O secțiune a scoarței terestre. Raport – Scoarța terestră

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Nu există încă o versiune HTML a lucrării.
Puteți descărca arhiva lucrării făcând clic pe link-ul de mai jos.

Structura internă a Pământului

Caracteristicile cochiliilor Pământului. Tectonica plăcilor litosferice și formarea formelor mari de relief. Structura orizontală a litosferei. Tipuri de scoarță terestră. Mișcarea materiei de la manta prin canalele de manta din interiorul Pământului. Direcția și mișcarea plăcilor litosferice.

prezentare, adaugat 01.12.2011

Compoziția materială și structura scoarței terestre

Caracteristici descriptive ale etapelor de formare a scoarței terestre și studiul compoziției sale mineralogice și petrografice. Caracteristicile structurii rocilor și natura mișcării scoarței terestre. Pliere, rupturi și ciocniri ale plăcilor continentale.

lucrare curs, adaugat 30.08.2013

Teoria plăcilor

prezentare, adaugat 10.11.2016

Elemente structurale ale scoarței terestre

Localizarea regiunilor pliate ale scoarței terestre. Structura platformei, marja continentală pasivă și activă. Structura anticlizei și sineclizei, aulacogeni. Zone de pliuri montane sau centuri geosinclinale. Elemente structurale ale scoarței oceanice.

prezentare, adaugat 19.10.2014

Mișcările tectonice ale scoarței terestre

Clasificarea principalelor tipuri de deformații tectonice ale scoarței terestre: rifting (întindere), subducție, obducție, ciocniri ale plăcilor continentale și falii de transformare. Determinarea vitezei și direcției de mișcare a plăcilor litosferice de către câmpul geomagnetic al pământului.

lucrare curs, adaugat 19.06.2011

Compoziția materială a scoarței terestre

Principalele tipuri de scoarță terestră și componentele sale. Compilarea coloanelor de viteză pentru principalele elemente structurale ale continentelor. Determinarea structurilor tectonice ale scoarței terestre. Descrierea sineclizei, anteclizei și aulacogenului. Compoziția minerală a scoarței și a rocilor.

lucrare curs, adaugat 23.01.2014

Caracteristici generale ale structurii tectonice a plăcilor litosferice din Republica Tatarstan

O scurtă istorie a studiului tectonicii Republicii Tatarstan. Caracteristici generale ale ridicărilor, rupurilor și deformărilor plăcilor litosferice. Descrierea mișcărilor moderne ale scoarței terestre și a proceselor care le determină. Caracteristici de monitorizare a surselor de cutremur.

lucrare de curs, adăugată 14.01.2016

Epoca mezozoică

Perioadele Triasic, Jurasic și Cretacic ale erei mezozoice. Lumea organică a acestor perioade. Structura scoarței terestre și paleogeografia la începutul epocii. Istoria dezvoltării geologice a centurilor geosinclinale și a platformelor antice (Est-European și Siberian).

rezumat, adăugat 28.05.2010

Microcontinente. Descrierea tipurilor de falii din scoarța terestră

Originea și dezvoltarea microcontinentelor, ridicări ale scoarței terestre de un tip special. Diferența dintre scoarța oceanelor și crusta continentelor. Teoria alunecării formării oceanelor. Stadiul sinclinal târziu de dezvoltare. Tipuri de falii în scoarța terestră, clasificarea faliilor profunde.

test, adaugat 15.12.2009

Structura internă și eterogenitățile Pământului

Imagine generală a structurii interne a Pământului. Compoziția materiei din miezul pământului. Blocuri din scoarța terestră. Litosferă și astenosferă. Structura fundației Platformei Est-Europene. Scurtă descriere a structurii profunde a teritoriului Belarusului și a regiunilor adiacente.

test, adaugat 28.07.2013

Cele mai mari elemente structurale ale scoarței terestre sunt continenteȘi oceane, caracterizată prin structura sa diferită. Aceste elemente structurale se disting prin caracteristici geologice și geofizice. Nu tot spațiul ocupat de apele oceanice reprezintă o singură structură de tip oceanic. Zone vaste de rafturi, cum ar fi cele din Oceanul Arctic, au crustă continentală. Diferențele dintre aceste două elemente structurale cele mai mari nu se limitează la tipul de crustă, ci pot fi urmărite mai adânc în mantaua superioară, care este construită diferit sub continente decât sub oceane. Aceste diferențe acoperă întreaga litosferă, supusă proceselor tectonosferice, adică. poate fi urmărită până la adâncimi de aproximativ 750 km.

Pe continente, există două tipuri principale de structuri crustale: calme, stabile - platformeși mobil - geosinclinale. În ceea ce privește zona de distribuție, aceste structuri sunt destul de comparabile. Diferența se observă în rata de acumulare și în amploarea gradientului modificărilor grosimii: platformele se caracterizează printr-o schimbare treptată lină a grosimii, iar geosinclinile se caracterizează printr-o schimbare bruscă și rapidă. Rocile magmatice și intruzive sunt rare pe platforme; ele sunt abundente în geosinclinale. În geosinclinale, formațiunile de fliș ale sedimentelor sunt subiacente. Acestea sunt depozite terigene ritmice multistratificate de adâncime formate în timpul tasării rapide a unei structuri geosinclinale. La sfârșitul dezvoltării, zonele geosinclinale suferă plieri și se transformă în structuri montane. Ulterior, aceste structuri montane trec printr-o etapă de distrugere și tranziție treptată în formațiuni de platformă, cu un etaj inferior profund dislocat de depozite de rocă și straturi ușor întinse la etajul superior.

Astfel, stadiul geosinclinal de dezvoltare a scoarței terestre este cel mai timpuriu stadiu; apoi geosinclinalele mor și se transformă în structuri montane orogene și ulterior în platforme. Ciclul se termină. Toate acestea sunt etape ale unui singur proces de dezvoltare a scoarței terestre.

Platforme- structurile principale ale continentelor, de formă izometrică, ocupând regiuni centrale, caracterizate prin relief nivelat și procese tectonice calme. Suprafața platformelor antice de pe continente se apropie de 40% și sunt caracterizate de contururi unghiulare cu limite rectilinii extinse - o consecință a suturilor marginale (deficiențe adânci), a sistemelor montane și a jgheaburilor liniar alungite. Zonele și sistemele pliate sunt fie împinse pe platforme, fie le mărginesc prin adâncimi, pe care sunt împinși la rândul lor orogene pliate (lanțuri muntoase). Granițele platformelor antice se intersectează în mod brusc neconform structurilor lor interne, ceea ce indică natura lor secundară ca urmare a divizării supercontinentului Pangea, care a apărut la sfârșitul Proterozoicului timpuriu.

De exemplu, Platforma Est-Europeană, definită în limitele de la Urali până la Irlanda; din Caucaz, Marea Neagră, Alpi până în partea de nord a Europei.

Distinge platforme vechi și tinere.

Platforme antice a apărut pe locul regiunii geosinclinale precambriene. Platformele est-europene, siberiene, africane, indiene, australiane, braziliene, nord-americane și alte platforme s-au format în arheanul târziu - proterozoicul timpuriu, reprezentate de un subsol cristalin precambrian și acoperire sedimentară. Caracteristica lor distinctivă este structura cu două etaje.

Podea sau fundație este alcătuită din straturi de rocă pliate, profund metamorfozate, zdrobite în pliuri, sparte de pătrunderea granitului, cu dezvoltarea pe scară largă a domurilor de gneis și granit-gneis - o formă specifică de pliere metamorfogenă (Fig. 7.3). Fundația platformelor s-a format pe o perioadă lungă de timp în Arhean și Proterozoicul timpuriu și, ulterior, a suferit o eroziune și denudare foarte puternică, în urma cărora au fost expuse roci care se aflau anterior la adâncimi mari.

Orez. 7.3. Secțiunea principală a platformei

1 - roci de subsol; roci din învelișul sedimentar: 2 - nisipuri, gresie, pietrișuri, conglomerate; 3 - argile și carbonați; 4 - efuziv; 5 - defecțiuni; 6 - arbori

Ultimul etaj platforme prezentat acoperi, sau un înveliș, întins ușor cu o neconformitate unghiulară ascuțită pe subsolul sedimentelor nemetamorfozate - marine, continentale și vulcanogenice. Suprafața dintre acoperiș și subsol reflectă principala neconformitate structurală din cadrul platformelor. Structura capacului platformei se dovedește a fi complexă și pe multe platforme, în primele etape ale formării sale, vor apărea grabeni și jgheaburi asemănătoare grabenului - aulacogeni(avlos - brazdă, șanț; genă - născut, adică născut dintr-un șanț). Aulacogenii s-au format cel mai adesea în Proterozoicul târziu (Rifean) și au format sisteme extinse în corpul subsolului. Grosimea sedimentelor continentale și mai rar marine în aulacogeni ajunge la 5-7 km, iar faliile adânci care delimitau aulacogenii au contribuit la manifestarea magmatismului alcalin, mafic și ultrabazic, precum și a magmatismului capcană specific platformei (roci mafice) cu bazalt continental. , praguri si diguri. Alcalin-ultrabazic este foarte important (kimberlit) formațiune care conține diamante în produsele din conducte de explozie (Platforma Siberiană, Africa de Sud). Acest strat structural inferior al învelișului platformei, corespunzător stadiului aulacogen de dezvoltare, este înlocuit cu o acoperire continuă de sedimente de platformă. În stadiul inițial de dezvoltare, platformele au avut tendința de a se scufunda lent odată cu acumularea de strate carbonat-terogene, iar într-o etapă ulterioară de dezvoltare au fost marcate de acumularea de straturi terigene purtătoare de cărbune. În stadiul târziu de dezvoltare a platformelor, în ele s-au format depresiuni adânci umplute cu sedimente terigene sau carbonatice (Caspică, Vilyui).

În timpul procesului de formare, acoperirea platformei a suferit în mod repetat o restructurare a planului structural, cronometrat pentru a coincide cu limitele ciclurilor geotectonice: Baikal, Caledonian, Hercinian, Alpin. Zonele platformelor care au experimentat tasarea maximă sunt, de regulă, adiacente zonei sau sistemului mobil care mărginește platforma, care se dezvolta activ în acel moment ( pericratonic, acestea. la marginea cratonului sau platformei).

Printre cele mai mari elemente structurale ale platformelor se numără scuturi și plăci.

Scutul este o margine suprafața fundației cristaline a platformei ( (fără acoperire sedimentară)), care pe tot parcursul etapei de dezvoltare a platformei a cunoscut o tendință de creștere. Exemple de scuturi includ: ucraineană, baltică.

Cuptor Ele sunt considerate fie parte a unei platforme cu tendință de subsidență, fie o platformă tânără independentă în curs de dezvoltare (rusă, scită, siberiană de vest). În cadrul plăcilor se disting elemente structurale mai mici. Acestea sunt sineclize (Moscova, Baltică, Caspică) - depresiuni plane extinse sub care fundația este îndoită și anteclise (Belorusskaya, Voronezh) - arcuri blânde cu o fundație ridicată și o acoperire relativ subțire.

Platforme tinere formate fie pe subsolul baikal, caledonian sau hercinian, se remarcă printr-o dislocare mai mare a învelișului, un grad mai scăzut de metamorfism al rocilor de subsol și o moștenire semnificativă a structurilor învelișului de la structurile subsolului. Aceste platforme au o structură cu trei niveluri: fundația rocilor metamorfozate ale complexului geosinclinal este acoperită de un strat de produse de denudare a regiunii geosinclinale și un complex slab metamorfozat de roci sedimentare.

Structuri inelare. Locul structurilor inelare în mecanismul proceselor geologice și tectonice nu a fost încă determinat cu precizie. Cele mai mari structuri inelare planetare (morfostructuri) sunt bazinul Oceanului Pacific, Antarctica, Australia etc. Identificarea unor astfel de structuri poate fi considerată condiționată. Un studiu mai amănunțit al structurilor inelare a făcut posibilă identificarea elementelor structurilor spiralate, vortex în multe dintre ele).

Cu toate acestea, este posibil să distingem structuri geneza endogenă, exogenă și cosmogenă.

Structuri endogene inelare de origine metamorfică şi magmatică şi tectonogenă (arce, corniche, depresiuni, anteclize, sineclize), diametrele lor variază de la câţiva kilometri până la sute şi mii de kilometri (Fig. 7.4).

Orez. 7.4. Structuri inelare la nord de New York

Structurile inelare mari sunt cauzate de procese care au loc în adâncurile mantalei. Structurile mai mici sunt cauzate de procesele diapirice ale rocilor magmatice care se ridică la suprafața Pământului și străpung și ridică complexul sedimentar superior. Structurile inelare sunt cauzate atât de procese vulcanice (conuri vulcanice, insule vulcanice), cât și de procesele de diapirism ale rocilor plastice, cum ar fi sărurile și argilele, a căror densitate este mai mică decât densitatea rocilor gazdă.

Exogen structurile inelare din litosferă se formează ca urmare a intemperiilor și a leșierii. Acestea sunt doline și doline carstice.

Cosmogenic (meteorit) structuri inelare - astrobleme. Aceste structuri sunt rezultatul impactului meteoritilor. Meteoriți cu un diametru de aproximativ 10 kilometri cad pe Pământ cu o frecvență de o dată la 100 de milioane de ani, alții mai mici mult mai des.Structura craterului are o formă în formă de bol cu ​​o înălțime centrală și un ax de roci ejectate. Structurile inelelor de meteoriți pot avea diametre cuprinse între zeci de metri și sute de metri și kilometri. De exemplu: Pribalkhash-Iliyskaya (700 km); Yucotan (200 km), adâncime - mai mult de 1 km: Arizona (1,2 km), adâncime mai mare de 185 m; Africa de Sud (335 km), la aproximativ 10 km față de asteroid.

În structura geologică a Belarusului se pot observa structuri inelare de origine tectonomagmatică (depresiunea Orsha, masivul Belarus), structuri de sare diapirică ale jgheabului Pripyat, canale antice vulcanice precum conductele de kimberlit (pe șaua Zhlobin, partea de nord a masivului belarus). ), o astroblemă în zona Pleschenitsy cu un diametru de 150 de metri.

Structurile inelare se caracterizează prin anomalii ale câmpurilor geofizice: seismice, gravitaționale, magnetice.

Ruptură structurile continentelor (Fig. 7.5, 7.6) cu lățime mică de până la 150 -200 km sunt exprimate prin ridicări litosferice extinse, ale căror arcade sunt complicate de grabeni de subsidență: Rin (300 km), Baikal (2500 km), Nipru. -Doneț (4.000 km), Africa de Est (6.000 km), etc.

Orez. 7.5. Secțiunea riftului continental Pripyat

Sistemele de rift continentale constau dintr-un lanț de structuri negative (jgheaburi, rupturi) cu un timp ordonat de origine și dezvoltare, separate prin ridicări litosferice (șei). Structurile rift ale continentelor pot fi situate între alte structuri (anteclise, scuturi), traversează platforme și continuă pe alte platforme. Structura structurilor riftului continental și oceanic este similară, au o structură simetrică față de axă (Fig. 7.5, 7.6), diferența constă în lungime, gradul de deschidere și prezența unor caracteristici speciale (faliile de transformare, proeminențe). -punți între legături).

