Древние платформы строение земной коры – На карте «Строение земной коры» найдите и назовите обозначенные платформы. Посмотрите, в основании каких материков лежит только одна крупная платформа?

Содержание

16. Платформы: строение, географическое распространение, роль в строении литосферы. Геосинклинали: строение, эволюция, географическое распространение.

Платформы—это относительно устойчивые участки земной коры. Возникают они на месте существовавших ранее складчатых сооружений высокой подвижности, образующихся при замыкании геосинклинальных систем, путём последовательного их превращения в тектонически стабильные участки.

Характерной чертой строения всех литосферных платформ Земли является их строение из двух ярусов или этажей. Древние платформы, составляющие к тому же ядра современных материков и называемые кратонами, имеют докембрийский возраст и сформировались в основном к началу позднего протерозоя. Древние платформы разделяются на 3 типа: лавразийский, гондванский и переходный.

К первому типу относятся Северо-Американская (Лавренция), Восточно-Европейская и Сибирская (Ангарида) платформы, образованные в результате распада суперконтинента Лавразия, который в свою очередь образовался после распада праконтинента Пангея.

Ко второму: Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская и Антарктическая. Антарктическая платформа допалеозойской эры была разделена на Западную и Восточную платформу, которые объединились лишь в палезойской эре. Африканская платформа в архее была разделена на протоплатформы Конго (Заир), Калахари (Южно-Африканская), Сомали (Восточно-Африканская), Мадагаскар, Аравия, Судан, Сахара. После распада суперконтинента Пангея африканские протоплатформы, за исключением Аравийской и Мадагаскарской, объединились. Окончательное объединение произошло в палеозойскую эру, когда Африканская платформа превратилась в Африкано-Аравийскую платформу в составе Гондваны.

К третьему промежуточному типу относятся платформы небольшого размера: Сино-Корейская (Хуанхэ) и Южно-Китайская (Янцзы), которые в разное время являлись как частью Лавразии, так и частью Гондваны.

Молодые платформы сформировались в палеозойское или позднекембрийское время, они окаймляют древние платформы. Их площадь лишь 5% от всей площади континентов.

Литосфе́ра (от греч. λίθος — камень и σφαίρα — шар, сфера) — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

Блоки литосферы — литосферные плиты — двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.

Литосфера под океанами и континентами значительно различается. Литосфера под континентами состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев общей мощностью до 80 км. Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами, в основном состоит из дунитов и гарцбургитов, её толщина составляет 5—10 км, а гранитный слой полностью отсутствует.

Для обозначения внешней оболочки литосферы применялся ныне устаревший термин сиаль, происходящий от названия основных элементов горных пород Si (лат. Silicium — кремний) и Al (лат. Aluminium — алюминий).В зависимости от времени завершения деформаций фундамента разделение молодых платформ на эпибайкальские (наиболеедревние), эпикаледонские и эпигерцинские.

К первому типу относятся Тимано-Печорская и Мизийская платформы Европейской России.

Ко второму типу относятся Западно-Сибирская и Восточно-Австралийская платформы.

К третьему: Урало-Сибирская, Среднеазиатская и Предкавказская платформы.

Между фундаментом и осадочным чехлом молодых платформ часто выделяется промежуточный слой, к которому относятся образования двух типов: осадочное, молассовое или молассово- вулканическое выполнение межгорных впадин последнего орогенного этапа развития подвижного пояса, предшествовавшего образованию платформы; обломочное и обломочно-вулканогенное выполнение грабенов, образованных на стадии перехода от орогенного этапа к ранне платформенному.

Термин “геосинклиналь” имеет долгую, более чем 100-летнюю историю и сложную судьбу. Он давно утратил свой первоначальный смысл синклинали, т.е. прогиба, линейного бассейна глобального масштаба, сначала заполняющегося осадками, а затем испытывающего складчатость и превращающегося в горное сооружение, так как сам автор термина, американский геолог Дж. Дэна показал, что рядом с подобным прогибом должно существовать поднятие, которое он назвал геоантиклиналью, а затем другими учеными-геологами было выяснено, что в подвижном поясе обычно присутствует не один прогиб и не одно поднятие, так появился термин “геосинклинальный пояс”.

Согласно общепринятому определению, геосинклиналь это:

1) Длинный, протягивающийся на многие десятки и сотни километров, относительно узкий и глубокий прогиб земной коры в пределах геосинклинального пояса, возникающий на дне морского бассейна, обычно ограниченный разломами и заполненный мощными толщами осадочных и вулканических горных пород. В результате длительных и интенсивных тектонических деформаций превращается в сложную складчатую структуру, представляющую собой часть горного сооружения.

2) Обширный, линейно вытянутый тектонически подвижный участок земной коры, в пределах которого происходит зарождение и развитие отдельных геосинклинальных прогибов, а также преобразование их в сложно построенное складчатое горное сооружение; синоним геосинклинального пояса.

В развитии геосинклиналей за один тектонический цикл выделяется несколько стадий. В первой стадии геосинклинальная область обычно представляет собой единый покрытый морем широкий прогиб или совсем не расчлененный внутренними поднятиями, или слаборасчлененный. Для этой стадии характерно опускание земной коры и накопление в прогибах мощных терригенных глинистых осадков, приносимых реками с плоских платформенных равнин и островов внутри геосинклинали. Дальнейшее развитие характеризуется тем, что структура единого или слаборасчлененного прогиба усложняется. В нем появляются внутренние поднятия, разделяющие прогиб на более узкие внутренние геосинклинали. Но при этом усложнении преобладает погружение земной коры, хотя возникшие частные геоантиклинали могут подниматься или же опускаться, но с меньшей скоростью, чем смежные прогибы. Всюду идет процесс накопления осадков, достигающий наибольшей мощности во внутренних прогибах. В это время происходит внедрение основной магмы, образуются пластовые интрузии (силлы), местами подводные трещинные излияния лавы.

Вторая стадия характеризуется продолжающимся прогибанием геосинклинали и дальнейшей дифференциацией тектонических движений земной коры. Геосинклинальная область разделяется на ряд поднятий и прогибов, ограниченных крупными разломами. Образуются линейно вытянутые цепи островов, между которыми на месте впадин располагаются моря-проливы. В интенсивно развивающихся прогибах накапливаются мощные своеобразные отложения, называемые флишем. Флиш – это преимущественно морские осадочные образования, для которых характерно чередование трех-четырех разновидностей пород. Каждый такой набор разновидностей слоев называется ритмом. В каждом ритме грубозернистые отложения располагаются внизу, более тонкие вверху. Различают терригенный флиш, в котором ритм может состоять из конгломерата, песчаника, алевролита и аргиллита или же их трех последних. Развит также карбонатный флиш, в котором ритмы снизу вверх могут состоять из обломочного песчанистого известняка, мергеля и аргиллита (уплотненной глины). Мощность каждого ритма обычно измеряется десятками или единицами сантиметров, а мощность всей толщи составляет многие сотни, чаще первые тысячи метров. Многократное повторение ритмов отражает пульсационный характер колебательных движений в геосинклинали, накладывающихся на общее крупное прогибание.

