Движение земной коры

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ  ДВИЖЕНИЯ  ЗЕМНОЙ  КОРЫ.

Тектоническими нарушениями  называются перемещения вещества земной коры под влиянием процессов, происходящих в более глубоких недрах Земли. Эти  движения вызывают тектонические нарушения, т. е. изменения первичного залегания  горных пород. Особенно отчетливо эти  изменения наблюдаются на примере  осадочных пород, которые первично отлагаются в виде горизонтально  залегающих пластов, а вследствие тектонических  нарушений оказываются смятыми  в складки или разорванными на отдельные чешуи и блоки. Тектонические  движения, в конечном счете создают  наблюдаемую структуру земной коры, т. е. они являются созидательными движениями («тектонос» по-гречески—созидательный). В результате этих движений возникают и основные неровности рельефа поверхности Земли.

Тектонические движения можно  разделить на два типа: радиальные – колебательные, или эпейрогенические движения, и тангенциальные, орогенические. В первом типе движении напряжения передаются в направлении, близком к радиусу Земли, во втором — по касательной к поверхности оболочек земной коры. Очень часто эти движения бывают, взаимосвязаны, или один тип движений порождает другой. В результате этих типов движений создаются три вида тектонических деформаций :1) деформации крупных прогибов и поднятий; 2) складчатые; 3) разрывные. 

Первый тип тектонических  деформаций, вызванный радиальными  движениями в чистом виде, выражается в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса. Колебания, вызывающие образование подобных форм, в отличие от сейсмических колебаний совершаются относительно медленно, ощутимых разрушений не приносят и непосредственным наблюдениям человека не поддаются.

Складчатые деформации вызываются тангенциальными движениями и выражаются в виде складок, образующих длинные или широкие пучки, иногда короткие, быстро затухающие моршины.

Третий тип тектонических  деформаций характеризуется образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков ее вдоль трещин этих разрывов. Разрывные нарушения  очень часто являются производными от первых двух типов, но в большей  мере от складчатых. Установить причину  той или иной деформации не всегда удается, так как, кроме вышеуказанных  типов движений, деформации могут образоваться в связи с внедрением магмы и т. и. Поэтому нарушения в земной коре классифицируют не по типу вызвавших их движении, а по форме или каким-либо другим особенностям самих нарушений.

РАДИАЛЬНЫЕ  (ЭПЕЙРОГЕНИЧЕСКИЕ)  ДВИЖЕНИЯ.

Земная кора, несмотря на ее твердость и прочность, испытывает повсеместные изменения. Она изгибается, колеблется наподобие того, как изгибается морская поверхность под влиянием притяжения Солнца и Луны. Вдали от берегов не удается наблюдать невооруженным глазом изгибы морской поверхности и изгибы Земли. В отличие от изгибов морской поверхности, достигающих максимальных размеров каждые 12 часов, колебания земной коры нарастают очень медленно: увеличение их идет со скоростью нескольких миллиметров, реже сантиметров в год. Но движения столь незначительных размеров приводят часто к весьма ощутимым результатам, если учесть, что такие движения протекают в одном направлении в течение многих десятков и сотен тысячелетий и даже многих миллионов лет.

  Если мы представим себе, что какой-то участок земной коры поднимался со скоростью 1 см/год, то только за самый короткий в истории Земли четвертичный период, продолжительностью около 1 млн. лет, он поднялся бы на 10 км над своим первоначальным положением, т. е. стал бы самой высокой горой мира. На самом деле скорость вертикальных движений чаще еще меньше, чем в приведенном выше примере.

Лучше всего результаты этих движений выявляются при сравнении  положения какого-либо участка Земли с постоянным уровнем, за который условно можно принять уровень океана или связанного с океаном моря.

СКЛАДЧАТЫЕ  ТЕКТОНИЧЕСКИЕ  НАРУШЕНИЯ.

     Складчатые  нарушения вызваны главным образом  тангенциальнм напряжением. В  большинстве случаев образование их связано с уплотнением или сжатием вещества Земли. В отдельных случаях тангенциальные или косо направленные напряжения тектонических движений могут разложиться на горизонтальные и вертикальные вектора сил и тогда складчатые деформации могут возникнуть непосредственно от влияния вертикальных сил. Вполне возможно, что в основе многих тангенциальных направлений лежат также вертикальные движения, передающие напряжения от глубинных течений.

  Складчатые нарушения  морфологически подразделяются  на два основных типа: выпуклые  и вогнутые. В случае горизонтального среза в ядре выпуклой складки располагаются более древние по возрасту пласты, а на крыльях – более молодые. Вогнутые изгибы, наоборот, имеют в ядре более молодые отложения. В складках выпуклые крылья обычно наклонены в стороны от осевой поверхности. 

