Zemljina kora. Glavni strukturni elementi zemljine kore

Različito je, a ovisnost sastava kore o prirodi reljefa i unutarnja struktura teritorija. Rezultati geofizičkih istraživanja i dubokog bušenja omogućili su razlikovanje dva glavna i dva prijelazna tipa Zemljina kora. Glavni tipovi obilježavaju takve globalne strukturne elemente kore kao što su kontinenti i oceani. Ove strukture su savršeno izražene na Zemlji, a karakteriziraju ih kontinentalni i oceanski tipovi kore.

Kontinentalna kora razvijena je ispod kontinenata i, kao što je već spomenuto, ima različitu debljinu. Unutar platformskih područja koja odgovaraju kontinentalnim, to je 35-40 km, u mladim planinskim strukturama - 55-70 km. Maksimalna debljina zemljine kore - 70-75 km - utvrđena je ispod Anda. U kontinentalnoj kori razlikuju se dva sloja: gornji je sedimentni, a donji je konsolidirana kora. Konsolidirana kora sadrži dva sloja različitih brzina: gornji granitno-metamorfni sloj, sastavljen od granita i gnajsa, i donji granulit-mafični sloj, sastavljen od visoko metamorfoziranih osnovnih stijena tipa gabro ili ultrabazičnih magmatskih stijena. Granitno-metamorfni sloj proučavan jezgrama ultra-duboke bušotine; granulit-bazit - prema geofizičkim podacima i rezultatima jaružanja, što njegovo postojanje još uvijek čini hipotetskim.

U donjem dijelu gornjeg sloja nalazi se zona oslabljenih stijena, koja se po sastavu i seizmičkim karakteristikama malo razlikuje od nje. Razlog za njegovu pojavu je metamorfizam stijena i njihovo raspadanje uslijed gubitka konstitucijske vode. Vjerojatno je da su stijene granulit-mafičnog sloja sve iste stijene, ali još više metamorfizirane.

Oceanska kora je karakteristična za. Od kontinentalnog se razlikuje po debljini i sastavu. Njegova debljina kreće se od 5 do 12 km, u prosjeku 6-7 km. Od vrha do dna, u oceanskoj kori se razlikuju tri sloja: gornji sloj labave morske sedimentne stijene snaga do 1 km; sredina, predstavljena proslojavanjem bazalta, karbonatnih i silicijskih stijena, debljine 1-3 km; donji, sastavljen od osnovnih stijena tipa gabro, često metamorfiziranih u amfibolite, i ultrabazičnih amfibolita, debljine 3,5-5 km. Izbušena su prva dva sloja, a treći je okarakteriziran materijalom za jaružanje.

Suboceanska kora razvijena je ispod dubokih bazena rubnih i kopnenih mora (Chernoe i dr.), a nalazi se iu nekim dubokim depresijama na kopnu (središnji dio Kaspijskog mora). Debljina suboceanske kore iznosi 10-25 km, a povećana je uglavnom zbog sedimentnog sloja, koji leži izravno na donjem sloju oceanske kore.

Subkontinentalna kora karakteristična je za lukove (Aleutski, Kurilski, Južni Antili itd.) i rubove kontinenata. U strukturi je blizu kontinentalne kore, ali ima manju debljinu - 20-30 km. Značajka subkontinentalne kore je nejasna granica između slojeva konsolidiranih stijena.

Dakle, različite vrste zemljine kore jasno dijele zemlju na oceanske i kontinentalne blokove. Visok položaj kontinenata objašnjava se snažnijom i manje gustom zemljinom korom, a potopljeni položaj oceanskog dna objašnjava se tanjom, ali gušćom i težom korom. Područje šelfa prekriveno je kontinentalnom korom i podvodni je kraj kontinenata.

Strukturni elementi korteksa. Osim što se dijeli na takve planetarne strukturne elemente kao što su oceani i kontinenti, zemljina kora (i) otkriva regije (tektonski aktivne) i aseizmičke (mirne). Mirne su unutarnje regije kontinenata i dno oceana - kontinentalne i oceanske platforme. Između platformi nalaze se uske seizmičke zone, koje su obilježene tektonskim pokretima. Ove zone odgovaraju srednjooceanskim grebenima i spojevima otočnih lukova ili rubnih planinskih lanaca i dubokomorskih rovova na periferiji oceana.

U oceanima se razlikuju sljedeći strukturni elementi:

• srednjooceanski grebeni - pokretni pojasevi s aksijalnim rascjepima poput grabena;
• oceanske platforme su mirna područja ponorskih bazena s uzdizanjima koja ih kompliciraju.

Na kontinentima su glavni strukturni elementi:

• planinske strukture (orogene), koje, poput srednjooceanskih grebena, mogu pokazati tektonsku aktivnost;
• Platforme su uglavnom tektonski mirna prostrana područja s debelim pokrovom sedimentnih stijena.

Planinske strukture podijeljene su i omeđene niskim područjima - međuplaninskim koritima i depresijama, koje su ispunjene produktima razaranja grebena. Na primjer, Veliki Kavkaz omeđena je zapadno-kubanskim, istočnokubanskim i Terek-Kaspiskim prednjim udubljenjima, a od Malog je odvojena međuplaninskom depresijom Rionskaya i Kura.

Ali nisu sve drevne planinske strukture bile uključene u ponovljeno građenje planina. Većina ih je, nakon izravnavanja, polako tonula, poplavilo ih je more, a debljina mora naslagala se na relikvije planinskih lanaca. Tako su nastale platforme. U geološkoj građi platformi uvijek postoje dvije strukturno-tektonske razine: donja, sastavljena od metamorfoziranih ostataka nekadašnjih planina, koja je temelj, i gornja, predstavljena sedimentnim stijenama.

Platforme s pretkambrijskim podrumom smatraju se drevnim, dok se platforme s paleozojskim i ranomezozojskim podrumom smatraju mladim. Mlade platforme nalaze se između drevnih ili graniče s njima. Na primjer, između drevne istočnoeuropske i sibirske platforme nalazi se mlada, a na južnim i jugoistočnim rubovima istočnoeuropske platforme počinju mlade skitske i turanske platforme. Unutar platformi postoje velike strukture antiklinalnog i sinklinalnog profila, koje se nazivaju anteklize i sineklize.

Dakle, platforme su drevni denudirani orogeni, na koje ne utječu kasnija (mlada) orogeneza.

Za razliku od mirnih platformskih regija, na Zemlji postoje tektonski aktivne geosinklinalne regije. Geosinklinalni proces može se usporediti s radom ogromnog duboko usađenog kotla, gdje se "kuha" ultrabazični i bazični i litosferni materijal novo svjetlo kontinentalna kora, koja, izranjajući, izgrađuje kontinente u rubnim () i spaja ih u interkontinentalne (mediteranske) geosinklinale. Taj proces završava stvaranjem naboranih planinskih struktura, u čijem lučnom dijelu mogu raditi dugo vremena. S vremenom, rast planina prestaje, vulkanizam blijedi, zemljina kora ulazi u novi ciklus svog razvoja: počinje poravnavanje planinske strukture.

Dakle, tamo gdje se sada nalaze planinski lanci nekada su postojale geosinklinale. Velike strukture antiklinalnog i sinklinalnog profila u geosinklinalnim područjima nazivaju se antiklinorija i sinklinorija.

sažetak

Građa i podrijetlo kontinenata

Građa i starost zemljine kore

Glavni elementi reljefa površine našeg planeta su kontinenti i oceanske depresije. Ova podjela nije slučajna, već zbog dubokih razlika u strukturi zemljine kore ispod kontinenata i oceana. Stoga se zemljina kora dijeli na dva glavna tipa: kontinentalnu i oceansku koru.

Debljina zemljine kore varira od 5 do 70 km, oštro se razlikuje ispod kontinenata i dna oceana. Najmoćnija zemljina kora ispod planinskih područja kontinenata iznosi 50-70 km, ispod ravnica njena debljina se smanjuje na 30-40 km, a ispod oceanskog dna iznosi samo 5-15 km.

Zemljina kora kontinenata sastoji se od tri moćna sloja, koji se razlikuju po svom sastavu i gustoći. Gornji sloj Sastoji se od relativno rahlih sedimentnih stijena, srednji se naziva granit, a donji bazalt. Nazivi "granit" i "bazalt" potječu od sličnosti ovih slojeva u sastavu i gustoći s granitom i bazaltom.

Zemljina kora ispod oceana razlikuje se od kopna ne samo po svojoj debljini, već i po odsutnosti granitnog sloja. Dakle, ispod oceana postoje samo dva sloja - sedimentni i bazaltni. Na šelfu se nalazi granitni sloj, ovdje je razvijena kora kontinentalnog tipa. Promjena kore kontinentalnog tipa u oceansku događa se u zoni kontinentalne padine, gdje sloj granita postaje tanji i odvaja se. Oceanska kora je još uvijek vrlo slabo proučena u usporedbi sa zemljinom korom kontinenata.

Starost Zemlje se sada procjenjuje na otprilike 4,2-6 milijardi godina prema astronomskim i radiometrijskim podacima. Starost najstarijih stijena kontinentalne kore koju je čovjek proučavao je do 3,98 milijardi godina (jugozapadni dio Grenlanda), a stijene bazaltnog sloja starije su od 4 milijarde godina. Bez sumnje, ove stijene nisu primarna materija Zemlje. Prapovijest ovih drevnih stijena trajala je stotine milijuna, a možda čak i milijarde godina. Stoga se starost Zemlje otprilike procjenjuje na 6 milijardi godina.

Građa i razvoj zemljine kore kontinenata

Najveće strukture zemljine kore kontinenata su geosinklinalni nabrani pojasevi i drevne platforme. Oni se međusobno jako razlikuju po svojoj strukturi i povijesti. geološki razvoj.

Prije nego što prijeđemo na opis strukture i razvoja ovih glavnih struktura, potrebno je govoriti o podrijetlu i biti pojma "geosinklinala". Ovaj izraz dolazi od grčkih riječi "geo" - Zemlja i "synclino" - otklon. Prvi ga je upotrijebio američki geolog D. Dan prije više od 100 godina, dok je proučavao planine Appalachian. Utvrdio je da morske paleozojske naslage koje čine Apalače imaju najveću debljinu u središnjem dijelu planina, mnogo veću nego na njihovim padinama. Dan je sasvim ispravno objasnio ovu činjenicu. Tijekom razdoblja sedimentacije u paleozojskoj eri, na mjestu Appalachian Mountains postojala je opuštena depresija, koju je nazvao geosinklinalom. U njegovom središnjem dijelu popuštanje je bilo intenzivnije nego na krilima, o čemu svjedoči velika debljina naslaga. Dan je potvrdio svoja otkrića crtežom koji prikazuje geosinklinalu Appalachian. S obzirom da se sedimentacija u paleozoiku odvijala u morskim uvjetima, on je od horizontalne crte - procijenjene razine mora - taložio sve izmjerene debljine naslaga u središtu i na obroncima gorja Appalachian. Pokazalo se da je lik jasno izražena velika depresija na mjestu modernih Appalachian Mountains.

Početkom 20. stoljeća poznati francuski znanstvenik E. Og dokazao je da su geosinklinale imale veliku ulogu u povijesti razvoja Zemlje. Utvrdio je da su nabrani planinski lanci nastali na mjestu geosinklinala. E. Og je podijelio sva područja kontinenata na geosinklinale i platforme; razvio je temelje teorije geosinklinala. Velik doprinos ovoj doktrini dali su sovjetski znanstvenici A. D. Arkhangelsky i N. S. Shatsky, koji su ustanovili da se geosinklinalni proces ne događa samo u pojedinačnim koritima, već pokriva i ogromna područja Zemljina površina, koje su nazvali geosinklinalnim regijama. Kasnije su se počeli izdvajati ogromni geosinklinalni pojasevi unutar kojih se nalazi nekoliko geosinklinalnih regija. U naše vrijeme teorija geosinklinala prerasla je u utemeljenu teoriju geosinklinalnog razvoja zemljine kore, u čijem stvaranju vodeću ulogu imaju sovjetski znanstvenici.

