Тектонические движения

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА

«КАФЕДРА ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: «ГЕОЛОГИЯ»

Тема: «Тектонические движения»

Выполнил: студент группы НДб(до)з-13-2 (ЦДО) Петрушин А. А.

Проверил: Т.А. Фарносова

Тюмень 2013

Содержание

Введение

1. Методы изучения тектонических движений

1.1 Методы изучения вертикальных движений

1.2 Методы изучения горизонтальных движений

Заключение

Список литературы

Введение

Тектонические движения - это механическое перемещение земного вещества, вызывающее образование геологических структур или изменение их строения.

Основной причиной возникновения тектонических движений является внутренняя энергия Земли. Появлению тектонических движений может способствовать изменение скорости вращения земного шара и некоторые другие космические явления (например, гравитационное поле). Представление о существовании тектонических движений возникло еще в античное время и в течение всей истории становления и развития геологии рассматривалось как одно из важнейших. Проявление тектонических движений не только влекло за собой изменение геологического строения литосферы, но и в значительной мере влияло на формирование месторождений различных полезных ископаемых. Поэтому изучение тектонических движений, форм их проявления, причин возникновения, геологических результатов, классификаций имеет как теоретическое, так и большое практическое.

Существует несколько классификаций тектонических движений. Согласно одной из них эти движения можно подразделить на два типа: вертикальные и горизонтальные. В первом типе движений напряжения передаются в направлении, близком к радиусу Земли, во втором -- по касательной к поверхности оболочек земной коры. Очень часто эти движения взаимосвязаны или один тип движений порождает другой.

В разные периоды развития Земли направленность вертикальных движений может быть различной, но результирующая их составляющих направлена либо вниз, либо вверх. Движения, направленные вниз и ведущие к опусканию земной коры, именуются отрицательными; движения, направленные вверх и ведущие к подъему, --положительными. Опускание земной коры влечет за собой перемещение береговой линии в сторону суши - трансгрессию, или наступление моря. При поднятии, когда море отступает, говорят о его регрессии.

Исходя из места проявления тектонические движения подразделяют на поверхностные, коровые и глубинные. Существует также деление тектонических движений на колебательные и дислокационные.

Колебательные, или эпейрогенические, тектонические движения (от греч. эпейрогенез -- рождение материков) являются преимущественно вертикальными, обще коровы ми или глубинными. Их проявление не сопровождается резким изменением первоначального залегания горных пород. На поверхности Земли нет участков, которые бы не испытывали этого типа тектонических движений. Скорость и знак (поднятие-опускание) колебательных движений меняются и в пространстве, и во времени. В их последовательности наблюдается цикличность с интервалами от многих миллионов лет до нескольких столетий.

Колебательные движения неогена и четвертичного периода получили название новейших, или неотектонических. Амплитуда неотектонических движений может быть достаточно большой, например, в горах Тянь-Шаня она составила 12-15 км. На равнинах амплитуда неотектонических движений намного меньше, но и здесь многие формы рельефа -- возвышенности и низменности, положение водоразделов и речных долин -- связаны с неотектоникой.

Новейшая тектоника проявляется и в настоящее время. Скорость современных тектонических движений измеряется миллиметрами и, реже, первыми сантиметрами (в горах).

Устойчивые опускания за историческое время свойственны территории Нидерландов, где человек уже много столетий борется с наступающими водами Северного моря путем создания дамб. Почти половину этой страны занимают польдеры -- возделанные низменные равнины, лежащие ниже уровня Северного моря, остановленного дамбами.

К дислокационным движениям (от лат. дислокатиос - смещение) относятся тектонические движения различной направленности, в основном внутрикоровые, сопровождающиеся тектоническими нарушениями (деформациями), т. е. изменениями первичного залегания горных пород.

Выделяют следующие виды тектонических деформаций (рис. 1):

· деформации крупных прогибов и поднятий (вызваны радиальными движениями и выражаются в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса);

· складчатые деформации (образуются вследствие горизонтальных движений, которые не нарушают сплошности слоев, а лишь изгибают их; выражаются в виде длинных или широких, иногда коротких, быстро затухающих складок);

· разрывные деформации (характеризуются образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков вдоль трещин).

