Žemynų ir vandenynų, kaip svarbiausių žemės plutos struktūrų, charakteristikos. Vandenynų ir žemynų susidarymas ir struktūra

Didžiausi žemės plutos konstrukciniai elementai yra žemynai Ir vandenynai, pasižymi skirtinga struktūra. Šie konstrukciniai elementai išsiskiria geologinėmis ir geofizinėmis savybėmis. Ne visa erdvė, kurią užima vandenynų vandenys, yra viena vandenyno tipo struktūra. Didžiuliai šelfai, pavyzdžiui, Arkties vandenyne, turi žemyninę plutą. Skirtumai tarp šių dviejų didžiausių konstrukcinių elementų neapsiriboja plutos rūšimi, bet gali būti atsekami giliau į viršutinę mantiją, kuri po žemynais pastatyta kitaip nei po vandenynais. Šie skirtumai apima visą litosferą, veikiamą tektonosferos procesų, t.y. galima atsekti maždaug 750 km gylyje.

Žemynuose yra du pagrindiniai plutos struktūrų tipai: rami, stabili - platformos ir mobilusis - geosinklinai. Kalbant apie paskirstymo sritį, šios struktūros yra gana panašios. Skirtumas pastebimas kaupimosi greičiu ir storio pokyčių gradiento dydžiu: platformoms būdingas sklandus laipsniškas storio pokytis, o geosinklinai – staigiai ir greitai. Magminės ir intruzinės uolienos platformose yra retos; Geosinklinijose yra nuosėdų formacijos. Tai ritmiškai daugiasluoksnės giliavandenės terigeninės nuogulos, susidarančios greitai grimstant geosinklininei struktūrai. Plėtros pabaigoje geosinklininės zonos susilanksto ir virsta kalnų statiniais. Vėliau šios kalnų struktūros patiria naikinimo etapą ir laipsniškai virsta platforminiais dariniais su giliai išnirusiais apatiniais uolienų nuosėdų aukštais ir švelniai gulinčiais sluoksniais viršutiniame aukšte.

Taigi, geosinklininis žemės plutos vystymosi etapas yra ankstyviausias etapas, tada geosinklinai išnyksta ir virsta orogeninėmis kalnų struktūromis, o vėliau - platformomis. Ciklas baigiasi. Visa tai yra vieno žemės plutos vystymosi proceso etapai.

Platformos- pagrindinės žemynų struktūros, izometrinės formos, užimančios centrinius regionus, pasižyminčios išlygintu reljefu ir ramiais tektoniniais procesais. Senovinių platformų plotas žemynuose artėja prie 40% ir joms būdingi kampiniai kontūrai su išplėstomis tiesiomis ribomis - kraštinių siūlių (gilių lūžių), kalnų sistemų ir linijiškai pailgų lovių pasekmė. Sulenktos sritys ir sistemos yra arba užstumiamos ant platformų, arba ribojasi su jomis per priekinius gelmes, į kurias savo ruožtu stumiami sulankstyti orogenai (kalnų grandinės). Senovės platformų ribos smarkiai nenuosekliai kerta jų vidines struktūras, o tai rodo jų antrinį pobūdį dėl Pangea superkontinento skilimo, atsiradusio ankstyvojo proterozojaus pabaigoje.

Pavyzdžiui, Rytų Europos platforma, apibrėžta ribose nuo Uralo iki Airijos; nuo Kaukazo, Juodosios jūros, Alpių iki šiaurinių Europos pakraščių.

Išskirti senovinės ir jaunos platformos.

Senovinės platformos iškilo Prekambro geosinklininio regiono vietoje. Rytų Europos, Sibiro, Afrikos, Indijos, Australijos, Brazilijos, Šiaurės Amerikos ir kitos platformos susiformavo vėlyvajame archejame – ankstyvajame proterozojuje, kurį reprezentavo prekambro kristalinis pamatas ir nuosėdinė danga. Jų išskirtinis bruožas – dviejų aukštų struktūra.

Pirmas aukštas arba pamatas jis sudarytas iš susilanksčiusių, giliai metamorfuotų uolienų sluoksnių, sutrupėjusių į klostes, sulaužytų granito intruzijų, plačiai išsivysčius gneisui ir granito-gneiso kupolams – specifinei metamorfogeninio klostymo formai (7.3 pav.). Platformų pamatai buvo suformuoti per ilgą laiką archeaniniame ir ankstyvajame proterozojuje, o vėliau patyrė labai stiprią eroziją ir denudaciją, dėl kurios atsivėrė uolos, kurios anksčiau gulėjo dideliame gylyje.

Ryžiai. 7.3. Pagrindinė platformos dalis

1 - rūsio uolos; nuosėdinės dangos uolienos: 2 - smėlis, smiltainis, žvyrai, konglomeratai; 3 - molis ir karbonatai; 4 - išsipūtęs; 5 - gedimai; 6 - velenai

Viršutinis aukštas platformos pristatyta viršelis, arba danga, švelniai gulinti su aštriu kampiniu neatitikimu nemetamorfuotų nuosėdų – jūrinių, žemyninių ir vulkanogeninių – rūsyje. Paviršius tarp dangos ir rūsio atspindi pagrindinį konstrukcinį platformų neatitikimą. Platformos dangos struktūra pasirodo sudėtinga ir daugelyje platformų ankstyvose jos formavimosi stadijose atsiras grabenai ir grabenus primenantys loviai - aulakogenai(avlos – vaga, griovys; genas – gimęs, t.y. gimęs iš griovio). Aulakogenai dažniausiai susiformavo vėlyvajame proterozojaus (Rifėjo) ir suformavo išplėstines sistemas rūsio kūne. Žemyninių ir rečiau jūrinių nuosėdų storis aulakogenuose siekia 5-7 km, o gilūs lūžiai, kurie ribojo aulakogenus, prisidėjo prie šarminio, mafinio ir ultrabazinio magmatizmo, taip pat platformoms būdingo spąstų magmatizmo (mafinių uolienų) su. žemyniniai bazaltai, slenksčiai ir pylimai. Šarminis-ultrabazinis yra labai svarbus (kimberlitas) formavimas, kuriame yra deimantų sprogimo vamzdžių gaminiuose (Sibiro platforma, Pietų Afrika). Šis apatinis platformos dangos struktūrinis sluoksnis, atitinkantis aulakogeninį vystymosi etapą, pakeičiamas ištisine platformos nuosėdų danga. Pradiniame vystymosi etape platformos buvo linkusios lėtai grimzti, susikaupus karbonatiniams terrigeniniams sluoksniams, o vėlesniame vystymosi etape pasižymėjo terigeninių anglį turinčių sluoksnių kaupimu. Vėlyvajame platformų vystymosi etape jose susiformavo gilios įdubos, užpildytos terigeninėmis arba karbonatinėmis-terrigeninėmis nuosėdomis (Kaspijos, Vilyui).

Formuojant platformos dangą ne kartą buvo pertvarkytas struktūrinis planas, sutapęs su geotektoninių ciklų ribomis: Baikalo, Kaledonijos, Hercinijos, Alpių. Maksimaliai nuslūgusios platformų zonos paprastai yra greta mobilios zonos arba sistemos, besiribojančios su platforma, kuri tuo metu aktyviai vystėsi ( perikratoninis, tie. kratono arba platformos krašte).

Tarp didžiausių platformų konstrukcinių elementų yra skydai ir plokštės.

Skydas yra atbrailos platformos kristalinio pamato paviršius ( (be nuosėdinės dangos)), kuri per visą platformos kūrimo etapą turėjo tendenciją kilti. Skydų pavyzdžiai: Ukrainos, Baltijos.

Viryklė Jie laikomi arba platformos, turinčios tendenciją nuslūgti, dalimi, arba nepriklausoma jauna besivystančia platforma (rusų, skitų, Vakarų Sibiro). Per plokštes išskiriami smulkesni konstrukciniai elementai. Tai sineklizės (Maskvos, Baltijos, Kaspijos jūros) – plačios plokščios įdubos, po kuriomis išlenktas pamatas, ir anteklizės (Belorusskaja, Voronežas) – švelnios arkos paaukštintu pamatu ir santykinai išplonėjusia danga.

Jaunos platformos susidariusios arba Baikalo, Kaledonijos ar Hercino rūsyje, jos išsiskiria didesniu dangos išnirimu, mažesniu rūsio uolienų metamorfizmo laipsniu ir reikšmingu dangos struktūrų paveldėjimu iš rūsio konstrukcijų. Šios platformos turi trijų pakopų struktūrą: geosinklininio komplekso metamorfinių uolienų pamatą dengia geosinklininio regiono denudacijos produktų sluoksnis ir silpnai metamorfizuotas nuosėdinių uolienų kompleksas.

Žiedinės konstrukcijos. Žiedinių struktūrų vieta geologinių ir tektoninių procesų mechanizme dar nėra tiksliai nustatyta. Didžiausios planetų žiedinės struktūros (morfostruktūros) yra Ramiojo vandenyno baseinas, Antarktida, Australija ir kt. Tokių struktūrų identifikavimas gali būti laikomas sąlyginiu. Nuodugnesnis žiedinių struktūrų tyrimas leido daugelyje jų nustatyti spiralinių, sūkurinių struktūrų elementus).

Tačiau galima atskirti struktūras endogeninė, egzogeninė ir kosmogeninė genezė.

Endogeninės žiedo struktūros metamorfinės ir magminės bei tektonogeninės (arkos, atbrailos, įdubos, anteklizės, sineklizės) kilmės skersmenys svyruoja nuo kelių kilometrų iki šimtų ir tūkstančių kilometrų (7.4 pav.).

Ryžiai. 7.4. Žiedinės struktūros į šiaurę nuo Niujorko

Didelės žiedinės struktūros susidaro dėl procesų, vykstančių mantijos gelmėse. Mažesnes struktūras sukelia magminių uolienų diapiriniai procesai, kylantys į Žemės paviršių ir prasiveržiantys bei pakeliantys viršutinį nuosėdų kompleksą. Žiedines struktūras sukelia tiek vulkaniniai procesai (ugnikalnių kūgiai, ugnikalnių salos), tiek plastinių uolienų, tokių kaip druskos ir molis, diapirizmo procesai, kurių tankis yra mažesnis už pagrindinių uolienų tankį.

Egzogeninisžiedinės struktūros litosferoje susidaro dėl dūlėjimo ir išplovimo Tai karstinės smegduobės ir smegduobės.

Kosmogeninis (meteoritas)žiedinės struktūros – astroblemos. Šios struktūros yra meteorito smūgių rezultatas. Maždaug 10 kilometrų skersmens meteoritai nukrenta į Žemę kartą per 100 milijonų metų, mažesni - daug dažniau. Meteorų žiedų konstrukcijų skersmuo gali svyruoti nuo dešimčių metrų iki šimtų metrų ir kilometrų. Pavyzdžiui: Pribalkhash-Iliyskaya (700 km); Jukotanas (200 km), gylis - daugiau nei 1 km: Arizona (1,2 km), gylis daugiau nei 185 m; Pietų Afrika (335 km), maždaug 10 km skersai nuo asteroido.

Baltarusijos geologinėje struktūroje galima pastebėti tektonomagminės kilmės žiedines struktūras (Oršos įdubimas, Baltarusijos masyvas), Pripjato lovio diapirines druskų struktūras, vulkaninius senovinius kanalus, tokius kaip kimberlito vamzdžiai (ant Žlobino balno, Baltarusijos masyvo šiaurinėje dalyje). ), astroblema Pleschenitsy srityje, kurios skersmuo 150 metrų.

Žiedinėms struktūroms būdingos geofizinių laukų anomalijos: seisminiai, gravitaciniai, magnetiniai.

Plyšys mažo pločio iki 150 -200 km žemynų (7.5, 7.6 pav.) struktūras išreiškia išsiplėtę litosferos pakilimai, kurių lankas komplikuoja nusėdimo grabenai: Reino (300 km), Baikalo (2500 km), Dniepro. -Donecas (4000 km), Rytų Afrikos (6000 km) ir kt.

Ryžiai. 7.5. Pripjato žemyninio plyšio atkarpa

Kontinentinės plyšių sistemos susideda iš neigiamų struktūrų (lovių, plyšių) grandinės, kurios yra suskirstytos į kilmės ir vystymosi laiką, atskirtas litosferos pakilimais (balneliais). Žemynų plyšinės konstrukcijos gali būti tarp kitų konstrukcijų (anteklizių, skydų), skersinių platformų ir tęsiasi kitose platformose. Žemyninių ir okeaninių plyšių struktūrų struktūra yra panaši, jų struktūra yra simetriška ašies atžvilgiu (7.5, 7.6 pav.), skiriasi ilgis, atsivėrimo laipsnis ir kai kurių ypatingų bruožų (transformacijos lūžių, išsikišimų) buvimas. - tiltai tarp nuorodų).

Ryžiai. 7.6. Kontinentinių plyšių sistemų profilinės sekcijos

1-pamatai; 2-chemogeninės-biogeninės nuosėdos; 3- chemogeninis-biogeninis-vulkanogeninis darinys; 4- terigeniniai telkiniai; 5, 6-gedimai

Dniepro-Doneco žemyninės plyšio struktūros dalis (nuoroda) yra Pripjato dugnas. Palenkės-Bresto įduba laikoma viršutine grandimi, ji gali turėti genetinį ryšį su panašiomis struktūromis Vakarų Europoje. Apatinė statinio dalis yra Dniepro-Doneco įduba, tada panašios struktūros Karpinskaya ir Mangyshlakskaya, o vėliau Vidurinės Azijos struktūros (bendras ilgis nuo Varšuvos iki Gisaro kalnagūbrio). Visos žemynų plyšinės struktūros jungtys yra apribotos sąrašo ydų, turi hierarchinę subordinaciją pagal kilmės amžių ir turi storus nuosėdų sluoksnius, kuriuose yra daug angliavandenių telkinių.