Geosinklinalni nabrani pojasevi su pokretni dijelovi zemljine kore, čiju je geološku povijest karakterizirala intenzivna sedimentacija, ponovljeni procesi nabora i jaka vulkanska aktivnost. Ovdje su se nakupljali debeli slojevi sedimentnih stijena, stvarale su se magmatske stijene, a često su se javljali i potresi. Geosinklinalni pojasevi zauzimaju ogromna područja kontinenata, smještena između drevnih platformi ili duž njihovih rubova u obliku širokih traka. Geosinklinalni pojasevi nastali su u proterozoiku, imaju složenu strukturu i dugu povijest razvoja. Postoji 7 geosinklinalnih pojaseva: mediteranski, pacifički, atlantski, uralsko-mongolski, arktički, brazilski i intraafrički.

Drevne platforme su najstabilniji i najneaktivniji dijelovi kontinenata. Za razliku od geosinklinalnih pojaseva, antičke platforme doživljavale su spora oscilatorna kretanja, unutar njih su se nakupljale sedimentne stijene, obično male debljine, nije bilo procesa nabora, a vulkanizam i potresi su bili rijetki. Drevne platforme čine dijelove kontinenata koji su okosnice svih kontinenata. To su najstariji dijelovi kontinenata, nastali u arheju i ranom proterozoju.

Na modernim kontinentima razlikuje se od 10 do 16 drevnih platformi. Najveći su istočnoeuropski, sibirski, sjevernoamerički, južnoamerički, afro-arapski, hindustanski, australski i antarktički.

Geosinklinalni naborni pojasevi

Geosinklinalni presavijeni pojasevi dijele se na velike i male, koji se razlikuju po veličini i povijesti razvoja. Postoje dva mala pojasa, nalaze se u Africi (Intra-African) i u Južna Amerika(Brazilski). Njihov geosinklinalni razvoj nastavio se tijekom proterozojske ere. Veliki pojasevi započeli su svoj geosinklinalni razvoj kasnije - od kasnog proterozoika. Tri od njih - uralsko-mongolski, atlantski i arktički - završile su svoj geosinklinalni razvoj na kraju paleozojske ere, a unutar mediteranskog i pacifičkog pojasa još su očuvana golema područja na kojima se nastavljaju geosinklinalni procesi. Svaki geosinklinalni pojas ima svoje specifičnosti strukture i geološkog razvoja, ali i postoje opći obrasci u njihovoj strukturi i razvoju.

Najviše velikih dijelova geosinklinalni pojasevi su geosinklinalna naborana područja, unutar kojih se izdvajaju manje strukture - geosinklinalna korita i geoantiklinalna uzdizanja (geoantiklinale). Korita su glavni elementi svake geosinklinalne regije - područja intenzivnog nagiba, sedimentacije i vulkanizma. Unutar geosinklinalnog područja mogu postojati dva, tri ili više takvih korita. Geosinklinalna korita međusobno su odvojena uzdignutim područjima - geoantiklinalama, gdje su se uglavnom odvijali procesi erozije. Nekoliko geosinklinalnih korita i geoantiklinalnih uzdizanja smještenih između njih čine geosinklinalni sustav.

Primjer je golemi mediteranski pojas, koji se proteže preko cijele istočne hemisfere od zapadne obale Europe i sjeverozapadne Afrike do otoka Indonezije, uključujući. Unutar ovog pojasa razlikuje se nekoliko geosinklinalnih naboranih regija: zapadnoeuropska, alpska, sjevernoafrička, indokineska itd. U svakoj od ovih naboranih regija razlikuju se mnogi geosinklinalni sustavi. Posebno ih je mnogo u složeno izgrađenom alpskom naboranom području: geosinklinalni sustavi Pireneja, Alpa, Karpata, Krimsko-Kavkaskog, Himalajskog itd.

U složenoj i dugoj povijesti razvoja geosinklinalnih naboranih područja razlikuju se dvije faze - glavna i konačna (orogena).

Glavni stadij karakteriziraju procesi dubokog slijeganja zemljine kore u geosinklinalnim koritima, koji su glavna područja sedimentacije. Istodobno dolazi do izdizanja u susjednim geoantiklinalama, postaju mjesta erozije i uklanjanja detritnog materijala. Oštro diferencirani procesi slijeganja u geosinklinalama i izdizanja u geoantiklinalama dovode do fragmentacije zemljine kore i do pojave brojnih dubokih pukotina u njoj, zvanih duboki rasjedi. Duž ovih rasjeda iz velikih dubina uzdiže se kolosalna masa vulkanskog materijala koji na površini zemljine kore - na kopnu ili na dnu oceana - stvara brojne vulkane koji izlijevaju lavu i izbacuju tijekom eksplozija. vulkanski pepeo i puno krhotina stijena. Dakle, na dnu geosinklinalnih mora, uz morske sedimente - pijesak i gline - nakuplja se i vulkanski materijal, koji ili tvori ogromne slojeve efuzivnih stijena, ili je protkan slojevima sedimentnih stijena. Taj se proces odvija kontinuirano tijekom dugotrajnog slijeganja geosinklinalnih korita, uslijed čega se nakupljaju mnogi kilometri vulkansko-sedimentnih stijena koje se objedinjuju pod nazivom vulkansko-sedimentna formacija. Taj se proces odvija neravnomjerno, ovisno o veličini kretanja zemljine kore u geosinklinalnim područjima. Tijekom razdoblja mirnijeg slijeganja, duboki rasjedi "liječe" i ne opskrbljuju vulkanski materijal. U tim se vremenskim razdobljima nakupljaju manje karbonatne (vapnenci i dolomiti) i terigene (pijesak i gline) tvorevine. U dubokim područjima geosinklinalnih korita taloži se tanki materijal iz kojeg nastaje glinasta formacija.

Proces akumulacije moćnih geosinklinalnih formacija uvijek je praćen pomacima zemljine kore – slijeganjem u geosinklinalnim koritima i izdizanjem u geoantiklinalnim područjima. Uslijed tih pomicanja slojevi nagomilanih debelih sedimenata podliježu raznim deformacijama i dobivaju složenu naboranu strukturu. Procesi naboranja najizraženiji su na kraju glavne etape u razvoju geosinklinalnih područja, kada prestaje slijeganje geosinklinalnih korita i počinje opće izdizanje koje prvo zahvata geoantiklinalna područja i rubne dijelove korita, a potom i njihove središnje dijelove. To dovodi do intenzivnog nabora u nabore svih slojeva formiranih u geosinklinalnim koritima. More se povlači, sedimentacija prestaje i slojevi zgužvani u složene nabore su iznad razine mora; nastaje složena naborana planinska regija. Do tog vremena - do kraja glavne geosinklinalne faze - tempirano je uvođenje velikih granitnih intruzija, s kojima je povezano stvaranje mnogih naslaga metalnih minerala.

Geosinklinalna naborana područja ulaze u drugu, orogenu fazu svog razvoja, nakon uzdizanja koja su se dogodila na kraju glavne faze. U orogenoj fazi nastavljaju se procesi izdizanja i formiranja velikih planinskih lanaca i masiva. Paralelno s formiranjem planinskih lanaca nastaju velike depresije, odvojene planinskim lancima. U tim depresijama, zvanim intermontane, dolazi do nakupljanja grubih klastičnih stijena – konglomerata i krupnog pijeska, nazvanih formacija melase. Osim međumontanskih depresija, formacija melase se nakuplja i u rubnim dijelovima platformi uz formirane planinske lance. Ovdje u orogenom stadiju nastaju takozvana rubna korita u kojima se ne nakuplja samo tvorba melase, već i solnonosna ili ugljenonosna, ovisno o klimatskim uvjetima i uvjeti sedimentacije. Orogeni stadij popraćen je procesima nabora i prodorom velikih granitnih intruzija. Geosinklinalno područje postupno se pretvara u vrlo složeno izgrađeno nabrano planinsko područje. Završetak orogene faze označava kraj geosinklinalnog razvoja - prestaju procesi izgradnje planina, naboranja i slijeganja međuplaninskih depresija. Planinska zemlja ulazi u platformni stadij, što je popraćeno postupnim zaglađivanjem reljefa i polaganim nagomilavanjem mirno nastalih stijena platformskog pokrova preko složeno naboranih, ali s površine izravnanih, geosinklinalnih naslaga. Formira se platforma čija su naborana osnova (temelj) stijene zgužvane u nabore, nastale u geosinklinalnim uvjetima. Sedimentne stijene pokrivača platforme su zapravo stijene platforme.

Proces razvoja geosinklinalnih područja od vremena nastanka prvih geosinklinalnih korita do njihove transformacije u platformna područja nastavljen je desetcima i stotinama milijuna godina. Kao rezultat ovog dugog procesa, mnoge geosinklinalne regije unutar geosinklinalnih pojaseva, pa čak i cijeli geosinklinalni pojasevi, u potpunosti su se pretvorili u teritorije platforme. Platforme koje su se formirale unutar geosinklinalnih pojaseva nazivale su se mladima, budući da je njihova presavijena baza nastala mnogo kasnije od drevnih platformi. Prema vremenu nastanka temelja razlikuju se tri glavna tipa mladih platformi: s pretkambrijskom, paleozojskom i mezozojskom naboranom osnovom. Temelj prvih platformi formiran je krajem proterozoika nakon Bajkalskog nabora, što je rezultiralo formiranjem naboranih struktura - Baikalida. Temelj drugih platformi nastao je krajem paleozoika nakon hercinskog nabora, što je rezultiralo formiranjem naboranih struktura - Hercinida. Temelj trećeg tipa platformi nastao je krajem mezozoika nakon mezozojskog nabora, što je rezultiralo formiranjem naboranih struktura - mezozoida.

PRIJELOM STRANICE--

Unutar područja bajkalskog i paleozojskog nabora, koja su nastala kao naborana područja prije mnogo stotina milijuna godina, velika su područja prekrivena prilično debelim platformskim pokrovom (stotine metara i nekoliko kilometara). Unutar područja mezozojske nabora, koja su se kao naborana područja formirala znatno kasnije (vrijeme ispoljavanja nabora je od 100 do 60 milijuna godina), pokrivač platforme mogao se formirati na relativno malim površinama, a nabrane mezozojske strukture su ovdje izložene na velikim područja Zemljine površine.

Završavajući opis strukture i razvoja geosinklinalnih naboranih pojaseva, potrebno ih je okarakterizirati. moderna struktura. Već je ranije spomenuto da su oba mala pojasa - brazilski i unutarafrički, kao i tri velika pojasa - uralsko-mongolski, atlantski i arktički - odavno završili svoj geosinklinalni razvoj. U naše vrijeme geosinklinalni režim nastavlja opstati na velikim područjima mediteranskog i pacifičkog pojasa. Moderne geosinklinalne regije pacifičkog pojasa su u glavnoj fazi, zadržale su svoju pokretljivost do danas, ovdje se intenzivno očituju slijeganje i izdizanje pojedinih dionica, moderni procesi nabora, potresi, vulkanizam. Drugačija se slika uočava unutar mediteranskog pojasa, gdje je moderna alpska geosinklinalna regija bila prekrivena mladim kenozojskim alpskim naborama i sada je u orogenoj fazi. Ovdje se nalaze najviši planinski lanci na Zemlji (Himalaja, Karakorum, Pamir itd.), koji su još uvijek dobavljači grubog klastičnog materijala za obližnje međuplaninske depresije. U alpskom geosinklinalnom području potresi su još uvijek prilično česti, a pojedini vulkani ponekad očituju svoje djelovanje. Geosinklinalni režim ovdje završava.

