Структурные элементы земной коры

Главными структурными элементами земной коры являются складчатые зоны-горы и платформы-равнины, которые отчетливо выражены в современном рельефе. Образо­вание складчатых зон: осадоч­ные породы сильно смяты в складки, пронизаны глубокими тре­щинами; часто встречаются внедрившиеся или излившиеся на поверхность магматические породы. Складчатые зоны про­исходят за счет вертикальных и горизонтальных движений земной коры.

По времени тектонической активизации выделяют следующие эпохи складчатости и горообразования: альпийская, киммерийская, герцинская, каледонская, байкальская и ряд докембрийских, которые прерыва­лись периодами относительной тектонической стаби­лизации. С последними связано формирование плат­форменных структур земной коры и обширных равнин­ных пространств.

В настоящее время можно наблюдать горные цепи эпохи последней альпийской складчатости (Кав­каз, Альпы, Кордильеры, Памир и др.), которые постоян­но подновляются новейшими тектоническими движени­ями. Так как тектоническая активизация земных недр подчинена определенной ритмике, то складчатые пояса существуют в конкретные времена этой активизации, а при ее затухании экзогенные процессы успевают разру­шить горные сооружения и на их месте возникают хол­мистые пространства денудационного выравнивания.

Платформы – это устойчивые в тектоническом отношении участки земной коры обычно двухъярусно­го строения: нижний, образованный древнейшими по­родами, называют фундаментом, верхний, сложенный преимущественно осадочными породами более поздне­го возраста, - осадочным чехлом. Возраст платформ оценивают по времени формирования фундамента. Участки платформ, где фундамент погружен на глуби­ну под осадочный чехол, называют плитами. Подавля­ющее число платформ разного возраста на поверхно­сти Земли образуют обширные равнины типа Восточ­но-Европейской, Северо-Американской и др. Для других характерен возвышенный рельеф типа плоско­горий и нагорий, например, Средне-Сибирская плат­форма. Выход на дневную поверхность пород фунда­мента платформы носит название щита (например, Скандинавский щит).

Эпохи активизации тектонических движений в земной коре приводили к перестройке литогенного основания географической оболочки, в результате чего определенные ее участки, пройдя фазы складкообразования и последующего разрушения с выравниванием рельефа, приобретали определенную жесткость и устойчивость и становились зародышами щитов и фундаментов платформ. Процесс такого типа может проявляться неоднократно, что создаст ярусное строение, платформы.

На дне океанов выделяются тектонически устой­чивые участки – талассократоны и подвижные текто­нически активные полосы – георифтогенали. Последние пространственно соответствуют срединно-океаническим хребтам с чередованием поднятий (в виде подводных гор) и опусканий (в виде глубоководных впадин и желобов). Совместно с вулканическими проявлениями и локальными поднятиями океани­ческого дна, океанические геосинклинали создают специфические структуры островных дуг и архипе­лагов, выраженных на северных и западных окра­инах Тихого океана.

Специфическими образованиями на морском дне являются так называемые «черные» и «белые» куриль­щики – локальные гидротермальные источники, от­крытые главным образом в областях срединно-океанических хребтов и ряде внутренних морей в конце XX в.

Контактные зоны между континентами и океана­ми подразделяют на два типа: активные и пассивные. Первые представляют собой очаги сильнейших земле­трясений, активного вулканизма и значительного раз­маха тектонических движений. Морфологически они выражаются сопряжением горных поясов материков и систем глубоководных желобов океанов. Наиболее типичными являются все окраины Тихого океана («ти­хоокеанское огненное кольцо») и частично север Ин­дийского океана. Вторые являют пример постепенной смены континентов через шельфы и материковые скло­ны к океаническому дну: таковы окраины Атлантическо­го океана, большая часть окраин Северного Ледовито­го. Можно говорить и о более сложных контактах, осо­бенно в районах развития переходного типа земной коры.

Между строением земной коры, ее тектоникой и рельефом существует тесная связь. Крупные формы рельефа, в создании которых ведущая роль принадле­жит тектоническим особенностям земной коры, или выраженные в рельефе тектонические структуры, на­зываются морфоструктурами (например, горные хреб­ты, плато). Сравнительно мелкие формы рельефа об­разуют морфоскульптуры (например, карст).

Динамика литосферы. Представления о механиз­ме формирования земных структур условно распада­ются на два вида гипотез: фиксизма, который исходит из утверждения о фиксированности положения конти­нентов на поверхности Земли и о преобладании верти­кальных движений в тектонических деформациях пла­стов земной коры, и мобилизма, в которой первосте­пенную роль играют горизонтальные движения.

