Рельефообразующая роль новейших тектонических движений земной коры. Современные и новейшие тектонические движения

В предыдущих главах речь шла об отражении геологических структур в рельефе и о влиянии на рельеф различных типов тектонических движений безотносительно ко времени проявления этих движений. В настоящее время установлено, что главная роль в формировании основных черт современного рельефа эндогенного происхождения принадлежит так называемым новейшим тектоническим движениям, под которыми исследователи чаще всего понимают движения, имевшие место в неоген-четвертичное время. Об этом убедительно свидетельствует, например, сопоставление крупных черт рельефа на гипсометрической карте бывшего СССР и карты новейших тектонических движений на ту же территорию (рис. 5.6). Так, областям со слабовы- раженными вертикальными положительными тектоническими движениями в рельефе соответствуют равнины, невысокие плато и плоскогорья с тонким чехлом четвертичных отложений: Восточно-Европейская равнина, значительная часть Западно-Сибирской равнины, плато Устюрт, Среднесибирское плоскогорье.

Рис. 5.6.

упрощена):

• 1 - области весьма слабо выраженных положительных движений;
• 2 - области слабо выраженных линейных положительных движений;
• 3 - области интенсивных сводовых поднятий; 4 - области слабо выраженных линейных поднятий и опусканий; 5 - области интенсивных линейных поднятий с большими (а) и значительными (б) градиентами вертикальных движений;
• 6 - области намечающихся (а) и преобладающих (б) опусканий; 7 - граница областей сильных землетрясений (7 баллов и более); 8 - граница проявления неоген-четвертичного вулканизма; 9 - граница распространения действующих

вулканов

Областям интенсивных тектонических погружений, как правило, соответствуют низменные равнины с мощной толщей осадков неоген- четвертичного возраста: Прикаспийская низменность, значительная часть Туранской низменности, северная часть Западно-Сибирской равнины, Колымская низменность и др. Областям интенсивных, преимущественно положительных тектонических движений соответствуют горы: Кавказ, Памир, Тянь-Шань, горы Прибайкалья и Забайкалья и др.

Следовательно, рельефообразующая роль новейших тектонических движений проявилась, прежде всего, в деформации топографической поверхности, в создании положительных и отрицательных форм рельефа разного порядка. Через дифференциацию топографической поверхности новейшие тектонические движения «контролируют» расположение на поверхности Земли областей сноса и аккумуляции и, как следствие этого, областей с преобладанием денудационного (выработанного) и аккумулятивного рельефа. Скорость, амплитуда и контрастность новейших движений существенным образом влияют на интенсивность проявления экзогенных процессов и также находят отражение в морфологии и морфометрии рельефа.

Выражение в современном рельефе геологических структур зависит от типа и характера неотектонических движений, литологии слагающих их пород и конкретных физико-географических условий. Одни структуры находят прямое отражение в рельефе, на месте других формируется обращенный рельеф (о чем говорилось выше), на месте третьих - различные типы переходных форм от прямого рельефа к обращенному. Разнообразие соотношений между рельефом и геологическими структурами особенно характерно для мелких структур, крупные структуры, как правило, находят прямое выражение в рельефе.

Формы рельефа земной поверхности, в образовании которых главная роль принадлежит эндогенным процессам и в морфологии которых четко отражаются геологические структуры, называют морфострукту- рами. Это понятие было введено в 1946 г. И. П. Герасимовым. Однако до настоящего времени среди исследователей нет единого мнения в толковании понятия «морфоструктура» ни в отношении масштаба форм, ни в отношении характера соответствия между структурой и ее выражением в рельефе. Одни исследователи понимают под мор- фоструктурами и прямой, и обращенный, и любой иной рельеф, возникший на месте геологической структуры, другие - только прямой рельеф. Некоторые исследователи относят к морфоструктурам только активные геологические структуры, а отпрепарированные, пассивные структуры называют литоморфоструктурами.