Geosinklinalna naborana područja glavni su izvori vađenja najvažnijih minerala. Među njima najveću ulogu imaju rude raznih metala: bakra, olova, cinka, zlata, srebra, kositra, volframa, molibdena, nikla, kobalta itd. velike naslage polja ugljena, nafte i plina.

drevne platforme

Glavna značajka strukture svih platformi je prisutnost dvaju strukturnih kata koji se međusobno oštro razlikuju, a nazivaju se temelj i pokrov platforme. Temelj je složene građe, tvore ga jako nabrane i metamorfizirane stijene, prosijecane raznim prodorima. Poklopac platforme leži gotovo vodoravno na erodiranoj površini podruma s oštrom kutnom neusklađenošću. Tvore ga slojevi sedimentnih stijena.

Antičke i mlade platforme razlikuju se po vremenu nastanka presavijenog podruma. Na antičkim platformama stijene podruma nastajale su u arhejskom, ranom i srednjem proterozoiku, a stijene pokrivača platforme počele su se akumulirati od kasnog proterozoika i nastavile se formirati tijekom paleozojske, mezozojske i kenozojske ere. Na mladim platformama temelj je formiran kasnije nego na antičkim, pa je shodno tome kasnije počelo nakupljanje stijena pokrova platforme.

Antičke platforme prekrivene su sedimentnim pokrovom, ali na nekim mjestima gdje tog pokrova nema, temelj izlazi na površinu. Područja izlaza iz temelja nazivaju se štitovi, a područja pokrivena pokrovom nazivaju se ploče. Postoje dvije vrste udubljenja platforme na pločama. Neke od njih - sineklize - su ravne i opsežne depresije. Drugi - aulacogenes - su uski, dugi, bočno ograničeni rasjedama, duboka korita. Osim toga, na pločama postoje područja gdje je temelj podignut, ali ne izlazi na površinu. To su anteklize, obično razdvajaju susjedne sineklize.

Podrum je izložen na sjeverozapadu unutar Baltičkog štita, a najveći dio sekcije nalazi se na Ruskoj ploči. Na ruskoj ploči vidljiva je široka i blaga moskovska sinekliza čiji se središnji dio nalazi u blizini Moskve. Dalje prema jugoistoku, u regijama Kursk i Voronjež, nalazi se Voronješka antekliza. Ovdje je temelj podignut i prekriven pokrovom platforme male snage. Još južnije, unutar Ukrajine, nalazi se uzak, ali vrlo dubok Dnjepar-Donjeck aulakogen. Ovdje je podrum potopljen do vrlo velike dubine duž velikih rasjeda koji se nalaze s obje strane aulakogena.

Temeljne stijene drevnih platformi formirale su se tijekom vrlo dugog vremena (arhejski - rani proterozoik). Više puta su bili podvrgnuti procesima savijanja i metamorfizma, uslijed čega su postali jaki - kristalni. Zgužvane su u izrazito složene nabore, imaju veliku debljinu, a u njihovom sastavu su rasprostranjene magmatske stijene (efuzijske i intruzivne). Svi ovi znakovi upućuju na to da su stijene podruma nastale u geosinklinalnim uvjetima. Procesi sklapanja završili su u ranom proterozoiku, dovršili su geosinklinalni način razvoja.

Počela je nova etapa - platformska, koja traje do danas.

Stijene pokrivača platforme, koje su se počele akumulirati od kasnog proterozoika, po strukturi i sastavu oštro se razlikuju od kristalnih stijena temelja. Nisu naborane, nisu metamorfizirane, male su debljine, au njihovom sastavu rijetko se nalaze magmatske stijene. Obično stijene koje čine pokrivač platforme leže vodoravno i sedimentnog su morskog ili kontinentalnog podrijetla. Formiraju se drugačije od geosinklinalnih platformskih formacija. Ove formacije koje pokrivaju ploče i ispune udubljenja - sineklize i aulakogene - predstavljene su naizmjeničnim glinama, pijescima, pješčenicima, laporcima, vapnencima, dolomitima, koji tvore slojeve vrlo konzistentne po sastavu i debljini. Karakteristična formacija platforme je i kreda za pisanje, koja tvori slojeve od nekoliko desetaka metara. Ponekad postoje vulkanske stijene, koje se nazivaju formacija zamke. U kontinentalnim uvjetima, u toploj, vlažnoj klimi, nakupila se moćna ugljenonosna tvorevina (izmjenjivanje pješčenjaka i glinovitih stijena s međuslojevima i lećama ugljena), a u suhoj, vrućoj klimi, stvaranje crvenih pješčenjaka i glina ili soli. -nosna formacija (gline i pješčenici s međuslojevima i lećama soli) .

Oštro različita struktura podrumskog i platformskog pokrova svjedoči o dvije velike etape u razvoju antičkih platformi: geosinklinalnoj (formiranje podruma) i platformi (akumulacija pokrova platforme). Stadiju platforme prethodila je geosinklinalna faza.

Struktura dno oceana

Unatoč činjenici da su se oceanološka istraživanja uvelike povećala tijekom posljednja dva desetljeća i da se danas naširoko provode, geološka struktura oceanskog dna i dalje je slabo shvaćena.

Poznato je da se unutar šelfa nastavljaju strukture kontinentalne kore, a u zoni kontinentalne padine kontinentalni tip zemljine kore zamjenjuje se oceanskim. Stoga samo oceansko dno uključuje depresije oceanskog dna smještene iza kontinentalne padine. Ove ogromne depresije razlikuju se od kontinenata ne samo po strukturi zemljine kore, već i po svojim tektonskim strukturama.

Najopsežnija područja oceanskog dna su dubokovodne ravnice koje se nalaze na dubinama od 4-6 km i razdvojene podvodnim visinama. Posebno velike dubokovodne ravnice nalaze se u Tihom oceanu. Uz rubove ovih prostranih ravnica nalaze se dubokomorski rovovi - uska i vrlo duga korita, protegnuta stotinama i tisućama kilometara.

Dubina dna u njima doseže 10-11 km, a širina ne prelazi 2-5 km. To su najdublja područja na površini Zemlje. Na rubovima ovih rovova nalaze se lanci otoka zvani otočni lukovi. To su Aleutski i Kurilski lukovi, otoci Japana, Filipini, Samoa, Tonga itd.

Na dnu oceana nalazi se mnogo različitih podvodnih brda. Neki od njih tvore prave podvodne planinske lance i planinske lance, drugi se uzdižu s dna u obliku pojedinačnih brežuljaka i planina, a treći se pojavljuju iznad površine oceana u obliku otoka.

Od izuzetne važnosti u građi oceanskog dna su srednjooceanski grebeni, koji su svoje ime dobili jer su prvi put otkriveni usred Atlantskog oceana. Prate se na dnu svih oceana, tvoreći jedinstveni sustav izdizanja na udaljenosti većoj od 60 tisuća km. Ovo je jedna od najgrandioznijih tektonskih zona Zemlje. Počevši od voda Arktičkog oceana, proteže se kao široki greben (700-1000 km) u središnjem dijelu Atlantskog oceana i, zaobilazeći Afriku, prelazi u Indijski ocean. Ovdje ovaj sustav podvodnih grebena čini dvije grane. Jedan ide na Crveno more; drugi obilazi Australiju s juga i nastavlja se u južnom Tihom oceanu do obale Amerike. U sustavu srednjooceanskih grebena često se događaju potresi i jako je razvijen podvodni vulkanizam.

Sadašnji skromni geološki podaci o strukturi oceanskih depresija još nam ne dopuštaju da riješimo problem njihova nastanka. Za sada možemo samo reći da različite oceanske depresije imaju različitog porijekla i dobi. Najstarije doba ima depresiju Tihog oceana. Većina istraživača vjeruje da je nastao u pretkambriju i da je njegovo korito ostatak najstarije primarne zemljine kore. Bazeni drugih oceana su mlađi, većina znanstvenika vjeruje da su nastali na mjestu već postojećih kontinentalnih masa. Najstariji od njih je depresija Indijskog oceana, pretpostavlja se da je nastala u paleozoičkoj eri. Atlantik nastao na početku mezozoika, a Arktik - na kraju mezozoika ili na početku kenozoika.

Književnost

1. Allison A., Palmer D. Geologija. - M., 1984

2. Vologdin A.G. Zemlja i život. - M., 1996

3. Voitkevich G.V. Geološka kronologija Zemlje. - M., 1994

4. Dobrovolsky V.V. Yakushova A.F. Geologija. - M., 2000

Najveći strukturni elementi zemljine kore su kontinentima i oceani, karakterizirana različitim strukturama. Ovi se strukturni elementi razlikuju po geološkim i geofizičkim značajkama. Nije sav prostor koji zauzimaju vode oceana jedna struktura oceanskog tipa. Velike površine polica, na primjer, na sjeveru Arktički ocean, imaju kontinentalnu koru. Razlike između ova dva glavna strukturna elementa nisu ograničene na tip zemljine kore, već se mogu pratiti dublje u gornji plašt, koji je drugačije izgrađen ispod kontinenata nego ispod oceana. Te razlike pokrivaju cijelu litosferu podložnu tektonosferskim procesima, t.j. trasiran do dubine od oko 750 km.

Na kontinentima se razlikuju dvije glavne vrste struktura zemljine kore: mirna stabilna - platforme i mobilni - geosinklinale. Ove su strukture prilično usporedive u pogledu područja rasprostranjenosti. Razlika se uočava u brzini akumulacije i u veličini gradijenta promjene debljina: platforme karakterizira glatka postupna promjena debljina, dok su geosinklinale oštre i brze. Na platformama su magmatske i intruzivne stijene rijetke, brojne su u geosinklinalama. Flišne formacije sedimenata su u podlozi geosinklinala. To su ritmički višeslojne dubokovodne terigene naslage nastale brzim slijeganjem geosinklinalne strukture. Na kraju razvoja, geosinklinalne regije se savijaju i pretvaraju u planinske strukture. U budućnosti, ove planinske strukture prolaze kroz fazu razaranja i postupnog prijelaza u formacije platforme s duboko dislociranim donjim katom naslaga stijena i blago uranjajućim slojevima u gornjem katu.

Dakle, geosinklinalni stupanj razvoja zemljine kore je najveći ranoj fazi, zatim geosinklinale odumiru i pretvaraju se u orogene planinske strukture, a potom u platforme. Ciklus završava. Sve su to faze jedinstvenog procesa razvoja zemljine kore.

Platforme- glavne strukture kontinenata, izometričnog oblika, zauzimaju središnje regije, karakterizirani izjednačenim reljefom i mirnim tektonskim procesima. Područje antičkih platformi na kontinentima približava se 40% i karakteriziraju ih kutni obrisi s proširenim pravocrtnim granicama - posljedica rubnih šavova (dubokih rasjeda), planinskih sustava i linearno izduženih korita. Naborana područja i sustavi se ili nabacuju preko platformi ili graniče s njima kroz prednje udubine, koje zauzvrat potiskuju naborani orogeni (planinski lanci). Granice drevnih platformi oštro nesukladno sijeku njihove unutarnje strukture, što ukazuje na njihovu sekundarnu prirodu kao rezultat cijepanja superkontinenta Pangea koji je nastao na kraju ranog proterozoika.

