливостями свого місцезнаходження. По-перше, за східним підніжжя гір проходить географічна межа між Європою і Азією, по-друге, це єдина гірська система, пласти порід якої складають два типи земної кори: континентальна і океанічна, про що говорять виявлені тут породи - офіоліти, характерні молодим морським осідань. Існує припущення, що це могло відбутися в результаті розсовуючи континентальних плит і активних вулканічних виливів на цьому місці. (1)
Уральські гори були створені на місці древньої ранньопалеозойських геосинкліналі. У ордовику-середині силуру відбувається початковий етап еволюції геосинкліналі - опускання, що супроводжувалося активним опадонакопиченням. У силурі-девоні з'являлася каледонская складчастість. Разом з тектонічним тиском, що йшов зі сходу, пояс каледонский структур став причиною деформації і зминання у складки гірських порід. У зв'язку з цим складки Уральських гір мають субмеридіональний поширення. У кінці карбону активно проявилася Герцинская складчастість, в результаті якої Уральські гори досягли висоти, порівнянної з сучасними Альпами. Однак потім протягом Пермі і всієї мезозойської ери, аж до початку кайнозою країна перебувала у відносному спокої, наслідком чого стала активна денудація гір. У результаті на місці Уральського хребта утворився пенеплен - вирівняна поверхня. Новий етап активних підняттів був приурочений до Альпійської складчастості в N - Q час. Різке підняття гір призвело до утворення глибоких річкових долин - каньйонів і системи тріщин і розломів. У четвертинному періоді країна перебувала в зоні дії льодовика і піддавалася денудації.
Т.ч. Уральська гірська система пройшла всі етапи еволюції геосинкліналі, включаючи і майже повне руйнування внаслідок інтенсивних денудаційних процесів, і вторинне народження.
Західно-Сибірська країна. Західна Сибір - найбільша рівнина на Землі. Її площа складає 3,4 млн. кв. км. Вона простягається від Уральських гір аж до Єнісею з заходу на схід і від Алтайських гір до Арктичних морів з півдня на північ. Її рельєфні обриси - низовина в центрі і гірські хребти, оздоблюють цю низовина із заходу, півдня і сходу, залишаючи північну частину відкритої - дозволяють порівняти цю країну з великою чашею з піднятими краями або ж з гігантським амфітеатром. (1)
В основі Західно-Сибірської рівнини лежить молода епігерцинськой плита. Її геосинклінальний етап розвитку припадав на додевонское час. У період герцинської складчастості пояс замкнулося, і почався платформний етап розвитку країни. У продовження мезозою і в палеогені територія Західного Сибіру неодноразово піддавалася великим трансгресія, з чим пов'язано рясне опадонакопичення на цій території У неогені У період Альпійського орогенезу відбувалося повільне підняття плити і регресія моря, а згодом, четвертинний період Сибірська плита перебувала в зоні дії льодовика, що зумовило наявність тут гляціальних і перигляціальних форм рельєфу.
Т.ч. Західно-Сибірська країна розвивалася згідно типовим для платформ щодо спокійного тектонічного режиму. Часті і великі трансгресії призвели до утворення тут осадового чохла потужністю 4-5 км на більш ніж 50% території, що ніде більше в світі не зустрічається, а також створили дуже сприятливі умови для формування каустобіллітов, представлених тут у великій кількості.
Середньосибірська країна. Ареал її простягання лежить між двома річками - Єнісеєм і Леною. До складу країни входять три великі структури: півострів Таймир, Середньосибірське плоскогір'я і Центрально-Якутська низовина. В основі лежить епіпротерозойская платформа і Таймирська складчаста система герцинського віку. Ці тектонічні структури і зумовили геологічну історію розвитку Середнього Сибіру.
