Байкальская рифтовая система

Вопрос 3

Земля, согласно современным представлениям, имеет возраст 4,5 — 5 млрд лет. В истории ее возникновения выделяют планетарный и геологический этапы.

Геологический этап — последовательность событий в развитии Земли как планеты с момента образования земной коры. В ходе него возникали и разрушались формы рельефа, происходили погружение суши под воду (наступление моря), отступание моря, оледенения, появление и исчезновение различных видов животных и растений и т.д.

Ученые, пытаясь восстановить историю планеты, изучают пласты горных пород. Все отложения они делят на 5 групп, выделяя следующие эры: архейскую (древнейшую), протерозойскую (раннюю), палеозойскую (древнюю), мезозойскую (среднюю) и кайнозойскую (новую). Граница между эрами проходит по крупнейшим эволюционным событиям. Последние три эры делят на периоды, поскольку в этих отложениях останки животных и остатки растений сохранились лучше и в большем количестве.

Каждой эре свойственны события, оказавшие решающее влияние на современный рельеф.

Архейская эраотличалась бурной вулканической деятельностью, в результате которой на поверхности Земли оказались магматические гранитсодержащие породы — основа будущих материков. В то время Землю населяли лишь микроорганизмы, которые могли жить без кислорода. Предполагают, что отложения той эпохи покрывают практически сплошным щитом отдельные участки суши, в них много железа, золота, серебра, платины и руд других металлов.

В протерозойскую эру вулканическая активность также была высока, образовались горы так называемой байкальской складчатости. Они практически не сохранились и представляют собой сейчас лишь отдельные небольшие поднятия на равнинах. В этот период планету населяли сине-зеленые водоросли и простейшие микроорганизмы, возникли первые многоклеточные. Протерозойские пласты горных пород богаты полезными ископаемыми: железными рудами и рудами цветных металлов, слюдой.

В начале палеозойской эры образовались горы каледонской складчатости, что привело к сокращению морских бассейнов и возникновению значительных участков суши. В виде гор сохранились лишь отдельные хребты Урала, Аравии, Юго-Восточного Китая и Центральной Европы. Все эти горы невысокие, «изношенные». Во второй половине палеозоя образовались горы герцинской складчатости. Эта эпоха горообразования была более мощной, возникли обширные горные массивы на территории Западной Сибири и Урала, Монголии и Маньчжурии, большей части Центральной Европы, восточного побережья Северной Америки и Австралии. Сейчас они представлены невысокими глыбовыми горами. В палеозойскую эру Землю заселяют рыбы, земноводные и пресмыкающиеся, среди растительности преобладают водоросли. Основные месторождения нефти и каменного угля возникли именно в этот период.

Мезозойская эра началась с периода относительного спокойствия внутренних сил Земли, постепенного разрушения созданных ранее горных систем и погружения под воду сглаженных равнинных территорий, например большей части Западной Сибири. Во второй половине эры образовались горы мезозойской складчатости. В это время появились обширные горные страны, которые и сейчас имеют облик гор. Это Кордильеры, горы Восточной Сибири, отдельные участки Тибета и Индокитая. Землю покрывала буйная растительность, которая постепенно отмирала и перегнивала. В условиях жаркого и влажного климата шло активное образование болот и торфяников. Это была эпоха динозавров. Гигантские хищные и травоядные животные распространились практически по всей планете. В это время появились и первые млекопитающие.

Кайнозойская эра длится по сей день. Ее начало было ознаменовано ростом активности внутренних сил Земли, приведшим к общему поднятию поверхности. В эпоху альпийской складчатости возникли молодые складчатые горы в пределах Альпийско-Гималайского пояса и приобрел современные очертания материк Евразия. Помимо этого, произошло омоложение древних горных массивов Урала, Аппалачей, Тянь-Шаня, Алтая. Резко изменился климат на планете, начался период мощных покровных оледенений. Наступающие с севера покровные ледники изменили рельеф материков Северного полушария, сформировав холмистые равнины с большим количеством озер.

Всю геологическую историю Земли можно проследить по геохронологической шкале — таблице геологического времени, показывающей последовательность и соподчиненность основных этапов геологии, истории Земли и развития жизни на ней. Читать геохронологическую таблицу следует снизу вверх.

Вопрос 4

Из 510 млн. кв. км площади земного шара на Мировой океан приходится 361 млн. кв. км, или почти 71% (южное полушарие более океаническое - 81%, чем северное -61%). Океаническая часть земной поверхности - наиболее крупный горизонтальный компонент географической оболочки. Сам факт существования глобальной неоднородности (материковость - океаничность) в сочетании с географической широтой и высотой определяет главнейшие особенности природы Земли. Кроме того, суша и океан распределены по поверхности Земли неравномерно. Асимметрия суши и океана влечет за собой асимметрию в распределении всех остальных компонентов природы: климата, почв, животного и растительного мира; оказывает влияние на характер хозяйственной деятельности человека. Таким образом, познание географических объектов, явлений, процессов невозможно без изучения природы Мирового океана.Средняя глубина Мирового океана - около 4 тыс. м - это всего только 0,0007 радиуса земного шара. На долю океана, учитывая, что плотность его воды близка к 1, а плотность твердого тела Земли - около 5,5, приходится лишь малая часть массы нашей планеты. Но если обратиться к географической оболочке Земли - тонкому слою в несколько десятков километров, то большую ее часть составит именно Мировой океан. Поэтому для географии он важнейший объект исследования. В системе наук о Земле важное место занимает океанология, охватывающая всю сумму знаний о Мировом океане и его взаимосвязях с материковой частью Земли и атмосферой. Современная океанология опирается на достижения физики, химии, биологии, геологии и сама вносит существенный вклад в развитие этих наук.

