Кубанский государственный университет
Контрольная робота
По предмету «Историческая геология»
Тектонические движения и их отражение в рельефе.
Эпейрогенические, складкообразовательные и разрывные
тектонические движения. Неотектоника
Выполнила студентка 3 курса
Географического факультета ОЗО
Дёрова Надежда Сергеевнаг.
Краснодар2008 г.
Оглавление
1. Рельеф Земли и тектоника плит
2. Неотектоника
3. Колебательные тектонические движения
4. Складчатые и разрывные нарушения
5. Заключение
6. Литература
1. Рельеф Земли и тектоника плит
Многолик рельеф поверхности нашей родной планеты. Ступенчатые утесы гор, бескрайние равнины, пологие возвышенности, низменности. Громады материков возвышаются над ложем материков. Высокие горы: Джомолунгма, Канченджанга, Кутанг. Глубоки океанические впадины: Японская, Марианская, Филиппинская, Пуэрто-Рико – 9000-10500м и впадина «Витязя» - 11034м. абсолютная разница этих уровней немногим менее 20км!
Высота поверхности в пределах материков меняется от нескольких десятков метров над уровнем моря, до нескольких километров – уходящих далеко в небо снежных пиков Гималаев. Самое характерное для строения поверхности – это резкое сочленение разновысотных областей. Океаны и материки. Горные системы – Гималаи, Кордильеры, Альпы, Кавказ, Тянь-Шань и другие – четко обособленными глыбами возвышаются над окружающими их плоскогорьями или низменностями. Не менее резко разграничиваются между собой плоскогорья и низменности, например, области пустынь Восточной Австралии с высотами до 1500м и прилегающая к ней с востока низменность с отметками, редко превышающими 100м, граничит вдоль линии проходящей почти через весь континент в северо-восточном направлении.
Сочетание разновысотных областей настолько яркая черта, что если взглянуть на физическую карты мира, то материки представятся в виде мозаики, состоящей из участков различных форм и размеров, различных оттенков зелёного и коричневого цвета. В глобальном плане выделяются самые крупные единицы, такие как Гималаи, Кордильеры, Урал, Тянь-Шань, Западно-Сибирская низменность. Каждая из этих единиц в свою очередь состоит из обособленных разновысотных участков – отдельных хребтов, межгорных впадин, плоскогорий и пр.
И так, рельеф. Слово это произошло от французского relief – выпуклость. Оно весьма точно отражает вложенное в него содержание. В самом деле, несмотря на множество различных типов рельефа поверхности, главной, определяющей его чертой будет общий гипсометрический уровень (т. е. абсолютная высота, высота над уровнем моря) области в целом и относительная разница высот её отдельных участков. Важны также форма и размеры этих участков, характер их перехода, иными словами, то или иное их сочетание.
Первой научной гипотезой, трактующей образование рельефа взаимосвязано с развитием земной коры, была контракционная. Исходя из предпосылок этой гипотезы, затвердевшая земная кора подверглась различным механическим дислокациям в связи с уменьшением объёма внутренних частей планеты по мере их охлаждения. Возникли складки (горы), разрывы и пр.
В настоящее время мировой популярностью пользуется гипотеза тектоники плит. Согласно этой гипотезе, движение материков и отдельных плит земной коры приводит к нагромождению масс земной коры в определённых зонах – в краевых частях плит или при их сопряжении. Так, например, возникновение Гималаев трактуется как результат сближения Азии и Индостанского полуострова.
Рельеф поверхности, который мы наблюдаем, формировался в течение чрезвычайно длительного времени. При этом он обязан взаимодействию двух разнонаправленных сил: внутренних – эндогенных и внешних – экзогенных. Первые реализуются посредствам тектонических процессов, приводящих, какова бы ни была их природа, к возникновению первичных контрастных форм поверхности. Эндогенное рельефообразование в равной степени мажет характеризоваться и воздыманиями, и опусканиями.
Экзогенные силы направлены уже на сглаживание контрастных форм поверхности возвышенности под воздействием атмосферных процессов и водных потоков разрушаются, впадины заполняются сносимым материалом. Экзогенные силы действуют непрерывно как во время формирования тектонического рельефа, так и позднее. Экзогенные факторы начинают преобладать над эндогенными лишь только, когда тектонические процессы становятся менее активными или совершенно затухают.
Итак, разновысотная мозаика поверхности планеты обязана формам тектонического рельефа.
2. Неотектоника
Земная кора с момента её образования находится в непрерывном движении. Все природные движения земной коры или её отдельных участков получили название тектонических .
Тектонические движения, как и большинство других геологических процессов, в силу огромной длительности и медлительности их течений (за исключением явлений, сопровождающих землетрясения) почти не доступны непосредственному изучению. О них приходится судить только по результатом их проявлений, запечатлённым в строении земной коры.