Ранні обриси Сибірської платформи були закладені в епоху Карельської складчастості в середньому протерозої. У ріфее під час прояву Байкальського тектонічного циклу відбувалося розширення площі платформи і зрощення її на півночі з Таймирським складчастим поясом. З початку фанерозою на території країни виявляються типові для платформних структур процеси: трансгресії, змінювані періодично регресії. Перша суцільна трансгресія відбулася на початку кембрію, і лише до його кінця встановився сухопутний режим. У ордовику відбувається нова трансгресія, і вона теж охоплює всю територію платформи. В кінці періоду також відбувається підняття, що стало проявом каледонского циклу. На початку силуру знову відбувається трансгресія, яка йшла з заходу до Вилюйской синеклізи. Завершення Каледонский складчастості ознаменувалося загальним підняттям території і встановленням сухопутного режиму, стимулювати процес денудації.
З початком герцинського циклу в середині девону стався новий прогинання північно-західній частині платформи та її трансгресія, яка тривала до кінця карбону. Завершальний етап циклу проявився у висхідному русі платформи, становленні на ній суші та активації денудації. Саме в цей час відбулося накопичення потужного шару вугільних відкладень, і сформувався Тунгуський басейн. Весь мезозой Сибірська платформа майже на всій території представляла піднесену сушу. Лише окремі ділянки піддавалися тимчасовому затоплення (Предверхоянскій прогин в тріасі, Єнісей-Хатангська прогин в юре). Альпійська складчастість була відзначена висхідними рухами, їх нерівномірність спричинила за собою значну перебудову річкових долин і активізацію ерозійних процесів. Крім інших рухів на території країни були характерні висхідні конвективні течії пластів кам'яної солі, що створили системи куполів і гряд довжиною до декількох кілометрів.
Отже, Середньосибірська країна також зазнавала типові для платформи руху, однак інші умови їх перебігу, інша тривалість і чергування призвели до зовсім іншої стратиграфічної структурі осадового шару кори і до інших обрисів рельєфу, відмінним від тих, що спостерігалися в Західному Сибіру.
Північно-Східна Сибір. Являє собою за формою величезний трикутник площею понад 3 млн.км., що тягнеться від Верхоянье і до самої крайньої материкової точки Євразії - мису Дежньова. Подібне розміщення і визначає її відособленість і індивідуальність.
Країна Північно-Східного Сибіру розташовується на системі нашарувань мезозойської складчастості. Перші ділянки суші сформувалися тут ще в кріптозой. Це були Чукотський, Омолонскій, Охотський і Тайгоносскій масиви. У палеозої вони піддавалися неодноразовим трансгресія, а також впливу каледонська і герцинська складчастість. Остання послужила причиною утворення молодий Колимської плити. У мезозої вступила в силу Кіммерійська складчастість, активність якої ознаменувалася спочатку прогибанием суші і великої трансгресії, а потім загальним підняттям території і формуванням нових структур. Були створені: Верхоянський хребет, хребет Черського, а також Колимський, чукотський, Анюйський та ін хребти і підняття. Основним рушійним чинником кайнозою був Альпійський тектонічний цикл, що призвів за собою загальне підняття суші і розчленування пластів порід глибокими тріщинами і розломами, що супроводжувалося магматичними інтрузіями. У цей час утворилася Охотско-Анадирський рифтова система, що проходить від Удський губи Охотського моря до Анадирського затоки Берингової моря. Ширина системи - 20-80 км, довжина досягає 500 км. Рифтові прогини заповнені палеоген-четвертинними породами. У Q мали місце неотектонічні рухи, що призвели до підвищення вулканічної активності на заході Чукотки і в рифтової системі, про що свідчать великі базальтові покриви і численні конуси погаслих вулканів. Також в результаті неотектоніки була втрачена Берінгійская суша, яка з'єднувала Євразію і Північну Америку. З тих пір і до цього дня на цьому місці розташований Берингову протоку.
Т.ч. у світлі всіх протікаючих геологічних подій в Північно-Східному Сибіру склалися відокремлені ареали складчастих, тваринний брилових і брилових систем, приурочених до різних епох складчастості.
Приамурське-Сахалінська країна. Простягається на південь від Станового хребта і на захід від вододілу річок Зеї і Олекми, на півдні проходить по Китайської і Корейської кордонів і на сході досягає узбереж Охотського та Японського морів, включаючи острів Сахалін.
