Строение земной коры континентов и состав её слоев

На протяжении одной-двух геологических эр эта система  прогибов заполнялась осадками мощностью  в 10—15 тыс. м, которые подверглись  метаморфизму и были смяты л складки  в эпоху перехода геосинклинали  от погружения к поднятию. Этот переход  называется инверсией тектонических движений и завершается горообразованием, раскалыванием и поднятием коры.

Таким образом, мы изучили  структуру подвижного пояса на примере  Кавказа и проследили ее развитие. Платформаминазывают обширные равнинные и платообразные участки земной коры, ограниченные горно-складчатыми областями. От поверхности на глубину до 2—3, а иногда 10—15 км они сложены осадочными породами, которые залегают почти горизонтально или слегка наклонно. Нередко встречаются обширные покровы вулканических пород, переслоенные с осадочными. Таково, например, Средне-Сибирское плоскогорье к востоку от Енисея. Осадочный покров платформ называется чехлом, потому что он покрывает все неровности кристаллического основания платформы, которое называется фундаментом. Он сложен метаморфизированными породами — гнейсами, сланцами, мраморами и пронизан интрузивными магматическими породами. До образования осадочного чехла области современных платформ пережили такое же развитие, как и геосинклинальные горно-складчатые системы. Впоследствии горы здесь были разрушены, местность выравнялась и опустилась под уровень моря, в котором затем длительное время накапливались осадки современного чехла.

Таким образом, платформы  имеют двухъярусное строение. Нижний структурный ярус, или фундамент, иногда выступает на поверхность, образуя  такие крупные элементы платформ, как щиты и кристаллические массивы. На Русской платформе выступают Балтийский и Азово-Подольский щиты, а на Сибирской — Алданский щит и Анабарский массив. На склонах щитов осадочный чехол имеет небольшую мощность и фундамент постепенно опускается к периферии, погружаясь на большую глубину в центральных частях платформ и образуя впадины, которые называются синеклизами.Осадочный чехол в синеклизах имеет мощность до 10—15 км, как, например, в Прикаспийской и Тунгусской синеклизах. В Московской синеклизе он не превышает 2 км. Наиболее опущенные части синеклиз располагаются на узких удлиненных впадинах в породах фундамента, которые ограничены разломами и заполнены пологозалегающими древними осадками мощностью до 2—3 км. Такие прогибы, напоминающие провалы озера Байкал, называютсяавлакогенами.

Встречаются авлакогены, образовавшиеся не в опущенных частях фундамента синеклиз, а на сводах древних щитов, например авлакоген Донецкого бассейна и Днепровско-Донецкой впадины или  современное Красное море. Такие  провалы в земной коре, ограниченные разломами, по которым происходят вулканические  излияния, называются также рифтами. После заполнения авлакогенов толщами  осадков и .вулканическими породами в них происходит складчатость и  поднятия.

В результате образуются невысокие  кряжи типа Донецкого и Тиманского. Складки здесь простые, они постепенно переходят в купола или небольшие  впадины в синеклизах иантеклизах платформ (слегка выпуклые участки чехла платформ, в центре которых иногда выступает складчатый фундамент).

Платформы на протяжении многих геологических эпох опускаются под уровень моря или медленно поднимаются (колебательные движения). Горизонтальных тектонических движений, образующих складки в горных областях, на платформах не бывает. В эпохи общего погружения геосинклиналей платформы также опускаются, а в эпохи горообразования в подвижных поясах поднимаются. Смена поднятий опусканиями происходит на протяжении целого тектонического цикла, т. е. отрезка геологического времени в несколько периодов или эр. После поднятий вследствие затухания тектонических движений они переходят в платформу.

Земная кора развивалась  циклично на протяжении всей истории, но наиболее отчетливо цикличность  наблюдается начиная с позднего докембрия. Выделяют Байкальскийтектонический цикл продолжительностью 800—1000 млн. лет. Он завершился складчатостью в докембрии на Тимане, в Саянах и Прибайкалье. Каледонский цикл продолжался от кембрия до раннего девона и закончился Каледонской эпохой складкообразования в Англии, Гренландии, Норвегии, Казахстане и Кузнецком Алатау. Герцинский цикл охватывает всю остальную часть палеозойской эры и начало триасового периода. Эпоха складкообразования — это время от среднего карбона до начала мезозоя, когда образовались горы Западной Европы, Урала, Тянь-Шаня.

