12. Литосфера, астеносфера, тектоносфера. Структурные формы земной коры. Движения литосферы, виды тектонических дислокаций.
Геотектоника – наука о строении движениях и деформациях литосферы и ее развитии в связи с развитием Земли в целом.
Литосфера включает земную кору и самую верхнюю мантию. Под строением (структурой) земной коры подразумевается неравномерное распределение горных пород различного состава, происхождения и залегания.
Структурная форма – это структурный элемент земной коры. Примерами таких структурных форм являются платформы, антиклинории, синклинории, сбросы и т.п.
Движения литосферы выражаются в перемещении отдельных ее участков в вертикальном (поднятия, опускания) или горизонтальном направлениях. Они могут сопровождаться изменениями в условиях залегания, а нередко и во внутренней структуре масс горных пород. Эти изменения называются тектоническими деформациями, а конечный результат деформаций составляют новые формы залегания пород, называемые тектоническими дислокациями, или нарушениями. Дислокации подразделяются на пликативные (складчатые)- широко распространенные в земной коре деформации, приводящие к возникновению изгибов горных пород разного масштаба и формы; дизъюнктивные (разрывные)-) нарушения, сопровождающийся разрывом пластов горных пород с перемещением разорванных частей относительно друг друга; и инъективные, связанные с перемещениями текучих агрегатов (магматических расплавов, а также глиняных или соляных масс).
Литосфера - это внешняя, относительно прочная оболочка твердой Земли, расположенная над менее вязкой и более пластичной астеносферой. (Барреллом)
Астеносфера – слой пониженной вязкости в верхней мантии Земли. . Пониженная вязкость астеносферы обусловлена, по мнению ученых, высокой температурой, приводящей к частичному выплавлению базальтовой магмы. В астеносфере происходит перетекание вещества, которое вызывает вертикальные и горизонтальные тектонические движения блоков литосферы. Астеносфера играет важную роль в процессах, протекающих в земной коре – она является одним их главных источников магматической деятельности на Земле. Астеносфере принадлежит также ведущая роль в движении литосферы. Ее течение увлекает за собой литосферные плиты и вызывает их горизонтальные перемещения.
Учитывая эндогенную активность литосферы и астеносферы, введено обобщающее понятие тектоносферы, как области земного шара, в пределах которой происходят тектонические движения, фиксируемые тектоническими деформациями. Тектоносфера простирается до глубин 700 км, где зафиксированы наиболее глубокие очаги землетрясений.
Из двух оболочек, составляющих тектоносферу, астеносфера является активным, а литосфера – относительно пассивным элементом. Их взаимодействием определяется тектоническая «жизнь» земной коры.
13. Понятие о тектонической структуре. Классификация тектонических структур тектоносферы, литосферы и земной коры. Литосферные плиты. Рифтогенез, субдукция, обдукция, коллизия, спрединг.
Под термином «тектоническая структура» в геологии понимается участок земной коры, литосферы или тектоносферы., отличающийся от сопредельных участков определенным сочетанием состава и условиях залегания слагающих их пород. Эти отличительные черты определены спецификой проявления тектонических движений, магматизма, метаморфизма и эндогенным режимом в период формирования данной структуры.
Тектонические структуры весьма разнообразны по своему масштабу, магматизму, тектоническому режиму развития и глубине проникновения в недра Земли. На основе этих признаков предлагается следующая классификация тектонических структур.
В качестве крупнейших структур литосферы и тектоносферы рассматриваются литосферные плиты, в пределах которых в зависимости от особенностей строения выделяются океаны и континенты. Далее, в зависимости от тектонической активности, различают относительно подвижные, мобильные структуры (геосинклинали и орогены) и относительно малоподвижные, стабильные (лабильные) структуры (платформы, срединные массивы). Тектонические нарушения выделяются как в пределах мобильных, так и в пределах стабильных структур.
Под литосферными плитами понимаются обширные участки литосферы (тысячи километров в поперечнике), ограниченные сравнительно узкими зонами сейсмической и вулканической активности и толщина которых много меньше их ширины. Выделяют литосферные плиты: 1) океанические – Тихоокеанская, Наска, Кокосовая; 2) континентальные - мелкие плиты в пределах Альпийско-Гималайского складчатого пояса (например, Тибетская, Иранская); 3) смешанные – большинство плит (Северо- и Южноамериканская, Африканская, Евразийская, Антарктическая и др.).
Наиболее молодыми являются океанические плиты, возраст их не превышает 100 – 150 млн. лет. Они же и самые тонкие. Литосферные плиты перемещаются по поверхности Земли как жёсткие тела, лишь их окраины испытывают либо разрушение, либо наращивание. Современная тектоническая активность распределена крайне неравномерно и сосредоточена главным образом на границах литосферных плит. Главные геодинамические обстановки соответствуют двум главным видам этих границ – дивергентных (расхождение плит) и конвергентных (столкновение, схождении плит). На дивергентных границах развивается рифтогенез (линейная зона растяжения). При встречном движении литосферных плит происходят субдукция (схождение континентальной и океанский плиты или двух океанских), коллизия (столконовение двух континентальных плит) и субдукция (надвигание на край континентальной плиты фрагментов океанский литосферы).