На території цієї країни великі ділянки суші сформувалися ще в докембрії. Це були Зейско-Буреїнської і Ханкайском плити. Крім них існували масиви: Буреінскій, Янка, Тукурінгра. У палеозої територія країни зазнала дії каледонська і герцинська складчастість, однак перша призвела лише до збільшення розмірів існувала суші. Набагато більш сильно проявився Герцинський цикл. Зейско-Буреїнської плита зазнала підняття, за її північного краю сформувався пояс нашарувань, а по південному сході плити утворилися гірські хребти: Буреінскій, Дусе-Алінь, Тукурінгра, Джагди. Ханкайском плита збільшилася в розмірі; був закладений осьової пояс Сіхоте-Аліньского хребта. В епоху Кіммерійський складчастості сформувалися Сіхоте-Алінь і Амурської-Уссурійська рівнина. Мезозойський орогенез супроводжувався активним вулканізмом, про що говорять характерні базальтові тіла. Також в мезозої почалося формування рифтових басейнів. У палеогені спостерігалася денудація гірських споруд, в неогені - Альпійський цикл відзначився створенням вулканічного поясу Сіхоте-Аліна і гір Сахаліну. Хвилеподібні і вертикальні рухи привели до розвитку тріщин і, як наслідок, до нерівномірного руху окремих блоків кори і активізації вулканічних процесів. До альпійського циклу приурочений новий етап закладення рифтових басейнів довжиною до 1000 км., Що йдуть уздовж долин Уссурі і Нижнього Амура. Четвертинний період приніс гірське зледеніння, сліди якого залишилися в Буреїнської хребті, на півночі Сіхоте-Аліна та ін Також у цей період відбулося відділення Сахаліну від материка. Надалі острів відчував підняття під впливом сучасних тектонічних рухів. (1)
Т.ч. геологічна історія розвитку даної країни призвела до формування тут переважно гірських споруд та активності вулканічних процесів, як в минулі епохи, так і в даний час.
Коряцькому-Камчатському-Курильська країна. Розташована на самих східних рубежах Росії і являє собою систему материкових гір і гряд Курильських островів. Простягання хребтів і рівнин на материковій частині має чітко виражену субмеридіональний спрямованість. Прикордонне положення цього краю між двома великими блоками земної кори є причиною його високої сейсмічної активності.
Перші ділянки суші сформувалися тут лише в мезозої на місці Коряцького нагір'я і серединного хребта Камчатки. Наступним етапом їх розвитку стала Альпійська складчастість в неогені. Її підсумком стала Коряцькому-Камчатська складчаста область з субмеридіонального простягання основних структур (синекліз і антекліз); вздовж Охотського узбережжя Камчатки розташувався Західний прогин, на схід від якого сформувалися Серединний і Східний антиклінорій, розділені Центрально-Камчатської западиною, що представляє собою Рифтовий розлом. У четвертинному періоді мали місце неотектонічні рухи, які призвели до опускання Охотської суші і утворення гряди Курильських островів. Зміни торкнулися і Ко - рякско-Камчатської складчастості: уздовж її східних рубежів утворилася глибока Курило-Камчатська океанічна западина. Як і в минулі епохи, так і до теперішнього часу в цьому регіоні дуже активні вулканічні процеси і землетруси.
Т.ч. структури, що складають цю країну, досить молодого віку. Тектонічна мобільність цього краю залишається і до наших днів дуже дієвою, про що свідчить підвищена сейсмічна активність даної країни.
Байкальська країна. Центральної структурою даної країни є саме озеро Байкал, що є за суттю глибокий грабен в системі рифтової пояса. Крім нього в країні виділяють два райони: Прибайкалля і Забайкалля.