В этой стадии происходит дальнейшее расширение геосинклинали. В прогибы вовлекаются смежные части платформ. Наряду с образованием новых поднятий внутри геосинклинали слои начинают сминаться в складки (ранняя геосинклинальная складчатость). Магматизм проявляется в излияниях не только основной лавы, но и лав среднего (андезитового) состава. Вдоль глубинных разломов внедряются интрузивные тела основной и ультраосновной магмы.

В третью стадию, или раннеорогенную, существенно изменяется направленность развития всей геосинклинальной области. Общее прогибание геосинклинали, которое свойственно было первым двум стадиям, сменяется поднятием. Наибольшие поднятия раньше всего охватывают центральные части геосинклиналей, где формируются так называемые центральные поднятия. Разрастаясь, они все больше и больше втягивают в поднятия смежные прогибы. Вместе с тем начинается интенсивная складчатость, которая развивается от поднятий к прогибам. Постепенно поднятие охватывает почти всю геосинклинальную область, и она в большинстве своем осушается, только в отдельных местах сохраняются лагуны. Исключение составляют периферические части геосинклинальной области, где образуются так называемые передовые, или краевые прогибы. В морские водоемы этих прогибов сносится терригенный материал, преимущественно тонкий глинистый или алевритовый. В этой стадии горные породы подвергаются региональному метаморфизму. Образуются крупные интрузивные массивы, батолиты и др., преимущественно кислого (гранитного) состава.

В ходе этой стадии на месте первоначального геосинклинального прогиба возникает сложное складчатое поднятие, т.е. происходит обращение, инверсия (по В.В. Белоусову) тектонического рельефа.

Четвертая стадия, или позднеорогенная, характеризуется значительным усилением восходящих тектонических движений земной коры и крупным сводовым поднятием всех собранных в складки горных пород, образованием хребтов, передовых и межгорных прогибов. В эти прогибы с растущих горных хребтов реками сносится большое количество обломочного материала, в них накапливаются мощные конгломераты, песчаники, песчанистые глины, а при создании лагунных условий, соленосные в жарком, засушливом климате или угленосные во влажном климате отложения. Геосинклиналь завершает свой цикл длительного развития превращением в сложную горно-складчатую или глыбово-складчатую область. Происходит то, что обычно называют «отмиранием» геосинклинали.

Современные геосинклинали – это впадины вдоль островов Ява и Суматра, желобов Тонга – Кермадек, Пуэрто-Рико и др. Возможно, их дальнейшее прогибание тоже приведет к образованию гор. По мнению многих геологов, побережье Мексиканского залива в пределах США тоже представляет собой современную геосинклиналь, хотя, судя по данным бурения, признаки горообразования там не выражены. Активные проявления современной тектоники и горообразования наиболее четко наблюдаются в молодых горных странах – Альпах, Андах, Гималаях и Скалистых горах.

studfile.net

§4. Тектоническое строение земной коры

Основные вопросы. 1. Каковы основные структуры земной коры? 2. В чем проявляются закономерности в размещении форм рельефа на Земле?

Платформы. В пределах материков выделяют крупные структуры, которые отчетливо выражены в современном рельефе – платформы и складчатые области. Платформа (от французского "плоская форма") – крупная, относительно устойчивая, выровненная глыба земной коры. Она, как правило, состоит из двух этажей: нижнего кристаллического (либо складчатого основания) – фундамента и верхнего слоя осадочного чехла. Мощность чехла достигает около 5-6 км и более. Различают материковые и океанические платформы

Древние платформы имеют фундамент, сложенный кристаллическими породами и составляют ядра материков. Они являются наиболее устойчивыми участками земной коры. Молодые платформы имеют фундамент образованный не только кристаллическими, но и смятыми в складки более молодыми породами. Существует 10 основных древних платформ: Восточно - Европейская, Северо-Американская, Южно - Американская, Африкано - Аравийская, Индийская, Австралийская, Южно – Китайская, Сибирская, Китайско-Корейская, Антарктическая. (Изучите карту «Строение земной коры»). Существует два принципиально разных вида земной коры: материковый или океанический. В зависимости от этого образуются равнины суши или дна океана.

Плиты и щиты. Плита – крупная часть платформы, покрытая осадочным чехлом. Плитам соответствуют равнины. Щит – обширное поднятие и выход кристаллического фундамента платформы на поверхность. Щиты – это часть древних платформ, которые в течение длительного геологического времени медленно поднимались, подвергаясь действию разрушения.

Щитам соответствуют обычно возвышенные равнины или невысокие горы: Балтийский, Анадырский щиты в Евразии, Канадский в Северной Америке. В районах щитов залегают богатые месторождения золота, марганцевых, урановых и железных руд, алмазов. С платформенным чехлом в пределах плит связаны месторождения нефти, каменного угля, калийных солей.

Складчатые области в отличие от платформ – тектонические подвижные обширные участки земной коры в пределах складчатых поясов (древних либо молодых), вытянутые на сотни и тысячи километров. Складчатость – процесс образования складок горных пород, совпадающий с активностью тектонических процессов.

Складчатые области и горы образуются обычно в местах столкновения литосферных плит. Процесс формирования складчатых областей начинается с интенсивного прогибания земной коры. Оно сопровождается накоплением мощных толщ пород. Затем происходит образование складок и разрывов слоев земной коры при общем поднятии. Завершается процесс образованием мощных складчатых областей и более протяжных складчатых поясов. В рельефе они выражены горами разного возраста. Горы постепенно в течение длительного времени разрушаются.

Основными структурами земной коры являются платформы и складчатые области (пояса). В размещении форм рельефа существуют определенные закономерности. Равнины, как правило, соответствуют платформам, а горы - складчатым областям.

1. Что такое платформа? 2. Покажите на карте литосферные плиты и платформы. Что общего вы видите в их названии и расположении?*3.В чем отличие океанических и континентальных платформ, рифтов, складчатых областей и поясов? *4. Какие формы рельефа соответствуют плитам и щитам? Объясните причины. **5. Сделайте сравнительный анализ карты «Строение земной коры» и «Физическая карта мира». Заполните таблицу, состоящую из граф: древние платформы и подвижные участки земной коры, соответствующие им полезные ископаемые, основные формы их рельефа, Установите закономерности размещения форм рельефа на поверхности Земли.

studfile.net

21. Строение земной коры континентов.

Континентальная кора имеет трёхслойное строение:

1) Осадочный слой образован в основном осадочными горными породами. Здесь преобладают глины и глинистые сланцы, широко представлены песчаные, карбонатные и вулканогенные породы. В осадочном слое встречаются залежи таких полезных ископаемых, как каменный уголь, газ, нефть. Все они органического происхождения.

2) «Гранитный» слой состоит из метаморфических и магматических пород, близких по своим свойствам к граниту. Наиболее распространены здесь гнейсы, граниты, кристаллические сланцы и др. Встречается гранитный слой не везде, но на континентах, где он хорошо выражен, его максимальная мощность может достигать нескольких десятков километров.