Рис. 1. Виды тектонических деформаций: а-в -- горные породы

Складки образуются в породах, обладающих некоторой пластичностью.

Простейший вид складок -- это антиклиналь -- выпуклая складка, в ядре которой залегают наиболее древние породы -- и синклиналь -- вогнутая складка с молодым ядром.

В земной коре антиклинали всегда переходят в синклинали, и поэтому эти складки всегда имеют общее крыло. В этом крыле все слои примерно одинаково наклонены к горизонту. Это моноклинальное окончание складок.

Разлом земной коры происходит в том случае, если породы потеряли пластичность (приобрели жесткость) и части слоев смешаются по плоскости разлома. При смещении вниз образуется сброс, вверх - взброс, при смешении под очень малым углом наклона к горизонту - поддвиг и надвиг. В потерявших пластичность жестких породах тектонические движения создают разрывные структуры, простейшими из которых являются горсты и грабены.

Складчатые структуры после потери пластичности слагающими их горными породами могут быть разорваны сбросами (взбросами). В результате в земной коре возникают антиклинальные и синклинальные нарушенные структуры.

В отличие от колебательных движений дислокационные движения не являются повсеместными. Они характерны для геосинклинальных областей и слабо представлены или совсем отсутствуют на платформах.

Геосинклинальные области и платформы -- главнейшие тектонические структуры, находящие отчетливое выражение в современном рельефе.

Тектонические структуры -- закономерно повторяющиеся в земной коре формы залегания горных пород.

Геосинклинали -- подвижные линейно вытянутые области земной коры, характеризующиеся разнонаправленными тектоническими движениями высокой интенсивности, энергичными явлениями магматизма, включая вулканизм, частыми и сильными землетрясениями.

На ранней стадии развития в них наблюдаются общее погружение и накопление мощных толщ горных пород. На средней стадии, когда в геосинклиналях накапливается толща осадочно-вулканических пород мощностью 8-15 км, процессы погружения сменяются постепенным поднятием, осадочные породы подвергаются складкообразованию, а на больших глубинах -- метаморфизации, по трещинам и разрывам, пронизывающим их, внедряется и застывает магма. В позднюю стадию развития на месте геосинклинали под влиянием общего поднятия поверхности возникают высокие складчатые горы, увенчанные активными вулканами; впадины заполняются континентальными отложениями, мощность которых может достигать 10 км и более.

Тектонические движения, ведущие к образованию гор, называются орогеническими (горообразовательными), а процесс горообразования - орогенезом. На протяжении геологической истории Земли наблюдался ряд эпох интенсивного складчатого горообразования. Их называют орогеническими фазами или эпохами горообразования. Наиболее древние из них относятся к докембрийскому времени, затем следуют байкальская (конец протерозоя -- начало кембрия), каледонская (кембрий, ордовик, силур, начало девона), герцинская (карбон, пермь, триас), мезозойская, альпийская (конец мезозоя -- кайнозой).

Самые древние горные системы, существующие сейчас на Земле, сформированы в каледонскую эпоху складчатости.

С прекращением процессов поднятия высокие горы медленно, но неуклонно разрушаются, пока на их месте не образуется холмистая равнина. Гсосинклинальный цикл достаточно длителен. Он не укладывается даже в рамки одного геологического периода.

Пройдя геосинклинальный цикл развития, земная кора утолщается, становится устойчивой и жесткой, не способной к новому складкообразованию. Геосинклиналь переходит в иной качественный блок земной коры -- платформу.

Несмотря на существенные различия в происхождении и в форме проявления, тектонические движения обладают рядом общих свойств: это - сложность, соподчиненность, взаимосвязанность (комплексность), периодичность, повсеместность и постоянство во времени.

Сложность тектонических движений выражается в том, что каждая точка земной поверхности испытывает воздействие как вертикальных, так и горизонтальных движений различного ранга. Подобно тому, как луч света, проходя через призму, распадается на различные цвета спектра, так и силы, действующие на материальную точку земной поверхности, можно разложить на серию разнонаправленных тектонических движений. Их совокупность можно рассматривать как спектр тектонических движений.

