Вопрос 1.Определение тектоники, ее объект и предмет, положение в системе наук о земле

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Вопрос 5. строение Земли.

Земная кора – океанская -8-10 км; континентальная – 40-45 км.

Литосфера (Земная кора + литосферная мантия) океанская -80, конт.-150-200 км.

Астеносфера – океанская. -80-400, конт- 200-400км.

Переходная зона (слой Голицына)- 400-670км.

Астеносфера по ок-80-400км, под конт. 200-400 км.

Нижняя мантия 670-2900 км

Внешнее ядро 2900-5100 км

Внутреннее ядро 5100-6378 км

Тектоносфера – основная арена тектонических процессов. Рассматривается либо в объеме литосферы, подразделяясь на земную кору и верхнюю часть мантии (литосферной мантии), либо в объеме литосферы и астеносферы.

Вопрос 6. Земная кора, типы, мощности, ограничения.

Земная кора – океанская -8-10 км; континентальная – 40-45 км.

Разрез океанической коры (56% земной поверхности):

1. Осадочный слой (не больше 1 км) в центральных частях океанов, вплоть до полного отсутствия местами в осевых зонах СОХ, до 10-15 км на периферии океанов.(глинистые, карбонатные, кремнистые породы, около конт. с примесью обл.материала с суши.)Vр 2, 0-5, 0 км\с возраст ок 180 млн.лет.

2. Второй слой: Верхняя часть – базальты с тонкими прослоями пелагических осадков, подушечная отдельность. Нижняя часть – параллельные дайки долеритов. Общая мощность 1.5-2км. Vp– 4.5-5.5. км/с

3. 3 слой. Полнокристаллические магматические породы – габброиды, 5 км, полосчатый комплекс, состоящий из чередующихся габбро и ультрамафитов. Vp – 6-7.5км.

В пределах складчатых поясов континентов находят ранне докембр. кору, сложенную офиолитами.

Континентальная кора (41% земной поверхности)

1. Осадочный слой – от 0 на щитах до 10-20 км во впадинах платформ, передовых и межгорных прогибах горных поясов. Состав – породы преимущественно континентального и мелководно-морского реже батиального (в пределах глубоких впадин) происхождения, иногда покровы и силлы основных магматических пород образуют поля траппов. Vp 2-5км\с. Возраст до 1.7 млрд лет

2. Верхний слой консолидированной коры выступает на щитах и в осевых зонах складчатых сооружений. Состав- кристаллические сланцы, гнейсы, амфиболиты, граниты – то есть магм и метам породы. Поэтому называется гранитогнейсовым или гранито-метаморфическим. Скорость – 5.5-6. Мощность 15-20 км на платформах, 25-30 км – складчатых облостях.

3. Нижний слой консолидированной коры. Считалось, что между 2мя слоями консолид.коры существует четкая сейсм граница Конрада, но опровергнуто. Состав: Метаморфизованные породы основного состава. Гранулит-базитовы слой по Белоусову; обнажения показывают что в составе есть и кислые гранулиты. Скорость -6.5-7.5. мощность 10-30км.

Субокеаническая кора – развита вдоль континентальных склонов и подножий и, возможно, подстилает дно котловин некоторых окраинных и внутренних морей. Мощность 15-20 км. Представляет собой пронизанную дайками и силлами основных магматических пород континентальную кору.

Субконтинентальная кора – образуется когда океаническая кора в энсиматических океанических дугах превращается в континентальную, но еще не достигает полной зрелости, обладая пониженной мощностью (до 25) и меньшей консолидированностью, что отражается в пониженных скоростях сейсмических волн. (5-5.5)

Метод актуализма

Изучая современные движения и процессы в земной коре и литосфере, мы предполагаем, что такие же или подобные явления происходили в прошлые эпохи развития, поэтому чтобы понять развитие древних структур, необходимо изучить их современные аналоги.

Остальное сам прочитаю или если время будет прочитаешь в конце.

Вопрос 24. Главные эпохи орогенеза в истории Земли.

1) Карельская 1800-1650 млн. лет (PP)

2) Гренвильская 1100-1000 млн. лет (MP)

3) Байкальская 850-700 млн. лет (NP)

4) Каледонская 450-400 млн. лет (O-S)

5) Герцинская 350-250 млн. лет (C-P-T₁)

6) Киммерийская 210-150 млн. лет (J-K)

7) Альпиская 60-0 (Pg-Q)

СОХ и абиссальные равнины.