Na primjer, istočnoeuropska platforma, identificirana unutar granica od Urala do Irske; od Kavkaza, Crnog mora, Alpa do sjevernih granica Europe.

Razlikovati drevne i mlade platforme.

drevne platforme nastao na mjestu pretkambrijske geosinklinalne regije. Istočnoeuropska, sibirska, afrička, indijska, australska, brazilska, sjevernoamerička i druge platforme nastale su u kasnom arheju - ranom proterozoju, predstavljene prekambrijskim kristalnim podrumom i sedimentnim pokrovom. Njihova posebnost je dvokatnica.

niži kat, ili temelj Sastoji se od naboranih, duboko metamorfoziranih slojeva stijena, zgužvanih u nabore, prosijecanih granitnim intruzijama, sa širokim razvojem gnajsa i granitno-gnajs kupola - specifičnog oblika metamorfogenog nabora (sl. 7.3). Temelji platformi nastajali su tijekom dugog vremenskog razdoblja u arheju i ranom proterozoju, a potom su doživjeli vrlo jaku eroziju i denudaciju, uslijed čega su bile izložene stijene koje su se ranije nalazile na velikim dubinama.

Riža. 7.3. Glavni dio platforme

1 - podrumske stijene; stijene sedimentnog pokrova: 2 - pijesci, pješčenjak, šljunak, konglomerati; 3 - gline i karbonati; 4 - efuzivi; 5 - kvarovi; 6 - osovine

Potkrovlje platforme predstavljeni slučaj, ili pokrov, ravno ležeći s oštrim kutnim nesuglasjem na osnovi nemetamorfoziranih sedimenata - morskih, kontinentalnih i vulkanogenih. Površina između plašta i podruma odražava temeljnu strukturnu neusklađenost unutar platformi. Struktura poklopca platforme pokazuje se složenom, a na mnogim platformama u ranim fazama njegovog formiranja grabeni, korita nalik grabenima - aulakogeni(avlos - brazda, jarak; gen - rođen, tj. rođen jarkom). Aulakogeni su se najčešće formirali u kasnom proterozoju (rifej) i formirali proširene sustave u podrumskom tijelu. Debljina kontinentalnih i, rjeđe, morskih naslaga u aulakogenima doseže 5-7 km, a duboki rasjedi koji su omeđivali aulakogene doprinijeli su ispoljavanju alkalnog, bazičnog i ultrabazičnog magmatizma, kao i platformsko specifičnog trap (mafičkih stijena) magmatizma s kontinentalnim bazaltima, pragovima i nasipima. Alkalno-ultrabazična je vrlo važna (kimberlit) formacija koja sadrži dijamante u proizvodima eksplozijskih cijevi (Sibirska platforma, Južna Afrika). Ovaj donji strukturni sloj pokrivača platforme, koji odgovara aulakogenom stupnju razvoja, zamjenjuje se kontinuiranim pokrovom platformskih naslaga. U početnoj fazi razvoja platforme su imale tendenciju polaganog potonuća s akumulacijom karbonatno-terigenih slojeva, a u kasnijoj fazi razvoja obilježava ga nakupljanje terigenskih ugljenonosnih slojeva. U kasnoj fazi razvoja platforme u njima su nastale duboke depresije ispunjene terigenim ili karbonatno-terigenim naslagama (Kaspij, Vilyui).

Pokrov platforme u procesu formiranja više puta je prolazio kroz strukturno restrukturiranje, vremenski usklađeno s granicama geotektonskih ciklusa: Bajkalski, kaledonski, hercinski, alpski. Sekcije platforme koje su doživjele maksimalno slijeganje u pravilu su u blizini mobilnog područja ili sustava koji graniči s platformom koja se u to vrijeme aktivno razvijala ( perikratonski, oni. na rubu kratona ili platforme).

Među najvećim strukturnim elementima platformi su štitovi i ploče.

Štit je izbočina platforma kristalna podrumska površina ( (bez sedimentnog pokrova)), koji je doživio tendenciju porasta tijekom cijele faze razvoja platforme. Primjeri štitova uključuju: ukrajinski, baltički.

Štednjak smatraju se ili dijelom platforme sa tendencijom propadanja, ili samostalnom mladom platformom u razvoju (ruska, skitska, zapadnosibirska). Unutar ploča izdvajaju se manji strukturni elementi. Riječ je o sineklizama (Moskovska, Baltička, Kaspijska) - goleme ravne udubine ispod kojih je temelj savijen, i anteklize (Bjeloruski, Voronješki) - blagi svodovi s uzdignutim temeljem i relativno istanjenim pokrovom.

Mlade platforme nastali ili na bajkalskom, kaledonskom ili hercinskom podrumu, odlikuju se većom dislokacijom pokrova, nižim stupnjem metamorfizma temeljnih stijena i značajnim nasljeđem struktura pokrova od temeljnih struktura. Ove platforme imaju troslojnu strukturu: temelj metamorfoziranih stijena geosinklinalnog kompleksa prekriven je slojem denudacijskih proizvoda geosinklinalnog područja i slabo metamorfiziranim kompleksom sedimentnih stijena.

Prstenaste strukture. Mjesto prstenastih struktura u mehanizmu geoloških i tektonskih procesa još nije precizno određeno. Najveće planetarne prstenaste strukture (morfostrukture) su depresija Tihog oceana, Antarktika, Australija itd. Identifikacija takvih struktura može se smatrati uvjetnom. Temeljitije proučavanje prstenastih struktura omogućilo je identificiranje elemenata spiralnih, vrtložnih struktura u mnogima od njih.

Međutim, strukture se mogu razlikovati endogena, egzogena i kozmogena geneza.

Endogene prstenaste strukture metamorfnog i magmatskog i tektonskog (lukovi, izbočine, depresije, anteklize, sineklize) podrijetla imaju promjere od jedinica kilometara do stotina i tisuća kilometara (slika 7.4).

Riža. 7.4. Prstenaste strukture sjeverno od New Yorka

Velike prstenaste strukture nastaju zbog procesa koji se odvijaju u dubinama plašta. Manje strukture nastaju zbog dijapirnih procesa magmatskih stijena koje se uzdižu na površinu Zemlje i probijaju i podižu gornji sedimentni kompleks. Prstenaste strukture određene su i vulkanskim procesima (vulkanski stošci, vulkanski otoci) i procesima dijapirizma plastičnih stijena poput soli i gline, čija je gustoća manja od gustoće stijena domaćina.

egzogena prstenaste strukture u litosferi nastaju kao posljedica trošenja, ispiranja, Ovo vrtače, neuspjesi.

kozmogeni (meteorit) prstenaste strukture su astroblemi. Ove strukture su rezultat udara meteorita. Meteoriti promjera oko 10 kilometara padaju na Zemlju s učestalošću jednom svakih 100 milijuna godina, manji puno češće. Meteoritske prstenaste strukture mogu imati promjere od nekoliko desetaka metara do stotina metara i kilometara. Na primjer: Balkhash-Ili (700 km); Yukotan (200 km), dubina - više od 1 km: Arizona (1,2 km), dubina više od 185 m; Južna Afrika (335 km), s asteroida promjera oko 10 km.

U geološkoj strukturi Bjelorusije mogu se uočiti prstenaste strukture tektonomagmatskog porijekla (Oršanska depresija, Bjeloruski masiv), dijapirne slane strukture korita Pripjata, vulkanski drevni kanali tipa kimberlitnih cijevi (na sedlu Žlobin, sjeverni dio bjeloruski masiv), astroblem u regiji Pleschenitsy promjera 150 metara.

Prstenaste strukture karakteriziraju anomalije geofizičkih polja: seizmičko, gravitacijsko, magnetsko.

Puknuti strukture kontinenata (sl. 7.5, 7.6) male širine do 150 -200 km izražene su proširenim litosferskim izdizanjima, čiji su lukovi komplicirani grabenima slijeganja: Rajna (300 km), Baikal (2500 km), Dnjepar- Donjeck (4000 km), istočnoafrički (6000 km) itd.

Riža. 7.5. Dio Pripjatskog kontinentalnog rascjepa

Kontinentalni rascjepni sustavi sastoje se od lanca negativnih struktura (dolina, pukotina) s različitim vremenom nastanka i razvoja, razdvojenih uzdizanjima litosfere (sedla). Riftne strukture kontinenata mogu se nalaziti između drugih struktura (anteklize, štitovi), križnih platformi i nastaviti na drugim platformama. Struktura kontinentalnih i oceanskih rascjepnih struktura je slična, imaju simetričnu strukturu u odnosu na os (sl. 7.5, 7.6), razlika je u duljini, stupnju otvaranja i prisutnosti nekih posebnih značajki (transformacijski rasjedi, izbočine -mostovi između karika).

Riža. 7.6. Profilni presjeci kontinentalnih rascjepnih sustava

1-temelj; 2-kemogeno-biogene sedimentne naslage; 3- kemogeno-biogeno-vulkanogena formacija; 4 - terigene naslage; 5, 6-greške

Dio (veza) Dnjeparsko-Donjecke kontinentalne riftske strukture je Pripjatski korito. Gornjom karikom smatra se Podlaško-brestska depresija, koja može imati genetsku povezanost sa sličnim strukturama u zapadnoj Europi. Donje karike strukture su Dnjeparsko-Donjecka depresija, zatim slične strukture Karpinskaya i Mangyshlakskaya i dalje strukture srednje Azije (ukupna duljina od Varšave do Gissarskog lanca). Sve poveznice riftske strukture kontinenata ograničene su listarskim rasjedima, imaju hijerarhijsku podređenost prema dobi nastanka i imaju debeo sedimentni sloj koji obećava sadržaj ležišta ugljikovodika.

Zemljina koračini najgornju ljusku čvrste Zemlje i prekriva planet gotovo neprekidnim slojem, mijenjajući njegovu debljinu od 0 u nekim područjima srednjooceanskih grebena i oceanskih rasjeda do 70-75 km ispod visokih planinskih struktura (Khain, Lomize, 1995. ). Debljina kore na kontinentima, određena povećanjem brzine prolaska longitudinalnih seizmičkih valova do 8-8,2 km/s ( Mohorovičić granica, ili moho granica), doseže 30-75 km, au oceanskim depresijama 5-15 km. Prva vrsta zemljine kore bio je nazvan oceanski,drugi- kontinentalni.

oceanska kora zauzima 56% zemljine površine i ima malu debljinu - 5-6 km. U njegovoj strukturi razlikuju se tri sloja (Khain i Lomize, 1995.).

Prvi, ili sedimentni, sloj ne deblji od 1 km javlja se u središnjem dijelu oceana i doseže debljinu od 10-15 km na njihovoj periferiji. Potpuno je odsutan u aksijalnim zonama srednjooceanskih grebena. Sastav sloja uključuje glinene, silikatne i karbonatne dubokomorske pelagične sedimente (slika 6.1). Karbonatni sedimenti se ne pojavljuju dublje od kritične dubine akumulacije karbonata. Bliže kontinentu pojavljuje se primjesa detritnog materijala koji se prenosi s kopna; to su takozvani hemipelagični sedimenti. Brzina širenja longitudinalnih seizmičkih valova ovdje je 2-5 km/s. Starost sedimenata ovog sloja ne prelazi 180 Ma.

