Литосфера

Литосфера [1] — жер қабығы (грек. lithos- тас, sphaira — шар) — жердің сыртқы қатты қабаты жоғарғы гидросфера және атмосферамен шектеседі. Жер қабығының жоғарғы бөлімі — шөгінді қабық; ол шегінді тау жыныстарынан тұрады, кейде бұған эффузивтер жамылғысын да енгізеді. Жер қабығының тербеліс тарихы қозғалысына байланысты, оның калыңдығы әр орында әр түрлі болып келеді. Шөгінді қабықтың астында граниттік қабат орналасады; бұл қабат мұхит ойыстарында ұшырамайды. Граниттік қабаттың астында аралық немесе «базальттық» аса тығыз жыныстар қабаты жатады.

[2]  

Литосфера – Жер планетасының біршама берік  тау жыныстары кешендерінен тұратын, төменгі жапсары ішінәра балқымалы  яки онша берік емес атмосфера  қабатымен шектелетін ең сыртқы қабаты. Литосфера жер қыртысын (Жердің ең сыртқы қатты қабыршағын) және осы қыртыс пен атмосфера аралығын қамтитын қатты заттардан тұратын, литосфералық мантия деп аталатын жоғарғы мантияның ең жоғарғы қабатын біріктіреді. Литосфералық мантия қабаты жер қыртысынан Мохоровичич шегі арқылы дараланады, бұл қабатты құрайтын тау жыныстарының құрамы негізінен оливин мен пироксеннен тұратын аса негізді жыныстарға сәйкес келетін болса керек. Литосфераның беткі жазықтығы атмосферамен немесе гидросферамен шектеледі. Литосфера қалыңдығы 50-200 шақырым аралығында деп есептелінеді.[3][4][5]  

Литосфера – жердің қатты қабығы.

Литосфераның  даму заңдылықтары

Жер шарын салыстырмалы түрде жұқа, біртұтас қатты қабық түрінде көмкеріп жатқан литосфера — географиялық қабықтың маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Литосфераның жоғарғы бөлігі болып табылатын жер қыртысының 90%-дан астамын 8 химиялық элемент: оттек, кремний, алюминий, темір, кальций, натрий, калий, магний құрайды (2-кестені қараңдар). Тектоника ғылымында ұзақ уақыт бойы жер қыртысының платформалық-геосинклинальдық дамуы жайлы тұжырымдама басым болып келді. Бұл тұжырымдама бойынша, материктік жер қыртысы салыстырмалы түрде тұрақты бөліктерге — платформаларға және қозғалмалы бөліктерге — геосинклинальдарға жіктеледі. Жер қыртысының үздіксіз дамуы нәтижесінде геосинклинальдар платформаларға айналады, бұл процесс екі кезенде жүзеге асады. Ұзаққа созылған алғашқы кезеңде қатты майысып, су басқан жер қыртысының ойыстарында қалыңдығы 15—20 км-ге жететін шөгінді жыныстар жиналады. Салмақ күшінің артуына байланысты Жердің ішкі қойнауындағы күштер арасалмағы өзгереді. Соның нәтижесінде геосинклинальдарда жерсілкінулер, жанартау атқылаулары күшейіп, қатпарлану жүреді. Осылайша биік таулар түзіледі. Ал неғұрлым қысқа уақытты қамтитын екінші кезеңде түзілген тау жүйелері сыртқы күштердің әсерінен үгіліп аласарады. бұл процесс көбінесе материктер аумағында жүзеге асатындықтан, «платформалық-геосинклинальдық» дамуы жайлы тұжырымдама Литосфералық тақталар саны тұрақты емес; геологиялық уақыт аралығында олар рифтілер арқылы бөлшектеніп немесе тектоникалық қозғалыстар әсерінен қайта бірігіп отырады. Материктер мен мұхиттар географиясынан сендер жер қыртысының даму барысында бірнеше ірі тақталардың болғанын және олардың бөлшектенгенін білесіңдер (оларды еске түсіріндер). Қазіргі кезде Жер шарында 7 ірі және ондаған ұсақ литосфералық тақталар ажыратылады. 

Тектоникалық  картадан ірі литосфералың тақталарды, рифтілердің және шұңғымалардың  таралу аудандарын анықтаңдар. Материктпік және мұхиттың жер қыртысы. Литосфераның беткі жұқа қабығы жер қыртысын құрайды. Ол құрамы мен құрылысына қарай материктік және мұхиттық деп бөлінетінін білесіндер (олардың айырмашылығын естеріңе түсіріңдер).  