Cea mai veche bucată din scoarța terestră a fost descoperită

7.6. Secțiuni de profil ale sistemelor de rift continentale

1-fond de ten; 2-sedimente chimio-biogene; 3- formarea chimio-biogenă-vulcanogenă; 4- depozite terigene; 5, 6-defecțiuni

O parte (link) a structurii riftului continental Nipru-Doneț este jgheabul Pripyat. Depresiunea Podlasie-Brest este considerată a fi veriga superioară; poate avea o legătură genetică cu structuri similare din Europa de Vest. Partea inferioară a structurii este depresiunea Nipru-Doneț, apoi structuri similare Karpinskaya și Mangyshlakskaya și apoi structurile Asiei Centrale (lungimea totală de la Varșovia până la creasta Gissar). Toate legăturile structurii rift a continentelor sunt limitate de falii listrice, au o subordonare ierarhică în vârsta de origine și au strate sedimentare groase care sunt promițătoare pentru a conține zăcăminte de hidrocarburi.

Data publicării: 2015-01-04; Citește: 4384 | Încălcarea drepturilor de autor ale paginii

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,003 s)...

Secțiunile stabile ale scoarței terestre care se sprijină pe o fundație cristalină antică (precambriană) se numesc platforme antice.Teritoriul Rusiei este situat pe două platforme antice.În unele locuri, fundația platformelor (granit gros de mulți metri) merge direct la suprafața, poți merge pe ea. Astfel de locuri sunt numite scuturi. Scuturile ocupă zone mici ale platformelor. Cel mai adesea, fundația este ascunsă sub grosimea straturilor mai tinere ale scoarței terestre. Aceste părți ale platformelor se numesc plăci.O platformă tânără este, de asemenea, o secțiune stabilă a scoarței terestre, dar fundația sa este mai tânără (formată în timpul paleozoic). Potrivit geologilor, odată ca niciodată două plăci litosferice cu platforme antice s-au ciocnit și au fost ferm „lipite” împreună.

Cea mai veche bucată din scoarța terestră a fost descoperită

Locul în care sunt „lipiți împreună” este Munții Urali, iar o altă platformă tânără s-a format între Munții Urali și Platforma Siberiană. Totul este acoperit cu un strat gros de roci sedimentare. Suprafața sa este o câmpie plată. De-a lungul a milioane de ani, în timp ce acoperirea sedimentară a platformelor se formează, magma în diferite locuri pătrunde în grosimea scoarței terestre prin fisurile din fundație. Pe teritoriul Platformei Siberiei a format capcane - acoperiri de lavă sau lacuri de lavă solidificată. Cum se formează capcanele este bine arătat într-un manual multimedia când se apropie Platforma Siberiană. Pe Platforma Est-Europeană nu s-au format capcane, dar există intruziuni - masive de magmă care nu au pătruns la suprafață și au înghețat în grosimea scoarței terestre. Pe secțiuni geologice și hărți sunt indicate cu roșu, ca și fundația. Uneori, distrugerea rocilor de sus duce la faptul că intruziunile răcite și cristalizate ies la suprafață.

platforme

platforme

platformă

Scoarța terestră din Rusia modernă s-a format pe o perioadă lungă de timp ca urmare a diferitelor procese geologice. Prin urmare, părțile sale diferă: în primul rând, în structura, compoziția și apariția rocilor și, în al doilea rând, în vârstă și istoria dezvoltării.

După caracteristicile structurale, se disting secțiunile mobile și stabile ale scoarței terestre. Structurile montane sunt amplasate pe zone în mișcare. Sunt compuse din roci zdrobite în pliuri, separate prin despicari în blocuri separate. Aceste blocuri se deplasează în direcții diferite cu viteze diferite. În urma acestor mișcări se formează lanțuri muntoase și depresiuni care le separă. Mișcările intense ale scoarței terestre sunt adesea însoțite de cutremure.

Cea mai mare parte a teritoriului Rusiei este ocupată de secțiuni stabile ale scoarței terestre - platforme: est-european, vest siberian și siberian. Platformele au o structură pe două niveluri. Partea lor inferioară este fundația. Acestea sunt rămășițele sistemelor montane prăbușite care existau anterior pe locul platformelor moderne. Prin urmare, este format din roci zdrobite în pliuri. Roci sedimentare libere (acoperire sedimentară) se află deasupra fundației. Ele s-au format în timpul distrugerii munților și a tasării lente a fundației, când aceasta a fost umplută cu ape mării. În unele părți ale platformelor nu există acoperire sedimentară. Astfel de secțiuni ale platformelor sunt numite scuturi.

Rocile curelelor și platformelor pliate au vârste diferite, deoarece s-au format de-a lungul timpului.

Întreaga istorie geologică a Pământului este împărțită în 5 perioade mari de timp - ere. Numele fiecărei epoci este dat în funcție de tipul de viață caracteristic acesteia: arhean (viață antică), proterozoic (viață timpurie), paleozoic (viață antică), mezozoic (viață de mijloc), cenozoic (viață nouă). Lungimea erelor variază foarte mult. La rândul lor, erele sunt împărțite în perioade mai mici de timp - perioade. Numele perioadelor provin de cele mai multe ori fie de la numele acelor zone în care au fost studiate pentru prima dată în detaliu rocile formate în această perioadă, fie de la numele rocilor înseși.

Vârsta și timpul de formare a rocilor individuale pot fi determinate în diferite moduri. Dacă apariția inițială a rocilor nu este perturbată de procesele geologice ulterioare, atunci straturile care se află deasupra sunt mai tinere decât cele situate dedesubt. Ele ajută la determinarea vârstei rocilor și a resturilor fosile de plante și animale. Cu cât organismele sunt mai complexe, cu atât sunt mai tinere. Ambele metode permit să se estimeze vârsta relativă a rocilor.

Ei au învățat să determine vârsta absolută a rocilor abia în secolul al XX-lea. Pentru a face acest lucru, evaluați procesul de descompunere a elementelor radioactive conținute în roci. Procesul de dezintegrare are loc cu o viteză constantă și nu depinde de condițiile externe. Prin urmare, prin raportul dintre conținutul unui element radioactiv dintr-o rocă și produsele sale de descompunere, este posibil să se determine vârsta absolută a rocii în miliarde și milioane de ani.

Cele mai vechi zone pliate s-au format pe teritoriul Rusiei în Archean și Proterozoic (acum 2600-500 milioane de ani). Sunt compuse din roci pre-paleozoice. Ele formează nivelul structural inferior al platformelor - fundația lor pliată.

Pe teritoriul Rusiei există două platforme antice - est-europeană și siberiană. Ambele au o structură cu două niveluri: o fundație pliată de roci cristaline și magmatice de vârstă arhean-proterozoică și o acoperire sedimentară paleozoic-cenozoică. Rocile sedimentare ale acoperirii se află liniştite, de obicei suborizontal. Sedimentarea a fost întreruptă în perioadele de ridicare și a fost înlocuită cu procese de demolare.

Platforma est-europeană este limitată la est de structurile pliate ale Uralului, la sud de plăcuța scitică tânără adiacentă structurilor pliate ale Caucazului, la nord se continuă sub apele Mării Barents, iar la vest se extinde mult dincolo. granițele Rusiei. În granițele sale există două scuturi, dintre care unul - Baltica - se extinde pe teritoriul Peninsulei Kola și Karelia, al doilea - cel ucrainean - se află complet în afara Rusiei. Restul spațiului platformei este ocupat de placa rusească.

Fundația de mică adâncime este caracteristică anteclisei Voronezh (primele sute de metri) și a unor structuri pozitive ale arcului Volga-Ural. În sineclize (Moscova, Pechora, Baltica) fundația este coborâtă cu 2-4 km. Cea mai mare adâncime a fundației este caracteristică sineclizei caspice (15-20 km).

Platforma Siberiei de Est- o mare regiune geologică în nord-estul plăcii eurasiatice, ocupă partea de mijloc a Asiei de Nord. Acesta este unul dintre blocurile antice mari, relativ stabile ale scoarței continentale a Pământului, clasificate drept platforme antice (pre-rifeene). Fundația sa s-a format în Arhean; ulterior, a fost acoperită în mod repetat de mări, în care s-a format un strat sedimentar gros. Pe platformă au avut loc mai multe etape de magmatism intraplacă, dintre care cea mai mare a fost formarea capcanelor siberiene la limita Permian-Triasic. Înainte și după introducerea capcanelor, au existat focare sporadice de magmatism kimberlitic, care au format depozite mari de diamante.

Platforma siberiană este limitată de zone de falii adânci - suturi marginale, trepte gravitaționale bine definite și are contururi poligonale. Granițele moderne ale platformei au luat contur în Mezozoic și Cenozoic și sunt bine exprimate în relief. Granița de vest a platformei coincide cu valea râului Yenisei, cea de nord - cu marginea de sud a Munților Byrranga, cea de est - cu cursul inferior al râului Lena (jgheab regional Verkhoyansk), în sud-est - cu capătul sudic al crestei Dzhugdzhur; în sud, granița se întinde de-a lungul falilor de-a lungul marginii sudice a crestelor Stanovoy și Yablonovy; apoi, aplecându-se dinspre nord de-a lungul unui sistem complex de falii în Transbaikalia și Pribaikalia, coboară până la vârful sudic al lacului Baikal; granița de sud-vest a platformei se întinde de-a lungul falii principale de Est Sayan.

Platforma are o fundație precambriană timpurie, în principal arheică, și o acoperire de platformă (rifean-antropocen). Dintre principalele elemente structurale ale platformei se remarcă: scutul Aldan și placa Lena-Yenisei, în cadrul căreia este expusă fundația pe masivul Anabar, ridicările Olenyoksky și Sharyzhalgai. Partea de vest a plăcii este ocupată de sinecliza Tunguska, iar partea de est de sinecliza Vilyui. În sud se află jgheabul Angara-Lena, separat de depresiunea Nyu prin ridicarea Peleduy.

1. În Archean și în Proterozoicul timpuriu, s-a format cea mai mare parte a fundației Platformei Siberiei de Est.
2. La sfârșitul Proterozoicului (Vendian) și începutul Paleozoicului, platforma a fost acoperită periodic de o mare de mică adâncime, rezultând formarea unui înveliș sedimentar gros.
3. La sfârșitul Paleozoicului, Oceanul Paleo-Ural s-a închis, crusta Câmpiei Siberiei de Vest s-a consolidat, iar aceasta, împreună cu platformele Siberiei de Est și Europei de Est, au format un singur continent.
4. În Devonian a avut loc un focar de magmatism kimberlitic.
5. Un focar puternic de magmatism capcană a avut loc la limita Permian-Triasic.
6. În timpul Mezozoicului, unele părți ale platformei au fost acoperite de mările epicontinentale.
7. La limita Cretacic-Paleogen, pe platformă s-au produs rupturi și un nou focar de magmatism, inclusiv carbonatit și kimberlit.

Fundația platformei este compusă din roci arheene, proterozoice și rifeene. Suprafața subsolului cristalin al platformei siberiei, ca și cea rusească, este foarte neuniformă; în unele părți fundația ajunge la suprafață sau este scufundată la o adâncime nesemnificativă, în altele este acoperită de un strat gros de roci sedimentare. Suprafața de fundație este formată dintr-un sistem de anteclise și sineclise. Cele mai mari ridicări de subsol sunt masivul Anabarskin, scutul Aldan, meganticlinoriul Yenisei, ridicarea Turukhansk și sistemul pliat al lanțului Stanovoy. Cele mai mari subsidențe sunt Tunguska (5-6 km), Vilyuiskaya (5-8 km), sinecliza Khatanga și jgheabul Angara-Lena, așezate în momente diferite: Tunguska - în Paleozoicul inferior, Khatanga - în Paleozoicul mijlociu, Vilyuiskaya - în mezozoic. Grosimea și completitudinea secțiunii complexului sedimentar în părți individuale ale platformei variază foarte mult. Cele mai caracteristice structuri de platformă sunt pliuri blânde și în formă de cupolă, de direcție nord-vest, perturbate de dislocațiile de falii ale ciclului alpin.
În fazele inițiale ale ciclului hercinian - Devonianul superior și Carboniferul - platforma siberiană a fost ocupată de mare pe marginea sa nordică. Până la sfârșitul perioadei Carboniferului, marea s-a retras, lăsând vaste zone mlăștinoase în care s-au acumulat sedimentele nisipoase-argiloase de cărbune din bazinul Tunguska și lacuri.
Fazele finale ale plierii herciniene s-au manifestat prin erupții puternice de capcane pe o suprafață de 1,5 miliarde km2. Intruziunile intruzive și revărsările efuzive au continuat în Triasic și, posibil, în Jurasicul timpuriu. Formarea capcanei include straturi de tuf, precum și andezite, porfirite și bazalt. Predomină efuzivele de compoziție bazică, ultrabazică și alcalină. În diferite părți ale platformei există kimberlite asociate cu țevi de explozie. Grosimea formării capcanei variază foarte mult. În zonele platformei care au fost inundate în Carbonifer și Permian de către mare, s-au depus straturi groase de roci sedimentare - calcare, marne, dolomite, argile, șisturi și depozite nisipoase.
Structurile precambriene sunt asociate cu zăcăminte de minereu de aur asociate intruziunilor granitoide (regiunile Yenisei, Lensky, Anabar), zăcăminte de moscovit (Mamsko-Vitimskoye), zăcăminte metamorfice de minereu de fier (regiunea Angara-Ilimsky „bazinul Angaro-Pitsky”). Depozitele de minereuri de cupru-nichel (Norilsk) și spatele optice ale Islandei sunt, de asemenea, asociate cu erupțiile capcanelor.
Structura geotectonică a platformelor în ansamblu determină principalele trăsături ale topografiei moderne de suprafață a Câmpiei Ruse, a zonei joase a Siberiei de Vest și a Podișului Siberiei Centrale. Anteclisele determină forme pozitive de relief; sineclisele corespund zonelor joase și câmpiilor. Cu toate acestea, uneori există o discrepanță între formele reliefului modern, poziția văilor râurilor și structurile tectonice. De exemplu, câmpia Polesie este situată pe locul ridicării bieloruse, ridicarea Putorana este situată pe locul structurii sinclinale a fundației platformei etc. Plierea Baikal a avut loc în Proterozoicul târziu - Cambrianul inferior. Structurile pe care le-a creat au devenit parțial parte a fundației platformelor, consolidând mai multe blocuri vechi și, de asemenea, se învecinează cu periferia platformelor antice. Ei conturează platforma siberiană din nord, vest și sud (regiunile Taimyr-Severozemelskaya, Baikal-Vitim și Yenisei-East Sayan). Pe marginea de nord-est a Platformei Est-Europene se află regiunea Timan-Pechora-Marea Barents. Se pare că, în același timp, s-a format blocul Irtysh-Nadym, ocupând o poziție centrală în Câmpia Siberiei de Vest. Zonele de pliere Baikal E.E. Milanovsky (1983, 1987) se referă la zonele metaplatformelor.

În Fanerozoic, împreună cu platformele antice și zonele metaplatforme adiacente, există așa-numitele centuri mobile, dintre care trei se extind pe teritoriul Rusiei: Ural-Mongolian, Pacific și Mediterana. În dezvoltarea lor, centurile mobile trec prin două etape principale: geosinclinală și postgeosinclinală, sau centură pliată epigeosinclinală, a cărei schimbare în diferite centuri și chiar în diferite regiuni ale unei singure centuri a avut loc în momente diferite și a durat până la sfârșitul Fanerozoicului. .

Caracteristicile primei etape au fost deja discutate la caracterizarea geosinclinalelor. Regimul tectonic al etapei a doua este semnificativ inferior ca activitate celui geosinclinal, dar în același timp depășește regimul tectonic al platformelor antice.