Образование Мирового океана

Согласно самой распространенной гипотезе, Земля возникла из вращающейся раскаленной газовой туманности, которая, постепенно охлаждаясь и сжимаясь, достигла огненно-жидкого состояния, а затем на ней образовалась кора. Состояние земной коры определяется силами напряжения и деформации, вызванными охлаждением и сжатием внутренней массы Земли. По другой теории, выдвинутой в начале нашего века американскими учеными Т.Ч. Чемберленом и Ф.Р. Мултоном, Земля первоначально представляла собой массу газа, извергнутого под действием приливных сил из поверхности Солнца. Одновременно высвобождались мелкие частицы газа, которые, быстро сгущаясь, превращались в твердые тела, называемые планетезималями. Обладая большой силой тяжести, земная масса притягивала их. Таким образом, Земля достигла современных размеров благодаря процессу наращения, а не в результате сжатия, как утверждает первая гипотеза.

Почти все гипотезы сходятся на том, что образование океанических бассейнов было вызвано двумя главными причинами: во-первых, перераспределением пород различной плотности, происходившим в период отвердевания земной коры, и, во-вторых, взаимодействием сил в недрах сжимающейся Земли, которое вызвало революционные изменения в рельефе поверхности. Оригинальна гипотеза происхождения материков и океанов, связанная с именем австрийского геолога Альфреда Лотара Вегенера. Ученый считал, что в какой-то момент истории Земли равномерный слой сиаля скопился на одной стороне. Так возник материк Пангея. Вегенер высказал предположение, что эта масса сиаля держалась на поверхности более плотного слоя симы. Когда сиаль стал распадаться на части, горизонтальное движение материков вызвало изгибание передних краев сиаля. Этим можно объяснить происхождение таких высоких прибрежных горных цепей, как Анды и Скалистые горы.

Хотя происхождение океанических бассейнов остается пока тайной, картину того, как они заполнялись водой и как появлялись и исчезали океаны в геологическом прошлом Земли, можно представить себе более или менее точно. После образования земной коры, ее поверхность начала быстро охлаждаться, так как тепло, получаемое ею из недр Земли, недостаточно компенсировало потерю тепла, излучаемого в пространство. По мере охлаждения водяные пары, окружавшие Землю, образовали облачный покров. Когда температура упала до уровня, при котором влага превратилась в воду, пролились первые дожди. Дожди, веками низвергавшиеся на поверхность Земли, были главным источником воды, которая заполнила океанические впадины. Море, таким образом, было детищем атмосферы, в свою очередь представлявшей собой газообразные выделения древней Земли. Часть воды поступала из недр Земли. На Земле начал действовать процесс эрозии, или размыва. Этот процесс оказал глубокое воздействие на эволюцию суши и моря. Очертания морей, а вместе с ними и контуры океанов постоянно менялись. В результате эрозии и движения земной коры создавались новые моря, а дно старых поднималось и превращалось в сушу. По мере того как из-за постепенной потери тепла расплавленные недра Земли уменьшались в объеме, происходило горизонтальное сжатие коры, которая деформировалась. Возникали складчатые горные цепи, оседания коры. В результате повторяющихся циклов сжатия и ослабления очертания больших океанических бассейнов претерпевали значительные изменения. Очертания Мирового океана в первый период палеозойской эры - кембрийский, возраст которого исчисляется почти 500 миллионами лет, были совершенно не похожи на современные. Тихий океан, представлявший, возможно, рубец на земной коре, имел почти такие же очертания, как и теперь. Однако другие океаны захватывали большие районы, занятые теперь сушей.

Историю образования атмосферы пока не удалось восстановить абсолютно достоверно. Тем не менее выявлены некоторые вероятные изменения ее состава. Становление атмосферы началось сразу после формирования Земли. Имеются довольно веские основания полагать, что в процессе эволюции Праземли и обретения ею близких к современным размеров и массы она практически полностью утратила свою первоначальную атмосферу. Считается, что на раннем этапе Земля находилась в расплавленном состоянии и ок. 4,5 млрд. лет назад оформилась в твердое тело. Этот рубеж принимается за начало геологического летоисчисления. С этого времени происходила и медленная эволюция атмосферы. Некоторые геологические процессы, как, например, излияния лавы при извержениях вулканов, сопровождались выбросом газов из недр Земли. В их состав, вероятно, входили азот, аммиак, метан, водяной пар, оксид и диоксид углерода. Под воздействием солнечной ультрафиолетовой радиации водяной пар разлагался на водород и кислород, но освободившийся кислород вступал в реакцию с оксидом углерода с образованием углекислого газа. Аммиак разлагался на азот и водород. Водород в процессе диффузии поднимался вверх и покидал атмосферу, а более тяжелый азот не мог улетучиться и постепенно накапливался, становясь основным ее компонентом, хотя некоторая его часть связывалась в ходе химических реакций.

Под воздействием ультрафиолетовых лучей и электрических разрядов смесь газов, вероятно присутствовавших в первоначальной атмосфере Земли, вступала в химические реакции, в результате которых происходило образование органических веществ, в частности аминокислот. Следовательно, жизнь могла зародиться в атмосфере, принципиально отличной от современной.