Drugi sloj u svom glavnom gornjem dijelu (2A) sastavljen je od bazalta s rijetkim i tankim slojevima pelagičnih

Riža. 6.1. Presjek litosfere oceana u usporedbi s prosječnim presjekom ofiolitnih alohtona. U nastavku je prikazan model formiranja glavnih cjelina presjeka u zoni oceanskog širenja (Khain i Lomize, 1995.). Simboli: 1 -

pelagični sedimenti; 2 – odljevni bazalti; 3 – kompleks paralelnih nasipa (dolerita); 4 – gornji (neslojeviti) gabroidi i gabro-doleriti; 5, 6 - slojeviti kompleks (kumulati): 5 - gabroidi, 6 - ultramafične stijene; 7 – tektonizirani peridotiti; 8 – bazalni metamorfni halo; 9 – promjena bazaltne magme I–IV – uzastopna promjena kristalizacijskih uvjeta u komori s udaljenosti od osi širenja

ikalne oborine; bazalti često imaju karakterističnu jastučastu (u presjeku) odvojenost (jastučaste lave), ali postoje i pokrovi od masivnih bazalta. U donjem dijelu drugog sloja (2B) razvijeni su paralelni nasipi dolerita. Ukupna debljina 2. sloja je 1,5–2 km, a brzina longitudinalnih seizmičkih valova 4,5–5,5 km/s.

treći sloj Oceanska kora sastoji se od punokristalnih magmatskih stijena osnovnog i podređenog ultrabazičnog sastava. U njezinom gornjem dijelu obično su razvijene stijene tipa gabra, a donji dio je sastavljen od "trakastog kompleksa" koji se sastoji od naizmjeničnog gabra i ultraramafita. Debljina 3. sloja je 5 km. Brzina longitudinalnih valova u ovom sloju doseže 6-7,5 km/s.

Vjeruje se da su stijene 2. i 3. sloja nastale istovremeno sa stijenama 1. sloja.

Oceanska kora, odnosno kora oceanskog tipa, nije ograničena u svojoj distribuciji na dno oceana, već je također razvijena u dubokovodnim bazenima rubnih mora, kao što su Japansko more, Južno Ohotsko (Kuril ) bazen Ohotskog mora, Filipina, Kariba i mnogih drugih

morima. Osim toga, postoje ozbiljni razlozi za sumnju da je u dubokim depresijama kontinenata i plitkim unutarnjim i rubnim morima Barentsovog tipa, gdje je debljina sedimentnog pokrivača 10-12 km ili više, podvučeno oceanskim tipom kora; o tome svjedoče brzine longitudinalnih seizmičkih valova reda veličine 6,5 km/s.

Gore je rečeno da starost kore modernih oceana (i rubnih mora) ne prelazi 180 Ma. No, unutar sklopljenih pojaseva kontinenata nalazimo i znatno stariju, do ranog prekambrija, koru oceanskog tipa, koju predstavljaju tzv. ofiolitskih kompleksa(ili samo ofioliti). Ovaj termin pripada njemačkom geologu G. Steinmannu, a on ga je predložio početkom 20. stoljeća. označiti karakterističnu "trijadu" stijena koje se obično nalaze zajedno u središnjim zonama nabora, naime serpentinizirane ultramafične stijene (analog sloja 3), gabro (analog sloja 2B), bazalti (analog sloja 2A) i radiolariti (analog sloja 1). ). Bit ove parageneze stijena dugo se pogrešno tumačila, posebno se smatralo da su gabro i ultramafične stijene intruzivne i mlađe od bazalta i radiolarita. Tek 1960-ih, kada su dobiveni prvi pouzdani podaci o sastavu oceanske kore, postalo je očito da su ofioliti oceanska kora geološke prošlosti. Ovo otkriće bilo je od ključne važnosti za ispravno razumijevanje uvjeta nastanka Zemljinih mobilnih pojaseva.

Strukture zemljine kore oceana

Područja kontinuirane distribucije oceanska kora izraženo u reljefu Zemlje oceanskidepresije. Unutar oceanskih bazena ističu se dva glavna elementa: oceanske platforme i oceanski orogeni pojasevi. oceanske platforme(ili talasokratoni) u topografiji dna izgledaju kao goleme ponorne ravne ili brežuljkaste ravnice. Do oceanski orogeni pojasevi uključuju srednjeoceanske grebene, koji imaju visinu iznad okolne ravnice do 3 km (ponegdje se uzdižu u obliku otoka iznad razine oceana). Duž osi grebena često se prati zona rascjepa - uskih grabena širine 12-45 km na dubini do 3-5 km, što ukazuje na dominaciju proširenja kore u tim područjima. Karakteriziraju ih visoka seizmičnost, naglo povećan toplinski tok i niska gustoća gornjeg plašta. Geofizički i geološki podaci pokazuju da se debljina sedimentnog pokrivača smanjuje kako se približava aksijalnim zonama grebena, a oceanska kora doživljava zamjetno izdizanje.

Sljedeći glavni element zemljine kore - prijelazna zona između kontinenta i oceana. Ovo je područje maksimalne disekcije zemljine površine, gdje otočni lukovi, koju karakterizira visoka seizmičnost i suvremeni andezitski i andezit-bazaltni vulkanizam, dubokomorski rovovi i dubokovodni bazeni rubnih mora. Izvori potresa ovdje tvore seizmičku žarišnu zonu (zona Benioff-Zavaritsky), koja uranja pod kontinente. Prijelazna zona je najviše

izraženo u zapadnom dijelu Tihog oceana. Karakterizira ga srednji tip strukture zemljine kore.

kontinentalna kora(Khain, Lomize, 1995.) rasprostranjena je ne samo unutar samih kontinenata, tj. kopna, s mogućim izuzetkom najdubljih depresija, već i unutar pojasnih zona kontinentalnih rubova i pojedinih područja unutar oceanskih mikrokontinentskih bazena. Ipak, ukupna površina razvoja kontinentalne kore je manja od one oceanske i čini 41% zemljine površine. Prosječna debljina kontinentalne kore je 35-40 km; smanjuje se prema rubovima kontinenata i unutar mikrokontinenata, a povećava se ispod planinskih struktura do 70-75 km.

općenito, kontinentalna kora, kao i oceanski, ima troslojnu strukturu, ali se sastav slojeva, posebice dva niža, bitno razlikuje od onih uočenih u oceanskoj kori.

1. sloj sedimenta, obično se naziva sedimentni pokrov. Njegova debljina varira od nule na štitovima i manjim uzdizanjima temelja platformi i aksijalnih zona naboranih konstrukcija do 10 pa čak i 20 km u depresijama platforme, čeonim i međuplaninskim koritima planinskih pojaseva. Istina, u tim depresijama kora koja leži u podlozi sedimenata i obično se naziva konsolidirano možda već po karakteru bliži oceanskom nego kontinentalnom. Sastav sedimentnog sloja uključuje različite sedimentne stijene pretežno kontinentalnog ili plitkog morskog, rjeđe batijalnog (opet unutar dubokih depresija), a također i dalekog

ne posvuda, pokrivači i pragovi osnovnih magmatskih stijena tvore trap polja. Brzina longitudinalnih valova u sedimentnom sloju je 2,0-5,0 km/s s maksimumom za karbonatne stijene. Raspon starosti stijena sedimentnog pokrivača je do 1,7 milijardi godina, odnosno red veličine veći od sedimentnog sloja modernih oceana.

2. Gornji sloj konsolidirane kore strši na dnevnu površinu na štitovima i nizovima platformi i u aksijalnim zonama naboranih konstrukcija; bio je izložen na dubini od 12 km Kola bunar i na mnogo manju dubinu u bušotinama u regiji Volga-Ural na Ruskoj ploči, na američkoj srednjokontinentnoj ploči i na Baltičkom štitu u Švedskoj. Rudnik zlata u Južnoj Indiji prošao je kroz ovaj sloj do 3,2 km, u Južnoj Africi - do 3,8 km. Stoga je sastav ovog sloja, barem njegovog gornjeg dijela, općenito poznat, a glavnu ulogu u njegovom sastavu imaju razni kristalni škriljci, gnajsi, amfiboliti i graniti, zbog čega se često naziva granit-gnajs. Brzina uzdužnih valova u njemu je 6,0-6,5 km/s. U osnovi mladih platformi rifejsko-paleozojske ili čak mezozojske starosti, a dijelom i u unutarnjim zonama mladih naboranih struktura, isti je sloj sastavljen od slabije metamorfoziranih (facija zelenog škriljaca umjesto amfibolita) i sadrži manje granita; stoga se ovdje često spominje granitno-metamorfni sloj, a tipične brzine uzdužnih volja u njemu su reda 5,5-6,0 km/s. Debljina ovog sloja kore doseže 15-20 km na platformama i 25-30 km u planinskim strukturama.

3. Donji sloj konsolidirane kore. U početku se pretpostavljalo da između dva sloja konsolidirane kore postoji jasna seizmička granica, koja je dobila ime Konradova granica po svom otkrivaču, njemačkom geofizičaru. Bušenje upravo spomenutih bušotina dovodi u sumnju postojanje tako jasne granice; ponekad umjesto nje, seizmika otkriva ne jednu, već dvije (K 1 i K 2) granice u kori, što je omogućilo razlikovanje dva sloja u donjoj kori (slika 6.2). Sastav stijena koje čine donju koru, kao što je navedeno, nije dobro poznat, budući da do njega nisu dolazile bušotine, a na površini je fragmentarno izložen. Na temelju

Riža. 6.2. Struktura i debljina kontinentalne kore (Khain i Lomize, 1995.). ALI - glavne vrste dionice prema seizmičkim podacima: I-II - drevne platforme (I - štitovi, II

Sineklize), III - police, IV - mladi orogeni. K 1 , K 2 -konradove površine, M-površina Mohorovichicha, brzine su naznačene za longitudinalne valove; B - histogram raspodjele debljine kontinentalne kore; B - generalizirani profil čvrstoće

općih razmatranja, V. V. Belousov je došao do zaključka da bi, s jedne strane, u donjoj kori trebale prevladavati stijene koje su na višem stupnju metamorfizma, a s druge strane stijene bazičnijeg sastava nego u gornjoj kori. Tako je nazvao ovaj sloj kore gra-nula-osnovni. Belousovljeva pretpostavka je općenito potvrđena, iako izdanci pokazuju da u sastav donje kore nisu uključeni samo bazični, već i kiseli granuliti. Trenutno većina geofizičara razlikuje gornju i donju koru na različitoj osnovi - prema njihovim izvrsnim reološkim svojstvima: gornja kora je kruta i lomljiva, donja je plastična. Brzina longitudinalnih valova u donjoj kori je 6,4-7,7 km/s; često je sporna pripadnost kori ili plaštu donjeg dijela ovog sloja s brzinama većim od 7,0 km/s.

Između dva ekstremna tipa zemljine kore - oceanske i kontinentalne - postoje prijelazni tipovi. Jedan od njih - suboceanska kora - Razvijeno je uz kontinentalne padine i podnožje i, moguće, podleže dno bazena nekih ne baš dubokih i širokih rubnih i kopnenih mora. Suboceanska kora je istanjena do 15-20 km i prožeta nasipima i pragovima osnovnih magmatskih stijena.

kora. Otkrivena je dubokim bušenjem na ulazu u Meksički zaljev i otkrivena na obali Crvenog mora. Druga vrsta prijelaznog korteksa je subkontinentalni- nastaje kada oceanska kora u enzimatskim vulkanskim lukovima prelazi u kontinentalnu, ali još ne dostiže punu "zrelost", ima manju debljinu, manju od 25 km, i niži stupanj konsolidacije, što se odražava u nižim seizmičkim uvjetima brzine valova - ne više od 5,0-5,5 km/s u donjoj kori.

Neki istraživači izdvajaju kao posebne tipove još dvije varijante oceanske kore, o kojima je već bilo riječi; ovo je, prvo, oceanska kora unutarnjih izdizanja oceana (Island, itd.) zadebljana do 25-30 km, i, drugo, kora oceanskog tipa, "nagrađena" debljinom, do 15 -20 km, sedimentni pokrov (Kaspijska depresija i dr.).