Альпийский тектонический цикл соответствует мезозойской и кайнозойской эрам. Эпохи складчатости были в конце мезозоя в Крыму, Верхоянье и на западе Северной Америки, а в неогеновое и четвертичное время — в Альпах, на Кавказе, на Памире.

Области земной коры, в которых  складкообразование закончилось в  байкальскую, каледонскую и другие эпохи, называются соответственно байкдлидами, каледонидами, герцинидами, мезозоидами  и альпидами. Они изображаются на тектонических картах разными цветами. Многие из областей домезозойской складчатости были выравнены и покрыты чехлом осадочных пород. Они превратились в древние и молодые платформы, как, например, Западно-Сибирская молодая  платформа, или плита, с фундаментом  палеозойского возраста или Русская  древняя платформа с докембрийским  фундаментом. Древние складчатые сооружения (Становой хребет, Прибайкалье, Саяны, Тянь-Шань и др.) были приподняты в  неоген-четвертичное время в виде блоков за счет активизации тектонических  движений.

2. Геологическая деятельность  ветра. Элементы эолового рельефа.  Эоловые отложения.

Процессы и формы рельефа, связанные с работой ветра, названы  эоловыми в честь древнегреческого бога Эола, повелителя ветров. Эти процессы включают:

— вынос ветром результатов  выветривания;

— обтачивание, выдалбливание  поверхности горных пород твердыми частицами, приносимыми ветром;

— перенос эолового материала  и его аккумуляция.      

Эоловые  формы рельефа, возникающие под действием ветра, преимущественно в районах с аридным климатом (пустыни, полупустыни); встречаются также по берегам морей, озер и рек со скудным растительным покровом, не способным защитить от действия ветра рыхлые и разрушенные выветриванием породы субстрата. Наиболее распространены аккумулятивные и аккумулятивно-дефляционные формы, образующиеся в результате перемещения и отложения ветром песчаных частиц, а также выработанные (дефляционные) Э. ф. р., возникающие за счет выдувания (дефляции) рыхлых продуктов выветривания, разрушения горных пород под воздействием динамических ударов самого ветра и особенно под действием ударов мелких частиц, переносимых ветром в ветропесчаном потоке.   

 Форма и величина  аккумулятивных и аккумулятивно-дефляционных  образований зависит от режима  ветров (силы, частоты, направления,  структуры ветрового потока), преобладающего  в данной местности и действовавшего  в прошлом, от насыщенности  песчаными частицами ветропесчаного  потока, степени связности рыхлого  субстрата растительностью, от  увлажнения и других факторов, а также от характера подстилающего  рельефа. Наибольшее влияние на  облик Э. ф. р. в песчаных  пустынях оказывает режим активных  ветров, действующих аналогично  водному потоку с турбулентным  движением среды близ твердой  поверхности. Для средне- и мелкозернистого  сухого песка (при диаметре  зерен 0,5—0,25 мм) минимальная скорость активного ветра составляет 4 м/сек. Аккумулятивные и дефляционно-аккумулятивные формы, как правило, перемещаются в соответствии с сезонно господствующим направлением ветров: поступательно при годовом воздействии активных ветров одного или близких направлений; колебательно и колебательно-поступательно, если направления этих ветров в течение года существенно меняются (на противоположные, перпендикулярные и т. п.). Особенно интенсивно (со скоростью до нескольких десятков м в год) происходит перемещение оголенных песчаных аккумулятивных форм.        

