Тектонічна структура земної кори

#ТЕГ

Структура Землі досить складна. Поки що петрофізики (вчені, що вивчають фізику гірських порід) цікавляться тільки земною корою, де можна знайти нафту, газ та корисні копалини. Але геофізики, досліджують будову Землі, займаються вивченням більш глибоких шарів, тому що вони впливають на швидкість і напрямок сейсмічних хвиль, що викликають землетруси. Це обумовлює важливість знання того, що таке тектонічні структури.

Відомості про внутрішню будову Землі необхідні для розуміння тектоніки плит. Доброю аналогією подання про те, як виглядає наша планета всередині, є фрукт персика або сливи. Якщо розрізати його навпіл, то можна побачити, що він складається з трьох частин: дуже тонкої шкірки, насіння значного розміру, розташованого в центрі, і маси плоду навколо нього. Земля в розрізі виглядає дуже схоже: тонка кора зовні, ядро в центрі і потужний шар, що становить більшу частину маси Землі.

Земна кора

Існує два її типи:

• Тонка океанічна, що лежить в основі басейнів океанів.
• Більш товста континентальна, що знаходиться, відповідно, під континентами.

Низька щільність континентальної кори дозволяє їй «плавати» на мантії, щільність якої значно нижче. До складу океанічної в основному входить базальт, а континентальну, як правило, становить граніт.

Мантія Землі

Вважається, що вона складається в основному з багатою олівіном породи. Її температура може бути різною, що залежить від глибини. Найнижчі її показники безпосередньо під корою. Найвища відзначається при контакті речовини мантії з тепловиділяючим ядром. Стійке підвищення температури зі збільшенням глибини носить назву геотермічного градієнта. Ця фізична величина обумовлює різну поведінку породи, на підставі чого мантія поділяється на дві різні зони.

Скелі у верхній частині мантії холодні і крихкі. Завдяки цьому вони можуть руйнуватися під впливом напруги і викликати землетруси. У нижній частині камені гарячі і м’які (але не розплавлені). Вони не руйнуються під впливом зовнішніх сил, а розтікаються.

Ядро Землі

Вважається, що воно складається із сплаву заліза і нікелю. Цей склад заснований на розрахунках його щільності. Також враховується той факт, що багато метеорити (які вважаються частинами внутрішньої частини планетарного тіла) являють собою залізо-нікелеві сплави. Ядро є своєрідною пічкою Землі, тому що воно містить радіоактивні матеріали, що виділяють тепло при розщепленні на більш стабільні речовини.

Воно ділиться на дві різні зони. Зовнішнє ядро рідке, так як температура там достатня для плавлення залізо-нікелевого сплаву. Внутрішнє ядро є твердим, хоча його температура вище, ніж у зовнішнього. Тут величезний тиск, що створюється вагою вищерозміщених порід, достатньо сильне, щоб щільно стиснути атоми і запобігти його трансформацію в рідкий стан.

Що таке тектонічні структури

Вони є великими ділянками земної кори, їх розміри обмежують глибинні розломи. Вивченням будови і руху земної кори займається тектоніка.

Слід зазначити, що тектонічні структури, такі як платформи і рухомі пояси, є найбільшими. Платформа являє собою відносно стійке ділянка земної кори. Поверхня її досить плоска. Її характерною рисою є двошарову будову: вона складається з кристалічного фундаменту, складеного давніми твердими породами (він розташований знизу), та осадового чохла, який сформували більш пізні відкладення. В тектонічній структурі Росії, наприклад, виділяють Сибірську платформу і Східно-Європейську плиту.

На платформі є щити і плити. Перший являє собою піднятий до земної поверхні ділянку кристалічного фундаменту, частково покритий осадовим чохлом. Друга є такою ділянкою платформи, фундамент якого занурений на глибину, його повністю покриває осадовий чохол. Рухомий пояс — це подовжений ділянка земної кори, в межах якого відбувалися і відбуваються рухи земної кори.

Таким чином можна вважати, що такі тектонічні структури земної кори, є основними. Їх будова обумовлює склад елементів поверхні планети. Наприклад, тектонічна структура рівнини, може включати фундамент і осадовий чохол.