Соподчиненность тектонических движений выражается во взаимосвязанности между собой различных типов движений. Вертикальные движения могут порождать горизонтальные и, наоборот горизонтальные могут вызывать вертикальные. Так, при проявлении восходящих вертикальных движений с поднимающихся крупных геоблоков коры могут соскальзывать сравнительно пластичные и рыхлые осадочные образования, что приведет к возникновению горизонтальных поверхностных движений. При горизонтальном перемещении пластин литосферы в их тыловой части возможно проседание блоков (проявление вертикальных нисходящий движений). Обычно тектонические движения проявляются комплексно с преобладанием либо горизонтальной, либо вертикальной компоненты, что отражено в свойстве взаимосвязанности тектонических движений. Совокупность разнотипность движений образует процесс, который называется тектогенезом.

Периодичность тектонических движений является важным свойством тектогенеза, который, проявляется неравномерно и характеризуется чередованием усиления и ослабления. В настоящее время большинство исследователей склонны рассматривать процесс тектогенеза как непрерывно-прерывистый с периодическим и достаточно резким возрастанием интенсивности, приводящим к существенным качественным изменениям, перестройкам структуры литосферы. Сравнительно мелкие максимумы тектонической активности называют тектономагматическими фазами (фазы складчатости). Их продолжительность - первые миллионы лет. Сгущение фаз указывает на общее повышение интенсивности тектогенеза в данный отрезок геологического времени. Такой временной отрезок получил название тектономагматический эпохи (эпохи складчатости, или эпоха диастрофизма) . Длительность этих эпох составляет 10-20 млн. лет, продолжительность их интервалов - 30-40, а иногда 60-80 млн. лет. Для тектономагматических эпох характерна смена тектонического режима в отдельных частях земного шара, приводящая в некоторых случаях к переходу геосинклиналей в платформы. Такие эпохи по предложению М.В. Муратова называют платформообразующими.

Иногда под свойством периодичности тектонических движений подразумевается волнообразное колебание какого-то участка земной коры, когда поднятие сменяется прогибанием, за которым следует новая волна поднятий и т.д. Такие периодически повторяющиеся волнообразные колебания крупных участков земной коры приводят к трансгрессии и регрессии моря и, как результат этого, к закономерному строению разреза. Это выражается в появлении по разрезу характерных комплексов осадков, накапливавшихся в условиях суши, лагуны, трансгрессирующего или регрессирующего моря, в условиях открытого морского бассейна и т.д. Определенная совокупность таких комплексов образует ритм (иногда употребляют термн «цикл ») осадконакопления, а само строение разреза называют в этом случае ритмичным. Ритмичное строение разрезов зависит в первую очередь от проявления вертикальных движений, горизонтальные движения не обладают свойством периодического возвращения в исходную позицию, т.е. свойством колебания (в горизонтальной плоскости) около фиксированной точки. Горизонтальные движения носят поступательный характер и, очевидно, невозвратны. Кроме того, ритмичное строение разреза в значительной (если не в главной) степени определяется сменой трансгрессии и регрессии моря, а это зависит не только от направленности вертикальных движений, но, прежде всего, от изменения эвстатического уровня Мирового океана. Причинами последнего являются изменения объема воды и формы океанических бассейнов. Изменение воды в морях и океанах может происходить из-за развития оледенения или таяния ледников, за счет подтока ювенильных вод из глубинных магматических очагов, вулканов или горячих источников. Изменение формы океанических бассейнов может вызываться геотектоническими процессами или поступлением в морской водоем осадочного материала. Американские исследователи (П.Р. Вейл, Р.М. Митчем и С. Томсон III) показали, что в фенерозое (последние 600 млн. лет) происходило закономерное чередование глобальных циклов относительного изменения уровня моря первого, второго, третьего порядков. Возникновение циклов разного порядка авторы объясняют различными причинами. Так, циклы первого и, отчасти второго порядка, по их мнению, зависят от геотектонических процессов (например, изменение объема и формы срединно-океанических хребтов). Циклы второго и третьего порядка контролируются оледенением и таянием ледников и т.д. Все это доказывает, что изменение эвстатического уровня Мирового океана зависит от многих причин, где определенную роль играют и тектонические движения. Поэтому в таком понимании свойство периодичности не может быть объяснено только появлением тектонических движений, оно отражает совокупное воздействие ряда факторов, в том числе и вертикальных глубинных (в меньшей степени сверхглубинных) движений.

