Историческая геология Часть № 11 ГЕОТЕКТОНИКА

Историческая геология Часть № 11

ГЕОТЕКТОНИКА

Внутреннее строение Земли 3500 РАДИУС ЗЕМЛИ 6370 км

Земная кора – тонкая пленка (5 -80 км при радиусе Земли в 6370 км), которая формировались в течение последних 4 -5 млрд. лет. Нижняя граница земной коры – поверхность Мохоровичича, ниже которой скачкообразно возрастает скорость сейсмических волн в связи с увеличением плотности вещества.

Земная кора и верхняя часть мантии образуют литосферу, которую подстилает пластичное вещество с пониженной скоростью сейсмических волн – астеносфера. M

Типы земной коры ОКЕАНИЧЕСКАЯ КОНТИНЕНТАЛЬНАЯ

Типы земной коры Континентальная Океаническая

• Океаническая кора: тонкая (5 -15 км), двухслойная (базальтовый и осадочный слои), «молодая» (в составе океанической коры отсутствуют породы старше 250 млн. лет). Океаническая кора непрерывно образуется в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов за счет кристаллизации основных расплавов, поступающих из мантии.

Возраст океанической коры

• Континентальная кора: толстая (30 -40 км под равнинами; 50 -80 км под горными сооружениями), трехслойная (базальтовый, гранитный и осадочный слои), «древняя» (в составе континентальной коры установлены породы возрастом 3, 8 -4, 0 млрд. лет).

Структурные элементы земной коры Планетарные структуры: 1. Океанические впадины – океаническая кора 2. Континенты – континентальная кора

Океанические впадины и континенты

Структуры континентов Платформы – крупные малоподвижные участки континентальной коры. Обычно равнинные, в плане изометричные территории. Складчатые пояса – крупные подвижные участки континентальной коры. Обычно линейно-вытянутые горные системы.

Платформа Несогласное перекрытие Структурные этажи: 1. кристаллический фундамент –комплекс смятых в складки метаморфических и магматических пород. 2. осадочный чехол –неметаморфизованне горизонтально или полого залегающие осадочные породы. Структурные этажи разделяет стратиграфический перерыв (несогласное перекрытие).

Структурны платформы Щит –область лишенная осадочного чехла (территории испытывающие поднятие). Плита – область покрытая осадочным чехлом (территории испытывающие погружение). Структуры плиты: Антеклиза – изометричная область (площадь в тысячи км 2) с маломощным (сотни метров) осадочным чехлом (слабое прогибание). Синеклиза – изометричная область (площадь в тысячи км 2) с мощным (несколько километров) осадочным чехлом (интенсивное прогибание). Авлакоген – узкий линейный прогиб (протяженность - сотни км, ширина - десятки км), заполненный осадочными отложениями мощностью более 5 км (интенсивное опускание фундамента по разломам).

Тектоно-магматическая активизация платформы Большую часть времени платформа характеризуется спокойным тектоническим режимом и отсутствием магматизма. Однако платформы могут проходить кратковременные этапы тектоно-магматической активизации. При этом формируется туфо-лавовая формация, сложенная основными эффузивами (базальтами). Образуются трубки взрыва. В осадочный чехол внедряются силлы и дайки долеритов. Иногда вдоль глубинных разломов проявляется гранитоидный магматизм (кислые интрузии).

Складчатый пояс Осадочные толщи чередуются с эффузивными. Их мощность достигает 15 -25 км. Они пронизаны интрузиями, метаморфизованы, смяты в сложные складки, разбиты разломами по которым проявляются тектонические смещения. По составу и степени дислоцированности породы складчатых поясов близки кристаллическому фундаменту платформ.

Структуры океанов Океанические платформы (абиссальные равнины) – крупные малоподвижные участки океанической коры. Океанические орогенные пояса (срединно- океанические хребты) – крупные подвижные линейно-вытянутые участки океанической коры.

Абиссальная равнина Срединно- океанический хребет

Пассивная континентальная окраина (атлантический тип)

Активная континентальная окраина (тихоокеанский тип)

Островные дуги и глубоководные желоба на западе Тихого океана

Тектонические режимы Геосинклинальный режим – интенсивное прогибание земной коры. Орогенный режим – интенсивное поднятие земной коры и складкообразование. Платформенный режим – медленные и слабые (эпейрогенические) колебательные движения земной коры.