3) «Базальтовый» слой образован горными породами, близкими к базальтам. Это метаморфизованные магматические породы, более плотные по сравнению с породами «гранитного» слоя.

22. Строение и развитие подвижных поясов.

Геосинклиналь - подвижная зона высокой активности, значительной расчлененности, характеризующаяся на ранних этапах своего развития преобладанием интенсивных погружений, а на заключительных - интенсивных поднятий, сопровождаемых значительными складчато - надвиговыми деформациями и магматизмом.

Подвижные геосинклинальные пояса являются чрезвычайно важным структурным элементом земной коры. Они обычно располагаются в зоне перехода от континента к океану и в процессе своей эволюции формируют континентальную кору. В развитии подвижных поясов, областей и систем выделяются два основных этапа: геосинклинальный и орогенный.

В первом из них различаются две главные стадии: раннегеосинклинальная и позднегеосинклинальная.

Раннегеосинклинальная стадия характеризуется процессами растяжения, расширения океанского дна путем спрединга и одновременно - сжатия в краевых зонах

Позднегеосинклинальная стадия начинается в момент усложнения внутренней структуры подвижного пояса, которое обусловлено процессами сжатия, проявляющимися все сильнее в связи с начинающимися закрытием океанского бассейна и встречным движением литосферных плит.

Орогенный этап сменяет позднегеосинклинальную стадию. Орогенный этап развития подвижных поясов состоит в том, что вначале перед фронтом растущих поднятий возникают передовые прогибы, в которых накапливаются мощные толщи тонкообломочных пород с угленосными и соленосными толщами — тонкие молассы.

23. Платформы и этапы их развития.

Платформа, в геологии - одна из главных глубинных структур земной коры, характеризующаяся малой интенсивностью тектонических движений, магматической деятельности и плоским рельефом. Это наиболее устойчивые и спокойные области континентов.

В строении платформ различают два структурных этажа:

1) Фундамент. Нижний этаж сложен метаморфическими и магматическими породами, смятыми в складки, разбитыми многочисленными разломами.

2) Чехол. Верхний структурный этаж, сложен полого залегающими неметаморфизованными слоистыми толщами - осадочными, морскими и континентальными отложениями

По возрасту, строению и истории развития континентальные платформы подразделяются на две группы:

1) Древние платформы занимают около 40 % площади континентов

2) Молодые платформы занимают значительно меньшую площадь континентов (около 5 %) и располагаются либо по периферии древних платформ, либо между ними.

Стадии развития платформ.

1) Начальная. Стадия кратонизации, характеризуется преобладанием поднятий и довольно сильным заключительным основным магматизмом.

2) Авлакогенная стадия, которая постепенно вытекает из предыдущей. Постепенно авлакогены (глубокий и узкий грабен в фундаменте древней платформы, перекрытый платформенным чехлом. Представляет собой древний рифт, заполненный осадками.) перерастают во впадины, а потом в синеклизы. Синеклизы разрастаясь, покрывают осадочным чехлом всю платформу, и наступает ее плитная стадия развития.

3) Плитная стадия. На древних платформах охватывает весь фанерозой, а на молодых начинается с юрского периода мезозойской эры.

4) Стадия активизации. Эпиплатформенные орогены (гора, горноскладчатое сооружение, возникшее наместе геосинклинали)

studfile.net

§4. Тектоническое строение земной коры

Основные вопросы. 1. Каковы основные структуры земной коры? 2. В чем проявляются закономерности в размещении форм рельефа на Земле?

Платформы. В пределах материков выделяют крупные структуры, которые отчетливо выражены в современном рельефе – платформы и складчатые области. Платформа (от французского "плоская форма") – крупная, относительно устойчивая, выровненная глыба земной коры. Она, как правило, состоит из двух ярусов: нижнего кристаллического фундамента (либо складчатого основания) и верхнего слоя осадочного чехла. Мощность чехла достигает около 5-6 км и более. Различают также материковые и океанические платформы

Древние платформы имеют фундамент сложенный кристаллическими породами и составляют ядра материков. Они являются наиболее устойчивыми участками земной коры. Молодые платформы имеют фундамент образованный не только кристаллическими, но и смятыми в складки породами. Существует 10 основных древних платформ: Восточно - Европейская, Северо-Американская, Южно - Американская, Африкано - Аравийская, Индийская, Австралийская, Южно – Китайская, Сибирская, Китайско-Корейская, Антарктическая. (Изучите карту «Строение земной коры»). Существует два принципиально разных вида земной коры: материковый или океанический. В зависимости от этого образуются равнины суши или дна океана.

Плиты и щиты. Плита – крупная часть платформы, покрытая осадочным чехлом с глубиной залегания фундамента, достигающей 3-5 и более км. Плитам соответствуют равнины. Щит – обширное поднятие и выход кристаллического фундамента платформы на поверхность. Щиты – это часть древних платформ, которые в течение длительного геологического времени медленно поднимались, подвергаясь действию разрушения.

Щитам соответствуют обычно возвышенные равнины или невысокие горы: Балтийский, Анадырский щиты в Евразии, Канадский в Северной Америке, Бразильский и Гвианский в Южной Америке. В районах щитов залегают богатые месторождения золота, марганцевых, урановых и железных руд, алмазов. С платформенным чехлом в пределах щита связаны месторождения нефти, каменного угля, калийных солей.

Складчатые области в отличие от платформ – тектонические подвижные обширные участки земной коры в пределах складчатых поясов (древних либо молодых), вытянутые на сотни и тысячи километров. Складчатость – процесс образования складок горных пород, совпадающий с активностью тектонических процессов.

Складчатые области и горы образуются обычно в местах столкновения литосферных плит. Процесс формирования складчатых областей начинается с интенсивного прогибания земной коры. Оно сопровождается накоплением мощных толщ пород. Затем происходит образование складок и разрывов слоев земной коры при общем поднятии. Завершается процесс образованием мощных складчатых областей и более протяжных складчатых поясов. В рельефе они выражены горами разного возраста. Горы постепенно в течение длительного времени разрушаются.

Основными структурами земной коры являются платформы и складчатые области (пояса). В размещении форм рельефа существуют определенные закономерности. Равнины, как правило, соответствуют платформам, а горы - складчатым областям.

1. Что такое платформа? 2. Покажите на карте литосферные плиты и платформы. Что общего вы видите в их названии и расположении?*3.В чем отличие океанических и континентальных платформ, рифтов, складчатых областей и поясов? *4. Какие формы рельефа соответствуют плитам и щитам? Объясните причины. **5. Сделайте сравнительный анализ карты «Строение земной коры» и «Физическая карта мира». Заполните таблицу, состоящую из граф: древние платформы и подвижные участки земной коры, соответствующие им полезные ископаемые, основные формы их рельефа, Установите закономерности размещения форм рельефа на поверхности Земли.

studfile.net

Древние платформы - это... Что такое Древние платформы?