Mohorovićeva površina i sastav gornjeg čovjekati. Granica između kore i plašta, obično seizmički vrlo jasno izražena skokom brzina tlačnih valova od 7,5-7,7 do 7,9-8,2 km/s, poznata je kao Mohorovichičeva površina (ili jednostavno Moho ili čak M), po imenu hrvatski geofizičar koji ga je ustanovio. U oceanima ova granica odgovara prijelazu iz trakastog kompleksa 3. sloja s prevlastom gabroida u kontinuirane serpentinizirane peridotiti (harzburgiti, lherzoliti), rjeđe dunite, ponegdje stršeći na površinu dna, a u stijenama od São Paula u Atlantiku protiv obale Brazila i na oko. Zabargad u Crvenom moru, koji se izdiže iznad površine

ocean. Vrhovi oceanskog plašta mogu se uočiti mjestimično na kopnu kao dio dna ofiolitskih kompleksa. Njihova debljina u Omanu doseže 8 km, au Papui Novoj Gvineji, možda čak i 12 km. Sastoje se od peridotita, uglavnom harcburgita (Khain i Lomize, 1995.).

Proučavanje inkluzija u lavama i kimberlitima iz cijevi pokazuje da je i ispod kontinenata gornji plašt uglavnom sastavljen od peridotita, kako ovdje tako i ispod oceana u gornjem dijelu, to su spinelni peridotiti, a ispod granatni. No, u kontinentalnom plaštu, prema istim podacima, osim peridotita, u podređenoj su količini prisutni i eklogiti, tj. duboko metamorfizirane osnovne stijene. Eklogiti mogu biti metamorfizirani ostaci oceanske kore uvučeni u plašt tijekom subdukcije ove kore.

Gornji dio plašta je sekundarno osiromašen brojnim komponentama: silicij, lužine, uran, torij, rijetke zemlje i drugi nekoherentni elementi zbog taljenja bazaltnih stijena iz zemljine kore iz njega. Ovaj "osiromašeni" ("osiromašeni") plašt proteže se ispod kontinenata na veću dubinu (prekrivajući cijeli ili gotovo cijeli njegov litosferni dio) nego ispod oceana, ustupajući mjesto dubljem "ne-osiromašenom" plaštu. Prosječni primarni sastav plašta trebao bi biti blizak spinel lherzolitu ili hipotetičkoj mješavini peridotita i bazalta u omjeru 3:1, koju je nazvao australski znanstvenik A. E. Ring-wood pirolit.

Na dubini od oko 400 km počinje nagli porast brzine seizmičkih valova; odavde do 670 km

izbrisani Golitsin sloj, nazvan po ruskom seizmologu B.B. Golitsyn. Također se razlikuje kao srednji plašt, ili mezosfera - prijelazna zona između gornjeg i donjeg plašta. Povećanje brzina elastičnih vibracija u sloju Golitsyn objašnjava se povećanjem gustoće tvari plašta za oko 10% zbog prijelaza nekih mineralnih vrsta u druge s gušćim pakiranjem atoma: olivin u spinel, piroksen u granat.

donji plašt(Khain i Lomize, 1995.) počinje s dubine od oko 670 km. Donji plašt bi trebao biti sastavljen uglavnom od perovskita (MgSiO 3) i magnezija-vustita (Fe, Mg)O - produkta daljnje izmjene minerala koji čine srednji plašt. Jezgra Zemlje je u svom vanjskom dijelu, prema seizmologiji, tekuća, a unutarnja je opet čvrsta. Konvekcija u vanjskoj jezgri stvara glavno Zemljino magnetsko polje. Sastav jezgre velika većina geofizičara prihvaća kao željezo. Ali opet, prema eksperimentalnim podacima, potrebno je dopustiti i neku primjesu nikla, kao i sumpora, ili kisika, ili silicija, kako bi se objasnila manja gustoća jezgre u odnosu na onu utvrđenu za čisto željezo.

Prema seizmičkoj tomografiji, površina jezgre je neravnomjeran i stvara izbočine i udubine amplitude do 5-6 km. Na granici plašta i jezgre razlikuje se prijelazni sloj s indeksom D" (kora je označena indeksom A, gornji plašt je B, srednji C, donji D, gornji dio donji plašt je D"). Debljina sloja D" na nekim mjestima doseže 300 km.

Litosfera i astenosfera. Za razliku od kore i plašta, koji se razlikuju po geološkim podacima (po sastavu materijala) i seizmološkim podacima (po skoku brzina seizmičkih valova na granici Mohorovichicha), litosfera i astenosfera su čisto fizički pojmovi, točnije reološki pojmovi. Početna osnova za dodjelu astenosfere je oslabljena, plastična ljuska. U osnovi čvršće i krhke litosfere, postojala je potreba da se objasni činjenica o izostatskoj ravnoteži kore, otkrivenoj tijekom mjerenja gravitacije u podnožju planinskih struktura. Prvobitno se očekivalo da takve strukture, posebno velike poput Himalaje, stvaraju višak gravitacije. Međutim, kada je sredinom XIX.st. izvršena su odgovarajuća mjerenja, pokazalo se da takva privlačnost nije uočena. Posljedično, čak se i velike nepravilnosti u reljefu zemljine površine nekako kompenziraju, balansiraju na dubini tako da se na razini zemljine površine ne pojavljuju značajna odstupanja od prosječnih vrijednosti gravitacije. Tako su istraživači došli do zaključka da postoji opća želja zemljine kore za ravnotežom zbog plašta; ovaj fenomen se zove izostaza(Khain, Lomize, 1995.) .

Postoje dva načina implementacije izostaze. Prvi je da planine imaju korijenje uronjeno u plašt, tj. izostazu osiguravaju varijacije u debljini zemljine kore, a donja površina potonje ima reljef koji je suprotan onom na zemljinoj površini; ovo je hipoteza engleskog astronoma J. Eriea

(slika 6.3). Na regionalnoj ljestvici to je obično opravdano, budući da planinske strukture stvarno imaju deblju koru, a maksimalna debljina kore uočava se u najvišim od njih (Himalaje, Ande, Hindukuš, Tien Shan itd.). No moguć je i drugi mehanizam za provedbu izostazije: područja povišenog reljefa trebaju biti sastavljena od manje gustih stijena, a područja niskog reljefa gušće; ovo je hipoteza drugog engleskog znanstvenika, J. Pratt. U ovom slučaju, potplat zemljine kore može biti čak i horizontalan. Ravnoteža kontinenata i oceana postiže se kombinacijom oba mehanizma – kore ispod oceana i znatno tanje i osjetno gušće nego ispod kontinenata.

Većina Zemljine površine je u stanju blizu izostatičke ravnoteže. Najveća odstupanja od izostaze - izostatičke anomalije - otkrivaju otočne lukove i pripadajuće dubokomorske rovove.

Da bi težnja za izostatskom ravnotežom bila učinkovita, tj. pod dodatnim opterećenjem kora bi potonula, a kada bi se opterećenje uklonilo, podiglo bi se, potrebno je da ispod kore postoji dovoljno plastičan sloj koji može teče iz područja povećanog geostatskog tlaka u područja smanjenog tlaka. Za ovaj sloj, prvobitno hipotetski identificiran, američki geolog J. Burrell predložio je 1916. naziv astenosfera,što znači "slaba ljuska". Ova pretpostavka potvrđena je tek mnogo kasnije, 60-ih godina, kada je seizm

Riža. 6.3. Sheme izostatske ravnoteže zemljine kore:

a - autor J. Erie, b - prema J. Prattu (Khain, Koronovsky, 1995.)

logs (B. Gutenberg) otkrio postojanje na nekoj dubini ispod kore zone smanjenja ili odsutnosti povećanja, prirodnog s porastom tlaka, brzine seizmičkog vala. Kasnije se pojavila još jedna metoda uspostavljanja astenosfere - metoda magnetotelurskog sondiranja, u kojoj se astenosfera manifestira kao zona smanjenja električnog otpora. Osim toga, seizmolozi su identificirali još jedan znak astenosfere - povećano slabljenje seizmičkih valova.

Astenosfera također igra vodeću ulogu u kretanjima litosfere. Protok astenosferske tvari vuče sa sobom litosferne ploče-ploče i uzrokuje njihova horizontalna pomaka. Podizanje površine astenosfere dovodi do izdizanja litosfere, au graničnom slučaju do prekida njezina kontinuiteta, stvaranja odvajanja i slijeganja. Odljev astenosfere također dovodi do potonjeg.

Dakle, od dvije ljuske koje čine tektonosferu: astenosfera je aktivni element, a litosfera je relativno pasivan element. Njihova interakcija određuje tektonski i magmatski "život" zemljine kore.

U aksijalnim zonama srednjooceanskih grebena, osobito u istočno-pacifičkom usponu, krov astenosfere nalazi se na dubini od samo 3-4 km, tj. litosfera je ograničena samo na gornji dio kore. Kako se krećemo prema periferiji oceana, debljina litosfere se povećava zbog

donja kora, ali uglavnom gornji plašt i može doseći 80-100 km. U središnjim dijelovima kontinenata, posebno ispod štitova drevnih platformi, poput istočnoeuropskih ili sibirskih, debljina litosfere mjeri se već 150-200 km ili više (u Južnoj Africi 350 km); prema nekim idejama, može doseći 400 km, tj. ovdje bi cijeli gornji plašt iznad sloja Golitsyn trebao biti dio litosfere.

Poteškoće u otkrivanju astenosfere na dubinama većim od 150-200 km izazvale su sumnje kod nekih istraživača o njenom postojanju pod takvim područjima i dovele ih do alternativnog stava da astenosfera kao neprekidna ljuska, tj. geosfera, ne postoji. postoje, ali postoji niz različitih "astenolenza". Ne možemo se složiti s ovim zaključkom, koji bi mogao biti važan za geodinamiku, jer upravo ta područja pokazuju visok stupanj izostatičke ravnoteže, jer uključuju gore navedene primjere područja moderne i antičke glacijacije - Grenland itd.

Razlog zašto astenosferu nije lako svugdje otkriti očito je promjena njezine viskoznosti bočno.

Glavni strukturni elementi zemljine kore kontinenata

Na kontinentima se razlikuju dva strukturna elementa zemljine kore: platforme i pokretni pojasevi (Historical Geology, 1985).

Definicija:platforma- stabilan kruti dio zemljine kore kontinenata, koji ima izometrijski oblik i dvokatnu strukturu (slika 6.4). Donja (prva) konstrukcijska etaža – kristalni temelj, predstavljen vrlo deformiranim metamorfoziranim stijenama probijenim intruzijama. Gornja (druga) etaža je blago nagnuta sedimentni pokrov, slabo dislociran i nemetamorfoziran. Izlazi na dnevnu površinu donje konstrukcijske etaže nazivaju se štit. Područja temelja prekrivena sedimentnim pokrovom nazivaju se štednjak. Debljina sedimentnog pokrova ploče je nekoliko kilometara.

Primjer: na istočnoeuropskoj platformi ističu se dva štita (ukrajinski i baltički) i ruska ploča.

Konstrukcije drugog kata platforme (slučaj) postoje negativne (progibi, sineklize) i pozitivne (anteklize). Sineklize su tanjurićastog oblika, a anteklize su obrnuti tanjurići. Debljina naslaga je uvijek veća na sineklizi, a manja na anteklizi. Dimenzije ovih struktura u promjeru mogu doseći stotine ili nekoliko tisuća kilometara, a pad slojeva na krilima obično je nekoliko metara na 1 km. Postoje dvije definicije ovih struktura.

Definicija: sinekliza - geološka struktura čiji je pad slojeva usmjeren od periferije prema središtu. Antekliza - geološka struktura čiji je pad slojeva usmjeren od središta prema periferiji.