Формування Байкальської країни має значну історію. Найбільш ранні структури приурочені до архею. Це - Алданський масив, Байкальський, Хамар-Дабанскій, Чарський та ін гранітоїди, також гранітоїди Станового нагір'я. (1) Протягом протерозою, особливо в ріфее, протікали активні орогенні процеси, результатом яких стало утворення Байкальської складчасто-брилові суші. Протягом всього кріптозоя орогенез супроводжувався вулканізмом, магматичними інтрузіями і дайками. Початок фанерозою в даній країні ознаменувався великою трансгресії, вкрила майже всю її територію. Проте вже з кінця кембрію тут встановлюється сухопутний режим, що піддав структури рельєфу денудації і вивітрювання. Лише у південно-східній частині Забайкалля зберігалися геосинклінальні процеси, що тривали в палеозої і мезозої. Каледонская і Герцинская складчастості відзначилися великою перебудовою рельєфу і зминання пластів опадів в складки. В епоху Кіммерійський складчастості відбувалися не меншої сили деформації рельєфу і пластів порід, що в сумарному ефекті з денудацією призвело до утворення великих пенепленов і локальних височин-плато. На південно-сході Забайкалля, де зберігалася геосинклінальная активність, сформувалася піднесена мезозойська суша. У кайнозої мало місце прояв Альпійської складчастості, що супроводжувалося активними підняттями і, як наслідок, освітою розломів і тріщин і активацією інтрузивного і ефузивних магматизму. У цей період по осьовій лінії тектонічного розлому утворився грабен озера Байкал і разом з ним система рифтових западин, частиною якої він є. Четвертинний період ознаменувався материковим заледенінням і неотектонічних рухами, результатом яких стало формування різновисотні блоків земної кори, активізувалися процеси ерозії на земній поверхні.
Т.ч. протягом тривалого шляху розвитку Байкальська країна переважно відчувала підняття, що супроводжувалися активізацією денудації, формування розломів і тріщин і вулканізму.
Саянська країна. Розташована на півдні Сибірської частини Росії на захід від озера Байкал. Цей великий регіон включає систему протяжних гірських хребтів з великими улоговинами між ними. Зі сходу на захід тягнеться більш ніж на 1200 км, а з півночі на південь - близько 700 км.
Гірські спорудження країни починають формуватися ще з кріптозоя. В епоху Байкальської складчастості тут виникли: Головний Східно-Саянський антиклінорій, Окинском підняття, залягало складчасте підставу Східно-тувинського нагір'я. Значно проявилася тут і каледонская складчастість, що створила нашарування південно-західної смуги Східного Саяна, Західного Саяна, Тувинська нагір'я і хребтів Танну-Ола. По закінченню тектонічного циклу були утворені міжгірські прогини та западини: Мінусинська, Тувинська та ін У девоні відзначалася трансгресія, що змінилася сухопутним режимом вже в кінці цього періоду. З кінця девону і до початку Альпійського циклу Саянська країна являла собою суходіл. У зв'язку з цим вона піддавалася сильної денудації і до початку кайнозою представляла мелкосопочник. У неогені відбулося активне підняття території країни і вторинне народження Саянских гір. Висока швидкість протікання орогенних процесів призвела до розчленування кори на різновисотні блоки, утворення численних розломів і активації еффузівно магматизму. У четвертинному періоді цей регіон піддавався діяльності льодовика, сліди якої збереглися до наших днів.
Т.ч. для Саянской країни також характерно переважання орогенних процесів, що має наочне відображення в її сучасної композиції рельєфу.
Алтайська країна. Включає в себе найвищі гори Сибіру - Алтай; має поділ на власне Алтай, Гобійський Алтай і Монгольський Алтай. Розташована країна на південь від Саянской, на південних рубежах Сибірської частини Росії.
Початок формування структур Алтайській країни припадає на початок палеозою. У кембрії, ордовику і силурі проходить початкова стадія розвитку геосинкліналі, що супроводжувалася трансгресії і рясним опадонакопиченням. Перші ділянки суші залягали на північному сході країни в період прояву Каледонский складчастості. До кінця цього циклу були також сформовані Салаїрський кряж, Кузнецький Алатау і складчасті нашарування Північного Алтаю. У девоні знову відбувалася трансгресія, однак менш інтенсивно, що займала лише південно-західну частину країни. На початку карбо - на виявлялася Герцинская складчастість, яка призвела до зминання пластів порід у складки і деформації каледонский структур. В кінці періоду територія являла собою суходіл, яка зберігалася до неогену. У зв'язку з цим сформовані структури були схильні до значної денудації, веде за собою утворення різновисотні блоків і активацію вулканізму. В епоху Альпійської складчастості відбувалося інтенсивне підняття території і відродження гірських структур Алтаю. Пласти порід при цьому зазнали розчленування системами жменю і грабенів, що мають субширотне поширення. Оскільки тектонічна активність йшла з півдня, висота гірських споруд закономірно зменшується в північному напрямку. У четвертинний період відбувалося заледеніння, залишило типові гляціальних форми рельєфу.