Основные идеи мобилизма были сформулированы А. Вегенером (1880-1930) в виде «гипотезы дрейфа мате­риков». Новые данные, полученные во второй половине XX в., позволили развить это направление до современной теории неомобилизма, объясняющей динамику процессов в земной коре дрейфом крупных литосферньгх плит.

Согласно теории неомобилизма, наружный слой Земли толщи­ной от 100 до 160 км состоит из нескольких больших твердых плит, которые постоянно двигаются, толка­ясь и ударяясь. Их число колеб­лется по разным оценкам от 6 до нескольких десятков; многие из плит имеют собственные названия. Плиты имеют неправильную форму. Скорость движения плит неве­роятно мала, она измеряется в сантиметрах за год. Плиты движутся благодаря наличию многочисленных конвекционных потоков в веществе мантии.

Плиты не только движутся, но и меняют размер и форму; вещество, из которого они состоят, постоянно разрушается и возрождается. Эта происходит на границах плит, вдоль которых наблюдается наибольшая тектоническая активность.

На расходящихся границах плит (зона спрединга) генерируется новая земная кора, а на границах столкновения плит (субдукция) старая земная кора поглощается или разрушается.

Механизм перемещения литосферных плит: I – сдвиг, II – раздвиг, III – столкновение.

В зонах раздвижения литосферных плит – зонах срединно-океанических хребтов, где мощность земной коры наименьшая – происходит постоянный подъем мантийного материала на поверхность и образуется новая океаническая земная кора, постепенно расходящаяся от осей хребтов в каждую сторону со скоростью до 6 см/год; дно Атлантического океана расширяется на 1-12 см/год.

В зонах столкновения литосферных плит – тонкая океаническая кора уходит вглубь («подныривание»), как бы ныряет под континентальную кору и постепенно уходит и растворяется в мантии. В результате та­кого «подныривания» край плиты прогибается и образуется глубоководный желоб. А на границах континен­тальных плит происходит горообразование. Пример: Тихоокеанская плита подныривает под Южно-Американскую).

Или образуются глубоководные желоба и зо­ны островных дуг.

Эти зоны подвержены сильным землетрясениям, очаги которых залегают глубоко — таковы берега Тихого океана.

Если сближаются две плиты с континентальной корой, то их края сминаются в складки, образуются вулканы, разломы земной коры и т.д. Так образовался Альпийско-Гималайский горный пояс.

Границы литосферных плит как в местах их разрыва, так и в местах столкновения – это подвижные участки земной коры, к которым приурочено большинство дейст­вующих вулканов, где часты землетрясения. Эти участки, являющиеся областями новой складчатости, образуют сейсмические пояса Земли.

Чем дальше от границ подвижных участков к центру плиты, тем более устойчивыми становятся участки земной коры. Например, находится в центре Евразийской плиты, и ее территория считается вполне устойчивой.

Формирование современного облика Земли.

Самый сильный довод в пользу движения континентов – их форма. Западный берег Аф­рики и восточный берег Южной Америки выг­лядят как фрагменты картинки-головоломки – если их соединить, рисунок совпадает. Вероятно, они были частью единого большого континента, который распался.

Ученые нашли множество доказательств тому, что когда-то на Земле был всего один конти­нент – Пангея. Так, геологи обнаружили на разных кон­тинентах части одной и той же древней горной системы и одни и те же окаменелости. Около 200 млн. лет назад этот континент начал раска­лываться и распался на Гондвану, за­нявшую южную часть земного шара, и Лавразию, объе­динившую северные континенты. Распад Пангеи привел к раскрытию водного пространства, пер­воначально – в виде палео-Тихого океана и океана Тетис, а в дальнейшем (65 млн. лет назад) – современ­ных океанов. Сейчас мы наблюдаем, как континенты расходятся, но это их положение временное.

Понятие о рельефе. Формы рельефа

Строение земной коры и её движение отображаются на рельефе земной поверхности.

Рельеф – это совокупность всех неровностей земной поверхности. Самая высокая точка и низкая. Амплитуда земной поверхности.

Формы рельефа могут быть положительными, т.е. выпуклыми (гора, возвышенность, холм) и отрицательными (впадина, котловина, долина, овраг). Самые большие положительные формы рельефа – материковые выступы, самые большие отрицательные – океанические впадины.

Прослеживается вертикальная закономерность изменения рельефа - ступенчатость. Выявлена: 1) планетарная ступенча­тость: материковые выступы - океанические впадины; 2) ступен­чатость материков; 3) ступенчатость океанов.

Ступенчатость материков заключается в расположении низменностей, возвышенностей, плоскогорий, гор, нагорий. При­чины: геологическая история и геологическое строение земной поверхности определяют расположение низменностей, возвы­шенностей и гор. Следствием ступенчатости является горизон­тальная зональность и поясность природных процессов и явле­ний, высотная поясность.