Древние платформы (кратоны) представляют собой ядра материков и занимают обширные части их площади (миллионы квадратных километров). Они сложены типичной континентальной корой мощностью 35—45 км.

Литосфера в их пределах достигает мощности 150—200 км, а по некоторым данным — до 400 км. Они обладают изометричной, полигональной формой.

Значительные площади в пределах платформ занимает неметаморфизованный осадочный чехол толщиной 3—5 км, в наиболее глубоких впадинах достигающий 10—12 км, а в исключительных случаях (Прикаспийская низменность) до 20—25 км. В состав чехла помимо осадочных формаций могут входить покровы траппов. Древние платформы, имеющие раннедокембрийский метаморфический фундамент, составляют древнейшие и центральные части материков и занимают около 40 % их площади; термин «кратон» применяют только к ним.

Древние платформы на карте мира

Подразделение древних платформ

Древние платформы делятся на 3 типа:

  1. Лавразийский — Северо-Американская (Лавренция), Восточно-Европейская, Сибирская (Ангарида)
  2. Гондванский — Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Антарктическая
  3. Переходный — Сино-Корейская (Хуанхэ), Южно-Китайская (Янцзы)

Существует гипотеза, что в районе Северного полюса находилась древняя платформа Гиперборея.

Есть малые древние платформы — Тибет, Тарим (Даян), Индокитай (Меконг).

В палеозойской эре существовали суперматерики Лавразия в Северном полушарии, в Южном — Гондвана; между ними переходные платформы относились и к Гондване, и к Лавразии. Соответственно этому, типы делятся на лавразийский, гондванский и переходный.

Антарктическая платформа до палеозойской эры была разделена на Западную и Восточную платформу. В палезойской эре объединилась в единую платформу.

Африканская платформа в архее была разделена на части — протоплатформы Конго (Заир), Калахари (Южно-Африканская), Сомали (Восточно-Африканская), Мадагаскар, Аравия, Судан, Сахара. После Пангеи-0 они полностью объединились, кроме Аравийской и Мадагаскарской платформ. Уже в палеозойской эре Африканская платформа превратилась в Африкано-Аравийскую платформу в составе Гондваны. В этой платформе имеются многочисленные выходы на поверхность кристаллического фундамента (щиты и массивы): на западе — Регибатский, Ахаггарский и Эбюрнейский; вокруг Красного моря — Аравийский, Нубийский и Эфиопский; на экваторе — Центрально-Африканский, Касаи и Танганьикский; на юге — Зимбабве, Мозамбикский, Трансваальский, Бангвелулу и Тоггарский; на острове Мадагаскар — Мадагаскарский.

Южно-Китайская и Сино-корейская платформы разделены герцинскими поясом Циньлинь. Южно-Китайскую платформу китайские геологи называют Янцзы по названию реки, протекающей по всей территории платформы.

Внутреннее строение фундамента древних платформ

Важнейшая роль в строении фундамента древних платформ принадлежит архейским и нижнепротерозойским образованиям, имеющим крупноблоковое строение. Так, в структуре Балтийского щита различают пять главных блоков, в пределах Украинского щита — также пять, Канадского щита — шесть и т. д. В архейских комплексах распространены особые структурные элементы, характерные для ранних этапов истории Земли.

North america craton nps.gif

На всех щитах древних платформ выделяются три комплекса пород этого возраста:

  1. Зеленокаменные пояса представляют собой мощные толщи закономерно перемежающихся пород от ультраосновных и основных вулканитов (от базальтов и андезитов к дацитам и риолитам) к гранитам. Эти пояса имеют протяженность до 1000 км при ширине до 200 км.
  2. Комплексы орто- и парагнейсов образуют в сочетании с гранитными массивами поля гранитогнейсов. Гнейсы отвечают по составу гранитам и обладают гнейсовидной текстурой.
  3. Гранулитовые (гранулито-гнейсовые) пояса, под которыми понимаются метаморфические породы, сформировавшиеся в условиях средних давлений и высоких температур (750—1000 °C) и содержащие кварц, полевой шпат и гранат.

Наряду с ареалами «серых гнейсов» раннего архея, три перечисленных выше типа архейских образований слагают преобладающую часть щитов древних платформ.

Структурные элементы поверхности фундамента и осадочного чехла платформ

Платформы подразделяются на участки выходов на поверхность пород фундамента — щиты и на не менее крупные участки, покрытые чехлом — плиты.

Щиты легко выделяются в платформах северного ряда, где они со всех сторон окружены чехлом, но значительно труднее в платформах южного ряда, особенно Африканской и Индостанской, на большей части которых фундамент обнажается на поверхности, а чехол распространён более ограниченно, в пределах замкнутых впадин. Молодые платформы почти целиком представляют собой плиты, а щиты и массивы здесь встречаются в виде исключения. Таким образом, плиты — преобладающий элемент древних и собственно молодых платформ. В пределах плит различают структурные элементы подчинённого (второго) порядка: антеклизы, синеклизы, авлакогены, своды, впадины, валы и депрессии.

Другие название термина «Древние платформы»

Крато́н (от др.-греч. κράτος — сила, крепость; оплот, твердыня) — стабильный участок континентальной коры, архейского возраста. Это древнейшие блоки континентальной коры, они занимают большую часть объёма всех континентов.

См. также

Источники

  • Историческая геология: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Н. В. Короновский, В. Е. Хаин, Н. А. Ясаманов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательский центр «Академия», 2006.

dic.academic.ru

2.13 Платформы

В пределах континентов выделяются два основных типа структур – платформыискладчатые области.

Платформы(кратоны) - крупные (несколько тысяч километров в поперечнике), относительно устойчивые глыбы континентальной земной коры. Они представляют собой ядра материков, граничат либо с более молодыми складчатыми поясами, которые на них обычно надвинуты, либо с океанами, нередко отделяясь от них вертикальными разломами. В силу этого платформы имеют полигональные очертания.

Площадь платформ – порядка миллионов квадратных километров. Континентальная кора имеет в пределах платформ мощность 30 – 65 км; из них до 5, реже 10 – 15 км и более приходится на осадочный слой. Астеносфера залегает под платформами на глубине от 100 – 150 до 200 – 250 км (по некоторым данным – до 400 км) и отличается повышенной по сравнению с подвижными поясами вязкостью.

Строение платформ на большей части их площади характеризуется двухъярусностью: в основании залегает интенсивно деформированный, метаморфизованный и гранитизированный фундамент, несогласно перекрываемыйосадочным чехлом, (местами с участием вулканических покровов). Породы чехла залегают субгоризонтально и не затронутым метаморфизмом.

Осадочный чехол имеет мощность до 3 – 5 км, а в прогибах или экзогональных впадинах – до 20 – 25 км (например, Прикаспийская, Печорская впадины).

Рис. 2.62 Разрез земной коры по 40° с.ш.

Слои: 1 – осадочный» 2 – второй океанический; 3 – гранитный;

4 – базальтовый; 5 – верхняя мантия.