Centura paleozoică ural-mongolică este situată între vechile platforme est-europene și siberiene și formează cadrul sudic al acesteia din urmă. Deviațiile în cadrul acestei centuri au început în Proterozoicul târziu, iar în Paleozoicul inferior a apărut aici plierea caledoniană. Principalele faze de pliere au loc la sfârșitul Cambrianului - începutul ordovicianului (Salairian), mijlocul - ordovicianul superior, sfârșitul silurianului - începutul devonianului. Ca urmare a plierii Caledonian, au fost create structuri montane în Vestul Sayan, Kuznetsk Alatau, Salair, în regiunile de est ale Altai, în Tuva, într-o parte semnificativă a Transbaikaliei, în regiunile sudice ale Siberiei de Vest, învecinate cu partea de vest a dealurilor kazahe, unde plierea caledoniană a fost și definitivă. În toate aceste teritorii, sedimentele paleozoicului inferior sunt pliate și metamorfozate intens. Baza precambriană este adesea vizibilă prin acoperirea lor.

În Paleozoicul Superior (Devonianul târziu - Carboniferul timpuriu și Carboniferul târziu - Permianul) hercinian(Variscan) pliere. A fost cea finală în vastul spațiu al Siberiei de Vest, consolidând blocurile care existau anterior aici, în regiunea Ural-Novozemelskaya, în regiunile vestice ale Altai, în zona Tom-Kolyvan. A apărut și în zona Mongol-Okhotsk.

Astfel, până la sfârșitul Paleozoicului, o zonă de pliere intracontinentală s-a format în cadrul centurii mobile Ural-Mongole, sudând două platforme antice într-o singură structură mare, un bloc rigid, care a devenit nucleul plăcii litosferice eurasiatice. A existat și o creștere a suprafeței platformelor din cauza apariției structurilor pliate de-a lungul marginilor lor sudice.

Ulterior (în mezozoic), s-au format plăci tinere epipaleozoice (cvasi-cratoane) în centura Ural-Mongolică, inclusiv placa Siberiei de Vest, situată aproape în întregime pe teritoriul Rusiei.

Etape de formare a scoarței terestre în Rusia

Ele sunt limitate la zonele care au experimentat o subsidență generală în mezo-cenozoic.

În mod obișnuit, plăcile se formează peste acele zone de curele în mișcare, în planul structurii cărora blocurile de consolidare antică - masive medii - joacă un rol semnificativ. Plăcile tinere nu „se potrivesc” întotdeauna strict în contururile curelei în mișcare. Ele pot suprapune, de asemenea, zone ale platformelor antice adiacente centurii în mișcare (zone metaplatforme), așa cum este cazul pe marginea de est a plăcii siberiei de vest. Acoperirea platformelor tinere este compusă din straturi sedimentare de vârstă mezozoic-cenozoică. Grosimea învelișului variază de la câteva sute de metri la un kilometru în părțile marginale până la 8-12 km în partea de nord cea mai adânc scufundată a plăcii Siberiei de Vest.

Centura mobilă a Pacificului ocupă o poziție marginală între vechea platformă siberiană și placa litosferică oceanică a Oceanului Pacific. Include structuri pliate din nord-est și Orientul Îndepărtat.

Unele secțiuni ale acestei centuri au încheiat perioada de dezvoltare geosinclinală în Precambrian sau Paleozoic și formează masive medii, dintre care cele mai mari sunt Kolyma și Bureinsky („microplatforme” originale având un scut și o placă); alții au experimentat plierea în mezozoic, alții în cenozoic.

Regiunea pliată Verkhoyansk-Chukotka a fost creată prin plierea cimmeriană (cimmerian târziu sau Kolyma, jurasic târziu - mijlocul Cretacicului). De-a lungul marginii de sud-est a acestei regiuni se întinde centura vulcanogenă Okhotsk-Chukotka, care în partea de sud a Orientului Îndepărtat trece în centura vulcanogenă Primorsky, separând mezozoizii acestei regiuni de regiunea pliurilor Pacificului. Plierea timpurie și târzie a cimmerianului s-a manifestat aici, creând structurile mezozoice ale regiunii Amur și partea centrală a Sikhote-Alin, iar Larami căutat (sfârșitul Cretacicului - începutul Paleogenului), care a culminat cu formarea structurilor pliate. în Sikhote-Alin. Regiunea Koryak a fost creată și de plierea Laramie.

Structurile muntoase din Sahalin și Kamchatka au apărut ca urmare a plierii Pacificului, care a apărut în Oligocen și în principal în timpul Neogene-Cuaternar, adică. sunt în stadiul orogen de dezvoltare. Aceștia sunt cei mai tineri munți pliați și vulcanici din Rusia. Insulele Kurile nu au finalizat încă dezvoltarea geosinclinală; Acestea sunt arce insulare moderne cu un șanț de adâncime situat lângă ele, identificând în mod clar zona de subducție a plăcii litosferice din Pacific. Zone vaste aici sunt ocupate de crusta oceanică. De fapt, arcurile insulare se caracterizează prin stadii incipiente ale formării crustei continentale.

Continuarea activității tectonice, în special de-a lungul marginii de est a acestei centuri, este evidențiată de activitatea vulcanică intensă, amplitudinea mare a ridicărilor cuaternare și seismicitatea ridicată a regiunii.

Centura geosinclinală mediteraneană- una dintre principalele centuri mobile ale Pământului care s-a dezvoltat în perioada Precambrianului târziu și Fanerozoicului. Centura se extinde într-o direcție latitudinală generală de la Atlantic până la Oceanul Pacific, acoperind Europa Centrală și de Sud, Africa de Nord-Vest (Maghreb), Marea Mediterană, Caucaz, Asia de Vest, Pamir, Tibet, Himalaya, Peninsula Indochina. , Indonezia și contopirea aici cu centura geosinclinală a Pacificului (ramura vestică).

Originea centurii, judecând după vârsta celor mai vechi ofiolite, datează din Proterozoicul târziu (Rifean); Majoritatea cercetătorilor cred că s-a produs ca urmare a distrugerii supercontinentului, care la începutul Rifeului a unit viitoarea Laurasia și Gondwana, și anume estul european, afro-arabe, hindustan, chinezo-coreean și chineză de sud (Yangtze) platforme antice. În Asia Centrală și Centrală, centura geosinclinală mediteraneană aproape atinge centura Ural-Okhotsk, iar în zona Insulelor Britanice - cu centura Atlanticului de Nord. Prima etapă a dezvoltării centurii datează de la sfârșitul Rifean-Vendian - Cambrian timpuriu (în Europa de Vest se numește Cadomia, la est - Baikal, Salair). Etapa s-a încheiat cu pliere, metamorfism (în principal facies de schist verde) și formare de granit la scară moderată. Crusta continentală rezultată nu a fost stabilă, supraviețuind din distrugerea ulterioară în Nubia, Arabia și Asia de Vest și în masive individuale din alte părți ale centurii (masivul nordic Armorican în Franța, masivul Caucazului de Nord etc.). O nouă expansiune cu formarea crustei oceanice (Paleotethys) a avut loc în Cambrian - Ordovician.

Nu este încă clar dacă acest bazin a fost moștenit parțial de la Riphean-Vendian sau a fost în întregime nou format. La începutul devonianului, dezvoltarea periferiei de nord a bazinului în Europa din sudul Marii Britanii până în Polonia a culminat cu o nouă eră a diastrofismului; această zonă pliată caledoniană a construit Platforma Est-Europeană și masivul Midland al Marii Britanii care se învecinează cu centura Atlanticului de Nord. În Asia, zona pliată Caledoniană, a cărei dezvoltare geosinclinală a început în Vendian - Cambrian timpuriu, acoperă creasta Qilianshan și versantul nordic al crestei Qinling și se învecinează cu platforma sino-coreeană de la sud. În Devonian, zona de subsidență activă se deplasează spre sud, în Europa Centrală, Peninsula Iberică, Magreb, Caucazul de Nord, Pamirul de Nord, Kunlun și Qinling Central. Începând de la mijlocul Carboniferului timpuriu, a fost implicat în deformații de pliere-împingere (primele lor faze datează din a doua jumătate a Devonianului), care au creat structurile herciniene (vezi plierea herciniană). Ca urmare, partea de vest a centurii a experimentat regenerarea completă a crustei continentale și uscare; aici Laurasia s-a contopit cu Gondwana într-un singur supercontinent - Pangea.

În est, în Asia, la sfârșitul Paleozoicului a existat doar o nouă deplasare a zonei de subsidență maximă spre sud, spre versantul sudic al Caucazului Mare, spre Afganistan central, Pamir și Tibet, precum și Peninsula Indochina și parțial Indonezia. Dezvoltarea acestei zone - Mesotethys - s-a încheiat cu pliere, granitizare și construirea munților la sfârșitul Triasicului și începutul Jurasicului; epoca corespunzătoare este cunoscută în vest ca Cimmerian timpuriu, în est ca Indosinian. La sfârșitul Triasicului - începutul Jurasicului, Eurasia s-a separat din nou complet de Gondwana și s-a deschis un nou bazin de adâncime cu crustă oceanică - Tethys propriu-zis, sau Neo-Tethys, care se extindea în vest până în America Centrală. . Zona sa axială este deplasată și mai mult spre sud în comparație cu Paleo- și Mezotethys, în est spre zona de consolidare Baikal. Primele deformari ale acestei centuri dateaza de la sfarsitul Jurasicului - mijlocul Cretacicului (era Cimmeriana tarzie, austriaca); principalele deformari - spre sfarsitul Eocenului - sfarsitul Miocenului, formatiune de munte principala - de la sfarsitul Miocenului. În urma acestor procese, a apărut centura montană pliată alpino-himalaya, care se întinde de la Pirinei și Gibraltar până în Indonezia. Construcția activă de munte, activitatea seismică, iar în Marea Mediterană și Indonezia, vulcanismul continuă în această centură în epoca modernă. Jgheaburile adânci și intermontane se remarcă prin potențialul bogat de petrol și gaze; în structurile montane sunt cunoscute zăcăminte de minereuri metalice feroase și neferoase. Concomitent cu construirea de munte în centura alpino-himalaya, a avut loc formarea depresiunilor de adâncime în Marea Mediterană și Indonezia cu crustă de tip oceanic.

Natura Rusiei

Manual de geografie pentru clasa a VIII-a

§ 6. Structura geologică a teritoriului Rusiei

• Ce structură are litosfera?
• Ce fenomene au loc la limitele plăcilor sale?
• Cum sunt situate centurile seismice pe Pământ?

Structura scoarței terestre. Cele mai mari trăsături ale reliefului țării sunt determinate de particularitățile structurii geologice și ale structurilor tectonice. Teritoriul Rusiei, ca și întreaga Eurasia, s-a format ca urmare a convergenței treptate și a ciocnirii plăcilor litosferice mari individuale și a fragmentelor acestora.

Structura plăcilor litosferice este eterogenă. În limitele lor există zone relativ stabile - platforme și curele pliate mobile.

Cea mai veche crustă a pământului s-a format prin amestecare gravitațională

Amplasarea celor mai mari forme de relief - câmpii și munți - depinde de structura plăcilor litosferice. Câmpiile sunt situate pe platforme.

Structurile tectonice și timpul formării lor sunt prezentate pe hărțile tectonice, fără de care este imposibil de explicat modelele de localizare a principalelor forme de relief.

Munții formați în curele mobile pliate. Aceste centuri au apărut în momente diferite în părțile marginale ale plăcilor litosferice atunci când s-au ciocnit între ele. Uneori, curele de pliere se găsesc în părțile interioare ale unei plăci litosferice. Aceasta este, de exemplu, creasta Uralului. Acest lucru sugerează că odată a existat o graniță între două plăci, care mai târziu s-au transformat într-o singură placă mai mare.

Istoria geologică a Pământului începe cu formarea scoarței terestre. Cele mai vechi roci indică faptul că vârsta litosferei este de peste 3,5 miliarde de ani.

Perioada de timp corespunzătoare celei mai lungi (prelungite) etape de dezvoltare a scoarței terestre și a lumii organice este de obicei numită era geologică. Întreaga istorie a Pământului este împărțită în cinci ere: arhean (vechi), proterozoic (epoca vieții timpurii), paleozoic (epoca vieții străvechi), mezozoic (epoca vieții de mijloc), cenozoic (epoca vieții noi). Epocile sunt împărțite în perioade geologice. Numele perioadelor provin cel mai adesea din zonele în care au fost găsite pentru prima dată zăcămintele corespunzătoare.

Cronologia geologică, sau geocronologia, este o ramură a geologiei care studiază vârsta, durata și secvența formării rocilor care alcătuiesc scoarța terestră.

Științe care studiază scoarța terestră

Diversitatea reliefului modern este rezultatul dezvoltării geologice pe termen lung și al influenței factorilor moderni de formare a reliefului, inclusiv a activității umane. Geologia se ocupă cu studiul structurii și istoriei Pământului. Geologia modernă este împărțită în mai multe ramuri: geologia istorică studiază modelele structurii scoarței terestre în timpul geologic; geotectonica este studiul structurii scoarței terestre și al formării structurilor tectonice (pliuri, fisuri, deplasări, falii etc.). Paleontologia este știința organismelor dispărute (fosile) și a dezvoltării lumii organice a Pământului. Mineralogia și petrografia studiază mineralele și alți compuși chimici naturali. Dacă apariția rocilor nu este perturbată de strivire, pliuri sau rupturi, atunci fiecare strat este mai tânăr decât cel pe care se află, iar stratul superior a fost format mai târziu decât toate.

În plus, vârsta relativă a rocilor poate fi determinată din rămășițele unor organisme dispărute.

Ei au învățat să determine vârsta absolută a rocilor destul de precis abia în secolul al XX-lea. În aceste scopuri se folosește procesul de dezintegrare a elementelor radioactive conținute în rocă.

Tabel geocronologic conţine informaţii despre schimbarea succesivă a erelor şi perioadelor în dezvoltarea Pământului şi durata acestora. Uneori, tabelul indică cele mai importante evenimente geologice, etapele dezvoltării vieții, precum și cele mai tipice minerale pentru o anumită perioadă etc.

Masa este construită de la cele mai vechi etape ale dezvoltării Pământului până la cea modernă, așa că trebuie studiată de jos în sus. Folosind un tabel geocronologic, puteți obține informații despre durata și evenimentele geologice din diferite ere și perioade ale dezvoltării Pământului.

Hărți geologice conțin informații detaliate despre ce roci se găsesc în anumite zone ale globului, ce minerale se află în adâncimea lor etc.

Orez. 15. Cronologie geologică. Istoria dezvoltării Pământului

O hartă geologică vă va permite să vă faceți o idee despre distribuția rocilor de diferite vârste în toată Rusia. Vă rugăm să rețineți că cele mai vechi roci ies la suprafață în Karelia și Transbaikalia.

Pe parcursul geografiei continentelor și oceanelor, ați făcut deja cunoștință cu o hartă a structurii suprafeței pământului, adică cu o hartă tectonică. Prin studierea hărții tectonice a Rusiei, puteți obține informații detaliate despre locația și vechimea diferitelor structuri tectonice din țara noastră.

Orez. 16. Structurile tectonice ale lumii

Comparați hărțile geologice și tectonice și determinați cu ce structuri tectonice sunt asociate afloririle de roci antice.

Analiza hărții tectonice a Rusiei ne permite să tragem următoarele concluzii.

Zonele cu relief plat sunt limitate la platforme - zone stabile ale scoarței terestre, unde procesele de pliere s-au încheiat de mult. Cele mai vechi dintre platforme sunt est-european și siberian. La baza platformelor se află o fundație tare compusă din roci magmatice și puternic metamorfozate de epocă precambriană (granite, gneisuri, cuarțite, șisturi cristaline). Fundația este de obicei acoperită cu o acoperire de roci sedimentare care apar orizontal și doar pe Platforma Siberiană (Podisul Siberiei Centrale) sunt zone semnificative ocupate de roci vulcanice - capcane siberiene.