Žemės pluta sudaro aukščiausią kietosios Žemės apvalkalą ir dengia planetą beveik ištisiniu sluoksniu, kurio storis kinta nuo 0 kai kuriose vandenyno vidurio keterų ir vandenynų lūžių srityse iki 70–75 km po aukštų kalnų struktūromis (Khain, Lomise, 1995). ). Plutos storis žemynuose, nulemtas išilginių seisminių bangų praėjimo greičio padidėjimo iki 8-8,2 km/s ( Mohorovičių siena, arba Moho siena), siekia 30-75 km, o vandenyno įdubose 5-15 km. Pirmasis žemės plutos tipas buvo pavadintas okeaninis,antra- žemyninis.

Vandenyno pluta užima 56% žemės paviršiaus ir yra nedidelio storio - 5–6 km. Jo struktūra susideda iš trijų sluoksnių (Khain ir Lomise, 1995).

Pirma, arba nuosėdinės, ne didesnis kaip 1 km storio sluoksnis susidaro centrinėje vandenynų dalyje, o jų pakraščiuose siekia 10–15 km storį. Vidurio vandenyno kalnagūbrių ašinėse zonose jo visiškai nėra. Sluoksnio sudėtis apima molingus, silikatinius ir karbonatus giliavandenių pelaginių nuosėdų (6.1 pav.). Karbonatinės nuosėdos pasiskirsto ne giliau nei kritinis karbonato kaupimosi gylis. Arčiau žemyno atsiranda iš sausumos atneštos klastinės medžiagos priemaišos; tai vadinamosios hemipelaginės nuosėdos. Išilginių seisminių bangų sklidimo greitis čia siekia 2–5 km/s. Šio sluoksnio nuosėdų amžius neviršija 180 milijonų metų.

Antras sluoksnis jo pagrindinė viršutinė dalis (2A) sudaryta iš bazaltų su retais ir plonais pelaginiais tarpsluoksniais

Ryžiai. 6.1. Vandenynų litosferos pjūvis, palyginti su vidutiniu ofiolitinių alochtonų pjūviu. Žemiau pateikiamas pagrindinių atkarpos vienetų formavimo vandenyno plitimo zonoje modelis (Khain ir Lomise, 1995). Legenda: 1-

pelaginės nuosėdos; 2 – išsiveržę bazaltai; 3 – lygiagrečių pylimų (doleritų) kompleksas; 4 – viršutiniai (nesluoksniuoti) gabbros ir gabro-doleritai; 5, 6 – sluoksniuotasis kompleksas (kumuliatai): 5 – gabroidai, 6 – ultrabazitai; 7 – tektonizuoti peridotitai; 8 – bazinė metamorfinė aureolė; 9 – bazaltinės magmos pokytis I–IV – nuoseklus kristalizacijos sąlygų pasikeitimas kameroje su atstumu nuo plitimo ašies

ikiniai krituliai; bazaltai dažnai turi būdingą pagalvės (skerspjūvio) atskyrimą (pagalvių lavas), tačiau pasitaiko ir masyvių bazaltų apdangalų. Apatinėje antrojo sluoksnio dalyje (2B) sukurti lygiagretūs dolerito pylimai. Bendras 2-ojo sluoksnio storis – 1,5–2 km, o išilginių seisminių bangų greitis – 4,5–5,5 km/s.

Trečias sluoksnis Vandenyno pluta susideda iš pagrindinės ir pavaldžios ultrabazinės sudėties holokristalinių magminių uolienų. Viršutinėje jo dalyje paprastai susidaro gabro tipo uolienos, o apatinę dalį sudaro „juostinis kompleksas“, susidedantis iš kintamų gabbro ir ultraramafitų. 3 sluoksnio storis 5 km. Išilginių bangų greitis šiame sluoksnyje siekia 6–7,5 km/s.

Manoma, kad 2 ir 3 sluoksnių uolienos susidarė kartu su 1 sluoksnio uolienomis.

Okeaninė pluta, tiksliau vandenyno tipo pluta, neapsiriboja savo pasiskirstymu vandenyno dugne, bet taip pat vystosi ribinių jūrų giliavandeniuose baseinuose, tokiuose kaip Japonijos jūra, Pietų Ochotsko (Kuril) baseinas. Ochotsko jūros, Filipinų, Karibų jūros ir daugelio kitų

jūros. Be to, yra rimtų priežasčių įtarti, kad giliose žemynų įdubose ir sekliose vidaus ir pakraščio jūrose, pavyzdžiui, Barenco, kur nuosėdinės dangos storis yra 10–12 km ar daugiau, ją dengia okeaninio tipo pluta. ; Tai liudija 6,5 ​​km/s eilės išilginių seisminių bangų greičiai.

Aukščiau buvo pasakyta, kad šiuolaikinių vandenynų (ir ribinių jūrų) plutos amžius neviršija 180 milijonų metų. Tačiau sulenktose žemynų juostose aptinkame ir kur kas senesnę, iki ankstyvojo prekambro, vandenyno tipo plutą, kuriai atstovauja vadinamoji. ofiolito kompleksai(arba tiesiog ofiolitai). Šis terminas priklauso vokiečių geologui G. Steinmannui ir buvo jo pasiūlytas XX amžiaus pradžioje. apibūdinti būdingą uolienų „triadą“, paprastai randamą kartu centrinėse susiklosčiusių sistemų zonose, būtent serpentinizuotos ultramafinės uolienos (analogiškos 3 sluoksniui), gabro (analogiškos 2B sluoksniui), bazaltai (analogiški 2A sluoksniui) ir radiolaritai (analogiški). į 1 sluoksnį). Šios uolienų paragenezės esmė ilgą laiką buvo interpretuojama klaidingai, ypač gabbros ir hiperbazitai buvo laikomi įkyriais ir jaunesniais nei bazaltai ir radiolaritai. Tik 60-aisiais, kai buvo gauta pirmoji patikima informacija apie vandenyno plutos sudėtį, tapo akivaizdu, kad ofiolitai yra geologinės praeities vandenyno pluta. Šis atradimas buvo labai svarbus norint teisingai suprasti Žemės judančių juostų atsiradimo sąlygas.

Vandenynų plutos struktūros

Nepertraukiamo platinimo sritys vandenyno pluta išreikštas Žemės reljefe okeaninisdepresijos. Vandenyno baseinuose išskiriami du didžiausi elementai: vandenyno platformos Ir okeaninės orogeninės juostos. Vandenyno platformos(arba tha-lassocratons) dugno topografijoje atrodo kaip didelės bedugnės lygios arba kalvotos lygumos. KAM okeaninės orogeninės juostos Tai apima vandenyno vidurio kalnagūbrius, kurių aukštis virš supančios lygumos yra iki 3 km (kai kuriose vietose jie iškyla salų pavidalu virš vandenyno lygio). Išilgai gūbrio ašies dažnai atsekama plyšių zona - siauri 12-45 km pločio grabenai 3-5 km gylyje, rodantys plutos išsiplėtimo dominavimą šiose srityse. Jiems būdingas didelis seismiškumas, smarkiai padidėjęs šilumos srautas ir mažas viršutinės mantijos tankis. Geofiziniai ir geologiniai duomenys rodo, kad nuosėdinės dangos storis mažėja artėjant prie ašinių kalnagūbrių zonų, o vandenyno pluta patiria pastebimą pakilimą.

Kitas pagrindinis žemės plutos elementas yra pereinamoji zona tarp žemyno ir vandenyno. Tai yra didžiausias žemės paviršiaus skrodimo plotas, kur yra salos lankai, pasižymintis dideliu seismiškumu ir moderniu andezitiniu bei andezito-bazaltiniu vulkanizmu, giliavandenėmis tranšėjomis ir ribinių jūrų giliavandenėmis įdubomis. Žemės drebėjimų šaltiniai čia sudaro seismofokalinę zoną (Benioffo-Zavaritsky zoną), pasineriančią po žemynais. Pereinamoji zona yra labiausiai

aiškiai pasireiškė vakarinėje Ramiojo vandenyno dalyje. Jai būdingas tarpinis žemės plutos struktūros tipas.

Žemyninė pluta(Khain, Lomise, 1995) yra pasiskirstę ne tik pačiuose žemynuose, t. Tačiau bendras žemyninės plutos vystymosi plotas yra mažesnis nei vandenyno plutos, kuris sudaro 41% žemės paviršiaus. Vidutinis žemyninės plutos storis 35-40 km; jis mažėja link žemynų pakraščių ir mikrokontinentų viduje, o po kalnų statiniais padidėja iki 70–75 km.

Apskritai, žemyninė pluta, kaip ir okeaninis, turi trijų sluoksnių struktūrą, tačiau sluoksnių, ypač dviejų apatinių, sudėtis gerokai skiriasi nuo stebimų vandenyno plutoje.

1. nuosėdinis sluoksnis, paprastai vadinama nuosėdine danga. Jo storis svyruoja nuo nulio ant skydų ir mažesnių platformų pamatų pakilimų bei sulankstytų konstrukcijų ašinių zonų iki 10 ir net 20 km platformų įdubose, priekinėse ir tarpkalninėse kalnų juostų įdubose. Tiesa, šiose įdubose po nuosėdomis esanti pluta ir dažniausiai vadinama konsoliduotas, savo prigimtimi jau gali būti arčiau okeaninės nei žemyninės. Nuosėdinio sluoksnio sudėtis apima įvairias nuosėdines uolienas, daugiausia žemyninės arba seklios jūrinės, rečiau batialinės (vėlgi giliose įdubose) kilmės, o taip pat tolimosios.

ne visur, pagrindinių magminių uolienų dangos ir slenksčiai, sudarantys gaudyklių laukus. Išilginių bangų greitis nuosėdiniame sluoksnyje yra 2,0-5,0 km/s, maksimalus karbonatinėms uolienoms. Nuosėdinės dangos uolienų amžiaus intervalas yra iki 1,7 milijardo metų, t.y., eilės tvarka didesnis nei šiuolaikinių vandenynų nuosėdinis sluoksnis.

2. Viršutinis konsoliduotos plutos sluoksnis išsikiša į dienos paviršių ant skydų ir platformų matricų bei sulankstytų konstrukcijų ašinėse zonose; jis buvo aptiktas 12 km gylyje Kolos šulinyje ir daug mažesnio gylio šuliniuose Volgos-Uralo regione Rusijos plokštumoje, JAV Vidurio žemyno plokštėje ir Baltijos skyde Švedijoje. Aukso kasykla Pietų Indijoje per šį sluoksnį praėjo iki 3,2 km, Pietų Afrikoje – iki 3,8 km. Todėl šio sluoksnio sudėtis, bent jau jo viršutinė dalis, paprastai yra gerai žinoma, pagrindinį vaidmenį jo sudėtyje atlieka įvairios kristalinės skaldos, gneisai, amfibolitai ir granitai, todėl jis dažnai vadinamas granitu-gneisu. Išilginių bangų greitis jame siekia 6,0-6,5 km/s. Rifėjo-paleozojaus ar net mezozojaus amžiaus jaunų platformų pamatuose ir iš dalies jaunų susiklosčiusių struktūrų vidinėse zonose tas pats sluoksnis sudarytas iš ne taip stipriai metamorfuotų (vietoj amfibolito žaliaskalių fasų) uolienų ir jame mažiau granitų. ; todėl jis čia dažnai vadinamas granito metamorfinis sluoksnis, o tipiniai išilginiai greičiai jame yra 5,5–6,0 km/s. Šios plutos sluoksnio storis platformose siekia 15-20 km, kalnų struktūrose – 25-30 km.

3. Apatinis sutvirtintos plutos sluoksnis. Iš pradžių buvo manoma, kad tarp dviejų sutvirtintos plutos sluoksnių yra aiški seisminė riba, kuri buvo pavadinta Konrado riba jos atradėjo, vokiečių geofiziko, garbei. Ką tik minėtų gręžinių gręžimas sukėlė abejonių dėl tokios aiškios ribos egzistavimo; kartais vietoj to seismiškumas aptinka ne vieną, o dvi (K 1 ir K 2) ribas plutoje, kas davė pagrindą skirti du sluoksnius apatinėje plutoje (6.2 pav.). Uolienų, sudarančių apatinę plutą, sudėtis, kaip minėta, nėra pakankamai žinoma, nes ji nepasiekta šuliniais, o paviršiuje yra fragmentiškai apnuoginta. Remiantis

Ryžiai. 6.2. Žemyninės plutos struktūra ir storis (Khain, Lomise, 1995). A - pagrindiniai pjūvių tipai pagal seisminius duomenis: I-II - senovinės platformos (I - skydai, II

Sineklizės), III - lentynos, IV - jauni orogenai. K 1 , K 2 -Conrad paviršiai, M-Mohorović paviršius, greičiai nurodyti išilginėms bangoms; B - žemyninės plutos storio pasiskirstymo histograma; B - apibendrintas stiprumo profilis

Bendrais svarstymais V. V. Belousovas priėjo prie išvados, kad, viena vertus, apatinėje plutoje turėtų vyrauti aukštesnės metamorfizmo stadijos uolienos, kita vertus, bazinės sudėties uolienos nei viršutinėje plutoje. Štai kodėl jis pavadino šį žievės sluoksnį gra-nullite-mafic. Belousovo prielaida apskritai pasitvirtina, nors atodangos rodo, kad apatinės plutos sudėtyje dalyvauja ne tik baziniai, bet ir rūgštiniai granulitai. Šiuo metu dauguma geofizikų viršutinę ir apatinę plutą skiria skirtingais pagrindais – puikiomis reologinėmis savybėmis: viršutinė pluta kieta ir trapi, apatinė – plastiška. Išilginių bangų greitis žemutinėje plutoje 6,4-7,7 km/s; priklausymas šio sluoksnio apatinių sluoksnių plutai ar mantijai, kurių greičiai viršija 7,0 km/s, dažnai yra prieštaringi.

Tarp dviejų kraštutinių žemės plutos tipų – okeaninės ir žemyninės – yra pereinamieji tipai. Vienas iš jų yra povandeninė pluta - išsivysčiusi palei žemynų šlaitus ir papėdes ir, galbūt, yra kai kurių ne itin gilių ir plačių kraštinių ir vidinių jūrų baseinų dugne. Povandeninė pluta – žemyninė pluta, suplonėjusi iki 15-20 km ir prasiskverbusi pagrindinių magminių uolienų pylimų ir slenksčių.