 Для аккумулятивных  и дефляционно-аккумулятивных Э.  ф. р. пустынь характерно одновременное  присутствие наложенных друг  на друга форм нескольких категорий  величин: 1-я категория — ветровая  рябь, высотой от долей мм до 0,5 м и расстоянием между гребнями от нескольких мм до 2,5 м; 2-я категория — щитовидные скопления высотой не менее 40 см; 3-я категория — барханы до 2—3 м высотой, соединяющиеся в продольную ветрам гряду или в поперечную ветрам барханную цепь: 4-я категория — барханный рельеф высотой до 10—30 м, 5-я и 6-я категории — крупные формы (высотой до 500 м), образующиеся в основном восходящими потоками воздуха. В пустынях умеренного пояса, где большую роль играет растительность, сдерживающая работу ветра, рельефообразование идет замедленнее и самые крупные формы не превышают 60—70 м, наиболее характерны здесь прикустовые косички, холмики-косы и прикустовые бугры высотой от нескольких дц до 10—20 м.          

Поскольку господствующий режим  ветров (пассатный, муссонно-бризный, циклональный и др.) и скрепленность рыхлого  субстрата в первую очередь определяются зонально-географическими факторами, аккумулятивные и аккумулятивно-дефляционные Э. ф. р. распределяются в целом зонально. Согласно классификации, предложенной сов. географом Б. А. Федоровичем (1964), оголенные, легкоподвижные песчаные формы  характерны главным образом для  тропических экстрааридных пустынь (Сахара, пустыни Аравийского полуострова, Ирана, Афганистана, Такла-Макан); полузаросшие слабоподвижные — преимущественно  для внетропических пустынь (пустыни  Средней Азии и Казахстана, Джунгарии, Монголии, Австралии); заросшие в основном неподвижные дюнные формы — для  внепустынных территорий (главным образом  древнеледниковых областей Европы, Западной Сибири, Северной Америки). Ниже дается аналогичная классификация аккумулятивных и аккумулятивно-дефляционных Э. ф. р. для полузаросших песчаных пустынь (см. таблицу).         

 Среди выработанных  микроформ (до нескольких десятков см в поперечнике) наиболее распространены решетчатые или сотовые скалы, сложенные в основном терригенными породами, и Дрейкантеры; к формам средней величины (метры и десятки м) — ярданги, ложбины, котлы и ниши выдувания, скалы причудливой формы (грибообразные, кольцевые и др.), скопления которых нередко образуют целые эоловые «города»; к крупным выработанным формам (несколько км в поперечнике) относят котловины выдувания и солончаково-дефляционные впадины, образующиеся при совместном воздействии интенсивно протекающих процессов физико-химического (солевого) выветривания и дефляции (в том числе огромные площади до сотен км; например впадина Карагие в Западном Казахстане). Всестороннее изучение Э. ф. р., их морфологии, происхождения, динамики имеет важное значение при хозяйственном освоении пустынь.        

Классификация пустынных  полузаросших форм рельефа песков в  соответствии с режимом ветров (составил Б. Л. Федорович): А. Простые формы  низших категорий величин (с преобладанием  мелких молодых одиночных, групповых  форм и наличием сплошных полей). Б. Комплексные формы разных категорий  величин (со старыми крупными формами  и преобладанием сплошных полей).

Типы режимов ветров и  движений песчанных форм: I. Постоянно  пассатный с резко выраженным преобладанием одного или близких  направлений ветров (показано стрелками) и поступательным движением песка  или форм продольно ветру. Прямолинейные  формы: 1 - прикустовые косички; 2 - одиночные  и групповые грядки; 3 - мелкие гряды; 4 - мелко-крупногрядовый рельеф. Нестроголинейные формы: 5 - холмики-косы; 6 - одиночные  и групповые грядки; 7 - мелкие гряды; 8 - мелко-крупногрядовый рельеф (узорный). II. Сезонно пассатный со сменой ветров, близких к взаимно перпендикулярным, и с поступательным движением  формы по равнодействующей петров; 9 - стреловидные; 10 - сближающиеся: 11 - клиновидные; 12 - сходящиеся (ветвящиеся). III. Муссонно-бризный (предлобовой) с сезонной сменой противоположных  ветров и колебательным движением  форм, поперечных ветрам; 13, 14 - граблевидные: 15, 16 - лунковые: 17, 18- поперечно-грядовыс. IV. Интерференционный с сезонной сменой взаимно перпендикулярных ветров и движением песков; 19, 20 - перекрестные; 21, 22 - решетчатые. V. Конвекционно-циклональный со сменой ветров различных направлений  близкой интенсивности, сильным  воздействием нисходящих и восходящих токов и стационарным развитием  ферм; 23 - прикустовые бугры; 24 - прикустовые  холмы (чоколаки); 25 - мелкоячеистые  формы; 26 - мелко-крупно-ячеистые; 27 - мелко-пирамидальные; 28 - крупно-сложнопирамидальные.   