В длительно прогибавшихся областях накопились мощные толщи пород, в областях, испытавших попеременные поднятия и опускания, из разреза земной коры выпали отдельные слои и системы. На участках земной коры, испытавших интенсивные и контрастные движения, слои горных пород под действием колоссальных сил, развивающихся при тектонических движениях, изогнулись, а местами разорвались и сместились.
Изучением движений земной коры, а также структуры, которые этими движениями образуются, занимается наука геотектоника.
Геотектоника утверждает, что все нарушения как в исторической последовательности отложений слоев земной коры, так и в условиях их залегания называются тектоническими движениями , которые в одних участках земной коры проявляются слабо, в других интенсивно.
Области земной коры, для которых характерны движения и небольшой амплитуды, называются стабильными или платформами ; области с интенсивным размахом движений называются подвижными (мобильными), или геосинклиналями .
По времени проявления принято различать современные, новейшие и древние тектонические движения.
К современным относят такие движения земной коры, которые происходят на протяжении исторического времени. Древние движения включают движение всех более ранних геологических эпох.
К новейшим (неотектоническим) – движения четвертичного периода и плиоцена. Они оказали непосредственное влияние на формирование и облик современного рельефа.
Неотектоника или новейшая тектоника, как научное направление зародилась в 30-х годах XX в. Основоположники его С.С.Шульц, Н.И.Николаева, неотектоника – это, «учение о новейших структурах земной коры, обусловленных проявлением различных по своему характеру тектонических движений, которыми созданы основные черты современного рельефа поверхности земного шара». Таким образом, неотектонических движения имеют важное значение в формировании географической оболочки Земли. Они проявились в различных областях нашей планеты, но наиболее отчетливо запечатлены в создании горного рельефа. Возраст гор на Земле одинаков – все они как формы поверхности образовались в неоген – четвертичное, иногда в палеоген – четвертичного времени. Почему же горы имеют разную высоту, чем отличаются «старые» Уральские горы от «молодых» Памира, Кавказа, Гималаев и др. различие заключается в том, что интенсивность неотектонических поднятий в различных областях была неодинаковой. По данным С.С.Шульца, величина поднятий за весь неотектонический этап на Памире, Тянь-Шане составила 200м/км, а на Урале – только 25м/км. для изучения неотектонических движений используются геологические, геофизические и геоморфологические методы. Первые две группы методов применимы для изучения тектонических движений прежних геологических эпох.
Геоморфологические методы базируются на анализе форм современного рельефа, истории его развития. Они разработаны Н.И.Николаевым, Ю.А.Мещерековым, Х.И.Геренчуком и другими учеными. Сущность этих методов состоит в анализе топографических карт и аэрофотоматериалов с целью выявления аномалий – увеличения крутизны склонов, углубление речных долин, степени расчленённости рельефа и т.д. при прочих равных условиях (состав горных пород, впадение притоков) аномалий рельефа отражают тектонические движения, которые вызывают изменения активности экзогенных процессов.
Большую роль играют изучение древних поверхностей выравнивания, сформировавшихся после завершения определенного цикла денудации. В рельефе гор и равнин выделяется серия синхронных поверхностей выравнивания: позднетриасовая, раннемеловая, палеогеновая, миоцен - раннеплиоценовая, позднеплиоценовая, среднечетвертичная, позднечетвертичная.
В результате последующих тектонических движений участки этих поверхностей могут быть однородны на различных высотных уровнях слагающие эти поверхности, отложения укажут на их возраст, а их современные высотное положение даст возможность оценить амплитуду неотектонического поднятия.
Важный источник информации о характере неотектонических движений – морские террасы, свидетельствующие о перемещении береговой линии. Изучая эти формы рельефа, нельзя забывать о том, что они могут быть связаны не только с движением земной коры, но и так называемыми экстатическими колебаниями уровня океана, обусловленными изменением его объема, например, вследствие чередования межледниковыми и ледниковых эпох, когда сток изменялся.
Признаками неотектонического опускания являются образования фиордов, эстуариев, погружение террас ниже уровня моря и т.д.
3. Колебательные тектонические движения
Колебательные движения земной коры, по современным представлениям – наиболее распространенный вид тектонических движений. Один из них охватывают часть его и называются общими колебаниями . Другие проявляются на ограниченных площадях. В.В.Белоусов именует их волновыми , а В.Е.Хайн – глыбо-волновыми. Волновые (глыбо-волновые) накладываются на первые и усложняют их. Установлено, что нет ни одного участка земной коры, который находился бы в состоянии полного покоя, т.е. земная кора испытывает повсеместно колебательные движения самого различного порядка. На движения длинного периода, охватывающего 150-200млн. лет, накладываются движения более коротких периодов (50-70 млн. лет), а на них еще более короткие циклы. Все эти движения земной коры проявляются с разной скоростью, направленностью, как во времени, так и в пространстве.
