Класифікації тектонічних рухів

В основу сучасних класифікацій тектонічних рухів закладено принципи поділу, запропоновані видатним геологом-тектоністом В.Є.Хаїним. Відповідно до цієї класифікації тектонічні рухи поділяються на вертикальні і горизонтальні з подальшим їх поділом за рівнем зародження. У зв’язку з цим виділяються поверхневі, глибинні, надглибинні та планетарні тектонічні рухи.

Поверхневі тектонічні рухи переважно проявляються в осадовому шарі літосфери. Викликано це тим, що в його складі широко розвинуті пластичні породи, які складені глинами, кам’яною сіллю, гіпсом тощо. Всі вони здатні під впливом гірського тиску переміщуватись у просторі, призводячи до зміни геологічної структури вищележачих осадових відкладів. В межах осадового чохла також проходять процеси ущільнення осадів при літифікації або розбухання при гідратації, гравітаційного сковзання, що також призводить до виникнення поверхневих рухів. Серед названих рухів можна виділити як вертикальні, так і горизонтальні.

В результаті поверхневих рухів проходить деформація пластів і зім’яття осадових утворень в складки гравітаційного сковзання, зсувні складки, складки нагнітання. Останній вид складок (діапіри) має найбільш широке розповсюдження при проявленні поверхневих тектонічних рухів.

Глибинні тектонічні рухи охоплюють великі площі та об’єми і розповсюджуються на велику глибину в земну мантію. В результаті проявлення вертикальних глибинних тектонічних рухів проходить диференціація континентів та океанів, платформ і геосинкліналей на позитивні і негативні структурні елементи різних порядків. Горизонтальні глибинні тектонічні рухи можуть проявлятися на межі різних шарів літосфери і призводити до утворення підкидів, насувів, пластичних складчастих форм.

Надглибинні тектонічні рухи виникають в низах мантії. Основними можливими причинами їх виникнення можна вважати процеси диференціації мантії з виділенням з неї важких залізовміщуючих сполук, які мігрують у ядро Землі. Більш легкі і сильно нагріті маси нижніх сфер мантії ніби вспливають вверх, досягаючи астеносфери і літосфери.

Основним результатом проявлення надглибинних тектонічних рухів слід вважати горизонтальне переміщення літосферних плит, яке призводить до руйнування континентів, закладання і розвитку океанів та до створення нових континентів. Поряд з цим основну причину геологічного розвитку Землі важко уявити без проявлення саме надглибинних тектонічних рухів, які призвели до утворення і розвитку геосинкліналей, платформ та інших великих структур літосфери.

Планетарні тектонічні рухи охоплюють планету загалом. За-родження цих рухів повинні проходити в земному ядрі. Можливою причиною їх виникнення слід розглядати зміну об’єму ядра і всієї земної кулі за рахунок диференціації речовини Землі.

З усіх названих тектонічних рухів планетарні найменше вив-чені, а тому їх виділення часто вважається проблематичним. Проявляються вони переважно у формі вертикальних рухів.

Розгляд походження тектонічних рухів показав, що всі вони різні за формою проявлення, але мають ряд загальних властивостей. Такими загальними властивостями є складність, підпорядкованість, комплексність, періодичність, повсюдність та постійність в часі.

Складність тектонічних рухів проявляється в тому, що кожна точка земної поверхні зазнає впливу як вертикальних, так і горизонтальних рухів різного рангу. Тому сили, що діють на матеріальну точку земної поверхні, можна розкласти на серію різноскерованих тектонічних рухів. Їх сукупність можна розглядати як спектр тектонічних рухів.

Підпорядкованість тектонічних рухів полягає в тому, що вертикальні і горизонтальні рухи малого масштабу проявляються на фоні більш інтенсивних тектонічних рухів. Якщо вважати, що планетарні рухи охоплюють всю земну кулю, то на їх фоні проявляються всі інші тектонічні рухи.

Взаємопов’язаність тектонічних рухів проявляється у взаємозв’язку між різними типами рухів. Так, вертикальні рухи можуть викликати горизонтальні, і навпаки, горизонтальні рухи призводять до виникнення вертикальних. Сукупність різнотипних тектонічних рухів утворює процес, який називається тектогенезом.

Періодичність тектонічних рухів є однією з найважливіших властивостей тектогенезу, проявлення якого проходить нерівномірно і характеризується чергуванням посилення або послаблення процесу. Зараз переважно вважають, що процес тектогенезу являє собою безперервний-перервний процес з періодичним і досить різким наростанням інтенсивності, який призводить до суттєвих якісних змін і до перебудови структури літосфери.

Відносно невеликі максимуми тектонічної активності називають тектоно-магматичними фазами, тривалість яких не перевищує перших мільйонів років. Згущення фаз в процесі тектогенезу вказує на загальне підвищення інтенсивності тектонічних рухів в даний проміжок геологічного часу. Такий тимчасовий проміжок отримав назву тектоно-магматичної епохи. Тривалість таких епох становить 10-120 млн. років з перервами між ними 30-40, іноді 60-80 млн. років.