Повсеместность тектонических движений выражается в том, что они проявляются в каждой точке земной поверхности. В силу свойства сложности тектонических движений практически невозможно определить в каждой конкретной точке, какие именно генетические виды тектонических движений приводят к перемещению ее в пространстве (глубинные, сверхглубинные или планетарные). Можно лишь с известной уверенностью утверждать, что поверхностные движения носят локальный характер, как в пространстве, так и во времени. Поэтому поверхностные движения не будут в полной мере обладать свойством повсеместности. Более определенно можно сказать о проявлениях в конкретной точке земной поверхности вертикальных или горизонтальных движений. По-видимому, каждая точка испытывает как те, так и другие движения, но с преобладанием той или иной компоненты, что может быть установлено инструментальным путем.

Постоянство во времени присуще всем видам тектонических движений. Это свойство выражается в том, что тектонические движения проявлялись в геологическом прошлом Земли, проявляются в настоящее время, и будут проявляться в будущем. При этом интенсивность движений, преобладание того или иного генетического вида во времени могут меняться, но в своей совокупности тектонические движения постоянны во времени.

В зависимости от времени проявления они делятся на древние, новейшие и современные. Под первыми понимаются движения, имевшие место в донеогеновое время: под вторыми - проявляющиеся в неоген-четвертичное время: под третьими - протекающие на исторической «памяти» человечества (условно последние 5-6 тыс. лет).

1. Методы изучения тектонических движений

Проявление тектонических движений носит сложный характер и не всегда однозначно можно определить генетический вид движений, приведший к тому или иному геологическому результату, обычно изучают проявление вертикальных или горизонтальных движений.

1.1 Методы изучения вертикальных движений

При изучении древних, новейших и современных вертикальных движений используют различные методы. Древние движения чаще всего изучают с помощью методов мощностей, фации, формаций, перерывов. При исследовании новейших движений применяют главным образом геоморфологические и биогеографические методы. Современные движения анализируют историческим методом, методом водомерных наблюдений, геодезическими, геоморфологическими и сейсмологическими методами.

Метод мощностей применяется для изучения древних и в меньшей степени новейших нисходящих вертикальных движений. Он основан на представлении о компенсации тектонического прогибания процессами накопления осадков. В этом случае мощность накопленных отложений соответствует амплитуде прогибания данного участка земной коры. На платформах, которые, как правило, выражены эпиконтинентальными бассейнами, наблюдается такое компенсированное прогибание. Некомпенсированное прогибание - явление сравнительно редкое, присущее в основном глубоководным океаническим впадинам, отделенным от континентов подводными поднятиями или рифовыми барьерами.

Для изучения особенностей пространственного распределения мощностей отложений определенного возраста составляют карту мощностей, или карту изопахит (изопахиты - линии, соединяющие точки с равными мощностями). Анализ карты мощностей дает возможность количественно оценить амплитуду прогибания различных участков в пределах изучаемой территории. Относительное сравнение их позволяет выделить палеовпадины и палеопрогибы, палеосводы, и палеовалы. На основе карт изопахит составляют палеотектонические карты, на которых отражают наличие и пространственное распределение структурных элементов в прошедшую геологическую эпоху. Серия карт мощностей и палеотектонических карт для различных стратиграфических подразделений осадочного чехла дает возможность восстановить историю развития основных структурных элементов данной территории. Исходя из этого, можно выяснить: унаследовано или неунаследованно развивались структурные элементы, не смещались ли они в пространстве, определить амплитуду роста структурных элементов и т.д. тектонический деформация движение

С этой же целью, для выяснения особенностей геологического развития региона или конкретной структуры, составляются палеоструктурные карты. Они показывают последовательное изменение рельефа какой-либо структурной поверхности в различные интервалы времени. Палеоструктурные карты составляются путем наращивания мощностей и построения серии карт мощностей к выбранным временным интервалам. Серия карт завершается, обычно, построением современной структурной карты по изучаемой поверхности. Чаще всего палеоструктурные карты составляются при изучении локальных структур с целью определения времени их заложения, изменения амплитуды во времени. Рост локальных структур хорошо иллюстрирует график роста структуры или график изменения амплитуды структуры. При составлении графика по оси абсцисс откладывают временные интервалы (во временном масштабе или без масштаба), а по оси ординат - амплитуду поднятия в то или иное время, определенную как разницу между величиной первой замкнутой изопахиты и мощностью в центральной (сводовой) части поднятия.