žievė Jis buvo aptiktas giliavandenių gręžinių metu prie įėjimo į Meksikos įlanką ir atidengtas Raudonosios jūros pakrantėje. Kitas pereinamosios žievės tipas yra subkontinentinis- susidaro tuo atveju, kai vandenyno pluta pirminiuose ugnikalnių lankuose virsta žemynine, bet dar nepasiekusi visiško „brendimo“, turinti sumažėjusį, mažiau nei 25 km storį ir mažesnį sutvirtinimo laipsnį, o tai atsispindi žemesniame. seisminių bangų greičiai – žemutinėje plutoje ne daugiau 5,0-5,5 km/s.

Kai kurie tyrinėtojai ypatingus tipus įvardija dar du vandenyno plutos tipus, kurie jau buvo aptarti aukščiau; tai, pirma, iki 25-30 km sustorėjusi vandenyno vidinių pakilimų okeaninė pluta (Islandija ir kt.), antra, vandenyno tipo pluta, „pastatyta“ stora, iki 15-20 km, nuosėdinė danga (Kaspijos baseinas ir kt.).

Mohorovicinis paviršius ir viršutinės manos sudėtistii. Riba tarp plutos ir mantijos, paprastai seismiškai gana aiškiai išreiškiama išilginių bangų greičių šuoliu nuo 7,5-7,7 iki 7,9-8,2 km/s, yra žinoma kaip Mohorovičico paviršius (arba tiesiog Moho ir net M), pavadintas Jį įkūręs kroatų geofizikas. Vandenynuose ši riba atitinka perėjimą nuo juostinio III sluoksnio komplekso, kuriame vyrauja gabroidai, prie ištisinių serpentinizuotų peridotitų (harzburgitų, lherzolitų), rečiau dunitų, vietomis išsikišusių į dugno paviršių ir uolienose. San Paulas Atlanto vandenyne prie Brazilijos krantų ir o. Zabargad Raudonojoje jūroje, iškilusi virš paviršiaus

jūros pyktis. Vandenyno mantijos viršūnės gali būti stebimos vietomis sausumoje kaip ofiolitų kompleksų dugno dalis. Jų storis Omane siekia 8 km, o Papua Naujojoje Gvinėjoje gal net 12 km. Juos sudaro peridotitai, daugiausia harzburgitai (Khain ir Lomise, 1995).

Lavos ir kimberlitų inkliuzų iš vamzdžių tyrimas rodo, kad po žemynais viršutinę mantiją daugiausia sudaro peridotitai, tiek čia, tiek po vandenynais viršutinėje dalyje tai yra spineliniai peridotitai, o apačioje - granatiniai. Tačiau žemyninėje mantijoje, remiantis tais pačiais duomenimis, nedideliais kiekiais, be peridotitų, yra ir eklogitų, t.y. giliai metamorfuotų bazinių uolienų. Eklogitai gali būti metamorfuotos vandenyno plutos reliktai, įvilkti į mantiją šios plutos išskleidimo (subdukcijos) proceso metu.

Viršutinė mantijos dalis antriškai išeikvojama daugeliu komponentų: silicio dioksido, šarmų, urano, torio, retųjų žemių ir kitų nenuoseklių elementų, nes iš jos tirpsta bazaltinės žemės plutos uolienos. Ši "išeikvota" ("išeikvota") mantija tęsiasi po žemynais į didesnį gylį (apima visą arba beveik visą litosferos dalį) nei po vandenynais, užleisdama vietą giliau "neišsekusiai" mantijai. Vidutinė pirminė mantijos sudėtis turėtų būti artima špinelio lherzolitui arba hipotetiniam peridotito ir bazalto mišiniui santykiu 3:1, kurį pavadino australų mokslininkas A.E. Ringwood. pirolitas.

Maždaug 400 km gylyje prasideda spartus seisminių bangų greičio didėjimas; nuo čia iki 670 km

ištrintas Golicino sluoksnis, pavadintas rusų seismologo B.B. Golicynas. Jis taip pat išsiskiria kaip vidurinė mantija, arba mezosfera - pereinamoji zona tarp viršutinės ir apatinės mantijos. Golitsyno sluoksnio elastingų virpesių padidėjimas paaiškinamas maždaug 10% padidėjusiu mantijos medžiagos tankiu dėl kai kurių mineralų rūšių perėjimo prie kitų, kai atomai yra tankesni: olivinas į spinelį. , piroksenas į granatą.

Apatinė mantija(Hain, Lomise, 1995) prasideda maždaug 670 km gylyje. Apatinę mantiją daugiausia turėtų sudaryti perovskitas (MgSiO 3) ir magnio wustitas (Fe, Mg)O – tolesnių mineralų, sudarančių vidurinę mantiją, pokyčių produktai. Žemės šerdis išorinėje dalyje, remiantis seismologija, yra skysta, o vidinė dalis vėl kieta. Konvekcija išorinėje šerdyje sukuria pagrindinį Žemės magnetinį lauką. Didžioji dauguma geofizikų šerdies sudėtį pripažįsta kaip geležį. Bet vėlgi, remiantis eksperimentiniais duomenimis, būtina leisti šiek tiek nikelio, taip pat sieros, deguonies ar silicio priemaišų, kad būtų paaiškintas sumažėjęs šerdies tankis, palyginti su grynos geležies tankiu.

Remiantis seisminės tomografijos duomenimis, šerdies paviršius yra netolygus ir formuoja iki 5-6 km amplitudės iškilimus ir įdubimus. Prie mantijos ir šerdies ribos išskiriamas pereinamasis sluoksnis su indeksu D" (pluta žymima indeksu A, viršutinė mantija - B, vidurinė - C, apatinė - D, viršutinė apatinė mantija D"). D sluoksnio storis vietomis siekia 300 km.

Litosfera ir astenosfera. Skirtingai nuo pluta ir mantija, išsiskiriančios pagal geologinius duomenis (pagal medžiagos sudėtį) ir seismologinius duomenis (pagal seisminių bangų greičių šuolį ties Mohorovičiaus riba), litosfera ir astenosfera yra grynai fizinės, tiksliau reologinės, sąvokos. Pradinis astenosferos nustatymo pagrindas yra susilpnėjęs plastikinis apvalkalas. kietesnės ir trapesnės litosferos pagrindas, iškilo poreikis paaiškinti plutos izostatinės pusiausvyros faktą, aptiktą matuojant gravitaciją kalnų struktūrų papėdėje. Iš pradžių buvo tikimasi, kad tokios struktūros, ypač tokios didingos kaip Himalajai, sukurs gravitacijos perteklių. Tačiau kai XIX a. buvo atlikti atitinkami matavimai, paaiškėjo, kad tokios traukos nepastebėta. Vadinasi, net dideli žemės paviršiaus reljefo nelygumai yra kažkaip kompensuojami, subalansuojami gylyje taip, kad žemės paviršiaus lygyje nebūtų didelių nukrypimų nuo vidutinių gravitacijos verčių. Taigi mokslininkai priėjo prie išvados, kad yra bendra žemės plutos tendencija balansuoti mantijos sąskaita; šis reiškinys vadinamas izostazija(Hainas, Lomise, 1995) .

Yra du izostazijos įgyvendinimo būdai. Pirma, kalnų šaknys yra panardintos į mantiją, t. y. izostazę užtikrina žemės plutos storio kitimas, o pastarosios apatinis paviršius turi priešingą žemės paviršiaus reljefui reljefą; tokia yra anglų astronomo J. Airy hipotezė

(6.3 pav.). Regioniniu mastu tai paprastai pateisinama, nes kalnų struktūros iš tikrųjų turi storesnę plutą, o didžiausias plutos storis stebimas aukščiausiuose iš jų (Himalajuose, Anduose, Hindukušas, Tien Šanis ir kt.). Tačiau galimas ir kitas izostazės įgyvendinimo mechanizmas: padidinto reljefo plotai turi būti sudaryti iš mažiau tankių uolienų, o žemesnio reljefo – iš tankesnių; Tokią hipotezę iškėlė kitas anglų mokslininkas Dž. Pratt. Tokiu atveju žemės plutos pagrindas gali būti net horizontalus. Žemynų ir vandenynų pusiausvyra pasiekiama derinant abu mechanizmus – pluta po vandenynais yra daug plonesnė ir pastebimai tankesnė nei po žemynais.

Didžioji dalis Žemės paviršiaus yra artimos izostatinei pusiausvyrai. Didžiausi nukrypimai nuo izostazės – izostatinės anomalijos – aptinkami salų lankuose ir susijusiose giliavandenėse tranšėjose.

Kad izostatinės pusiausvyros siekis būtų efektyvus, t.y., esant papildomai apkrovai, pluta skęstų, o pašalinus apkrovą kiltų, reikia, kad po pluta būtų pakankamai plastiškas sluoksnis, galintis teka iš padidinto geostatinio slėgio zonų į žemo slėgio sritis. Būtent šiam sluoksniui, iš pradžių nustatytam hipotetiškai, amerikiečių geologas J. Burrellas pasiūlė pavadinimą. astenosfera, o tai reiškia „silpnas apvalkalas“. Ši prielaida buvo patvirtinta tik daug vėliau, 60-aisiais, kai buvo seisminis

Ryžiai. 6.3. Žemės plutos izostatinės pusiausvyros schemos:

A - J. Erie, b - J. Pratt (Khainas, Koronovskis, 1995)

rąstai (B. Gutenbergas) atrado, kad tam tikrame gylyje po pluta yra seisminių bangų greičio mažėjimo arba nedidėjimo zonos, natūralios didėjant slėgiui, buvimas. Vėliau atsirado kitas astenosferos nustatymo būdas – magnetotelūrinio zondavimo metodas, kai astenosfera pasireiškia kaip sumažintos elektrinės varžos zona. Be to, seismologai nustatė dar vieną astenosferos požymį – padidėjusį seisminių bangų susilpnėjimą.

Astenosfera taip pat atlieka pagrindinį vaidmenį litosferos judėjime. Astenosferos medžiagos srautas neša litosferos plokštes ir sukelia jų horizontalius judesius. Astenosferos paviršiaus pakilimas veda prie litosferos iškilimo, o kraštutiniu atveju – jos tęstinumo lūžio, atsiskyrimo ir nuslūgimo susidarymą. Pastarasis taip pat lemia astenosferos nutekėjimą.

Taigi iš dviejų apvalkalų, sudarančių tektonosferą: astenosfera yra aktyvus elementas, o litosfera yra santykinai pasyvus elementas. Jų sąveika lemia tektoninę ir magmatinę žemės plutos „gyvybę“.

Vidurio vandenyno kalnagūbrių ašinėse zonose, ypač Rytų Ramiojo vandenyno pakilime, astenosferos viršūnė yra tik 3-4 km gylyje, t.y., litosfera apsiriboja tik viršutine plutos dalimi. Judant link vandenynų pakraščio, litosferos storis didėja dėl

apatinė pluta, o daugiausia viršutinė mantija ir gali siekti 80–100 km. Centrinėse žemynų dalyse, ypač po senovinių platformų skydais, pavyzdžiui, Rytų Europos ar Sibiro, litosferos storis jau matuojamas 150-200 km ir daugiau (Pietų Afrikoje 350 km); pagal kai kurias idėjas jis gali siekti 400 km, t.y. čia visa viršutinė mantija virš Golitsyno sluoksnio turėtų būti litosferos dalis.

Sunkumai aptikti astenosferą didesniame nei 150–200 km gylyje kai kuriems tyrinėtojams sukėlė abejonių dėl jos egzistavimo tokiose srityse ir paskatino juos priimti alternatyvią idėją, kad astenosfera kaip ištisinis apvalkalas, t. y. geosfera, neegzistuoja. bet yra keletas atjungtų „astenolinių“ Negalime sutikti su tokia išvada, kuri gali būti svarbi geodinamikai, nes būtent šiose srityse yra aukštas izostatinės pusiausvyros laipsnis, nes tai yra aukščiau pateikti šiuolaikinio ir senovės apledėjimo sričių pavyzdžiai - Grenlandija ir kt.

Priežastis, dėl kurios astenosferą nėra lengva visur aptikti, akivaizdžiai yra jos klampumo pokytis iš šono.

Pagrindiniai žemyninės plutos struktūriniai elementai

Žemynuose išskiriami du struktūriniai žemės plutos elementai: platformos ir mobilios juostos (Istorinė geologija, 1985).

Apibrėžimas:platforma- stabili, standi žemyninės plutos dalis, turinti izometrinę formą ir dviejų aukštų struktūrą (6.4 pav.). Apatinis (pirmasis) konstrukcinis aukštas – kristalinis pagrindas, atstovaujama labai išnirusių metamorfuotų uolienų, įsiskverbusių intruzijų. Viršutinis (antrasis) konstrukcinis aukštas švelniai guli nuosėdinė danga, silpnai išniręs ir nemetamorfuotas. Išėjimai į apatinio konstrukcinio aukšto dienos paviršių vadinami skydas. Vadinamos nuosėdine danga padengtos pamatų sritys viryklė. Plokštės nuosėdinės dangos storis – keli kilometrai.

Pavyzdys: Rytų Europos platformoje yra du skydai (Ukrainos ir Baltijos) ir Rusijos plokštė.

Antrojo platformos aukšto konstrukcijos (dangtis) Yra neigiami (nukrypimai, sineklizės) ir teigiami (anteklizės). Sineklizės turi lėkštės formą, o anteklizės – apverstos lėkštės formą. Sineklizėje nuosėdų storis visada didesnis, o anteklizėje – mažesnis. Šių konstrukcijų skersmens matmenys gali siekti šimtus ar kelis tūkstančius kilometrų, o sluoksnių kritimas ant sparnų dažniausiai būna keli metrai 1 km. Yra du šių struktūrų apibrėžimai.

Apibrėžimas: sineklizė – geologinė struktūra, kurios sluoksnių kritimas nukreiptas iš periferijos į centrą. Anteklizė – geologinė struktūra, kurios sluoksnių kritimas nukreiptas iš centro į periferiją.