Материктік  жер қыртысының жоғарғы бөлігінде  шөгінді жыныстар қабаты, ал одан төменде  геофизикалық деректер бойынша, гранит және базальт қабаттары орналасқан. Гранит және базальт қабаттарының шекаралас бөліктерінде сейсмикалық толқындардың жылдамдығы күрт өзгеретіні байқалған. Мұхиттың жер қыртысында гранит қабаты болмайды және шөгінді жыныстар қабаты салыстырмалы түрде жұқа болып келеді. Материктер мен мұхиттардың шекаралас аймақтарында жер қыртысы өтпелі сипат алады. Жер қыртысының осындай құрылымы Еуразияның Тынық мұхитпен шектескен бөлігінде кездеседі. Оған аралдар доғасы мен оны бойлай орналасқан терең мұхит шұңғымалары дәлел болады (оларды физикалық және тектоникалық карталардан табыңдар).  

Материктік  жер қыртысы платформалар мен  геосинклинальдарға жіктелетінін білесіңдер. Платформалар аумағында жер бедері кебшесе жазық болып келеді. бұл — ұзақ уақыт бойы сырткы күштер әсерінен жер бедерінің тегістелуінің нәтижесі. Жазық-платформалық аймақтар құрлық ауданының шамамен 53%-ын алып жатыр. Дүниежүзіндегі аса ірі Шығыс Еуропа, Батыс Сібір, Ұлы Қытай, Ұлы жазық пен Орталық жазық, Амазонка, Ла-Плата және т.б. жазықтар платформалық құрылымдарда орналасқан. 

Негіздері архей мен протерозойда қалыптасқан  ежелгі платформалар қалқандар мен  тақталардан құралады (ежелгі платформаның құрылысын естеріңе түсіріндер). 

Қалқандарда платформаның негізін құрайтын кристалды  жыныстар жер бетіне шығып жатады, оларға көбінесе қыратты-үстіртті жер  бедері сәйкес келеді. Қалкандарды  құрайтын жыныстардың ерекшелігіне байланысты оларда үгілу біршама  баяу жүреді. Платформаның қалқаннан  тыс, шегінді жыныстармен жабылған бөлігін тақта деп атайды. 

Неотектоникалық қозғалыстар әсеріне ұшыраған платформалар қозғалмалы сипат алады. Мәселен, мезозой  және альпі қатпарлықтары әсерінен Қытай платформасының тұтастығы  бұзылып, бірнеше беліктерге ажырап кеткен; қазіргі кезде оның аумағында  жерсілкіну жиі байқалады. Сондықтан  оны параплатформа (қозғалмалы) деп  атайды. Тттжі күштердің әсерінен кейбір платформалардың іргетасында  терең жарықтар пайда болып, интрузивті жыныстардың жоғары көтерілуі жүрген. Соның әсерінен жарылыс күшті  жүрген Сібір және Үндістан платформаларында бағалы металдар мен асыл тастардың бай кен орындары түзілген. 

Осы аймақтарда таралған бағалы металдар мен асыл тастардың негізгі түрлерін анықтаңдар.

Геосинклинальдар  аумағында тектоникалық жарықтар жиілігі жоғары болғандықтан ішкі күштердің ықпалы күшті байқалады. Сондықтан магманың жоғары көтерілуі қарқынды жүреді, бұл өз тарапынан жанартау атқылауы мен жерсілкіну құбылыстарына себепші болады. Геосинклинальдарда ішкі күштер әсерінен қатпарлану қозғалыстары жүреді. Соның нәтижесінде антиклинорийлер (тау жоталары) мен синклинорийлер (тауаралық және тауалды ойыстары) түзіледі. Мәселен, Кавказ таулы аймағында Үлкен Кавказ, Кіші Кавказ жоталары антиклинорийлерге, ал олардың арасындағы Колхида мен Ленкорань ойпаттары синклинорийлерге сәйкес келеді. Мұндай құрылым Гималай тауы мен Үнді-Ганг ойпатына да тән.[6]

Жер сілкіну себептері және оның түрлері. Жер сілкіну дегеніміз не? Жер бетіндегі елді мекендерді аямай киратып, өзендерге бөгеу болған, жер бедерін адам танымастай өзгертетін, 
 
орасан зор алып күш қайдан пайда болады? Бұл сұрақтарға қазіргі кездегі ғылым жетістіктеріне сүйене отырып, жауап беруге болады. Жер беті үнем қозғалыста болып турады. Оның дәлелін жер шарының кейбір аудандарынан байқаймыз. Мысалы, дүниежүзіндегі әсем қалалардың бірі Венеция (Италияда) қазіргі кезде жартылай су астында қалған, ал Голландия жері жылы-на 1 мм төмен шөгуде. Егер арнаулы бөгеттер жүйесі (плотиналар мен дамбалар) болмаса, оның көп аудандары су астында қалған болар еді; Скандинавия жері, керісінше жылына 1 см шамасында жоғары көтерілуде. Ертедегі теңіз толқындарының сақталған ізі қазіргі кезде су деңгейінен ондаған; метр жоғары биіктікте орналасқан жартастардан байқалады.