Для получения представлений о скорости тектонического прогибания какого-либо района земной коры составляют карты равных скоростей погружения (карты изотах). Они строятся на основе карты мощностей, но с учетом денсиметрической (уплотнение осадков) и батиметрической поправок. Скорости прогибания характеризуют тектонический режим различных крупных структур литосферы (платформ, геосинклиналей или их составных структурных элементов).

Метод фаций является одним из основным методов, позволяющих реконструировать физико-географические условия прошедших эпох. С его помощью изучаются вертикальные движения. Фация (по Г.Ф. Крашенинникову) - комплекс отложений, отличающихся составом и физико-географическими условиями образования от соседних отложений того же стратиграфического горизонта. В некоторых случаях различают только литологические особенности пласта, в меньшей степени учитывая палеографию. Такие комплексы назывыают литофацией.

Выделяют три основные группы фаций: морские, континентальные и лагунные.

Морские фации подразделяют по характеру их обособления в профиле морского дна, по приуроченности к бассейнам с различной соленостью, по локализации в областях различного климата. По характеру обособления в профиле морского дна выделяют прибрежные (области распространения - литоральная зона), мелководные (области распространения - шельф), относительно глубоководные и глубоководные фации, распространяющиеся за пределами шельфа. По принадлежности к бассейнам с различной соленостью выделяют фации нормально морских, опресненных или осолоненных водоемов. По приуроченности к климатическим зонам выделяют фациальные комплексы аридных и гумидных областей.

Континентальные фации по связи с определенными формами рельефа и климатическими зонами подразделяют на четыре основных типа: фации равнин гумидного климата, фации равнин аридного климата, фации предгорных равнин и межгорных депрессий, фации областей материкового оледенения.

В группе лагунных фаций (фация краевой зоны морского бассейна), помимо собственно лагунных, выделяются фации дельт. Спецификой среды осадконакопления в лагунах является аномальная, по сравнению с нормально-морской, соленость, повышенная в областях аридного климата и пониженная в областях гумидного климата. Критерии выделения лагунных фаций аналогичны тем, которые используют при выделении фации опресненных и осолоненных морских водоемов. Отличие состоит в том, что лагунные фации локализованы на значительно меньшей площади и замещаются фациями другого типа на небольших расстояниях. Фации дельт всегда характеризуются признаками опреснения, терригенным составом отложений.

При фациальном анализе составляют фациальные карты и фациальные профили. На картах показывают территориальное распространение различных типов фаций, выделяют области отсутствия отложений, которые обычно являются источником сноса обломочного материала.

Анализ карт фаций дает возможность качественно охарактеризовать распределения областей тектонического поднятия и погружения того или иного времени, оконтурить тектонические поднятия и прогибы, выявить зоны крупных разломов и флексур.

На основе фациального анализа составляют палеогеографические карты, на которые наносят основные элементы рельефа земной поверхности прошлых эпох. На этих картах показывают области суши, моря, древние береговые линии, прибрежные зоны, области размыва, сноса обломочного материала, пути транспортировки обломков и т.д.

Метод формаций позволяет изучить характер проявления не только вертикальных, но, в какой-то мере, и горизонтальных движений, т.к. анализируется суммарный эффект тектонических движений, определяющий режим развития крупных территорий земной коры.

Под формациями понимается закономерное и естественное сочетание различных горных пород, образующихся на определенной стадии развития основных структурных зон земной коры. В отличие от фаций, которые характеризуют палеографию региона, формации отражают палеотектонические условия прошедших геологических эпох. В состав формаций входят обычно несколько фаций, поэтому формацию можно рассматривать как комплекс фаций. Основными факторами, определяющими облик формаций, являются тектонический режим, палеография и, в некоторых случаях, вулканизм.

Среди формаций различают литологические, петрографические, осадочные, вулканические, магматические, рудоносные и др. С точки зрения анализа тектонических движений наибольшее значение имеют литологические формации, которые состоят из трех основных групп: платформенные, геосинклинальные и передовых прогибов. Каждая формационная группа делиться на классы, отражающие определенную стадию развития территории. При использовании метода формации составляют формационные колонки, на основе которых строят формационные карты (карты распространения в пространстве формаций определенного типа) и формационные профили. Анализ указанных документов позволяет судить о палеотектоническом режиме развития изучаемого района, дифференцировать район на платформы, геосинклинали и орогенические области.