Данные, которыми располагают в настоящее время геология и геоморфология, свидетельствуют о том, что земная кора испытывает деформации практически всюду и разного характера. Так, в настоящее время поднятие испытывают территория Фенноскандии и значительная часть территории Северной Америки, примыкающей к Гудзонову заливу. Скорости поднятий этих территорий весьма значительны. В Фенноскандии сразу после таяния ледника они составляли 10-13 см/год, в настоящее время - около 10 мм/год (метки уровня моря, сделанные в XVIII в. на берегах Ботнического залива, приподняты над современным уровнем на 1,5-2,0 м) (рис. 5.7). Берега Северного моря в пределах Голландии и соседних с ней областей опускаются, вынуждая жителей строить плотины для защиты территории от наступания моря.

Интенсивные тектонические движения испытывают области альпийской складчатости и современных геосинклинальных поясов. По имеющимся данным, Альпы, Гималаи и Памир за неоген-четвер- тичное время поднялись на несколько километров. На фоне поднятий отдельные участки в пределах областей альпийской складчатости испытывают интенсивные погружения. Так, на фоне поднятия Большого и Малого Кавказа заключенная между ними Кура-Араксинская низменность испытывает интенсивное погружение. Свидетельством существующих здесь разнонаправленных движений служит положение береговых линий древних морей, предшественников современного Каспийского моря. Прибрежные осадки одного из таких морей - позднебакинского, уровень которого располагается на абсолютной высоте 10-12 м, в настоящее время прослеживаются в пределах юго-восточной периклинали Большого Кавказа и на склонах Талышских гор на абсолютных отметках соответственно +300 и +200 м, а в пределах Кура-Араксинской низменности вскрыты скважинами на абсолютных отметках -250-300 м.

Рис. 5.7.

1 - изогипсы (м); 2 - граница каледонид; 3 - граница Балтийского щита

О проявлении неотектонических движений можно судить по многочисленным и весьма разнообразным геоморфологическим признакам:

• 1) наличие морских и речных террас, образование которых не связано с воздействием изменения климата или каких-либо других причин;
• 2) деформации морских и речных террас и древних поверхностей денудационного выравнивания; 3) глубоко погруженные или высоко приподнятые над уровнем моря коралловые рифы; 4) затопленные морские береговые формы и некоторые подводные карстовые источники, положение которых нельзя объяснить эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана или другими причинами; 5) антецедентные долины, образующиеся в результате пропиливания рекой возникающего на ее пути тектонического повышения - антиклинальной складки или воздымающегося блока, образованного разрывными нарушениями (рис. 5.8).

Рис. 5.8.

О проявлении неотектонических движений можно судить и по ряду косвенных признаков. Чутко реагируют на них флювиальные формы рельефа. Так, участки, испытывающие тектонические поднятия, обычно характеризуются увеличением густоты и глубины эрозионного расчленения по сравнению с территориями, стабильными в тектоническом отношении или испытывающими погружение. На таких участках меняется и морфологический облик эрозионных форм: долины обычно становятся уже, склоны круче, наблюдаются изменение продольного профиля рек и резкие изменения направления их течения в плане, не объяснимые другими причинами, и т.д. Все эти (и ряд других) признаки позволяют использовать геоморфологический метод для выявления положительных тектонических структур, в частности при поиске нефтегазовых месторождений.

