Строение земной коры континентов и состав её слоев

После диагенеза известняки уплотняются очень быстро. На глубине 2000 м плотность известняков возрастает от 2 50 до 2 70 г / см3, как и у доломитов, но выше, чем у остальных широко распространенных пород. Уплотнение происходит под действием давления вышележащих толщ пород и осадков вследствие перекристаллизации хемогенного кальцита. Необходимо отметить, что Органогенные ( в том числе детритовые и рифогенные) карбонатные породы уплотняются значительно медленнее, чем хемоген-ные микрозернистые. Известно, что органогенные породы из-за растворения арагонитовых, а частично и кальцитовых раковин на небольших и даже средних глубинах ( до 2500 м) становятся менее плотными, более пористыми. Ниже 2500 - 3000 м органогенные, пористые Известняки вновь вступают в стадию уплотнения ( Прикаспийская впадина) за Счет взаимодействия ионов кальция и углекислоты с выделением кальцита в твердую фазу. Исходя из этого выделение вторичного кальцита в известняках на востоке Северного Предкавказья и в районе Астрахани должно начинаться на глубине 1500 - 2000 м, что подтверждается и фактическим материалом. 

Зона диагенеза ( перерождения) приурочена к тем слоям земной коры, которые слагают дно океанов на значительных глубинах и находятся под давлением вышележащего слоя морской воды. 

Процессы диагенеза, о которых упомянуто выше, состоят в данном случае в уплотнении первоначально образовавшегося осадка, цементации его, частичном растворении и перемещении отдельных составных частей, благодаря чему такая порода нередко сильно отличается от первоначального осадка. 

Процессы диагенеза минералов, выпавших на ранних стадиях осадкообразования, отчетливо прослеживаются на стадии сухих озер. В межкристальной рапе происходит медленная кристаллизация минералов ( зпсомита, сильвина, карналлита), отвечающих более высоким степеням осолонения. 

При диагенезе происходит обезвоживание, восстановление и уплотнение пород за счет цементации и перекристаллизации. 

При диагенезе в осадках, благодаря химическим превращениям, образуется определенное количество углеводородов нефтяного ряда. Из органических соединений пород, образовавшихся из осадков, растворителями жиров, такими как бензол и хлороформ, экстрагируются соединения - битумоиды. В результате преобразований на стадии диагенеза из сапропелевого, а также терригенного гумосового материала образуется так называемый кероген, в свою очередь превращающийся при катагенезе в нафтиды. [

В диагенезе начинается структурное упорядочение гелеобразной массы, происходит аградация ( совершенствование кристаллических решеток) глинистых минералов при повышенном содержании магния и калия в иловых водах. За счет разложения органического вещества образуются СОг, СЩ, Нг и жирные кислоты. Образуются также гуминовые, аминовые кислоты, сероводород и другие продукты. Соединения гуминовых кислот ( гума-ты) активно адсорбируются на поверхности глинистых минералов с образованием органо-минеральных комплексов. Это повышает стабилизацию глинистых частиц. 

На стадиях диагенеза и начального протокатагенеза, на небольших глубинах и при сравнительно невысоких гео-темп-рах органич. В этот период из материнского органич. некоторая часть метана образует газовые гидраты на дне или под дном морей в соответствующих термобарич, условиях. 

В конце диагенеза окончательно формируются генетич. ОВ, масса к-рого в ходе дальнейшей эволюции уменьшается вследствие генерации ОПС.   

    В конечном итоге все процессы, совершающиеся во время диагенеза осадка (растворение, химические преобразования, перекристаллизация, цементация, дегидратация), приводят к потере осадками рыхлости и пластичности, превращению его в горную породу

4. Тектонические движения. Их классификация и свойства. Методы изучения тектонических  движений.