Definicija: sinekliza - geološka struktura u čijoj jezgri nastaju mlađe naslage, a uz rubove

Riža. 6.4. Dijagram strukture platforme. 1 - presavijeni temelj; 2 - kućište platforme; 3 rasjeda (Povijesna geologija, 1985.)

- starija. Antekliza je geološka struktura, u čijoj se jezgri nalaze starije naslage, a na rubovima - mlađe.

Definicija: otklon - izduženo (izduženo) geološko tijelo, konkavnog oblika u presjeku.

Primjer: na Ruskoj ploči Istočnoeuropske platforme ističu se anteklize(bjeloruski, Voronjež, Volga-Ural, itd.), sineklize(Moskva, Kaspijsko itd.) i korita (Uljanovsk-Saratov, Pridnestrovsko-Crno more itd.).

Postoji struktura donjih horizonata pokrova - av-lacogen.

Definicija: aulacogene je usko izduženo udubljenje koje se proteže kroz platformu. Aulakogeni se nalaze u donjem dijelu gornjeg strukturnog stupnja (omota) i mogu biti dugi i do stotine kilometara, a široki deseci kilometara. Aulakogeni nastaju u uvjetima horizontalne ekstenzije. U njima se nakupljaju debeli slojevi sedimenata koji se mogu naborati u nabore i po sastavu su bliski tvorevinama miogeosinklinala. Bazalti su prisutni u donjem dijelu presjeka.

Primjer: Pachelma (Ryazan-Saratov) aulacogene, Dnjepar-Donjeck aulacogen Ruske ploče.

Povijest razvoja platforme. U povijesti razvoja mogu se razlikovati tri stupnja. Prvi- geosinklinalan, na kojem se odvija formiranje donjeg (prvog) strukturnog elementa (temelja). Drugi- aulakogena, koja se, ovisno o klimi, nakuplja

crveno obojeni, sivo obojeni ili ugljenonosni sedimenti u aulakogenima. Treći- ploča, na kojoj dolazi do taloženja na velikoj površini i formira se gornji (drugi) konstruktivni kat (ploča).

Proces nakupljanja oborina u pravilu se odvija ciklički. Prvo se akumulira prijestupan pomorski terrigeno formacija, dakle karbonat formiranje (maksimum transgresije, tablica 6.1). Tijekom regresije u sušnoj klimi, a slani crvenocvjetni formacija, au vlažnoj klimi - paralitična ugljenonosni formiranje. Oborine nastaju na kraju ciklusa sedimentacije kontinentalni formacije. U svakom trenutku faza se može prekinuti stvaranjem zamke.

Tablica 6.1. Redoslijed nakupljanja ploča

formacije i njihove karakteristike.

Kraj tablice 6.1.

Za pokretni pojasevi (preklopljena područja) karakteristika:

linearnost njihovih kontura;

ogromna debljina akumuliranih naslaga (do 15-25 km);

dosljednost sastav i debljina ovih naslaga uz štrajk presavijeno područje i nagle promjene u cijeloj svojoj dužini;

prisutnost osebujnih formacije- kompleksi stijena nastali u određenim fazama razvoja ovih područja ( škriljevca, fliš, spilito-keratofirna, melasa i druge formacije)

intenzivan efuzivni i intruzivni magmatizam (posebno su karakteristične velike intruzije granitnih batolita);

jak regionalni metamorfizam;

7) snažno savijanje, obilje kvarova, uključujući

potiski koji ukazuju na dominaciju kompresije. Nabrane regije (pojasi) nastaju na mjestu geosinklinalnih regija (pojasa).

Definicija: geosinklinala(Sl. 6.5) - pokretno područje zemljine kore, u kojem su se u početku nakupljali debeli sedimentni i vulkanogeni slojevi, zatim su zdrobljeni u složene nabore, popraćeni stvaranjem rasjeda, uvođenjem intruzija i metamorfizmom. Postoje dvije faze u razvoju geosinklinale.

Prva razina(ispravno geosinklinalan) karakterizira prevladavanje slijeganja. Velike padavine u geosinklinali je rezultat rastezanja zemljine kore i njeno savijanje. NA prva polovica prvogetape obično se akumuliraju pjeskovito-glinoviti i glinoviti sedimenti (kao rezultat metamorfizma, tada tvore crne glinovite škriljevce koji se oslobađaju u škriljevca formacija) i vapnenci. Slijeganje može biti popraćeno rupturama, duž kojih se mafička magma uzdiže i eruptira u podmorskim uvjetima. Nastale stijene nakon metamorfizma, zajedno s pratećim subvulkanskim tvorevinama, daju spilit-keratofirni formiranje. Istodobno s njim obično nastaju silikatne stijene i jaspis.

oceanski

Riža. 6.5. Shema strukture geosink-

linjanje u shematskom presjeku kroz Sunda Arc u Indoneziji (Structural Geology and Plate Tectonics, 1991). Simboli: 1 - sedimenti i sedimentne stijene; 2 - vulkan-

nic pasmine; 3 - podrumske kontimetamorfne stijene

Navedene formacije akumulirati u isto vrijeme, ali u različitim područjima. Akumulacija spilito-keratofirni formacije se obično javljaju u unutrašnjosti geosinklinale – u eugeosinklinale. Za eugeo-sinklinale tipično je stvaranje debelih vulkanskih slojeva, obično bazičnih, te intruzija gabra, dijabaza i ultrabazičnih stijena. U rubnom dijelu geosinklinale, uz njezinu granicu s platformom, obično se nalaze miogeosinklinale. Ovdje se uglavnom akumuliraju terigeni i karbonatni slojevi; vulkanskih stijena nema, intruzije nisu tipične.

U prvoj polovici prve etape veći dio geosinklinale je more sa značajnimdubina. Dokaz je fina granularnost sedimenata i rijetkost faunioloških nalaza (uglavnom nektona i planktona).

Do sredinom prve faze zbog različitih brzina poniranja u različitim dijelovima geosinklinale nastaju presjeci relativno uzdizanje(unutargeoantički-linali) i relativno slijeganje(intrageosinklina-bilo). U ovom trenutku mogu se pojaviti male intruzije plagiogranita.

U druga polovina prve etape kao posljedica pojave unutarnjih izdizanja, more postaje pliće u geosinklinali. sada ovo arhipelag odvojeni tjesnacima. Zbog plićaka more napreduje na susjedne platforme. U geosinklinali se akumuliraju vapnenci, debeli pjeskovito-glinoviti ritmički građeni slojevi, tvoreći fliš za-216

macija; dolazi do izljeva lave srednjeg sastava, komponiranja porfirni formiranje.

Do kraj prve etape intrageosinklinale nestaju, intrageoantiklinale se spajaju u jedno središnje uzdizanje. Ovo je uobičajena inverzija; poklapa se glavna faza preklapanja u geosinklinali. Sklapanje je obično popraćeno upadom velikih sinorogenih (istodobnih sa preklapanjem) granitnih intruzija. Dolazi do drobljenja stijena u nabore, često komplicirano nabacivanjem. Sve to uzrokuje regionalni metamorfizam. Na mjestu intrageosinklinala, sinklinorija- složene strukture sinklinalnog tipa, a umjesto intrageoantiklinala - antiklinorija. Geosinklinala se "zatvara", pretvarajući se u presavijeno područje.

U strukturi i razvoju geosinklinale ima vrlo važnu ulogu duboke greške - dugovječne rupture koje prosijeku čitavu zemljinu koru i idu u gornji plašt. Duboki rasjedi određuju konture geosinklinala, njihov magmatizam, podjelu geosinklinale na strukturno-facijelne zone koje se razlikuju po sastavu sedimenata, njihovoj debljini, magmatizmu i prirodi struktura. Ponekad se razlikuju unutarnje geosinklinale srednji nizovi, ograničen dubokim rasjedama. To su blokovi starijeg nabora, sastavljeni od stijena podloge na kojoj je položena geosinklinala. Po sastavu i debljini sedimenta, srednji masivi su blizu platformi, ali se odlikuju jakim magmatizmom i naboranošću stijena, uglavnom uz rubove masiva.

Druga faza razvoja geosinklinale pozvao orogena a karakterizira ga prevlast uzdizanja. Sedimentacija se javlja u ograničenim područjima duž periferije središnjeg izdizanja – u otklone rubova, nastaju uz granicu geosinklinale i platforme i djelomično preklapaju platformu, kao i u međuplaninskim koritima, ponekad formiranim unutar središnjeg uzdizanja. Izvor oborina je uništenje centralnog uzdizanja koji se stalno diže. U prvom poluvremenudruga faza ovo uzdizanje vjerojatno ima brežuljkasti reljef; kada se uništi, nastaju morski, ponekad lagunski sedimenti donja melasa formiranje. Ovisno o klimatskim uvjetima, to može biti ugljenonosni paralitički ili fiziološka otopina gusta. Istodobno, obično dolazi do prodora velikih granitnih intruzija – batolita.

U drugoj polovici etape brzina izdizanja središnjeg izdizanja naglo raste, što je popraćeno njegovim rascjepima i urušavanjem pojedinih dionica. Taj se fenomen objašnjava činjenicom da zbog nabora, metamorfizma i intruzija naborano područje (više nije geosinklinala!) postaje kruto i reagira rascjepima na tekuće izdizanje. More napušta ovaj teritorij. Kao rezultat uništenja središnjeg uzvišenja, koje je u to vrijeme bila planinska zemlja, akumuliraju se kontinentalni grubi klastični slojevi, formirajući gornja melasa formiranje. Rascjepljenje vrha uzdizanja prati kopneni vulkanizam; obično su to felzične lave, koje zajedno sa

subvulkanske formacije daju porfir formiranje. Uz nju su povezane alkalne i male kisele intruzije fisura. Dakle, kao rezultat razvoja geosinklinale povećava se debljina kontinentalne kore.

Do kraja druge faze, nabrano planinsko područje koje je nastalo na mjestu geosinklinale se urušava, teritorij se postupno izravnava i postaje platforma. Geosinklinala se iz područja nakupljanja sedimenata pretvara u područje destrukcije, iz pokretnog teritorija u neaktivno kruto nivelirano područje. Stoga je raspon kretanja na platformi mali. Obično more, čak i plitko, ovdje pokriva ogromna područja. Ovo područje više ne doživljava tako snažno slijeganje kao prije, stoga je debljina oborina znatno manja (u prosjeku 2-3 km). Slijeganje se više puta prekida, pa su česti prekidi taloženja; tada se mogu formirati kore od vremenskih utjecaja. Također nema snažnog podizanja popraćenog preklapanjem. Stoga novonastali tanki, obično plitki sedimenti na platformi nisu metamorfizirani i leže vodoravno ili blago koso. Magmatske stijene su rijetke i obično su predstavljene kopnenim izljevima bazaltne lave.

Uz geosinklinalni model postoji i model tektonike litosfernih ploča.

Model tektonike litosferskih ploča

Tektonika ploča(Structural Geology and Plate Tectonics, 1991.) je model koji je stvoren kako bi se objasnio promatrani obrazac raspodjele deformacija i seizmičnosti u vanjskom omotaču Zemlje. Temelji se na opsežnim geofizičkim podacima dobivenim 1950-ih i 1960-ih godina. Teorijski temelji tektonike ploča temelje se na dvije premise.

Najudaljenija ljuska zemlje, tzv litosfera, leži izravno na sloju tzv astenosfera, koja je manje izdržljiva od litosfere.

Litosfera je podijeljena na niz krutih segmenata, odnosno ploča (slika 6.6), koji se neprestano pomiču jedna u odnosu na drugu i čija se površina također stalno mijenja. Većina tektonski procesi s intenzivnom izmjenom energije djeluju na granicama između ploča.