У цілому, як і для решти країн азіатській частині Росії, виключаючи Західний Сибір, для Алтайській країни характерна певна закономірність: раннє формування складчастих структур, потім тривалий сухопутний режим, що супроводжується денудацією і вторинний орогенез в неогені, місцями зберігає активність по сьогоднішній день.
Таким чином, ми розглянули основні риси тектонічної мобільності, що відбувалися на території нашої країни в різні геологічні епохи. У цілому ж тектонічних процесів, що мали місце в минулому і актуальних в даний час, велика кількість, так само як і рушійних сил. Про це можна судити навіть виходячи з візуального огляду різноманіття форм рельєфу. Загальний висновок тут наступний: по-перше, ще раз підтвердилося, що тектоніка як ендогенний процес відіграє вирішальну роль у формуванні структур рельєфу, по-друге, утворення тих чи інших структур та їх подальша деформація залежать від сумарної дії всіх оточуючих факторів (і від впливають геологічних сил, і від складу та властивостей базової структури, і від оточуючих структур тощо), що обумовлює дискретність композиції земної кори, як на території Росії, так і на всій земній кулі.
Геотектонічні гіпотези в історії геології
У попередніх розділах ми розглянули тектонічні структури Землі, а також види їх рухів. Однак крім самих процесів тектонічної мобільності вчених в усі часи хвилювало питання про причини цієї мобільності. Погляди й гіпотези змінювалися разом із прогресивним розвитком технологій і всієї наукової думки в цілому. Розглянемо ж деякі з них.
Погляди на причини змін земної кори та інших процесів тектоніки складалися ще з античних часів. Тоді існували дві основні школи: нептуністов і плутоністов. Перші вважали, що причиною всіх деформацій є вода та її розчиняє вплив на гірські породи. Таким чином, основна роль відводилася екзогенним процесам. Другі ж висловлювалися за вплив на деформації підземного вогню, а значить, перманентним вважали дію ендогенних сил. Після тривалої епохи Середньовічного застою, як у культурі, так і в науці з XV - XVI ст. починається відродження наукової думки; погляди та наукові гіпотези, в тому числі і гіпотези мобільності кори, стають більш обгрунтованими і науковими.
1. Гіпотеза піднять. 2 пол. XVIII ст. Основоположниками її є М.В. Ломоносов і шотландський вчений Дж. Хаттон. (3) Пізніше їхні ідеї розвивалися А. Гумбольдтом, Л. Бухом, Б. Штудер. Суть її полягала в тому, що рушійною силою тектонічних процесів є внутрішнє тепло Землі. Розплавлена магма піднімається до земної поверхні, або нелюда, або залишаючись під землею і утворюючи опуклі форми рельєфу. Складчасті дислокації залягають порід пов'язані з впливом піднімається магми. Проте згодом були отримані нові геологічні дані, які не вписуються в дану гіпотезу. Зокрема були виявлені підняття і складки в зонах, де активний магматизм не проявлявся, також було виявлено невідповідність віку магматичних інтрузій і віку дислокованих порід у багатьох гірських структурах.
