Основные понятия о тектонических движениях. 1 Причины тектонических движений

1.1 Причины тектонических движений

Вопрос о причинах тектонических движений до сих пор не может считаться разрешенным. Существует много гипотез, объясняющих их, но почти все исследователи считают, что причины тектонических движений земной коры связаны с саморазвитием земного шара, и силы, вызывающие эти движения, зарождаются где-то на глубине. Следовательно, при выяснении этих причин решающее значение имеют строение и состав внутренних зон Земли, а также процессы, совершающиеся в глубоких частях земного шара. До сих пор нет единого мнения о причинах тектонических движений, поэтому существует ряд гипотез и теорий, дающих только общие представления или субъективные мнения по данному вопросу.

.2 Скорость тектонических движений

Скорость тектонических движений - скорость перемещения масс в земной коре. Скорость колебательных движений новейшего времени в различных районах земного шара измеряется обычно мм и в редких случаях см в год, так, центральная часть Скандинавии поднимается на 1 м в 100 лет, восточный берег Англии погружается со скоростью 0,9 м в 100 лет. Скорость тектонических движений, связанных с разрывными дислокациями в стабилизированных обл., также невелика. Смещения по разрывам при землетрясениях практически мгновенны, но являются разрядкой напряжений, накапливавшихся десятки и сотни лет. Скорость движений при складкообразовании труднее поддается расшифровке. Большинство исследователей считают, что одна фаза складчатости охватывает период до нескольких сот тысяч или первых млн. лет. Методы определения скорости древних колебательных движений основаны главным образом на расчетах скорости осадконакопления при допущении, что прогибание компенсируется осадконакоплением. Не исключена также возможность постепенного возрастания скорости тектонических движений.

2. Основные виды тектонических движений

Современные движения земной коры могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. Они проявляются одновременно, сопровождая друг друга.

.1 Горизонтальные движения

Горизонтальные движения земной коры - это движения, параллельные поверхности Земли. Горизонтальные движения происходят из-за перемещения литосферных плит. Вместе с плитами перемещаются и материки. Скорость горизонтальных движений небольшая - несколько сантиметров в год. Однако они сохраняют свое направление очень долгое время, поэтому за многие миллионы лет континенты передвигаются относительно друг друга на сотни и тысячи километров. Австралия и Южная Америка удаляются друг от друга со скоростью 3 см в год. Горизонтальные движения играют огромную роль в создании рельефа Земли. На границах литосферных плит образуются горы. При столкновении литосферных плит слои горных пород сминаются в складки и образуются горы на суши. Там, где плиты расходятся, возникают горные хребты дна океанов. Они состоят из излившихся на дно магматических пород - базальтов.

.2 Вертикальные движения

Вертикальные движения земной коры - это движения, перпендикулярные поверхности Земли. Вертикальные движения поднимают или опускают отдельные участки суши и дна океанов. Опускающаяся суша затапливается морем, поднимающееся дно моря, наоборот, становится сушей. Вертикальные движения, в отличие от горизонтальных, часто меняют свое направление: поднимающиеся участки могут начать опускаться, а затем вновь подниматься. Скорость современных вертикальных движений на равнинах небольшая - до нескольких миллиметров в год. Горы могут "подрастать" на несколько сантиметров в год. Поднятия и опускания испытывают не только горные участки земной коры (например, горное сооружение Большого Кавказа ежегодно "подрастает" почти на 8-13,5 мм в год, Восточные Карпаты "растут" со скоростью 1,5-1,7 мм/год, горные сооружения Памироалтая поднимаются со скоростью 23-30 мм, даже 50 мм в год), но и равнинные участки (например, Восточно-Европейской равнины, Западно-Сибирской низменности, Восточной Сибири и др). Установлено, что Черноморское побережье Кавказа погружается со скоростью 12 мм/год, берег западнее города Одесса - на 4,5 мм/год, южное побережье Балтийского моря опускается со скоростью 10-20 мм/год, тогда как дно Байкальского озера поднимается в среднем на 15-20 мм в год. А территория Боливии уже в эпоху человечества, т.е. приблизительно за 1 млн лет поднялась на высоту свыше 4 тыс. м. Важной особенностью современных тектонических движений является их унаследованность от более древнего структурного региона. Такая картина установлена для структур Восточно-Европейской платформы, Карпато-Балканского региона, Терско-Каспийского передового прогиба.