Жер қыртысын құрайтын заттарға (қатты  күйдегі тау жыныстарына) өте  қысқа уақыт аралығында үлкен күшпен (сығым күші) әсер еткен жағдайда, олар тез арада морт сынған болар еді. Ал, ұзақ уақыт бойы (мыңдаған немесе миллиондаған жылдар бойы) әсер етсек онда жер қыртысынан сағыздай созылып немесе иіліпі әр түрлі қатпарлар түзілер еді. Қейбір жағдайларда бұлі әрекеттер жер бетінде (өте қысқа уақыт аралырында) серпімді күшті тербеліс немесе жер сілкінісін тудырады.

Жер сілкінудің басым көпшілігі, әсіресе  аса күшті дүмпулер (мысалы, Орта Азияда, Қазақстанда) тектоникалық қозғалыстармен (ығысу-ыдырау, қатпарлану, жылжу әрекеттерімен) тікелей байланысты (VIII. 2-сурет).

Тектоникалық  козғалыстарға қатысты туатын жер сілкіністері үш түрге ажыратылады (ошақтарының тереңдігіне қарай): 1) “қалыпты” (нормалық) жер сілкіну (ошағының тереңдігі 10—60 км); 2) “аралық” жер сілкіну (ошағының тереңдігі ~60—300 км); 3) “терең фокусты” жер сілкіну (ошағының тереңдігі >300 км).

Орта  Азия мен Қазақстан жерінде байқалған  жер сілкінулер көбінесе “қалыпты” (нормалық) түрге жатады; Гиндикуш тау  аймағында (Ауғанстан мен Тәжікстан

VIII. 2-сурет. 1966 ж. Ташкентте болған  жер сілкінуінің механизмі (В.  И. Уланов бойынша, 1967):

I — шөгінді жыныстар, 2 — фундамент; 3 — жыртылымдар; 4 — негізгі соққы  мен афтершоктардың (соңғы соққылардың)  гипо- центрі, 5 — сейсмикалық станция; 6 — жарылган блоктардың ығысып жылжу бағыттары; 7 — фундаменттік тау жыныстарының шартты жағдайда ығысып жылжу сипаты; 8 — жер бетінің жоғары көтерілуі (геодезнялық өлшеулер бойынша).

ціекаралығында) “аралық” түрге жататын жер сілкінулер, ал ТМД-ның Қуриль және Камчатка аралдарында  “кальшты” (нормалық) және “аралық” сілкіністермен қатар “терең фокустық”  жер сілкіністері болып тұрады. Ал Қиыр Шығыста тек терең фокустық сілкінулер ғана байкалады.

Жер сілкінудің басқа бір түрі вулкандық_әрекеттермен (вулкан атқылау алдында немесе вулкан атқылау барысында) байланысты кездеседі. Олар магмадан бөлінген газдардың (вулкан өзектерінде) қопарылысы кезінде байқалады.

Жер сілкінудің үшінші бір түрі — денудациялық немесе кенеттен опырылып құлау әрекеттерімен  байланысты байқалады. Мұндай жағдайлар  таулы аудандарда карсттық үңгірлерде жиі кездеседі.

Соңғы жылдары жер сілкінудің техногендік  себептері анықталып отыр. Бұл себептер адамдардың инженерлік іс-әрекеттерімен (гидротехникалық құрылыстар салу, ірі бөгеттер тұрғызып су коймаларын жасау, мұнай мен газ өндіру және т, б.) тығыз байланысты. Мысалы, Үндістанның батыс бөлігінде орналасқан Қойна ауданында байқалған жер сілкіну кезінде (1967) 180 адам қа-заға ұшырап, екі мыңдай халық жараланады. Сол секілді АҚШ-тың Оровилл қаласының маңында (Калифорния штаты) болған (1975) жер сілкінудін, қарқындылығы VII балға дейін жетеді.

Біздің  елімізде де мұндай жағдайлар Тәжікстанда тереңдігі 317 м-лік Нурек су қоймасын толтыру, Қырғызстанда — Тоқтағүл, Дагестанда — Чиркей, Өзбекстанда — Чарвак су электрстанция-ларын салу барысында байқалады. Ал Грозный қаласының оңтүстік бөлігінде (1976) және Газлиде (1976, 1984) болған жер сілкінулер мұнай мен газ өндіру ісімен тікелей байланысты деп саналады. Дегенмен, жер сілкінудің техногендік түрлері дүмпу күшінің әлсіздігімен және таралу өрісінің тарлығымен (жер сілкінудің тектоникалық түрімен салыстырғанда) сипатталады.