Folosind harta (Fig. 16), determinați în ce plăci litosferice se află teritoriul Rusiei.

Aflorimentele fundației, compuse din roci cristaline, la suprafață sunt numite scuturi. La noi sunt cunoscute Scutul Baltic de pe Platforma Rusă și Scutul Aldan de pe Platforma Siberiană.

Comparați hărțile tectonice și fiziografice și determinați ce forme de relief sunt caracteristice scuturilor.

Orez. 17. Structura platformei

Zonele montane au o structură geologică mai complexă. Munții se formează în zonele cele mai mobile ale scoarței terestre, unde, ca urmare a proceselor tectonice, rocile sunt zdrobite în falduri și sparte de falii și falii. Aceste structuri tectonice au apărut în momente diferite - în epocile de pliere paleozoic, mezozoic și cenozoic. Cei mai tineri munți ai țării noastre se află în Orientul Îndepărtat, și anume pe Insulele Kuril și Kamchatka. Ele fac parte din vasta Centura Vulcanică a Pacificului sau Inelul de Foc al Pacificului, așa cum este numit. Ele se caracterizează prin seismicitate semnificativă, cutremure puternice frecvente și prezența vulcanilor activi.

Orez. 18. Structura regiunii pliate

Informațiile din hărțile geologice și tectonice sunt necesare nu numai pentru geologi și geografi, ci și pentru constructori, precum și pentru reprezentanții altor profesii.

Tabelul 2. Principalii vulcani activi din Rusia

Pentru a lucra cu succes cu aceste hărți destul de complexe, trebuie mai întâi să le studiați cu atenție legendele.

Întrebări și sarcini

1. Ce științe studiază istoria dezvoltării Pământului?
2. Ce informații pot fi obținute dintr-un tabel geocronologic?
3. Ce se arată pe o hartă tectonică?
4. Cu ajutorul unui tabel geocronologic, compuneți o poveste despre formarea principalelor forme ale suprafeței țării noastre.
5. Determinați din tabelul geocronologic în ce epocă și perioadă trăim; ce evenimente geologice au loc în prezent; ce minerale se formează.

EARTH CRUST (a. earth crust; n. Erdkruste; f. croute terrestre; i. сorteza terrestre) - învelișul solid superior al Pământului, limitat dedesubt de suprafața Mohorovicic. Termenul de „crustă terestră” a apărut în secolul al XVIII-lea. în lucrările lui M.V.Lomonosov și în secolul al XIX-lea. în lucrările savantului englez Charles Lyell; odată cu dezvoltarea ipotezei contracţiei în secolul al XIX-lea. a primit un anumit sens izvorât din ideea de a răci Pământul până la formarea crustei (geologul american J. Dana). Ideile moderne despre structura, compoziția și alte caracteristici ale scoarței terestre se bazează pe date geofizice privind viteza de propagare a undelor elastice (în principal longitudinale, V p), care la limita Mohorovicic cresc brusc de la 7,5-7,8 la 8,1-8. .2 km/s. Natura limitei inferioare a scoarței terestre se datorează aparent modificărilor compoziției chimice a rocilor (gabro - peridotită) sau tranzițiilor de fază (în sistemul gabbro - eclogit).

În general, scoarța terestră este caracterizată de eterogenitate verticală și orizontală (anizotropie), care reflectă natura diferită a evoluției sale în diferite părți ale planetei, precum și procesarea sa semnificativă în ultima etapă de dezvoltare (40-30 milioane de ani). ), când s-au format principalele trăsături ale vieții moderne.fața Pământului. O parte semnificativă a scoarței terestre se află într-o stare de echilibru izostatic (vezi Isostazia), care, dacă este perturbată, este restabilită destul de repede (104 ani) datorită prezenței astenosferei. Există două tipuri principale de scoarță terestră: continentală și oceanică, care diferă ca compoziție, structură, grosime și alte caracteristici (Fig.). Grosimea scoarței continentale, în funcție de condițiile tectonice, variază în medie de la 25-45 km (pe platforme) la 45-75 km (în zonele de construcție montană), însă nu rămâne strict constantă în cadrul fiecărei zone geostructurale.

În crusta continentală se disting straturile sedimentare (V p până la 4,5 km/s), „granit” (V p 5,1-6,4 km/s) și „bazaltice” (V p 6,1-7,4 km/s). c) straturi . Grosimea stratului sedimentar ajunge la 20 km, nu este distribuit peste tot. Denumirile straturilor de „granit” și „bazalt” sunt arbitrare și sunt asociate istoric cu identificarea limitei Conrad care le separă (V p 6,2 km/s), deși studiile ulterioare (inclusiv foraje ultra-profunde) au arătat o oarecare dubiualitate în acest sens. limita (și după unele date absența acesteia). Prin urmare, ambele straturi sunt uneori combinate în conceptul de crustă consolidată. Studiul aflorințelor stratului „granit” din cadrul scuturilor a arătat că acesta include roci nu numai din compoziția granitului în sine, ci și diverse gneisuri și alte formațiuni metamorfice. Prin urmare, acest strat este adesea numit și granit-metamorfic sau granit-gneis; densitatea sa medie este de 2,6-2,7 t/m3. Studiul direct al stratului „bazalt” de pe continente este imposibil, iar vitezele undelor seismice prin care este identificat pot fi satisfăcute atât de roci magmatice de compoziție de bază (roci mafice), cât și de roci care au experimentat un grad ridicat de metamorfism (granulite, de unde denumirea de strat granulit-mafic) . Densitatea medie a stratului de bazalt variază de la 2,7 la 3,0 t/m3.

Principalele diferențe dintre scoarța oceanică și cea continentală sunt absența unui strat „granit”, grosimea semnificativ mai mică (2-10 km), vârsta mai tânără (Jurasic, Cretacic, Cenozoic) și omogenitate laterală mai mare. Scoarta oceanică este formată din trei straturi. Primul strat, sau stratul sedimentar, se caracterizează printr-o gamă largă de viteze (V de la 1,6 la 5,4 km/s) și o grosime de până la 2 km. Al doilea strat, sau fundația acustică, are o grosime medie de 1,2-1,8 km și Vp 5,1-5,5 km/s. Studiile detaliate au făcut posibilă împărțirea lui în trei orizonturi (2A, 2B și 2C), orizontul 2A având cea mai mare variabilitate (V p 3,33-4,12 km/s). Forajele de adâncime au stabilit că orizontul 2A este compus din bazalți foarte fracturați și breciați, care devin mai consolidate odată cu creșterea în vârstă a scoarței oceanice. Grosimea orizontului 2B (V p 4,9-5,2 km/s) și 2C (V p 5,9-6,3 km/s) nu este constantă în diferite oceane. Al treilea strat de scoarță oceanică are valori destul de apropiate de V p și grosime, ceea ce indică omogenitatea acestuia. Cu toate acestea, structura sa prezintă variații atât în ​​ceea ce privește viteza (6,5-7,7 km/s) cât și putere (de la 2 la 5 km). Majoritatea cercetătorilor cred că cel de-al treilea strat al crustei oceanice este compus din roci în principal cu compoziție gabroică, iar variațiile de viteză în acesta sunt determinate de gradul de metamorfism.

Pe lângă cele două tipuri principale de scoarță terestră, subtipurile se disting în funcție de raportul dintre grosimea straturilor individuale și grosimea totală (de exemplu, crusta de tip tranzițional - subcontinentală în arcurile insulare și suboceanică pe marginile continentale etc.) . Scoarța terestră nu poate fi identificată cu litosfera, care se stabilește pe baza reologiei și proprietăților materiei.

Vârsta celor mai vechi roci din scoarța terestră ajunge la 4,0-4,1 miliarde de ani. Întrebarea care a fost compoziția scoarței terestre primare și cum s-a format aceasta în primele sute de milioane de ani nu este clară. În primele 2 miliarde de ani, se pare că s-a format aproximativ 50% (conform unor estimări, 70-80%) din toată crusta continentală modernă, în următorii 2 miliarde de ani - 40% și doar aproximativ 10% au reprezentat ultimele 500 de ani. milioane de ani, adică până la Fanerozoic. Nu există un consens în rândul cercetătorilor cu privire la formarea scoarței terestre în Archean și Proterozoicul timpuriu și natura mișcărilor sale. Unii oameni de știință cred că formarea scoarței terestre s-a produs în absența mișcărilor orizontale la scară mare, când dezvoltarea centurii de piatră verzi de rift a fost combinată cu formarea de cupole de granit-gneis, care au servit drept nuclee pentru creșterea anticului continental continental. crustă. Alți oameni de știință cred că, de la Archean, o formă embrionară a plăcilor tectonice a fost în funcțiune, iar granitoizii s-au format deasupra zonelor de subducție, deși nu au existat încă mișcări orizontale mari ale crustei continentale. Punctul de cotitură în dezvoltarea scoarței terestre a avut loc în Precambrianul târziu, când, în condițiile existenței unor plăci mari de scoarță continentală deja matură, au devenit posibile mișcări orizontale la scară largă, însoțite de subducția și obducția noului format. litosferă. Din acel moment, formarea și dezvoltarea scoarței terestre au avut loc într-un cadru geodinamic determinat de mecanismul tectonicii plăcilor.

„Micul cortex” este de obicei identificat cu membrana sialica; cu alte cuvinte, scoarța terestră include „straturi” de granit și bazalt. În acest caz, grosimea, adică grosimea scoarței terestre în vastele întinderi plate ale continentelor, va fi determinată de o cifră de ordinul 40-50. km, sub lanțuri muntoase - până la 80 km, și dispare sub ocean.

O altă opțiune poate fi propusă: să considerăm că scoarța terestră este învelișul solid cristalin exterior al globului, în interiorul căruia temperatura variază de la 0° la suprafață până la 1300–1500° la adâncime (adică crește până la temperatura de topire a rocilor). ). În acest caz, grosimea scoarței terestre va fi egală cu 100-130 km, indiferent de compoziția rocilor care o compun și indiferent de locul în care o considerăm - pe continent sau în ocean.

Indiferent de semnificația pe care o dăm termenului „scoarță terestră”, noi, cei care trăim pe suprafața Pământului, suntem interesați în special de structura părților sale cele mai superficiale, care sunt compuse în principal din roci sedimentare.

Studiind compoziția, locația și alte caracteristici și proprietăți ale rocilor sedimentare, descoperim următoarea circumstanță importantă.

Zone vaste de câmpii - precum rusă sau siberiană - sunt compuse dintr-o varietate de roci sedimentare la suprafață, formând straturi de grosime redusă și de apariție orizontală. Într-adevăr, în orice stâncă, într-o râpă, pe versantul unui mal spălat de râu sau într-o carieră artificială, se pot observa roci asemănătoare - nisipuri sau gresii, argile sau calcare, care apar sub forma unor straturi orizontale clar definite, răspândindu-se. departe în lateral, dar înlocuindu-se rapid unul pe altul în direcția verticală. După originea lor, aceste roci se dovedesc cel mai adesea a fi marine, dovadă fiind resturile fosilizate de animale marine conținute în ele, de exemplu, belemniți, amoniți etc.; Adesea există roci de origine continentală, terestră, dovadă fiind rămășițele de plante din vremuri trecute conținute în ele; astfel sunt, să zicem, cărbunele și turba.

Astfel de roci s-au schimbat foarte puțin de-a lungul timpului. Bineînțeles că sunt compactate; În comparație cu sedimentul liber inițial din care s-au format, au dobândit noi caracteristici, dar procesul de compactare nu a perturbat structura lor, nu a schimbat condițiile de apariție și nu a deteriorat fosilele. În unele cazuri, rocile își păstrează prospețimea într-o asemenea măsură încât par să fi fost depuse chiar acum; Acestea sunt, să zicem, argilele cambriene de lângă Leningrad. Aceste argile au o vechime de cel puțin 500 de milioane de ani și sunt atât de proaspete și flexibile, de parcă s-ar fi format destul de recent.

Printre astfel de straturi liniştite de roci sedimentare puţin alterate, rocile magmatice nu se găsesc aproape niciodată; aici, printre câmpii, de regulă, nu există vulcani, gheizere, izvoare termale sau alte manifestări ale vieții vulcanice; nici aici nu au loc cutremure.

Toate proprietățile descrise mai sus sunt inerente acelor părți ale scoarței terestre care sunt numite „platforme”. În cadrul platformelor, mișcările tectonice sunt foarte slabe. Ele sunt exprimate doar prin faptul că platforma în ansamblu sau părțile sale individuale suferă creșteri sau subsidențe foarte lente, abia vizibile, înlocuindu-se în timp, ceea ce duce fie la înaintarea mării pe uscat, fie la o retragere. . De aici și modificarea compoziției sedimentelor care se acumulează pe platforme. Aceasta exprimă așa-numitele mișcări oscilatorii. În consecință, platformele trebuie înțelese ca zone relativ stabile, sedentare ale scoarței terestre, în care se acumulează sedimente de grosime mică, straturile se află într-o poziție netulburată, nu există manifestări de vulcanism, nu există cutremure și nu există munți. intervale.

Exact opusul platformelor sunt așa-numitele „zone pliate”, un exemplu al cărora sunt sistemele montane precum Carpații sau Caucazul. În primul rând, ceea ce ne surprinde aici este grosimea enormă a rocilor sedimentare: dacă pe platforme grosimea straturilor sedimentare se măsoară în zeci sau, mai rar, sute de metri, atunci în zonele pliate se măsoară în multe mii de metri. Cum s-ar putea acumula astfel de mase uriașe de sedimente și, de regulă, sedimente marine? Nu avem altă explicație decât să presupunem că, în paralel cu acumularea de sedimente, fundul bazinului corespunzător s-a lăsat, făcând astfel loc unor noi porțiuni de sedimente. Rezultă că în istoria dezvoltării zonei pliate este necesar să se distingă un stadiu incipient, caracterizat prin predominanța tasării asupra ridicărilor. Scufundările au fost destul de mari la scară și destul de lungi în timp. Un astfel de stadiu incipient al dezvoltării unei zone pliate se numește „geosinclinal”, iar o secțiune a crustei în această stare se numește „geosinclinal”. Regimul geosinclinal persistă de obicei mai multe perioade (de exemplu, pentru Urali - pe tot parcursul Paleozoicului, pentru Caucaz - chiar mai mult) și duce la acumularea acelor grosimi uriașe de sedimente, care au fost menționate mai sus.

Apoi urmează a doua etapă în dezvoltarea geosinclinului. În limitele sale, încep să apară procese de mișcare diverse și foarte intense. În primul rând, acestea sunt în sine mișcări tectonice, care zdrobesc straturile, duc la formarea de pliuri, uneori enorme și foarte complexe, la rupturi și mișcări ale unor zone față de altele. Este suficient să privim secțiunile de rocă de bază, care apar din abundență înaintea noastră în orice țară muntoasă, pentru a fi convinși că este aproape imposibil să găsim aici o zonă netulburată: peste tot straturile sunt mototolite (Fig. 14) și îndoite sau stați vertical și uneori răsturnați și rupti. Astfel de perturbări tectonice sunt unul dintre principalele obiecte de studiu ale acelei ramuri a geologiei numită „tectonic”.