Apibrėžimas: sineklizė – geologinė struktūra, kurios šerdyje ir išilgai pakraščių išnyra jaunesnės nuosėdos

Ryžiai. 6.4. Platformos struktūros schema. 1 - sulankstytas pamatas; 2 - platformos korpusas; 3 gedimai (Istorinė geologija, 1985)

- senoviškesnis. Anteklizė – geologinė struktūra, kurios šerdyje išnyra senesnės nuosėdos, o pakraščiuose – jaunesnės.

Apibrėžimas: lovelis yra pailgas (pailgas) geologinis kūnas, kurio skerspjūvis yra įgaubtas.

Pavyzdys: rusiškoje Rytų Europos platformos plokštėje išsiskiria anteklizės(Baltarusija, Voronežas, Volga-Uralas ir kt.), sineklizės(Maskva, Kaspijos ir kt.) ir įdubas (Uljanovskas-Saratovas, Padniestrė-Juodoji jūra ir kt.).

Yra apatinių viršelio horizontų struktūra – av-lakogenas.

Apibrėžimas: aulakogenas – siauras, pailgas įdubimas, besitęsiantis per platformą. Aulakogenai yra apatinėje viršutinio konstrukcinio grindų (dangčio) dalyje ir gali siekti iki šimtų kilometrų ilgį, o plotį – dešimtis kilometrų. Aulakogenai susidaro horizontalaus išsiplėtimo sąlygomis. Juose kaupiasi stori nuosėdų sluoksniai, kurie gali susilankstyti ir savo sudėtimi panašūs į miogeosinklinų darinius. Bazaltai yra apatinėje sekcijos dalyje.

Pavyzdys: Pachelma (Riazanė-Saratovas) aulakogenas, Dniepro-Doneco aulakogenas iš Rusijos plokštės.

Platformų kūrimo istorija. Vystymosi istoriją galima suskirstyti į tris etapus. Pirma– geosinklininis, ant kurio susidaro apatinis (pirmasis) konstrukcinis elementas (pamatas). Antra- aulakogeninis, ant kurio, priklausomai nuo klimato, vyksta kaupimasis

raudonos, pilkos spalvos arba anglies turinčios nuosėdos av-lakogenuose. Trečia– perdanga, ant kurios dideliame plote vyksta nuosėdos ir susidaro viršutinė (antra) konstrukcinė perdanga (plokštė).

Kritulių kaupimosi procesas dažniausiai vyksta cikliškai. Pirmiausia kaupiasi transgresyvus jūrų terigeniškas formavimas, tada - karbonatas formavimas (maksimalus pažeidimas, 6.1 lentelė). Regresijos metu esant sausam klimatui, druskingas raudonžiedis formavimasis, o drėgno klimato sąlygomis - paralyžiuojantis anglis turintis formavimas. Sedimentacijos ciklo pabaigoje susidaro nuosėdos žemyninis dariniai. Bet kuriuo momentu etapas gali būti nutrauktas susidarius spąstų formacijai.

6.1 lentelė. Plokščių susikaupimo seka

dariniai ir jų savybės.

6.1 lentelės pabaiga.

Už judantys diržai (sulankstytos vietos) charakteristika:

jų kontūrų tiesiškumas;

didžiulis susikaupusių nuosėdų storis (iki 15-25 km);

nuoseklumasšių nuosėdų sudėtis ir storis kartu su streiku sulankstytas plotas ir staigūs pokyčiai;

buvimas savitas dariniai- uolienų kompleksai, susidarę tam tikrose šių vietovių vystymosi stadijose ( šiferis, flysch, spilito-keratofirinis, melasa ir kiti dariniai);

intensyvus efuzyvinis ir įkyrus magmatizmas (ypač būdingi dideli granito intruzijos-batolitai);

stiprus regioninis metamorfizmas;

7) stiprus susilankstymas, gedimų gausa, įskaitant

stūmos, rodančios suspaudimo dominavimą. Vietoje geosinklininių sričių (diržos) atsiranda sulankstytos zonos (diržai).

Apibrėžimas: geosinklinas(6.5 pav.) - mobilus žemės plutos plotas, kuriame iš pradžių kaupėsi stori nuosėdiniai ir vulkanogeniniai sluoksniai, po to jie buvo susmulkinti į sudėtingas raukšles, kartu formuojant lūžius, įsilaužimus ir metamorfizmą. Yra du geosinklinos kūrimo etapai.

Pirmas etapas(iš tikrųjų geosinklininis) būdingas nusėdimo vyravimas. Didelis kritulių kiekis geosinklinijoje – tai yra žemės plutos tempimo rezultatas ir jo nukrypimas. IN pirmoji pusė pirmaetapai Dažniausiai kaupiasi smėlingos ir molingos nuosėdos (dėl metamorfizmo susidaro juodi molingi skalūnai, išsiskiriantys šiferis susidarymas) ir kalkakmeniai. Subdukciją gali lydėti plyšimai, per kuriuos pakyla ir išsiveržia mafinė magma povandeninio laivo sąlygomis. Po metamorfizmo susidariusios uolienos kartu su lydinčiais subvulkaniniais dariniais suteikia spilitas-keratofiras formavimas. Kartu su ja dažniausiai susidaro silikatinės uolienos ir jaspis.

okeaninis

Ryžiai. 6.5. Geosync struktūros schema

linali schematiškame Sundos lanko pjūvyje Indonezijoje (Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991). Legenda: 1 – nuosėdos ir nuosėdinės uolienos; 2 – ugnikalnis-

nic veislės; 3 – rūsio kontimetamorfinės uolienos

Nurodytos formacijos kaupti vienu metu, Bet skirtingose ​​srityse. Kaupimas spilito-keratophyric formavimas dažniausiai vyksta vidinėje geosinklino dalyje – in eugeosinklinijos. Už eugeo-sinchronizavimas Būdingas storų vulkanogeninių sluoksnių, dažniausiai pagrindinės sudėties, susidarymu ir gabro, diabazės ir ultrabazinių uolienų įsiskverbimu. Kraštinėje geosinklinos dalyje, palei jos sieną su platforma, paprastai yra miogeosinklinai.Čia kaupiasi daugiausia terigeniniai ir karbonatiniai sluoksniai; Vulkaninių uolienų nėra, intruzijos nebūdingos.

Pirmoje pirmojo etapo pusėje Didžioji dalis geosinklino yra jūra su reikšmingagelmes. Tai įrodo smulkus nuosėdų grūdėtumas ir faunos radinių (daugiausia nektono ir planktono) retumas.

KAM pirmojo etapo vidurys dėl skirtingų nusėdimo greičių geosinklinos atkarpos susidaro skirtingose ​​geosinklinos dalyse santykinis kilimas(intrageoantic-linali) Ir santykinė kilmė(intrageosinklinai). Šiuo metu gali atsirasti nedidelių plagiogranitų įsiskverbimų.

Į pirmojo etapo antroji pusė Dėl vidinių pakilimų atsiradimo jūra geosinklinoje tampa seklesnė. Dabar tai archipelagas, atskirtas sąsiauriais. Dėl seklumos jūra veržiasi į gretimas platformas. Geosinklinoje kaupiasi klintys, stori smėlingi-molingi ritmiškai susiklostę sluoksniai, flysch už-216

masacija; išsilieja tarpinės sudėties lavos, kurios sudaro porfiritinis formavimas.

KAM pirmojo etapo pabaiga intrageosinklinos išnyksta, intrageoantiklinos susilieja į vieną centrinį pakilimą. Tai yra bendra inversija; ji atitinka pagrindinis lankstymo etapas geosinklinijoje. Lankstymą dažniausiai lydi stambių sinorogeninių (kartu su lankstymu) granito intruzijų įsiskverbimas. Uolos susmulkinamos į raukšles, kurias dažnai komplikuoja stūmimai. Visa tai sukelia regioninį metamorfizmą. Vietoje intrageosinklinų atsiranda sinklinoriumas- sudėtingai sukonstruotos sinklininio tipo struktūros ir vietoje intrageoanticlines - antiklinorija. Geosinklina „užsidaro“, virsdama sulankstyta zona.

Geosinklinos struktūroje ir plėtroje labai svarbus vaidmuo tenka gilios ydos - ilgaamžiai plyšimai, kurie perpjauna visą žemės plutą ir patenka į viršutinę mantiją. Giluminiai lūžiai lemia geosinklinų kontūrus, jų magmatizmą, geosinklinos padalijimą į struktūrines-veidines zonas, kurios skiriasi nuosėdų sudėtimi, storiu, magmatizmu ir struktūrų pobūdžiu. Geosinklinos viduje jie kartais išsiskiria vidurio masyvai, apribotas gilių ydų. Tai senesnio lankstymo blokai, sudaryti iš uolienų nuo pamatų, ant kurių buvo suformuota geosinklina. Pagal nuosėdų sudėtį ir storį viduriniai masyvai panašūs į platformas, tačiau išsiskiria stipriu magmatizmu ir uolienų susilankstymu, daugiausia masyvo pakraščiuose.

Antrasis geosinklino kūrimo etapas paskambino orogeninis ir jam būdingas pakilimų vyravimas. Sedimentacija vyksta ribotose vietose išilgai centrinio pakilimo periferijos - in ribiniai nuokrypiai, kylančios išilgai geosinklinos ir platformos ribos ir iš dalies perdengiančios platformą, taip pat tarpkalniniuose duburiuose, kurie kartais susidaro centrinio pakilimo viduje. Nuosėdų šaltinis – nuolat kylančio centrinio pakilimo sunaikinimas. Pirmoji pusėantrasis etapasšis iškilimas tikriausiai turi kalvotą topografiją; jį sunaikinus, kaupiasi, formuojasi jūrinės, o kartais ir marių nuosėdos žemesnė melasa formavimas. Priklausomai nuo klimato sąlygų, tai gali būti anglis turintis paralikas arba sūrus storio. Tuo pačiu metu dažniausiai atsiranda didelių granito intruzijų – batolitų.

Antroje etapo pusėje smarkiai padidėja centrinio pakilimo greitis, kurį lydi jo skilimai ir atskirų sekcijų žlugimas. Šis reiškinys paaiškinamas tuo, kad dėl susilankstymo, metamorfizmo ir įsibrovimų atsiradimo, sulenkta sritis (nebėra geosinklina!) tampa standi ir į vykstantį pakilimą reaguoja įtrūkimais. Jūra palieka šią sritį. Sunaikinus centrinį pakilimą, kuris tuo metu buvo kalnuota šalis, kaupiasi žemyniniai šiurkštūs klastiniai sluoksniai, susidarantys viršutinė melasa formavimas. Arkinės pakilimo dalies skilimą lydi žemės vulkanizmas; dažniausiai tai yra rūgštinės sudėties lavas, kuris kartu su

subvulkaniniai dariniai suteikia porfyras formavimas. Su juo siejami plyšio šarminiai ir nedideli rūgštiniai įsiskverbimai. Taigi dėl geosinklino vystymosi didėja žemyninės plutos storis.

Iki antrojo etapo pabaigos geosinklinos vietoje iškilusi sulenkta kalnų zona sunaikinama, teritorija palaipsniui išsilygina ir tampa platforma. Geosinklina iš nuosėdų kaupimosi zonos virsta naikinimo zona, iš mobilios teritorijos į sėslią, standžią, išlygintą teritoriją. Todėl judesių diapazonas platformoje yra mažas. Paprastai jūra, net sekli, čia apima didžiulius plotus. Ši teritorija nebejaučia tokio stipraus nuslūgimo kaip anksčiau, todėl nuosėdų storis gerokai mažesnis (vidutiniškai 2-3 km). Nusėdimas pakartotinai nutrūksta, todėl stebimos dažnos sedimentacijos pertraukos; tada gali susidaryti atmosferos poveikio pluta. Nėra energingų pakilimų, kuriuos lydi lankstymas. Todėl naujai susidarančios plonos, dažniausiai sekliojo vandens nuosėdos ant platformos nėra metamorfuotos ir guli horizontaliai arba šiek tiek pasvirusi. Magminės uolienos yra retos ir dažniausiai jas vaizduoja bazaltinės lavos išliejimas ant žemės.

Be geosinklininio modelio, yra ir litosferos plokščių tektonikos modelis.

Plokštės tektonikos modelis

Plokštės tektonika(Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991) yra modelis, kuris buvo sukurtas siekiant paaiškinti pastebėtą deformacijų ir seismiškumo pasiskirstymo modelį išoriniame Žemės apvalkale. Jis pagrįstas plačiais geofiziniais duomenimis, gautais šeštajame ir šeštajame dešimtmečiuose. Teoriniai plokščių tektonikos pagrindai yra pagrįsti dviem prielaidomis.

Tolimiausias Žemės sluoksnis, vadinamas litosfera, guli tiesiai ant sluoksnio, vadinamo actenosfera, kuri yra mažiau patvari nei litosfera.

Litosfera yra padalinta į daugybę standžių segmentų, arba plokščių (6.6 pav.), kurios nuolat juda viena kitos atžvilgiu ir kurių paviršiaus plotas taip pat nuolat kinta. Dauguma tektoninių procesų, kuriuose vyksta intensyvūs energijos mainai, veikia plokščių ribose.

Nors litosferos storis negali būti išmatuotas labai tiksliai, mokslininkai sutinka, kad plokštėse jis svyruoja nuo 70–80 km po vandenynais iki daugiausiai daugiau nei 200 km po kai kuriose žemynų dalyse, o vidutiniškai apie 100 km. Astenosfera, esanti po litosfera, tęsiasi iki maždaug 700 km gylio (didžiausias giluminio židinio žemės drebėjimų šaltinių pasiskirstymo gylis). Jo stiprumas didėja didėjant gyliui, o kai kurie seismologai mano, kad jo apatinė riba yra

pavienės eilutės – transformavimo gedimai (slydimo gedimai); žemyninės plutos sritys, kuriose vyksta aktyvūs lūžiai, yra taškuotos (Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991)

Tsa yra 400 km gylyje ir sutampa su nedideliu fizinių parametrų pasikeitimu.

Ribos tarp plokščių skirstomi į tris tipus:

skiriasi;

susiliejantis;

transformuoti (su poslinkiais išilgai smūgio).

