Файл: Ответы геология.doc

         Для древних П. характерен кристаллический фундамент, в составе которого преобладают граниты, гнейсы, кристаллические сланцы; в фундаменте молодых П. залегают умеренно дислоцированные и слабо метаморфизованные осадочные и вулканогенные породы при подчинённом значении и даже отсутствии гранитных интрузий. Такой фундамент называют складчатым основанием П. К молодым П. относятся равнинные территории Западной Сибири, Северного Казахстана, Туранской низменности, Предкавказья, Западной Европы и др.

         Наиболее крупные структурные элементы П. — Щиты и плиты . В пределах щитов вследствие длительного поднятия и размыва почти полностью отсутствует осадочный чехол и на поверхность выступает фундамент П. Плиты, напротив, имеют мощный (3—5 км) осадочный чехол и типичное для П. двухэтажное строение. Следующая по значению после щитов и плит категория платформенных структур — антеклизы

и синеклизы

представляющие собой поднятия и впадины фундамента и осадочного чехла с очень пологими склонами. Особое место занимают грабенообразные прогибы, или Авлакогены. Более мелкие структуры — удлинённые (до 200—300 км) валы, состоящие из цепочек локальных поднятий (плакантиклиналей) и развивающиеся обычно над разломами фундамента.

         Развитие континентальных П. определяется собственными движениями фундамента, вызывающими общее воздымание П., осложнённое расколами с образованием авлакогенов, а также движениями, исходящими из смежных, активно развивающихся геосинклинальных поясов

Под влиянием последних окраины П. периодически втягиваются в опускания с накоплением сначала континентальных обломочных, затем угле- или соленосных лагунных и мелководно-морских песчано-глинистых и карбонатных, а затем снова лагунных и континентальных осадочных формаций. Периодическая активизация тектонических движений, связанная преимущественно с эпохами орогенеза в геосинклинальных поясах, приводит к частичному преобразованию П. (главным образом на их периферии) в эпиплатформенные орогенические пояса. При этом происходит интенсивное поднятие П. и возникает вторичный горный рельеф с большими колебаниями высот (. С эпохами активизации связано также оживление магматической деятельности на П., выражающееся в образовании специфических магматических формаций — трапповой (платобазальты, дайки и силлы долеритов), щёлочно-базальтовой, щёлочно-ультраосновной (кольцевые интрузии), кимберлитовой.

         В общем развитии П., продолжающемся многие сотни млн. лет, различают крупные стадии: становления, или кратонизации, с общим поднятием; авлакогенную с образованием грабенообразных прогибов; плитную с опусканием, накоплением осадочного чехла и формированием синеклиз и плит; общего воздымания с частичным размывом чехла.

         В 60-х гг. 20 в. в связи с широко развернувшимися исследованиями дна Мирового океана большое развитие получили представления о глобальной тектонике Земли. В пределах океанов были выделены аналоги платформ материков, хотя и резко от них отличающиеся. Тем самым было положено начало различию понятий материковая, или континентальная, П. (сюда относится весь накопленный ранее материал о П.) и П. океаническая, или талассократон.

Складчатый (подвижный) пояс — глобальная тектоническая единица, характеризующаяся в течение всей её эволюции высокой тектонической активностью, формированием магматических и осадочных комплексов. Протяжённость складчатых поясов составляет многие тысячи километров, ширина превышает тысячу километров. Главными складчатыми поясами планеты являются следующие:

1. Тихоокеанский пояс, обрамляющий впадину Тихого океана и отделяющий её от древних платформ (кратонов): Гиперборейской на севере, Сибирской, Китайско-Корейской, Южно-Китайской, Австралийской на западе, Антарктической на юге и Северо- и Южно-Американской на востоке. Этот пояс нередко делится на два — Западно- и Восточно-Тихоокеанский; последний называется ещё Кордильерско-Андский, а австралийскую часть называют Восточно-Австралийскую, а антарктической части называют Западно-Антарктический.