В зависимости от соотношения скоростей тектонических движений (Т) и денудационных процессов (Д) рельеф может развиваться по восходящему или нисходящему типу. Если Т > Д, рельеф развивается по восходящему типу. В этом случае увеличиваются абсолютные высоты территории, испытывающей поднятия, что стимулирует усиление глубинной эрозии постоянных и временных водотоков и приводит к увеличению относительных высот. Формируются долины рек типа теснин, ущелий и каньонов, характеризующихся крутыми или даже отвесными склонами, что, в свою очередь, ведет к интенсивному развитию оползневых (при благоприятных гидрогеологических условиях) и обвально-осыпных процессов. Вследствие резкого преобладания глубинной эрозии над боковой в долинах рек слабо развиты или совсем отсутствуют поймы и речные террасы. Продольные профили рек характеризуются большими уклонами и невыработанностью: более или менее пологие уклоны на участках выхода легко размываемых пород чередуются с порогами и уступами на местах выхода устойчивых к размыву пород. Усиление интенсивности денудационных процессов способствует быстрому удалению рыхлых продуктов разрушения горных пород, результатом чего является хорошая обнаженность «свежих», еще не подвергшихся разрушению пород, препарирование более стойких пород и как результат - четкое отражение геологических структур в рельефе (структурность рельефа ), особенно в условиях аридного климата. Увеличение абсолютных высот, длины и крутизны склонов приводит не только к интенсификации ранее действовавших рельефообразующих процессов, но и к появлению новых: снежных лавин и селей, а при подъеме территории выше климатической снеговой границы - к процессам, связанным с деятельностью льда и снега. В результате в верхней части гор формируется новый тип рельефа - альпийский, характеристика которого была дана выше. Таким образом, изменение количественных характеристик - увеличение абсолютных и относительных высот, длины и крутизны склонов - приводит к качественным изменениям всего комплекса рельефообразующих процессов. Эти изменения находят отражение и на территориях, прилегающих к воздымающимся горам: здесь изменяется характер коррелятных отложений. По мере роста гор увеличиваются количество и крупность обломочного материала, выносимого постоянными и временными водотоками.

Отмеченная связь между изменением рельефообразующих процессов на территориях, испытывающих поднятие, и характером коррелятных отложений, накапливающихся в области опускания, позволяет использовать коррелятные отложения для палеогеографических реконструкций: определения интенсивности тектонических движений прошлых геологических эпох, местоположения областей сноса, определения возраста проявления тектонических движений и формирования денудационного рельефа. Вот почему геоморфологи изучают не только сам рельеф, но и слагающие его породы, в частности коррелятные отложения.

Таким образом, существует тесная связь между характером и интенсивностью новейших тектонических движений, морфологией рельефа на разных стадиях его развития и коррелятными отложениями. Эта связь позволяет широко использовать геоморфологические методы при изучении неотектонических движений и геологической структуры земной коры.

Кроме новейших тектонических движений, различают так называемые современные движения, под которыми понимают движения, проявившиеся в историческое время и проявляющиеся сейчас. О существовании таких движений свидетельствуют многие историко-археологические данные, а также данные повторных нивелировок. Отмеченные в ряде случаев большие скорости этих движений (до 10 см в год и более) диктуют необходимость их учета при строительстве долговременных сооружений - каналов, нефте- и газопроводов, железных дорог и др.

Современные тектонические движения

современные движения земной коры, поднятия, опускания, сдвиги земной коры, происходящие в настоящее время или происходившие несколько сотен лет назад. Выявляются по геодезическим данным (повторные нивелировки, триангуляции, трилатерации), гидрографическим (уровнемерным) и геолого-геоморфологическим наблюдениям, путём сравнения старых и новых карт, аэроснимков разных лет, по историческим и археологическим материалам. Развиваются методы астрономической космической геодезии, геофизические (сейсмологические, наклономерные и др.). Некоторые исследователи к С. т. д. относят движения, протекавшие в течение исторического времени. Различают современного движения разного диапазона частот (от сейсмических волн до вековых движений), вертикальные и горизонтальные С. т. д. Они возникают в результате эндогенных причин, лунно-солнечных приливов в «твёрдой» Земле, периодических и непериодических процессов в атмо- и гидросфере, а также вследствие деятельности человека.

Скорости вертикальной составляющей С. т. д. в пределах равнинно-платформенных областей измеряются обычно 0,1-4 мм /год , но в центрах плейстоценового покровного оледенения (Фенноскандия, северная часть Северной Америки, остров Шпицберген) и на периферии современного оледенения (Гренландия) достигают 5-20 мм /год . В областях активного горообразования (Кордильеры, Кавказ, Карпаты, Тянь-Шань) С. т. д. резко дифференцированы в соответствии с геологическими структурами; скорости здесь достигают 5-15 мм /год (для вертикальных составляющих) и 10-30 мм /год (для горизонтальных). В сейсмических и вулканических областях скорости С. т. д. в периоды активизации возрастают на несколько порядков.