Dar nu numai perturbările tectonice din straturi disting zona pliată. Stâncile în sine au fost schimbate atât de mult încât uneori este dificil să ne imaginăm cum erau înainte. În loc de calcar, apare marmura, în loc de gresie - cuarțit, în loc de argilă densă - ardezie cristalină etc. Acest lucru se reflectă în așa-numitele procese de „metamorfism” (modificări). Ele constau în impactul asupra rocilor cu temperatură ridicată și presiune ridicată - atât din greutatea rocilor aflate deasupra unui punct dat, cât și din forțele tectonice. Ca urmare, rocile se recristalizează, capătă o structură diferită, în ele apar noi minerale și aproape nimic nu rămâne din aspectul lor anterior. Acestea sunt rocile care se numesc metamorfice; sunt răspândite în zonele pliate.

O altă caracteristică a zonelor pliate este abundența de roci magmatice. Fenomenele vulcanice de aici sunt extrem de diverse. Intruziuni extinse de magmă acidă sau bazică în grosimea rocilor sedimentare, care, după solidificarea magmei, se transformă în corpuri cristaline uriașe îngropate - „batoliți”; implantări care se solidifică mai aproape de suprafață și dau forme în formă de ciupercă - „lacoliți”; diverse vene, injecții interstrat de magmă, „stocuri” de dimensiuni mici etc., până la vulcani obișnuiți și erupții subacvatice - acestea sunt formele de manifestare a forțelor vulcanice, nenumărate ca varietate și scară, ducând la acumularea masivelor de rocă magmatică. în grosimea crustei. Interacțiunea dintre rocile magmatice și sedimentare este un obiect al cercetării geologice, deoarece minerale importante apar adesea în contact între ambele.

Caracteristicile zonei pliate ar trebui completate de faptul că perioada de renaștere a mișcărilor tectonice se încheie, de regulă, cu uscarea generală a acestei secțiuni a geosinclinului, ridicarea acesteia și formarea munților înalți. În paralel cu aceasta, multe cutremure au loc în zona zonei pliate în curs de dezvoltare.

Așadar, după o etapă lungă de dezvoltare geosinclinală, încep să apară mișcări tectonice de mare intensitate, atât oscilatoare, cât și formatoare de pliuri; În grosimea rocilor acumulate anterior apar numeroase pliuri și rupturi, se remarcă activitate vulcanică și seismică intensă; procesele de metamorfism au loc peste tot și în final se formează munții. Geosinclinul se transformă astfel într-o zonă pliată.

Ulterior, toate procesele descrise mai sus se sting, iar munții, expuși unei expuneri prelungite la diferiți agenți externi - râuri, vânt, lumina soarelui, îngheț etc. - sunt distruși, neteziți și dispar treptat, făcând loc unei câmpii plate. În consecință, o platformă apare în locul geosinclinalului precedent. Geosinclinalul trece prin etapa zonei pliate într-o platformă.

Desigur, geosinclinile, zonele pliate și platformele pot avea vârste diferite. Astfel, în Norvegia, regimul geosinclinal a încetat la începutul erei paleozoice (în perioada siluriană). Uralii de-a lungul Paleozoicului a fost un geosinclinal; la sfârșitul erei paleozoice, mișcările tectonice s-au manifestat aici cu mare intensitate și, în cele din urmă, de la mijlocul erei mezozoice, s-a format o platformă stabilă, sedentară, în locul Uralilor. În Caucaz, regimul geosinclinal a persistat mai mult, până la sfârșitul erei mezozoice; Acum, Caucazul este o zonă tipică pliată, care se află în proces de dezvoltare intensivă. Vor trece câteva milioane de ani, procesele de origine internă se vor diminua, iar Caucazul va începe să se transforme într-o platformă. Platforma rusă, de asemenea, o dată (cu foarte mult timp în urmă, chiar înainte de Paleozoic) a cunoscut o eră de mișcări extrem de puternice, cu intruziuni abundente de roci magmatice și cea mai puternică metamorfizare a tuturor straturilor, iar la începutul erei paleozoice un regim de platformă. luase deja contur aproape peste tot aici. Vedem urme ale revoluțiilor violente din trecut în acele roci - metamorfice și magmatice, care sunt expuse sub învelișul sedimentar paleozoic în anumite locuri de pe Platforma Rusă - în Karelia, Ucraina etc.

O trăsătură caracteristică a evoluției Pământului este diferențierea materiei, a cărei expresie este structura învelișului planetei noastre. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera formează principalele învelișuri ale Pământului, diferind prin compoziția chimică, grosimea și starea materiei.

Structura internă a Pământului

Compoziția chimică a Pământului(Fig. 1) este similară cu compoziția altor planete terestre, precum Venus sau Marte.

În general, predomină elemente precum fierul, oxigenul, siliciul, magneziul și nichelul. Conținutul de elemente ușoare este scăzut. Densitatea medie a substanței Pământului este de 5,5 g/cm 3 .

Există foarte puține date fiabile despre structura internă a Pământului. Să ne uităm la Fig. 2. Înfățișează structura internă a Pământului. Pământul este format din scoarță, manta și miez.

Orez. 1. Compoziția chimică a Pământului

Orez. 2. Structura internă a Pământului

Miez

Miez(Fig. 3) este situat în centrul Pământului, raza sa este de aproximativ 3,5 mii km. Temperatura miezului ajunge la 10.000 K, adică este mai mare decât temperatura straturilor exterioare ale Soarelui, iar densitatea sa este de 13 g/cm 3 (comparați: apă - 1 g/cm 3). Se crede că miezul este compus din aliaje de fier și nichel.

Miezul exterior al Pământului are o grosime mai mare decât miezul interior (raza 2200 km) și se află în stare lichidă (topită). Miezul interior este supus unei presiuni enorme. Substanțele care o compun sunt în stare solidă.

Manta

Manta- geosfera Pământului, care înconjoară nucleul și reprezintă 83% din volumul planetei noastre (vezi Fig. 3). Limita sa inferioară este situată la o adâncime de 2900 km. Mantaua este împărțită într-o parte superioară mai puțin densă și plastică (800-900 km), din care se formează magmă(tradus din greacă înseamnă „unguent gros”; aceasta este substanța topită din interiorul pământului - un amestec de compuși chimici și elemente, inclusiv gaze, într-o stare specială semi-lichidă); iar cea inferioară cristalină, de aproximativ 2000 km grosime.

Orez. 3. Structura Pământului: miez, manta și scoarță

Scoarta terestra

Scoarta terestra -învelișul exterior al litosferei (vezi fig. 3). Densitatea sa este de aproximativ două ori mai mică decât densitatea medie a Pământului - 3 g/cm 3 .

Separă scoarța terestră de manta frontiera Mohorovicic(numită adesea granița Moho), caracterizată printr-o creștere bruscă a vitezelor undelor seismice. A fost instalat în 1909 de un om de știință croat Andrei Mohorovicic (1857- 1936).

Deoarece procesele care au loc în partea superioară a mantalei afectează mișcările materiei în scoarța terestră, ele sunt combinate sub denumirea generală litosferă(coaja de piatră). Grosimea litosferei variază de la 50 la 200 km.

Sub litosferă se află astenosferă- mai puțin dur și mai puțin vâscos, dar mai multă carcasă de plastic cu o temperatură de 1200 ° C. Poate traversa granița Moho, pătrunzând în scoarța terestră. Astenosfera este sursa vulcanismului. Conține buzunare de magmă topită, care pătrunde în scoarța terestră sau se revarsă pe suprafața pământului.

Compoziția și structura scoarței terestre

În comparație cu mantaua și miezul, scoarța terestră este un strat foarte subțire, dur și fragil. Este compus dintr-o substanță mai ușoară, care conține în prezent aproximativ 90 de elemente chimice naturale. Aceste elemente nu sunt reprezentate în mod egal în scoarța terestră. Șapte elemente - oxigen, aluminiu, fier, calciu, sodiu, potasiu și magneziu - reprezintă 98% din masa scoarței terestre (vezi Fig. 5).

Combinații deosebite de elemente chimice formează diverse roci și minerale. Cele mai vechi dintre ele au cel puțin 4,5 miliarde de ani.

Orez. 4. Structura scoarței terestre

Orez. 5. Compoziția scoarței terestre

Mineral este un corp natural relativ omogen prin compoziție și proprietăți, format atât în ​​adâncuri cât și la suprafața litosferei. Exemple de minerale sunt diamantul, cuarțul, gipsul, talcul etc. (Veți găsi caracteristici ale proprietăților fizice ale diferitelor minerale în Anexa 2.) Compoziția mineralelor Pământului este prezentată în Fig. 6.

Orez. 6. Compoziţia minerală generală a Pământului

Stânci constau din minerale. Ele pot fi compuse din unul sau mai multe minerale.

Roci sedimentare - argilă, calcar, cretă, gresie etc. - s-au format prin precipitarea unor substanțe în mediul acvatic și pe uscat. Ele zac în straturi. Geologii le numesc pagini ale istoriei Pământului, deoarece pot afla despre condițiile naturale care au existat pe planeta noastră în timpurile străvechi.

Dintre rocile sedimentare se disting organogene și anorganogene (clastice și chimiogene).

Organogene Rocile se formează ca urmare a acumulării de resturi animale și vegetale.

Roci clastice se formează ca urmare a intemperiilor, distrugerii de către apă, gheață sau vânt a produselor de distrugere a rocilor formate anterior (Tabelul 1).

Tabelul 1. Roci clastice în funcție de mărimea fragmentelor

Numele rasei	Dimensiunea dezavantajului (particulelor)
	Mai mult de 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Nisip și gresie	0,005 mm - 1 mm
	Mai puțin de 0,005 mm

chimiogen Rocile se formează ca urmare a precipitării substanţelor dizolvate în ele din apele mărilor şi lacurilor.

În grosimea scoarței terestre se formează magma roci magmatice(Fig. 7), de exemplu granit și bazalt.

Rocile sedimentare și magmatice, atunci când sunt scufundate la adâncimi mari sub influența presiunii și a temperaturilor ridicate, suferă modificări semnificative, transformându-se în roci metamorfice. De exemplu, calcarul se transformă în marmură, gresia de cuarț în cuarțit.

Structura scoarței terestre este împărțită în trei straturi: sedimentar, granit și bazalt.

Stratul sedimentar(vezi Fig. 8) este format în principal din roci sedimentare. Aici predomină argile și șisturi, iar rocile nisipoase, carbonatice și vulcanice sunt larg reprezentate. În stratul sedimentar există depozite de astfel de mineral, precum cărbunele, gazul, petrolul. Toate sunt de origine organică. De exemplu, cărbunele este un produs al transformării plantelor din cele mai vechi timpuri. Grosimea stratului sedimentar variază foarte mult - de la absența completă în unele zone de uscat până la 20-25 km în depresiunile adânci.

Orez. 7. Clasificarea rocilor după origine

Stratul „granit”. este format din roci metamorfice și magmatice, asemănătoare ca proprietăți cu granitul. Cele mai des întâlnite aici sunt gneisurile, granitele, șisturile cristaline etc. Stratul de granit nu se găsește peste tot, dar pe continentele unde este bine exprimat, grosimea sa maximă poate ajunge la câteva zeci de kilometri.

Stratul „bazalt”. format din roci apropiate de bazalt. Acestea sunt roci magmatice metamorfozate, mai dense decât rocile stratului „granit”.

Grosimea și structura verticală a scoarței terestre sunt diferite. Există mai multe tipuri de scoarță terestră (Fig. 8). Conform celei mai simple clasificări, se face o distincție între crusta oceanică și cea continentală.

Crusta continentală și oceanică variază în grosime. Astfel, grosimea maximă a scoarței terestre este observată în sistemele montane. Este aproximativ 70 km. Sub câmpie grosimea scoarței terestre este de 30-40 km, iar sub oceane este cea mai subțire - doar 5-10 km.

Orez. 8. Tipuri de scoarță terestră: 1 - apă; 2- stratul sedimentar; 3—interstratificarea rocilor sedimentare si bazaltilor; 4 - bazalt si roci cristaline ultrabazice; 5 – strat granito-metamorfic; 6 – strat granulit-mafic; 7 - manta normala; 8 - mantaua decomprimata

Diferența dintre crusta continentală și cea oceanică în compoziția rocilor se manifestă prin faptul că în scoarța oceanică nu există un strat de granit. Și stratul de bazalt al scoarței oceanice este foarte unic. În ceea ce privește compoziția rocii, aceasta diferă de un strat similar de crustă continentală.

Limita dintre pământ și ocean (marca zero) nu înregistrează trecerea scoarței continentale la cea oceanică. Înlocuirea crustei continentale cu crusta oceanică are loc în ocean la o adâncime de aproximativ 2450 m.

Orez. 9. Structura scoartei continentale și oceanice

Există, de asemenea, tipuri de tranziție ale scoarței terestre - suboceanice și subcontinentale.

Crusta suboceanica situat de-a lungul versanților continentali și de la poalele dealurilor, poate fi găsit în mările marginale și mediteraneene. Reprezinta crusta continentala cu o grosime de pana la 15-20 km.

Crusta subcontinentală situate, de exemplu, pe arcurile insulelor vulcanice.

Pe baza materialelor sondaj seismic - viteza de trecere a undelor seismice - obținem date despre structura profundă a scoarței terestre. Astfel, fântâna superadâncă Kola, care a permis pentru prima dată să se vadă mostre de rocă de la o adâncime de peste 12 km, a adus o mulțime de lucruri neașteptate. S-a presupus că la o adâncime de 7 km ar trebui să înceapă un strat de „bazalt”. În realitate, nu a fost descoperit, iar printre roci predominau gneisurile.

Schimbarea temperaturii scoarței terestre cu adâncimea. Stratul de suprafață al scoarței terestre are o temperatură determinată de căldura solară. Acest stratul heliometric(din grecescul helio - Soare), se confruntă cu fluctuații sezoniere de temperatură. Grosimea medie a acestuia este de aproximativ 30 m.

Mai jos este un strat și mai subțire, a cărui caracteristică este o temperatură constantă corespunzătoare temperaturii medii anuale a locului de observare. Adâncimea acestui strat crește în climatele continentale.

Și mai adânc în scoarța terestră există un strat geotermal, a cărui temperatură este determinată de căldura internă a Pământului și crește odată cu adâncimea.

Creșterea temperaturii se produce în principal din cauza dezintegrarii elementelor radioactive care alcătuiesc rocile, în principal radiu și uraniu.

Se numește cantitatea de creștere a temperaturii în roci cu adâncime gradient geotermal. Acesta variază într-un interval destul de larg - de la 0,1 la 0,01 °C/m - și depinde de compoziția rocilor, de condițiile de apariție a acestora și de o serie de alți factori. Sub oceane, temperatura crește mai repede cu adâncimea decât pe continente. În medie, la fiecare 100 m de adâncime se încălzește cu 3 °C.

Se numește inversul gradientului geotermic etapa geotermală. Se măsoară în m/°C.

Căldura scoarței terestre este o sursă importantă de energie.

Partea scoarței terestre care se extinde până la adâncimi accesibile formelor de studiu geologic măruntaiele pământului. Interiorul Pământului necesită o protecție specială și o utilizare înțeleaptă.

Scoarta terestra- coaja superioară subțire a Pământului, care are o grosime de 40-50 km pe continente, 5-10 km sub oceane și reprezintă doar aproximativ 1% din masa Pământului.

Opt elemente - oxigen, siliciu, hidrogen, aluminiu, fier, magneziu, calciu, sodiu - formează 99,5% din scoarța terestră.