 Тектоническими нарушениями называются перемещения вещества земной коры под  влиянием процессов, происходящих в  более глубоких недрах Земли. Эти  движения вызывают тектонические нарушения, т. е. изменения первичного залегания  горных пород. Особенно отчетливо эти  изменения наблюдаются на примере  осадочных пород, которые первично отлагаются в виде горизонтально  залегающих пластов, а вследствие тектонических  нарушений оказываются смятыми  в складки или разорванными на отдельные чешуи и блоки. Тектонические  движения, в конечном счете создают  наблюдаемую структуру земной коры, т. е. они являются созидательными движениями («тектонос» по-гречески—созидательный). В результате этих движений возникают  и основные неровности рельефа поверхности  Земли. 
     Тектонические движения можно разделить на два типа: радиальные – колебательные, или эпейрогенические движения, и тангенциальные, орогенические. В первом типе движении напряжения передаются в направлении, близком к радиусу Земли, во втором — по касательной к поверхности оболочек земной коры. Очень часто эти движения бывают, взаимосвязаны, или один тип движений порождает другой. В результате этих типов движений создаются три вида тектонических деформаций :1) деформации крупных прогибов и поднятий; 2) складчатые; 3) разрывные.   
     Первый тип тектонических деформаций, вызванный радиальными движениями в чистом виде, выражается в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса. Колебания, вызывающие образование подобных форм, в отличие от сейсмических колебаний совершаются относительно медленно, ощутимых разрушений не приносят и непосредственным наблюдениям человека не поддаются. 
     Складчатые деформации вызываются тангенциальными движениями и выражаются в виде складок, образующих длинные или широкие пучки, иногда короткие, быстро затухающие моршины. 
     Третий тип тектонических деформаций характеризуется образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков ее вдоль трещин этих разрывов. Разрывные нарушения очень часто являются производными от первых двух типов, но в большей мере от складчатых. Установить причину той или иной деформации не всегда удается, так как, кроме вышеуказанных типов движений, деформации могут образоваться в связи с внедрением магмы и т. и. Поэтому нарушения в земной коре классифицируют не по типу вызвавших их движении, а по форме или каким-либо другим особенностям самих нарушений.

