Строение земной коры континентов и состав её слоев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1. 1. Строение земной коры континентов и состав ее слоев     3
2. Геологическая деятельность ветра. Элементы эолового рельефа. Эоловые отложения                                                  11
3. Диагенез осадков. Основные диагенетические процессы    16 и их характеристика.                                                          
4. Тектонические движения. Их классификация и свойства. Методы изучения тектонических движений.                         19
5. Список используемой литературы                                          23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Строение земной коры  континентов и состав ее слоев.

 

Представление о земной коре возникло в XVIII в. В то время ученые считали, что Земля образовалась из облака раскаленных газов. Охлаждаясь, это облако сгущалось до огненно-жидкого, уплотнялось и покрывалось с  поверхности твердой коркой, под  которой, как полагали, существует еще. не остывшее жидкое ядро. Теперь геофизики  единодушно считают почти всю  Землю твердой. По современным представлениям земная кора — это верхняя, твердая, в основном кристаллическая, сложно построенная оболочка земного шара с плотностью вещества у своей  подошвы 2,9—3,2 г/см3. Ниже коры лежит  более плотная оболочка — мантия.

Толщина земной коры, строение, состав слагающих ее горных пород  и их свойства резко различаются  в разных частях материков и особенно в океанах. На материках кора состоит  из трех слоев: осадочного, гранита-гнейсового и базальтового. Названия их условны: они укоренились в геологии потому, что скорости распространения сейсмических волн в них близки к тем, которые наблюдались при прохождении через осадочные породы, граниты и базальты на поверхности Земли. На больших глубинах, в условиях высоких давлений и температур известные скорости могут быть в других породах. В океанах гранитный слой отсутствует, а слой осадков очень тонкий — не более 2 км. В переходной области от материков к океанам кора промежуточного типа, с более мощным гранитным слоем. В зоне вулканических дуг, как, например, в Курило-Камчатской или Японской, более утолщен гранито-гнейсовый слой, а в срединно-океанических хребтах — базальтовый слой.

В горных странах кора почти  вдвое толще (до 70—80 км), чем в  равнинных, за счет утолщения осадочного и гранитного слоев. Последний вместе с базальтовым слоем образует как бы корни молодых горно-складчатых систем — таких, как Кавказ, Памир  и Гималаи. В Черном море и в  южной части Каспийского кора напоминает океаническую, но покрыта  слоем осадков мощностью до 15—20 км. Размах рельефа между максимальными  глубинами океанов (11022 м) и вершиной Гималаев (8848 М) составляет примерно 20 км, т. е. он вдвое меньше толщины  коры материков. Это указывает на большую подвижность окраин океанов, межгорных морей и гор. Такие  подвижные области называются геосинклиналями. Равнины, напротив, связаны с устойчивыми, малоподвижными структурами коры — жесткими плитами, которые называют платформами. Толщина коры здесь составляет 30— 40 км. Вулканические островные дуги вытянуты вдоль зон глубинных разломов, отделяющих океан с базальтовой корой толщиной 5—10 км от материковых окраинных морей с корой промежуточного типа, и представляют собой зародыши материковой коры.

Строение Земли и земной коры. Оболочки земного шара: А —  земная кора; В и С — верхняя  мантия; D — нижняя мантия; Е —  внешняя часть ядра; F — переходная зона между внутренним и внешним  ядром; G — внутреннее ядро; d — плотность; р — давление. Цифрами указаны  глубины границ в км.

 

Чем объясняется такое  разделение коры на неоднородные слои? Сопоставление химического состава  Земли в целом, мантии и коры, а  также всех трех основных слоев коры показывает, что от ядра к коре увеличивается  содержание более легких элементов: кислорода, кремния, алюминия, калия, натрия. Та же закономерность наблюдается в  осадочной оболочке по сравнению  с гранитным слоем, а в гранитном  слое — по сравнению с базальтовым  слоем. Такое распределение веществ  в Земле и коре, очевидно, связано  с законом всемирного тяготения  и с его проявлением на Земле  — силой тяжести.

Существует много методов  исследования земной коры. Исследования начинаются с описания рельефа, изучения состава и строения горных пород  на поверхности Земли. О глубинном  строении земной коры геологи судят  по составу, строению и условиям залегания  горных пород, наблюдаемым на местности, или пО пробам грунтов со дна океана и т. д. Ценные сведения дают буровые  скважины, глубина которых уже  превысила 8 км. Геофизики определяют плотность, упругость, магнитные и  электрические свойства собранных геологами горных пород, а затем с помощью сложных приборов выясняют, где, на каких глубинах такие породы залегают. Геохимики изучают химический состав пород из разных слоев коры, а возраст слоев определяют с помощью радиометрических методов. Для познания структуры и стадий развития горных систем большое значение имеют палеогеографические методы их изучения.

