Теории глобальной эволюции земной коры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт геологии Уфимского научного центра РАН

Башкирский государственный университет

ТЕОРИИ ГЛОБАЛЬНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Хайрулина Лариса Александровна

Эволюция земной коры сопровождается, главным образом, перемещением вещества под воздействием тектонических движений. В зависимости от типа тектонических движений и взаимоотношений океанической и материковой кор ученые в разное время выделяли несколько гипотез формирования земной коры. Теории формирования земной коры, получившие название фиксистских объединяют вертикальные тектонические движения, а так же фиксированное положение тектонических блоков относительно мантии. Современные же гипотезы основаны на представлениях мобилизма, в основе их лежат идеи о преобладании горизонтальных тектонических движений. В 1967-1970 г. установление аллохтонного залегания ультраосновных массивов на Южном Урале положило начало новой глобальной теории формирования земной коры, которая доказала сложное шарьяжно-надвиговое строение Уральских гор (М.А. Камалетдинов, Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева, В.А. Пейве, Б.А. Соколов, С.В. Руженцев, В.В. Юдин и др.). Это открытие уральских геологов стало крупнейшим достижением в последние 40-45 лет и явилось важным научным открытием, коренным образом изменившим традиционные представления о формировании земной коры, происхождении и истории развития Урала. Была установлена генетическая связь полезных ископаемых с аллохтонными структурами, создающими условия для генерации и скопления их в залежи. Это позволило впервые заговорить о перспективности на нефть и газ Уральского орогена, который ранее считался исключительно рудной провинцией.

Ключевые слова: гипотеза, земная кора, литосфера, массивы Крака, мобилизм, ороген, Урал, фиксизм

В настоящее время на основании геофизических данных и результатов бурения можно с полной уверенностью говорить о принципиальных различиях в строении земной коры океанического и континентального типа. Средняя мощность коры под океанами меняется в пределах 5-15 км, а под материками от 20 до75 км. Материковый тип строения литосферы характеризуется почти повсеместным развитием гранитного слоя. Образование земной коры сопровождается, главным образом, перемещением вещества под воздействием тектонических движений [1]. Ученые в разное время выделяли несколько гипотез генерации литосферы, отличающихся, главным образом, механизмом и направленностью тектонических движений.

Одна из ранних гипотез возникла после землетрясения в Лиссабоне в1755 г. и была названа “гипотезой поднятий”. Это катастрофическое событие натолкнуло М.В. Ломоносова на мысль о том, что облик Земли меняется во времени и воздымание гор связано с подъемом магматического расплава из недр Земли, в результате чего при раздвижении вмещающих слоев, образовывались складки и углубления разных размеров [2].

Затем взяв за основу идею уменьшения площади поверхности земли при постепенном остывании (процесс контракции), француз Эли де Бомон выдвинул гипотезу контракции, объяснив возникновение горных сооружений результатом постепенного охлаждения раскаленного Земного шара. Гипотеза имела массу достоинств (учение о геосинклинальном, орогенном и платформенном этапах развития земной коры), однако, она не могла объяснить, почему образование гор происходит циклично и в установленных зонах. земной кора тектонический ископаемый

Позже Д. Эйри и Д. Праттом была открыта закономерность в размещении аномалий силы тяготения, и предложена гипотеза, по которой литосфера плавает на более тяжелом и вязком субстрате и находится в изостатическом равновесии, которое нарушается действием внешних радиальных сил. Эта теория не получила признания, однако, стала основой другой гипотезы.

В результате проведения геологической съемки в штате Айова в период 1855- 1858 гг. палеонтолог Д. Холл отметил существование в земной коре значительных участков сильного и устойчивого прогибания, в которых происходит осадконакопление. В дальнейшем он сделал заключение о том, что эти области модифицируются в величайшие горные системы мира. Таким образом, были заложены основы будущей концепции. Не смотря на то, что термин «геосинклиналь» появился позже, это открытие предопределило «эру в истории развития геологических наук». Почти до конца 19 века “теорию геосинклиналей” в Европейской науке не признавали. В Венской Академии наук господствовала гипотеза контракции, где в то время трудился над «Ликом Земли» Э. Зюсс. Данная теория позволила ему заметить разную реакцию литосферы на сжатие. В результате чего, земную кору стали делить на подвижные и неподвижные зоны. После открытия в1875 г. платформ, возникла теория геосинклиналей.