3. Тектонические нарушения
тектонический земной складчатый разрывный
Помимо колебательных движений земной коры (вертикальных и горизонтальных), для земной поверхности свойственны также складчатые и разрывные тектонические нарушения (Рисунок 1).



Рисунок 1 - Типы тектонических нарушений

.1 Складчатые нарушения

Пластические породы деформируются, изгибаются, скользят, надвигаются друг на друга без разрыва сплошности - такая деформация носит название складчатости.

Складчатые нарушения возникают в пластах горных пород под действием тектонических сил, изгибающих их в сложные складки. С точки зрения механики различают:
складки изгиба, появляющиеся вследствие скольжения двух изгибающих слоев;
складки скалывания, возникающие вследствие перемещения материала по поверхности скалывания;
складки нагнетания, образующиеся в результате течения горных пород, способных к пластическим деформациям (например, каменная соль, гипс, каменный уголь, глины, ангидрит, реже кварц).
На глубинах в несколько километров в области высоких температур пластичными становятся даже такие прочные породы, как кварциты, мраморы, известняки и песчаники.
Процесс складкообразования - очень сложный и длительный, силы, приложенные к пластам хоть и не значительные, но действуют длительное время, вследствие чего горные породы ведут себя как очень вязкая жидкость, хотя обладают твердостью и хрупкостью. Деформация, т.е. изменение объема и формы тела под действием приложенной к нему силы, происходит во времени, которое в геологических процессах может составлять десятки миллионов лет. Слои горных пород, залегавшие первоначально горизонтально, впоследствии оказываются деформированными, причем степень деформации может колебаться от слабой до исключительно сильной, когда мощные слоистые толщи оказываются существенно перемятыми.
Существует два основных типа складок: антиклинальные, центральная часть которых, или ядро, сложены древними породами; синклинальные, в ядре которых более молодые породы (Рисунок 2).



Рисунок 2 - Основные типы складок

У каждой складки существуют определенные элементы, ее описывающие: замок - место перегиба слоев (свод складки); крылья складки - боковые части складок; ядро - внутренняя часть складки, ось - перпендикуляр к своду складки. По характеру наклона осевой поверхности и крыльев складки выделяют следующие виды складок: прямые, наклонные, опрокинутые, лежачие, ныряющие (Рисунок 3).

Рисунок 3 - Классификация складок по наклону осевой поверхности

По форме свода и соотношению крыльев выделяют складки (Рисунок 4): симметричные - обычно округлены, с крыльями почти одинаковой длины; асимметричные - крылья резко отличаются по длине; изоклинальные - крылья складки почти параллельны (в складках глинистых грунтов проявляется кливаж - способность горных пород раскалываться на тонкие параллельные пластины); веерообразные - крылья напоминают веер; сундучные - свод пологий, а крылья вертикальные; диапировые - это складки притыкания (в ядре которых пластичные породы - соль, глина, ангидрит и др. - выжимаются вверх, образуя ядро складки). Диапировые складки и купола широко распространены в Прикаспийской впадине, где пермские соляные толщи, сформировавшиеся примерно 260 млн лет назад, мощностью в несколько километров, растут около 1-3 см в год, но за многие миллионы лет "проходят" путь в несколько километров. Диапировые складки соляных куполов присутствуют в районах Белоруссии (в Припятском прогибе), в северной Германии, в Мексиканском заливе и др. Под солью, как под хорошим непроницаемым экраном, довольно часто находятся нефтегазовые месторождения.

Рисунок 4 - Типы складок по форме свода и соотношению крыльев

В том случае, если рассматривать не отдельную складку, а обширный регион с многочисленными складчатыми нарушениями, то в зависимости от той формы, которую они все принимают, говорят об антиклинории или синклинории. Сложно построенные складчатые пояса характерны для мест столкновения крупных континентальных литосферных плит - например, между Евроазиатской и Африканской, Азией и Индостанской плитой, где возник Альпийско-Гималайский складчатый пояс, - именно в этих зонах в течение многих миллионов лет происходят сближение и взаимодействие колоссальных масс земной коры, которые вызывают смятие, коробление и перемещение осадочных и вулканогенных пород.