Волновые движения – это главным образом медленные, неравномерные поднятия одних участков земной коры и опускание других, рядом с ними расположенных (дифференцированность движения) разных участков – одна их главных особенностей колебательных движений. Знаки движения изменяются. Области, которые ранее испытывали восходящие (положительные) движения. Вследствии этого колебательные движения в целом представляют постоянно меняющийся, но не повторяющийся волнообразный процесс, т.е. следующие между собой поднятия и опускания не охватывают один и то же участки, а с каждым разом волнообразно смещаются в пространстве. В пределах геосинклиналей они меняются от долей сантиметра до нескольких единиц сантиметров в год, а в пределах платформ – от долей миллиметров до 1,0 см/год.
Колебательные движения, как в первых, так и во вторых областях медленно, спокойно, человек и существующие приборы их не ощущают. Наличие движений устанавливается только путем тщательного изучения их результатов.
Площади проявления медленных волновых движений весьма различны. Иногда они охватывают обширные (сотни и нередко тысячи квадратных километров) территории и приводят к появлению крупных, но очень пологих склонов при поднятии и при опускании впадин. Крупные своды и впадины называются структурами первого порядка . Движения, проявляющиеся на меньших площадях, приводят к усложнению структур первого порядка структурами второго порядка. На структурах второго порядка возникают структуры третьего порядка и т.д.
Смена направлений вертикальных движений приводит к изменению очертаний морских бассейнов, озер, направление геологических процессов. При опускании материка море иногда перекрывает обширные участки суши (трансгрессия), а иногда только вторгается в пределы речных долин (ингрессия). При поднятии материка море регрессирует, размеры суши увеличиваются. Последнее дало основание американскому геологу К.Джильберту (1890) назвать эти движения эпейрогеническими (создающими континенты). Тек как термин «эпейрогенические движения» не полностью отражает сущность колебательных движений, он мало используется.
О поднятии побережья моря свидетельствуют перерывы в отдельных, наличия на плоских берегах нескольких (5-10 и более) береговых валов, а на скалистых берегах – прибойных ниш или морских террас. О вздымании говорят осушенные гавани и дельты рек, висячие долины на берегах морей и у притоков, появление у рек, озер и морей новых террас, наличие регрессивных фаций (глубоководные фации в разрезе сменяются с низу вверх мелководными высоко поднятыми морями коралловые рифы на островах Зондского архипелага, коралловые постройки, которые несколькими ярусами поднимаются на высоту до 1500 метров. На опускание берега и трансгрессию моря указывают затопленные морские террасы, подводные долины рек лиманы на побережьях морей, большая мощность дельтовых отложений (медленное опускание), отсутствие дельт даже у рек (быстрое опускание), выносящих в море огромное количество наносов, наличие под водой остатков погибших лесов, сооружений, некогда воздвигнутых не берегу. О быстром опускании свидетельствуют подводные коралловые постройки. На опускание местности указывают наличие трансгрессивных фаций, а также большая мощность коралловых известняков и других пород морского и континентального происхождения.
Изучение современных движений позволило установить, что в Европе наибольшее поднятие наблюдаются в северных широтах. Поднимаются Исландия, Гренландия, Шотландия, Скандинавские страны, Шпицберген, Новая Земля, Эстония. На территории Восточноевропейской платформы выделяют Эстонско-Карпатская зона современных поднятий и область среднерусских поднятий, протягивающаяся от Донецкого бассейна к Воронежу поднимаются почти целиком территории Эстонии и Латвии, значительная часть Литвы и Белоруссии, западные районы Украины. Скорость поднятия 9-5 мм/год. Поднимаются северные берега Великих озер в Северной Америке, Южная Аляска, Мексиканский залив и Антильские острова.
На территории России земная кора опускается в районе Москвы и Тамбовской низины (≈1-2 мм-год). Опускаются Азово-Кубанская (3-5мм/год) и Терская (6-7мм/год) впадины, некоторые участки Черноморского побережья. Со скоростью более 2,5см в столетия опускается Голландия.
Методы изучения колебательных движений многочисленны. Количество значения современных колебательных тектонических движений определяется главным образом историческими и геодезическими методами.
Исторический метод предусматривает изучение (карты) документов, свидетельствующих об изменении во времени, например, положение береговой или моря по отношению к населенному пункту, порту и т.п.
Геодезический метод включает повторное нивелирование, водомерные наблюдения и изучения наклонов Земли с помощью наклономеров.