СКЛАДЧАТЫЕ  ТЕКТОНИЧЕСКИЕ  НАРУШЕНИЯ.

 

     К числу  выпуклых нарушений относятся:  антиклиналь, купол, антеклиза;  а к числу вогнутых: синклиналь, синеклиза, прогиб, мульда, чаша. Формы  изгибов пластов (складок) очень  разнообразны, так же как весьма  разнообразны способы и причины  их образования.

 

  Классификация складок  производится, исходя из различных  принципов. Наиболее простая морфологическая классификация складок, в основу которой было положено расположение осевой поверхности складки в отношении горизонта, характер крыльев и их сочленения (т. е. тип замка). Сложнее генетическая классификация складок, т. е. классификация, исходящая из происхождения той или иной группы складок. Складки возникают не мгновенно, они обычно формируются в течение длительного времени.

     Подобная складка  образуется и связывается с  раздавливанием и растяжением  пород на крыльях к перемещением  вещества с крыльев складки  в замок, в связи с чем  в замке складки наблюдается  утолщение слоев, а на крыльях, наоборот, утончение и растяжение слоев.

     Параллельной  называется складка, у которой  мощность пластов не изменяется, и поверхности всех пластов  в складке параллельны друг  другу.

     Конседиментационной,  т. е. совпадающей по времени  образования с накоплением осадков,  складкой называется антиклинальная  складка, пласты которой в замке  бывают сильно утончены, а в  крыльях расширены. Конседиментационные  складки растут параллельно с  осадконакоплением. В повышенной части замка такой складки осадков накапливается меньше, чем на крыльях и в синклиналях. Таким образом, в замке антиклиналей складки пласты оказываются наиболее тонкими. Конседиментационные складки по форме несколько напоминают так называемые диапировые и псевдодиапировые складки.

     Диапировой  складкой называется такая складка,  у которой в сводовую часть  внедрилось снизу какое-либо пластичное  вещество, например соль (соляной  диапир) или глина (глиняный диапир), и оно протыкает («диапиро»  — протыкаю, пронизаю) покрывающие  пласты горных пород. Пласты  в такой складке оказываются  приподнятыми в сторону внедрившегося  тела. Свод складки утончен.

     Флексура —  это своеобразный вид складки,  с одним резко утонченным и  вертикально поставленным крылом. Это асимметричный зигзагообразный изгиб слоев.

     Различия формы  всех вышеприведенных складок  выявлялись при поперечных разрезах  через складку. Существенное различие  в формах складчатых нарушений  выявляется также при рассмотрении  их в плане.

     Линейными  называются отчетливо вытянутые  складки, длина их во много  раз превышает ширину. Брахискладки, или укороченные складки, — это складки, длина которых превышает ширину не болыле чем в три раза. Шарнир этих складок испытывает быстрые поднятия в случае вогнутой складки или опускания в случае выпуклой. Выпуклая брахискладка называется брахиантиклиналью, а вогнутая — брахисинклиналью.

     Купол —  это антиклинальная складка, у  которой ширина приближается  к длине и очертания в плане  напоминают окружность или эллипс. Чаша — соответствующая куполам  синклиналь.

     Брахискладки, купола и чаши, очень, характерны  для окраинных частей геосинклинальных  областей. Они развиты в зонах общего погружения линейной складчатости.

     На платформах  развиты крупные пологие сводообразные  и впадинообразные складки. Первые  Н.С. Шатский предложил называть  плакантиклиналями, а вторые —  плакосинклиналями. Крылья этих  складок наклонены под очень  малыми углами — порядка минут  или нескольких градусов. Складки  обычно располагаются группами, образуя системы, вытянутые в  определенном направлении. Особенно  отчетливо это проявляется в  геосинклиналях. Но и на платформах  наряду с одиночными складками  имеются системы складок. Так, нередко плакантиклинали располагаются наподобие звеньев цепи, т. е. следуют одна за другой в определенном направлении. Такая цепь плакантиклиналей называется валом. Примерами валов могут являться Окско-Цнинский вал, разделяющий Московскую и Восточно Русскую впадины; Вятский вал, прослеживающийся к югу от г. Кирова, и др. Изучение валов представляет значительный интерес, так как с ними, точнее с составляющими их плакантиклиналями, связаны промышленные скопления нефти и газа.

     В геосинклинальных  и переходных областях складки  могут располагаться четкообразно (в этом случае одна складка  следует за другой в определенном  направлении) или кулисообразно,  когда отдельные складки располагаются вдоль определенной полосы, но ось каждой последующей складки не лежит на продолжении предыдущей.