МЕТОДЫ  ИЗУЧЕНИЯ  КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ  ДВИЖЕНИЙ. 
     Методы выявления колебательных движений очень разнообразны. Одни из них выявляют количественную, а другие качественную сторону явления. В большинстве случаев при изучении колебательных движений одновременно используются различные методы, дополняющие друг друга. 
     Метод повторного нивелирования 
     Наиболее точным методом выявления современных движений является метод повторных измерений абсолютных отметок данного места, а также повторение измерения наклонов поверхности Земли. Это так называемое повторное прецизионное нивелирование. В 1906 г. было произведено точное нивелирование вдоль Забайкальской железной дороги. Спустя 22 года, это нивелирование было повторено и оказалось, что на отдельных участках данные разошлись на величину от 18 до 38 см. При этом в юго-западном углу Байкала к западу от линии селений Хвойная—Кедровая все пункты оказались приподнятыми и, наоборот, к востоку от этой линии — опущенными. 
     Сравнение результатов нивелирования 1920—1939 гг. с результатами 1945—1948 гг. для Европейской части СССР в районе между Кавказом и Москвой показало, что область к северу от линии Ростов-на-Дону — Сталинград испытала поднятия, а район Предкавказья, наоборот, — погружение. Среднегодовая скорость опусканий в нижнем течении р. Терека достигала 5—7 мм/год, в то же время поднятия в пределах Среднерусской возвышенности достигали местами 15—20 мм/год. Эти поднятия были очень неравномерными; так, отдельные участки Донецкого кряжа и Украинского кристаллического массива поднимались на 6—8 мм в год, Воронежского массива — до 10 мм в год и т. п. 
     Неравномерное, но строго закономерное опускание отдельных участков в связи с колебательными движениями очень четко было выявлено на о-ве Хонсю в Японии. Оказалось, что с 1896 по 1928 г. происходило общее опускание острова, причем наиболее сильно (до 70 мм) опустились пункты в краевых частях острова, тогда как центральные части опустились всего на несколько миллиметров.  
     В данном случае вся площадь в течение 34 лет испытывала опускания, хотя и очень неравномерные. Однако могут происходить и изменения в направлении движения. Это было выявлено при ряде повторных нивелировок на одном из Японских островов. Здесь пункты, поднимавшиеся в период 1888 — 1926 гг., после 1926 г. начали испытывать опускания и наоборот. Скорость движения измерялась несколькими миллиметрами в год. 
     Площадь, на которую распространяются движения определенного знака, бывает очень различна. Так, например, современным опусканием охвачены все предгорья Баварских Альп, образуя здесь своеобразную котловину. Центральные части этой «котловины» опустились за 19 лет на 60 мм, тогда как краевые — всего на 10 — 30 мм. Ширина области прогибания превышает 100 км. 
     При колебательных движениях поверхность Земли поднимается или опускается неравномерно, создаются плоские котловины или плоские возвышенности, поэтому отдельные точки изгибающей поверхности изменяют свое положение не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении.   
     Установлено, что Мюнхен (Южная Бавария) за 100 лет (триангуляция проводилась в 1801 и 1905 гг.) приблизился к р. Зальцах на 75 см; причем в отдельные годы скорость движения достигала 18 мм. По мнению некоторых ученых (Кох, Вегенер), происходит раздвигание точек, расположенных на восточном побережье Гренландии и на западном побережье Норвегии со скоростью около 1 см/год (1870— 1906 гг.— 32 см). 
     Особенно отчетливо поднятия земной коры фиксируются на Скандинавском полуострове. В Швеции в районах, прилежащих к Ботническому заливу, за послеледниковое время поднятия составили 175 м. Современные поднятия на Скандинавском полуострове также очень интенсивны, но не равномерны. 
     К югу от Скандинавии наблюдается обратное явление. В Дании, Голландии, Бельгии все точки побережья испытывают опускание. Скорость опусканий отдельных пунктов в Дании за период с 1899 по 1931 г. (по Н. И. Николаеву) следующая (в мм/год): Слинсхевн – 0.9 – 1.8 мм/год; Копенгаген 0,23-1,03 мм/год ; Аргус 0,58—1,12 мм/год ; Фредериксхавн - 0,03—0,71 мм/год. 
     Метод изучения колебательных движений при помощи повторных нивелировок очень эффективен, но очень сложен и не всегда доступен из-за своей дороговизны. Иногда использование этого метода приводит к серьезным ошибкам, так как регистрируемые таким образом смещения земной коры в районе реперов могут происходить не только вследствие колебательных движений, но и в результате некоторых экзогенных процессов (оползней, карста и т. д.). 
     В редких случаях современные колебательные движения могут отмечаться и без применения приборов. Так, например, в одной местности в Германии в результате поднятий стал виден крест церкви соседней деревни.

ЛИМНОЛОГИЧЕСКИЙ  МЕТОД. 

    Лучшие представления о характере колебательных движений составляются при повторном сравнении положения тех или иных участков суши с береговой линией озера или моря и при изучении очертания озр и морей в прошлом и настоящее время.  
     На некоторых озерах Прибалтики и Карелии (например, Сег-озеро) было замечено, что вдоль одного берега происходит наступление воды на сушу, а у противоположного, наоборот, дно озера освобождается от воды. 
     Амплитуду колебания позволяют выявить установки реперов или футштоков и замер ежегодного изменения уровня озера на различных берегах. К сожалению, количество реперов еще очень невелико, а колебательные движения совершаются повсеместно. 
     Описанные выше методы позволяют определять количественную сторону процесса колебательных движений, т. е. выяснить амплитуду движений в определенный отрезок времени. Однако они имеют весьма ограниченное применение и используются только для регистрации современных движений. Движения, совершающиеся в более ранние геологические периоды, не удается так точно определять во времени. 
      Для определения характера движений недавнего геологического прошлого, так называемых новейших движений, существуют методы, позволяющие установить в основном только их направленность. Количественная сторона этих движений (их скорость) при этом определяется весьма условно. Эти методы поэтому называются качественными. Среди них выделяются: биогеографические, геоморфологические, орогидрографические и геологические методы.

БИОГЕОГРАФИЧЕСКИЙ  МЕТОД. 

