Размещено на http://www.allbest.ru/
Российский государственный университет
Нефти и газа имени И.М. Губкина
Кафедра геологии
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему:
Тектонические движения земной коры
Москва, 2009
Содержание
Введение
1. Тектонические деформации земной коры. Классификация
1.1 Рифтогенез (спрединг)
1.2 Субдукция
1.3 Обдукция
1.4 Столкновения континентальных плит
1.5 Трансформные разломы
2. Иные классификации тектонических движений
3. Скорости и направления движения плит
Заключение
Список литературы
Введение
Слово тектоника в буквальном переводе с древнегреческого значит строительное искусство, строение. В науках о Земле под этим термином обычно понимают геологическое строение и закономерности развития земной коры, а под литосферой – каменную оболочку Земли. В современном понимании термин литосфера включает в себя не только земную кору, но и часть верхней мантии, в которой мантийное вещество настолько остыло, что полностью раскристаллизовалось и превратилось в горную породу. Слово плиты в названии новой теории показывает, что литосферная оболочка Земли разбита на отдельные блоки, вертикальные размеры которых обычно много меньше горизонтальных.
Литосфера
Астеносфера
Верхняя мантия
Внешнее ядро Земли
5- Внутренне ядро земли
Тектонические движения земной коры – это механические движения, вызываемые силами, которые действуют в земной коре и главным образом в мантии Земли, приводящие к деформации слагающих кору пород. Основной причиной тектонических движений считаются конвективные течения в мантии, возбуждаемые теплом распада радиоактивных элементов и гравитационной дифференциацией ее вещества в сочетании с действием силы тяжести и стремлением литосферы к гравитационному равновесию по отношению к поверхности астеносферы.
Среди литосферных плит следует различать плиты трех порядков. Наиболее крупных из них - мегаплит - насчитывается семь - Северо-Американская, Евразийская, Южно-Американская, Африканская, Индо-Австралийская, Антарктическая и Тихоокеанская. Самостоятельность этих плит не вызывает сомнений, но их границы не везде являются четкими. Это касается, в частности, границы между Северо- и Южно-Американскими плитами между Антильской зоной субдукции и противолежащим отрезком Срединно-Атлантического хребта, между Евразийской и Африканской плитами на участке между Азорскими островами и Гибралтаром и морем Альборан, и особенно - между Евразийской и Северо-Американской плитами в пределах Северо-Востока России и прилегающих морей.
Уже в первоначальных схемах наряду с главными плитами были выделены плиты второго порядка - их можно назвать мезоплитами, которых вначале также насчитывалось семь. Это плиты Кокос, Карибская, Наска, Скотия, Аравийская, Филиппинская, Каролинская. Их поперечный размер обычно не намного превышает тысячи километров. В дальнейшем получило общее признание выделение таких плит, как Иберийская, Анатолийская, Охотоморская, Амурская. Приводятся доводы в пользу существования самостоятельных плит того же порядка - Сомалийской, Берингии.
Плитами "третьего разряда" - микроплитами, являются плиты с размерами в сотни километров. К числу тех из них, которые утвердились в литературе, относятся микроплиты, выделенные в крайней северовосточной части Тихого океана, у берегов Канады и США - Горда, Хуан-де-Фука, Эксплорер. К этому же разряду относятся микроплиты, выделенные между Индо-Австралийской и Тихоокеанской плитами на юго-востоке Тихого океана. В принципе в качестве таких же микроплит должны выделяться островные дуги, ограниченные либо с двух сторон зонами субдукции, как Филиппинский архипелаг, либо с одной стороны зоной субдукции, а с другой - осью задугового спрединга, как Южно-Сандвичева дуга. Более спорной является возможность выделения системы микроплит в шельфовой полосе диффузной сейсмичности, разделяющей Евразийскую и Индо-Австралийскую плиты в Центральной Азии, крайними звеньями которой являются уже упомянутые Иберийская и Амурская. И, наконец, микроплиты приходится выделять в районах тройных сочленений мега- и мезоплит, например, в районе о. Пасхи, Галапагосских или Азорских островов. Все плиты перемещаются относительно друг друга, поэтому их границы обычно четко маркируются зонами повышенной сейсмичности.
Почему перемещаются литосферные плиты? Общепринятой точкой зрения считается признание конвективного переноса вещества мантии. Отдельные литосферные плиты могут расходиться, сближаться или скользить относительно друг друга. Но движение мантийных струй - не единственный механизм тектоники плит. Тяжёлая и частично утонувшая часть плиты может увлекать за собой всю остальную плиту и таким образом приводить в движение мантию.
Тонкая кора под земными океанами играет роль заслонки - закрывает щели между плитами, когда массивные континенты расходятся. А если континенты идут друг на друга, она исчезает под ними. Еще в пятидесятых годах ученым казалось невероятным, что океанское дно толщиной в несколько километров играет такую короткую роль и после этого исчезает в расплавленных глубинах. С тех пор геологам удалось получить много неоспоримых доказательств, что зоны погружения океанского дна действительно существуют.
1. Тектонические деформации земной коры. Классификация
В результате движения земной коры создаются три вида тектонических деформаций: 1) деформации крупных прогибов и поднятий; 2) складчатые и 3) разрывные. Первый тип тектонических деформаций, вызванный вертикальными движениями в чистом виде, выражается в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса. Колебания, вызывающие образование подобных форм, в отличие от сейсмических колебаний совершаются относительно медленно, ощутимых разрушений не приносят и непосредственным наблюдениям человека не поддаются.
Складчатые деформации вызываются горизонтальными движениями и выражаются в виде складок, образующих длинные или широкие пучки, иногда короткие, быстро затухающие морщины.
Третий тип тектонических деформаций характеризуется образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков ее вдоль трещин этих разрывов. Разрывные нарушения очень часто являются производными от первых двух типов в большей мере от складчатых. Установить причину той или иной деформации не всегда удается, так как, кроме вышеуказанных типов движений, деформации могут образоваться в связи с внедрением магмы и т. п.
Поэтому нарушения в земной коре классифицируют не по типу вызвавших их движений, а по форме или каким-либо другим особенностям самих нарушений.
1.1 Рифтогенез. Спрединг
Образование рифтовых зон (и в океанах и на континентах) происходит благодаря расколам литосферных плит за счет приложенных к ним напряжений растяжения.
Рифтогенезом называют процесс горизонтального растяжения земной коры, приводящий к возникновению в ней или её верхней части весьма протяжённых, удлинённых, морфологически чётко выраженных впадин, ограниченных (по крайней мере с одной стороны) и осложнённых глубокими продольными разломами. Английский геолог Грегори, описавший подобные структуры в конце прошлого века в Восточной Африке, назвал их рифтами (от англ. rift — разрыв, трещина, щель), а цепочки из нескольких рифтов обычно именуют рифтовыми зонами. Подобные границы, маркирующие зоны расхождения литосферных плит также называются дивергентными (англ. дивергенс - расхождение).
Развернувшееся с середины XX века систематическое геолого-геофизическое изучение ложа океанов, занимающих около 2/3 поверхности Земли, привело к открытию на их дне грандиозных, линейно вытянутых зон поднятий, рассечённых множеством продольных и поперечных разломов — срединно-океанических или, точнее, внутриокеанических хребтов общей протяжённостью более 80 тыс. км. Обнаружилось, что они пространственно связаны с некоторыми рифтовыми зонами на континентах, обладают сходными с ними или близкими чертами рельефа, структуры, магматизма и геофизических особенностей и, несомненно, представляют собой родственные им, хотя и гораздо более крупные тектонические образования. В пределах внутриокеанических хребтов устанавливаются явные признаки поперечного или близкого к поперечному их простиранию горизонтального расширения земной коры, при этом во много раз превосходящего по своей скорости и общему масштабу её расширение в рифтовых зонах континентов. В отличие от последних оно проявляется не только в раздроблении, растяжении и утоньшении ранее существовавшей коры, но и в полном её разрыве, расхождении обособившихся блоков в разные стороны и последовательном заполнении образовавшихся между ними зияний поднимающимся из мантии Земли горячим глубинным магматическим материалом. Проявления сжатия коры в пределах ложа океанов в отличие от континентов оказались незначительными или локальными.