Поверхности: К – Конрада; М – Мохоровичича

Платформы (фр. «плат» - плоский, «форм» - форма) характеризуются равнинным рельефом – низменным или плоскогорным. Некоторые их части могут быть покрыты мелким эпиконтинентальным морем типа современных Балтийского, Белого, Азовского.

Платформы характеризуются небольшими скоростями вертикальных тектонических движений. Что определяет их равнинный рельеф, преобладанием слабых поднятий над опусканиями, с чем связано преимущественное распространение в осадочном чехле континентальных и мелководно-морских отложений небольшой мощности, слабой сейсмичностью и относительно слабым и специфическим магматизмом. Это наиболее устойчивые и спокойные части континентов.

По возрасту кратонизации платформы подразделяются на древниеимолодые.

К древнимотносятся платформы, территории которых завершили геосинклинальный этап развития не позднее конца среднего протерозоя (в карельскую и более древние складчатости). Для них характерно:

1) двухэтажное строение – фундамент из дорифейских толщ и осадочный чехол, сложенный породами позднее-, а местами и среднепротерозойского возраста и моложе;

2) незначительные по мощности и выдержанные по латерали комплексы осадочных пород чехла;

3) малоамплитудные, но крупные изометрической формы структурные элементы.

В таблице 2.15 приведены названия древних платформ, их щитов и впадин.

Молодымисчитаются платформы, возникшие на месте геосинклинальных областей, завершивших свое развитие складчатостью и метаморфизмом пород в байкальскую, каледонскую и герцинскую эпохи, денудированные и покрытые с поверхности осадочным чехлом.

Для молодых платформ характерно:

1) трехэтажное строение – фундамент, промежуточный комплекс (из слабометаморфизованных и дислоцированных молассоидных толщ) и осадочный чехол;

2) примыкание к глыбам древних платформ;

3) частичное унаследование структурных направлений древних геосинклиналей.

Возраст молодых платформ определяется по возрасту складчатого основания с приставкой «эпи» (греч. «эпи» - после): эпигерцинская, эпибайкальская, эпикаледонская.

Рис. 2 63 Схема размещения платформ в структуре континентов (по Ч.Б. Борукаеву, 1977)

1 – платформенные области: СА – Северо-Американская, ЮА – Южно-Американская, ВЕ – Восточно-Европейская, С – Сибирская, Аф – Африканская, К – Китайская, Ин – Индостанская, Ав – Австралийская, Ан – Антарктическая;

2) молодые (около 5% площади материков), располагающиеся либо по периферии материков (Средне- и Западно-Европейские, Восточно-Австралийская, Пантагонская), либо между древними платформами (Западно-Сибирская). Молодые платформы иногда подразделяются на два типа: ограждённые (Западно-Сибирская, Северо-Германская, Парижский «бассейн») и неограждённые (Туранская, Скифская).

В зависимости от возраста завершающей складчатости фундамента (табл. 2.16) молодые платформы или их части подразделяются на эпикаледонские, эпигерцинские, эпикиммерийские. Так, Западно-Сибирская и Восточно-Австралийская платформы являются частично эпикаледонскими, частично эпигерцинскими, а платформенная арктическая окраина Восточной Сибири – эпикиммерийской.

Молодые платформы покрыты более мощным осадочным чехлом, чем древние. И по этой причине их часто именуют просто плитами (Западно-Сибирская, Скифско-Туранская). Выступы фундамента в молодых платформах являются исключением (Казахский щит между Западно-Сибирской и Туранской плитами). В отдельных участках молодых и реже древних платформ, где мощность осадков доходит до 15-20 км (Прикаспийская, Северо- и Южно-Баренцевоморская, Печорская, Мексиканская впадина), кора имеет небольшую мощность, а скоростям продольных волн вообще предполагается наличие «базальтовых окон», как возможных реликтов несубдуцированной океанической коры. Осадочные чехлы молодых платформ в отличие от чехлов древних платформ более дислоцированы.

Структурные элементы поверхности фундамента платформ (щиты, плиты, авлакогены, палеорифты и др.)

Платформы подразделяются, прежде всего, на крупные площади выходов на поверхность фундамента – щиты и на не менее крупные площади, покрытые чехлом, - плиты. Границы между ними проводятся обычно по границе распространения осадочного чехла.

Щит– наиболее крупная положительная структура платформ, сложенная кристаллическими породами фундамента платформ со спорадически встречающимися отложениями плитного комплекса и чехла, и с тенденцией к воздыманию. Щиты, в основном, присущи древним платформам (Балтийский, Украинский щиты на Восточно-Европейской платформе), в молодых – они в виде редкого исключения (Казахский щит Западно-Сибирской плиты).

Плита– крупная отрицательная тектоническая структура платформ с тенденцией к опусканию, характеризующаяся наличием чехла, сложенного осадочными породами платформенной стадии развития мощностью до 10-15 и даже 25 км. Они всегда осложнены многочисленными и разнообразными структурами меньших размеров. По характеру тектонических движений выделяются подвижные (с большим размахом тектонических движений) и устойчивые (со слабым прогибанием, например, с-з часть Русской плиты) плиты.

Плиты древних платформ сложены образованиям трёх структурно-вещественных комплексов – породами кристаллического фундамента, промежуточным (доплитным комплексом) и породами чехла.

Структурные элементы осадочного чехла плит платформ (синеклизы, антеклизы)

В пределах плит различают структурные элементы второго порядка (антеклизы, синеклизы, авлакогены) и более мелкие (валы, синклинали, антиклинали, флексуры, сундучные складки, глиняные и соляные диапиры – купола и валы, структурные носы и т.д.).

Синеклизы(например, Московская Русской плиты) – плоские впадины фундамента до многих сотен км в поперечнике, а мощность осадков в них 3-5 км и иногда до10-15 и даже 20-25 км. Особый тип синеклиз - этотрапповые синеклизы(Тунгусская, на Сибирской платформе, Деканская Индостана и др.). В их разрезе залегает мощная платобазальтовая формация площадью до 1 млн. кв. км, с ассоциирующим дайково-силловым комплексом основных магматитов.

Антеклизы(например, Воронежская Русской плиты)– крупные и пологие погребённые поднятия фундамента в сотни км в поперечнике. Мощность осадков в их сводовых частях не превышает 1-2 км, а в разрезе чехла обычно присутствуют многочисленные несогласия (перерывы), мелководные и даже континентальные отложения.

Авлакогены(например, Днепровско-Донецкий Русской плиты) – чётко-линейные грабен-прогибы, протягивающиеся на многие сотни км при ширине в десятки, иногда более сотни км, ограниченные разломами и выполненные мощными толщами осадков, иногда с вулканитами, среди которых присутствуют базальтоиды повышенной щелочности. Глубина залегания фундамента нередко достигает 10-12 км. Некоторые авлакогены со временем перерождались в синеклизы, а другие в условиях сжатия были превращены либо в простыеодиночные валы(Вятский вал), либо – всложные валыилиинтракратонные складчатые зонысложного строения с надвиговыми структурами (Кельтиберийская зона в Испании).

