Шпаргалка по "Исторической геологии"

Упругие и пластические деформации происходят до тех пор, пока не будет  пройден предел прочности пород, после чего происходит их разрушение или хрупкие деформации.

Каждый из указанных типов  деформаций зависит от величины и  длительности действия тектонических  напряжений и от физико-механических свойств горных пород. В таких  породах как аргиллиты и алевролиты (глинистые), в некоторых метаморфических  породах (гнейсы, серпентиниты) чаще проявляются  пластические деформации, тогда как  песчаники, граниты и др. больше подвержены хрупким деформациям. В природе  часто эти деформации встречаются  совместно.

В результате сжатия и пластических деформаций в толще пород слои изгибаются и образуют складки, и  такие нарушения первичного залегания  слоев называют складчатыми или пликативными нарушениями.

Основные элементы складок :

1.Крылья - боковые части  складки,

2.Ядро - внутренняя часть  складки,

3.Замок складки или  свод-место перегиба пластов,

4.Осевая плоскость-плоскость  делит угол складки пополам.  Ось складки - это линия пересечения  осевой плоскости с горизонтальной  поверхностью.

5.Шарнир-линия пересечения  осевой плоскости с перегибом  крыльев.

Среди складок выделяют два  типа: 1- антиклинали и 2 - синклинали. Относительно дневной поверхности  в разрезе первый тип имеет  выпуклое строение слоев, а второй тип - вогнутое строение. Признаком первого  типа складок является залегание  в их ядре древних пород, а в  крыльях - более молодых; а у второго  типа - молодые породы в ядре, а  на крыльях более древние. 

По соотношению размеров в складке (длина и ширина) их разделяют  на:

-линейные - длина в несколько  раз >ширины.

-брахискладки - длина в 2-3 раза > ширины.

-изометричные - длина и ширина примерно равны. Среди них выпуклые складки называются куполами, а вогнутые - мульдами.

Линейные складки образуют сложные складчатые формы и занимают обширные пространства, называемые складчатыми  областями. В них происходит сочетание  антиклинальных и синклинальных  складок, и если такое сочетание  в целом образует сводовое поднятие, то оно называется антиклинорием, а если образует прогиб - то называетсясинклинорий. Для них характерны крутые падения крыльев и протяженность на сотни км.

Сочетание антиклинориев и синклинориев образует мегасинклинории и мегантиклинории. На Урале примером мегасинклинория является Тагильский, а мегантиклинория - Восточно-Уральское поднятие.

Разрывные нарушения образуются вследствие тектонической деформации пластов с нарушением их сплошности. Они различаются по форме, размерам, амплитуде и другим параметрам.

Элементы  разрывных нарушений:

-плоскость разрыва или  сместитель,

-крылья или блоки пород  по обе стороны от сместителя.

Как и у пласта горных пород у сместителя есть элементы залегания - аз.пад. и угол пад. Блок пород расположенный над плоскостью разрыва называется висячим, а под плоскостью - лежачим.

Основные  типы тектонических разрывов.

По направлению перемещений  блоков в вертикальном и горизонтальном направлениях выделяют:

-взбросы и сбросы - образуются при вертикальных перемещениях блоков вдоль сместителя, у которого угол падения >45^о. Взбросом называют разлом, у которого лежачий блок опущен, а висячий - приподнят (взброшен); сбросом же называют разлом, у которого висячий блок опущен, а лежачий - приподнят;

-сдвиги  образуются в случае, когда блоки перемещаются относительно друг друга в горизонтальном направлении. Сдвиги разделяются на: правые - когда блоки смещаясь двигаются по часовой стрелке; левые - перемещения блоков в плане происходит против часовой стрелки.

В природе редко встречаются  разрывы какого-то одного типа. По одному сместителю могут происходить как вертикальные, так и горизонтальные смещения. Образуются взбросо- и сбросо-сдвиги.

Поверхность сместителя и его мощность могут измеряться : от мм (зеркала скольжения) до сотен метров ( в этом случае сместитель рассматривается как геологическое тело линейной формы, заполненное перетертым материалом - тектоническими брекчиями и милонитами, или жилами различного состава).