2. Гіпотеза контракції. Була запропонована французьким геологом Елі де Бомон в 30-і рр. XIX ст. Вона грунтувалася на уявленнях про первинно розплавленому стані речовини Землі, сформульованих Кантом-Лапласом. Після утворення планети речовина, її складає, початок остигати. На поверхні утворилася тверда кірка - земна кора, яка змушена була деформуватися під впливом остигає і звужується планети. Деформації відбувалися в певних зонги - геосинкліналях. Закінчено і розглянута на практиці ця гіпотеза була австрійським вченим Е. Зюсом в книзі «Лик Землі» (1885-1909 рр..), Де з позицій цієї гіпотези автор пояснював геологію практично всієї земної кулі. (4)
Ця гіпотеза також не витримала критики у світлі нових наукових знань. По-перше, учені відмовилися від гіпотези Канта-Лапласа і перейшли до «холодної» космогонії (Шмідт), (7) говорить про спочатку холодній речовині Землі, по-друге, було відкрито явище природної радіоактивності, випромінюваної енергії при якій вистачило б, щоб оберегти планету від охолодження, будь вона спочатку гарячою, по-третє, були виявлені Покрив тектонічний, на утворення яких знадобилося б більше скорочення, ніж те, яке пропонувала гіпотеза контракції.
3. Пульсаційної гіпотеза. З'явилася в 1 третини XX ст. (В. Бухер, М. А. Усов, В. А. Обручов, в наші дні - Е. Е. Мілановскій). Відповідно до неї обсяг Землі протягом всієї геологічної історії змінювався: розширення змінювалося звуженням і навпаки. Відповідно земна кора переживала ті ж рухи, неминуче деформуючись. Епохи розтягування ознаменовувалося активізацією вулканізму, ріфтогенеза і спредінга, що формує молоду океанічну кору. (3) Розширення планети призводило до зменшення ємності океанів, що мало на увазі трансгресії і відкладення потужних шарів опадів на суші. В епохи стиску навпаки всі ці процеси сповільнювалися, або припинялися зовсім. Утворюються складчасто-надвіговие деформації, проявляються регресії і активуються процеси денудації і ерозії. Гіпотеза також була відкинута більшою частиною наукового світу. Вивчивши процес формування молодої кори в рифтових зонах, вчені прийшли до висновку, що кількість кори, що утворилася в зоні спредінга, приблизно дорівнює кількості старої океанічної кори, одночасно з цим поглинаються в зоні субдукції. Т.ч. глобального розширення планети відбуватися не може, а оскільки процеси спредінга і субдукції йдуть завжди в одному напрямку під сумнівом виявляється і можливість зміни розтягування стиском.
4. Гіпотеза розширюється Землі. (Б. Ліндеман, О. Хільгенберг, М. М. Тетяєв, 30-і рр. XX ст. Суть її полягає в тому, що планета Земля відчуває постійне розширення та збільшення свого радіусу. З цих позицій досить легко пояснюється поява западин і улоговин, а також тріщин і розломів товщі земної кори. Однак не піддається поясненню факт складчасто-надвігових деформацій і формування гірських систем. Ця гіпотеза пояснювала і освіта материків, які були колись єдиним цілим, але розірвалися під дією сил розтягування. (5 )
5. Гіпотеза глибинної диференціації. Склалася у 30-50-і рр.. XX ст. В.В. Бєлоусовим, Р.В. Ван Беммеленом. По суті вона була модернізованої у світлі нових наукових знань гіпотезою піднять. (3) Принцип формування гірничо-складчастих структур був той самий, однак більш докладно був описаний сам процес. Під впливом радіоактивного тепла плавилося речовина астеносфери, що викликало диференціацію верхнього шару мантії. Цей процес характерний для геосинклінальних областей з підвищеним проявом магматизму і підвищеною кількістю теплових потоків. Розплавлене речовина мантії збирається у великі тіла - астеноліти, які за глибинним розламах піднімаються до поверхні. Вони розплавляють і перетворюють базальтовий і гранітний шари земної кори. Одночасно з цим шар кори над астенолітом відчуває підняття.