Протяженность 60000км, ср.глубина 2500м; ширина от сотен до 2000м

Возвышается над ложем океана на 1000-3000м

Рифтовые долины- грабенообразное строение, повыш. сейсмич активность; возможно отсутствие рифт. долин

За счет высокой скорости спрединга образ. горсты

Гребневые горсты? - ширина неск. сотен км, расчлененный рельеф, блоковая тектоника, вулк активн, появляется осад. чехол

Фланговые зоны- ширина 100-1000км, понижение рельефа в сторону абиссальных равнин, асейсмичность, магн аномалии

Продукты деятельности СОХ- толеитовые базальты

Абиссальные равнины занимают значительное пространство между СОХ и континентальным подножием (4-6 тыс. км). Осадочный слой увелич. в сторону континентального подножия. Осадконакопление происходит за счет мутьевых потоков (обломки пород, турбидитные отложения). Осадконакопл-е опред. 2 факторами:

- мало обломочного материала (значительная удаленность от континента)

-большая глубина ( больше уровня карбонатной компенсации), т.е. накапл. красные глины, Fe Mn конкреции

Рельеф равнины осложнен холмами, гийотами- бывшие вулканы, плоские сверху + карб шапка и корки Fe Mn конкреций

Срединно-океанический хребет (в литературе часто сокращается до СОХ) — сеть хребтов, расположенных в центральных частях всех океанов. Возвышаются над абиссальными равнинами на 2—3 км. Общая протяжённость хребтов более 70 тыс. км. В этих структурах происходит образование новой океанической коры и процесс спрединга. СРЕДИННО-СОХ- подводные поднятия ложа океанов в зонах активного раздвига (дивергенции) литосферных плит и новообразования океанской коры. Известны во всех океанах планеты; образуют мировую систему срединно-океанических хребтов, открытую в конце 50-х гг. 20 века при участии советских экспедиций. Общая протяжённость свыше 60 тысяч.км.

Абиссальные равнины — глубоководные равнины океанических котловин и впадин краевых морей. Абиссальные равнины занимают ~40 % площади ложа океанов и лежат на глубинах 2500—5500 метров. Они расположены между подножьем континента и срединно-океаническим хребтом. Абиссальные равнины обычно располагаются у подножий континентальных склонов, при этом существует три основных типа сочленения континентов с абиссальными равнинами:

Пассивные окраины континентов, в которых шельф подстилается континентальной корой, в пределах континентального склона развита кора переходная от континентальной к океанической и в зоне подножия переходная кора замещается нормальной океанической. Такой тип перехода характерен для Атлантического океана, для запада, юга и юго-востока Индийского океана и для Северного Ледовитого океана

Сочленение через поперечный трансформный разлом. Такое сочленение сходно с пассивными окраинами, но отличается узостью и крутым континентальным склоном, приуроченным к разлому. Примерами такого типа являются северная окраина Гвинейского залива и южная окраина Ньюфаундленда в Атлантическом океане, крайний южный участок африканской окраины Индийского океана

Активные континентальные окраины, на которых сочленение происходит через океанические глубоководные желоба, обычно через пологие краевые валы. Такой тип сочленения приурочен к зонам субдукции, окаймляющих почти со всех сторон, кроме южной, Тихий океан, восточную часть Индийского океана (Зондский жёлоб) и отдельным окраинам Атлантического океана (у Антильской и Южно-Сандвичевой островных дуг).

Обдукция.

Обдукция- тект. процесс надвигания фрагментов ок. коры (офиолитовых аллохтонов) на конт. окраины. В большинстве случаев (по датировкам) ок. литосфера сформ. незадолго до своей обдукции. Одним из необходимых условий обдукции является высокое гипсометрическое положение молодой, тонкой, еще не охлажденной ок. литосферы с относительно низкой плотностью. Ок. кора в зонах обдукции мб просто расчешуена и эти чешуи наползают на конт. окраины. Обдукция происходит как у активных, так и у пассивных окраин.

Модели формирования:

1) Столкновение активной конт. окраины со спрединговым хребтом. Если хребет простирается приблизительно параллельно окраине, то в ходе субдукции конт. плита перекроет ближ. его крыло и придет в соприкосновение с поднятым краем другого крыла, которое в рез-те может оказаться надвинутым. При дальнейшем сближении литосферных плит возможно возобновление субдукции, а на конт. окраине останется надвинутая на нее пластина ок. литосферы.