Стадии развития платформ

Поверхность фундамента платформ отвечает большей частью срезанной денудацией поверхности складчатого пояса (орогена). Платформенный режим устанавливается по прошествии многих десятков и даже сотен млн. лет, после того как территория пройдёт ещё две подготовительные стадии в своём развитии – стадию кратонизации и авлакогенную стадию (по А.А.Богданову).

Стадия кратонизации– на большей части древних платформ отвечает по времени первой половине позднего протерозоя, т.е. раннему рифею. Предполагается, что на этой стадии все современные древние платформы ещё находились в составе единого суперконтинента ПангеиI, возникшей в конце палеопротерозоя. Поверхность суперконтинента испытывала общее поднятие, накопление в некоторых участках в основном континентальных осадков, широкое развитие субаэральных покровов кислых вулканитов, нередко повышенной щелочности, калиевого метасоматоза, формирование крупных расслоенных плутонов, габбро-анортозитов и гранитов-рапакиви. Все эти процессы в конечном счёте привели к изотропизации платформенного фундамента.

Авлакогенная стадия– период начала распада суперконтинента и обособления отдельных платформ, характеризующаяся господством условий растяжения и образованием многочисленных рифтов и целых рифтовых систем, например (рис. 8.15), в большинстве своём затем перекрытых чехлом и превращённых в авлакогены. Этот период на большинстве древних платформ соответствует среднему и позднему рифею и может захватывать даже ранний венд.

На молодых платформах, где доплитный этап сильно сокращён по времени, стадия кратонизации не выражена, а авлакогенная проявлена образованием рифтов, непосредственно наложенных на отмирающие орогены. Эти рифты называются тафрогенными, а стадия развития – тафрогенной.

Переход к плитной стадии (собственно платформенному этапу) совершился на древних платформах северных материков в конце кембрия, а южных – в ордовике. Он выразился в замещении авлакогенов прогибами, с расширением их до синеклиз с последующим затоплении морем промежуточных поднятий и образованием сплошного платформенного чехла. На молодых платформах плитная стадия началась в средней юре и плитный чехол на них отвечает одному (на эпигерцинских платформах) или двум (на эпикаледонских платформах) циклам чехла древних платформ.

Осадочные формации плитного чехла отличаются от формаций подвижных поясов отсутствием или слабым развитием глубоководных и грубообломочных континентальных осадков. На условия их формирования и фациальный состав значительно влияла климатические условия и характер подвижности участков фундамента.

Платформенный магматизмв ряде древних платформ представлен разновозрастнымитрапповыми ассоциациями(дайки, силлы, покровы), связанными с определёнными стадиями – с распадом Пангеии в рифее и венде, с распадом Гондваны в поздней перми, поздней юре и раннем мелу и даже в начале палеогена.

Менее распространена щелочно-базальтовая ассоциация, представленная эффузивной и интрузивной формацией, главным образом трахибазальтами с широким набором дифференциатов – от ультраосновных до кислых. Интрузивная формация выражена кольцевыми плутонами ультраосновных и щелочных пород до нефелиновых сиенитов, щелочных гранитов и карбонатитов (Хибинский, Ловозерский массив и т.д.).

Достаточно широко распространена и кимберлитовая интрузивная формация, знаменитая своей алмазоносностью, представленная в виде трубок и даек вдоль разломов и особенно в узлах их пересечения. Основные районы развития её – Сибирская платформа, Южная и Западная Африка. Проявлена она и на Балтийском щите – в Финляндии и на Кольском полуострове (Ермаковское поле трубок взрыва).

Таблица 2.15 Древние платформы, крупные щиты и впадины (синеклизы)

Древние платформы

Щиты

Впадины, синеклизы

Северо-Американская

Канадский (Лаврентийский)

Виллистон, Денвер, Иллинойс, Мичиган

Восточно-Европейская

Балтийский, Украинский

Балтийская, Днепровская, Донецкая, Московская, Печорская, Пермская, Прикаспийская, Причерноморская

Сибирская

Алданский, Анабарский

Ангаро-Ленская, Вилюйская, Тунгусская

Южно-Американская

Гвианский, Западно-Бразильский, Восточно-Бразильский

Амазонская, Верхней Параны, Оринокская, Парнаиба (Мараньято), Сан-Франциску

Африканская

Регибатский, Ахаггарский (Туарегский), Тибести, Камерунский, Центрально-Африканский, Нубийско-Аравийский, Зимбабве (Родезийский), Танганьикский, Мадагаскаерский и др.

Верхнего Нила, Вольта, Калахари, Карру, Конго, Ливийско-Египетская, Окаванго, Сенегальская, Таудени (Араван-Таудени), Чадская

Аравийская

Арабо-Нубийский

Руб-эль-Хали

Индостанская

Индийский

Тхар

Австралийская

Западно-Австралийский, Северо-Австралийский, Южно-Австралийский

Большого Артезианского бассейна, Каннинг, Карнарвон, Карпентария, Кимберли, Перт, Юкла

Северо-Китайская

Ордосская, Северо-Китайская

Южно-Китайская

Сычуаньская

Антарктическая

studfile.net

Строение и геологическая история развития земной коры

Структура земной корыСтруктура земной коры

Возраст Земли сейчас определен довольно точно — свыше 4,5 млрд. лет. Из этого огромного отрезка времени сравнительно хорошо изучена история развития земной коры за последние 500—600 млн. лет. Вопрос об истории Земли за 4 млрд. лет, предшествовавших этому последнему, если так можно выразиться, «историческому» этапу, остается еще неразрешенным.

Сейчас общепризнано мнение о концентрически слоистом строении земного шара. Эта идея давно была высказана и частично обоснована учеными. Геофизики, в основном с помощью сейсмического метода, определили общий характер строения земного шара как сложной системы, состоящей из целого ряда оболочек, главные из которых: земная кора, мантия, земное ядро, причем фазовое состояние этих оболочек различно (здесь не рассматриваются две верхние оболочки: атмосфера и гидросфера, представляющие самостоятельный интерес).

Мантия. Вглубь от астеносферы

Земная кора отделяется от мантии резкой сейсмической границей, названной границей Мохоровичича, по имени известного югославского сейсмолога. Ее часто для краткости называют границей Мохо. На этой границе скорость прохождения сейсмических волн резко скачкообразно меняется в сторону увеличения.

Мантия представляет собой сложную систему, которая в свою очередь разделяется на ряд оболочек, где в той или иной степени меняются скорости сейсмических волн. На этом основании выделяют подкоровую зону, продолжавшуюся от границы Мохо до глубины около 350 км, верхнюю мантию, прослеживаемую от глубин 350 до 700—800 км, нижнюю мантию, фиксируемую до глубины 2900 м. В центре Земли располагается ядро. Граница между нижней мантией и ядром была установлена еще в 1914 г. немецким сейсмологом Гутенбергом.

По особенностям прохождения различных сейсмических волн ядро Земли можно разделить на внешнюю — жидкую часть и внутреннюю — твердую.