Prie skirtingų plokščių ribų, kurias daugiausia vaizduoja plyšiai, atsiranda naujas litosferos susidarymas, dėl kurio plinta vandenyno dugnas (išplitimas). Konvergencinėse plokščių ribose litosfera panardinama į astenosferą, t.y., absorbuojama. Ties transformacijos ribomis dvi litosferos plokštės slenka viena kitos atžvilgiu ir ant jų nei susidaro, nei sunaikinama litosferos medžiaga. .

Visos litosferos plokštės nuolat juda viena kitos atžvilgiu. Daroma prielaida, kad bendras visų plokščių plotas ilgą laiką išlieka pastovus. Esant pakankamam atstumui nuo plokščių kraštų, horizontalios deformacijos jų viduje yra nežymios, todėl plokštes galima laikyti standžiomis. Kadangi poslinkiai išilgai transformacijos gedimų vyksta kartu su jų smūgiu, plokštės judėjimas turėtų būti lygiagretus šiuolaikiniams transformacijos gedimams. Kadangi visa tai vyksta sferos paviršiuje, tai pagal Eulerio teoremą kiekviena plokštės dalis apibūdina trajektoriją, lygiavertę sukimuisi sferiniame Žemės paviršiuje. Santykiniam kiekvienos plokščių poros judėjimui bet kuriuo metu galima nustatyti sukimosi ašį arba polių. Kai tolstate nuo šio stulpo (iki kampo

90° atstumu), sklaidos greitis natūraliai didėja, tačiau bet kurios tam tikros plokščių poros kampinis greitis jų sukimosi poliaus atžvilgiu yra pastovus. Taip pat atkreipkime dėmesį, kad geometriškai sukimosi poliai yra unikalūs bet kuriai plokščių porai ir niekaip nesusiję su Žemės, kaip planetos, sukimosi poliu.

Plokštės tektonika yra efektyvus plutos procesų modelis, nes puikiai dera su žinomais stebėjimų duomenimis, pateikia elegantiškus anksčiau nesusijusių reiškinių paaiškinimus ir atveria galimybes numatyti.

Wilsono ciklas(Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991). 1966 m. Toronto universiteto profesorius Wilsonas paskelbė straipsnį, kuriame teigė, kad žemynų dreifas įvyko ne tik po ankstyvojo mezozojaus skilimo Pangea, bet ir iki Pangean laikais. Dabar vadinamas vandenynų atsidarymo ir uždarymo ciklas gretimų žemyno pakraščių atžvilgiu Wilsono ciklas.

Fig. 6.7 paveiksle pateikiamas schematiškai paaiškinta pagrindinė Wilsono ciklo koncepcija, atsižvelgiant į idėjas apie litosferos plokščių raidą.

Ryžiai. 6.7, bet atstovauja Wilsono ciklo pradžia– pradinis žemyno skilimo ir akrecinės plokštelės krašto susidarymo etapas.Žinomas kaip kietas

Ryžiai. 6.7. Wilsono vandenyno vystymosi ciklo schema litosferos plokščių evoliucijos rėmuose (Struktūrinė geologija ir plokščių tektonika, 1991)

litosfera dengia silpnesnę, iš dalies išlydytą astenosferos zoną – vadinamąjį mažo greičio sluoksnį (6.7 pav., b) . Toliau besiskiriant žemynams, susidaro plyšio slėnis (6.7, 6 pav.) ir nedidelis vandenynas (6.7 pav., c). Tai ankstyvojo vandenyno atsivėrimo Wilsono cikle etapai.. Afrikos plyšys ir Raudonoji jūra yra tinkami pavyzdžiai. Tęsiant atskirtų žemynų dreifą, lydima simetriško naujos litosferos kaupimosi plokščių pakraščiuose, dėl žemyno erozijos prie žemyno ir vandenyno ribos kaupiasi šelfinės nuosėdos. Visiškai susiformavęs vandenynas(6.7 pav., d) su mediana ketera ties plokštės riba ir išsivysčiusiu kontinentiniu šelfu vadinamas Atlanto tipo vandenynas.

Iš vandenynų tranšėjų stebėjimų, jų santykio su seismiškumu ir atkūrimo pagal vandenynų magnetinių anomalijų modelius aplink griovius, žinoma, kad vandenyno litosfera yra išskaidoma ir pajungta į mezosferą. Fig. 6.7, d parodyta vandenynas su virykle, kuris turi paprastas litosferos akrecijos ir sugerties ribas, – tai pradinis vandenyno uždarymo etapas V Wilsono ciklas. Dėl tektoninių ir vulkaninių procesų, vykstančių ties sugeriančiosios plokštės riba, suskaidžius litosferą, esančią greta žemyno pakraščio, pastaroji virsta Andų tipo orogenu. Jei šis suskaidymas vyksta dideliu atstumu nuo žemyno pakraščio link vandenyno, susidaro salos lankas, kaip Japonijos salos. Okeaninė absorbcijalitosfera lemia plokščių geometrijos pasikeitimą ir galų gale

baigiasi iki visiškas akrecinės plokštelės krašto išnykimas(6.7 pav., f). Per šį laiką priešingas žemyninis šelfas gali toliau plėstis, tapdamas Atlanto tipo pusiau vandenynu. Vandenynui mažėjant, priešinga žemyno pakraštis galiausiai įtraukiama į plokštelės sugerties režimą ir dalyvauja vystyme. Andų tipo akrecinis orogenas. Tai ankstyva dviejų žemynų susidūrimo stadija (susidūrimai) . Kitame etape dėl žemyninės litosferos plūdrumo plokštės absorbcija sustoja. Litosferos plokštė nutrūksta žemiau, po augančiu Himalajų tipo orogenu, ir juda į priekį paskutinė orogeninė stadijaWilsono ciklassu brandžiu kalnų diržu, vaizduojanti siūlę tarp naujai susijungusių žemynų. Antipodas Andų tipo akrecinis orogenas yra Himalajų tipo susidūrimo orogenas.

Planetos, kurioje gyvename, sandara jau seniai užėmė mokslininkų mintis. Buvo išsakyta daug naivų sprendimų ir puikių spėjimų, tačiau dar visai neseniai niekas negalėjo įrodyti jokios hipotezės teisingumo ar klaidingumo įtikinamais faktais. Ir net ir šiandien, nepaisant milžiniškų Žemės mokslo sėkmių, visų pirma dėl geofizinių metodų, skirtų tyrinėti jos vidų, kūrimo, nėra vienos ir galutinės nuomonės apie vidinių Žemės rutulio dalių sandarą.

Tiesa, visi ekspertai sutaria dėl vieno: Žemė susideda iš kelių koncentrinių sluoksnių arba kriauklių, kurių viduje yra sferinė šerdis. Naujausi metodai leido labai tiksliai išmatuoti kiekvienos iš šių įdėtų sferų storį, tačiau kas tai yra ir iš ko jie susideda, dar nėra iki galo nustatyta.

Kai kurios Žemės vidaus savybės yra žinomos, o kitas galima tik spėlioti. Taigi, naudojant seisminį metodą, buvo galima nustatyti žemės drebėjimo ar sprogimo sukeltų tampriųjų virpesių (seisminių bangų) praėjimo per planetą greitį. Šio greičio dydis apskritai yra labai didelis (keli kilometrai per sekundę), tačiau tankesnėje terpėje jis didėja, purioje smarkiai sumažėja, o skystoje terpėje tokie svyravimai greitai išnyksta.

Seisminės bangos gali prasiskverbti per Žemę greičiau nei per pusvalandį. Tačiau pasiekus sąsają tarp skirtingo tankio sluoksnių, jie dalinai atsispindi ir grįžta į paviršių, kur jautriais instrumentais galima fiksuoti jų atvykimo laiką.

Tai, kad po viršutiniu kietu mūsų planetos apvalkalu yra dar vienas sluoksnis, buvo spėjama dar senovėje. Pirmasis tai pasakė senovės graikų filosofas Empedoklis, gyvenęs V amžiuje prieš Kristų. Stebėdamas garsiojo Etnos ugnikalnio išsiveržimą, jis pamatė išsilydžiusią lavą ir padarė išvadą, kad po kietu, šaltu žemės paviršiaus apvalkalu yra išsilydžiusios magmos sluoksnis. Drąsus mokslininkas mirė bandydamas prasiskverbti pro ugnikalnio kraterį, kad geriau suprastų jo struktūrą.

Ugninės-skysčios gilios žemės vidaus struktūros idėja ryškiausiai išplėtota XVIII amžiaus viduryje vokiečių filosofo I. Kanto ir prancūzų astronomo P. Laplaso teorijoje. Ši teorija gyvavo iki XIX amžiaus pabaigos, nors niekas negalėjo išmatuoti, kokiame gylyje baigiasi šalta kieta pluta ir prasideda skystoji magma. 1910 metais Jugoslavijos geofizikas A. Mohorovičius tai padarė seisminiu metodu. Tyrinėdamas žemės drebėjimą Kroatijoje, jis atrado, kad 60-70 kilometrų gylyje seisminių bangų greitis smarkiai kinta. Virš šios atkarpos, kuri vėliau buvo pavadinta Mohorovičiaus riba (arba tiesiog „Moho“), bangos greitis neviršija 6,5–7 kilometrų per sekundę, o žemiau staigiai padidėja iki 8 kilometrų per sekundę.

Taip paaiškėjo, kad tiesiai po litosfera (pluta) yra visai ne išsilydžiusi magma, o atvirkščiai – šimto kilometrų sluoksnis, net tankesnis už plutą. Po juo yra astenosfera (susilpnėjęs sluoksnis), kurios medžiaga yra suminkštėjusi.

Kai kurie tyrinėtojai mano, kad astenosfera yra kietų granulių ir skysto lydalo mišinys.

Sprendžiant iš seisminių bangų sklidimo greičio, po astenosfera yra itin tankūs sluoksniai iki 2900 kilometrų gylio.

Sunku pasakyti, kas yra šis daugiasluoksnis vidinis apvalkalas (mantija), esantis tarp Moho paviršiaus ir šerdies. Viena vertus, jis turi kieto kūno požymių (jame greitai sklinda seisminės bangos), kita vertus, mantija turi neabejotiną takumą.

Reikėtų pažymėti, kad fizinės sąlygos šioje mūsų planetos vidaus dalyje yra visiškai neįprastos. Ten vyrauja aukšta temperatūra ir milžiniškas šimtų tūkstančių atmosferų slėgis. Žymus sovietų mokslininkas, akademikas D. Ščerbakovas mano, kad mantijos medžiaga, nors ir kieta, turi plastiškumo. Galbūt jį galima palyginti su batų tepalu, kuris po plaktuko smūgių suskyla į skeveldras aštriais kraštais. Tačiau laikui bėgant net ir šaltyje ima plisti kaip skystis ir tekėti nedideliu šlaitu žemyn, o pasiekęs paviršiaus kraštą varva žemyn.

Centrinė Žemės dalis, jos šerdis, yra kupina dar daugiau paslapčių. Kas tai yra skystas ar kietas? Iš kokių medžiagų jis susideda? Seisminiais metodais nustatyta, kad šerdis yra nevienalytė ir padalinta į du pagrindinius sluoksnius – išorinį ir vidinį. Pagal kai kurias teorijas jis susideda iš geležies ir nikelio, pagal kitas – iš itin tankinto silicio. Pastaruoju metu buvo iškelta mintis, kad centrinė šerdies dalis yra geležies-nikelis, o išorinė – silicis.

Akivaizdu, kad geriausiai žinomos iš visų geosferų, kurios yra prieinamos tiesioginiam stebėjimui ir tyrimams: atmosfera, hidrosfera ir pluta. Mantija, nors ir priartėja prie žemės paviršiaus, matyt, niekur nėra apnuoginta. Todėl nėra vieningos nuomonės net dėl ​​jo cheminės sudėties. Tiesa, akademikas A. Yanshinas mano, kad kai kurie reti mineralai iš vadinamosios mer-richbite-redderite grupės, anksčiau žinomos tik kaip meteoritų dalis, o neseniai aptiktos Rytų Sajano kalnuose, yra mantijos atodangos. Tačiau šią hipotezę vis tiek reikia kruopščiai išbandyti.

Žemynų žemės plutą pakankamai išsamiai ištyrė geologai. Didelį vaidmenį čia atliko gilus gręžimas. Viršutinį žemyninės plutos sluoksnį sudaro nuosėdinės uolienos. Kaip rodo pats pavadinimas, jie yra vandeninės kilmės, tai yra, dalelės, sudariusios šį žemės plutos sluoksnį, nusėdo iš vandeninės suspensijos. Didžioji dauguma nuosėdinių uolienų susiformavo senovės jūrose, rečiau jų kilmę lemia gėlo vandens telkiniai. Labai retais atvejais nuosėdinės uolienos susidarė dėl oro sąlygų tiesiogiai sausumoje.

Pagrindinės nuosėdinės uolienos yra smėlis, smiltainis, molis, kalkakmenis ir kartais akmens druska. Nuosėdinio plutos sluoksnio storis įvairiose žemės paviršiaus vietose skiriasi. Kai kur siekia 20-25 kilometrus, tačiau vietomis kritulių visai nebūna. Šiose vietose ant „dienos paviršiaus“ iškyla kitas žemės plutos sluoksnis – granitas.

Tokį pavadinimą jis gavo dėl to, kad yra sudarytas ir iš pačių granitų, ir iš jiems artimų uolienų – granitoidų, gneisų ir žėručio skiltelių.

Granito sluoksnis siekia 25-30 kilometrų storį, o iš viršaus dažniausiai jį dengia nuosėdinės uolienos. Žemiausias žemės plutos sluoksnis – bazaltas – nebepasiekiamas tiesioginiam tyrimui, nes niekur nepasiekia paviršiaus ir nepasiekia gilūs šuliniai. Apie bazalto sluoksnio struktūrą ir savybes sprendžiama tik remiantis geofiziniais duomenimis. Su dideliu tikrumu daroma prielaida, kad šį apatinį plutos sluoksnį sudaro magminės uolienos, panašios į bazaltus, kilusios iš atvėsusios vulkaninės lavos. Bazalto sluoksnio storis siekia 15–20 kilometrų.