Исследование С. т. д. необходимо при крупном промышленном и гражданском строительстве (города, порты, ГЭС, водохранилища), эксплуатации месторождений угля, нефти, газа, подземных вод; данные используются при разработке методов прогноза землетрясений, вулканических извержений и др.

Изучение С. т. д. ведётся во многих странах (СССР, Япония, Канада, США, Финляндия), опубликована карта вертикальных С. т. д. Восточной Европы. В масштабах всей планеты сотрудничество проводится Международной комиссией по изучению С. т. д. См. также Неотектоника .

А. А. Никонов.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Современные тектонические движения" в других словарях:

- … Википедия

Движения земной коры, вызванные процессами, проходящими в её недрах (конвективные движения в мантии, возбуждаемые тепловой энергией распада радиоактивных элементов, и гравитационная дифференциация вещества мантии в сочетании с действием силы… … Географическая энциклопедия

тектонические движения - Движения внешней твердой оболочки Земли, происходящие под воздействием эндогенных сил (различают вековые и современные движения земной коры). Syn.: движения земной коры … Словарь по географии

Механические движения земной коры, вызываемые силами, которые действуют в земной коре и главным образом в мантии Земли (См. Мантия Земли), приводящие к деформации слагающих кору пород. Т. д. связаны, как правило, с изменением химического… …

Тектонические движения, происходившие в течение неогенового и антропогенового периодов геологической истории Земли. В результате этих движений сформировались основные черты современного рельефа. См. также Колебательные движения земной… … Большая советская энциклопедия

движения земной коры - Движения внешней твердой оболочки Земли, происходящие под воздействием эндогенных сил (различают вековые и современные движения земной коры). Syn.: тектонические движения … Словарь по географии

Проявившиеся в историческое время и проявляющиеся в совр. эпоху. Выражаются в опусканиях и поднятиях участков земной коры, в образовании разрывных нарушений и смещений по ним, а также в формировании складчатых структур. Д. т. с. поддаются в ряде… … Геологическая энциклопедия

Тангенциальные движения земной коры, движения, происходящие в направлении, параллельном (касательном) земной поверхности. Противопоставляются вертикальным (радиальным) движениям коры (см. Колебательные движения земной коры). Проявлениями… … Большая советская энциклопедия

Медленные поднятия и опускания земной коры, происходящие повсеместно и непрерывно. Благодаря им земная кора никогда не остаётся в покое: она всегда разделена на участки, одни из которых поднимаются, другие прогибаются. К. д. з. к.… … Большая советская энциклопедия

- (от Нео... и Тектоника новейшая тектоника, направление в геотектонике, посвященное изучению тектонических процессов, проявлявшихся в неоген антропогеновое время. Эти процессы привели к изменению строения земной коры с образованием новых… … Большая советская энциклопедия

Книги

• Современные микроамплитудные тектонические движения, дистанционные методы их изучения и значение для нефтегазовой геологии , Трофимов Дмитрий Михайлович. Работа посвящена обобщению первого опыта практического использования нового метода изучения современных тектонических движений - радиолокационной интерферометрии в комплексе с…
• Современные микроамплитудные тектонические движения, дистанционные методы их изучения и значение , Трофимов Д. М.. Работа посвящена обобщению первого опыта практического использования нового метода изучения современных тектонических движений - радиолокационной интерферометрии в комплексе с…

Неотектоника – учение о различных тектонических процессах и обусловленных ими структурных формах, образовавшихся в неоген-четвертичное время (около 30 млн.лет) о определяющих основные черты современного рельефа поверхности земного шара. Рельефообразующая роль новейших тектонических движений проявилась, прежде всего, в деформации топографической поверхности, в создании положительных и отрицательных форм рельефа разного порядка. Там, где они слабо проявлялись, в рельефе выражены равнины, плато и плоскогорья, где интенсивность их была значительной, в областях погружений образовались низменные равнины, а в областях поднятий – горы.