Магмалык, тау жыныстары интрузивтік (жердің ішкі қабаттарында) және эффузивтік (жердін, беткі қабатында) болып екіге бөлінеді. 
 
Олар бір-бірінен құрылымдық және орналасымдық ерекшеліктеріне қарай ажыратылады.

Интрузивтік тау жыныстары жердің ішкі қойнауында (әр түрлі терендікте.) алғашқы магманың біртіндеп суынып, қатаюы нәтижесінде  әр түрлі мөлшердегі (үлкенді-кішілі) кристалданған денелер түрінде  пайда болады.

Олар  тереңдігіне қарай: тереңдік (абиссалдық), жартылай тереңдік (гипабиссалдық) жыныстар және желілі дайкалар (тау жыныстарының ірілі-ұсақты жарықтары мен жарықшақтарын  толтыра өскен) болып бөлінеді.

Жердің  терең қабаттарында магма өте  баяу суиды. Ал минералдардың түзілуі  газдар мен су буынын, қаты-суымен байланысты өтеді. Осы жағдайда түзілген интрузивтік  тау жыныстарын құрайтын минералдардық  кристалдық пішіндері толық жетілген түрде болады.

Эффузивтік  жыныстар жердің бетіне ақтарыла төгілген магмадан (лавадан) қатайып, пайда болады. Лаваның суынып-қатаюы өте тез. Оның құрамындағы газдар мен су буы тез ұшып кетеді де, ал минералдық қосындылар кристалдар құрап үлгермейді. Сондықтан эффузивтер көпшілік жағдайда, шала кристалданған немесе кристалданбаған біртектес шынылы массалар құрайды. Дегенмен, кейде олардың арасында жекеленген ірі кристалдар кездесіп қалады. Мұндай жағдайда порфирлі құрылым құралады.

Эффузивтік  тау жыныстары кеуек түтіктер мен қуыстар түріндегі (көбікті, миндалинді-тасты) және флюидалдық текстуралар құрайды.

Кеуекті немесе көбікті текстура вулкандық лаваның суынып-қатаюы кезінде, оның алғашқы құрамындағы ұшпалы жеңіл компоненттердің тез арада ұшып кетуіне байланысты қалыптасады. Осындай жолмен пайда болған кеуек түтіктер мен қуыстар, кейінірек кварц және кальцит сияқты (екінші рет пайда болған) минералдармен толып қалыптасқан жағдайда миндалинді-тасты текстура құралады. Ал, кейде эффузивтік тау жыныстарын құрайтын минералдық түйіршіктердің белгілі бір бағытта созыла орналасуы алғашқы лаваның қозғалыс бағытын көрсетеді. Мұндай текстура флюидалдық деп аталады.

Кристалдану дәрежесіне қарай магмалық тау жыныстары  толық кристалданған және жартылай кристалданған болып ажыратылады. Минералдық түйіршіктердің (ірілі-ұсақты) салыстырмалы көрсеткіштеріне қарай, олар біркелкі түйіршікті (минералдық түйіршіктері бірдей болып келген жағдайда) және әркелкі түйіршікті құрылымдар болып бөлінеді. Сонымен қатар, минерал-дық түйіршіктердің ірілі-ұсақты абсолюттік мөлшері бойынша: ірі (>5 мм), орта (2—5 мм) және ұсақ түйіршікті (2 мм-ге дейін) құрылымдарға ажыратуға болады. Ал минералдық түйіршіктердің кристаллографиялық

пішіндерінін, өзара қарым-қатынастарына қарай, олар идиоморфтық (жан-жағы толық шектелген  дұрыс пішінді кристалдар) және ксеноморфтық (жан-жағы көрші кристалдармен шектелгең  бұрыс пішінді кристалдар) болып  ажыратылады. Минералдық түйіршіктердің идиоморфтық дәрежесінің жоғары болуы минералдардьщ кристалдану  жағдайы мен кристалдану қабілетіне тікелей бағынышты.

Химиялық  құрамына қарай (кремний тотығыньщ  мөлшеріне) тау жыныстары: қышқыл (>65% SЮ2), орта (65—52%), негізді (52—45%) және ультранегізді  немесе өте негізді (<45%) топтарға ажыратылады.

Қышқыл  тобына жататын тау жыныстарының құрамындағы кремнийдің артық мөлшері  кварц минералы-түрінде түзіледі. Егер тау жынысының құрамында  оливин минералы көп болса, онда ол ульдранегізді жыныс болып саналады.