Dar visai neseniai buvo manoma, kad žemės plutos sandara visur vienoda ir tik kalnuose ji kyla, suformuodama raukšles, o po vandenynais skęsta, suformuodama milžiniškus dubenis. Vienas iš mokslo ir technologijų revoliucijos rezultatų buvo sparti daugelio mokslų, įskaitant jūrų geologiją, raida XX amžiaus viduryje. Šioje žmonijos žinių šakoje buvo padaryta daug esminių atradimų, kurie radikaliai pakeitė ankstesnes idėjas apie plutos struktūrą po vandenyno dugnu. Nustatyta, kad jei po kraštinėmis jūromis ir šalia žemynų, tai yra, šelfo srityje, pluta vis dar tam tikru mastu yra panaši į žemyninę, tai vandenyno pluta yra visiškai kitokia. Pirma, jo storis yra labai mažas: nuo 5 iki 10 kilometrų. Antra, po vandenyno dugnu jis susideda ne iš trijų, o tik iš dviejų sluoksnių – nuosėdinio, 1-2 kilometrų storio ir bazalto. Žemyninei plutai taip būdingas granito sluoksnis tęsiasi link vandenyno tik iki žemyno šlaito, kur nutrūksta.

Šie atradimai smarkiai sustiprino geologų susidomėjimą vandenyno tyrimais. Buvo vilties jūros dugne aptikti paslaptingo bazalto, o gal net mantijos atodangų. Itin viliojančiai atrodo ir povandeninio gręžimo, kurio pagalba galima pasiekti gilius sluoksnius per gana ploną ir lengvai įveikiamą nuosėdų sluoksnį, perspektyvos.

1. Žemynų ir vandenynų susidarymas

Prieš milijardą metų Žemė jau buvo padengta patvariu apvalkalu, kuriame išryškėjo žemyniniai išsikišimai ir okeaninės įdubos. Tuo metu vandenynų plotas buvo maždaug 2 kartus didesnis nei žemynų plotas. Tačiau nuo to laiko labai pasikeitė žemynų ir vandenynų skaičius, pasikeitė ir jų vieta. Maždaug prieš 250 milijonų metų Žemėje buvo vienas žemynas – Pangea. Jos plotas buvo maždaug toks pat, kaip visų šiuolaikinių žemynų ir salų plotas kartu paėmus. Šį superkontinentą nuplovė vandenynas, vadinamas Panthalassa, kuris užėmė likusią Žemės erdvę.

Tačiau Pangea pasirodė esantis trapus, trumpalaikis darinys. Laikui bėgant, mantijos srautas planetos viduje keitė kryptį, o dabar, pakilusi iš gelmių po Pangėja ir skleisdama įvairiomis kryptimis, mantijos medžiaga pradėjo tempti žemyną, o ne suspausti, kaip anksčiau. Maždaug prieš 200 milijonų metų Pangea suskilo į du žemynus: Lauraziją ir Gondvaną. Tarp jų atsirado Tetijos vandenynas (dabar tai Viduržemio jūros, Juodosios, Kaspijos jūrų ir seklios Persijos įlankos giliavandenės dalys).

Mantijos srautai Laurasiją ir Gondvaną toliau dengė plyšių tinklu ir suskaidė į daugybę fragmentų, kurie neliko tam tikroje vietoje, o palaipsniui skyrėsi skirtingomis kryptimis. Juos perkėlė mantijos viduje esančios srovės. Kai kurie tyrinėtojai mano, kad būtent šie procesai lėmė dinozaurų mirtį, tačiau šis klausimas lieka atviras. Pamažu tarp besiskiriančių fragmentų – žemynų – erdvė prisipildė mantijos materijos, kuri kilo iš Žemės gelmių. Vėsdamas jis suformavo būsimų vandenynų dugną. Laikui bėgant čia atsirado trys vandenynai: Atlanto, Ramiojo, Indijos. Daugelio mokslininkų nuomone, Ramusis vandenynas yra senovės Panthalassa vandenyno liekana.

Vėliau nauji gedimai apėmė Gondvaną ir Laurasiją. Žemė, kuri dabar sudaro Australiją ir Antarktidą, pirmiausia buvo atskirta nuo Gondvanos. Ji pradėjo slinkti į pietryčius. Tada jis suskilo į dvi nelygias dalis. Mažesnė – Australija – veržėsi į šiaurę, didesnė – Antarktida – į pietus ir užėmė vietą Antarkties rato viduje. Likusi Gondvanos dalis suskilo į kelias plokštes, iš kurių didžiausios yra Afrikos ir Pietų Amerikos plokštės. Šios plokštės dabar tolsta viena nuo kitos 2 cm per metus greičiu (žr. Litosferos plokšteles).

Plyšiai apėmė ir Laurasiją. Ji suskilo į dvi plokštes – Šiaurės Amerikos ir Eurazijos plokštes, kurios sudaro didžiąją Eurazijos žemyno dalį. Šio žemyno atsiradimas yra didžiausias kataklizmas mūsų planetos gyvenime. Skirtingai nuo visų kitų žemynų, kurių pagrindas yra vienas senovės žemyno fragmentas, Euraziją sudaro 3 dalys: Eurazijos (Laurazijos dalis), Arabijos (Gondvanos išsikišimas) ir Hindustano (Gondvanos dalis) litosferos plokštės. Artėdami vienas prie kito jie vos nesunaikino senovinio Tetio vandenyno. Afrika taip pat dalyvauja formuojant Eurazijos išvaizdą, kurios litosferos plokštė, nors ir lėtai, artėja prie Eurazijos. Šios konvergencijos rezultatas yra kalnai: Pirėnai, Alpės, Karpatai, Sudetai ir Rūdos kalnai (žr. Litosferos plokštes).

Vis dar vyksta Eurazijos ir Afrikos litosferos plokščių suartėjimas, tai primena Vezuvijaus ir Etnos ugnikalnių veiklą, kuri drumsčia Europos gyventojų ramybę.

Arabijos ir Eurazijos litosferos plokščių suartėjimas paskatino uolienų trupėjimą ir susilankstymą jų kelyje. Tai lydėjo smarkūs ugnikalnių išsiveržimai. Dėl šių litosferos plokščių suartėjimo iškilo Armėnijos aukštumos ir Kaukazas.

Eurazijos ir Hindustano litosferos plokščių suartėjimas privertė drebėti visas žemynas nuo Indijos vandenyno iki Arkties, o pats Hindustanas, kuris iš pradžių atsiskyrė nuo Afrikos, patyrė mažai žalos. Šio suartėjimo rezultatas buvo aukščiausios pasaulyje plynaukštės Tibeto atsiradimas, apsuptas dar aukštesnių kalnų grandinių – Himalajų, Pamyro ir Karakoramo. Nenuostabu, kad būtent čia, Eurazijos litosferos plokštės stipriausio žemės plutos suspaudimo vietoje, yra aukščiausia Žemės viršukalnė - Everestas (Chomolungma), kylantis į 8848 m aukštį.

Hindustano litosferos plokštės „žygis“ gali sukelti visišką Eurazijos plokštės skilimą, jei jos viduje nebūtų dalių, kurios galėtų atlaikyti spaudimą iš pietų. Rytų Sibiras veikė kaip vertas „gynėjas“, tačiau į pietus nuo jo esančios žemės buvo sulankstytos, suskaidytos ir perkeltos.

Taigi, kova tarp žemynų ir vandenynų tęsiasi šimtus milijonų metų. Pagrindiniai jo dalyviai yra žemyninės litosferos plokštės. Kiekviena kalnų grandinė, salos lankas, giliausia vandenyno tranšėja yra šios kovos rezultatas.

2. Žemynų ir vandenynų sandara

Žemynai ir vandenynai yra didžiausi Žemės plutos struktūros elementai. Kalbant apie vandenynus, reikia turėti omenyje plutos struktūrą vandenynų užimamose srityse.

Žemyninė ir vandenyninė pluta skiriasi savo sudėtimi. Tai savo ruožtu palieka pėdsaką jų raidos ir struktūros ypatybėse.

Riba tarp žemyno ir vandenyno brėžiama palei žemyno šlaito papėdę. Šios papėdės paviršius – akumuliacinė lyguma su didelėmis kalvomis, kurias formuoja povandeninės nuošliaužos ir aliuvinės vėduoklės.

Vandenynų struktūroje sritys išskiriamos pagal tektoninio mobilumo laipsnį, kuris išreiškiamas seisminio aktyvumo apraiškomis. Tuo remiantis jie išskiria:

seismiškai aktyvios zonos (vandenyno judančios juostos),

· aseizmos zonos (vandenynų baseinai).

Judančius diržus vandenynuose vaizduoja vidurio vandenyno kalnagūbriai. Jų ilgis – iki 20 000 km, plotis – iki 1000 km, aukštis siekia 2–3 km nuo vandenyno dugno. Tokių keterų ašinėje dalyje plyšių zonas galima atsekti beveik nuolat. Jie pasižymi didelėmis šilumos srauto vertėmis. Vidurio vandenyno kalnagūbriai laikomi plutos išsiplėtimo arba plitimo zonomis.

Antroji struktūrinių elementų grupė yra vandenynų baseinai arba talasokratonai. Tai plokščios, šiek tiek kalvotos jūros dugno vietos. Nuosėdinės dangos storis čia ne didesnis kaip 1000 m.

Kitas didelis konstrukcijos elementas – pereinamoji zona tarp vandenyno ir žemyno (žemyno), kai kurie geologai ją vadina mobilia geosinklinaline juosta. Tai yra maksimalaus žemės paviršiaus išpjaustymo plotas. Tai apima:

1 salos lankai, 2 – giliavandeniai apkasai, 3 – kraštinių jūrų giliavandeniai baseinai.

Salų lankai – tai ilgos (iki 3000 km) kalnų struktūros, suformuotos iš vulkaninių struktūrų grandinės su šiuolaikinėmis andezito-bazaltinio vulkanizmo apraiškomis. Salų lankų pavyzdys yra Kurilų-Kamčiatkos kalnagūbris, Aleutų salos ir kt. Iš vandenyno pusės salų lankus pakeičia giliavandenės tranšėjos, kurios yra 1500–4000 km ilgio ir 5–10 km gylio giliavandenės įdubos. . Plotis 5-20 km. Latakų dugnai padengti nuosėdomis, kurias čia atneša drumstumo srovės. Latakų šlaitai yra laiptuoti skirtingais pasvirimo kampais. Ant jų nuosėdų nerasta.

Riba tarp salos lanko ir tranšėjos šlaito žymi žemės drebėjimo šaltinių koncentracijos zoną ir vadinama Wadati-Zvaritsky-Benioff zona.

Atsižvelgdami į šiuolaikinių vandenyno pakraščių požymius, geologai, remdamiesi aktualizmo principu, atlieka panašių struktūrų, susiformavusių senesniais laikotarpiais, lyginamąją istorinę analizę. Šie ženklai apima:

· jūrinio tipo nuosėdos, kuriose vyrauja giliavandenės nuosėdos,

linijinė nuosėdinių sluoksnių struktūrų ir kūnų forma,

· staigus nuosėdinių ir vulkaninių sluoksnių storio ir medžiagų sudėties pokytis susilenkusių konstrukcijų kryžminio smūgio metu,

· didelis seismiškumas,

· specifinis nuosėdinių ir magminių darinių rinkinys bei indikatorinių darinių buvimas.

Iš išvardytų ženklų paskutinis yra vienas iš pirmaujančių. Todėl apibrėžkime, kas yra geologinis darinys. Visų pirma, tai tikra kategorija. Žemės plutos medžiagos hierarchijoje žinote tokią seką:

Geologinis darinys yra sudėtingesnis vystymosi etapas po uolienų. Tai natūralios uolienų asociacijos, kurias jungia jų medžiagos sudėties ir struktūros vienove, kurią lemia jų bendra kilmė ar vieta. Geologiniai dariniai išskiriami nuosėdinių, magminių ir metamorfinių uolienų grupėmis.

Norint susidaryti stabilioms nuosėdinių uolienų asociacijoms, pagrindiniai veiksniai yra tektoninė padėtis ir klimatas. Darinių pavyzdžius ir jų susidarymo sąlygas nagrinėsime analizuodami žemynų struktūrinių elementų raidą.

Žemynuose yra dviejų tipų regionai.

I tipas sutampa su kalnuotomis vietovėmis, kuriose nuosėdų nuosėdos susilanksto ir sulaužomos dėl įvairių gedimų. Į nuosėdinius sluoksnius įsiskverbia magminės uolienos ir jie metamorfizuojasi.

II tipas sutampa su plokščiomis vietomis, kuriose nuosėdos yra beveik horizontaliai.

Pirmasis tipas vadinamas sulankstytu regionu arba sulankstytu diržu. Antrasis tipas vadinamas platforma. Tai yra pagrindiniai žemynų elementai.

Vietoje geosinklininių juostų arba geosinklinų formuojamos sulenktos sritys. Geosinklinas yra mobilus išplėstas gilios žemės plutos įdubimo plotas. Jam būdingas storų nuosėdinių sluoksnių kaupimasis, užsitęsęs vulkanizmas, staigus tektoninių judėjimų krypties pokytis, susidarius susiklosčiusioms struktūroms.

Geosinklinos skirstomos į:

Žemyninis žemės plutos tipas yra okeaninis. Todėl pats vandenyno dugnas apima vandenyno dugno įdubas, esančias už žemyno šlaito. Šios didžiulės įdubos nuo žemynų skiriasi ne tik žemės plutos sandara, bet ir tektoninėmis struktūromis. Didžiausios vandenyno dugno sritys yra giliavandenės lygumos, esančios 4-6 km gylyje ir...

Ir įdubimai su staigiais aukščio pokyčiais, matuojami šimtais metrų. Visi šie vidurinių gūbrių ašinės juostos struktūriniai ypatumai, be abejo, turėtų būti suprantami kaip intensyvios blokų tektonikos apraiška, kai ašinės įdubos yra grabenai, o abiejose jų pusėse vidurinis ketera pertrūkiais dalijama į pakeltus ir nuleistus blokus. Visas struktūrinių savybių rinkinys, apibūdinantis...