2. Урало-Монгольский пояс, простирающийся от Баренцева и Карского до Охотского и Японского морей и отделяющий Восточно-Европейскую и Сибирскую древние платформы от Таримской и Китайско-Корейской. Имеет дугообразную форму с выпуклостью к юго-западу. Северная часть пояса простирается субмеридионально и именуется Урало-Сибирским поясом, южная простирается субширотно и называется Центрально-Азиатским поясом. На севере сочленяется с Северо-Атлантическим и Арктическим поясами, на востоке — с Западно-Тихоокеанским. Урало-Монгольский пояс также называют Центрально-Евроазиатским, или Урало-Охотским.

В Урало-Монгольском поясе наблюдаются эпохи складчатости:

• Байкальские — вокруг озера Байкал, Тимано-Печорская область, Северный Таймыр, Енисейский кряж

• Каледонские — центральная часть Казахстана и по реке Иртыш

• Герцинские — Урал с Новой Землей, Южный Тянь-Шань (Согдиана), от озера Балхаш до Северо-Западного Китай

• Салаирские — восточная часть Алтае-Саянской обл., Сев. Монголия

В Урало-Монгольском поясе имеются эпигерцинские плиты:

• Западно-Сибирская

• Туранская (Северная и центральная часть)

• Таймырская (Северо-Сибирская)

3. Средиземноморский пояс пересекает земной шар в широтном направлении от Карибского до Южно-Китайского моря, отделяя южную группу древних платформ, до середины юры составлявшую суперконтинент Гондвану, от северной группы: Северо-Американской, Восточно-Европейской, Таримской, Китайско-Корейской. На западе сочленяется с Восточно-Тихоокеанским (Кордильерским), на востоке — с Западно-Тихоокеанским поясами. После полного раскрытия в середине мела Атлантического океанапояс замкнулся на западе, упираясь в последний. Иногда называют Альпийско-Гималайский, а в Центральной Америке называют Карибским.

4. Атлантический пояс отделяет Северо-Американский кратон от Восточно-Европейского и на юге сочленяется со Средиземноморским поясом и Урало-Монгольским на востоке. Иногда в Норвегии называют Феннмаркский, а в Шотландии и Ирландии называют Грампианский, а американскую часть называют Ньюфаундленд о-Аппалачский.

Атлантическом поясе делается по складчатости имеется:

• Каледонские — Норвегия, Шотландия, Ирландия, восточная часть Гренландии, Северные Аппалачи и Ньюфауленд

• Герцинские — Южные Аппалачи

• Альпийские — Исландия

5. Арктический пояс протягивается от Канадского Арктического Архипелага до северо-восточной Гренландии вдоль современных северных окраин Азии и Северной Америки, отделяя Сибирский и Северо-Американский кратоны от Гиперборейского (Арктиды). На западе он сочленяется с Урало-Монгольским поясом, на востоке — с Северо-Атлантическим. Иногда Арктический пояс называют Инуитский.

Арктическом поясе делается по складчатости имеется:

Каледонские — Инуитские острова и Северная часть Гренландии

Внутреннее строение складчатых поясов

Внутреннее строение складчатых поясов отличается большой сложностью, ибо любой такой пояс представляет собой своего рода коллаж разнородных структурных элементов — обломков континентов, островных дуг, фрагментов ложа океанов и их окраинных морей, внутриокеанических поднятий.

Присутствие в пределах складчатого пояса микроконтинентов (выделявшихся прежде под названием срединных массивов) служит основанием для подразделения складчатого пояса на отдельные складчатые системы (примеры: Уральская, Южно— и Северо-Тяньшаньские, Большой Кавказ и др.).

Передовой (краевой) прогиб — прогиб, расположенный в зоне сочленения платформ со складчатой областью, превращающейся в орогенный пояс.