2) Столкновение пассивной конт. окраины с фронтом океанской( энсиматической) островной дуги

По мере субдукции внутриплитная граница ок. и конт. литосферы приближается к желобу и наступает момент, когда край континента пододвигается под островодужное крыло. Низкая плотность гранит. слоя препятствует его опусканию в астеносферу, происходит изостатическое всплывание конт. окраины с надвинутой на нее пластичной ок. литосферой. При дальнейшей конвергенции 2х плит океаническая уходит на глубину, закладывается новая зона субдукции встречного направлению. Пассивная конт. окраина тем самым преобр. в активную.

3) Закрытие бассейнов океанского типа

Если раскрытие таких бассейнов непосредственно сменяется их сжатием, то высокий тепловой поток благоприятствует отслаиванию литосферных пластин. Сравнительно высокое гипсометрическое положение молодой ок. литосферы и погруженные под уровень моря плечи утоненной конт. коры на краях таких спрединговых бассейнов способствуют обдукции.

Вопрос 1.Определение тектоники, ее объект и предмет, положение в системе наук о земле

Тектоника- с греч строение. Раздел геологии, изучающий строение геологических тел планетарного уровня.

Геотектоника – наука о строении, движениях и деформациях литосферы, ее развитии в связи с развитием земли в целом. (Хаин).

Геодинамика –наука которая ставит своей задачей установление и исследование сил, действие которых и порождает процессы, изменяющие состав и стороение оболочек твердой Земли. При этом кроме тектонических, рассматриваются – сейсмические, магматические и метаморфические процессы.

Объект – тектоносфера (литосфера+астеносфера)

Предет – структура тектоносферы (строение).

Как раздел геологии обособился в самостоятельную дисциплину в 30-е годы 20 в. Состоит из нескольких разделов (структурная геология, региональная геотектоника, историческая геотектоника, актуотектоника, тектоническая картография).

Вопрос 2. Основные разделы тектоники.

Основные Разделы геотектоники:

Морфологическая (структурная геология) – выделение основных типов тектонических дислокаций размером до первых сотен км.

Региональная геотектоника - выделение тектонических структур на площади заданного района (страны, континента, океана, земного шара)

Историческая геотектоника (Палеогеодинамика. Как изменяются геодинамические условия с течением времени. Реконструкция движения, параметров.) – выделение основных этапов и стадий развития структуры литосферы. Неотектоника – от 30 млн лет.

Экспериментальная (установление механизмов на основе физического и математического моделирования)

Тектоническая картография – составление тектонических карт.

Сейсмотектоника- исследование связи сейсмичности с тектоническими структурами и движениями.

Актуотектоника- изучение современных движений

Прикладные значения геотектоники:

поиск ПИ (рудных и нерудных);

составление тектонических карт и прилагающихся схем и диаграмм (полезных для поиска ПИ и для понимания строения и эволюции региона);

помощь при строительстве, оценка сейсмической опасности района, помощь в прогнозе землетрясений.

Вопрос 3. Основные этапы развития тектоники, основные концепции и гипотезы возникновения тектоники литосферных плит.

· Античное время (древние греки и римляне в объяснении тектонических движений наметили два направления – нептунистическое и плутоническое.

· Вторая половина 17-первая 18 веков - Стено Н. –положения, закладывающие основы: осадочные породы исходно накапливаются горизонтальными слоями, а все «гнутости» – наложенные деформации. Если на наклонном слое лежит горизонтальный слой следовательно наклон произошел до отложения горизонтального слоя. Горы сами по себе непостоянны, они движутся.

· Р. Декарт. Г. Лейбниц – полагали что Земля сначала была расплавленной, потом остывала, пары дали океаны.

· Р. Гук – все движения земной коры связаны с землетрясениями.

· А. Моро – привязывал движения к вулканической деятельности

· Вторая половина 18-первая 19 веков

· А.Вернер – нептунистический взгляд. Наклонное залегание как первичное или связанное с провалом в подземные пустоты.

· М.В. Ломоносов, Дж. Хартон, А. Гумбольд – ведущая роль эндогенных процессов(подземный жар)

· М.В. Ломоносов – попытка выделить быстрые и медленные движения ЗК.

· Концепции и гипотезы.

· Концепция одномерной орогении(гипотеза поднятия) Петер Симон Паллас(1777), Джеймс Хаттон(1795), Бух(1820, 1824), Гумбольдт(1853).

· Вторая половина 19в

1. Гипотеза поднятия заменяется гип. контракции – Л. Эли де Бомон(1852).

