- •Учебное пособие по курсу Геотектоника, геодинамика и металлогения
- •Введение
- •Часть 1
- •1.1 Геотектоника – наука о строении и эволюции земной коры и Земли.
- •1.2 Методы тектонических исследований
- •1.3 Краткие сведения об истории геотектоники
- •2 Характеристика оболочек Земли
- •2.1 Характеристика строения земной коры, нижней и верхней мантии; понятие о литосфере и астеносфере, тектоносфере.
- •2.2 Типы земной коры и соответствующие им структурные формы.
- •2.3 Океанские и материковые мегаструктуры.
- •3. Структурные элементы материковой коры (древние платформы, складчатые геосинклинальные пояса)
- •3.1 Типы структур ранне-докембрийской коры (архейские и раннепротерозойские структуры)
- •Внутреннее строение фундамента древних платформ
- •Структурные элементы осадочного чехла и поверхности фундамента
- •Стадии развития платформ
- •4.1. Геосинклинали и эпигеосинклинальные орогены.
- •4.2. Определение геосинклинальных поясов, условия их заложения и основные типы.
- •Часть 2
- •5. Неотектоника
- •5.1 Типы областей континентальной коллизии
- •5.2 Гималайский тип
- •5.3 Новейшая активность
- •5.3.1 Определение понятий
- •5.3.2. Современная и новейшая активность
- •5.3.3. Типы проявлений новейшей активности
- •5.3.4. Вертикальные движения поверхности Земли
- •5.3.5. Горизонтальные движения
- •5.3.6. Сейсмичность
- •5.3.7. Вулканизм
- •5.3.8. Тепловой поток
- •5.3.9. Современные и новейшие деформации
- •5.3.10. Выводы
- •Часть 3
- •6. Основные источники энергии и глубинные механизмы тектонических процессов
- •6.1 Источники энергии глубинных геологических процессов
- •6.2 Реологические свойства коры и мантии, литосферы и астеносферы
- •6.3 Конвекция в мантии Земли
- •6.4 Современные представления о механизме тектонических движений и деформаций литосферы
- •6.5 Ротационный и космический факторы в геодинамике
- •Часть 4 Металлогения Происхождение полезных ископаемых
- •7.1. Тектоника плит и происхождение эндогенных полезных ископаемых
- •7.2 Выделение земного ядра − главный процесс, определяющий эволюцию геологических обстановок на Земле
- •7.3. Влияние океана и климатов Земли на формирование осадочных полезных ископаемых раннего протерозоя
- •7.4. Происхождение алмазоносных кимберлитов и родственных им пород
- •7.5. Происхождение экзогенных полезных ископаемых
- •7.6. Тектоника литосферных плит и нефтегазоносность Земли
- •Список рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
5.3.7. Вулканизм
В нашей лекции мы не будем рассматривать вулканизм специально, оставив это для начальных курсов. Здесь только отметим, что поверхностные вулканы - это последствия очень сложных глубинных процессов, включающих:
(1) формирование локальных глубинных тепловых аномалий,
(2) частичного или полного плавления пород в них с образованием магматического очага, обычно расположенного на глубинах в первые десятки км,
(3) периодической декомпрессии вышерасположенных канальных или линейных зон за счет очень разных механизмов.
В зависимости от состава, степени насыщения флюидом и некоторых других факторов, поверхностные лавы образуют постройки различного типа, названия которых приводятся в курсе "Общая геология". Их функционирование может сопровождаться катастрофическими событиями, такими как глубинные и приповерхностные землетрясения, вулканические взрывы, в том числе такими кошмарными как взрыв Крокатау, огненными облаками и пр. Очевидно, что вулканы локализованы в местах, где геодинамические условия делают возможным плавление крупных объемов глубинных масс и их вынос на поверхность Земли.
Это: (1) вулканические области над так называемыми горячими точками, т.е. восходящими астеносферными высокотемпературными плюмами, типа Гавайских вулканов, вулканов Исландии или вулканов крупных континентальных впадин.
(2) области, где плавление достигается главным образом за счет декомпрессии, снятия гидростатических давлений из-за разрыва приповерхностной литосферы: это океанические и континентальные рифты и рифтоподобные структуры растяжения;
(3) области, где избыток тепла высвобождается за счет эффектов трения при взаимодействии крупных блоков литосферы - например, вулканы островных дуг. Очевидно, что любой из этих факторов сопряжен с высокой общей мобильностью литосферы и ее проявлениями типа контрастных движений, сейсмичности и высоких тепловых потоков.
5.3.8. Тепловой поток
Как известно, формально тепловой поток задается аналогично электрическому току. Из школьного закона Ома I=U/R, ток I - это частное от деления напряжения (или разности потенциалов) U на электрическое сопротивление R. Сходным образом тепловой поток J вводится как частное от деления разности температур T в какой-то колонне пород на величину теплового сопротивления, т.е. величину, обратную теплопроводности С. J=T/1/c=Т*с. Тепловой поток измеряется как в абсолютных, так и в условных единицах. По земному шару тепловой поток распределен крайне неравномерно. Максимальных значений он достигает в срединно-океанических хребтах, континентальных рифтах, вулканических дугах и зонах континентального вулканизма, во впадинах с тонкой корой. Очевидно, что зоны аномального теплового потока ассоциированы с другими аномальными проявлениями новейшей тектонической активности.
5.3.9. Современные и новейшие деформации
В некоторых районах Земли продолжается достаточно энергичное образование складчато-разрывных деформаций. Характерна ситуация во многих межгорных впадинах Альпийского пояса, где новейшее деформирование отмечено тремя главными фазами:
(1) на границе среднего и позднего плиоцена:
(2) около границы раннего и среднего плейстоцена;
(3) около границы среднего и позднего плейстоцена.
Данные детальных геологических и инструментальных наблюдений процесса деформирования показывают, что и в настоящее время он продолжается в альпийских межгорных впадинах, например в Таджикской депрессии. Активное развитие деформационных структур наблюдается сейчас также в склонах островных дуг, в окрестностях региональных тектонических сдвигов, океанических трансформных разломов, в срединно-океанических хребтах и некоторых других мобильных районах.