6. Гіпотеза «критичних» паралелей. Швидкість обертання Землі навколо своєї осі нерівномірна. Поступово Земля сповільнюється, що призводить до перерозподілу земної речовини: відбувається його спрямований струм від екватора до полюсів. Відповідно з цим фігура Землі змінюється, все більше наближаючись до кулястої. Як показали дослідження Я.Я. Гаккеля, Г.Н. Каттерфельд, М.В. Стовас при переміщенні речовини в земній корі створюються геодинамічні напруги, зумовлені нерівномірністю як швидкості Землі, так і струму речовини. Максимуми цієї напруги виділяються на певних паралелях і меридіанах. М.М. Ідельсон запропонував називати їх «критичними». Це паралелі: 0 0, 35 0, 62 0, 70 0. Критичні меридіани: 105 0 -75 0, 60 0 -120 0, 150 0 -30 0 східної і західної довготи відповідно. Ця гіпотеза підтверджується дослідженнями приуроченості гірських систем до широтним поясів (1888 р., А. А. Тілло, А. І. Воєйков), а також роботами А.П. Карпінського, що стосуються гірських систем субмеридіонального розповсюдження. Дійсно, як на території Росії, так і за її межами спостерігається підвищена тектонічна активність в теперішньому часі і в минулі періоди, прив'язана до певних широт і довготам, зазначеною як «критичних». (1)
7. Всі перераховані вище гіпотези грунтувалися на ідеї стабільності земної кори, або не стосувалися безпосередньо цього питання. Кардинально нову течію було запропоновано на початку XX ст. Ф. Тейлором і А. Вегенером - гіпотеза переміщення материків. На відміну від інших вона допускала можливість відриву земної кори від нижчих шарів літосфери і пересування її в горизонтальному напрямку. У зв'язку з цим нову течію було названо мобілізма. Першою гіпотезою в сфері нього була гіпотеза дрейфу континентів Альфреда Вегенера (1912 р.) Відповідно до неї в кінці палеозою - початку мезозою існував єдиний суперматерик - Пангея. (3) Потім він розколовся, материки розсувалися, і на місцях розломів формувалася океанічна кора. Як і автори гіпотези розширюється Землі, Вегенер звернув увагу на схожість протилежних один одному материкових берегів. Однак причину цього він розглядав не в розширенні Землі, а в переміщенні самих материків.
8. Описавши сам процес руху блоків земної кори, Вегенер не пояснював причини, що його викликають. Тому незабаром ця гіпотеза була відкинена. Проте в другій половині XX ст., Після того, як було зроблено багато важливі відкриття (відкриття світової системи серединно-океанічних хребтів, геофізичне підтвердження існування астеносфери, встановлення корінних відмінностей континентальної кори від океанічної і т.д.) науковий світ повернувся до позицій мобілізма і, перетворивши ідеї Вегенера, розвинув їх у гіпотезу тектоніки літосферних плит (60-і рр. в.)
Ця гіпотеза пояснювала багато геофізичні процеси, тому до 80-х рр.. цілком влаштовувала вчених. Проте з появою нових знань в ній виявилися явні недоробки. (6) По-перше, з її позицій ніяк не пояснюється внутріплітний магматизм, по-друге, гіпотеза абсолютно не враховувала глобальних космічних впливів на Землю, які безсумнівно є, по-третє, причиною руху літосферних плит було названо конвективное переміщення речовини верхньої мантії, проте нові дослідження показали, що конвекція протікає і в більш глибоких шарах мантії аж до кордону зовнішнього і внутрішнього ядра, по-четверте, в геологічній історії Землі вчені виділяють від 1 до 4 Пангей, (6) проте освіту самої ранньої припадає на середній протерозой. Очевидно, що гіпотеза обмежена і в часі, і в просторі. Результати глибоководного буріння, що показали, що океанічна кора поблизу серединно-океанічних хребтів молодше кори на кордоні з континентами, і методи космічної геодезії, які зафіксували повільне пересування плит показують, що напрямок гіпотези в цілому вірне, проте вона вимагає ретельного доопрацювання. Не так давно групою японських вчених була запропонована нова модель Землі. (6) Відповідно до неї забезпечується взаємозв'язок всіх шарів земної тверді. Занурюючись у зоні субдукції, стара охолоджена океанічна кора опускається до межі верхньої та нижньої мантії і, накопичившись в достатній кількості, просувається глибше аж до поверхні ядра. Упроваджуючи, вона порушує внутрішньоядерні конвекцію, що народжує гігантські мантійні струменя - плюму. Досягнувши кордону нижньої і верхньої мантії, вони поділяються на менш потужні, висхідні далі до земної поверхні і утворюють осі спредінга.