Внешняя зона периферической складчатой системы — зона, образующаяся путём роста и амальгамации многочисленных островных дуг, аккреционных призм, отмерших дуг, подводных хребтов и океанических плато.

Внутренняя зона орогена — зона, образующаяся путём столкновения двух или более крупных континентальных блоков и характеризующаяся сильным сокращением поперечника путём покровообразования и метаморфической переработки при весьма малом приросте коры.

Развитие складчатых поясов

Все перечисленные складчатые пояса возникли в своей основной части в пределах древних океанских бассейнов или на их периферии (Тихий океан). Предшественником Урало-Монгольского пояса был Палеоазиатский океан, Средиземноморского пояса — океан Тетис, Северо-Атлантического пояса — океан Япетус, Арктического пояса —Бореальный океан.

Свидетельством океанского происхождения складчатых поясов является присутствие в них многочисленных выходов офиолитов — реликтов океанской коры и литосферы. Все названные океаны, кроме Тихого, были вторичными, образованными в результате раздробления и деструкции суперконтинента Пангея 1, объединявшего в среднем протерозое все современные древние платформы.

Доказательством такого их происхождения является присутствие в них многочисленных обломков раннедокембрийской континентальной коры — микроконтинентов и несогласное срезание контурами поясов элементов внутренней структуры древних платформ; примером последнего могут служить восточные и южные ограничения Восточно-Европейской платформы.

Со времени заложения в позднем протерозое складчатые пояса прошли сложную и длительную историю развития.

Эта история включала заложение в их пределах новых глубоководных морских бассейнов с корой океанского и переходного типа, возникновение среди них вулканических и невулканических островных дуг, замыкание этих и ранее существовавших бассейнов в результате столкновение ограничивающих их континентальных блоков или островных дуг.

Эти процессы протекали разновременно в разных частях одного и того же пояса. Тем не менее, в глобальном масштабе статистически намечаются определённые эпохи заложения бассейнов с океанской корой и окончания их развития с новообразованием континентальной коры — эпохи орогенеза.

Главными эпохами орогенеза являлись Байкальская в конце докембрия, каледонская в конце силура — начале девона, герцинская в позднем палеозое, киммерийская в конце юры — начале мела, альпийская в олигоцене — квартере. Они завершают циклы продолжительностью 150—200 млн лет, впервые выделенные французским геологом М. Бертраном и поэтому названные циклы Бертрана. Каледонская эпоха явилась завершающей для Северо-Атлантического складчатого пояса, герцинская — для большей части Урало-Монгольского пояса, киммерийской эпохой завершилось развитие Арктического пояса.

Тихоокеанский и средиземноморский пояса сохранили свою высокую подвижность до наших дней. Все эти складчатые пояса пережили более одного цикла Бертрана, и продолжительность их активного развития охватывает многие сотни миллионов лет. Полный цикл эволюции складчатого пояса, от возникновения до закрытия океана, получил название цикла Уилсона, в честь канадского геофизика, одного из основоположников тектоники плит.

Циклы Уилсона проявляются в масштабе всего пояса, в то время как составляющие их циклы Бертрана и завершающие их эпохи орогенеза затрагивают лишь отдельные его части.

Существует два главных типа складчатых поясов. Первый из них составляют межконтинентальные (или коллизионные) пояса, возникшие на месте вторичных океанов, образовавшихся в свою очередь в результате деструкции среднепротерозойского суперконтинента — Пангеи 1. К этому типу принадлежат все перечисленные выше складчатые пояса, кроме тихоокеанских.

Последние, составляют второй тип складчатых поясов — окраинно-континентальный (или субдукционный), образовавшийся на границе Пангеи 1 и её фрагментов сПанталассой — предшественницей Тихого океана. Межконтинентальные пояса заканчивают свое развитие полным поглощением океанской коры и столкновением — коллизией — ограничивающих их континентов.

Окраинно-континентальные пояса ещё не закончили свое развитие, и кора Тихого океана продолжает субдуцироваться под эти пояса.