С появлением примитивных растений начался процесс фотосинтеза (см. также ФОТОСИНТЕЗ), сопровождавшийся выделением свободного кислорода. Этот газ, особенно после диффузии в верхние слои атмосферы, стал защищать ее нижние слои и поверхность Земли от опасных для жизни ультрафиолетового и рентгеновского излучений. По оценкам, наличие всего 0,00004 современного объема кислорода могло привести к формированию слоя с вдвое меньшей, чем сейчас, концентрацией озона, что тем не менее обеспечивало весьма существенную защиту от ультрафиолетовых лучей.

Вероятно также, что в первичной атмосфере содержалось много углекислого газа. Он расходовался в ходе фотосинтеза, и его концентрация должна была уменьшаться по мере эволюции мира растений, а также из-за поглощения в ходе некоторых геологических процессов. Поскольку парниковый эффект связан с присутствием углекислого газа в атмосфере, некоторые ученые полагают, что колебания его концентрации являются одной из важных причин таких крупномасштабных климатических изменений в истории Земли, как ледниковые периоды.

Присутствующий в современной атмосфере гелий, вероятно, большей частью является продуктом радиоактивного распада урана, тория и радия. Эти радиоактивные элементы испускают альфа-частицы, которые представляют собой ядра атомов гелия. Поскольку в ходе радиоактивного распада электрический заряд не образуется и не исчезает, на каждую альфа-частицу приходится два электрона. В итоге она соединяется с ними, образуя нейтральные атомы гелия. Радиоактивные элементы содержатся в минералах, рассеянных в толще горных пород, поэтому значительная часть гелия, образовавшегося в результате радиоактивного распада, сохраняется в них, очень медленно улетучиваясь в атмосферу. Некоторое количество гелия за счет диффузии поднимается вверх в экзосферу, но благодаря постоянному притоку от земной поверхности объем этого газа в атмосфере неизменен.

На основании спектрального анализа света звезд и изучения метеоритов можно оценить относительное содержание различных химических элементов во Вселенной. Концентрация неона в космосе примерно в десять миллиардов раз выше, чем на Земле, криптона - в десять миллионов раз, а ксенона - в миллион раз. Отсюда следует, что концентрация этих инертных газов, изначально присутствовавших в земной атмосфере и не пополнявшихся в процессе химических реакций, сильно снизилась, вероятно, еще на этапе утраты Землей своей первичной атмосферы. Исключение составляет инертный газ аргон, поскольку в форме изотопа 40Ar он и сейчас образуется в процессе радиоактивного распада изотопа калия.

Возникновение и развитие жизни на Земле (краткое содержание).

Вопрос о возникновении и развитии жизни на нашей планете интересовал человека с самых древних времен. Различные представления о возникновении жизни можно объединить в пять гипотез:

1) креационизм — Божественное сотворение живого;

2) самопроизвольное зарождение — живые организмы возникают самопроизвольно из неживого;

3) гипотеза стационарного состояния — жизнь существовала всегда;

4) гипотеза панспермии — жизнь занесена на нашу планету извне;

5) гипотеза биохимической эволюции — жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. В настоящее время большинство ученых поддерживают идею абиогенного зарождения жизни в процессе биохимической эволюции.

Жизнь, прежде чем она достигла современного многообразия, прошла длительный путь, в котором различают три этапа: химической, предбиологической и биологической эволюции.

Земля как планета существует более 5 млрд лет. Ее история разделяется на длительные промежутки времени — эры (катархейская, архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская и кайнозойская). Эры подразделяются на периоды, периоды — на эпохи.

Биологическая эволюция продолжается на Земле уже около 4 млрд лет. За это время появилось бесчисленное множество форм живых организмов — от прокариот до человека.

Вопрос 7

Физическая сущность понятий "спрединг", "субдукция", "аккрсационная призма".
Спрединг (от англ. spread — растягивать, расширять) — геодинамический процесс растяжения, выражающийся в импульсивном и многократном раздвигании блоков литосферы океанической коры и в заполнении высвобождающегося пространства магмой, генерируемой в мантии, а также твердыми протрузиями мантийных перидотитов. Процессы спрединга локализуются, главным образом, в пределах Срединно-океанических хребтов и формируют океаническую кору, поэтому в этих районах она относительно молодая.
СУБДУКЦИЯ — опускание горной породы с края одной тектонической плиты в полурасплавленную астеносферу внизу. Встречается в районах схождения плит. Это процесс погружения одного блока земной коры под другой
Аккрецио́нная при́зма или аккреционный клин (от лат. accretio — приращение, увеличение) — геологическое тело, формирующееся в ходе погружения океанической коры в мантию (субдукции) во фронтальной части вышележащей тектонической плиты. Возникает в результате наслоения осадочных горных пород обеих плит и выделяется сильной деформацией нагромождаемого материала, разрушаемого бесконечными надвигами. Аккреционная призма располагается между глубоководным желобом и преддуговым бассейном.

Вопрос 8

Граница (поверхность) Мохоровичича (сокращённо Мохо) — нижняя граница земной коры, на которой происходит резкое увеличение скоростей продольных сейсмических волн с 6,7—7,6 до 7,9—8,2 км/с и поперечных — с 3,6—4,2 до 4,4—4,7 км/с. Плотность вещества также возрастает скачком, предположительно, с 2,9—3 до 3,1—3,5 т/м³
Поверхность Мохоровичича прослеживается по всему Земному шару на глубине от 5 до 70 км. Она может не совпадать с границей земной коры и мантии, вероятнее всего, являясь границей раздела слоёв различного химического состава. Поверхность, как правило, повторяет рельеф местности. В общих чертах форма поверхности Мохоровичича представляет собой зеркальное отражение рельефа внешней поверхности литосферы: под океанами она выше, под континентальными равнинами- ниже.