эндогенное рельефообразование эпейрогенические движения
4. Складчатые и разрывные нарушения
Всех, побывавших в горах, всегда поражают пласты горных пород, смятые, как листы бумаги, в причудливые складчатые узоры Нередко слои как будто «разрезаны» гигантским ножом, причем одна часть слоев смещается относительно другой. Каким же образом и под влиянием, каких сил горные породы могут принимать столь причудливый облик? Можно ли наблюдать этот процесс и как быстро он происходит?
В большинстве случаев осадочные породы, образующиеся в океанах, морях, озерах, обладают первично горизонтальным или почти горизонтальным залеганием. Если мы видим, что слои залегают наклонно, или вертикально, или смяты в складки, т.е. их первичное горизонтальное залегание изменено, обычно говорят, что слои подверглись действию сил, причина возникновения которых может быть разнообразна. Чаще всего имеют в виду силы, приложенные к пластам горных пород либо вертикально, либо горизонтально. Надавите на тетрадку снизу, она изогнется вверх, а если вы ее будете сдавливать с краев, положив на стол, она сомнется и тем сильнее, чем больше будет сила сжатия и чем дольше она будет действовать. Такие силы называются поверхностными, так как они приложены к какой-то поверхности пласта горных пород — нижней или боковой.
Однако в природе кроме поверхностных важную роль играют и объемные силы. Горная порода, например каменная соль, будучи легче окружающих пород, всплывает очень медленно (1 — 2см в год),но в течение миллионов лет ее перемещение может исчисляться десятками и сотнями метров.
Понятие о деформациях. Из физики известно, что изменение объема и формы тела вследствие приложенной к нему силы называют деформацией. Когда мы сжимаем в руке резиновый мяч, изгибаем палку, ударяем молотком по кирпичу, во всех случаях мы имеем дело деформацией тела вплоть до его разрушения. Причины деформаций могут быть очень разными. Это и сила тяжести, самая универсальная из всех сил; это и влияние температуры, при возрастании второй увеличивается объем; это и разбухание, например увеличение объема пород за счет пропитывания водой; это и просто механические усилия, приложенные по определенному направлению толще пород, и многие другие.
Важно помнить, что любая деформация происходит во времени, которое в геологических процессах может составлять десятки миллионов лет, т.е. процесс деформации протекает очень медленно. Поэтому геологические процессы из-за огромной длительности очень трудно моделировать в лабораторных условиях, так как невозможно воспроизвести такие большие временные интервалы.
Деформации бывают упругими и пластическими. В первом случае после снятия нагрузки тело возвращается в исходную форму (резиновый мяч), а во втором нет (кусок пластилина) и сохраняет некоторую остаточную деформацию. Если прилагаемая к любому телу, в частности к горным породам, нагрузка возрастает, то тело, сначала деформируемое как упругое, переходит критическую величину, называемую пределом упругости, и начинает деформироваться пластически, т. е его уже невозможно вернуть в исходное состояние. Если же нагрузку увеличивать и дальше, то может быть превзойден предел прочности и тогда горная порода должна разрушиться.
Слои горных пород, первоначально залегая горизонтально, впоследствии оказываются деформированными, причем степень деформации может колебаться от очень слабой до исключительно сильной, когда мощные слоистые толщи оказываются перемятыми, подобно бумаги, сжатому в кулак.
Когда понятия «твердый», «мягкий», «хрупкий», «пластичный» используют в обыденной жизни, то всем ясно, что камни твердые, пластилин — вязкий и пластичный, кирпич — твердый и хрупкий одновременно. Но как эти привычные нам понятия перенести на горные породы, такие как известняк, мрамор, гранит, песчаник, базальт и др.Известно, что воск — твердое вещество. Уроните свечку и она расколется. Но если воск нагревать, он становится пластичным. Вывороченные при ремонте тротуара плитки асфальта, сложенные грудой и оставленные в таком виде под лучами Солнца на длительное время, в конце концов расплывутся и деформируются
Смотря на смятые слои мрамора или известняка, мы понимаем, что они испытали пластическую деформацию, и нам кажется, что силы сжатия, приложенные к ним, были очень велики, так как породы твердые. На самом деле прилагать большие усилия совсем не обязательно. Все зависит от времени, и если очень долго (сотни тысяч и миллионы лет) создавать небольшое усилие, то твердые на первый взгляд слои горных пород будут изгибаться подобно слоях из пластилина.
Складчатые нарушения
Наблюдая толщи горных пород, смятые в складки, кажется, что формы складок бесконечно разнообразны. На самом деле их можно свести к нескольким основным типам и легко различать в кажущемся; хаосе складок, различных по форме и размерам.
У каждой складки существуют определенные элементы, описываемые всеми геологами одинаково: крыло складки, угол при вершине складки, ядро, свод, осевая поверхность, ось и шарнир складки
С помощью этих понятий, обозначающих
29-04-2015, 00:56