Вивчення геологічних процесів

Сучасне розташування шарів гірських порід в корі визначають історичні геологічні події. Вони варіюються від повільних і поступових, таких як ерозія і тектоніка плит, до катастрофічних, таких як метеорні удари або виверження вулканів. Ці процеси постійно змінюють геометрію гірських порід, що складають земну кору. Дане явище спостерігається як на континентах, так і під океанами. Рельєф земної поверхні залежить від того, на якій тектонічній структурі відбувається його формування.

Поверхнева кора досить жорстка, але розбита на кілька пластин, які можуть вільно переміщатися по мантії. Близько 75% поверхні Землі вкрито океанами, під кожним з яких знаходиться одна або кілька пластин. Континенти являють собою маси суші (переважно над рівнем моря), які також складаються з однієї або декількох плит. Їхній рух відносно один одного називається тектонікою плит. Ці процеси вчені почали детально вивчати більш 150 років тому.

Розвиток теорій

Тектоніка плит і міграція континентів — центральна особливість сучасної теорії будови Землі. Вперше ця концепція була згадана Антоніо Снайдер-Пеллегріні в 1858 році, який приписав її біблійного потопу. У 1912 році Альфред Вегенер висунув теорію, яка враховувала рух континентів і явне блукання Північного і Південного полюсів. Проте лише в середині 1960-х років вона була прийнята геологічним співтовариством.

Спочатку теорія була названа терміном «дрейф континентів». Однак з’ясувалося, що багато інші частини поверхні також рухаються і не переміщають на собі материки, тому термін «тектоніка плит» є кращим, так як він більш правильно описує реальну ситуацію.

Розвідка дна океану, проведена в 1960-х роках в рамках проекту глибоководного буріння, показала, що система хребтів оточує земну кулю приблизно посередині кожного океану. Скелі в цих підводних гірських системах дуже молоді порівняно з іншою частиною морського дна. Після вивчення морського дна теорія Вегенера була розширена. В неї було включено рух порід під континентами. Цей процес назвали субдукцией.

Процеси в земній корі

Конвергентні межі тектонічних структур (тобто між тими, які рухаються в різні сторони) викликають стиснення земної кори, що призводить до її складчастості, надмірного підняття або потовщення. Розбіжні кордону викликають рифтинг (утворення западин), зниження або стоншення. Вивчення процесів земної кори дозволяє виявити тектонічну структуру рельєфу.

Зіткнення плити морського дна з континентальної платформою зазвичай призводить до виникнення гірських систем, таких як Скелясті гори (розташовані вздовж західного узбережжя Північної Америки), Анди і Аппалачі. Зіткнення двох континентальних плит також створює гори, такі як Гімалаї на кордоні Індійського і Азіатського субконтинентов.

Структура

Земля розділена приблизно на вісім великих, жорстких, але смещающихся плит і безліч малих. Основні плити підтримують одне (або більше) масивне континентальну плато, часто зване кратоном.

Існує три типи кордону основних тектонічних структур, а саме:

• Расходящаяся (міжпланетний рифт).
• Сдвиговая (де плити ковзають один за одним).
• Сходиться (де стикаються дві плити, одна з яких зазвичай піддається субдукції і поглинання).

Рифтинг створює серединно-океанічні хребти і розширює океани. Субдукция звужує океан, а згин пластин створює прибережні гори.

Формування

Тектоніка плит змінює положення і форму континентів і океанів за період, що становить приблизно 4 мільярди років. Гідротермальні процеси сконцентрували більшість відомих металевих рудних тіл уздовж кордонів конвергентних плит, наприклад, золоті родовища Каліфорнії і Аляски.

Гідротермальні процеси також активні межах розходяться плит, таких як серединно-атлантичний хребет і Червоне море.

Крім того, межі конвергентних плит створюють умови, які дозволяють накопичувати нафта в морі або на суші біля берега. Оскільки скелі згинаються за рахунок руху плит, утворюються пастки вуглеводнів. Тепло і тиск, створювані обпадаючими плитами, допомагають вивільняти нафту з порід, залишаючи її вільної міграції в такі пастки.

Зниження, підняття і утворення гір — терміни, що використовуються геологами, щоб описати рух однієї частини тектонічної структури щодо іншої.