2. впервые на основе гип. контракции было дано описание тектонического строения всей пов-ти земного шара.

3. В Америке зарождается учение о геосинклиналях и распространяется в Европе Дж. Холл, Дж. Дэна

4. М. Бертран указал, что складчатые зоны континентов имеют разный возраст и принадлежат основным эпохам горообразования:. Гуронской (весь докембрий), Каледонской, Альпийской, Герцинской.

5. Гюстав Ог противопоставил геосинклиналям устойчивые континентальные площади-платформы.

6. Большой вклад в развитие учения о платформах был внесён русскими геологами А.П.Корпинским и А.П. Павловым.

7. Основные идеи тектоники литосферных плит в книге Фишера «Физика Земли»(Осмонд Фишер «фигура Земли» по наблюдениям в Исландии, трещина посередине Атлантического океана из которой изливается магма – зона растяжения. На примере Японии предположил, что океанская кора пододвигается под континентальную. Идея о конвективных потоках. Был пастором, идеи не восприняли, забыли на 100 лет)

· Первая половина 20 века

Кризис контракционной гипотезы: появление гипотез пульсирующей и расширяющейся Земли; открытие естественной радиоактивности с выводом о разогреве Земли; Открыли шарьяж, который требует значительного сокращения Земли.

Появление гипотез: - подкоровых течений(Ампферер), пульсирующей З.(Бухер и Усов), Расширяющейся З.(Тетяев, Линдеман); Гипотеза перемещения материков (Вегенер) – материки «плавают» по вязкой мантии. Совпадение границ + палеозой- фауна одинакова, а в мезозой произошло расхождение. Объяснял движение ротационными и приливными силами.

· Э. Арган (Фиксизм) – не предполагается горизонтальное движение земной коры. Мобилизм – направление допускающее горизонтальные перемещения.

· Ф. Бекон – в 17 веке заметил сходство берегов Африки и Ю Америки.

· Лосет = в 17 веке предположил, что мог быть единый суперконтинент.

· 1858 г. – первая реконструкция взаимного расположения континентов.(массивов на поверхности земли).

· 1912 – реконструкция Пангеи (поздний карбон).по Вегенеру.

· Конец 50х-начало 70х.

· Разработка основных положений тектоники литосферных плит.

· Установлено: существует астеносфера, СОХ, линейные знакопеременные магнитные аномалии, периодические инверсии магнитного поля Земли, остаточная намагниченность пород, спрединг океанического дна, основные литосферные плиты.

· Американские геологи Хосе и Диддс ввели термин спрединг. Американские сейсмологи, изучив распределение землетрясений, выделили основные литосферные плиты, а также средние и мелкие.

Вопрос 4.Учение о геосинклиналях….

Геосинклиналь- длинный прогиб, который эволюционирует от осадочного бассейна до хрепта.

а)миогеосинклиналь(пассивная окраина)

б)эвгеосинклиналь (вдоль активной окраины)

Основой теоретической геологии начала XX века была контракционная гипотеза. Земля остывает подобно испечённому яблоку, и на ней появляются морщины в виде горных хребтов. Развивала эти идеи теория геосинклиналей, созданная на основании изучения складчатых сооружений. Эта теория была сформулирована Дж. Дэна, который добавил к контракционной гипотезе принцип изостазии. Согласно этой концепции Земля состоит из гранитов (континенты) и базальтов (океаны). При сжатии Земли в океанах-впадинах возникают тангенциальные силы, которые давят на континенты. Последние вздымаются в горные хребты, а затем разрушаются. Материал, который получается в результате разрушения, откладывается во впадинах.

Против этой схемы выступил немецкий учёный- метеоролог Альфред Вегенер. 6 января 1912 года он выступил на собрании Немецкого геологического общества с докладом о дрейфе материков. Исходной посылкой к созданию теории стало совпадение очертаний западного побережья Африки и восточного Южной Америки. Если эти континенты сдвинуть, то они совпадают, как если бы образовались в результате раскола одного праматерика.

Вегенер не удовлетворился совпадением очертаний побережий (которые неоднократно замечались до него), а стал интенсивно искать доказательства теории. Для этого он изучил геологию побережьев обоих континентов и нашёл множество схожих геологических комплексов, которые совпадали при совмещении, так же, как и береговая линия. Другим направлением доказательства теории стали палеоклиматические реконструкции, палеонтологические и биогеографические аргументы. Многие животные и растения имеют ограниченные ареалы, по обе стороны Атлантического океана. Они очень схожи, но разделены многокилометровым водным пространством, и трудно предположить, что они пересекли океан.