Вопрос 68

ОРОГЕН

— гора, горноскладчатое сооружение, возникшее на месте геосинклинали] — термин введен Кобером а 1921 г., сформулировавшим представление о двустороннем О., состоящем из ветвей, виргирующих в противоположные стороны. О. образован под давлением окружающих жестких масс — кратонов (кратогенов). Строение О., по Коберу, симметрично. От периферии О. к его центру выделяются следующие структурные зоны: краевая впадина ; экстерниды, сложенные флишем или неритическими осадками начальных стадий цикла, иногда с инициальными вулканитами; метаморфиды, содер. доорогенные серии сланцев и граувакк большой мощн. или более глубоководные морские от л., испытавшие обычно значительный региональный метаморфизм; централидм — ядра складчатого сооружения, образованные складчатыми и метам, п. предыдущего цикла, представляющие собой покровно-складчатую структуру с крупными шарьяжами, надвинутыми в сторону кратона (кратогена), и интерниды — срединные массивы, составляющие фрагменты более древней структуры, явно несогласной по отношению к новой складчатости. В случае, когда интерниды отсутствуют, вместо них имеется рубец (narbe), вдоль которого обе части О. граничат друг с другом. Зональная структура О., разработанная Кобером для Альп, Динарид — Балканид была использована многими тектонистами и для др. складчатых систем. Однако вскоре выяснилось, что в соседних с Альпами Карпатах и Пиренеях нет зон метаморфид; существенно отличается и строение Б. Кавказа, где централиды не выступают на поверхность. Двухсторонний симметричный О. встречается редко. Обычны складчатые сооружения асимметричного профиля. 

ГЕОСИНКЛИНАЛЬ — область длительного и интенсивногоскладкообразования земной коры. (Понятие в науке устаревающее. Более широко ныне употребляют теорию тектоники плит). Процесс формирования геосинклинали начинается с узкого и длинного (в сотни километров) прогиба глубокого дна океана между материками или вдоль непрочного стыка океанического дна с материком. Под тяжестью накопленных морских осадков прогиб приближается или достигает астеносферы. Возникают трещины, разломы,сдвиги. Усиливаются проникновения магмы и интрузий, сопровождающиеся геохимическими преобразованиями, метаморфизацией рыхлых отложений, минерализацией и образованием рудных полезных ископаемых.Начинается складкообразование, подъем отдельных участков в виде островов. Завершается процесс возникновением мощных складок с обширными интрузиями, с горным рельефом, появлением антиклинория (например, Большой Кавказ, Кордильеры, Верхоянское нагорье и другие).

Схема развития геосинклинали:

Вопрос 69

Спрединг океанического дна - это один из "китов", на которых стоит господствующая ныне в геологии концепция тектоники литосферных плит . Из многих ее аспектов нас здесь будет интересовать лишь рисуемая ею картина перемещения и взаиморасположения континентов в различные периоды прошлого - ибо именно эти перемещения в значительной степени определяет характер климата соответствующей эпохи. Глядя на реконструкции мы видим, что материки могут "слипаться" в обширные континентальные массы которые затем раскалываются на отдельные фрагменты; некоторые из них вновь сталкиваются между собой (Азия и Индостан), и так далее. И здесь нам придется вернуться к вскользь упомянутом выше процессу мантийной конвекции . Прежде всего - что такое конвекция вообще? Вот мы поставили на плиту чайник; через некоторое время придонный слой воды нагревается от конфорки. Поскольку любое вещество при нагреве расширяется, эта "придонная вода" начинает занимать, при том же весе, несколько больший объем, а потому "всплывает" на поверхность - в соответствии с законом Архимеда. Холодные и, соответственно, "тяжелые" поверхностные слои "тонут", занимая место всплывших у источника тепла; так образуется круговорот, называемый конвекционным током, который будет работать до тех пор, пока вся вода в сосуде не прогреется до одинаковой температуры.