Повсюдність тектонічних рухів полягає в тому, що практично вони проявляються в кожній частині земної поверхні. У зв’язку із складністю тектонічних процесів неможливо визначити в кожній окремій точці, які саме тектонічні рухи в ній проявляються.

Постійність у часі притаманна усім без виключення видам тектонічних рухів. Ця властивість проявляється в тому, що тектонічні рухи проходили у геологічному минулому Землі, проходять зараз і будуть проходити у майбутньому. При цьому інтенсивність тектонічних рухів може змінюватися, але за своєю сукупністю вони постійні у часі.

Залежно від часу проявлення тектонічні рухи поділяються на давні, новітні і сучасні.

Давні (донеогенові) вертикальні рухи земної кори на континентах залишили свої сліди у фаціях і товщах осадових порід. Тому відновлюються вони геологічними методами. Однак прямими методами можна вивчити тільки історію розвитку прогинів, оскільки тільки в них накопичуються осадові відклади. Історія піднять вивчається побічно за тим впливом, який вони здійснили на накопичення осадів у сусідніх прогинах.

Новітні коливні рухи сформували майже весь сучасний рельєф континентів. Рельєф, який ми зараз спостерігаємо на земній поверхні, переважно геологічно молодий і його історія розвитку починається з початку міоцену, а місцями навіть і пізніше. Встановлено, наприклад, що на місці Кавказу, Альп, Тянь-Шаню, Кордильєр в кінці палеогену – на початку міоцену існував якщо не рівнинний, то дещо горбистий рельєф. Лише пізніше розпочався етап, коли на поверхні всіх континентів піднялися сучасні гірські хребти. Тривалість цього етапу змінюється від 5 до 20 млн. років.

Для вивчення історії коливних рухів протягом цього періоду застосовуються як геоморфологічні, так і геологічні методи. Геоморфологічні методи застосовують переважно там, де переважають підняття та утворюються випуклі форми рельєфу, а геологічні – при вивченні зон прогинання і накопичення осадів.

Загальну попередню оцінку напрямку та інтенсивності новітніх коливних рухів можна зробити за висотою великих форм рельєфу. Наприклад, високий хребет завжди є результатом новітнього підняття земної поверхні, а навколишні низини утворились на місці відносних опускань.

Можливості більш детального вивчення новітніх вертикальних рухів пов’язані з надзвичайно важливими властивостями цих рухів – з їх коливним характером, який проявляється з коливань різних порядків, накладених один на одного. Тому тривале підняття гірського хребта переважно відображає найбільш тривалий порядок тектонічних рухів. На його основному фоні можуть проходити коливання менших порядків, які співпадають з напрямом основного процесу, або виявляються протилежними. В останньому випадку проходить затухання загального підняття хребта або повна зупинка і навіть опускання.

Зміна швидкості і напряму руху земної поверхні впливає на швидкість ерозії та на формування рельєфу. Нахили рельєфу місцевості можуть ставати то крутішими, то пологішими. У зв’язку з цим епохи врізання водних потоків чергуються з епохами бокової ерозії і розширення долин. Зміна ерозійних режимів призводить до утворення в долинах відповідних терас. В гірських хребтах відносно більш давні тераси розташовані зазвичай вище від молодих, що вказує на послідовне підняття хребта. Оскільки осьова частина хребта переважно піднімається швидше, ніж окраїни, то тераси з часом набувають більш крутого нахилу. Тому тераси переважно розходяться віялоподібно від підніжжя хребта до його вершини.

Новітні тектонічні рухи вивчаються переважно геоморфологічними методами, оскільки саме вони дають найбільшу інформацію про створення основних рис сучасного рельєфу земної поверхні. В той же період в областях низхідних вертикальних рухів в межах внутрішніх краєвих морів і підводних окраїн континентів про амплітуду швидкості можна судити на основі товщини шару накопичення осадових гірських порід.

Сучасні коливні тектонічні рухи проявились в історичний період і проявляються в сучасну епоху. Проявляються вони в опусканнях та підняттях ділянок земної кори, в утворенні розривних порушень і зміщень по них, а також у формуванні складчастих структур. В багатьох випадках вони піддаються безпосереднім спостереженням на поверхні Землі та інструментальним вимірам.

Для визначення швидкості новітніх тектонічних рухів застосовують декілька методів. Серед них в першу чергу застосовується історичний метод, який базується на вивченні ознак зміни положення давніх споруд відносно рівня моря, історичних свідчень та археологічних даних. Геологічні і геоморфологічні методи включають вивчення положення берегової лінії, терас, фаціального складу і товщин сучасних осадів, давніх денудаційних рівнів тощо.

З названих методів найбільш детальним методом визначення сучасних тектонічних рухів є геодезичний метод, який базується на проведенні точних нівелювань та інших безпосередніх замірів. Вони вивчаються при систематичному і повторному нівелюванні заданих точок – реперів, які вибрані як контрольні. Як приклад, можна навести результати таких вимірів, проведених Ю.А.Мещеряковим на території Південно-Східної Європи.