Все перечисленные гипотезы объединяет преимущественно вертикальные тектонические движения в процессе формирования земной коры, а так же фиксированное размещение тектонических блоков земной коры относительно мантии. Эти гипотезы в последствии стали называть фиксистскими. Современные же гипотезы основаны на идеях мобилизма, в основе их лежат представления о преобладании горизонтальных тектонических движений. Самые ранние сведения о горизонтальных перемещениях блоков земной коры под воздействием конвекции упоминались в1881 г. в книге О. Фишера «Физика земной коры», а затем в1910 г. в работах Ф. Тейлора. Начиная с1965 г. широкое развитие получила теория согласно которой положение континентов менялов с течением времени, тем самым подтвердив предположение Ф. Бэкона высказанное в1620 г. о том, что между континентами в прошлом существовала связь. Эта теория базируются на двух основных идеях, одна из которых утверждает о том, что литосфера, расположена астеносфере, находящейся предположительно в жидком состоянии. Вторая идея заключается в том, что земная кора делится на ряд устойчивых блоков, испытывающих перемещения и в зависимости от этого площадь которых меняется. Многие ученые приводили факты опровергающие тектонику плит. К примеру, 95-96% пород называемых эвапоритами, имеющих возраст от среднего протерозоя до нынешнего, оставались неподвижными в течении всего этого периода. Это возможно, в том случае, если площадь Мирового океана не менялась. Размещение залежей угля, а также рифовых построек, прослеживающиеся в виде полос никогда не меняющих своего положения относительно экватора говорят об этом же.

В1881 г. О. Фишер заинтересовался надвигами, обнаруженными в Альпах, происхождение которых он был не в состоянии объяснить с позиции контракционизма[2], другие теории, появившиеся значительно позже тоже не смогли объяснить механизм их формирования. С позиции геосинклинальной теории образование этих шарьяжей считалось гравитационным, что противоречило их перемещению на более высокие гипсометрические уровни. Многие крупные ученые занимались проблемой происхождения Уральских гипербазитовых массивов Крака (Д.Г. Ожиганов, А.Н. Заварицкий, Д.С. Штейнберг и др.), все они доказывали их интрузивное происхождение. Лишь в 1967-1970 г. было впервые установлено, что ультраосновные массивы Крака на Южном Урале представляют собой крупный тектонический покров, перемещенный с восточного склона [3].

Рисунок. 1 Разрез по р. Кайнуй (Южный Урал) а - по Д. Г. Ожиганову, б - по М.А. Камалетдинову, Т.Т. Казанцевой

1-3 - живетский ярус: 1 - афонинские слои, 2 - чусовские слои, 3 - чеславские слои; 4 - франский ярус; 5 - франский ярус, барминские слои; 6-8 - зилаирская серия: 6 - темировская свита, 7 - канская свита, 8 - яумбаевская свита; 9 - линзы известняков, содержащие переотложенные франские брахиоподы; 10 - бетринская свита силура; 11 - серпентиниты Южного Крака; 12 - линия надвига

Так появилась новая глобальная теория формирования земной коры, которая доказала сложное обдукционное шарьяжно-надвиговое строение Уральских гор (М.А. Камалетдинов, Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева, В.А. Пейве, Б.А. Соколов, С.В. Руженцев, В.В. Юдин и др.) [4]. Это открытие уральских геологов стало крупнейшим достижением в последние 40-45 лет и явилось важным научным открытием, коренным образом изменившим традиционные представления о формировании земной коры, происхождении и истории развития Урала. Была установлена генетическая связь полезных ископаемых с аллохтонными структурами, создающими условия для генерации и скопления их в залежи. Это позволило впервые заговорить о перспективности на нефть и газ Уральского орогена, который ранее считался исключительно рудной провинцией.

Библиографический список

1. Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. Учеб. пособие для вузов. 4-е изд. М.: Недра. 1984. 464 с.

2. Романовский С.И. Великие геологические открытия. СПб, ВСЕГЕИ 2005. 224 с.

3. Казанцева Т.Т. Основы шарьяжно-надвиговой теории формирования земной коры. //Геология. Известия отделения наук о Земле и экологии АН РБ. 2000. № 5. С. 15-46.

4. Исмагилов Р.А. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Зилаирского синклинория Южного Урала. 2012. Уфа: Гилем. 2012. 184 с.

Размещено на Allbest.ru