Pe continente, scoarța este cu trei straturi: rocile sedimentare acoperă roci de granit, iar rocile de granit suprapun roci bazaltice. Sub oceane crusta este de tip „oceanic”, cu două straturi; rocile sedimentare se află pur și simplu pe bazalt, nu există strat de granit. Există, de asemenea, un tip de tranziție al scoarței terestre (zone insulare-arc de pe marginile oceanelor și unele zone de pe continente, de exemplu).

Scoarța terestră este cea mai mare în regiunile muntoase (sub Himalaya - peste 75 km), medie în zonele de platformă (sub Ținutul Siberiei de Vest - 35-40, în cadrul Platformei Ruse - 30-35) și mai puțin în regiunile centrale ale oceanele (5-7 km).

Partea predominantă a suprafeței pământului este câmpiile continentelor și fundul oceanului.Continentele sunt înconjurate de un raft - o fâșie mică cu o adâncime de până la 200 g și o lățime medie de aproximativ SO km, care, după o ascuțită cotul abrupt al fundului, se transformă într-o pantă continentală (panta variază de la 15-17 la 20-30°). Pantele se nivelează treptat și se transformă în câmpii abisale (adâncimi 3,7-6,0 km). Șanțurile oceanice au cele mai mari adâncimi (9-11 km), marea majoritate fiind situate la periferia nordică și vestică.

Scoarța terestră s-a format treptat: mai întâi s-a format un strat de bazalt, apoi un strat de granit; stratul sedimentar continuă să se formeze până în prezent.

Straturile adânci ale litosferei, care sunt studiate prin metode geofizice, au o structură destul de complexă și încă insuficient studiată, la fel ca mantaua și miezul Pământului. Dar se știe deja că densitatea rocilor crește odată cu adâncimea, iar dacă la suprafață are o medie de 2,3-2,7 g/cm3, atunci la o adâncime de aproximativ 400 km este de 3,5 g/cm3, iar la o adâncime de 2900 km. (limita mantalei si miezului exterior) - 5,6 g/cm3. În centrul miezului, unde presiunea ajunge la 3,5 mii t/cm2, crește la 13-17 g/cm3. A fost stabilită și natura creșterii temperaturii adânci a Pământului. La o adâncime de 100 km este de aproximativ 1300 K, la o adâncime de aproximativ 3000 km -4800 K, iar în centrul nucleului Pământului - 6900 K.

Partea predominantă a substanței Pământului este în stare solidă, dar la limita scoarței terestre și a mantalei superioare (adâncimi de 100-150 km) se află un strat de roci înmuiate, păstoase. Această grosime (100-150 km) se numește astenosferă. Geofizicienii cred că și alte părți ale Pământului pot fi, de asemenea, într-o stare rarefiată (datorită decompresiei, dezintegrarii radio active a rocilor etc.), în special, zona nucleului exterior. Miezul interior este în faza metalică, dar astăzi nu există un consens în ceea ce privește compoziția sa materială.

Scoarta terestra alcătuiește învelișul cel mai de sus al Pământului solid și acoperă planeta cu un strat aproape continuu, modificându-și grosimea de la 0 în unele zone ale crestelor mijlocii oceanice și falii oceanice la 70-75 km sub structurile montane înalte (Khain, Lomise, 1995). ). Grosimea scoarței de pe continente, determinată de creșterea vitezei de trecere a undelor seismice longitudinale până la 8-8,2 km/s ( frontiera Mohorovicic, sau Granița Moho), atinge 30-75 km, iar în depresiunile oceanice 5-15 km. Primul tip de scoarță terestră a fost numit oceanic,al doilea- continental.

Crusta oceanică ocupă 56% din suprafața pământului și are o grosime mică de 5–6 km. Structura sa este formată din trei straturi (Khain și Lomise, 1995).

Primul, sau sedimentar, un strat de cel mult 1 km grosime apare în partea centrală a oceanelor și atinge o grosime de 10–15 km la periferia acestora. Este complet absent din zonele axiale ale crestelor mijlocii oceanice. Compoziția stratului include sedimente pelagice de adâncime argiloase, silicioase și carbonatate (Fig. 6.1). Sedimentele de carbonat nu sunt distribuite la o adâncime mai mare decât adâncimea critică a acumulării de carbonat. Mai aproape de continent apare un amestec de material clastic transportat de pe uscat; acestea sunt așa-numitele sedimente hemipelagice. Viteza de propagare a undelor seismice longitudinale aici este de 2–5 km/s. Vârsta sedimentelor din acest strat nu depășește 180 de milioane de ani.

Al doilea stratîn partea sa superioară principală (2A) este compusă din bazalt cu straturi pelagice rare și subțiri

Orez. 6.1. Secțiunea litosferei oceanelor în comparație cu secțiunea medie a alohtonilor ofiolit. Mai jos este un model pentru formarea unităților principale ale secțiunii în zona de răspândire oceanică (Khain și Lomise, 1995). Legendă: 1 –

sedimente pelagice; 2 – bazalte erupte; 3 – complex de diguri paralele (dolerite); 4 – gabros și gabro-dolerite superioare (nestratificate); 5, 6 – complex stratificat (cumulat): 5 – gabroizi, 6 – ultrabazite; 7 – peridotite tectonizate; 8 – aureola metamorfică bazală; 9 – modificarea magmei bazaltice I–IV – modificarea succesivă a condițiilor de cristalizare în cameră cu distanța față de axa de răspândire

precipitații ice; bazalții au adesea o separare caracteristică pernă (în secțiune transversală) (lave de pernă), dar apar și acoperiri de bazalt masiv. În partea inferioară a celui de-al doilea strat (2B) sunt dezvoltate diguri paralele de dolerită. Grosimea totală a stratului 2 este de 1,5–2 km, iar viteza undelor seismice longitudinale este de 4,5–5,5 km/s.

Al treilea strat Scoarta oceanică este formată din roci magmatice holocristaline cu compoziție ultrabazică de bază și subordonată. În partea superioară sunt de obicei dezvoltate roci de tip gabro, iar partea inferioară este alcătuită dintr-un „complex în bandă” format din gabro și ultra-ramafite alternant. Grosimea celui de-al 3-lea strat este de 5 km. Viteza undelor longitudinale în acest strat ajunge la 6–7,5 km/s.

Se crede că rocile stratului 2 și 3 s-au format simultan cu rocile stratului 1.

Crusta oceanică, sau mai degrabă crusta de tip oceanic, nu este limitată în distribuția sa la fundul oceanului, ci este dezvoltată și în bazinele de adâncime ale mărilor marginale, cum ar fi Marea Japoniei, bazinul Okhotsk de Sud (Kuril). din Marea Okhotsk, Filipine, Caraibe și multe altele

mărilor. În plus, există motive serioase de a bănui că în depresiunile adânci ale continentelor și mărilor interioare și marginale puțin adânci, cum ar fi Barents, unde grosimea stratului sedimentar este de 10-12 km sau mai mult, aceasta este acoperită de crustă de tip oceanic. ; Acest lucru este dovedit de vitezele undelor seismice longitudinale de ordinul a 6,5 ​​km/s.

S-a spus mai sus că vârsta scoarței oceanelor moderne (și a mărilor marginale) nu depășește 180 de milioane de ani. Totuși, în cadrul centurilor pliate ale continentelor găsim și mult mai vechi, până în Precambrianul timpuriu, crusta de tip oceanic, reprezentată de așa-numita complexe de ofiolit(sau pur și simplu ofiolite). Acest termen aparține geologului german G. Steinmann și a fost propus de acesta la începutul secolului XX. pentru a desemna „triada” caracteristică a rocilor întâlnite de obicei împreună în zonele centrale ale sistemelor pliate, și anume roci ultramafice serpentinizate (analog stratului 3), gabro (analog stratului 2B), bazaltilor (analog stratului 2A) și radiolarite (analoage stratului 2B). la stratul 1). Esența acestei parageneze de rocă a fost mult timp interpretată în mod eronat; în special, gabroșii și hiperbaziții au fost considerate intruzive și mai tinere decât bazalții și radiolaritele. Abia în anii 60, când s-au obținut primele informații fiabile despre compoziția scoartei oceanice, a devenit evident că ofiolitele sunt crusta oceanică a trecutului geologic. Această descoperire a fost de o importanță capitală pentru o înțelegere corectă a condițiilor de origine a centurilor în mișcare ale Pământului.

Structurile crustale ale oceanelor

Zone de distribuție continuă crustă oceanică exprimată în relieful Pământului oceanicdepresiuni. În bazinele oceanice se disting două elemente cele mai mari: platforme oceaniceȘi centuri orogene oceanice. Platforme oceanice(sau tha-lassocratons) în topografia inferioară au aspectul unor câmpii abisale extinse plate sau deluroase. LA centuri orogene oceanice Acestea includ crestele mijlocii oceanice care au o înălțime deasupra câmpiei înconjurătoare de până la 3 km (în unele locuri se ridică sub formă de insule deasupra nivelului oceanului). De-a lungul axei crestei este deseori trasata o zona de fisuri - grabeni ingusti de 12-45 km latime la o adancime de 3-5 km, indicand dominarea extensiei crustei in aceste zone. Ele se caracterizează prin seismicitate ridicată, flux de căldură puternic crescut și densitate scăzută a mantalei superioare. Datele geofizice și geologice indică faptul că grosimea acoperirii sedimentare scade pe măsură ce se apropie de zonele axiale ale crestelor, iar scoarța oceanică experimentează o ridicare vizibilă.

Următorul element major al scoarței terestre este zonă de tranzițieîntre continent și ocean. Aceasta este zona de disecție maximă a suprafeței pământului, unde există arcuri insulare, caracterizată prin seismicitate ridicată și vulcanism andezitic și andezit-bazaltic modern, tranșee de adâncime și depresiuni de adâncime ale mărilor marginale. Sursele cutremurelor formează aici o zonă seismofocală (zona Benioff-Zavaritsky), plonjând sub continente. Zona de tranziție este cea mai mare

manifestată în mod clar în partea de vest a Oceanului Pacific. Se caracterizează printr-un tip intermediar de structură a scoarței terestre.

crusta continentală(Khain, Lomise, 1995) este distribuit nu numai în interiorul continentelor în sine, adică în pământ, cu posibila excepție a celor mai adânci depresiuni, ci și în zonele de platformă ale marginilor continentale și zonele individuale din bazinele oceanice-microcontinente. Cu toate acestea, aria totală de dezvoltare a scoarței continentale este mai mică decât cea a crustei oceanice, reprezentând 41% din suprafața terestră. Grosimea medie a scoartei continentale este de 35-40 km; scade spre marginile continentelor si in interiorul microcontinentelor si creste sub structurile montane la 70-75 km.

În întregime, crusta continentală, ca și cel oceanic, are o structură cu trei straturi, dar compoziția straturilor, în special a celor două inferioare, diferă semnificativ de cele observate în scoarța oceanică.

1. strat sedimentar, denumit în mod obișnuit acoperirea sedimentară. Grosimea sa variază de la zero pe scuturi și ridicări mai mici ale fundațiilor platformei și zonelor axiale ale structurilor pliate până la 10 și chiar 20 km în depresiunile platformei, jgheaburi înainte și intermontane ale centurii montane. Adevărat, în aceste depresiuni crusta care stă la baza sedimentelor și de obicei numită consolidat, poate fi deja mai aproape în natură de oceanic decât de continental. Compoziția stratului sedimentar include diverse roci sedimentare de origine marină predominant continentală sau de mică adâncime, mai rar de origine batială (din nou în depresiuni adânci) și, de asemenea, mult

nu peste tot, acoperiri și praguri de roci magmatice de bază formând câmpuri de capcane. Viteza undelor longitudinale în stratul sedimentar este de 2,0-5,0 km/s cu un maxim pentru rocile carbonatice. Intervalul de vârstă al rocilor din stratul sedimentar este de până la 1,7 miliarde de ani, adică un ordin de mărime mai mare decât stratul sedimentar al oceanelor moderne.

2. Stratul superior de crusta consolidată iese pe suprafața de zi pe scuturi și rețele de platforme și în zonele axiale ale structurilor pliate; a fost descoperit la o adâncime de 12 km în fântâna Kola și la o adâncime mult mai mică în puțuri din regiunea Volga-Ural de pe Placa Rusă, pe Placa Midcontinent a SUA și pe Scutul Baltic din Suedia. O mină de aur din India de Sud a trecut prin acest strat până la 3,2 km, în Africa de Sud - până la 3,8 km. Prin urmare, compoziția acestui strat, cel puțin partea superioară, este în general binecunoscută; rolul principal în compoziția sa este jucat de diverse șisturi cristaline, gneisuri, amfibolite și granite și, prin urmare, este adesea numit granit-gneis. Viteza undelor longitudinale în el este de 6,0-6,5 km/s. În fundația platformelor tinere, care au o vârstă Rifeo-Paleozoică sau chiar Mezozoică, și parțial în zonele interne ale structurilor tinere pliate, același strat este compus din roci mai puțin puternic metamorfozate (facies de schist verde în loc de amfibolit) și conține mai puține granite. ; de aceea este adesea numit aici strat metamorfic de granit, iar vitezele longitudinale tipice în el sunt de ordinul 5,5-6,0 km/s. Grosimea acestui strat crustal atinge 15-20 km pe platforme și 25-30 km în structurile montane.

3. Stratul inferior al crustei consolidate. Inițial s-a presupus că există o graniță seismică clară între cele două straturi ale crustei consolidate, care a fost numită granița Conrad după descoperitorul său, un geofizician german. Forarea puțurilor tocmai menționate a pus la îndoială existența unei astfel de limite clare; uneori, în schimb, seismicitatea detectează nu una, ci două (K 1 și K 2) limite în crustă, ceea ce a dat motive pentru a distinge două straturi în scoarța inferioară (Fig. 6.2). Compoziția rocilor care compun scoarța inferioară, după cum s-a menționat, nu este suficient de cunoscută, deoarece nu a fost atinsă prin puțuri și este expusă fragmentar la suprafață. Bazat

Orez. 6.2. Structura și grosimea crustei continentale (Khain, Lomise, 1995). A - principalele tipuri de secțiuni conform datelor seismice: I-II - platforme antice (I - scuturi, II

Syneclises), III - rafturi, IV - orogeni tineri. K 1 , K 2 -suprafeţe Conrad, suprafaţă M-Mohorovicic, vitezele sunt indicate pentru unde longitudinale; B - histograma distribuției grosimii crustei continentale; B - profil de rezistență generalizat

Considerații generale, V.V. Belousov a ajuns la concluzia că scoarța inferioară ar trebui să fie dominată, pe de o parte, de roci aflate într-un stadiu superior de metamorfism și, pe de altă parte, de roci cu o compoziție mai elementară decât în ​​crusta superioară. De aceea a numit acest strat de cortex gra-nulit-mafic. Ipoteza lui Belousov este în general confirmată, deși aflorimentele arată că nu numai granulite bazice, ci și acide sunt implicate în compoziția crustei inferioare. În prezent, majoritatea geofizicienilor disting crusta superioară și inferioară pe o altă bază - prin proprietățile lor reologice excelente: crusta superioară este dură și fragilă, crusta inferioară este plastică. Viteza undelor longitudinale în crusta inferioară este de 6,4-7,7 km/s; aparținând crustei sau mantalei straturilor inferioare ale acestui strat cu viteze care depășesc 7,0 km/s este adesea controversată.