    Этот метод основан на изучении площади распространения того или иного животного или растительного вида и на изучении характера изменения растительных и животных сообществ. 
     Пространство, занятое на поверхности земного шара (на суше или в воде) каким-либо видом, родом и семейством животных и растений, получило название ареала. Очень часто ареалы бывают сплошные, т. е. данный вид (вместе с некоторыми другими) занимает сплошь большую территорию, но иногда наблюдаются прерывистые ареалы. Например, одни и те же виды встречаются на западе и востоке какого-либо материка и отсутствуют в его центральной части. Или же в двух соседних, но совершенно разобщенных озерах, встречены одни и те же рыбы и т. п. 
     Во всех этих случаях возникает вопрос, в связи с чем произошло разобщение ареала. Разрешение этого вопроса часто позволяет выявить характер колебательных движений. 
     Установлено, что в Балтийском и Белом морях много общих видов рыб и других морских животных, отсутствующих в то же время в северной части Атлантического океана. Это можно объяснить только наличием в среднечетвертичное время пролива между Балтийским и Белым морями, который и был установлен по другим данным, путем реконструкции очертаний так называемого Иольдиевого моря. Таким образом, в это время целая полоса, окружающая Балтийский щит с юга и востока, испытала опускание и была залита водой. Исчезновение Иольдиевого моря было связано с наличием положительных колебательных движений на участке между Финским заливом и Онежской губой. 
     Советский исследователь Г. У. Линдберг выяснил, что в реках Дальнего Востока СССР (Анадырь, Пенжина, Амур), Китая (Сайфун, Хуанхэ), Камчатки и Аляски водятся одни и те же виды пресноводных рыб. Жить в морской воде и переплывать моря эти рыбы не могли. Вероятно, раньше эти реки соединялись между собой. И действительно, на дне Охотского моря прослеживаются древние русла многих рек, что свидетельствует о наличии в недавнем геологическом прошлом на месте Охотского моря суши и об образовании Охотского моря в результате опускания этой территории. 
     Сходство наземной фауны Аппенинского полуострова и Корсики заставляет предполагать, что не так давно эти области были связаны между собой, а затем разъединились вследствие опускания участка земной коры между ними. 
     Удивительное сходство палеозойской наземной фауны о-ва Мадагаскар и Индии уже давно привело ученых к мысли о том, что в палеозое и начале мезозоя эти территории были связаны в единую сушу, а затем опускания в области современного Индийского океана разъединили их. 
     Нахождение остатков морской фауны на береговых уступах, расположенных выше современного уровня моря, свидетельствует об относительном понижении уровня моря и, следовательно, чаще всего о поднятии данного участка. О поднятии дна моря свидетельствуют также коралловые острова, возвышающиеся над урезом воды. Нахождение остатков фауны в несвойственных ей условиях всегда заставляет задумываться о причинах нахождения ее здесь. Так, например, на дне подводной ложбины Монтерей у Калифорнийского побережья Тихого океана на глубине 1800 м были найдены раковины, фораминифер, которые могли жить только в мелководных условиях. Это явилось доказательством происшедших здесь опусканий дна моря. 
     Интересные данные относительно колебательных движений можно получить из изучения растительных сообществ. В Дагестане и Северном Азербайджане на высоте 1200—1500 м над уровнем моря были обнаружены ископаемые черноземные почвы, свидетельствующие о том, что здесь в плиоцене (свыше 1 млн. лет назад) были степи, местами поросшие ковылем. Выровненные поверхности гор свидетельствуют о равнинном ландшафте того времени. В связи с поднятиями в четвертичное время Кавказ подвергался интенсивному оледенению. Теплолюбивая растительность дочетвертичного периода вымерла и только на берегу Каспийского моря в Талышских горах сохранились реликты этих теплолюбивых миоценовых растений. Они сохранились здесь потому, что Талыш интенсивно не поднимался в четвертичное время и не подвергался оледенению. 

5. Список используемой  литературы

1. Чарыгин М.М., Васильев Ю.М. Общая и историческая геология; М., "Недра", 1968
2. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М.: Высшая школа, 2002, 2005.
3. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М.: Изд-во МГУ, 1982.
4. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы. / Ред. Е.М. Сергеев. М.: Недра, 1985
5. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Инженерная геология и экологическая геология: теоретико-методические основы и взаимоотношение. М.: МГУ, 1999.