Лекция 6. Современные тектонические движения

В течение геологической истории земная кора испытывает сложные перемещения в пространстве. Слагающие ее горные породы сминаются в складки, надвигаются друг на друга, разрываются. В результате изменяется рельеф земной поверхности, образовываются горы и впадины. Таким образом, под тектоническими движениями понимается механическое перемещение блоков литосферы, которое отражает развитие структуры земной коры и планеты в целом.

В настоящее время имеется ряд классификаций, отражающих направление тектонических движений, области их проявления, длительность. Так, по направлению тектонические движения разделяют на вертикальные и горизонтальные; по скорости на медленные и быстрые; по времени протекания на неотектонические (происходящие в кайнозое) и собственно тектонические (происходившие на более ранних этапах развития Земли). В свою очередь, среди неотектонических движений выделяются современные, которые происходят в современное историческое время.

Медленные тектонические движения иначе называют колебательными, или эпейрогеническими (создающими материки), которые приводят к изменению пространственного положения слоев горных пород. Среди причин, вызывающих медленные тектонические движения, можно назвать процессы горообразования в прилегающих областях, а также внедрения в земную кору огромных интрузивных тел. Кроме того, колебательные тектонические движения иногда могут быть обусловлены чисто экзогенными процессами. Например, развитие гигантских ледниковых покровов ведет к погружению суши, а таяние ледников – к ее подъему. Колебательные тектонические движения, связанные с возникновением или исчезновением дополнительной нагрузки на литосферу, называются изостатическими или компенсационными.

Вертикальные колебательные движения ведут к длительному и медленному погружению или воздыманию крупных участков литосферы (площадью в десятки и сотни тысяч квадратных километров). Скорость таких движений обычно составляет 1 – 2 мм/год, и почти никогда не превышает 1– 2 см/год. Благодаря тому, что знак направления движения не изменяется на протяжении тысяч и миллионов лет, вертикальные колебательные движения движения оказываются в состоянии изменить абсолютную высоту территории на несколько километров. В результате происходит изменение физико-географических условий местности и, как следствие, смена характера протекающих на ней экзогенных процессов. Так, тектоническое погружение суши ведет к морской трансгрессии, а значит к накоплению морских отложений, то есть к формированию осадочного чехла и выравниванию рельефа. Наоборот, тектоническое поднятие обуславливает морскую регрессию и подъем суши. В этих условиях на суше активизируются эрозионные процессы, возрастает расчлененность рельефа, вместо накопления осадков происходит их разрушение и снос, а в прибрежной зоне формируются морские террасы.

Горизонтальные колебательные движения отличаются еще большей устойчивостью во времени. В силу этого амплитуда горизонтальных подвижек литосферных блоков может достигать нескольких тысяч километров, несоизмеримо превышая амплитуду вертикальных смещений. Горизонтальные движения являются главной причиной формирования океанов и массивов суши. И даже более того, можно утверждать, что именно медленные горизонтальные движения лежат в основе почти всех других эндогенных процессов.

Тектонические движения приводят не только к поднятию и опусканию участков земной коры, но и в нарушении условий залегания горных пород. Большинство осадочных горных пород формируется на практически ровной поверхности дна морей и океанов, поэтому сначала они залегают горизонтально или практически горизонтально. Такое первичное горизонтальное залегание слоев горных пород называется ненарушенным. В результате действия тектонических движений слои горных пород деформируются, первоначальные условия их залегания нарушаются, и возникают новые вторичные структурные формы. Такое вторичное залегание слоев называют нарушенным, а тектонические движения, которые взывают нарушения в условиях первоначального залегания слоев горных пород, называются быстрыми тектоническими движениями, а сами нарушения называются дислокациями.

Тектонические дислокации делятся на два типа:

а) пликативные (складчатые, пластические). При пликативных дислокациях целостность слоев горных пород не нарушается, а изменяется лишь форма их залегания.;

б) дизъюнктивные (разрывные), в результате которых нарушается целостность слоев горных пород и возникают разрывы.

Пликативные дислокации можно разделить на три типа.