Метод перерывов. В геологической истории Земли существуют не только периоды прогибаний, ни и эпохи поднятий, которые характеризуются проявлением восходящих форм движений и региональным поднятием территории. При этом на огромных пространствах не происходит накопления осадков, а отложения, выходящие на дневную поверхность, размываются и сносятся в прилегающие бассейны седиментации.

Установление режима древних вертикальных движений в эпохи перерывов в осадконакоплении и размывов осуществляется путем составления палеогеологических карт. Предварительно, на основе сопоставления разрезов скважин выявляют региональные несогласия, прослеживающиеся в пределах всего района исследования по их поверхности, и составляют палеогеологические карты. В каждой конкретной точке наблюдения (скважина или обнажение) выясняют возраст пород, расположенных под несогласно залегающим комплексом. Точки с одновозрастными отложениями соединяют и получают палеогеологическую карту, которая читается так же, как и обычные геологические: поднятия фиксируются выходом под поверхность несогласия более древних пород, в пределах прогнутых участков развиты более молодые комплексы. Палеогеологические карты дают возможность оценить направленность и ориентировочную амплитуду вертикальных движений даже в эпохи отсутствия в данном районе процессов осадконакопления.

Новейшие вертикальные движения отражены в рельефе местности, поэтому их изучают в основном геоморфологическими и биогеографическими методами. Первые применяют более часто. Они основаны на взаимодействии новейших движений с экзогенными процессами, которое определенным образом отражается в современном рельефе местности. Различают несколько самостоятельных геоморфологических методов: орографический, батиметрический, морфометрический, методы изучения морских и речных террас, речной сети и речных долин, древних поверхностей выравнивания. Наиболее просты и доступны методы изучения речных систем и речных террас для равнин и метод изучения древних поверхностей выравнивания для горных районов.

Метод изучения речных террас связан с проявлением вертикальных движений континентов. Понижение базиса эрозии реки или повышение рельефа истоков являются следствием нисходящих и восходящих новейших вертикальных движений. В результате вырабатывается новый профиль равновесия реки. Прежнее русло и пойма образуют надпойменную террасу, возвышающуюся над новым, более низким речным руслом. Количество террас указывает на число повторившихся циклов речной эрозии. Превышение самой верхней надпойменной террасы над современным урезом воды дает амплитуду вертикальных движений за время развития исследуемой реки.

Метод изучения древних поверхностей выравнивания особенно эффективен в молодых, активно развивающихся горных странах. В рельефе поверхности выравнивания (или денудационные поверхности) выражены слабоволнистыми, почти горизонтальными нагорными равнинами, срезающими складчатую структуру горных сооружений. Распространены денудационные поверхности отдельными участками, а их гипсометрические отметки достигают иногда нескольких километров над современным уровнем моря, что указывает на большую амплитуду поднятия в горных районах. В молодых горных странах (Альпы, Кавказ, Копетдаг, Памир) отмечают по пять-шесть поверхностей выравнивания, имеющих возраст от миоцена до плейстоцена. Максимальная амплитуда поднятий этих районов, замеренная по денудационным поверхностям, достигает 5 км.

Современные вертикальные движения изучаются многочисленными историческими, геодезическими, геоморфологическими, сейсмологическими методами, водомерными наблюдениями. Наиболее точные количественные результаты дают геодезические методы, включающие метод повторных нивелировок, метод повторных триангуляций, метод повторного определения географических координат и др.