Часто тектонические нарушения  образуют систему разломов:

-грабен представляет систему, в которой центральная часть (блок) опущена, а крылья подняты;

-горст-это система разломов, в которой центральная часть поднята, а крылья опущены.

Система грабенов протяженная  на сотни км называется рифт.

(Байкальский рифт, Восточно-Африканская рифтовая система).

По глубине и протяженности  разрывы делятся на трещины и  разломы. Трещины имеют размеры от см до нескольких метров.Разломы имеют размеры от км до сотен км.

По глубине разломы  подразделяются на: коровые - пересекают земную кору и входят в мантию, глубинные - пересекают мантию.

Взбросы, у  которых угол наклона сместителя < 45^о называются надвигами. Система крупных надвигов с почти горизонтальным перемещением блоков на большие расстояния называется тектоническими покровами или шарьяжами.

Неотектонические (новейшие) движения проявились в различных частях Земли и определили её современный рельеф. Наиболее максимально они проявились  в формировании горного рельефа. Все горы на Земле сформировались в неоген -четвертичном периодах, реже палеоген - четвертичном, хотя по высоте они отличаются. Гималаи и Альпы - высокие, а Уральские горы значительно ниже первых. Это зависело от неравномерности проявления интенсивности неотектонических движений.

Для изучения современных  и неотектонических движений широко используется геоморфологические методы. С помощью топокарт и аэроснимков выявляют аномалии рельефа, которые отражают тектонические движения.

О перемещении речной долины или береговой линии моря можно  судить по положению речных и морских  террас. Признаками неотектонических опусканий служит образование эстуариев, погружение террас ниже уровня моря, величина коралловых рифов более 40-60 м.

Научное и практическое значение изучения тектонических движений и  результатов этих движений:

1-Позволяет проводить  палеотектонические реконструкции;

2-Возможность определять  условия формирования строения  земной коры (как частный случай- определение условий формирования  рельефа земной поверхности).

Реконструкции движений по разломам и определения путей  движения рудоносных растворов и  их концентрации в благоприятных  структурных позициях позволяют  на практике проводить целенаправленные поиски полезных ископаемых.

5. Строение материков  и океанов

Материки и океаны являются наиболее крупными элементами в строении Земной коры. Говоря об океанах, следует иметь  в виду строение коры в пределах участков, занимаемых океанами.

По составу земная кора континентальная  и океаническая отличаются. Это в  свою очередь накладывает отпечаток  и на особенности их развития и  строения.

Граница между материком и океаном  проводится по подножию материкового склона. Поверхность этого подножия представляет собой аккумулятивную равнину с крупными холмами, которые  образуются за счет подводных оползней и конусов выноса.

В строении океанов выделяют участки по степени  тектонической подвижности, которая  выражается в проявлениях сейсмической активности. По этому признаку выделяют:

• сейсмически активные области (океанские подвижные пояса),
• асейсмические области (океанские котловины).

Подвижные пояса в океанах представлены срединно-океаническими хребтами. Протяженность их до 20000 км, ширина - до 1000 км, высота достигает 2-3 км от дна океанов. В осевой части таких хребтов почти непрерывно прослеживаютсярифтовые зоны. Они отмечаются высокими значениями теплового потока. Срединно-океанические хребты рассматриваются как участки растяжения земной коры или зоны спрединга.

Вторая  группа структурных элементов - океанские котловины или талассократоны. Это равнинные, слабо всхолмленные участки морского дна. Мощность осадочного покрова здесь не более 1000 м.

Другим крупным элементом структуры  является переходная зона между океаном  и материком (континентом), часть  геологов называют её подвижным геосинклинальным поясом. Это область максимального расчленения земной поверхности. Сюда входят:

1-островные  дуги, 2 - глубоководные желоба, 3 - глубоководные  впадины окраинных морей.

Островные дуги - это протяженные (до 3000 км) горные сооружения, образованные цепочкой вулканических сооружений с современным проявлением андезитобазальтового вулканизма. Пример островных дуг - Курило-Камчатская гряда, Алеутские острова и др. Со стороны океана островные дуги сменяются глубоководными желобами, которые представляют собой глубоководные депрессии протяженностью 1500-4000 км, глубиной 5-10 км. Ширина составляет 5-20 км. Днища желобов покрыты осадками, которые приносятся сюда мутьевыми потоками. Склоны желобов ступенчатые с разными углами наклона. Осадков на них не обнаружено.