Земная кора представляет собой далеко неоднородную оболочку. Различают более плотную базальтовую ее часть, непрерывно покрывающую весь земной шар, и гранитную — более легкую, слагающую в какой-то части только ее континенты. Граница, отделяющая эти два слоя, носит имя геофизика Конрада. Следует, однако, сказать, что в противоположность границе Мохо, граница Конрада прослеживается далеко не везде и не так четко. Граница Мохо, например, проходит под океанами на глубине всего 5—10 км, а под континентами, в силу их сложного строения,—- на глубине от 15 до 70 км.

Состояние вещества, слагающего земной шар, характеризуется двумя основными факторами: давлением и температурой. Первый определяет плотность вещества, второй — его физическое состояние (газообразное, жидкое, твердое).

Поведение температуры в значительной степени определяется давлением или, точнее, взаимоотношениями, возникающими при определенных соотношениях температуры, давления и плотности вещества. В качестве основных температурных реперов принято считать температуру верхних частей подкоровой оболочки, где она не может быть ниже 1200°, т. е. ниже температуры плавления базальтов, и температуру, характерную для границы смены нижней мантии жидким веществом ядра, где, по теоретическим расчетам, ее считают равной 4600°.

Верхняя зона верхней мантии называется астеносферой. В этой оболочке вещество находится в вязком подвижном состоянии. С глубины 250 км идет постепенное отвердение вещества Земли. На глубинах ниже 350 км происходит скачкообразно фазовый переход оливинового вещества в шпинелевые минеральные разности. С глубины 700 км осуществляется второй, чрезвычайно важный фазовый переход, с образованием сверхплотных окислов силиция, алюминия, железа, на которые распадается вещество мантии. С этой глубины и до внешней оболочки земного ядра, т. е. до 2900 км, земное вещество находится в твердом состоянии. Таковы в самых общих чертах представления о строении и составе земного шара в целом. Наши знания в этой области еще довольно несовершенны и фрагментарны. Земная кора изучена значительно лучше, и геологическая наука в ее изучении достигла значительных успехов.

Структурные элементы земной коры

Основной метод познания строения и состава земной коры — историко-геологический. С его помощью удалось расчленить земную кору па ряд основных структурных элементов.

Среди главных геологических структур, слагающих земную кору, выделяются:

  • щиты;
  • древние платформы;
  • подвижные платформы или плиты;
  • складчатые области;
  • океанические впадины.

Геологическое строение каждой из них своеобразно, не похоже одно на другое.

Строение земной корыСтроение земной корыСтруктура земной коры (красным обозначена мантия)

Условия и время образования океанических впадин остаются еще далеко не ясными и спорными. Многие геологи считают эти впадины молодыми образованиями, сформировавшимися в последний «исторический» этап развития Земли, который называют фанерозой. В пользу такого предположения свидетельствуют небольшая мощность и чрезвычайно простой состав и строение земной коры, слагающей дно океана. Новый взгляд на образование океанических впадин высказывают сторонники «глобальной тектоники».

Континентальные части земной коры поражают нас сложностью своего строения и составом пород или, точнее, парагенетических комплексов пород.

Древние платформы представляют собой основные части континентов. В их строении всегда можно выделить два структурных этажа, формирование которых разделено большим перерывом. Один из них — фундамент платформы. Он образовался в самые древние этапы развития Земли (архей, нижний протерозой). Сложен он кристаллическими, нацело измененными, собранными в сложнейшую систему складок, породами. Фундамент перекрыт осадочным плащом, состоящим из почти горизонтально лежащих различных как по возрасту, так и составу осадочных пород.

Подвижные платформы имеют более сложное строение. Их фундамент сложен складчатыми, различной степени изменения породами, сформированными в различные эпохи консолидации:

  • байкальской;
  • раннекаледонской;
  • позднекаледонской;
  • герцинской;
  • альпийской.

Осадочный чехол имеет и более сложные строения и состав, чем у древней платформы. Мощность земной коры на платформах подвижных больше, чем на древних.

Складчатые области характерны особенно сложным строением и наибольшей мощностью земной коры. Это обусловлено сложнейшими геологическими процессами, происходившими в их пределах в течение всей «исторической» жизни Земли. В каждый геосинклинальный этап развития такой области различают две стадии. Первая стадия (геосинклинальная) состоит в опускании геосинклинальной депрессии, последующем выделением отдельных, вытянутых в одном каком-либо направлении впадин и относительных поднятий. Последнее фиксируется резким различием в мощностях синхронных отложений, меньшим в 3—4 раза на поднятиях, по сравнению с геосинклинальными трогами, в которых мощность вулкано-генно-осадочных отложений часто достигает свыше 20 км. Вторая стадия (орогенная) характеризуется общим поднятием подвижной области, сопровождаемым интенсивной складчатостью, проявлением разломов, формированием в пределах геосинклинальных впадин сииклинориев, в пределах поднятий — антиклинориев. На этой стадии часто образуются грубокластические и эффузивные толщи. Интересен процесс формирования пород: если на платформах особенности состава пород осадочного чехла (в общем плане) характеризуются прежде всего поверхностными процессами, то в геосинклинальных областях таким определяющим фактором является вулканическая деятельность.

Эволюция магматизма в геосинклинальных областях сказывается в смене основных пород более кислыми, в развитии интрузивных или глубинных магматических пород гранитоидного состава в орогенную стадию развития складчатой области. Изменение магматических проявлений определяет и специфические особенности металлогении складчатых областей, различной в разные стадии их развития.

Кроме геосинклинального и платформенного этапов развития континентальной земной коры выделяют еще субплатформенный этап. Его иногда называют ревивационным этапом или этапом оживления тектонической деятельности. По своему геологическому характеру он напоминает орогенную стадию геосинклинального этапа. В результате образуются наложенные структуры, происходит накопление кластогенных, часто красноцветных отложений, интенсивно развиваются специфические магматические проявления с образованием интрузивно-вулканических комплексов, обычно щелочного направления, сопровождаемые интенсивным проявлением сложной по своему составу рудоносности. Одновременно формируются сводовые и столовые горные сооружения и межгорные впадины, выполненные гетерогенным и разновозрастным комплексом горных пород. Простирание вновь образованных структур бывает и унаследованным, но чаще оно резко не согласуется с геоструктурным планом геологических структур, сформированных ранее.

В каждом из описанных выше основных геологических элементов, составляющих земную кору, имеется целый ряд более мелких структур, играющих, однако, огромную роль в геологической истории их развития. Так, в пределах древних платформ выделяют авлакогены, синеклизы и антеклизы.

Первые представляют собой, по существу, переходные структуры от платформ к складчатым областям. Это обычно удлиненные глубокие впадины, рассекающие на огромных пространствах платформы. Мощность осадочного чехла в них составляет свыше 15 тыс. м, для них характерна валообразная складчатость, проявление магматической деятельности. Примером такой структуры в Сибири может служить Верхоянье, отчасти Енисейский и Таймырский кряжи.

Синеклизы — это изоморфные крупные впадины в пределах платформы. В качестве примера их можно указать на Тунгусскую синеклизу.