Susidarė pirminis Žemės bazalto sluoksnis. Archeanui buvo būdingas pirminių didelių vandens telkinių (jūrų ir vandenynų) susidarymas, pirmųjų gyvybės ženklų atsiradimas vandens aplinkoje ir senovės Žemės reljefo, panašus į Mėnulio reljefą, susidarymas. . Archeane buvo keletas lankstymo erų. Susidarė seklus vandenynas su daugybe vulkaninių salų. Susidarė porų atmosfera...

Vandens temperatūra Pietų prekybos vėjo srovėje yra 22...28 °C, Rytų Australijos srovėje žiemą kinta iš šiaurės į pietus nuo 20 iki 11 °C, vasarą - nuo 26 iki 15 °C. Antarkties cirkumpoliarinė, arba Vakarų vėjo srovė, įteka į Ramųjį vandenyną į pietus nuo Australijos ir Naujosios Zelandijos ir juda subplatuma kryptimi iki Pietų Amerikos krantų, kur pagrindinė jos atšaka nukrypsta į šiaurę ir, eidama pakrantėmis...

Abstraktus

Žemynų sandara ir kilmė

Žemės plutos sandara ir amžius

Pagrindiniai mūsų planetos paviršiaus reljefo elementai yra žemynai ir vandenynų baseinai. Šis padalijimas nėra atsitiktinis, jį lemia dideli žemės plutos struktūros skirtumai po žemynais ir vandenynais. Todėl žemės pluta skirstoma į du pagrindinius tipus: žemyninę ir vandenyninę.

Žemės plutos storis svyruoja nuo 5 iki 70 km, o po žemynais ir vandenyno dugnu jis smarkiai skiriasi. Storiausia pluta po kalnuotomis žemynų vietovėmis yra 50-70 km po lygumomis jos storis sumažėja iki 30-40 km, o po vandenyno dugnu – tik 5-15 km.

Žemynų žemės pluta susideda iš trijų storų sluoksnių, kurie skiriasi savo sudėtimi ir tankiu. Viršutinį sluoksnį sudaro santykinai birios nuosėdinės uolienos, vidurinis sluoksnis vadinamas granitu, o apatinis sluoksnis vadinamas bazaltu. Pavadinimai „granitas“ ir „bazaltas“ kilo dėl šių sluoksnių sudėties ir tankio panašumo į granitą ir bazaltą.

Žemės pluta po vandenynais nuo žemyninės skiriasi ne tik savo storiu, bet ir tuo, kad jame nėra granito sluoksnio. Taigi, po vandenynais yra tik du sluoksniai - nuosėdinis ir bazaltinis. Ant lentynos yra granito sluoksnis, čia išvystyta kontinentinio tipo pluta. Keitimas iš žemyninės į vandenyninę plutą vyksta žemyninio šlaito zonoje, kur granito sluoksnis plonėja ir nutrūksta. Okeaninė pluta, palyginti su žemynine, vis dar labai menkai ištirta.

Remiantis astronominiais ir radiometriniais duomenimis, Žemės amžius dabar yra maždaug 4,2–6 milijardai metų. Seniausių žmogaus tirtų žemyninės plutos uolienų amžius siekia iki 3,98 milijardo metų (Grenlandijos pietvakarinė dalis), o bazalto sluoksnio uolienoms – daugiau nei 4 milijardai metų. Nėra jokių abejonių, kad šios uolienos nėra pagrindinė Žemės medžiaga. Šių senovinių uolienų priešistorė truko šimtus milijonų, o gal ir milijardus metų. Todėl apytiksliai apskaičiuota, kad Žemės amžius siekia 6 milijardus metų.

Žemyninės plutos struktūra ir raida

Didžiausios žemyninės plutos struktūros yra geosinklininės raukšlės juostos ir senovinės platformos. Jos labai skiriasi viena nuo kitos savo struktūra ir geologinės raidos istorija.

Prieš pereinant prie šių pagrindinių struktūrų struktūros ir raidos aprašymo, būtina pakalbėti apie termino „geosinklina“ kilmę ir esmę. Šis terminas kilęs iš graikų kalbos žodžių „geo“ – žemė ir „synclino“ – nukreipimas. Pirmą kartą jį daugiau nei prieš 100 metų panaudojo amerikiečių geologas D. Dana, tyrinėdamas Apalačų kalnus. Jis nustatė, kad jūrinių paleozojaus nuosėdų, sudarančių Apalačius, didžiausias storis yra centrinėje kalnų dalyje, daug didesnis nei jų šlaituose. Dana šį faktą paaiškino visiškai teisingai. Paleozojaus eros sedimentacijos laikotarpiu Apalačų kalnų vietoje buvo įduba, kurią jis pavadino geosinklina. Jo centrinėje dalyje nuslūgimas buvo intensyvesnis nei ant sparnų, ką liudija didelis nuosėdų storis. Dana patvirtino savo išvadas piešiniu, vaizduojančiu Apalačų geosinkliną. Atsižvelgiant į tai, kad paleozojaus sedimentacija įvyko jūrinėmis sąlygomis, jis nubraižė nuo horizontalios linijos – numanomo jūros lygio – visus išmatuotus nuosėdų storius Apalačų kalnų centre ir šlaituose. Paveikslėlyje pavaizduota aiškiai apibrėžta didelė įduba šiuolaikinių Apalačų kalnų vietoje.

XX amžiaus pradžioje garsus prancūzų mokslininkas E. Ogas įrodė, kad geosinklinai suvaidino didelį vaidmenį Žemės raidos istorijoje. Jis nustatė, kad vietoje geosinklinų susidarė sulankstytos kalnų grandinės. E. Ogas visas žemynų sritis suskirstė į geosinklines ir platformas; jis sukūrė geosinklinų tyrimo pagrindus. Didelį indėlį į šią doktriną įnešė sovietų mokslininkai A. D. Archangelskis ir N. S. Šatskis, kurie nustatė, kad geosinklininis procesas vyksta ne tik atskiruose duburiuose, bet ir apima didžiulius žemės paviršiaus plotus, kuriuos jie vadino geosinklininiais regionais. Vėliau pradėtos identifikuoti didžiulės geosinklininės juostos, kuriose išsidėsčiusios kelios geosinklininės zonos. Mūsų laikais geosinklinų doktrina išaugo į pagrįstą žemės plutos geosinklininio vystymosi teoriją, kurią kuriant sovietų mokslininkai vaidina pagrindinį vaidmenį.

Geosinklininės raukšlės juostos – tai judrios žemės plutos atkarpos, kurių geologinė istorija pasižymėjo intensyvia sedimentacija, pasikartojančiais lankstymo procesais ir stipria ugnikalnio veikla. Čia kaupėsi stori nuosėdinių uolienų sluoksniai, formavosi magminės uolienos, dažnai vykdavo žemės drebėjimai. Geosinklininės juostos užima didžiulius žemynų plotus, išsidėsčiusius tarp senovinių platformų arba išilgai jų kraštų plačių juostelių pavidalu. Geosinklininės juostos atsirado proterozojuje, jos turi sudėtingą struktūrą ir ilgą vystymosi istoriją. Yra 7 geosinklininės juostos: Viduržemio jūros, Ramiojo vandenyno, Atlanto, Uralo-Mongolijos, Arkties, Brazilijos ir Vidurinės Afrikos.

Senovės platformos yra stabiliausios ir sėsliausios žemynų dalys. Skirtingai nei geosinklininėse juostose, senovės platformose buvo lėti svyruojantys judesiai, jose kaupėsi paprastai mažo storio nuosėdinės uolienos, nebuvo susilankstymo procesų, retai pasitaikydavo ugnikalnių ir žemės drebėjimų. Senovės platformos sudaro žemynų dalis, kurios yra visų žemynų griaučiai. Tai seniausios žemynų dalys, susiformavusios archeaniniame ir ankstyvajame proterozojuje.

Šiuolaikiniuose žemynuose yra nuo 10 iki 16 senovinių platformų. Didžiausios yra Rytų Europos, Sibiro, Šiaurės Amerikos, Pietų Amerikos, Afrikos-Arabijos, Hindustano, Australijos ir Antarkties.

Geosinklininiai lankstymo diržai

Geosinklininės raukšlės diržai skirstomi į didelius ir mažus, kurie skiriasi savo dydžiu ir vystymosi istorija. Yra du maži diržai, jie yra Afrikoje (Afrikoje) ir Pietų Amerikoje (Brazilijoje). Jų geosinklininis vystymasis tęsėsi visą proterozojaus erą. Didelės juostos pradėjo savo geosinklininį vystymąsi vėliau – nuo ​​vėlyvojo proterozojaus. Trys iš jų – Uralo-Mongolijos, Atlanto vandenyno ir Arkties – baigė geosinklininį vystymąsi paleozojaus eros pabaigoje, o Viduržemio jūros ir Ramiojo vandenyno juostose vis dar yra didžiulės teritorijos, kuriose tęsiasi geosinklininiai procesai. Kiekviena geosinklininė juosta turi savo specifines struktūrines ypatybes ir geologinę raidą, tačiau yra ir bendrų jų struktūros ir vystymosi modelių.

Didžiausios geosinklininių juostų dalys yra geosinklininiai klostiniai plotai, kurių viduje išskiriamos mažesnės struktūros - geosinklininiai įdubimai ir geoantiklininiai pakilimai (geoantiklinijos). Deformacijos yra pagrindiniai kiekvieno geosinklininio regiono elementai – intensyvaus nusėdimo, sedimentacijos ir vulkanizmo zonos. Geosinklininiame regione gali būti du, trys ar daugiau tokių lovių. Geosinklininiai loviai vienas nuo kito atskirti iškiliomis vietomis – geoantiklinomis, kuriose daugiausia vyko erozijos procesai. Keli geosinklininiai loviai ir tarp jų išsidėstę geoantiklininiai pakilimai sudaro geosinklininę sistemą.

Pavyzdys yra didžiulė Viduržemio jūros juosta, besidriekianti per visą rytinį pusrutulį nuo vakarinės Europos pakrantės ir šiaurės vakarų Afrikos iki Indonezijos salų imtinai. Šioje juostoje išskiriami keli geosinklininiai sulankstyti regionai: Vakarų Europos, Alpių, Šiaurės Afrikos, Indokinijos ir kt. Kiekviename iš šių sulenktų regionų išskiriama daug geosinklininių sistemų. Ypač daug jų yra sudėtingame Alpių sulenktame regione: Pirėnų, Alpių, Karpatų, Krymo-Kaukazo, Himalajų ir kt.

Sudėtingoje ir ilgoje geosinklininių sulenktų zonų raidos istorijoje išskiriami du etapai – pagrindinis ir galutinis (orogeninis).

Pagrindinei stadijai būdingi gilaus žemės plutos nusėdimo procesai geosinklininiuose loviuose, kurie yra pagrindinės sedimentacijos sritys. Tuo pačiu metu gretimose geoantiklinijose vyksta pakilimas, jos tampa erozijos ir plastinės medžiagos pašalinimo vietomis. Smarkiai diferencijuoti geosinklinijų nusėdimo ir geoantiklinijų pakilimo procesai lemia žemės plutos suskaidymą ir daugybės gilių plyšių atsiradimą joje, vadinamų giliaisiais lūžiais. Išilgai šių lūžių iš didelių gelmių į viršų kyla milžiniška vulkaninės medžiagos masė, kuri susidaro žemės plutos paviršiuje – sausumoje arba vandenyno dugne – daugybė ugnikalnių, išliejančių lavą ir išsviedančių ugnikalnių pelenus bei uolienų šukių mases. sprogimų metu. Taigi geosinklininių jūrų dugne kartu su jūrinėmis nuosėdomis – smėliu ir moliu – kaupiasi ir vulkaninė medžiaga, kuri arba sudaro didžiulius išsiliejusių uolienų sluoksnius, arba susikerta su nuosėdinių uolienų sluoksniais. Šis procesas vyksta nenutrūkstamai ilgalaikio geosinklininių duburių grimzdimo metu, todėl susikaupia daugybė kilometrų vulkaninių-nuosėdinių uolienų, bendrai vadinamų vulkaninėmis-nuosėdinėmis dariniais. Šis procesas vyksta netolygiai, priklausomai nuo žemės plutos judesių geosinklininėse srityse dydžio. Ramesnio nusėdimo laikotarpiais gilūs lūžiai „gyja“ ir nepateikia vulkaninės medžiagos. Šiuo laikotarpiu kaupiasi smulkesni karbonatiniai (kalkakmeniai ir dolomitai) ir terigeniniai (smėlis ir molis) dariniai. Giliose geosinklininių lovių vietose nusėda plona medžiaga, iš kurios susidaro molio darinys.

Galingų geosinklininių darinių kaupimosi procesą nuolat lydi žemės plutos judesiai – nusėdimas geosinklininiuose duburiuose ir pakilimai geoantiklininėse srityse. Dėl šių judesių susikaupusių storų nuosėdų sluoksniai įvairiai deformuojasi ir įgauna sudėtingą sulankstytą struktūrą. Lankstymo procesai ryškiausi baigiantis pagrindiniam geosinklininių vietovių raidos etapui, kai sustoja geosinklininių lovių grimztis ir prasideda bendras pakilimas, kuris pirmiausia apima geoantiklinalines sritis ir ribines lovių dalis, o po to jų centrinę dalį. dalys. Dėl to intensyviai susilanksto visi geosinklininiuose loviuose susidarę sluoksniai. Jūra traukiasi, nusėdimas sustoja, o sluoksniai, susiglamžę į sudėtingas klostes, iškyla virš jūros lygio; atsiranda sudėtingas kalnuotas regionas. Didelių granito įsiskverbimų, susijusių su daugelio metalinių mineralų telkinių susidarymu, įvedimas sutampa su šiuo laiku – pagrindinio geosinklininio etapo pabaiga.