14. Тектонические единицы. Океанические и континентальные структуры. Платформы и орогены, срединно-океанические хребты и абиссальные равнины. Геологические тела – тектонические единицы третьего порядка.
Тектонические единицы первого порядка
Главными структурными единицами литосферы являются континентальные и океанические тектонические структуры. Граница между океаническими и континентальными структурами проводится по границе выклинивания гранитно-метаморфического слоя, т.е. практически по подошве континентального слоя и соответствует изобате 2,5 – 3 км. Эту линию называют андезитовой. В некоторых местах эта граница проводится довольно чётко.
Океанические структуры – это крупнейшие структуры тектоносферы с земной корой океанического типа, в пределах которой протекали геосинклинальные процессы. Океаны как тектонические структуры обладают следующими отличительными чертами:
1) имеют специфическое строение земной коры – кора тонкая (5-6 км), трехслойная. Первый слой – осадочный, второй слой – базальтовый, третий слой – габбро;
2) отличие в строении верхней мантии океанов – она практически вся состоит из астеносферы, тогда как под континентами этот слой резко уменьшается по мощности и «вырождается»;
3) мощность астеносферы под океанами значительно больше, а вязкость ниже, чем под континентами;
3) океаны характеризуются вулканизмом основного состава;
4) практически вся океаническая литосфера сложена породами, которые не подвергались процессам складчатости и высокотемпературным изменениям (т.е. метаморфизму);
5) границы океанов с континентами обычно выражаются в виде крупнейших сверхглубинных разломов, уходящих в недра Земли на глубину до 400 – 700 км;
6) в отличие от континентов океаны обладают рядом геофизических признаков, таких как относительно повышенный тепловой поток, специфическое магнитное поле в виде закономерного «зеброидного» рисунка, повышенные значения гравиметрического поля.
Континентальные структуры – крупнейшие структуры тектоносферы с земной корой континентального типа или промежуточного типа, в пределах которых протекали или протекают геосинклинальные процессы. Континенты как тектонические структуры характеризуются следующими основными признаками:
1) в составе земной коры континентов практически повсеместно присутствует «гранитный» слой;
2) верхняя мантия континентов имеет «редуцированную», нечетко выраженную астеносферу;
3) континенты характеризуются магматизмом основного и кислого состава;
4) континентальная литосфера сформировалась за счет геосинклинальных процессов, которые привели к образованию мощного гранито-метаморфического слоя. В составе литосферы континентов в связи с этим можно выделить области разновозрастной складчатости: от карельской до альпийской. Области, на которых складкообразовательные процессы завершились давно, представляют собой платформы, а молодые складчатые области (мезозойские и кайнозойские) являются современными горными странами.
Тектонические единицы второго порядка
По строению и составу коры и всей литосферы, а также по тектоническому режиму единицы первого порядка (континенты и океаны) подразделяются на единицы второго порядка – подвижные пояса (мобильные) и устойчивые площади (стабильные, пассивные структуры).
Тектонические структуры континентов
Пассивными структурами континентов являются платформы (кратоны), активными – складчатые пояса (орогены).
Платформы (кратоны) – тектонически пассивные участки литосферы, обладающие изометрической формой, сглаженным низменным рельефом, близким к изостатическому равновесию состоянием. Платформы имеют двухъярусное строение – складчатый фундамент и осадочных чехол. Для платформ в региональном плане характерно проявление устойчивых нисходящих вертикальных движений небольшой амплитуды. Практически отсутствует сейсмичность, магматизм проявляется в сравнительно кратковременные периоды активизации подвижек по разломам.
Тектонически подвижными структурами следует считать складчатые пояса континентов (орогены), а также активные окраины континентов и островные дуги.
Тектонические структуры океанов. В океанах подвижные структуры представлены срединно-океаническими хребтами и поднятиями, стабильные – абиссальными равнинами.
Абиссальные равнины занимают большую площадь океанов и являются тектонически наиболее спокойными их структурными элементами, практически полностью асейсмичными и с ограниченным проявлением вулканизма. Они отличаются однообразным строением, выдержанной мощностью типичной океанской коры, плавным изменением мощности литосферы и увеличением возраста в направлении континентов.
Существование срединно-океанических хребтов и поднятий обязано процессам современного и недавнего спрединга. На всем протяжении они сейсмичны и вулканически активны. Мировая система срединно-океанических хребтов пронизывает все океаны и имеет общую протяженность около 60 тыс. км.
Тектоническими единицами третьего порядка являются тектонические нарушения. Основой для многих теоретических вопросов и создания геотектонических концепций выступают знания о взаимоотношениях и внутреннем строении слагающих литосферу элементов – геологических тел.
Форма и положение геологических тел в пространстве свидетельствует о том, что они являются результатом двух процессов: 1) первоначального образования; 2) последующих преобразований в недрах или на поверхности Земли.
В соответствии с этим выделяются первичные структуры, возникшие при образовании породы, и вторичные структуры, обусловленные последующей деформацией.