Морфологическая вертикальная ступенчатость материков и океанов, м:

Выше уровня моря:

0-100 - низменность,

100-200 - равнина,

200-400 - возвышенность,

400-3000 - плоскогорье (поверхности плоские, как равни­ны, и высокие, как горы),

до 1000 - низкие горы,

1000-2000 - средние горы,

2000-5000 - высокие горы,

свыше 5000 - высочайшие

свыше 3000 - нагорье (горы на горах).

Ниже уровня моря:

0-200 - материковая отмель,

200-2000 - материковый склон,

2000-6000 - ложе Мирового океана, глубоководные котловины

свыше 6000 – глубоководные желоба (абиссальные) желоба.

Материковая отмель (шельф) – прибрежная часть морей и океанов, лежащих между берегом и материковым склоном. Она простирается в среднем до изобаты 200 м, но в её пределах встречаются глубины свыше 500 м. Отмель практически горизонтальна. Рельеф материковой отмели тесно связан с релье­фом прилегающей суши. У гористых берегов, как правило, мате­риковая отмель узкая, а у равнинных побережий она меняется в широких пределах. Образование материковой отмели связано, в основном, с опусканием отдельных участков суши. Подтверждением этого служит нахождение в пределах материковой отмели подводных долин, береговых террас, ископаемого льда, вечной мерзлоты, остатков наземных организмов и т.п.

Материковый склон - наклонная поверхность дна морей и океанов, соединяющая внешний край материковой отмели с ло­жем океана. Материковый склон имеет довольно большие углы наклона (в среднем 4-7°), иногда доходящие до 20-40°.

Ложе Мирового океана следует за материковым склоном. Отличается исключительно малыми углами наклона. Оно занимает 75,9% всей площади Миро­вого океана. Рельеф дна океана не менее сложен, чем рельеф суши. В ложе встречаются впадины глубиной свыше 6000 м. Их площадь не более 2 %. Кроме них характерны глубоководные хребты. Срединные океанические хребты представляют собой пояса современного горообразования.

Срединные океанические хребты – это высокие (3-4 км) массивы с корой переходного типа. Вдоль по оси они разбиты глубокой долиной трещинного происхождения – рифтом. По­этому и сами хребты называются рифтовыми. Образование срединных хребтов связано с процессами, протекающими в мантии Земли.

Специфическими образованиями на морском дне являются так называемые «черные» и «белые» куриль­щики – локальные гидротермальные источники, от­крытые главным образом в областях срединно-океанических хребтов и ряде внутренних морей в конце XX в.

Гидротермальные источники срединно-океанических хребтов («Чёрные курильщики») — действующие на дне океанов многочисленные источники, приуроченные к осевым частям срединно-океанических хребтов. Из них в океаны, под высоким давлением в сотни атм., поступает высокоминерализованная горячая вода (до 350 °C).

Гидротермальные океанические источники выносят растворённые элементы из океанической коры в океаны, изменяя кору и внося весьма значительный вклад в химический состав океанов. Совместно с циклом генерации океанической коры в океанических хребтах и её рециклирования в мантию, гидротермальное изменение представляет двухэтапную систему переноса элементов между мантией и океанами.

Между срединными океаническими хребтами находятся глубоководные (абиссальные) котловины – равнины. Одни из них плоские, другие волнистые с амплитудой высот до 1000 м. Одна котловина отделена от другой хребтами.

В Атлантическом океане таких котловин четыре: Северо-Африканская, Северо-Американская, Бразильская и Ангольская.

В Тихом их пять: Северо-Восточная, Северо-Западная, Централь­ная, Южная и Чилийская.

В Индийском их три: Сомалийская, Центральная и Западно-Австралийская.

У берегов Антарктиды котловины таковы: Африкано-Антарктическая, Австралийско-Антарктическая и котловина Беллинсгаузена.

В Северном Ледовитом океане нет глубоководных впадин, но, как и в других океанах, есть подводные хребты. Срединный хребет Ломоносова проходит от Новосибирских островов к Грен­ландии. Глубины здесь составляют 1000-2000 м. Хребет делит океан на две котловины: Канадско-Сибирскую и Гренландско-Европейскую.

Около 2% океанического дна занимают глубоководные (свыше 6000 м) впадины - абиссальные жёлоба (греч. abyssos "бездна"). Известно свыше 22 глубоководных впадин, из них 17 находятся в Тихом океане.

Гипсографическая кривая – это интегральный график.

На кривой отображены статистические подсчеты площадей определенных высотных ступеней.