Антеклизы — вытянутые или изоморфные поднятия фундамента древней платформы с резко сокращенной мощностью осадочного чехла. Целый ряд таких поднятий встречается в центральной части Сибирской платформы.

В складчатых областях основными геологическими структурами являются срединные массивы, антиклинории и синклинории.

Срединные массивы по характеру своего строения весьма близко напоминают древние платформы, отличаясь от последних меньшими размерами и большой раздробленностью.

Антиклинории и синклинории — это сложно построенные складчатые сооружения, образовавшиеся за счет консолидации и поднятия ранее существовавших в пределах геосинклинальной области внутренних геосинклиналей и внутренних геоантиклиналей.

Формирование указанных выше структур определяется вертикальными движениями земной коры, каждая из них отделена от смежной разломами. Особенно интенсивное проявление глубинных разломов, т. е. доходящих до верхней мантии, характерно для внутренних геосинклиналей, их называют эвгеосинклиналями. В складчатых областях в связи с этим преобладающая роль в образовании пород и рудных концентраций принадлежит проявлениям глубинной или поверхностной магматической деятельности.

Закономерности развития земного шара

Вскрывая физико-химические законы и закономерности развития земного шара и его оболочек, всегда необходимо учитывать огромные интервалы времени и специфические особенности и направленность эволюционного развития геологических структур. Можно высказать предположение, что такие законы возникают в результате сложных взаимоотношений внутри Земли и космических закономерностей, приводящих в конечном счете к постоянному расширению земного шара. Оно происходит далеко не всегда равномерно: более спокойные эпохи сменяются более бурными и более напряженными этапами развития. Геологи назвали их эпохами складчатости, выделив за исторический (фанерозойский) интервал три такие крупные эпохи: каледонскую, проявившуюся в конце протерозоя и в начале палеозоя, герцинскую, имевшую место в конце палеозоя, и альпийскую, начавшуюся в конце мезозоя и закончившуюся уже в недавнем прошлом (несколько миллионов лет назад).

Планета Земля в разрезеПланета Земля в разрезе

В современной геологии разрабатываются идеи о глыбовом, плитном строении и земной коры, и верхней мантии — всего того верхнего интервала Земли, который находится в твердом состоянии, т. е. до глубины 70—80 км. В результате постоянного расширения Земли в ее коре возникают крупнейшие разломы, достигающие верхов верхней мантии — его жидкого слоя, находящегося в интервалах глубин 70—250 км и позволяющего проникнуть этому веществу в более верхние оболочки, создавая там значительные очаги жидкой магмы. Формирование таких глубинных разломов обычно происходит унаследованно или в пределах океанического дна, или в пределах мобильных участков континентов.

Многие геологи вернулись к старой теории о скольжении материков, разработанной некогда геологом Вегенером. Сейчас высказываются взгляды о движении материков, приводящих к образованию крупнейших разломов, обусловливающих в свою очередь внедрение вещества из более глубоких оболочек Земли и как бы раздвигание, раскол материков и их боковые перемещения по вязкому слою астеносферы. Вопрос этот остается еще крайне спорным, но, безусловно, весьма интересным и перспективным.

Возвращаясь снова к изложению представлений о составе и строении земной коры, нам представляется, что ее формирование было сложным и в то же время целенаправленным процессом.

В архейский этап земная кора развивалась по типу, характерному для ранних стадий становления геосинклиналей с преобладанием основных магматических пород и нуклеарным зарождением участков, сложенных более кислыми гранитоидными породами. В эту древнейшую, но наиболее продолжительную по времени, эру развития Земли строгого разделения ее на совершенно различные структуры не было. Это, если можно так выразиться, был субгеосинклинальный этап развития земной коры в целом. Ее дифференциация была обусловлена двумя могучими факторами — метасоматозом и зарождением примитивных геосинклиналей, приуроченных к зонам разломов. В формировании земной коры большая роль принадлежит щелочному метасоматозу и значительно меньшая — частичному или полному переплавлению и перерождению (гранитизации) ранее образовавшихся, главным образом, основных пород.

Вопрос о механизме образования гранитов, т. е. о метасоматической или магматической их природе, обсуждается в геологической науке в течение многих десятилетий и до сих пор остается спорным. Ясно пока одно: в среднепротерозойское и более позднее время образование гранитов являлось вторичным процессом, переплавливанием ранее образовавшихся гранитов или песчано-глинистых пород, оказавшихся в условиях, где температура была не ниже 700°, давление около 2000 бар и в породах было достаточно воды, чтобы формировались именно граниты. В эпохи складчатости фанерозоя образование гранитов локализовалось в пределах геосинклинальных областей и происходило в орогенные стадии их развития.

Древние геосинклинали возникли, очевидно, в разные времена. Эпоха от верхов нижнего протерозоя до начала верхнего, охватившая огромный временной интервал (свыше 1 млрд. лет), характеризовалась совершенно своеобразным платформенным режимом с интенсивным развитием не только механического, но и химического выветривания (в Сибири — серии тепторгинская и другие).

Механическое и химическое выветривание

Главными агентами геологических процессов стали те, которые зависят от энергии Солнца. Земля в это время имела достаточно мощную атмосферу. Ее состав остается пока неясным, но можно сказать, что он не мешал процессам механического и химического выветривания, осуществлявшимся в огромных масштабах на Земле, что подтверждается наличием мощных кластогенных толщ, а также толщ, формирование которых было обусловлено химическим выветриванием. Сходство переотложенного материала древних кор выветривания и аналогичного материала, но сформировавшегося уже в различные эпохи фанерозоя, позволяет, хотя и условно, говорить о сходстве древнего выветривания с более поздним.

Коры выветривания — образования, оставшиеся на месте и обусловленные химическим выветриванием коренных горных пород под действием атмосферных агентов.

В профиле коры выветривания различают три зоны:

  1. дезинтеграции;
  2. выщелачивания;
  3. гидратации.

В принципе процесс химического выветривания сводится к преобразованию кристаллических пород в глинистые агрегаты, причем характерные особенности профиля выветривания определяются составом выветривающихся пород и климатом. В самом общем виде этот процесс сводится к выносу из минералов щелочных и щелочноземельных элементов и замещения их гидроксильной группой. Конечным продуктом химического выветривания являются каолинит и окислы железа, при определенных условиях происходит полный распад алюмосиликатов с образованием гидроокислов наиболее стойких элементов: алюминия, железа, титана.

Обычно в эпохи интенсивного выветривания и образования мощных кор выветривания в близко расположенных к ним континентальных осадках — делювиальных (склоновых), речных, озерных, озерно-болотных, прибрежных — образуются залежи каолинита, тугоплавких и огнеупорных глин, чистых кварцевых песков, иногда содержащих россыпи ценных минералов и металлов. При особо благоприятных условиях или на закарстованном карбонатном ложе, или в ложбинах, логах, оврагах, или в озерно-болотных местностях, т. е. в условиях особо благоприятного дренажа, а также благоприятного малокремнистого субстрата (коренных пород), происходит образование осадочных залежей бокситов.

goldru.info

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *