4. Этапы развития геотектоники.

Термин «геотектоника» предложен немецким геологом к. Науманном в 1860 г. Геотектоника лишь во второй четверти xx в. Обособилась в самостоятельную науч­ную и учебную дисциплину, являясь до этого лишь разделом ди­намической геологии. Первый этап (вторая половина xvii — первая половина xviii в). Первые представления о подвижности земной коры. В античное время наметились и два ос­новных направления в объяснении тектонических движений — нептуннстическое и плутони­ческое. В 1669 г. Н. Стено сформулировал положения, закладывающие основы тектоники: 1) осадочные породы первоначально накапливаются горизонтальными слоями; 2) если на нак­лонном слое залегает слой горизонтальный, это значит, что наклон первого слоя произошел до от­ложения второго; 3) горы не представляют постоянной величины. Второй этап (вторая половина xviii в. — первая четверть xix в.). Возникает научная геология. Основоположник — немец а. Г. Вернер. М. В. Ломо­носов признавал ведущую роль в образовании гор за эндогенны­ми процессами, выделил среди движений земной коры более быст­рые и более медленные. Третий этап (вторая половина xix в.). Гипотеза поднятия заменилась гипоте­зой контракции, основывавшейся на представлении об охлаждении земного шара и прис­пособлении земной коры путем ее смятия к сокращающемуся объ­ему земли. Французский геолог э. Ог (1900) противопоставил геосинкли­налям устойчивые континентальные площади, затем получившие название платформ. Четвертый этап (первая половина xx в.). Вместо контракционной гипотезы в начале века был выдвинут ряд других — подкоровых течений, пульсирующей и даже расширяю­щейся земли. Гипотеза перемещения материков (1912), положившая начало новому направлению в гео­тектонике— мобилизму, допускающему крупные горизонтальные перемещения континентальных масс, в противоположность фиксизму, принимающему их фиксированное положение относительно подстилающей мантии. Пятый этап (с 60-х годов xx в.). Началось интенсивное изучение ложа океанов, приведшее к установлению коренных отличий океанской коры от континентальной, к открытию мировой системы срединно-океанских хребтов, к обнаружению увеличения мощности осадков от хребтов к периферии океанов и др. Геофизики подтвердили су­ществование в верхней мантии ослабленного слоя — астеносферы, тектоника литосферных плит (1962—1968).

5. Модели внутреннего строения Земли.

Одной из первых и простейших моделей нашей планеты является однородная модель. Она исходит из того, что плотность земных недр с глубиной практически не меняется, т.е. ρ = 5,52 г/см3, что соответствует средней плотности Земли. В соответствии с однородной моделью ускорение силы тяжести должно изменяться по линейному закону, уменьшаясь от своего максимального значения на поверхности до нуля в центре. Давление же должно возрастать от нуля на поверхности до максимальных значений в центре по квадратичному закону. Одной их первых реальных моделей является сейсмическая модель Джеффриса-Гутенберга, построенная в 30ых годах прошлого столетия. Согласно ей недра Земли делятся на три основные оболочки: земную кору, мантию и ядро. Из неё также следовало, что плотность Земли не является непрерывной функцией глубины. Она меняется скачкообразно на границах раздела. При переходе от коры к мантии скорости возрастают. Увеличение скоростей при приближении к ядру связано с наличием фазовых переходов минералов в боле плотные кристаллические модификации. Падение скорости ρ-волн при переходе из мантии в ядро указывает на то, что внешняя часть ядра жидкая. Сейсмическую модель строения Земли по Буллену. Согласно этой модели Земля разделялась на зоны, которые обозначались буквами.: А – земная кора, В – верхняя мантия (силикаты) 33-400 км, С – переходная зона (фазовые переходы) 400-1000, D – нижняя мантия 1000-2900 км, Е – внешнее ядро 2900-4980 км, F – переходная зона 4980-5120 км и G – внутреннее ядро 5120-6370 км. Позднее зону D он разделил на зоны D' (1000-2700 км) и D" (2700-2900 км). В настоящее время модель значительно видоизменена и лишь слой D" используется достаточно широко. Современная реальная модель Земли В соответствии с этой моделью на глубине от 70 до 250 км была выделена литосфера, которая включила в себя земную кору и верхнюю часть мантии (субстрат). Ниже литосферы располагалась астеносфера - слой с пониженной вязкостью вещества. На глубине порядка 400 км фиксировался скачок скорости упругих колебаний - первая зона полиморфных переходов вещества в мантии. На глубине порядка 700 км выделяется вторая зона полиморфных переходов. Строение более глубоких недр Земли в соответствии с первой реальной моделью принципиально не отличалось от модели Джеффриса-Гутенберга.