Iako se debljina litosfere ne može izmjeriti s velikom točnošću, istraživači se slažu da unutar ploča varira od 70-80 km ispod oceana do maksimalne vrijednosti više od 200 km ispod nekih dijelova kontinenata, s prosječnom vrijednošću od oko 100 km. Astenosfera koja leži ispod litosfere proteže se do dubine od oko 700 km (maksimalna dubina širenja izvora duboko žarišnih potresa). Njegova snaga raste s dubinom, a neki seizmolozi smatraju da je njegova donja granica

Riža. 6.6. Litosferne ploče Zemlje i njihove aktivne granice. Dvostruke linije pokazuju divergentne granice (osi širenja); linije sa zubima - konvergentni gjanini P. PIT

pojedinačni vodovi - transformacijski kvarovi (pomaci); Mrljasta područja kontinentalne kore koja su podvrgnuta aktivnim rasjedima (Structural Geology and Plate Tectonics, 1991.)

Nalazi se na dubini od 400 km i podudara se s malom promjenom fizičkih parametara.

Granice između ploča podijeljeni su u tri vrste:

odvojit;

konvergentan;

transformirati (s pomacima duž strka).

Na divergentnim granicama ploča, predstavljenih uglavnom rascjepima, dolazi do nove formacije litosfere, što dovodi do širenja dna oceana (širenja). Na konvergentnim granicama ploča, litosfera tone u astenosferu, tj. apsorbira se. Na transformacijskim granicama dvije litosferne ploče klize jedna u odnosu na drugu i na njima se tvar litosfere ne stvara niti uništava. .

Sve se litosferne ploče neprestano pomiču jedna u odnosu na drugu. Pretpostavlja se da ukupna površina svih ploča ostaje nepromijenjena kroz značajan vremenski period. Na dovoljnoj udaljenosti od rubova ploča, horizontalne deformacije unutar njih su beznačajne, što omogućuje da se ploče smatraju krutima. Budući da se pomaci duž transformacijskih rasjeda događaju uzduž njihova strijeljanja, pomicanje ploča mora biti paralelno s modernim transformacijskim rasjedama. Budući da se sve to događa na površini kugle, onda, u skladu s Eulerovim teoremom, svaki dio ploče opisuje putanju ekvivalentnu rotaciji na sfernoj površini Zemlje. Za relativno kretanje svakog para ploča u bilo kojem trenutku možete odrediti os ili pol rotacije. Kako se udaljavate od ovog pola (do kutnog

udaljenosti od 90°) brzine širenja prirodno rastu, ali je kutna brzina za bilo koji par ploča oko njihova pola rotacije konstantna. Također napominjemo da su geometrijski polovi rotacije jedinstveni za bilo koji par ploča i ni na koji način nisu povezani s polom rotacije Zemlje kao planeta.

Tektonika ploča učinkovit je model procesa koji se odvijaju u kori, jer se dobro slaže s poznatim promatračkim podacima, pruža elegantno objašnjenje za prethodno nepovezane fenomene i otvara mogućnosti za predviđanje.

Wilsonov ciklus(Strukturna geologija i tektonika ploča, 1991). Godine 1966., profesor Wilson sa Sveučilišta u Torontu objavio je rad u kojem je tvrdio da se pomicanje kontinenata dogodilo ne samo nakon ranog mezozojskog cijepanja Pangee, već i u doba prije Pangea. Ciklus otvaranja i zatvaranja oceana u odnosu na susjedne kontinentalne rubove sada se naziva Wilsonov ciklus.

Na sl. 6.7 prikazuje shematsko objašnjenje osnovnog koncepta Wilsonovog ciklusa u okviru ideja o evoluciji litosfernih ploča.

Riža. 6.7a predstavlja početak Wilsonovog ciklusa– početna faza raspada kontinenta i formiranja akrecijskog ruba ploče. poznato da je tvrd

Riža. 6.7. Shema Wilsonovog ciklusa razvoja oceana u okviru evolucije litosferskih ploča (Strukturna geologija i tektonika ploča, 1991.)

litosfera pokriva slabiju, djelomično otopljenu zonu astenosfere - takozvani sloj niske brzine (slika 6.7, b) . Kako se razdvajanje kontinenata nastavlja, razvija se dolina rascjepa (sl. 6.7, 6) i mali ocean (sl. 6.7, c). Ovo su faze ranog otvaranja oceana u Wilsonovom ciklusu.. Prikladni primjeri su Afrički rascjep i Crveno more. Nastavkom pomicanja odvojenih kontinenata, praćenog simetričnim prirastom nove litosfere na rubovima ploča, na granici kontinenta s oceanom uslijed erozije kontinenta akumuliraju se sedimenti šelfa. potpuno formiran ocean(Sl. 6.7, d) sa srednjim grebenom na granici ploče i razvijenim kontinentalnim pojasom naziva se ocean atlantskog tipa.

Iz promatranja oceanskih rovova, njihovog odnosa sa seizmičnošću i rekonstrukcije prema uzorku oceanskih magnetskih anomalija oko rovova, poznato je da se oceanska litosfera secira i ponire u mezosferu. Na sl. 6.7, d prikazano ocean s pločom, koji ima jednostavne rubove prirasta i apsorpcije litosfere, - ovo je početna faza zatvaranja oceana u Wilsonov ciklus. Podjela litosfere u blizini kontinentalnog ruba dovodi do transformacije potonjeg u orogen andski tip kao rezultat tektonskih i vulkanskih procesa koji se odvijaju na granici apsorbirajuće ploče. Ako se ova podjela dogodi na znatnoj udaljenosti od kontinentalne granice prema oceanu, tada nastaje otočni luk tipa japanskih otoka. apsorpcija oceanalitosfera dovodi do promjene geometrije ploča i na kraju

završava na potpuni nestanak akrecionog ruba ploče(slika 6.7, e). Tijekom tog vremena, suprotni kontinentalni pojas mogao bi se nastaviti širiti, pretvarajući se u poluocean atlantskog tipa. Kako se ocean smanjuje, suprotni kontinentalni rub na kraju je uključen u režim apsorpcije ploče i sudjeluje u razvoju akrecijski orogen andskog tipa. Ovo je rana faza sudara dvaju kontinenata (sudara) . U sljedećoj fazi, zbog uzgona kontinentalne litosfere, upijanje ploče prestaje. Litosferna ploča se odvaja ispod, pod rastućim orogenom himalajskog tipa, i dolazi završni orogeni stadijWilsonov ciklussa zrelim planinskim pojasom, što je šav između novo spojenih kontinenata. antipod Akrecijski orogen andskog tipa je Kolizijski orogen himalajskog tipa.

Zemlja se sastoji od nekoliko ljuski: atmosfere, hidrosfere, biosfere, litosfere.

Biosfera- posebna ljuska zemlje, područje vitalne aktivnosti živih organizama. Obuhvaća donji dio atmosfere, cijelu hidrosferu i gornji dio litosfere. Litosfera je najčvršća ljuska Zemlje:

Struktura:

1. zemljina kora

2. plašt (Si, Ca, Mg, O, Fe)

3. vanjska jezgra

4. unutarnja jezgra

središte zemlje - temperatura 5-6 tisuća o C

Sastav jezgre je Ni\Fe; gustoća jezgre - 12,5 kg / cm 3;

Kimberliti- (iz imena grada Kimberleya u Južnoj Africi), magmatska ultrabazična brečirana stijena efuzivnog izgleda koja ispunjava cijevi za eksploziju. Sastoji se uglavnom od olivina, piroksena, pirop-almandinskog granata, pikroilmenita, flogopita, rjeđe cirkona, apatita i drugih minerala uključenih u sitnozrnu prizemnu masu, obično promijenjenih postvulkanskim procesima u serpentinsko-karbonatni sastav s perovskitom, klorit itd. d.

eklogit- metamorfna stijena koja se sastoji od piroksena s visokim sadržajem jadeit minala (omfacita) i grosular-pirop-almandinskog granata, kvarca i rutila. Po kemijskom sastavu eklogiti su identični magmatskim stijenama osnovnog sastava – gabrom i bazaltima.

Struktura zemljine kore

Debljina sloja =5-70 km; gorje - 70 km, morsko dno - 5-20 km, u prosjeku 40-45 km. Slojevi: sedimentni, granit-gnajs (ne u oceanskoj kori), granit-bozit (bazalt)

Zemljina kora je kompleks stijena koji leži iznad Mohorovichičeve granice. Stijene su prirodni agregati minerala. Potonji se sastoje od raznih kemijski elementi. Kemijski sastav i unutarnja struktura minerala ovise o uvjetima njihova nastanka i određuju njihova svojstva. Zauzvrat, struktura i mineralni sastav stijena ukazuju na podrijetlo potonjih i omogućuju određivanje stijena na terenu.

Postoje dvije vrste zemljine kore - kontinentalna i oceanska, koje se oštro razlikuju po sastavu i strukturi. Prvi, lakši, tvori povišena područja - kontinente sa svojim podvodnim rubovima, drugi zauzima dno oceanskih depresija (2500-3000m). Kontinentalna kora sastoji se od tri sloja - sedimentnog, granit-gnajsa i granulit-mafika, debljine od 30-40 km na ravnicama do 70-75 km ispod mladih planina. Oceanska kora debljine do 6-7 km ima troslojnu strukturu. Ispod tankog sloja labavih sedimenata nalazi se drugi oceanski sloj, koji se sastoji od bazalta, treći sloj je sastavljen od gabra s podređenim ultrabazičnim stijenama. Kontinentalna kora obogaćena je silicijem i svjetlosnih elemenata- Al, natrij, kalij, C, u usporedbi s oceanskim.

Kontinentalna (kopnena) kora karakterizira velika snaga - u prosjeku 40 km, ponekad doseže 75 km. Sastoji se od tri "sloja". Na vrhu se nalazi sedimentni sloj formiran od sedimentnih stijena različitog sastava, starosti, geneze i stupnja dislokacije. Njegova debljina varira od nule (na štitovima) do 25 km (u dubokim depresijama, na primjer, Kaspijskom). Ispod leži "granitni" (granitno-metamorfni) sloj, koji se sastoji uglavnom od kiselih stijena, po sastavu slične granitu. Najveća debljina sloja granita uočena je pod mladim visoke planine gdje doseže 30 km ili više. Unutar ravnih područja kontinenata debljina sloja granita smanjuje se na 15-20 km.
Ispod sloja granita leži treći, „bazaltni“, sloj, koji je također dobio naziv uvjetno: kroz njega prolaze seizmički valovi istom brzinom kojom u eksperimentalnim uvjetima prolaze kroz bazalte i stijene u blizini. Treći sloj, debljine 10-30 km, sastavljen je od izrazito metamorfoziranih stijena pretežno mafičnog sastava. Stoga se naziva i granulitno-mafičnim.

Oceanska kora oštro razlikuje od kontinentalnog. Na većem dijelu oceanskog dna, njegova debljina varira od 5 do 10 km. Njegova je struktura također osebujna: ispod sedimentnog sloja debljine od nekoliko stotina metara (u dubokomorskim bazenima) do 15 km (u blizini kontinenata), nalazi se drugi sloj sastavljen od jastučaste lave s tankim slojevima sedimentnih stijena. Donji dio drugog sloja čini osebujan kompleks paralelnih nasipa bazaltnog sastava. Treći sloj oceanske kore, debljine 4-7 km, predstavljaju kristalne magmatske stijene pretežno osnovnog sastava (gabro). Dakle, najvažnije specifična značajka oceanska kora su njena mala snaga i odsutnost granitnog sloja.