Причиною переміщень є напруга, створювана відносним рухом плит континентального і морського дна. Як правило, це дуже повільні процеси, тому вченим необхідно робити надзвичайно точні спостереження, щоб побачити їх результати. Наприклад, Скелясті гори все ще ростуть зі швидкістю кілька сантиметрів на сотню років-за ковзання Тихоокеанської плити щодо західного краю Північноамериканської. Відповідно, всі ці процеси обумовлюють взаємозв’язок форми рельєфу і тектонічної структури.

Геосинклиналь

Це рухлива частина земної кори витягнутої форми. Вона є фундаментальною геологічної одиницею і тектонічною структурою. Геосинклиналь утворена осадовими породами, відкладеними під морем паралельно берегової лінії. Вона збільшується доти, поки триває осідання.

Класична геосинклиналь розділена на дві частини:

1. Миогеоклин (miogeocline).

2. Эугеоклин (eugeocline).

Перша складається з відкладень, які утворюють континентальний шельф, а друга — з відкладень на узвишші в більш глибоких водах на деякій відстані від берега.

Освіта геосинклиналей

Джерелом опадів для цих тектонічних структур є континентальний кратон. У прикладі з Північною Америкою більша частина опадів з материка в кінцевому підсумку скидається в Атлантичний океан і в Мексиканську затоку.

Геосинкліналі відкладаються вздовж заднього краю. Якщо континентальна плита змінює своє відносне напрямок руху, а задня кромка стає передній, геосинклиналь стискається і складається. Це сталося у східній частині Північної Америки і призвело до складання Аппалачів. Седиментація для формування геосинкліналі являє собою основний геологічний цикл, який розвивається протягом кількох сотень мільйонів років і може повторюватися кілька разів.

Источник

§ 11. ТЕКТОНІЧНІ СТРУКТУРИ ТА ПОВ’ЯЗАНІ З НИМИ ФОРМИ РЕЛЬЄФУ

Підручник з Географії (рівень стандарту). 11 клас. Коберник — Нова програма

Пригадайте! 1. Що таке абсолютна та відносна висота точок? Яку з них показують на картах? 2. Які існують способи зображення рельєфу на географічних картах і планах місцевості? 3. Що показано на тектонічній карті? 4. У якій послідовності тривали геологічні ери?

Форми рельєфу. Існують найрізноманітніші за масштабами та способами утворення форми рельєфу — нерівності земної поверхні, сукупність яких утворює рельєф. Рельєф земної поверхні вивчає наука геоморфологія (від грец. ге — Земля та морфо — форма). Складовою цієї науки є орографія (від грец. орос — гора та графіо — пишу), що вивчає розташування форм рельєфу, їхні розміри та висоту. На основі даних орографії складають фізичні карти.

Планетарні форми (або мегаформи) рельєфу — материки й западини океанів — сформувалися майже виключно під дією внутрішніх процесів. У їхніх межах виокремлюють основні форми (або макроформи) рельєфу: рівнини та гори. Їхнє формування є наслідком взаємодії як внутрішніх, так і зовнішніх геологічних процесів. Більшу частину суходолу становлять рівнини (майже 64 % його площі). Під гірськими системами зайнято 36 % його площі.

• 1. За допомогою фізичної карти світу: а) пригадайте назви найбільших рівнин на кожному з материків; б) покажіть гірські системи кожного материка та їхні найвищі точки; в) порівняйте середні висоти поверхні материків. 2. Назвіть основні форми рельєфу України та покажіть їх на фізичній карті.

На дні Океану також є рівнини й гори, а також притаманні лише океанічному дну вузькі й довгі глибоководні жолоби. На океанічному дні виокремлюють три основні частини: шельф (материкова обмілина завглибшки до 200 м), материковий схил (глибина від 200 до 2000 м) та ложе Океану.

Середні (мезо-) та малі (мікро-) форми рельєфу (яри, балки, зсуви, бархани, дюни) формуються переважно під дією зовнішніх геологічних процесів.

Тектонічні структури. Особливості будови літосфери та рух літосферних плит вивчає наука тектоніка (грец. тектоніка — будівельна справа). Внаслідок безперервних рухів літосферних плит на їхніх краях відбуваються потужні процеси горотворення, що супроводжуються активізацією інших внутрішніх процесів: вулканізмом та землетрусами. У центральних частинах літосферних плит переважає дія зовнішніх процесів, спрямована на згладжування поверхні.