В основе палеогеографических методов лежит сравнение современных процессов, протекающих в земной коре и на ее поверхности, с древними геологическими процессами, создавшими разные слои пород. Так, Мы знаем, что в полосе морского прибоя образуются галечники. Встретив в геологическом разрезе галечники, можно определить береговую линию, проходившую в этом месте в далеком прошлом. Если же в разрезе прерывается последовательность наслоения, значит, был перерыв в накоплении осадков. А это свидетельствует о том, что на какой-то период здесь была суша, т. е. земная кора поднималась: только при поднятии выше уровня моря отложение осадков прекращается и начинается их размыв. Если затем местность снова опускается под уровень моря, то параллельные слои осадков отложатся на неровную размытую поверхность, перекрыв ее «несогласно». Такое «несогласие» с параллельными слоями указывает на вертикальные колебательные движения вниз-вверх, снова вниз.

Известно, что состав отложений  зависит от условий их накопления. Например, даже морские относительно однородные осадки изменяются в зависимости  от близости берега. На морских пляжах и в мелководье накапливаются  галечники или пески, а глубже и дальше от берега в морях отлагаются различные илы, частицы которых  имеют размеры менее одной  сотой части миллиметра. На больших  глубинах вдали от берегов осаждаются тончайшие глины. Осадки разного  состава, образовавшиеся в одно и  то же время в разных условиях, называются фациями отложений. Различают морские песчаные, глинистые и известняковые фации, или фации больших глубин, континентальные озерные, болотные, речные (аллювиальные), ледниковые и т. д. Встречая в геологических разрезах эти фации, геолог делает вывод о древних географических условиях, о рельефе и структуре того или иного района. А по изменению состава и строения слоев осадочных пород в разрезах на большой площади можно установить границы суши и моря в древние времена, рельеф суши и глубину моря, близость и удаленность берега, т. е. выявить области поднятия или опускания коры. По этим данным составляют географическую карту для времени отложения изученных пластов, называемую палеогеографической.

Изучая мощность накопившихся толщ осадков, выясняют взаимное положение  опускающихся и поднимающихся районов, а также скорости их движения. Если дно моря опускается с большой  скоростью и также быстро поднимается  соседняя суша материка, в бассейне отложится мощная толща осадков, снесенных с суши реками, — до нескольких километров за один геологический период. Это будут пески и суглинки, накопившиеся в мелком море. Измерив их мощность, можно сказать, как глубоко опустилась кора в море и как высоко поднялась смежная суша. Внеся поправки на неравенство площадей, разную скорость опускания моря и поднятия суши, можно восстановить картину тектонических движений и геологических структур, существовавших в минувшие геологические времена.

Для восстановления истории  развития земной коры осадочные толщи  расчленяют на формации. Так называют мощные серии пород, образовавшиеся в сходных, характерных только для них условиях. Например, выделяютмолассовую формацию грубообломочных, песчано-галечных и валунных отложений предгорных и межгорных впадин. Эти отложения могут накапливаться в мелком море или на суше, но обязательно в подвижной области с сильно расчлененным горным рельефом. Присутствие моласс в геологическом разрезе говорит об активной тектонической деятельности и разнонаправленных движениях смежных глыб (блоков) земной коры. Такая раздробленность характерна для подвижных горных поясов, например Кавказа или Тянь-Шаня.

В других условиях отлагалась известняковая формация. Это чистые белые однородные известняки без примесей песков или глин. Они могут образоваться только в море. Поэтому присутствие известняковой формации в геологическом разрезе указывает на большую удаленность места их накопления от суши, т. е. в открытом море. Например, на Русской равнине была обнаружена известняковая формация каменноугольного периода. Отсюда можно сделать вывод, что Русская равнина в то время была дном моря.

Мощные отложения известняковой  формации на большой площади свидетельствуют  о равномерном опускании дна  моря, о монолитности и однородности коры, характерной для материковых  платформ. Таким образом, изучение формаций позволяет выделить крупнейшие структурные  области материков — геосинклинали  и платформы и проследить историю  их развития.

О многом можно судить и  по характеру залегания слоев. Рыхлые современные образования, как чехол, облекают все неровности поверхности  Земли, повторяя рельеф склонов долин  и водоразделов, или покрывают  обширные низменные и предгорные равнины, как, например, в пустынях Средней  Азии. Более древние окаменевшие  морские слои лежат обычно горизонтально  на равнинах, а в горах собраны  в складки различной сложности. Нередко в горах верхние, лежащие  горизонтально слои как бы срезают  более глубокие слои, наклоненные  или собранные в складки. По этим так называемым угловым несогласиям видно, что первоначально горизонтальные слои древних осадков были смяты в складки и приподняты. Затем складки были размыты на поверхности Земли и снова опущены; тогда на них образовались верхние слои, впоследствии также приподнятые на поверхность.