1.2 Методы изучения горизонтальных движений

Горизонтальные движения изучены менее детально по сравнению с вертикальными. Количество методов, позволяющих их исследовать, также сравнительно невелико. Одним из наиболее компетентных методов является метод формаций. Установлено, что определенные формации указывают на горизонтальное перемещение пластин земной коры. Так, формация «дикого флиша» образуется за счет разрушения фронтальных частей продвигающихся в горизонтальном направлении покровов. «Дикий флиш» состоит из тонкозернистых песчаноглинистых, реже карбонатных пород с включениями хаотически нагроможденного грубообломочного материала. Включения представлены линзами, иногда пластами олистостромового материала (глыбовых брекчий и конгломератов более древних пород). Среди флишевой массы имеются беспорядочно разбросанные очень крупные обломки пород (олистолиты). Мощность брекчий достигает нескольких сотен метров, а протяженность - 10 км и более. Образование «дикого флиша» связано с тектоническим дроблением покровов, что вызывается их движением в условиях горизонтального сжатия, происходящего одновременно с осадконакоплением. На горизонтальное движение отдельных блоков земной коры указывают также зоны тектонического дробления пород, подстилающие движущиеся блоки. Эти пласты дислокационных брекчий получили название меланжа (франц. - смесь).

Среди других методов анализа древних горизонтальных движений следует в первую очередь назвать палинспастический и палеомагнитный.

Палинспастический метод представляет собой разновидность палеогеографического и палеотектонического методов. Он основан на реконструкции первоначального положения структурных элементов, изменивших впоследствии свое местоположение в связи с проявлением горизонтальных движений. Первые палинспастические карты были составлены М. Кэем в 1945 г. Наиболее часто они применяются при реконструкции первоначальной структуры в геосинклинальных и горноскладчатых областях, где горизонтальные движения проявляются особенно интенсивно. При построении палинспастических карт широко используются палеомагнитные данные, позволяющие точно определить прежние координаты структурных элементов.

Палеомагнитный метод основан на изучении магнитного поля Земли в прошедшие геологические эпохи. Горные породы (в особенности эффузивные) сохраняют ориентировку магнитно-восприимчивых минералов в соответствии с направлением силовых линий магнитного поля Земли в период своего образования. Изучение намагниченности пород в различных частях земного шара позволяет восстановить положение магнитных палеополюсов. Палеомагнитные измерения показали, что положение полюсов менялось во времени и пространстве. Эти факты объясняются горизонтальным перемещением материков относительно друг друга с постепенным приближением к современному положению. Таким образом, палеомагнитный метод помогает восстановить траектории горизонтального движения отдельных материков на протяжении сотен миллионов лет.

Существуют и другие способы изучения древних горизонтальных движений. В частности метод несогласий, основанный на представлении о том, что горизонтальные движения вызывают появление в разрезе различных несогласий (угловых, азимутальных, дисгармоничных и т.д.). Однако подобные же нарушения в последовательности напластования пород могут вызывать и вертикальные движения , что ограничивает возможности этого метода.

Новейшие и современные горизонтальные движения исследуются геоморфологическими, геодезическими и сейсмологическими методами.

Геоморфологические методы изучают новейшие и современные сдвиговые деформации коры, особенно четко прослеживающиеся вдоль «живущих» разломов. Примером последних лет может служить сдвиг Сан-Андреас, прослеживающийся от г. Пойнт-Арена (к северу от г. Сан-Франциско) на юго-восток до Калифорнийского залива на расстоянии 900 км. Вдоль этого разлома четко заметно смещение речных русел, достигающие 25 км. Подвижки по разлому, происходящие в 1940 г. Во время очередного землетрясения, привели к перемещению русла искусственного канала на 5 м. Под острым углом к разлому подходят складки волочения, выраженные в рельефе местности пологими увалами.

Геодезические методы позволяют с большой точностью фиксировать современные горизонтальные движения Повторными триангуляциями вдоль сдвига Сан-Андреас установлена скорость горизонтальных смещений, равная 1,5 см/ год. С момента зарождения этого разлома (конец юры) общее горизонтальное смещение составило около 600км. Геодезическими методами установлены горизонтальные смещения в центральных районах Европы (Южная Бавария) до 2,5 см за 100 лет. В наибольшей степени повторной триангуляцией охвачена территории Японии. На основе этих наблюдений составлена карта горизонтальных движений, которая показывает, что на юго-западе Японии горизонтальные перемещения связаны с растяжением коры, а на севере-востоке - со сжатием. Повторным определением географических координат удалось установить, что Северная Америка удаляется от Европы, Калифорнийский полуостров движется к северу в направлении от Североамериканского континента, африканский и европейский берега Средиземного моря сближаются, Индийский полуостров перемещается в северном направлении и т.д.