Тектонічні структури — різні за утворенням, будовою, віком та розмірами ділянки літосфери.

Розрізняють два типи тектонічних структур: платформи та області складчастості (мал. 49). Якщо зіставити тектонічну карту з фізичною, то можна простежити закономірність: платформам у рельєфі відповідають рівнини, а областям складчастості — гори.

Мал. 49. Тектонічні структури та пов’язані з ними форми рельєфу

Платформи та пов’язані з ними форми рельєфу. За тектонічною картою видно, що основу кожної літосферної плити становлять платформи — відносно стійкі ділянки земної кори. У своїй будові платформи мають два «поверхи»: нижній — кристалічний фундамент і верхній — осадовий чохол. Кристалічний фундамент складений з твердих порід магматичного та метаморфічного походження. Внаслідок руйнівних процесів зверху на фундаменті платформи сформувався осадовий чохол, складений пухкими породами різного віку.

• Використовуючи тектонічну карту світу, знайдіть межі літосферних плит і обґрунтуйте розташування основних форм рельєфу (серединно-океанічних хребтів, глибоководних жолобів, глибоководних рівнин) в океанах.

Вік платформи визначається віком її кристалічного фундаменту. Розрізняють давні (докембрійські) та молоді (пізньопалеозойські) платформи. Вік фундаменту давніх платформ обчислюється в 1,0-3,5 млрд років. Він сформувався в ранні геологічні ери — архейську та протерозойську (у докембрії). Фундамент молодих платформ має вік у кілька сотень мільйонів років. Його формування відносять до другої половини палеозойської ери. Такі платформи називають «океанами, що не відбулися». На їхньому місці в пізньому палеозої існувала складчаста споруда. Її активне руйнування супроводжувалося прогином території та розсуванням літосферних плит. Унаслідок цих процесів мав сформуватися океан. Але продукти руйнування складчастої споруди засипали глибокі кількакілометрові улоговини осадовими породами, насиченими природним газом та нафтою. Через те пізньопалеозойський фундамент молодих платформ лежить на значних (3 — 18 км) глибинах під товстим шаром осадового чохла.

У межах платформ виокремлюють менші тектонічні структури: щити та плити. Щити — ті частини платформ, де кристалічний фундамент виступає на денну поверхню. Вони складені гірськими породами магматичного походження й являють собою значні виливи лави за часів давніх геологічних ер.

Ділянки платформ, де кристалічний фундамент вкритий осадовим чохлом, називають плитами. У межах плит окремі ділянки кристалічного фундаменту прогинаються у формі складок або просідають сходинками. Це западини. Товщина осадового чохла в них значно зростає. Там, де фундамент близько підходить до поверхні, а осадовий чохол тоншає, виникають кристалічні масиви.

• Зіставивши тектонічну та фізичну карти світу (або окремих материків), знайдіть відповідність: платформа, її вік → рівнина, характер її поверхні.

Платформам різного віку в рельєфі відповідають рівнини. Наприклад, у межах Східноєвропейської докембрійської платформи розміщена Східноєвропейська рівнина, Західносибірській молодій платформі в рельєфі відповідає Західносибірська рівнина. Поверхня давніх платформ погорбована. Щитам і кристалічним масивам зазвичай відповідають височини, западинам у межах плит — низовини. Молоді платформи в рельєфі представлено плоскими низовинами.

Області складчастості та пов’язані з ними форми рельєфу. Області складчастості — рухомі ділянки земної кори. Вони належать до сейсмічно активних територій. У їх межах поширені діючі або згаслі вулкани, гейзери, гарячі джерела. У рельєфі області складчастості представлено горами різної висоти.

За тектонічною картою видно, що області складчастості мають різний геологічний вік, оскільки сформувалися в одну з п’яти епох горотворення: байкальську (яка відбулася в пізньому протерозої: наприклад, гори Прибайкалля), каледонську (у ранньому палеозої: наприклад, Скандинавські гори), герцинську (у пізньому палеозої: зокрема, Уральські гори), мезозойську (у мезозойську еру: такого віку більша частина Кордильєр) або альпійську (у кайнозойську еру: зокрема, Гімалаї, Анди, Альпи, Карпати).