Установлена в 1909 году хорватским геофизиком и сейсмологом Андреем Мохоровичичем на основании сейсмических данных. Было замечено, что сейсмограмма неглубоких землятресений имеет два и более акустических сигналов : прямой и преломленный.

Вопрос

Земная кора состоит из следующих трех слоев, сложенных горными породами разной плотности:

1.) Наружный слой, состоящий из осадочных горных пород Этот слой некоторые ученые называют осадочной оболочкой Земли.

2.) Слой плотных кристаллических пород, слагающих под осадочной толщей верхнюю часть континентов, в котором сейсмические волны распространяются со скоростью от 5,5 до 6,5 км/сек. По причине того, что продольные сейсмические волны распространяются с указанной скоростью в гранитах и близких к ним по составу породам, условно эту толщу называют гранитным слоем, хотя в ней имеются самые разнообразные магматические и метаморфические породы. Преобладают гранитоиды, гнейсы, кристаллические сланцы, встречаются кристаллические породы среднего и даже основного состава (диориты, габбро, амфиболиты).

3.) Слой более плотных кристаллических пород, образующий нижнюю часть континентов и слагающий океаническое дно. В породах этого слоя скорость распространения продольных сейсмических волн составляет 6,5—7,2 км/сек, что соответствует плотности около3,0 г/см³. Такие скорости и плотность характерны для базальтов, благодаря чему этот слой был назван базальтовым, хотя базальтыне всюду полностью слагают этот слой.

Как видим, понятия «гранитный слой» и «базальтовый слой» условны и употребляются для обозначения второго и третьего горизонтов земной коры.

Нижней границей базальтового слоя является поверхность Мохоровича. Ниже располагаются горные породы, относящиеся к веществу верхней мантии.

Как упоминалось выше, состав базальтового слоя континентальной коры пестрый и скорее всего в нем преобладают не базальты, а метаморфические породы основного состава (гранулиты, эклогиты и т.п.). По этой причине некоторые исследователи предлагали этот слой называть гранулитовым.

Вопрос

Ороген - (от греч. oros гора и ...ген) - горно-складчатое сооружение, возникающее на месте геосинклинальной системы в поздние стадии ее эволюции (орогенный этап развития геосинклиналей). Орогены протягиваются широкими поясами по окраинам или внутри континентов, отделяя платформы друг от друга. В орогенах находится большая часть действующих вулканов. Здесь часто происходят сильные землетрясения.

ОРОГЕН [ορος (ξрос)— гора, горноскладчатое сооружение, возникшее на месте геосинклинали] — термин введен Кобером а 1921 г., сформулировавшим представление о двустороннем О., состоящем из ветвей, виргирующих в противоположные стороны. О. образован под давлением окружающих жестких масс — кратонов (кратогенов). Строение О., по Коберу, симметрично. От периферии О. к его центру выделяются следующие структурные зоны: краевая впадина (Vortiefe); экстерниды, сложенные флишем или неритическими осадками начальных стадий цикла, иногда с инициальными вулканитами; метаморфиды, содер. доорогенные серии сланцев и граувакк большой мощн. или более глубоководные морские от л., испытавшие обычно значительный региональный метаморфизм; централидм — ядра складчатого сооружения, образованные складчатыми и метам, п. предыдущего цикла, представляющие собой покровно-складчатую структуру с крупными шарьяжами, надвинутыми в сторону кратона (кратогена), и интерниды — срединные массивы, составляющие фрагменты более древней структуры, явно несогласной по отношению к новой складчатости. В случае, когда интерниды отсутствуют, вместо них имеется рубец (narbe), вдоль которого обе части О. граничат друг с другом. Двухсторонний симметричный О. встречается редко. Обычны складчатые сооружения асимметричного профиля.

Депрессия (лат. depressio — вдавливание, снижение) — в геоморфологии — понижение на земной поверхности независимо от его формы и происхождения; иногда депрессией называют впадину, дно которой лежит ниже уровня океана

1) в геоморфологии любое понижение земной поверхности; в узком смысле — впадина или котловина, лежащая ниже уровня моря. Депрессии бывают сухими (например, Турфанская впадина) или заполненными водой (Каспийское море).

2) Депрессия тектоническая — область прогибания земной коры, полностью или частично заполненная осадками (например, Таджикская депрессия в Средней Азии).

3) Депрессия потока воздуха в горной выработке — разность давлений (энергий) в двух точках потока. Различают депрессию статических (разность статических давлений), динамических (разность динамических давлений) и полную (разность полных давлений).

Платформа – крупнейшая геологическая структура, представляющая собой обширный малоподвижный участок континентальной коры, испытывающий медленные колебательные движения небольшой амплитуды и имеющий двухъярусное строение: нижний ярус- консолидированное кристаллическое основание (фундамент), верхний- осадочный чехол. В рельефе Земли им соответствуют равнины.

Плита- крупная геологическая структура в пределах материковой платформы, характеризующаяся повышенной мощностью осадочного чехла.