Între cele două tipuri extreme de scoarță terestră - oceanică și continentală - există tipuri de tranziție. Unul din ei - crusta suboceanica - dezvoltat de-a lungul versanților continentali și de la poalele dealurilor și, eventual, stă la baza fundului bazinelor unor mări marginale și interne nu foarte adânci și largi. Scoarta suboceanica este o crusta continentala subtiata la 15-20 km si patrunsa de diguri si praguri de roci magmatice de baza.

latra A fost expus prin foraje la adâncime la intrarea în Golful Mexic și expus pe coasta Mării Roșii. Un alt tip de cortex de tranziție este subcontinental- se formează în cazul în care scoarța oceanică din arcuri vulcanice ensimatice se transformă în continentală, dar nu a atins încă „maturitatea” deplină, având o grosime redusă, sub 25 km, și un grad de consolidare mai mic, ceea ce se reflectă în vitezele undelor seismice - nu mai mult de 5,0-5,5 km/s în crusta inferioară.

Unii cercetători identifică încă două tipuri de crustă oceanică ca tipuri speciale, despre care au fost deja discutate mai sus; aceasta este, în primul rând, crusta oceanică a ridicărilor interne ale oceanului îngroșat la 25-30 km (Islanda etc.) și, în al doilea rând, crusta de tip oceanic, „construit pe” cu o grosime, până la 15-20 km. km, acoperire sedimentară (Bazinul Caspic și etc.).

Suprafața Mohorovicic și compoziția mana superioarătii. Limita dintre crustă și manta, de obicei seismică destul de clar exprimată printr-un salt în vitezele undelor longitudinale de la 7,5-7,7 la 7,9-8,2 km/s, este cunoscută sub numele de suprafața Mohorovicic (sau pur și simplu Moho și chiar M), numită geofizician croat care a stabilit-o. În oceane, această limită corespunde trecerii de la un complex în bandă al stratului al 3-lea cu predominanță de gabroide la peridotite serpentinizate continue (harzburgite, lherzolite), mai rar dunite, în locuri proeminente pe suprafața fundului, și în rocile de Sao Paulo în Atlantic în largul coastei Braziliei și pe o. Zabargad în Marea Roșie, ridicându-se deasupra suprafeței

furia mării. Vârfurile mantalei oceanice pot fi observate în locuri de pe uscat, ca parte a fundului complexelor ofiolite. Grosimea lor în Oman ajunge la 8 km, iar în Papua Noua Guinee, poate chiar 12 km. Sunt compuse din peridotite, în principal harzburgite (Khain și Lomise, 1995).

Studiul incluziunilor din lave și kimberlite din țevi arată că sub continente, mantaua superioară este compusă în principal din peridotite, atât aici, cât și sub oceane în partea superioară acestea sunt peridotite spinel, iar dedesubt sunt cele granat. Dar în mantaua continentală, conform acelorași date, pe lângă peridotite, eclogitele, adică roci de bază profund metamorfozate, sunt prezente în cantități minore. Eclogitele pot fi relicve metamorfozate ale scoarței oceanice, târâte în manta, în timpul procesului de subîmpingere a acestei cruste (subducție).

Partea superioară a mantalei este epuizată secundar într-un număr de componente: silice, alcalii, uraniu, toriu, pământuri rare și alte elemente incoerente din cauza topirii rocilor bazaltice ale scoarței terestre din aceasta. Această manta „sărăcită” (“sărăcită”) se extinde sub continente la o adâncime mai mare (cuprinzând toată sau aproape toată partea sa litosferică) decât sub oceane, dând loc mai adânc mantalei „nesărăcite”. Compoziția primară medie a mantalei ar trebui să fie apropiată de spinelul lherzolit sau de un amestec ipotetic de peridotit și bazalt într-un raport de 3:1, numit de omul de știință australian A.E. Ringwood pirolit.

La o adâncime de aproximativ 400 km, începe o creștere rapidă a vitezei undelor seismice; de aici la 670 km

sters Stratul Golitsyn, numit după seismologul rus B.B. Golitsyn. De asemenea, se distinge ca mantaua mijlocie, sau mezosfera - zona de tranziție între mantaua superioară și cea inferioară. Creșterea ratelor vibrațiilor elastice în stratul Golitsyn se explică printr-o creștere a densității materialului mantalei cu aproximativ 10% datorită trecerii unor specii minerale la altele, cu o împachetare mai densă de atomi: olivina în spinel. , piroxen în granat.

Manta inferioară(Hain, Lomise, 1995) începe la o adâncime de aproximativ 670 km. Mantaua inferioară ar trebui să fie compusă în principal din perovskit (MgSiO 3) și wustită de magneziu (Fe, Mg)O - produse ale modificării ulterioare a mineralelor care compun mantaua mijlocie. Miezul Pământului din partea sa exterioară, conform seismologiei, este lichid, iar partea interioară este din nou solidă. Convecția în miezul exterior generează câmpul magnetic principal al Pământului. Compoziția nucleului este acceptată de majoritatea covârșitoare a geofizicienilor drept fier. Dar, din nou, conform datelor experimentale, este necesar să se permită un amestec de nichel, precum și sulf, sau oxigen sau siliciu, pentru a explica densitatea redusă a miezului în comparație cu cea determinată pentru fierul pur.

Conform datelor de tomografie seismică, suprafața miezului este denivelat și formează proeminențe și depresiuni cu o amplitudine de până la 5-6 km. La limita mantalei și a miezului, se distinge un strat de tranziție cu indicele D (crusta este desemnată prin indicele A, mantaua superioară - B, mijlocul - C, inferior - D, partea superioară a mantaua inferioară - D"). Grosimea stratului D” ajunge pe alocuri la 300 km.

Litosferă și astenosferă. Spre deosebire de scoarță și manta, care se disting prin date geologice (prin compoziția materialului) și datele seismologice (prin saltul în vitezele undelor seismice la limita Mohorovicic), litosfera și astenosfera sunt concepte pur fizice, sau mai degrabă reologice. Baza inițială pentru identificarea astenosferei este o carcasă de plastic slăbită. care stă la baza unei litosfere mai rigide și mai fragile, a fost nevoie de explicarea faptului echilibrului izostatic al scoarței, descoperit la măsurarea gravitației la poalele structurilor montane. Inițial era de așteptat ca astfel de structuri, în special cele atât de mari precum Himalaya, să creeze un exces de gravitație. Totuşi, când la mijlocul secolului al XIX-lea. au fost făcute măsurători corespunzătoare, s-a dovedit că o astfel de atracție nu a fost observată. În consecință, chiar și denivelările mari în relieful suprafeței pământului sunt cumva compensate, echilibrate la adâncime astfel încât la nivelul suprafeței pământului să nu existe abateri semnificative de la valorile medii ale gravitației. Astfel, cercetătorii au ajuns la concluzia că există o tendință generală a scoarței terestre de a se echilibra în detrimentul mantalei; acest fenomen se numește izostazie(Hain, Lomise, 1995) .

Există două moduri de a implementa isostasy. Primul este că munții au rădăcinile scufundate în manta, adică izostazia este asigurată de variațiile grosimii scoarței terestre iar suprafața inferioară a acesteia din urmă are un relief opus reliefului suprafeței terestre; aceasta este ipoteza astronomului englez J. Airy

(Fig. 6.3). La scară regională, este de obicei justificat, deoarece structurile montane au de fapt crustă mai groasă și grosimea maximă a crustei se observă la cea mai înaltă dintre ele (Himalaya, Anzi, Hindu Kush, Tien Shan etc.). Dar este posibil și un alt mecanism de implementare a isostaziei: zonele de relief crescut trebuie să fie compuse din roci mai puțin dense, iar zonele de relief inferior să fie compuse din altele mai dense; Aceasta este ipoteza unui alt om de știință englez, J. Pratt. În acest caz, baza scoarței terestre poate fi chiar orizontală. Echilibrul dintre continente și oceane este realizat printr-o combinație a ambelor mecanisme - scoarța de sub oceane este mult mai subțire și vizibil mai densă decât sub continente.

Cea mai mare parte a suprafeței Pământului se află într-o stare apropiată de echilibrul izostatic. Cele mai mari abateri de la isostazie - anomalii izostatice - se găsesc în arcurile insulelor și tranșeele de adâncime asociate.

Pentru ca dorința de echilibru izostatic să fie eficientă, adică sub sarcină suplimentară, crusta s-ar scufunda, iar atunci când sarcina este îndepărtată, s-ar ridica, este necesar ca sub crustă să existe un strat suficient de plastic, capabil să curgând din zone cu presiune geostatică crescută către zone cu presiune scăzută. Pentru acest strat, identificat inițial ipotetic, geologul american J. Burrell a propus numele. astenosfera, care înseamnă „coaja slabă”. Această presupunere a fost confirmată abia mult mai târziu, în anii ’60, când a fost seismică

Orez. 6.3. Scheme de echilibru izostatic al scoarței terestre:

A - de J. Erie, b - de J. Pratt (Khain, Koronovsky, 1995)

buștenii (B. Gutenberg) au descoperit existența la o anumită adâncime sub crustă a unei zone de scădere sau absență de creștere, naturală cu creșterea presiunii, a vitezei undelor seismice. Ulterior, a apărut o altă metodă de stabilire a astenosferei — metoda sondajului magnetoteluric, în care astenosfera se manifestă ca o zonă de rezistență electrică redusă. În plus, seismologii au identificat un alt semn al astenosferei - atenuarea crescută a undelor seismice.

Astenosfera joacă, de asemenea, un rol principal în mișcările litosferei. Curgerea materiei astenosferice transportă de-a lungul plăcilor litosferice și provoacă mișcările orizontale ale acestora. Ridicarea suprafeței astenosferei duce la ridicarea litosferei, iar în cazul extrem, la o întrerupere a continuității acesteia, formarea unei separări și tasări. Acesta din urmă duce și la scurgerea astenosferei.

Astfel, dintre cele două cochilii care alcătuiesc tectonosfera: astenosfera este un element activ, iar litosfera este un element relativ pasiv. Interacțiunea lor determină „viața” tectonică și magmatică a scoarței terestre.

În zonele axiale ale crestelor mijlocii oceanice, în special pe Rise Pacific de Est, vârful astenosferei este situat la o adâncime de numai 3-4 km, adică litosfera este limitată doar la partea superioară a scoarței. Pe măsură ce ne îndreptăm spre periferia oceanelor, grosimea litosferei crește datorită

crusta inferioară, și în principal mantaua superioară și poate ajunge la 80-100 km. În părțile centrale ale continentelor, în special sub scuturile platformelor antice, precum estul european sau siberian, grosimea litosferei este deja măsurată la 150-200 km sau mai mult (în Africa de Sud 350 km); conform unor idei, poate ajunge la 400 km, adică aici întreaga manta superioară de deasupra stratului Golitsyn ar trebui să facă parte din litosferă.

Dificultatea detectării astenosferei la adâncimi de peste 150-200 km a stârnit îndoieli în rândul unor cercetători cu privire la existența ei sub astfel de zone și i-a condus la o idee alternativă că astenosfera ca înveliș continuu, adică geosfera, nu există. , dar există o serie de „asthenolenses” deconectate. Nu putem fi de acord cu această concluzie, care ar putea fi importantă pentru geodinamică, deoarece aceste zone demonstrează un grad ridicat de echilibru izostatic, deoarece acestea includ exemplele de mai sus de zone de glaciare modernă și antică - Groenlanda etc.

Motivul pentru care astenosfera nu este ușor de detectat peste tot este, evident, o modificare a vâscozității sale lateral.

Principalele elemente structurale ale scoarței continentale

Pe continente se disting două elemente structurale ale scoarței terestre: platforme și centuri mobile (Historical Geology, 1985).

Definiție:platformă- o secţiune stabilă, rigidă a scoarţei continentale, având formă izometrică şi structură cu două etaje (Fig. 6.4). Etajul structural inferior (primul) – fond de ten cristalin, reprezentată de roci metamorfozate foarte dislocate, pătrunse de intruziuni. Etajul structural superior (al doilea) este ușor întins acoperire sedimentară, slab luxata si nemetamorfozata. Se numesc ieșirile către suprafața de zi a etajului structural inferior scut. Se numesc zone ale fundației acoperite de acoperire sedimentară cuptor. Grosimea învelișului sedimentar al plăcii este de câțiva kilometri.

Exemplu: pe Platforma Est-Europeană există două scuturi (ucraineană și baltică) și placa rusă.

Structuri de la etajul doi al platformei (capac) Există negative (deviații, sineclize) și pozitive (anteclize). Sineclisele au forma unei farfurii, iar anteclisele au forma unei farfurii inversate. Grosimea sedimentelor este întotdeauna mai mare pe sinecliză și mai mică pe antecliză. Dimensiunile acestor structuri în diametru pot ajunge la sute sau câteva mii de kilometri, iar căderea straturilor pe aripi este de obicei de câțiva metri la 1 km. Există două definiții ale acestor structuri.

Definiție: sinecliza este o structură geologică, a cărei cădere a straturilor este îndreptată de la periferie spre centru. Antecliza este o structură geologică, a cărei cădere a straturilor este îndreptată de la centru spre periferie.

Definiție: sineclise - o structură geologică în miezul căreia ies sedimente mai tinere și de-a lungul marginilor

Orez. 6.4. Diagrama structurii platformei. 1 - fundație pliată; 2 - carcasă platformă; 3 falii (Geologie istorică, 1985)

- mai vechi. Anteclise este o structură geologică, în miezul căreia ies sedimente mai vechi, iar la margini - altele mai tinere.

Definiție: jgheab este un corp geologic alungit (alungit) care are o formă concavă în secțiune transversală.

Exemplu: pe placa rusă a platformei est-europene se remarcă anteclise(Belorus, Voronezh, Volga-Ural etc.), sineclize(Moscova, Caspică etc.) și jgheaburi (Ulyanovsk-Saratov, Transnistria-Marea Neagră etc.).

Există o structură a orizonturilor inferioare ale acoperirii - av-lacogene.

Definiție: aulacogen - o depresiune îngustă și alungită care se extinde peste platformă. Aulacogenii sunt localizați în partea inferioară a planșeului structural superior (acoperire) și pot atinge o lungime de până la sute de kilometri și o lățime de zeci de kilometri. Aulacogenii se formează în condiții de extindere orizontală. În ele se acumulează straturi groase de sedimente, care pot fi zdrobite în pliuri și sunt similare ca compoziție cu formațiunile miogeosinclinale. Bazalții sunt prezenți în partea inferioară a secțiunii.

Exemplu: Pachelma (Ryazan-Saratov) aulacogen, aulacogen Nipru-Doneț al plăcii rusești.

Istoricul dezvoltării platformelor. Istoria dezvoltării poate fi împărțită în trei etape. Primul– geosinclinală, pe care are loc formarea elementului structural inferior (primul) (fundație). Al doilea- aulacogen, pe care, în funcție de climă, se produce acumulare

sedimente roșii, gri sau purtătoare de carbon în av-lacogene. Al treilea– placă, pe care se produce sedimentarea pe o suprafață mare și se formează planșeul structural superior (al doilea).

Procesul de acumulare a precipitațiilor are loc de obicei ciclic. Se acumulează mai întâi transgresiv maritim terigenă formarea, apoi - carbonat formarea (transgresiunea maximă, Tabelul 6.1). În timpul regresiei în condiții climatice aride, purtător de sare cu flori roșii formarea, iar în condițiile unui climat umed - paralitic purtător de cărbune formare. La sfârșitul ciclului de sedimentare se formează sedimente continental formatiuni. În orice moment etapa poate fi întreruptă prin formarea unei formațiuni capcane.

Tabelul 6.1. Secvența acumulării plăcii

formațiunile și caracteristicile acestora.

Sfârșitul tabelului 6.1.