Эти движения вызывают упругие деформации в зависимости от природы «возбуждающих явлений». К ним относятся суточные и сезонные колебания температуры, изменения атмосферного давления и явления приливов в «твердой Земле», вызываемые притяжением космических тел, аналогичные приливам и отливам в океане. Величина таких деформаций составляет первые десятки сантиметров. Более значительные величины деформаций связаны с такими большими нагрузками как материковое оледенение. Общая величина упругих деформаций для послеледникового поднятия Скандинавии и Сев. Америки 50-100м. Упругие деформации охватывают только поверхностные части земной коры. К таким же поверхностно проявляющимся движениям относится и эндолитогенный компонент. Замечено, что в больших городах, портовых сооружениях высотные отметки имеют тенденцию к снижению на сантиметры в год. Там, где в разрезе отложений имеются мощные толщи соли и где наблюдаются интенсивные восходящие движения земной коры проявляются пластические деформации. Соли приподнимаются и образуются куполовидные структуры, т.н. соляная тектоника (Поволжье, Башкирия и др.).

Наиболее общей особенностью проявления новейших тектонических движений является ритмичность. За неотектонический этап хорошо выявляются три фазы, отражающие крупную ритмичность: конец палеогена-начало неогена – преобладали поднятия; плиоцен(12 млн. лет) – преобладали нисходящие движения и четвертичный период (около 2 млн. лет) – общее поднятие. Эта ритмичность находит свое отражение в формировании поверхностей выравнивания и перемещении береговой линии моря, в усилении и ослаблении процессов денудации и аккумуляции, в образовании речных террас, в изменении климатических условий, а значит и экзогенных процессов и в явлениях оледенения. То есть эти ритмы определяли фазы развития и перестройки рельефа.

На крупные колебания накладывались движения меньших размеров, но то же отразившихся в формировании элементов рельефа. Эти движения накладывались друг на друга и на более древние. Поэтому говорить об амплитуде движений каждого типа сложно.

Исследования в разных районах позволили установить три типа режима проявления новейших тектонических движений за неотектонический этап развития:

- колебательный – положительные движения разной амплитуды сменяются компенсирующими их отрицательными движениями (ЕТС, Зап. Сибирь и др.)

- отрицательно направленыый – преобладали устойчивые опускания. Сопровождается формированием равнинного пониженного рельефа и накоплением мощных толщ новейших отложений (Прикаспийская низменность, большая часть Туранской низменности и др)

Положительно направленный – преобладали устойчивые поднятия. Образуются положительные формы рельефа и усиливается денудация (возвышенность Путорана, эпиплатформенные горы и др.). Изменения в пространстве амплитуды движений приводит к проявлению разных типов деформаций: сводовых, блоковых, складчатых, разрывных.

Суммарный размах движений за неоген-четвертичное время дается приблизительно, так как это результат движений разного знака. Интенсивные движения испытывают области альпийской складчатости и современные геосинклинальные области. Альпы, Памир, Гималаи и другие горы поднялись за неоген-четвертичное время на несколько км. Отдельные участки в этих областях испытывают погружения. Например, Большой и Малый Кавказ поднимаются, а Куро-Араксинская низменность опускается.

Применение инструментальных методов дает возможность производить оценку скорости движений за исторический отрезок времени (за последние 200 лет). В областях слабого проявления неотектоники скорость современных движений оценивается в 1-3мм в год, максимальных значений (до 10мм в год) поднятия достигают, например, в Фенноскандии, в районе Гудзонова залива)

Неотектонические движения изучаются разными методами: геологическими, геофизическими и геоморфологическими. Среди геоморфологических методов выделим некоторые:

- анализ морфометрических данных . В комплексе с данными геологического строения территории можно не только выявить тектонические движения, но и наметить контуры локальных новейших структур. Например, участки поднимающиеся характеризуются увеличением густоты и глубины эрозионного расчленения по сравнению со стабильными территориями или погружающимися.

- изучение речных долин . Наиблее важные результаты получают при анализе продольного профиля речных террас. Погребенные террасы указывают на опускание, эрозионные – на поднятие. Увеличение разности высот отдельных террас и появление дополнительных террасовых уровней указывает на поднятие.