Вопрос №11

Тектонические карты синтезируют наши представления о структуре территории и истории формирования этой структуры.
На первом этапе тектонические карты отображали информацию о простирании складок и тектонических нарушений
Второй этап связан с выделением площадей, формирование складчатых структур которых завершилось в одну из эпох складчатостиЛучшим вариантом среди этого типа считаются карты, основанные на воз-расте складчатости, которая отвечает времени завершения геосинклинального режима и смены его платформенным.
Третий этап стал возможен после накопления данных глубокого бурения и региональных геофизических исследований. Создаются обзорные тектонические карты стран и материков
Ведущим признаком в тектонических картах оставалось районирование по возрасту складчатости. В последующих изданиях применено расчленение складчатых комплексов, комплексов основания, а также щитов и массивов по основным фазам деформаций, добавлены стратоизогипсы для осадочного чехла платформенных областей, для отображения возраста фундамента платформы раскрашиваются в разные цвета и оттенки.
В 70-е годы прошлого века начался новый этап в развитии тектонической картографии. Тектоническое районирование в связи с развитием неомобилизма проводится по времени становления континентальной коры, а складчатых систем - по стадиям геосинклинального процесса.
Последним крупным шагом явилась вышедшая в 1988 г. "Геодинамическая карта СССР" масштаба 1:2500000, целиком основанная на концепции тек-тоники плит. Платформы и складчатые области раскрашены в зависимости от геодинамической обстановки, в которой формировались породы (шельфовые, склоновые и т.п.).
Современные тектонические карты основываются на концепции тектоники плит и одновременно отображают геодинамические обстановки территории. Индикаторами геодинамических обстановок являются формации горных пород. Например: флишевые, сланцево-граувакковые и кремнисто-сланцевые толщи являются показателями осадконакопления на континентальном склоне и у его подножия, а молассы - в передовых и межгорных прогибах
Тектонические карты подразделяются на общие и специальные; которые в свою очередь подразделяются на глобальные (вся поверхность Земли), обзорные (отдельные континенты и крупные страны) и региональные.
В зависимости от целей и задач специальные тектонические карты делятся на: структурные, палеотектонические, неотектонические, актуотектоники и др.
Структурная карта - отображает рельеф определённой структурной поверхности (кровля фундамента платформ, кровля или подошва стратиграфического подразделения, характеризующегося ярко проявленными индивидуальны-ми особенностями литологического состава или структурно-текстурных особенностей пород, которые выдержанны на значительных площадях и легко опозна-ваемы в разрезах) в изолиниях, называемых стратоизогипсами

Палеотектоническая - отображает тектоническую историю региона.
Неотектоническая - отображает тектоническое развитие за последние примерно 40 млн. лет, т.е олигоцен-голоцен.
Актуотектоническая - отображают современные вертикальные или гори-зонтальные движения

Вопрос №12

Рифт — крупная линейная впадина в земной коре, образующаяся в месте разрыва коры в результате её растяжения или продольного движения. Существует две модели образования рифтов: модель Вернике и модель Маккензи. В последнее время геологи чаще используют смешанную модель.

Океанические рифты

В океанах рифты развиты в так называемых зонах спрединга — центральных частях срединно-океанических хребтов, где происходит образование новойокеанической коры. В центральной части этих рифтов периодически образуются разломы, через которые на дно океана поступает базальтовый расплав.

Континентальные рифты

На континентах ныне активной является система Восточно-Африканских рифтов, где при активном вулканизме происходит раздвижение и утончение континентальной коры и в некоторых местах (Афар) уже формируется океаническая кора. Развитие этой зоны может привести к образованию нового океана. Такие рифты образуются в результате поднятия к поверхности больших участков горячей мантии — плюмов, приподнимающих и растягивающих кору. Для активных рифтов характерен интенсивный вулканизм.

Авлакогены

Те рифты, которые заканчивают развитие, так и не превратившись в океан, постепенно заполняются осадочными породами, и геологически проявляются как крупные линейные депрессии, заполненные осадками очень большой мощности по сравнению с нормальным осадочным чехлом. Называются они авлaкогенами, к ним часто приурочены крупные месторождения солей, угля, нефти и природного газа. Впервые такие структуры были описаны Шатским Н. С. на Восточно-Европейской платформе. Пример типичного авлакогена —девонскийДонецкий прогиб, с крупными месторождениями угля.

Байкальская рифтовая система

Примером рифта со сложным строением и историей является Байкальская рифтовая система. До сих пор нет единого мнения о её происхождении. С одной стороны сейчас в этом районе отсутствует вулканизм и есть только активные тектонические движения и землетрясения. Однако относительно недавно в близлежащих мелких рифтовых впадинах действовали активные вулканы, а в Монголиичетвертичный вулканизм был развит очень широко.

Общее строение региона позволяет ряду исследователей утверждать, что Байкал представляет собой пассивный рифт, то есть образовался в результате сдвигового движения по огромному разлому, пересекающему Евразию с юго-запада на северо-восток. Байкальская впадина согласно этой теории сформировалась из-за разлома, шедшего под углом к основному разлому. Такой механизм в литературе называется «pull-apart». Этим объясняется ромбическая форма Байкальской впадины, а также тектонические движения при землетрясениях.

Другая теория объясняет образование Байкальской рифтовой системы поднятием под ним горячей мантии — плюма, то есть считает его активным. Эта теория позволяет объяснить вулканизм региона.

Термин "авлакогены" предложен Н.С.Шатским для структур несколько иного рода-одиночных эпикратонных миогеосинклиналей типа Донбасса,Келецко-Сандомирского кряжа и складчатой системы Угарта в Сахаре. Однако отнесение им к числу авлакогенов также рифейского Пачелмского прогиба позволило позднейшим исследователям и ученикам, в частности А.А.Богданову толковать этот термин широко и называть так крупные грабенообразные прогибы фундаментов платформ независимо от того, испытали ли выполняющие их слои складчатость или нет

Гра́бен (нем. Graben — ров, канава) — дислокация, участок земной коры, опущенный относительно окружающей местности по крутым или вертикальным тектоническимразломам.