Т.ч. на протязі людської історії з'являлися і змінювали один одного велика кількість гіпотез, що стосуються деформації земної кори і формування складчастих структур. Старі гіпотези спростовувалися останніми науковими даними, і замість них приходили нові, які через якийсь час чекала така ж доля. В даний час визнаної є гіпотеза тектоніки літосферних плит як найбільш відповідна знань рубежу XX - XXI ст. Однак і вона не відповідає на всі поставлені питання. А це означає, що наука не буде на місці.
Висновок
У ході проведення даної роботи ми прийшли до наступних висновків: земна кора перебуває в постійному русі, зумовленому різними геологічними процесами. Ці рухи відбуваються в різних напрямках, з різною швидкістю і, отже, по-різному проявляють себе як на земній поверхні, так і в товщі пластів порід. Завдяки тектонічним рухам разом з впливом екзогенних процесів відбувалося формування рельєфу Землі як в минулі геологічні епо - хи, так і в даний час.
Як приклад ми розглянули основні риси тектонічної мобільності, що відбувалися на території нашої країни в різні геологічні епохи. У цілому ж тектонічних процесів, що мали місце в минулому і актуальних в даний час, велика кількість, так само як і рушійних сил. Про це можна судити навіть виходячи з візуального огляду різноманіття форм рельєфу Росії. Резюмуючи розгляд тектонічних рухів, властивих території Росії, можна зробити деякі висновки: по-перше, ще раз підтвердилося, що тектоніка як ендогенний процес відіграє вирішальну роль у формуванні структур рельєфу, по-друге, утворення тих чи інших структур та їх подальша деформація залежать від сумарного впливу всіх оточуючих факторів (і від впливають геологічних сил - від їх швидкості, спрямованості, і від складу та властивостей базової структури - платформа або геосинкліналь залягає в основі території, і від оточуючих структур - як, наприклад, геосинклінальні пояси, розташовані по околицях платформ і які впливають на тектонічний режим останніх, і т.д.), що обумовлює дискретність композиції земної кори, як на території Росії, так, втім, й на всій земній кулі.
Що ж до причин тектонічної мобільності, то на протязі людської історії з'являлися і змінювали один одного велика кількість гіпотез, що стосуються питання деформації земної кори і формування складчастих структур. Старі гіпотези спростовувалися останніми науковими даними, і замість них приходили нові, які через якийсь час чекала така ж доля. В даний час визнаної є гіпотеза тектоніки літосферних плит як найбільш відповідна знань рубежу XX - XXI ст. Однак і вона не відповідає на всі поставлені питання. А це означає, що наука не буде стояти на місці.
Список літератури
Маймусов Д.Ф. «Природа Росії», Смоленськ, 2001 р., 514 с.
«Природа Росії», Смоленськ, 2003 р., 462 с.
Жарков В.М. «Внутрішня будова Землі і планет», М., «Наука», 1983 р., 414 с.
Савельєва Л.Є., Козаренко А.Є. «Геологія», М., «Владос», 2004 р., 270 с.
Ботт М. «Внутрішня будова Землі», М., «Світ», 1974 р., 373 с.
Ажгірей Г.Д. «Загальна геологія», М., «Просвещение», 1974 р., 479 с.
Хаїн Є.В. «Сучасна геологія: проблеми та перспективи» / / «Соросівський освітній журнал», № 1, 1996 р.
Голубчик М.М. «Історія географії», Смоленськ, СГУ, 1998 р., 222 с.
«Геологічний словник у 2 томах», «Госгеолтехіздат», 1955 р.
Добровольський В.В. «Геологія», М., «Владос», 2001 р., 320 с.
Короновській Н.В., Ясаманов Н.А. «Геологія», М., «Академія», 2003 р., 446 с.
Шолпо В.М. «Земля розкриває свої таємниці», «Надра», 1979 р., 160 с.