Кроме того, Вегенер стал искать геофизические и -дезические доказательства. Однако, в то время уровень этих наук был явно не достаточен, чтобы зафиксировать современное движение континентов. В 1930 году Вегенер погиб во время экспедиции в Гренландии, но перед смертью уже знал, что научное сообщество не приняло его теорию.

Изначально теория дрейфа материков было принята научным сообществом благосклонно, но в 1922 году она подверглась жёсткой критике со стороны сразу нескольких известных специалистов. Главным аргументом против теории стал вопрос о силе, которая двигает плиты. Вегенер полагал, что континенты двигаются по базальтам океанического дна, но для этого требовалось огромное усилие, и источника этой силы никто назвать не мог. В качестве источника движения плит предлагались сила Кориолиса, приливные явления и некоторые другие, однако простейшие расчёты показывали, что всех их абсолютно недостаточно для перемещения огромных континентальных блоков.

Критики теории Вегенера поставили во главу угла вопрос о силе, двигающей континенты, и проигнорировали всё множество фактов безусловно подтверждавших теорию. По сути, они нашли единственный вопрос в котором новая концепция была бессильна и без конструктивной критики отвергли основные доказательства. После смерти Альфреда Вегенера теория дрейфа материков была отвергнута, и подавляющее большинство исследований продолжали проводиться в рамках теории геосинклиналей. Правда и ей пришлось искать объяснения истории расселения животных на континентах. Для этого были придуманы сухопутные мосты, соединявшие континенты, но погрузившиеся в морскую пучину. Это было ещё одно рождение легенды об Атлантиде. Стоит отметить, что некоторые учёные не признали вердикт мировых авторитетов и продолжили поиск доказательств движения материков. Так дю Туа (Alexander du Toit) объяснял образование гималайских гор столкновением Индостана и Евразийской плиты.

Вялотекущая борьба фиксистов, как назвали сторонников отсутствия значительных горизонтальных перемещений, и мобилистов, утверждавших, что они всё таки двигаются, с новой силой разгорелась в 1960-х годах, когда в результате изучения дна океанов были найдены ключи к понимаю «машины» под названием Земля.

К началу 60-х годов была составлена карта рельефа дна Мирового океана, которая показала, что в центре океанов расположены срединно-океанические хребты, которые возвышаются на 1, 5–2 км над абиссальными равнинами, покрытыми осадками. Эти данные позволили Р. Дицу и Г. Хессу в 1962–1963 годах выдвинуть гипотезу спрединга. Согласно этой гипотезе, в мантии происходит конвекция со скоростью около 1 см/год. Восходящие ветви конвекционных ячеек выносят под срединно-океаническими хребтами мантийный материал, который обновляет океаническое дно в осевой части хребта каждые 300–400 лет. Континенты не плывут по океанической коре, а перемещаются по мантии, будучи пассивно «впаяны» в литосферные плиты. Согласно концепции спрединга, океанические бассейны структуры непостоянные, неустойчивые, континенты же — устойчивые.

В 1963 году гипотеза спрединга получает мощную поддержку в связи с открытием полосовых магнитных аномалий океанического дна. Они были интерпретированы, как запись инверсий магнитного поля Земли, зафиксированная в намагниченности базальтов дна океана. После этого тектоника плит начала победное шествие в науках о Земле. Всё больше учёных понимали, что, чем тратить время на защиту концепции фиксизма, лучше взглянуть на планету с точки зрения новой теории и, наконец-то, начать давать реальные объяснения сложнейшим земным процессам.

Сейчас тектоника плит подтверждена прямыми измерениями скорости плит методом интерферометрии излучения от далёких квазаров и измерениями с помощью GPS [1]. Результаты многолетних исследований полностью подтвердили основные положения теории тектоники плит

Вопрос 5. строение Земли.

Земная кора – океанская -8-10 км; континентальная – 40-45 км.

Литосфера (Земная кора + литосферная мантия) океанская -80, конт.-150-200 км.

Астеносфера – океанская. -80-400, конт- 200-400км.

Переходная зона (слой Голицына)- 400-670км.

Астеносфера по ок-80-400км, под конт. 200-400 км.

Нижняя мантия 670-2900 км

Внешнее ядро 2900-5100 км

Внутреннее ядро 5100-6378 км

12 3 4 5 Следующая ⇒