     Линейные складки  располагаются очень часто параллельными  пучками, иногда эти пучки начинают расширяться и в промежутках между складками возникают новые складки. Иногда отдельная линейная складка может разветвляться на две. Это называется виргацией (ветвлением) складки.

     Очень часто  на фоне большой крупной антиклинальной  складки возникают многочисленные  более мелкие складки. Такая  сложная антиклиналь носит название  антиклинория. Соответственно сложная синклинальная складка носит название синклинория.   Антиклинории и синклинории, так же как и отдельные складки, могут быть прямыми, наклонными и веерообразными. В складчатых системах обычно выделяется несколько параллельно расположенных антиклинориев. Так, например, на Большом Кавказе выделяются северный Передовой антиклинорий и антиклинорий Главного хребта. В складчатом сооружении Восточных Карпат выделяются Внешний и Главный антиклинорий.

 

РАЗРЫВНЫЕ,  ИЛИ  ДИЗЪЮНКТИВНЫЕ,  ТЕКТОНИЧЕСКИЕ  НАРУШЕНИЯ.

 

   Разрывными тектоническими  нарушениями называют такие изменения,  при которых нарушается сплошность (целостность) горных пород.

     Разрывные  нарушения разделяются на две  группы: разрывы без смещения  разделенных ими пород относительно  друг друга и разрывы со  смещением. Первые называются  тектоническими трещинами, или диаклазами, вторые — параклазами.

КЛИВАЖ.

     Своеобразный  вид тектонических деформаций  представляет собой кливаж —  способность горной породы делиться по параллельным поверхностям трещин на тонкие пластинки; значительная густота этих трещин обусловливает малую толщину пластин. По своему происхождению кливаж, по определению М. А. Усова, это трещиноватость, связанная со сжатием, образовавшаяся в процессе формирования складок.

     Вследствие  кливажа в слоистых породах,  смятых в складки, образуются  две системы трещин: одна система  совпадает со слоистостью пород,  другая располагается под острым  углом к первой, причем чем  круче складки, тем меньше угол  между этими системами на крыльях  складки.

     В обеих  системах происходит скольжение  вещества вдоль трещины, в связи  с чем поверхности кливажных  трещин бывают гладкими и иногда  даже блестящими, полированными.  Перемещение вдоль трещин весьма  небольшое, часто не заметное  невооруженным глазом.

     В связи  с тем, что трещины кливажа  являются трещинами сжатия, они  очень тонки и в однородных невыветрелых породах их не всегда можно рассмотреть. Однако в случае выветривания эти незаметные трещины сразу выявляются, и порода по ним разделяется на весьма тонкие пластинчатые отдельности.

     Образование  кливажа связывается с неравномерным  движением вещества в горных  породах во время формирования  складки. Порода, слагающая внешнюю  дугу складки, перемещается на  большее расстояние, чем та, которая  слагает внутреннюю дугу. Неравномерное  движение в твердом веществе  вызывает в нем разрывы и смещение по ним, причем чем больше таких разрывов, тем меньше смещение в каждом из них. Если порода не совсем однородна, разрывы локализуются в определенных участках, в которых возникают более крупные трещины; вдоль последних и происходит движение отдельных пластин. Так образуется кливаж разлома.

     В других  случаях в движении принимает  участие вся масса породы, и  перемещения равномерно распределяются  по всему пласту. Трещины в  этом случае так малы, что фактически  остаются незаметными. Напряжение при этом виде кливажа выявляется в переориентировке удлиненных и плоских минералов (тип слюд) длинными осями вдоль направления движения. Этот вид кливажа носит название кливажа течения. Трещины в породе при этом виде кливажа находятся, таким образом, в потенциальном (скрытом) состоянии. 

     Изучение кливажа,  особенно кливажа течения, способствует  пониманию тех процессов, которые совершаются при метаморфизме горных пород, связанном со складчатостью.

     Причины образования  трещин весьма различны: они вызываются  силами, растягивающими горную породу, или силами, сдавливающими породу. В обоих случаях порода сначала  растягивается или сокращается  до предела упругости; когда  же этот предел пройден, порода  разрывается. В случае растягивающих сил края трещины бывают зазубренные—рваные, а в случае сдавливания и сплющивания — гладкие. В случае, когда сила прикладывается к породе косо, возникают трещины скола, обладающие также ровными краями.

     В зависимости  от интенсивности силы, приложенной  к породе, вдоль трещин сдавливания  и скола может произойти перемещение  блоков породы той или иной  амплитуды, и тогда разрыв без  смещения (диаклаз) перейдет в разрыв со смещением (параклаз). Провести резкую грань между диаклазами и параклазами не всегда удается, так как в любом диаклазе какое-то, пусть микроскопическое, смещение имеется. Поэтому и деление на диаклазы и параклазы является условным.