Граница между островной дугой и склоном  желоба представляет зону концентрации очагов землетрясений и называется зоной Вадати-Заварицкого-Беньофа. 

Рассматривая  признаки современных океанских  окраин, геологи, опираясь на принцип  актуализма, проводят сравнительно-исторический анализ подобных структур, формировавшихся  в более древние периоды. К  таким признакам относятся:

• морской тип осадков с преобладанием глубоководных отложений,
• линейная форма структур и тел осадочных толщ,
• резкое изменение мощностей и вещественного состава осадочных и вулканических толщ в крест простирания складчатых структур,
• высокая сейсмичность,
• специфический набор осадочных и магматических формаций и наличие формаций -индикаторов.

Из  перечисленных признаков, последний  является одним из ведущих. Поэтому  определим, что такое геологическая  формация. Прежде всего - это вещественная категория. В иерархии вещества земной коры вы знаете такую последовательность:           

Хим. элемент→ минерал→ горная порода→ геологическая формация

Геологическая формация - это следующая за горной породой более сложная ступень  развития. Она представляет собой  закономерные ассоциации горных пород, связанные единством вещественного  состава и строения, которое обусловлено  общностью их происхождения или  сонахождения. Геологические формации выделяются в группах осадочных, магматических и метаморфических пород.

Для формирования устойчивых ассоциаций осадочных пород главными факторами  являются тектоническая обстановка и климат. Примеры формаций и условия  их формирования рассмотрим при анализе  развития структурных элементов  материков.

На материках выделяют два типа областей.

I тип совпадает с горными районами, в которых осадочные отложения смяты в складки и разбиты различными разломами. Осадочные толщи прорваны магматическими породами и метаморфизованы.

II тип совпадает с равнинными участками, на которых отложения залегают почти горизонтально.

Первый тип называют складчатой областью или складчатым поясом. Второй тип называют платформой. Это - главные  элементы материков.

Складчатые  области образуются на месте геосинклинальных поясов или геосинклиналей. Геосинклиналь - это подвижная протяженная область глубокого прогиба земной коры. Для неё характерно накопление мощных осадочных толщ, длительный вулканизм, резкая смена направления тектонических движений с образованием складчатых сооружений.

Геосинклинали подразделяются на:

1.Эвгеосинклиналь - представляет  внутреннюю часть подвижного  пояса,   

2. Миогеосинклиналь - внешняя часть подвижного пояса.

Они отличаются проявлением вулканизма, накоплением осадочных формаций, складчатыми и разрывными деформациями.

В формировании геосинклинали выделяют две стадии. В свою очередь в каждой из стадий выделяют этапы, для которых характерны: определенный тип тектонических  движений и геологических формаций. Рассмотрим их.

стадии	Этапы тектоническихдвижений	Знакдвижения	Формации в:
			Миогеосинклиналях	Эвгеосинклиналях
I	1. Раннегеосинклинальная Опускание - образуются неровности рельефа, к концу этапа частная инверсия т.е. относительное опускание и подъем отдельных участков геосинклинали 2.Позднегеосинклинальная Обмеление моря, образование  островных дуг и окраинных  морей	↓           ↔             → ←	Аспидная (черносланцевая) песчано-глинистая            Флишевая - ритмичное переслаивание песчаноалевролитовых осадков и известняков	Базальтовый вулканизм с  кремнистыми осадками                Дифференцированная: базальт-андезит-риолитовые лавы и туфы
II	1.Раннеорогенная Образование центрального поднятия и краевых прогибов, скорость движений мала. Море мелководное 2.Орогенная Резкий подъем центрального поднятия с расколами на блоки. Межгорные  впадины на срединных массивах	→ ←      ↑                  ↑   → ←	Тонкие молассы -тонкообломочные породы +соленосные и угленосные толщи Грубая моласса континентальные грубообломочные  осадки	Внедрение гранитных батолитов         Порфировая:наземный щелочной андезит-иолитовый вулканизм, стратовулканы