Pentru curele mobile (zone pliate) caracteristică:

liniaritatea contururilor lor;

grosimea enormă a sedimentelor acumulate (până la 15-25 km);

consistenta compoziţia şi grosimea acestor depozite de-a lungul grevei zona pliata si schimbări bruște de-a lungul loviturii sale;

prezența unor particularități formațiuni- complexe de roci formate la anumite stadii de dezvoltare a acestor zone ( ardezie, flysch, spilito-keratofiric, melasași alte formațiuni);

magmatism intens efuziv și intruziv (în special sunt caracteristice marile intruzii-batolite de granit);

metamorfism regional puternic;

7) pliere puternică, o abundență de defecte, inclusiv

împingeri indicând dominaţia compresiei. Zonele îndoite (centuri) apar în locul zonelor geosinclinale (centuri).

Definiție: geosinclinal(Fig. 6.5) - o regiune mobilă a scoarței terestre, în care s-au acumulat inițial straturi groase sedimentare și vulcanogene, apoi au fost zdrobite în pliuri complexe, însoțite de formarea de falii, introducerea de intruziuni și metamorfism. Există două etape în dezvoltarea unui geosinclinal.

Primul stagiu(de fapt geosinclinal) caracterizată printr-o predominanţă a tasării. Rată mare de precipitațiiîntr-un geosinclinal – aceasta este rezultat al întinderii scoarței terestre si deformarea acesteia. ÎN prima jumătate primaetape Sedimentele nisipos-argiloase și argiloase se acumulează de obicei (ca urmare a metamorfismului, formează apoi șisturi argiloase negre, eliberate în ardezie formare) şi calcare. Subducția poate fi însoțită de rupturi prin care magma mafică se ridică și erupe în condiții submarine. Rocile rezultate după metamorfism, împreună cu formațiunile subvulcanice însoțitoare, dau spilite-keratofiric formare. În același timp, se formează de obicei roci silicioase și jasp.

oceanic

Orez. 6.5. Schema structurii geosync

linali pe o secțiune transversală schematică prin Arcul Sondei din Indonezia (Structural Geology and Plate Tectonics, 1991). Legendă: 1 – sedimente și roci sedimentare; 2 – vulcan-

rase frumoase; 3 – roci cont-metamorfice de subsol

Formatiuni specificate se acumulează simultan, Dar în zone diferite. Acumulare spilito-keratofiric formarea are loc de obicei în partea interioară a geosinclinalului - în eugeosinclinale. Pentru eugeo-sinclinale Caracterizat prin formarea de straturi vulcanogene groase, de obicei de compoziție de bază, și introducerea de intruzii de roci gabro, diabaze și ultrabazice. În partea marginală a geosinclinalului, de-a lungul graniței sale cu platforma, sunt de obicei localizate miogeosinclinale. Aici se acumulează în principal straturi terigene și carbonatice; Nu există roci vulcanice, iar intruziunile nu sunt tipice.

În prima jumătate a primei etape Cea mai mare parte a geosinclinalului este mare cu semnificativeadâncimi. Dovada este oferită de granularitatea fină a sedimentelor și de raritatea descoperirilor faunistice (în principal nekton și plancton).

LA mijlocul primei etape datorită ratelor diferite de tasare, zonele se formează în diferite părți ale geosinclinalului creștere relativă(intrageoantic-linali) Și descendență relativă(intrageosinclinale). În acest moment, poate apărea pătrunderea unor mici intruziuni de plagiogranite.

În a doua jumătate a primei etape Ca urmare a apariției ridicărilor interne, marea din geosinclinal devine mai puțin adâncă. acum asta arhipelag, despărțite de strâmtori. Din cauza lipsei de adâncime, marea avansează pe platformele adiacente. Calcarele, strate groase nisipoase-argiloase construite ritmic, se acumulează în geosinclinal, formând flysch pentru-216

mation; are loc o revărsare de lave de compoziţie intermediară care alcătuiesc porfiritic formare.

LA sfârşitul primei etape Intrageosinclinele dispar, intrageoanticlinele se contopesc într-o ridicare centrală. Aceasta este o inversiune generală; ea se potrivește faza principală a plieriiîntr-un geosinclinal. Plierea este de obicei însoțită de pătrunderea unor intruzii de granit sinorogenice mari (simultan cu pliere). Rocile sunt zdrobite în pliuri, adesea complicate de împingeri. Toate acestea provoacă metamorfism regional. În loc de intrageosinclinale apar sinclinorium- structuri complexe construite de tip sinclinal și în locul intrageoanticlinelor - anticlinorie. Geosinclinul „se închide”, transformându-se într-o zonă pliată.

În structura și dezvoltarea unui geosinclinal îi revine un rol foarte important defecte profunde - rupturi de lungă durată care taie întreaga scoarță terestră și merg în mantaua superioară. Faliile profunde determină contururile geosinclinalelor, magmatismul lor și împărțirea geosinclinalului în zone structural-faciale care diferă prin compoziția sedimentelor, grosimea lor, magmatismul și natura structurilor. În interiorul unui geosinclinal se disting uneori masive medii, limitat de defecte profunde. Acestea sunt blocuri de pliere mai antică, compuse din roci de la fundația pe care s-a format geosinclinul. În ceea ce privește compoziția sedimentelor și grosimea lor, masivele medii sunt similare cu platformele, dar se disting prin magmatism puternic și plierea rocilor, în principal de-a lungul marginilor masivului.

A doua etapă a dezvoltării geosinclinalei numit orogeneși se caracterizează printr-o predominanță a ridicărilor. Sedimentarea are loc în zone limitate de-a lungul periferiei ridicării centrale - în deflexiuni marginale, iau naștere de-a lungul graniței geosinclinalului și platformei și se suprapun parțial platformei, precum și în jgheaburi intermontane care se formează uneori în interiorul ridicării centrale. Sursa sedimentelor este distrugerea ridicării centrale în continuă creștere. Prima jumătatea doua faza această înălțime are probabil o topografie deluroasă; când este distrus, se acumulează, formându-se sedimente marine și uneori lagunare melasă inferioară formare. În funcție de condițiile climatice, acest lucru poate fi paralic purtător de cărbune sau Sărat grosime. În același timp, se produce de obicei introducerea unor intruzii mari de granit - batoliți.

În a doua jumătate a etapei rata de ridicare a ridicării centrale crește brusc, ceea ce este însoțit de divizarea acesteia și prăbușirea secțiunilor individuale. Acest fenomen se explică prin faptul că, ca urmare a plierii, metamorfismului și introducerii intruziunilor, regiunea pliată (nu mai este o geosinclinală!) devine rigidă și reacționează la ridicarea continuă cu rupturi. Marea părăsește această zonă. Ca urmare a distrugerii ridicării centrale, care la acea vreme era o țară muntoasă, se acumulează strate clastice grosiere continentale, formând melasa superioara formare. Despicarea părții arcuite a ridicării este însoțită de vulcanismul solului; de obicei acestea sunt lave cu compoziție acidă, care, împreună cu

formaţiunile subvulcanice dau porfir formare. Fisura alcaline și mici intruziuni acide sunt asociate cu aceasta. Astfel, ca urmare a dezvoltării geosinclinalului, grosimea crustei continentale crește.

Până la sfârșitul celei de-a doua etape, zona montană pliată care a apărut pe locul geosinclinalului este distrusă, teritoriul se nivelează treptat și devine o platformă. Geosinclinul se transformă dintr-o zonă de acumulare de sedimente într-o zonă de distrugere, dintr-un teritoriu mobil într-un teritoriu sedentar, rigid, nivelat. Prin urmare, gama de mișcări pe platformă este mică. De obicei, marea, chiar și puțin adâncă, acoperă aici suprafețe vaste. Acest teritoriu nu mai experimentează o tasare atât de puternică ca înainte, prin urmare grosimea sedimentelor este mult mai mică (în medie 2-3 km). Taparea este întreruptă în mod repetat, astfel că se observă întreruperi frecvente în sedimentare; apoi se pot forma cruste de intemperii. Nu există ridicări energetice însoțite de pliere. Prin urmare, sedimentele subțiri, de obicei de mică adâncime, nou formate de pe platformă nu sunt metamorfozate și se află orizontal sau ușor înclinate. Rocile magmatice sunt rare și sunt de obicei reprezentate de revărsări terestre de lave bazaltice.

Pe lângă modelul geosinclinal, există un model al plăcilor tectonice litosferice.

Model al plăcilor tectonice

Placi tectonice(Structural Geology and Plate Tectonics, 1991) este un model care a fost creat pentru a explica modelul observat de distribuție a deformațiilor și a seismicității în învelișul exterior al Pământului. Se bazează pe date geofizice extinse obținute în anii 1950 și 1960. Fundamentele teoretice ale tectonicii plăcilor se bazează pe două premise.

Stratul cel mai exterior al Pământului, numit litosferă, se află direct pe un strat numit actenosfera, care este mai puțin durabilă decât litosfera.

Litosfera este împărțită într-un număr de segmente rigide, sau plăci (Fig. 6.6), care se mișcă constant unele față de altele și a căror suprafață este, de asemenea, în continuă schimbare. Majoritatea proceselor tectonice cu schimb intens de energie operează la granițele dintre plăci.

Deși grosimea litosferei nu poate fi măsurată cu mare precizie, cercetătorii sunt de acord că în cadrul plăcilor aceasta variază de la 70-80 km sub oceane până la maximum peste 200 km sub unele părți ale continentelor, cu o medie de aproximativ 100 km. Astenosfera care stă la baza litosferei se extinde până la o adâncime de aproximativ 700 km (adâncimea maximă pentru distribuția surselor de cutremure de adâncime). Forța sa crește odată cu adâncimea, iar unii seismologi cred că limita sa inferioară este

Orez. 6.6. Plăcile litosferice ale Pământului și limitele lor active. Liniile duble indică limite divergente (axe de răspândire); linii cu dinti - boabe convergente P.PIT

linii simple - falii de transformare (faliile de alunecare); zonele crustei continentale care sunt supuse faliilor active sunt pete (Geologia structurală și tectonica plăcilor, 1991)

Tsa este situat la o adâncime de 400 km și coincide cu o ușoară modificare a parametrilor fizici.

Limitele dintre plăci sunt împărțite în trei tipuri:

divergente;

convergent;

transforma (cu deplasări de-a lungul loviturii).

La limitele divergente ale plăcilor, reprezentate în principal de rupturi, are loc o nouă formare a litosferei, care duce la răspândirea fundului oceanic (împrăștiere). La limitele convergente ale plăcilor, litosfera este scufundată în astenosferă, adică este absorbită. La limitele de transformare, două plăci litosferice alunecă una față de alta, iar materia litosferică nu este nici creată, nici distrusă pe ele. .

Toate plăcile litosferice se mișcă continuu una față de alta. Se presupune că suprafața totală a tuturor plăcilor rămâne constantă pe o perioadă semnificativă de timp. La o distanță suficientă de marginile plăcilor, deformațiile orizontale din interiorul acestora sunt nesemnificative, ceea ce permite ca plăcile să fie considerate rigide. Deoarece deplasările de-a lungul falilor de transformare au loc de-a lungul loviturii lor, mișcarea plăcii ar trebui să fie paralelă cu faliile de transformare moderne. Deoarece toate acestea se întâmplă pe suprafața unei sfere, atunci, în conformitate cu teorema lui Euler, fiecare secțiune a plăcii descrie o traiectorie echivalentă cu rotația pe suprafața sferică a Pământului. Pentru mișcarea relativă a fiecărei perechi de plăci la un moment dat, poate fi determinată o axă sau pol de rotație. Pe măsură ce vă îndepărtați de acest stâlp (până la colț

distanță de 90°), ratele de răspândire cresc în mod natural, dar viteza unghiulară pentru orice pereche dată de plăci în raport cu polul lor de rotație este constantă. Să remarcăm, de asemenea, că, din punct de vedere geometric, polii de rotație sunt unici pentru orice pereche de plăci și nu sunt în niciun fel conectați cu polul de rotație al Pământului ca planetă.

Tectonica plăcilor este un model eficient al proceselor crustale, deoarece se potrivește bine cu datele observaționale cunoscute, oferă explicații elegante pentru fenomene anterior neînrudite și deschide posibilități de predicție.

Ciclul Wilson(Geologia structurală și tectonica plăcilor, 1991). În 1966, profesorul Wilson de la Universitatea din Toronto a publicat o lucrare în care susținea că deriva continentală a avut loc nu numai după destrămarea timpurie a Pangeei în Mesozoic, ci și în vremurile pre-Pangean. Ciclul de deschidere și închidere a oceanelor în raport cu marginile continentale adiacente este acum numit Ciclul Wilson.

În fig. Figura 6.7 oferă o explicație schematică a conceptului de bază al ciclului Wilson în cadrul ideilor despre evoluția plăcilor litosferice.

Orez. 6.7, dar reprezintă începutul ciclului Wilson– stadiul inițial al rupturii continentale și al formării marginii plăcii acreționare. Cunoscut ca este dur

Orez. 6.7. Schema ciclului Wilson al dezvoltării oceanelor în cadrul evoluției plăcilor litosferice (Structural Geology and Plate Tectonics, 1991)

litosfera acoperă o zonă mai slabă, parțial topită a astenosferei - așa-numitul strat cu viteză mică (Figura 6.7, b) . Pe măsură ce continentele continuă să se separe, se dezvoltă o vale rift (Fig. 6.7, 6) și un mic ocean (Fig. 6.7, c). Acestea sunt etapele deschiderii timpurii a oceanului în ciclul Wilson.. Riftul African și Marea Roșie sunt exemple potrivite. Odată cu continuarea derivării continentelor separate, însoțită de acumularea simetrică a noii litosfere pe marginile plăcilor, sedimentele de raft se acumulează la limita continent-ocean din cauza eroziunii continentului. Ocean complet format(Fig. 6.7, d) cu o creastă mediană la limita plăcii și o platformă continentală dezvoltată se numește ocean de tip atlantic.

Din observațiile tranșeelor ​​oceanice, relația lor cu seismicitatea și reconstrucția după modelele anomaliilor magnetice oceanice din jurul șanțurilor, se știe că litosfera oceanică este dezmembrată și subdusă în mezosferă. În fig. 6.7, d afișate ocean cu aragaz, care are marje simple de acumulare și absorbție a litosferei, - aceasta este etapa inițială a închiderii oceanului V Ciclul Wilson. Dezmembrarea litosferei din vecinătatea marginii continentale duce la transformarea acesteia din urmă într-un orogen de tip andin ca urmare a proceselor tectonice și vulcanice care au loc la limita plăcii absorbante. Dacă această dezmembrare are loc la o distanță considerabilă de la marginea continentală spre ocean, atunci se formează un arc insular ca insulele japoneze. Absorbția oceanicălitosferă duce la o modificare a geometriei plăcilor și în final

se termină la dispariția completă a marginii plăcii acreționare(Fig. 6.7, f). În acest timp, platforma continentală opusă poate continua să se extindă, devenind un semi-ocean de tip atlantic. Pe măsură ce oceanul se micșorează, marginea continentală opusă este în cele din urmă atrasă în modul de absorbție a plăcilor și participă la dezvoltare. Orogen acreționar de tip andin. Acesta este stadiul incipient al ciocnirii a două continente (ciocniri) . În etapa următoare, din cauza flotabilității litosferei continentale, absorbția plăcii se oprește. Placa litosferică se rupe dedesubt, sub un orogen de tip himalayan în creștere și avansează stadiul orogen finalCiclul Wilsoncu o centură montană matură, reprezentând cusătura dintre continentele nou unite. Antipod Orogen acreționar de tip andin este Orogen de coliziune de tip himalayan.