- изучение гидрографической сети и истории ее развития. Например, отсутствие меандр дает основание говорить о поднятии данного участка долины, изгибы речных долин часто объясняются растущими антиклинальными структурами. Прямолинейные участки речных долин отражают структурные линии – разломы.

- наблюдения над деформациями древних поверхностей выравнивания . Теоретичнски считается, что выработка этих поверхностей происходила в условиях относительного тектонического покоя. По положению поверхности выравнивания в рельефе можно оценить общую амплитуду поднятия территории со времени образования данной поверхности.

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.

Мы привыкли говорить "земная твердь". Однако земная поверхность не остается неподвижной, она "дышит". Одни ее участки в настоящее время испытывают поднятия, другие медленно опускаются. Судить об этих движениях стало возможным только всего лишь несколько веков назад, когда начали использовать точные инструментальные геодезические методы. Сначала это были простые наблюдения, например, делали засечки, отметины на прибрежных скалах морей и озер. Так, известный русский путешественник и геолог И.Д. Черский сделал подобные метки на побережье Байкала, по которым можно было судить о движениях относительно уровня озера.

Знаменитый наглядный пример современных тектонических движений земной поверхности известен в Италии, в маленьком городке Поццуоли, расположенном на берегу Неаполитанского залива (рис. 13.1). В этом городке находятся развалины городского рынка с часовней, построенной около 2000 лет назад, которую называют "храмом Сераписа". После возведения рыночная площадь вместе с храмом начала медленно опускаться и в XIII в. все строения погрузились под уровень моря. В таком виде они находились около трех столетий, после чего местность снова начала подниматься и к 1800 г. практически все развалины вместе с фундаментами были осушены. В результате длительного пребывания под водой мраморные колонны храма оказались изъеденными камнеточцами до высоты 5,71 м над полом храма.

В дальнейшем вновь началось опускание и в 1954 г., по свидетельству Г. П. Горшкова, уровень воды составлял уже 2,5 м над полом храма, иными словами, скорость опускания была около 2 см/год. Поццуоли расположен в вулканической области, недалеко находится вулкан Везувий, поэтому неудивительно, что нижняя часть колонн в храме не тронута моллюсками, так как на высоту более трех метров колонны были засыпаны вулканическим пеплом и туфом. Таким образом, это прекрасный пример современных тектонических движений.

Различают современные тектонические движения, происходящие в настоящее время и происходившие несколько веков назад: молодые, или новейшие, отвечающие голоцену, т.е. периоду времени длительностью в 10 000 лет, а также неотектонические, охватывающие интервал, начиная с олигоценовой эпохи палеогена и до голоцена, т.е. около 40 млн. лет. Именно в этот период был сформирован современный рельеф Земли и для изучения данного отрезка геологической истории могут быть использованы разнообразные геоморфологические методы.

13.1. СОВРЕМЕННЫЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ

Примеров современных вертикальных движений можно привести много. Инструментальные методы позволяют установить, что Малый Кавказ поднимается сейчас со скоростью от 8 до 13,5 мм/год; складчатое сооружение Восточных Карпат 1,5-1,7 мм/год; Балтийский щит в Скандинавии также растет и скорость поднятия составляет 8-10 мм/год; в Байкальской рифтовой зоне скорость современных вертикальных движений колеблется от 10 до 20 мм/год, причем наибольшее значение она имеет в районах новейшего базальтового вулканизма. Во многих районах происходят современные опускания. Например, Черноморское побережье Кавказа погружается со скоростью до 12 мм/год; побережье в районе г. Бургас в Болгарии - 2 мм/год; берег западнее Одессы - до 4,3 мм/год. Важной особенностью современных вертикальных тектонических движений является их унаследованность от более древнего структурного плана региона. Такая, по существу, прямая корреляция установлена для Восточно-Европейской платформы, Карпато-Балканского региона, Терско-Каспийского передового прогиба и многих других мест. Подобная унаследованность свидетельствует о том, что древние разломы, складки разного типа, валы и т. д. "живут" и в настоящее время.

СОВРЕМЕННЫЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ

Геофизические и геодезические методы позволяют точно фиксировать и горизонтальные смещения земной коры. На западе Северной Америки, в Калифорнии расположен сейсмоактивный разлом Сан-Андреас, прослеживающийся более чем на 1000 км при ширине до 20 км. Ввиду частых и сильных землетрясений в этом густо населенном районе США за поведением разломов ведется пристальное наблюдение вот уже в течение полувека. Разлом Сан-Андреас представляет собой сложную тектоническую зону, состоящую из многочисленных кулисообразных разрывов, по которым в целом устанавливается смещение со скоростью 30-80 мм/год и даже более. Однако по различным сдвигам в разных местах смещения происходят с неодинаковой скоростью, причем она в разные периоды времени также меняется. Мало того, может изменяться и направление перемещения, но суммарно это правый сдвиг, для которого измерения со спутников дали в 1978 г. скорость около 94 мм/год. По одним участкам смещение происходит непрерывно, по другим скачкообразно. Смещаются дороги, изгороди заборов, русла оврагов, бетонные желоба для воды. Изучение подобных смещений очень важно для прогноза сейсмической опасности.

На Украинском щите в Криворожском железорудном бассейне раннепротерозойского возраста длительное время наблюдают крупный разлом-сдвиг, смещения по которому за 24 года составили в среднем 10-20 мм/год.

Важные результаты были получены в последние годы с помощью космической геодезии. Лазерные измерения со спутников, в частности с американского "Лагеосат", доказали горизонтальное перемещение крупных литосферных плит. Так, Австралия движется навстречу Тихоокеанской плите со скоростью 46 мм/год. Южная Америка сближается с Австралией со скоростью 28 мм/год; Южная и Северная Америка в районе Карибского бассейна движутся навстречу друг другу - 8 мм/год; Тихоокеанская плита перемещается навстречу Южной Америке - 5 мм/год и т. д. Эти данные очень хорошо совпадают со скоростями движения литосферных плит, вычисленными по линейным магнитным аномалиям океанов. Спутниковые методы позволили достаточно убедительно показать, что крупные литосферные плиты перемещаются по поверхности Земли с довольно большой скоростью.

Методы изучения современных движений различные. Вертикальные перемещения изучаются главным образом методом повторного нивелирования. Именно на такой основе составляются карты современных тектонических движений, например карта движений европейской части СССР. Такие геодезические наблюдения важны вдоль железнодорожных линий, нефте- и газопроводов, в местах строительства крупных плотин, гидроэлектростанций и АЭС. В настоящее время существует целый ряд специальных геодинамических полигонов, где систематически проводятся повторные высокоточные нивелировки: в районе Ташкента, Ашхабада, поселка Гарм в Таджикистане, на Кольском полуострове, в Терско-Каспийском передовом прогибе и в других местах. Говоря о темпе современных вертикальных движений, следует помнить, что при таких скоростях, которые мы наблюдаем, до 10-15 и более мм/год и их экстраполяции хотя бы на плейстоцен мы должны были бы видеть горные сооружения более 10 км в высоту. Однако денудация и эрозия компенсируют такое поднятие во времени.

Горизонтальные современные движения измеряются геодезическим методом триангуляции, и, как уже говорилось, для изучения перемещений крупных литосферных плит применяется несколько точных методов: допплеровский, лазерный, использующий отражатели как на суше, так и на Луне, и метод, измеряющий расстояния от квазаров до определенной точки на земной поверхности. Использование всех этих методов и ряда других, измеряющих, в частности, величину деформации и наклонов, показало, что вся поверхность земного шара в настоящее время охвачена как вертикальными, так и горизонтальными движениями, причем последние на порядок и более превосходят первые. Вертикальные движения дифференцированы по площади, особенно в горно-складчатых поясах, а их градиент на платформах намного меньше, чем в горах. Измерение напряженного состояния земной коры в многочисленных горных выработках привело к парадоксальному выводу, заключающемуся в том, что напряжения повсеместного сжатия, которые в них регистрируются, намного превышают величину литостатического давления, возникающего под действием массы вышележащих горных пород. Подобное явление имеет глобальное распространение и еще требует своего объяснения.