В зазор между расходящимися плитами поднимаются горячие расплавы базальтов, выделившиеся из частично расплавленного вещества астеносферы. Попадая на поверхность океанского дна, базальты охлаждаются, твердеют и кристаллизуются, превращаясь в породы литосферы. По мере раздвижения плит образовавшиеся ранее участки литосферы "промерзают" все глубже и глубже, и под породами базальтового состава уже кристаллизуется мантийное вещество астеносферы, а на их место в новые рифтовые расколы поступают новые порции базальтов и астеносферного вещества, и процесс повторяется. Начатый в рифтовых зонах процесс формирования литосферных плит продолжается под склонами срединно-океанических хребтов и абиссальными котловинами за счет постепенного остывания и полной кристаллизации исходного горячего мантийного вещества, последовательно "примораживаемого" снизу к подошве литосферы. Очевидно при этом, что чем дольше мантийное вещество, поднявшееся на поверхность Земли, охлаждается, тем на большую глубину оно "промерзнет" и кристаллизуется. Следовательно, под более древними участками океанического дна, расположенными дальше от рифтовых зон, толщина литосферы будет большей. По-видимому, впервые предположение о переменной мощности океанической литосферы было высказано Дьюи и Бердом в 1970 году, которые связывали возрастание глубины океана по мере удаления от рифтовых зон с увеличением мощности литосферы.
Спрединг является частным случаем рифтогенеза. Поверхностным выражением такого явления являются рифтовые зоны срединно-океанических хребтов, где относительно более нагретая мантия поднимается к поверхности, подвергается плавлению и магма изливается в виде базальтовых лав в рифтовой зоне и застывает. Далее в эти застывшие породы вновь внедряется базальтовая магма и раздвигает в обе стороны более древние базальты. И так происходит много раз. При этом океаническое дно как бы наращивается, разрастается. Подобный процесс получил название спрединга (англ. спрединг - развертывание, расстилание).
В океанах к границам такого типа относятся гребни срединно-океанических хребтов: в Северном Ледовитом океане – хр. Гаккеля, Книповича, Мона и Кольбенсей; в Атлантическом – хр. Рейкьянес, Северо-Атлантический, Южно-Атлантический и Африканско-Антарктический; в Индийском океане – хр. Западно- Индийский, Аравийско-Индийский, Центрально-Индийский и Австрало-Антарктическое поднятие; в Тихом океане – Южно-Тихоокеанское и Восточно-Тихоокеанское поднятия.
На континентах к границам такого типа относятся Восточно-Африканская рифтовая зона и Байкальский рифт в Азии. Примером рифтовых зон, лишь сравнительно недавно превратившихся из континентальных в океанические, могут служить рифты Красного моря и Аденского залива Индийского океана.
Открытие грандиозного явления раздвижения ложа океанов и приведшего на протяжении последних 150–170 млн лет к возникновению и расширению до современных размеров огромных впадин Атлантического, Индийского и Арктического океанов и обновлению более древней впадины Тихого океана, радикально изменило представления о тектоническом строении Земли и геодинамических процессах, происходящих в её верхних оболочках, и, в частности, показало, что процессы горизонтального растяжения и расширения в её коре в масштабе всей планеты играют не меньшую роль, чем процессы её сокращения и сжатия, а по мнению некоторых исследователей даже превосходят их по своему глобальному эффекту. Поэтому в последние десятилетия резко возрос интерес геологов к изучению рифтогенеза как одного из важнейших тектонических процессов, которые оказывают огромное влияние на многие другие процессы, происходящие в земной коре и на её поверхности: формирование рельефа, осадконакопление, магматизм, образование месторождений рудных, нерудных и горючих полезных ископаемых, а также развитие жизни на нашей планете. В изучении современного и новейшего рифтогенеза и выяснении роли рифтогенеза и его эволюции в истории Земли в последние годы были достигнуты значительные успехи. Вместе с тем возникли дискуссии относительно понимания общих закономерностей и тенденций в развитии Земли и места рифтогенеза, спрединга и сопряжённых с ними процессов в её эволюции.