В настоящее время для изучения современных горизонтальных и вертикальных движений широко применяется комплекс дистанционных методов, основанный на дешифровании аэро- и космических снимков. Особенно высококвалифицированными являются космические снимки (КС) хорошо обнаженных пустынных и полупустынных районов планеты. Обладая естественной генерализацией ландшафта, КС устраняют маскирующее влияние почвенного и растительного покрова. Детали рельефа суммируются, и отдельные фрагменты структур земной коры выстраиваются в целостные зоны. В.Д. Скарятиным был предложен метод «многоступенчатой генерализации», сущность которого заключается в совместном анализе снимков разных масштабов (от аэро- до космических). В комплекс дистанционных методов входят визуальные наблюдения, фотографическая, телевизионная, спектрометрическая, инфракрасная и радарная съемки, а также магнитные, радиационные, рентгеновские, лазерные и другие методы исследования.

Заключение

Творческий анализ новых материалов привел многих ученых к убеждению в том, что в недрах земного шара происходило и происходит движение вещества, охватывающее не только мантию и земную кору, но и ядро планеты. Это движение выражается в росте внутреннего ядра, в закономерном перемещении мантийного вещества в вертикальном и горизонтальных направлениях. Основным источником движения вещества недр является, по-видимому, внутренняя энергия Земли. Поверхностным выражением этого движения следует считать процессы деструкции литосферы путем рифтообразования и процессы формирования новой коры в результате спрединга и скучивания вещества (аккреции).

Новые данные были получены благодаря использованию современных методов морских геологических и геофизических исследований; бурению сверхглубоких скважин; повышению разрешающей способности геофизических методов разведки; применению дистанционных методов изучения земных недр; сравнительной планетологии; внедрению в геотектонику математических методов и компьютерных технологий. Появилась основа и возможность для создания новых моделей строения Земли, поддающихся математическим расчетам и последующей геологической проверке. Все это создало ситуацию в геотектонике, которую можно назвать научно-технической революцией.

Важнейшим её итогом является создание концепции глобальной тектоники плит, которая не лишена некоторых недостатков, но которая позволяет на современном уровне знаний наиболее полно и обоснованно представить себе процесс формирования геологической структуры литосферы и месторождений полезных ископаемых, в том числе нефти и газа. Использование этой концепции открывает перед поисковиками новые перспективы увеличения сырьевой базы промышленности, что имеет большое народно-хозяйственное значение. В теоретическом плане заслуга концепции глобальной тектоники плит видится прежде всего в том, что она вызвала оживленную дискуссию в различных отраслях геологической науки, общим плодом которой явился прогресс геологической мысли.

Однако концепцию тектоники литосферных плит следует рассматривать не как венец геологической мысли, а как одну из развития Земли (точнее литосферы), отражающую роль наших геолого-геофизических знаний. В последние годы появляются новые, весьма плодотворные идее о развитии в самой литосфере (в пределах самих плит), латеральных срывов или тектонического течения литопластин (террейнов), движущихся с разными скоростями и на дальние расстояния. Интересным направлением в геотектонике является идея о многопричинности геологических явлений (нелинейная геодинамика), что не позволяет «втискивать» в рамки одной концепции все многообразие геологических процессов и форм. Развиваются идеи многих геофизиков о целесообразности связывать воедино триаду: тектонику ядра Земли (тектоника роста), плюмтектонику, охватывающую мантию, и тектонику плит, распространяющуюся на литосферу.

Дальнейшее развитие геотектоники должно, вероятно, идти по пути синтеза различных гипотез, по пути создания универсальной геотектонической теории, которая ляжет в основу теории и практики геологии.

Список литературы

1. Артюшков Е.В. «Физическая тектоника» - М.: Наука, 1993. - 455с.

2. Гаврилов В.П. «Геотектоника»: Учебник для вузов - М.: ФГУП Изд. «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005. - 365с.

3. Хаин В.Е., Ломидзе Н.Г. «геотектоника с основами геодинамики» - М.: Изд. МГУ, 1985. - 480 с.

4. Хаин В.Е. «Тектоника морей и океанов» - М.: Научный мир, 2001. - 604с.

5. Лобковский Л.И., Никишин А.М., Хаин В.Е. «Современные проблемы геотектоники и геодинамики». - М: Научный мир, 2004. - 525с.

Размещено на Allbest.ru