Geosinkliniškai sulenktos sritys patenka į antrąjį, orogeninį savo vystymosi etapą po pakilimų, įvykusių pagrindinės stadijos pabaigoje. Orogeninėje stadijoje tęsiasi iškilimo ir didelių kalnų grandinių bei masyvų formavimosi procesai. Lygiagrečiai formuojantis kalnų grandinėms, susidaro didelės įdubos, kurias skiria kalnų grandinės. Šiose įdubose, vadinamose intermontaninėmis, susikaupia stambios klastinės uolienos – konglomeratai ir stambūs smėliai, vadinami melasos formavimu. Be tarpkalnių įdubimų, melasos susidarymas kaupiasi ir kraštinėse platformų dalyse, esančiose greta susidariusių kalnų grandinių. Čia, orogeninėje stadijoje, susidaro vadinamieji kraštiniai loviai, kuriuose kaupiasi ne tik melasos dariniai, bet ir druską ar anglį turintys dariniai, priklausomai nuo klimato ir sedimentacijos sąlygų. Orogeninę stadiją lydi lankstymo procesai ir didelių granito įsiskverbimų įvedimas. Geosinklininis regionas palaipsniui virsta labai sudėtingu sulankstytu kalnų regionu. Orogeninės stadijos pabaiga žymi geosinklininio vystymosi pabaigą – nutrūksta kalnų kūrimosi, klostymosi, tarpkalnių įdubų slūgimo procesai. Kalnuota šalis žengia į platformos stadiją, kurią lydi laipsniškas reljefo glotnėjimas ir lėtas ramiai gulinčių platformos dangos uolienų kaupimasis ant kompleksiškai susilanksčiusių, tačiau nuo paviršiaus išlygintų geosinklininių nuosėdų. Susidaro platforma, kurios sulankstytas pagrindas (pamatas) tampa geosinklininėmis sąlygomis susidariusiomis uolienomis. Platformos dangos nuosėdinės uolienos iš tikrųjų yra platforminės.

Geosinklininių zonų vystymosi procesas nuo pirmųjų geosinklininių lovių susidarymo iki jų pavertimo platforminėmis zonomis truko dešimtis ir šimtus milijonų metų. Dėl šio ilgo proceso daugelis geosinklininių sričių geosinklininėse juostose ir net visos geosinklininės juostos visiškai virto platformų teritorijomis. Geosinklininių juostų viduje suformuotos platformos buvo vadinamos jaunomis, nes jų sulankstytas pagrindas susiformavo daug vėliau nei senovinių platformų. Pagal pamatų formavimo laiką išskiriami trys pagrindiniai jaunų platformų tipai: su prekambro, paleozojaus ir mezozojaus klostiniais pamatais. Pirmųjų platformų pamatai susiformavo proterozojaus pabaigoje po Baikalo sulenkimo, dėl ko susiformavo susilankstytos struktūros – Baikalidai. Antrųjų platformų pamatai buvo suformuoti paleozojaus pabaigoje po herciniškojo sulankstymo, dėl kurio atsirado sulankstytos konstrukcijos - Hercinidai. Trečiojo tipo platformų pamatai susiformavo mezozojaus pabaigoje po mezozojaus sulankstymo, dėl ko atsirado sulankstytos konstrukcijos - mezooidai.

PAGE_BREAK--

Baikalo ir paleozojaus lankstymo zonose, kurios susiformavo kaip sulankstytos sritys prieš šimtus milijonų metų, dideli plotai yra padengti gana stora platformos danga (šimtai metrų ir keli kilometrai). Mezozojaus lankstymo vietose, kurios susiformavo kaip sulenktos sritys daug vėliau (lankstymo pasireiškimo laikas nuo 100 iki 60 mln. metų), platformos danga galėjo susidaryti santykinai nedideliuose plotuose, o čia išryškėja sulenktos mezooidų struktūros. reikšmingose ​​Žemės paviršiaus vietose.

Baigiant geosinklininių lankstinių juostų sandaros ir raidos aprašymą, būtina apibūdinti jų šiuolaikinę sandarą. Anksčiau buvo pažymėta, kad abi mažos juostos – Brazilijos ir Vidinės Afrikos, taip pat trys iš didelių – Uralo-Mongolijos, Atlanto ir Arkties – jau seniai baigė savo geosinklininį vystymąsi. Mūsų laikais geosinklininis režimas ir toliau išlieka dideliuose Viduržemio jūros ir Ramiojo vandenyno juostų plotuose. Šiuolaikinės Ramiojo vandenyno juostos geosinklininės zonos yra išlikusios iki šių dienų, čia intensyviai pasireiškia šiuolaikiniai lankstymo procesai, žemės drebėjimai ir vulkanizmas. Kitoks vaizdas pastebimas Viduržemio jūros juostoje, kur šiuolaikinį Alpių geosinklininį regioną dengė jaunas kainozojaus Alpių susilankstymas ir dabar yra orogeninės stadijos. Čia yra aukščiausios kalnų grandinės Žemėje (Himalajai, Karakoramas, Pamyras ir kt.), kurios iki šiol yra grubios medžiagos tiekėjai į netoliese esančias tarpkalnų įdubas. Alpių geosinklininiame regione žemės drebėjimai vis dar gana dažni, o pavieniai ugnikalniai kartais pasireiškia jų padariniais. Geosinklininis režimas čia baigiasi.

Geosinkliniškai sulenktos zonos yra pagrindiniai svarbiausių naudingųjų iškasenų gavybos šaltiniai. Tarp jų didžiausią vaidmenį atlieka įvairių metalų rūdos: varis, švinas, cinkas, auksas, sidabras, alavas, volframas, molibdenas, nikelis, kobaltas ir kt. Didelės anglies, naftos ir dujų telkinių yra apribotos nuosėdose. tarpkalnių įdubimų ir kraštinių įdubų uolos.

Senovinės platformos

Pagrindinis visų platformų konstrukcijos bruožas yra dviejų konstrukcinių grindų, kurios labai skiriasi viena nuo kitos, buvimas, vadinamas pamatu ir platformos dangčiu. Pamatas sudėtingos struktūros, jį formuoja labai susilinkusios ir metamorfinės uolienos, įsiskverbusios įvairių įsibrovimų. Platformos dangtis guli beveik horizontaliai ant eroduoto rūsio paviršiaus su aštriu kampiniu neatitikimu. Jį sudaro nuosėdinių uolienų sluoksniai.

Senovinės ir jaunos platformos skiriasi sulankstyto pamato formavimo laiku. Senovės platformose rūsio uolienos susiformavo archeaniniame, ankstyvajame ir viduriniame proterozojaus, o platformos dangos uolienos pradėjo kauptis vėlyvajame proterozojaus ir toliau formavosi paleozojaus, mezozojaus ir kainozojaus laikais. Jaunose platformose pamatai susiformavo vėliau nei ant senovinių, vėliau prasidėjo platformos dangos uolienų kaupimasis.

Senovinės platformos yra padengtos nuosėdinių uolienų danga, tačiau kai kuriose vietose, kur šios dangos nėra, pamatai iškyla į paviršių. Sritys, kuriose atsiranda pamatas, vadinamos skydais, o plotai, uždengti danga, vadinami plokštėmis. Ant plokščių yra dviejų tipų platformos įdubimai. Kai kurios iš jų – sineklizės – yra plokščios ir plačios įdubos. Kiti yra aulakogenai – siauri, ilgi, apriboti iš šonų gedimų, gilių įdubų. Be to, ant plokščių yra vietų, kur pamatai pakeliami, bet nepasiekia paviršiaus. Tai yra anteklizės, kurios paprastai atskiria gretimas sineklizes.

Rūsys yra apnuogintas Baltijos skydo šiaurės vakaruose, o didžioji dalis yra Rusijos plokštėje. Rusijos lėkštėje matyti plati ir plokščia Maskvos sineklizė, kurios centrinė dalis yra Maskvos apylinkėse. Toliau į pietryčius, Kursko ir Voronežo srityse, yra Voronežo anteklizė. Čia pamatai pakeliami ir uždengiami mažos galios platformos danga. Dar toliau į pietus, Ukrainos ribose, yra siauras, bet labai gilus Dniepro-Doneco aulakogenas. Čia pamatai yra panardinami į labai didelį gylį išilgai didelių lūžių, esančių abiejose aulakogeno pusėse.

Senovės platformų rūsio uolos formavosi per labai ilgą laiką (archėjos – ankstyvasis proterozojus). Jie ne kartą buvo paveikti lankstymo ir metamorfizmo procesai, dėl kurių jie tapo stiprūs - kristaliniai. Jie suglamžyti į itin sudėtingas raukšles, didelio storio, o jų sudėtyje plačiai paplitusios magminės uolienos (išsiliejusios ir įkyrios). Visos šios savybės rodo, kad rūsio uolienos susidarė geosinklininėmis sąlygomis. Lankstymo procesai baigėsi ankstyvuoju proterozojumi, jie užbaigė geosinklininio vystymosi režimą.

Prasidėjo naujas etapas – platformos etapas, kuris tęsiasi iki šiol.

Platformos dangos uolienos, pradėjusios kauptis vėlyvajame proterozojuje, struktūra ir sudėtimi smarkiai skiriasi nuo kristalinių pamatų uolienų. Jos nesulankstytos, nemetamorfuotos, mažo storio, jų sudėtyje retai randama magminių uolienų. Paprastai platformos dangą sudarančios uolos guli horizontaliai ir yra nuosėdinės jūrinės arba žemyninės kilmės. Jie sudaro platformų darinius, kurie skiriasi nuo geosinklininių. Šiuos darinius, dengiančias plokštes ir užpildančius įdubimus – sineklizes ir aulakogenus, reprezentuoja besikeičiantys moliai, smėliai, smiltainiai, mergeliai, kalkakmeniai, dolomitai, kurie sudaro labai vienodos sudėties ir storio sluoksnius. Būdingas platformos darinys taip pat yra kreida, kuri sudaro kelių dešimčių metrų sluoksnius. Kartais yra vulkaninių uolienų, vadinamų spąstais. Žemyninėmis sąlygomis, esant šiltam, drėgnam klimatui, susikaupė galingas anglį turintis darinys (kintamieji smiltainiai ir molingos uolienos su anglies sluoksniais ir lęšiais), o esant sausam, karštam klimatui – raudonų smiltainių ir molio darinys arba druska. -sukauptas guolis (molis ir smiltainiai su druskų sluoksniais ir lęšiais).

Ryškiai skirtinga pamatų ir platformos dangos struktūra rodo du pagrindinius senovinių platformų kūrimo etapus: geosinklininį (pamato formavimas) ir platformą (platformos dangos kaupimąsi). Prieš platformos etapą buvo geosinklininis etapas.

Vandenyno dugno struktūra

Nepaisant to, kad okeanografiniai tyrimai per pastaruosius du dešimtmečius labai išaugo ir šiandien yra plačiai atliekami, vandenyno dugno geologinė struktūra tebėra menkai suprantama.

Yra žinoma, kad šelfe tęsiasi žemyninės plutos struktūros, o žemyninio šlaito zonoje keičiasi žemyninis žemės plutos tipas į vandenyninį. Todėl pats vandenyno dugnas apima vandenyno dugno įdubas, esančias už žemyno šlaito. Šios didžiulės įdubos nuo žemynų skiriasi ne tik žemės plutos sandara, bet ir tektoninėmis struktūromis.

Didžiausios vandenyno dugno sritys yra giliavandenės lygumos, esančios 4–6 km gylyje ir atskirtos povandeninėmis kalvomis. Ypač didelių giliavandenių lygumų yra Ramiajame vandenyne. Palei šių didžiulių lygumų pakraščius driekiasi giliavandenės tranšėjos – siauri ir labai ilgi duburiai, besitęsiantys šimtus ir tūkstančius kilometrų.

Dugno gylis juose siekia 10-11 km, o plotis neviršija 2-5 km. Tai yra giliausios sritys Žemės paviršiuje. Išilgai šių griovių kraštų yra salų grandinės, vadinamos salų lankais. Tai Aleutų ir Kurilų lankai, Japonijos salos, Filipinai, Samoa, Tonga ir kt.

Vandenyno dugne yra daug skirtingų povandeninių aukštumų. Kai kurios iš jų sudaro tikras povandenines kalnų grandines ir kalnų grandines, kitos kyla iš dugno atskirų kalvų ir kalnų pavidalu, o kitos iškyla virš vandenyno paviršiaus salų pavidalu.

Išskirtinę reikšmę vandenyno dugno struktūroje turi vidurio vandenyno kalnagūbriai, kurie savo pavadinimą gavo dėl to, kad pirmą kartą buvo atrasti Atlanto vandenyno viduryje. Jie atsekami visų vandenynų dugne ir sudaro vieną pakilimų sistemą daugiau nei 60 tūkstančių km atstumu. Tai viena ambicingiausių tektoninių zonų Žemėje. Prasidėjęs Arkties vandenyno vandenimis, driekiasi plačiu kalnagūbriu (700-1000 km) vidurinėje Atlanto vandenyno dalyje ir, aplenkdamas Afriką, pereina į Indijos vandenyną. Čia ši povandeninių keterų sistema sudaro dvi atšakas. Vienas eina prie Raudonosios jūros; kita eina aplink Australiją iš pietų ir tęsiasi Ramiojo vandenyno pietuose iki Amerikos krantų. Vidurio vandenyno keteros sistema dažnai patiria žemės drebėjimus ir labai išvystytą povandeninį vulkanizmą.

Dabartiniai menki geologiniai duomenys apie vandenynų baseinų struktūrą dar neleidžia išspręsti jų kilmės problemos. Kol kas galime pasakyti tik tiek, kad skirtingi vandenynų baseinai turi skirtingą kilmę ir amžių. Ramiojo vandenyno baseinas yra seniausias. Dauguma tyrinėtojų mano, kad jis atsirado Prekambrijoje, o jo dugnas yra seniausios pirminės žemės plutos liekana. Kitų vandenynų įdubos yra jaunesnės, dauguma mokslininkų mano, kad jos susidarė anksčiau buvusių žemyninių masyvų vietoje. Seniausia iš jų yra Indijos vandenyno įduba, manoma, kad ji atsirado paleozojaus eroje. Atlanto vandenynas iškilo mezozojaus pradžioje, o Arkties vandenynas – mezozojaus pabaigoje arba kainozojaus pradžioje.

Literatūra

1. Allison A., Palmer D. Geologija. – M., 1984 m

2. Vologdinas A.G. Žemė ir gyvybė. – M., 1996 m

3. Voitkevičius G.V. Geologinė Žemės chronologija. – M., 1994 m

4. Dobrovolskis V.V. Jakušova A.F. Geologija. – M., 2000 m