На краях плит літосфери розташовані переважно молоді області альпійської складчастості. Тому в їхніх межах найчастіше трапляються руйнівні землетруси, існують діючі вулкани, а молоді гори, як правило, є високими й мають складчасту будову. Що більш давніми є області складчастості, то далі вони розміщені від країв літосферних плит. При цьому сейсмічні явища в них менш відчутні, існують лише згаслі вулкани, а гори мають складчасто-брилову будову. Їх називають омолодженими, оскільки вони пережили стадію повного руйнування та вирівнювання. Вдруге вони відновилися під дією неотектонічних рухів, тобто упродовж неогенового та четвертинного періодів кайнозойської ери (протягом останніх 25-30 млн років). При цьому вирівняна поверхня була розбита на великі брили, які завдяки тектонічним рухам було піднято на різну висоту. Найчастіше давні гори бувають низькими, як-то Уральські, Аппалачі, Великий Вододільний хребет Австралії). Але серед давніх гір Азії існують й високі, такі як Тянь-Шань, Алтай, Куньлунь.

• 1. Зіставивши тектонічну та фізичну карти світу (або окремих материків), знайдіть відповідність: назви гір → їхні пересічні висоти та найвищі точки → вік області складчастості. 2. За тектонічною та фізичною картами України обґрунтуйте розташування основних форм рельєфу на території нашої держави.

Вплив рельєфу на розселення населення, розвиток і розташування окремих виробництв. Рельєф багато в чому визначає характер розселення людей. У цілому рівнини заселено більше, ніж гори. Так, 80 % людства живе саме на рівнинах. Історично абсолютну більшість міських населених пунктів у світі зведено також на рівнинах. Помітна різниця й у характері розселення сільських жителів на рівнинах і в горах. На рівнинах переважають великі села з розгалуженою системою вулиць. Вони розташовані або на вододілах, або у долинах річок залежно від глибини залягання підземних вод у земній корі. У горах люди найчастіше мешкають у міжгірських улоговинах і долинах річок, як правило, не вище ніж 800-1 000 м над рівнем моря. Часто оселі розкидано далеко одна від одної.

• Зіставте фізичну карту світу з картою густоти населення. На конкретних прикладах покажіть, як характер рельєфу визначає ступінь заселення території.

У більшості випадків рівнинний рельєф сприяє не лише розселенню людей, а й розміщенню більшості видів промислових виробництв, роботі наземного транспорту, полегшує прокладання комунікацій, здійснення будівельних робіт, ведення сільського господарства. У гірських районах частіше, ніж на рівнинах, трапляються такі несприятливі для людини природні явища, як землетруси, виверження вулканів, селеві потоки, паводки на річках. Водночас гірський рельєф є сприятливою передумовою для розвитку гірськолижного туризму, розміщення санаторно-курортного господарства, будівництва гідроелектростанцій. Завдяки особливостям гірських ландшафтів там можливі розвиток геотермальної та вітрової енергетики, лісового господарства, розведення певних видів риби та свійських тварин тощо.

• На основі одержаних у попередні роки знань про природу, населення та економіку України дайте якісну оцінку ступеня комфортності рельєфу різних частин нашої держави для розвитку таких видів діяльності: добувна промисловість, лісове господарство, зернове господарство, тваринництво, електроенергетика, залізничний транспорт, міжнародний туризм.

Якісну оцінку рельєфу конкретної території визначають як: дуже сприятливий, достатньо сприятливий, мало сприятливий, екстремальний. Для точнішого економічного оцінювання існує інший підхід — у конкретних коефіцієнтах, балах, грошовому еквіваленті. Для цього потрібні спеціальні дослідження фахівців.

1. Які існують за масштабом форми рельєфу? 2. Що таке тектонічні структури та які є їх види? 3. Назвіть характерні для платформ будову та геологічний вік. Порівняйте давні та молоді платформи. Як вони пов’язані з формами рельєфу? 4. Які існують різні за віком області складчастості та як вони відображені в рельєфі? 5. Наведіть конкретні приклади впливу рельєфу на розселення людей та розташування окремих видів господарської діяльності людини. 6*. Поміркуйте, чи впливає рельєф дна Океану на господарську діяльність людини.



Источник