Геологические формации Формация – ассоциация горных пород, которая образуется в результате особой, длительно существующей, комбинации эндогенных и экзогенных процессов. Образование формаций, в значительной степени, контролируется тектоническими процессами: 1. в бассейне осадконакопления, 2. в питающей провинции. Следовательно, формации могут являться индикаторами геотектонического режима.

Аспидная формация Комплекс глубоководных глинистых, кремнисто-глинистых, углеродисто-глинистых пород. Осадочного материала мало и его накопление не компенсирует прогибание (недокомпенсация). Глубина морского бассейна растет. В бассейне осадконакопления – интенсивное прогибание (геосинклинальный режим). В питающей провинции – стабильный (платформенный) режим.

Аспидная формация среднего палеозоя Пай-Хоя

Флишевая формация Многократно повторяющихся песчано-глинистые или известняково-глинистые градационные циклиты, формируемые турбидитными потоками. Осадочного материала много и его накопление компенсирует прогибание. Глубина морского бассейна стабилизируется В бассейне осадконакопления – прогибание. В питающей провинции – подъем.

Каменноугольный флиш Северного Урала

Типовой турбидитный циклит А. Боума

Нижняя молассовая формация Мелководные морские и переходные терригенные породы. Осадочного материала много и его накопление с избытком компенсирует прогибание. Морской бассейн мелеет. В бассейне осадконакопления – замедленное прогибание. В питающей провинции – быстрый подъем (орогенный режим).

Верхняя молассовая формация Континентальные терригенные грубообломочные породы. Осадочного материала много и его накопление с избытком компенсирует прогибание. Море покидает территорию и накопление осадков происходит в депрессиях континентов. В бассейне осадконакопления – замедленное прогибание. В питающей провинции – интенсивное разрушение гор.

Платформенные формации Мелководные и континентальные терригенные и карбонатные породы. Имеют набольшую мощность и многочисленные региональные перерывы. Осадочного материала мало, но его накопление компенсирует прогибание. В бассейне осадконакопления – замедленное прогибание. В питающей провинции – замедленный подъем равнины.

Тектонический цикл В разрезах складчатых систем установлена повторяющаяся последовательность формаций : аспидная формация – флиш – молассы – платформенные формации. Эта последовательность – результат полного тектонического цикла (цикл Бертрана): прогибание – подъем – орогения - стабилизация.

В истории Земли выделено 6 тектонических циклов: 1. карельский – ранний протерозой, 2. байкальский – поздний протерозой, 3. каледонский – ранний палеозой (кембрий – девон), 4. герцинский – поздний палеозой (девон – пермь), 5. киммерийский – мезозой, 6. альпийский – кайнозой.

Фазы складчатости Установлены по структурным несогласиям в разрезах разных районах мира. Предполагается, что тектоническая активизация происходит одновременно и сменяется этапом покоя. В фанерозое выделены следующие фазы (канон Штилле): каледонский цикл – салаирская, таконская, позднекаледонская фазы; герцинский цикл – бретонская, судетская, астурийская, уральская, заальская, пфальцская фазы; киммерийский цикл – индосинийская, невадийская, колымская фазы; альпийский цикл – ларамийская фаза. Сейчас доказано, что фазы складчатости не всегда одновременны.

Геотектонические концепции Концепции, описывающие механизмы формирования структурных элементов земной коры.

Концепции, допускающие изменения объема Земли Концепции: • сжатия (контракции), • расширения, • пульсации (ротационно- пульсационная).

Концепции, постулирующие постоянный объем Земли Концепции: • геосинклинальная (фиксизм – основную роль в тектоническом развитии играют вертикальные движения земной коры), • тектоники литосферных плит (мобилизм – основную роль в тектоническом развитии играют горизонтальные движения земной коры).

Подробнее об основных геотектонических концепциях – на следующей лекции

Дополнительные материалы по исторической геологии можно посмотреть здесь: http: //avz 65. livejournal. com/120075. html