Образование складок обычно сопровождается разрывами — сбросами и надвигами. Приподнятые блоки  между двумя опущенными называются горстами, а опущенные блоки между приподнятыми — грабенами. Сложные системы ступенчатых глубоких грабенов — провалов, вроде озера Байкал, называют рифтами. Нередко разломы, ограничивающие рифты, проникают глубже подошвы коры — в мантию. При этом в коре и верхней части мантии понижается давление и температура плавления горных пород. В зонах глубинных разломов на границах материков и океанов обычно проявляется вулканизм. По разломам в земную кору внедряются расплавы глубинных пород разного состава, называемые магмой. Застывая на глубине, магма образует крупные тела гранитов — батолиты и пластообразные тела базальтов, или долеритов. На основании изучения геологических разрезов разных районов составляют геологические карты и профили. Они показывают строение земной коры, т. е. особенности состава, мощностей и залегания слоев разного возраста, их взаимоотношения между собой и с магматическими глубинными породами. По этим особенностям выделяют структурные элементы земной коры. Крупнейшие из них — материки и океаны. На материках выделяют подвижные пояса, или геосинклинальные области, и относительно устойчивые платформы. В океанах различают океанические плиты, соответствующие котловинам, срединно-океанические хребты, вулканические островные дуги и глубоководные желоба. Все эти крупные элементы, или структуры, подразделяются на более мелкие. Обычно структурные элементы земной коры отделены друг от друга глубинными разломами. Поэтому кора как бы разделена на глыбы (блоки).

Подвижные пояса материков представляют собой сложно построенные горно-складчатые системы длиной в тысячи и десятки тысяч километров, как, например, Альпийско-Гималайский, Монголо-Охотский, Верхояно-Чукотский, Урало-Тянь-Шаньский, Андийско-Кордильерский. Они состоят из отдельных звеньев вроде Альп, Кавказа, Эльбруса, Каракорума, Памира и т. д. Каждое из этих звеньев представляет собой самостоятельное горное сооружение длиной 1—2 тыс. км и шириной 200—300 км. Такие горные хребты разделены морями (Черное, Каспийское) или межгорными впадинами (Куринская, Рионская, Ферганская и другие впадины). Складчато-блоковая структура горных стран очень сложная. Если пересечь Кавказ от Еревана на север, то можно увидеть, что в районе Малого Кавказа, или Армянского нагорья, толщи осадочных пород мезозоя и кайнозоя мощностью в несколько тысяч метров пронизаны или перекрыты вулканическими породами. Кроме того, они собраны в складки и нарушены разломами так, что образуют выпуклую сложноскладчатую структуру, называемую антиклинорием. Высота складок уменьшается на севере по мере наклона слоев и понижения поверхности рельефа.

В бассейне реки Куры высокие  горы Армянского нагорья сменяются  холмами и равниной. Слои третичных  и четвертичных пород залегают горизонтально  или образуют простые складки. Здесь  находится Куринская впадина. По своей структуре она вогнута  и называется синклинорием.Еще далее на север поднимается глыбово-складчатый антиклино-рий Большого Кавказа, отделенный разломами от Куринского синклинория и от Терского передового прогиба. Этот прогиб находится в долине Терека. Он заполнен толщей осадков мезозоя и кайнозоя мощностью до 6—8 км. Они полого наклонены к оси корытообразного прогиба и лишь на южном склоне его смяты в простые складки. Прогиб отделяет Кавказ от Прикавказской равнины и складчатой области Донбасса.

Таким образом в подвижной  горно-складчатой области Кавказа  чередуются выпуклые зоны, или антиклинории, и вогнутые зоны — синклинории, выраженные межгорными равнинами. Эти структуры  отличаются не только формой складок, но также мощностью осадочной  оболочки. В антиклинориях она  наиболее мощная и достигает 15—25 км, в передовом прогибе промежуточной  мощности — до 8 — 10 км, а в межгорной  впадине очень тонкая — 2— 3 км. Под  слоем рыхлых молодых осадков  здесь залегают древние кристаллические  породы гранито-гнейсового слоя коры, пронизанные интрузиями. Этот блок приподнят по сравнению с антиклинориями и передовыми прогибами на несколько  километров и называется срединным массивом.

Все перечисленные структурные  элементы Кавказа отделены друг от друга разломами, которые нередко  нарушают и складки. Картина еще  более усложняется интрузивными массивами гранитов и других магматических  пород, прорывающих ядра антиклинориев. Столь сложная структура характерна и для других горно-складчатых областей — Карпат, Урала, Памира и др. Она  образовалась на месте системы глубоких, ограниченных разломами прогибов земной коры, называемых геосинклиналью или геосинклинальной системой.