Длина грабенов достигает сотен километров при ширине в десятки и сотни километров. Грабены обычно образуются в зонах растяжения земной коры (рифтовых зонах).

Величайшая система грабенов в Восточной Африке находится вдоль озёр Виктория, Ньяса, Танганьика. В России большой провал (грабен), образовавшийся по разломам, представляет собой котловина озера Байкал, также известная как Баргузинская впадина.

Крупнейшим грабеном в Солнечной системе является рифтовая долина Валлис Маринерис на Марсе, образовавшаяся в результате тектонических процессов в вулканической провинции Тарсис.

Горст (от нем. Horst) — дислокация, приподнятый, обычно вытянутый участок земной коры, образовавшийся вследствие тектоническихдвижений. Ограничен круто наклонёнными разломами. Примерами горста являются горы Гарц, Шварцвальд, Вогезы, Сьерра-Невада, Беласицаи др.

Вопрос №13

Средний массив - массив с более древней корой, зажатый внутри складчатой области и обычно в той или иной степени переработанный более молодыми тектоническими движениями.

Синклинорий - структурная форма в виде сложно устроенной синклинали с осложняющими складками меньшего ранга.

Антиклинорий - структурная форма в виде сложно устроенной антиклинали с осложняющими складками меньшего ранга.

Террейн - блок(геологическое тело, terra - Земля) земной коры, имеющий четкие разломные границы. Состав террейна может быть разным: флишевый ( флиш - глубоководные обломочные породы), островодужный ( типа Курильской дуги), офиолитовый (фрагменты деформированной литосферы океана в структуре континента), метаморфический.

Флиш - комплекс обломочных синорогенных (одновременных с формированием складок, надвигов и гор) глубоководных осадков с преобладанием турбидитов (отложений подводных мутьевых потоков).

Моласса - комплекс терригенных (обломочных) осадочных пород, накапливающихся в краевых и межгорных прогибах при разрушении растущих горно - складчатых областей.

Сугура - шов столкновения разных блоков (террейнов).

Вопрос №14

Рельеф дна морей и океанов очень разнообразен. Как и на поверхности материков, здесь есть и равнины, и горы, и вулканы, и хребты, и впадины.

Шельф — подводная окраина материка, чаще всего это наиболее мелководная часть дна. Этот участок мелководный: до 200 м глубиной. Шельф является подводным слабо наклоненной равниной. Внешней границей шельфа нередко служит резкий уступ, с которого начинается континентальный склон, уходящий в бездну на несколько километров. Он может иметь несколько уступов — ступеней. Как и на суше, вниз по склону перемещаются массы песка, ила, гальки, но только особым способом — в виде мутьевых потоков. В местах постоянного схода таких потоков появляются следы подводной эрозии — каньоны. Чаще всего исток такого каньона — устье реки, ведь как раз оттуда поступает материал в море. Размеры каньонов сопоставимы с Большим каньоном реки Колорадо в Северной Америке. Вниз, к абиссальной равнине, мутьевые потоки сносят материал с материка, из зоны пляжей. Абиссальная равнина простирается на многие тысячи километров. Над ней возвышаются подводные вулканы, обычно конусообразной формы, а также плосковершинные горы — гайоты.

Их плоскогорные вершины — признак того, что они некогда поднимались из-под воды и интенсивно размывались волнами. Вулканические гряды образуют цепочки островов, если выходят своими вершинами выше уровня моря.

Дно океана рассекают формы рельефа планетарного масштаба — срединно-океанические хребты. Они возвышаются на 2—3 тысячи метров над окружающей подводной равниной. В сводовой части поднятия хребтов находится глубинный разлом — рифт, по которому на поверхность поднимается вещество мантии, рождается молодая океаническая кора.

Вблизи границ литосферных плит глубина дна резко увеличивается. Длинные протяжённые глубоководные желоба достигают фантастических отметок — более 11 километров. Такова глубина самого известного Марианского желоба в Тихом океане. Среди глубочайших — Пуэрториканский жёлоб в Атлантическом океане (8742 м), Зондский жёлоб в Индийском океане (7729 м - прим. от geoglobus.ru). Расположение желобов чаще всего совпадает с зонами субдукции — пододвиганием океанической литосферной плиты под континентальную. Как и рифтовые зоны срединно-океанических хребтов, это самые неспокойные и сейсмически активные зоны на Земле. Вспомним, что вблизи Зондского жёлоба располагался остров с вулканом Кракатау, извержение которого в 1883 году было признано одним из сильнейших в истории человечества. В этом же районе был эпицентр землетрясения, которое произошло в декабре 2004 года и вызвало страшные по своим последствиям волны — цунами.

Вдоль глубоководного жёлоба часто протягивается островная дуга. Посмотрев на физическую карту, можно убедиться, что это так: Курило-Камчатский жёлоб ограничивает гряда Курильских островов, Алеутский жёлоб — Алеутские острова. Все они имеют активные или древние вулканы.

В тёплых и чистых тропических морях, на мелководьях у побережий материков и на подводных склонах вулканических дуг растут колонии кораллов. Иногда их постройки достигают настолько больших размеров, что образуются коралловые рифы и острова. Большой Барьерный риф у восточной окраины Австралии — самое грандиозное сооружение такого типа.