Гипсографическая кривая показывает две главные ступени в рельефе Земли. Одна ступень отражает среднюю высоту суши – 870 м, это материковая ступень; вторая ступень океаническая – средняя глубина океана 3700 м.

Суммарная площадь земного шара 513 млн. км² или 100 %.

Поверхность суши составляет 149, 1 млн. км² или 29,2 %.

Поверхность океана – 363,9 млн. км² или 70,8 %.

Средний уровень твёрдой земной поверхности (эллипсои­да) составляет – 2430 м.

Средний уровень физической поверхности (геоида) нахо­дится на глубине 2600 м.

Наивысшая точка земной поверхности – г. Джомолунгма (Эверест) – 8 848 м.

Самое глубокое место в океане – Марианская впадина (11 022 м).

Эндогенные и экзогенные процессы (слайд)

Рельеф земной поверхности формируется под действием процессов, которые можно объединить в две группы. Источник внутренних, или эндогенных процессов – тепловая, химическая, радиоактивная энергия недр Земли. Внешние, или экзогенные процессы протекают почти исключительно за счет солнечной энергии, поступающей на Землю. Большую роль в экзогенных процессах играет сила земного тяготения.

Эндогенные процессы бывают двух типов:

– колебательные движения, т.е. медленные опускание и поднятие земной коры, вызывающее наступление или отступление моря;

– горообразовательные движения – смятие слоев в складки, образование разломов, движение блоков земной коры, внедрения магмы в земную кору, излияния ее на поверхность. Горообразовательные процес­сы вызывают вулканизм и землетрясения. Вулканизм создаёт свои особые формы рельефа. Землетрясения могут катастрофически изменить уже созданный рельеф.

Колебательные движения харак­теризуются обратимостью: подняв­шийся участок земной коры может вновь опуститься, затем снова под­няться и т.д. Горообразо­вательные движения необратимы: слои, смятые в складки, уже не мо­гут распрямиться, смещение блоков по разлому не может быть исправ­лено, даже если какой-то блок ис­пытает обратное движение.

Экзогенные процессы

Деятельность внешних сил в целом ведет к разрушению горных пород, слагающих земную поверхность, и сносу продуктов разрушения с высоких мест на более низкие. Этот процесс называется денудацией. Снесённый материал накапливается в низких местах – долинах, котловинах, впадинах. Этот процесс называется аккумуляцией. Разрушение горных пород вблизи поверхности Земли под действием разных факторов называется выветриванием – подготавливает материал для перемещения.

Выветривание бывает физическое, химическое и биологическое. (слайд)

Процессы, влияющие на разрушение горных пород.

Водная эрозия – процесс разрушения почв и горных пород талыми, дождевыми и текучими водами. В результате формируются эрозионные формы рельефа.

Любой водоток постепенно создает линейно-вытянутую, обычно отрицательную форму рельефа, дно которой имеет уклон, направленный от истока к устью водотока.

Временные водотоки создают овраги, балки, промоины. (слайд)

Постоянные водотоки – формируют долины.

Эрозионные формы распространены гораздо шире, чем аккумулятивные.

Эоловые процессы – влияние работы ветра на изменения и формирования форм рельефа. Эоловые формы рельефа распространены преимущественно в районах с аридным климатом, а также по берегам морей, озер и рек. Примеры – дюны, барханы, котловины выдувания и др.

Деятельность ледника. Ледниковые формы рельефа – формы рельефа, созданные работой ледников в совокупности с талыми ледниковыми водами.

Под её воздействием образуются ледниковые долины корытообразной формы – троги, остроконечные пики – карлинги, бара́ньи лбы (скалы, сложенные из выступающих на поверхность коренных пород, сглаженные и отполированные движением ледника), огромные насыпные валы – морены.

Карстовые процессы – результат раздельного или совместного проявления растворения, эрозии и других процессов в карстующихся породах. Пример – пещеры, карстовые воронки и др.

Мерзлотные процессы – влияние вечной и сезонной мерзлоты.

Склоновые процессы – процессы преобразования склонов совместным действием денудации и аккумуляции. Рыхлые частицы или целые блоки горных пород смещаются вниз под действием различных сил и аккумулируются в нижних частях склонов и у подножия, или этот материал уносится рекой, волнами и др.

Биогенные процессы – влияние живых организмов и растений.

Антропогенные процессы – влияние хозяйственной деятельности человека.

Общие закономерности формирования рельефа

Крупные формы рельефа, в создании которых ведущая роль принадле­жит тектоническим особенностям земной коры, или выраженные в рельефе тектонические структуры, на­зываются морфоструктурами (например, горные хреб­ты, плато). Сравнительно мелкие формы рельефа об­разуют морфоскульптуры (например, карст).

Дата добавления: 2014-01-07