3. Диагенез осадков. Основные  диагенетические процессы и их характеристика. 

 Переход осадков в горные породы — длительный и сложный процесс, который носит название диагенеза, что в переводе с греческого означает «перерождение». Процесс изменения  осадка и превращения его в  горную породу начинается еще в морском  бассейне и длится многие десятки  и даже сотни тысяч лет. 
     В процессе диагенеза первоначальный осадок подвергается различным химическим изменениям, зависящим от условий среды и уплотнения. В окислительной среде происходит окисление находящихся в осадке закисных соединений, что особенно заметно отражается на изменении железистых минералов. В восстановительной среде, наоборот, окисные соединения переводятся в закисные. Значительную роль в этих процессах играют различные бактерии. Некоторые из них разлагают органическое вещество, вызывая появление углекислоты и сероводорода, и тем способствуют изменению химизма среды; другие непосредственно участвуют в окислительных или восстановительных процессах. 
     Большое значение в процессах химического преобразования осадков имеют процессы растворения малоустойчивых минералов, например карбонатов. В глубоких придонных водах, насыщенных углекислотой, происходит растворение СаСО3, с чем связано отсутствие известковых илов на больших глубинах (глубже 4000 м). 
     Уплотнение осадка происходит в результате перекристаллизации, цементации и обезвоживания. 
     Перекристаллизации подвергаются главным образом однородные мелкозернистые осадки, состоящие из легкорастворимых минералов. Яркий пример перекристаллизации представляет диагенез рифовых образований, первоначально состоящих из известковых скелетов кораллов, мшанок, водорослей и др. Под действием углекислоты, освобождающейся при разложении органического вещества, СаСО3 скелетов частично растворяется и после выделения углекислоты выпадает заново уже в кристаллической форме. 
     Цементация связана с выпадением в осадок различных химических соединений, связывающих (цементирующих) между собой отдельные зерна осадка. Такими цементирующими веществами чаще всего являются: кремнезем в различных модификациях (кварц, опал, халцедон), окислы железа, карбонаты, фосфаты и др. Выпадение цементирующего вещества может происходить одновременно, или, как говорят, сингенетически, с образованием самого осадка, или же в последующие стадии его преобразования — эпигенетическим путем. Цементирующее вещество заполняет поры и пустоты, скрепляя частицы породы. Происходит также заполнение трещин. 
     В результате неравномерной цементации в осадке возникают более плотные участки. Иногда вследствие крайней неравномерности выпадения цементирующего вещества в осадке происходит образование конкреций, т. е. стяжений минеральных новообразований, отличных по своему составу от самого осадка. Форма и размеры подобных конкреций очень разнообразны, что зависит от текстуры осадка и физико-химических условий среды. 
     Нередко конкреции образуются в результате повторного выпадения вещества вокруг каких-нибудь скелетных остатков, играющих роль центров стяжения и своей формой определяющих форму конкреции. Сингенетические конкреции, образующиеся одновременно с самим осадком в тех же физико-химических условиях среды, имеют состав, близко отвечающий составу цемента. Наиболее часто встречаются кремневые, железистые, карбонатные, фосфатные конкреции. Последние часто служат объектом промышленного использования, образуя выдержанные прослои так называемых желваковых фосфоритов. 
     Обезвоживание осадка происходит в результате выжимания воды из нижних пластов в верхние, обусловливаемое давлением вышенакопляющихся толщ осадка. При этом происходит также процесс дегидратации минералов, богатых водой, и их перекристаллизация..