Глубже, до 3000 м, располагается материковый склон. Это довольно крутой уступ. Во многих местах он изрезан глубокими долинами. Нижняя часть склона имеет вид волнистой наклоненной равнины.

Там, где материковый склон переходит к ложу океана, располагаются глубоководные моря. Со стороны океана их обрамляют цепи островов. Такие острова являются огромными подводными хребтами, вершины которых поднимаются над водой. К островов прилегающих глубоководные желоба. Это длинные и узкие впадины с крутыми склонами, имеют значительные глубины (свыше 6 000 м). Ярким примером такого сочетания является Охотское море, Курильские острова і Курило-Камчатский желоб. Переходные зоны являются поясами высокой сейсмичности. Там часто бывают землетрясения и извержения вулканов. И только за желобами начинается ложе океана.

Ложе океана.Ложе океана - это центральная наибольшая часть дна Мирового океана. Его глубин достигают 4 000-6 000 м. Ложе имеет земную кору океанического типа.

Рельеф ложа является сочетанием гигантских равнин - котловин. В их центральных частях слой осадочных пород очень тонкий. Он образован вулканической пылью, скелетами морских организмов. Накапливается он очень медленно: 1 мм за тысячу лет. Иногда в котловинах возвышаются конусы подводных вулканов. Действующие - извергают лаву, которая оседает на дне. Потухшие вулканы имеют плоские вершины, их выравнивают морские течения. Котловины разделены горными хребтами. Например, на дне Северного Ледовитого океана вздымаются хребты Ломоносова і Менделеева.

Изменения рельефа дна океана. Рельеф дна океанов, как суши, формируют внутренние и внешние процессы. Внутренние процессы образуют подводные хребты, вулканы, глубоководные желоба. Наибольшие изменения поверхности дна связанные с землетрясениями и извержениями вулканов.

Внешние процессы обеспечивают снос и накопления осадочных пород на дне. Это приводит к выравниванию подводных форм рельефа. Больше осадочных пород накапливается у материкового склона. В центральных частях Океана они накапливаются очень медленно: слой в 1 мм - за тысячу лет.

Вопрос 19

Геодинамические процессы. Процессы, происходящие внутри Земли за счет энергии, выделяющейся в результате развития материи в глубоких недрах, называются внутренними или эндогенными, а процессы взаимодействия земной коры с наружными оболочками планеты получили название внешних или экзогенных.

Эндогенные процессы проявляются в форме магматизма, метаморфизма и деформации земной коры и сводятся к движению и перераспределению материи, слагающей Землю, к переходу ее из одного состояния в другое, из одних форм в другие. Судить о характере и интенсивности этих процессов можно непосредственно, наблюдая их проявление в виде вулканических извержений, землетрясений, образования трещин и других деформаций земной поверхности, а также изучая результаты их проявления в геологическом прошлом, выраженные в образовании основных форм рельефа, в различных дислокациях и деформациях земной коры и в наличии характерного комплекса изверженных пород, возникших при застывании поступившего из недр силикатного расплава (магмы) или из продуктов, выброшенных при вулканических извержениях (вулканического пепла, бомб и пр.). Перераспределение материи при эндогенных процессах сопровождается образованием очень важной группы полезных ископаемых (руды большинства металлов, слюды, драгоценные камни, абразивы и др.), а также наиболее грозными стихийными явлениями (землетрясениями, извержениями вулканов), которые необходимо изучать для предупреждения связанных с ними бедствий. Поэтому изучение эндогенных процессов имеет не только познавательное, но и практическое значение.

Экзогенные процессы возникают в результате взаимодействия земной коры с атмосферой, гидросферой и биосферой.

Эндогенные процессы меняют состав земной коры и форму Земли за счет поступающей из глубоких недр магмы и формирования возвышенностей и впадин на поверхности планеты. И рельеф и глубинные магматические породы совершенно неустойчивы в условиях земной поверхности. Породы, образованные в недрах и устойчивые в господствующих там условиях, на поверхности быстро разрушаются под действием экзогенных процессов — суточных и сезонных колебаний температуры, механического и химического воздействия воды, воздуха и живых организмов. В результате образуется другое, новое вещество, устойчивое в поверхностных условиях. Возникают новые формы материи, новые горные породы, которые называются вторичными, поскольку они произошли за счет ранее существовавших образований — первичных магматических горных пород.

Рельеф также сглаживается под действием экзогенных процессов. Возвышенности непрестанно разрушаются, а продукты их разрушения заполняют низины: сползают по склонам под действием силы тяжести, переносятся ветром, стекающими с возвышенностей ручьями и реками, морскими течениями. Таким образом, внешние процессы стремятся выровнять рельеф, привести Землю к форме идеального эллипсоида вращения.

Под действием экзогенных процессов продукты разрушения горных пород перерабатываются и перемешиваются, накапливаются («оседают») в новых местах в виде осадков и осадочных горных пород. В формировании этих пород принимают участие те же физические, химические и биологические факторы, которые одновременно разрушают магматические горные породы. Например, гранит на поверхности Земли разрушается и превращается в конечном счете в песок и глину. В дальнейшем из песка может образоваться песчаник, из глины — глинистый сланец.

Перераспределение вещества при образовании осадочных горных пород также может привести к возникновению месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых,, которые называют экзогенными. В соответствии с характером природных процессов они образуются разными путями: механическим (россыпи золота, платины, олова, алмазов и др.), химическим (месторождения бокситов, минеральных солей и др.) и органическим (месторождения углей, горючих сланцев, нефти и др.).