1. Моноклинали – обширные территории, сложенные наклонно падающими в одном направлении слоями.

2. Флексуры – крутые перегибы слоев в местах резкого изменения глубины их залегания. При этом разделенные флексурой разновысотные участки лежат параллельно или под небольшим углом друг к другу.

Моноклинали и флексуры характерны для осадочного чехла платформ, то есть обычно они возникают благодаря медленным тектоническим движениям.

3. Складчатые дислокации представлены волнообразными изгибами слоев. Они свойственны горным областям и породам кристаллического фундамента платформ, следовательно, образуются в результате быстрых (орогенических, т.е. горообразовательных) движений. В строении каждой складки выделяют следующие элементы (рис. 1):

– замок – место перегиба слоев;

– крылья – расходящиеся от замка участки изогнутого слоя;

– шарнир – линия перегиба складки в замке, ровные шарниры встречаются достаточно редко, как правило, они волнообразно изгибаются – явление ундуляции;

– ось складки – проекция шарнира на горизонтальную плоскость;

– осевая плоскость – плоскость, проведенная через шарнир и равноудаленная от обоих крыльев;

– ядро – внутренняя часть складки, относительно которой произошло смятие слоев.

Рис. 1. Элементы складки.

Складки классифицируются по четырем признакам.

1. По соотношению возраста ядра и крыльев складки бывают антиклинальными и синклинальными. В антиклинальной складке породы ядра древнее, чем породы крыльев. В синклинальной складке породы ядра моложе, чем породы крыльев.

2. По положению осевой плоскости (ОП) складки бывают:

– прямые – ОП вертикальна;

– наклонные – крылья падают под разными углами и ОП наклонена к более пологому крылу;

– опрокинутые – оба крыла и ОП падают в одну сторону;

– лежачие – ОП лежит горизонтально;

– перевернутые – ОП наклонена под отрицательным углом.

2. По соотношению длины и ширины складки:

– линейные – длина их многократно превосходит ширину (синклиналь – складка, имеющая вогнутую форму, в осевой части которой залегают более молодые слои горных пород, а на крыльях – более древние; антиклиналь – складка, имеющая выпуклую форму, в осевой части которой залегают более древние породы, а на крыльях – более молодые); такие складки характерны центральным зонам складчатых областей, где параллельные системы линейных складок могут образовывать синклинории и антиклинории;

– брахискладки (короткие складки) – длина их в два – три раза превосходит ширину, называются они соответственно брахиантиклиналями или брахисинклиналями (мульдами); возникают обычно на периферии складчатых областей;

– равновеликие складки – длина их примерно равна ширине, при антиклинальном характере залегания слоев возникают купола, а при синклинальном – чаши; такие образования представлены в пределах платформ.

3. По форме замка и крыльев выделяют большое количество видов складок, часть из которых представлена на рисунке 2.

Во время складчатых деформаций слои горных пород обычно рассекаются густой сетью параллельных трещин на тонкие пластины или призмы. Такое явление получило название кливажа.

Рис. 2. Виды складок по форме замка и крыльев.

Совокупность складок, присущую определенным структурам земной коры, называют складчатостью. Она бывает полной, прерывистой и промежуточной. Полная складчатость характеризуется тем, что линейные складки (антиклинали и синклинали), которые имеют приблизительно одинаковые размеры располагаются параллельно друг другу на всей площади данной территории и не оставляют участков с ненарушенным залеганием слоев горных пород. Полная складчатость характерна для складчатых областей. Часто в складчатых областях возникают большие поднятия и прогибы, осложненные большим количеством антиклинальных и синклинальных складок. Первые из них называются антиклинориями, вторые синклинориями.

Прерывистая складчатость характеризуется чередованием отдельных изолированных складок с участками ненарушенного залегания слоев горных пород. По своей форме это преимущественно куполоподобные складки, мульды, брахискладки и флексуры. Такой тип складчатости характерен для платформенных областей.

Прмежуточная складчатость характерна для переходных зон между складчатыми областями и платформами, прогибам.