Згідно з проведеними дослідженнями встановлено, що швидкість сучасних вертикальних тектонічних рухів досягає ±10мм. Найбільш високі ці швидкості в гірських районах Карпат і Кавказу, в яких навіть на незначних відстанях зафіксовані вертикальні рухи різного знаку. В рівнинних регіонах вертикальні рухи переважно одного знаку, тобто на великих площах проходить підняття або занурення земної поверхні. Їх величини можуть досягати 8-10 мм в рік. На основі цих даних встановлено, що амплітуди коливань впродовж геологічного часу можуть складати тисячі і десятки тисяч метрів. Такими свідками є височенні гірські системи, висота яких досягає 8848 м (г. Джомолунгма в Гімалаях) і Маріанська западина в Тихому океані, глибина якої сягає 11022 м.

Співпадання давніх, новітніх і сучасних тектонічних рухів досить добре спостерігається в гірських областях, хоча й тут бувають виключення. Так, наприклад, Апенніни, Середньо-Угорські гори та Південні Карпати зараз не піднімаються, а навпаки, опускаються. На рівнинах все виглядає набагато складніше. Московська синекліза по спадковості опускається, а Кубанська давня депресія піднімається. Загалом для Східноєвропейської платформи встановлено, що спадковий характер сучасних рухів спостерігається на 70% площі, а на решті 30% сучасні рухи неузгоджено накладаються на давню структуру.

Однак слід мати на увазі, що при тих швидкостях, які мають сучасні тектонічні рухи, через мільйон років на Східноєвропейській платформі повинні виникнути високі гори і глибокі западини з перепадом висот в кілометри. Оскільки такого рельєфу не існує, то слід вважати, що сучасні швидкості відображають короткочасні складові коливного процесу, вплив яких у перспективі геологічного часу нейтралізується зустрічними коливаннями.

Коливні тектонічні рухи являють собою вертикальні рухи земної кори різних знаків, різних масштабів, площинного розповсюдження, різних швидкостей та амплітуд, які змінюють з часом свої параметри і не створюють складчастих структур. Коливні рухи суттєво впливають на процеси седиментації осадових порід, зумовлюючи розташування на земній поверхні основних областей знесення і накопичення осадів. Амплітуда рухів безпосередньо впливає на товщину накопичених осадів.

Коливні тектонічні рухи є також основною причиною ритмічної будови осадових товщ. В утворенні величезних елементів шаруватої будови товщі вони відіграють основну роль. Поряд з цим вони впливають і на склад осадових гірських порід, викликаючи переміщення берегових ліній басейну та інші зміни фізико-географічних умов.

Багаточисельні геологічні дані дають змогу зробити висновок, що важливою тектонічною особливістю вертикального руху земної кори є його багатократність як в одному напрямі, так і в іншому, тобто вгору і вниз. Ці особливості надто яскраво проявляються при вивченні коливання рівня Придніпровської низини. Так, на початку юрської епохи ця низина була покрита водою, а в кінці значно молодшої ранньокрейдової епохи море відступило.

Процес наступу моря на сушу в результаті опускання окремих ділянок земної кори отримав назву трансгресії, а процес відходу моря від суші в результаті її підняття має назву регресії.

Складнішу роль у розвитку земної кори відіграють горизонтальні тектонічні рухи. Вони проходять переважно одночасно з вертикальними, переважаючи їх як за масштабами, так і за характером їх геологічної роботи.

Горизонтальні тектонічні рухи літосфери призводять до переміщення окремих її ділянок на десятки і сотні кілометрів, утворення зсувів і насувів, формування гірських систем, острівних дуг, серединно-океанічних хребтів тощо. Дані палеомагнітних досліджень, вивчення природних умов геологічних періодів розвитку Землі, палеонтологічні знахідки, порівняння літології гірських порід окремих материків, загальна конфігурація материків дали змогу припустити, що раніше вони займали зовсім інше положення на земній поверхні. Можливо, що вони являли собою єдине ціле – гіпотетичні материки Гондвану і Лавразію. Однак протягом тривалого геологічного часу, поступово рухаючись по поверхні Землі, материки зайняли відоме нам географічне положення.

Відповідно сучасним уявленням про розвиток Землі літосфера розбита на глобальні та менші за розмірами плити, що рухаються по відносно пластичній астеносфері, яка являє собою верхній шар мантії Землі. До числа найбільш великих плит належать Тихоокеанська, Євразійська, Північноамериканська, Південноамериканська, Африканська, Індо-Австралійська, Антарктична. Складаються вони з давньої (4 млрд. років) континентальної кори за виключенням Тихоокеанської плити, вік якої не перевищує 180 млн. років. Переміщення плит за рік вимірюється сантиметрами, а за геологічний час – тисячами кілометрів. При цьому континенти дрейфують разом з материками. З того краю, де відбувається розсування плит, вони нарощуються внаслідок заповнення швів вулканічними лавами. З іншого краю плити зближуються, відбувається зіткнення і занурення виключно океанічної літосфери у глибину мантії. При цьому зберігається сталість об’єму Землі.

Дата добавления: 2014-01-04