Наблюдения показывают, что разрушаются и изменяются не только породы, попавшие из недр на поверхность. Аналогичные преобразования происходят и тогда, когда образовавшиеся на поверхности породы попадают в условия, характерные для более глубоких зон: например, когда осадочные породы соприкасаются с поступающей из недр магмой, т. е. попадают в условия высоких температур и давлений, или когда под действием эндогенных процессов деформируется земная кора (образуются складки, разрывы, перемещаются блоки и пр.) и в связи с этим резко повышается давление и температура. В подобных случаях поверхностные образования (осадочные, а часто и магматические породы) оказываются неустойчивыми. Происходит новое перераспределение материи, в результате которого появляются породы, совершенно не похожие на исходные. Эти породы называют метаморфическими, а процесс их изменения — метаморфизмом. При метаморфизме также могут образоваться месторождения полезных ископаемых, например месторождения асбеста, талька, многих металлов и др.

Таким образом, внешние агенты постоянно разрушают то, что создается эндогенными процессами, и одновременно создают новое вещество, новые формы материи, устойчивые в новой среде, а материя, образованная на поверхности, становится неустойчивой в недрах и, если попадает туда, преобразуется. В этом наглядно проявлен величайший диалектический закон борьбы и единства противоположностей, на котором зиждется все развитие нашей планеты со времени ее зарождения. Благодаря этому происходит непрерывное перераспределение материи с образованием новых ее форм и разновидностей, заставляющее течь реки, двигающее горы и моря, поддерживающее жизнь за счет поступления из недр все новых и новых материалов.

Вопрос 22

Горными породами называют образования, состоящие из отдельных минералов и их ассоциаций, характеризующиеся относительно постоянным составом и образовавшиеся в определённых геологических условиях внутри Земли, или на её поверхности. Горные породы, содержащие полезные компоненты и отдельные минералы, извлечение которых экономически целесообразно, называют полезными ископаемыми.

Магматические породы образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате ее охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся) горные породы.

Магматические породы образуются, как угже говорилось, путем кристаллизации магматического расплава. В зависимости от того, на какой глубине происходит этот процесс, среди магматических пород выделяют:

Интрузивные (лат. "интрузио" - проникаю, внедрять) (глубинные, абиссальные), которые кристаллизуются на больших глубинах в толще земной коры среди других горных пород. Интрузивные горные породы формируются в условиях медленного понижения температуры при высоком всестороннем давлении в глубинах земной коры, вследствие чего обладают полнокристаллической, крупнозернистой структурой;

Субвулканические и жильные (полуглубинные, гипабиссальные), формирующиеся ближе к поверхности земли, при более быстрых снижениях температуры в условиях более низкого давления;

Эффузивные (лат. "эффузио" - излияние) (излившиеся, вулканические), застывшие на дневной поверхности в результате излияния магмы в виде лавы при вулканических извержениях. Эффузивные горные породы вследствие быстрого застывания обычно мелкозернисты и частично, а иногда полностью состоят из стекла. Часто в них встречаются более крупные кристаллы вкрапленники.

Помимо генезиса, магматические горные породы различаются по условиям залегания, химическому и минеральному составу, текстуре и структуре.

Магма (греч.— месиво, густая мазь) представляет собой при­родный, чаще всего силикатный, огненно-жидкий расплав, воз­никающий в коре или в верхней мантии и при остывании даю­щий магматические горные породы

Вопрос 23

Метаморфические горные породы — горные породы, образованные в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водныхрастворов, при этом они начинают изменяться.

Вопрос 24

По температурным условиям метаморфизма выделяют три основные стадии: зеленосланцевая, амфиболитовая и гранулитовая. Часто в качестве самостоятельной выделяют эпидот-амфиболитовую, следующую за зеленосланцевой. Из осадочных пород к процессам метаморфизма наиболее чувствительны глины. На зеленосланцевой стадии метаморфизма они преобразуются в сланцы. При этом глинистые минералы относящиеся в основном к группе слоистых водных (алюмо)силикатов, частично теряют воду и преобразуются в другие слоистые силикаты слюды и хлориты. Последние часто имеют зеленую окраску что и дало название стадии метаморфизма.

На следующей, эпидот-амфиболитовой стадии из состава пород исчезают хориты. На амфиболитовой стадии глинистые и основные магматические породы, богатые кальцием, магнием и железом, преобразуются в амфиболиты- породы, сложенные в основном амфиболами-ленточными силикатами сложного химического состава с добавочными анионами, а прочие породы силикатного состава преобразуются в кристаллические и гнейсы. На поздних ступенях амфиболитовой стадии уже возможно начало плавления вещества и образования гранитовых расплавов.

На гранулитовой стадии из первичных силикатных пород образуются породы приближающиеся по минеральному составу к гранитам, часто вне зависимости от первичного состава. На глубинах соответствующих по условиям этой стадии идет частичное плавление вещества, с образованием кислых гранитовых расплавов.

В ряду от зеленосланцевой до гранулитовой стадии возрастают не только температурные условия преобразования, но и глубина химических изменений пород и изменения их первичной структуры, если на зеленосланцевой стадии в изначально осадочных породах часто сохраняются признаки первичной слоистости, то на амфиболитовой стадии они обычно исчезают. Только кварцевые песчаники преобразующиеся в кварциты могут сохраняя признаки первичной слоистости до гранулитовой стадии преобразований.