книги из ГПНТБ / Борголов И.Б. Геология с основами минералогии и петрографии учеб. пособие для студентов с.-х. вузов, обучающихся по специальности агрономия, агрохимия и почвоведение

Однако с сальзами не следует рмешивать грязевые вулканы., связанные с нефтяными месторождениями.^При их изверже­ нии на земную поверхность выбрасываются водяные пары, горючий газ и нефть. Газообразные продукты таких пссвдовулканов обычно представлены углеводородами, главдым образом метаном — до 98%, углекислым газом — от 0,5 до 7% и др. Нередко газы самовозгораются, образуя огненные столбы высотой до 20—30 м. Псевдовулканы имеются на Та­ манском, Керченском и Апшеронском полуостровах и в дру­ гих районах СССР, а также в районах нефтяных месторож­ дений Румынии, Бирмы.

Гейзеры и термы. Гейзеры представляют собой горячие источники с температурой 80—100°С, периодически выбрасы­ вающие струи горячей воды. Периодическая деятельность тейзеров объясняется нагревом воды, поступающей пр тре­ щинам в грифон-чашу, представляющую собой своеобразный небольшой кратер. Как только вода нагревается до темпера­ туры кипения, количество выделяющихся паров и, следова­ тельно, давление в грифоне резко возрастают, и начинается выброс на поверхность фонтана горячей воды. Классической областью гейзеров является долина р. Гейзерной (район р. Шумной) на Камчатке. Кроме Камчатки гейзеры имеют­

пользуется для выработки электроэнергии. В последние годы строительство геотермальных электростанций практикуется и в нашей стране (например, Паужетская геоТЭС, на Кам­ чатке).

Горячие источники распространены более широко, чем гейзеры. В СССР они известны на Камчатке, Кавказе, По­ лярном Урале, Забайкалье и в других местах. Термальные источники, содержащие растворенные минеральные вещест­ ва, не свойственные данной местности, называются термоминеральными

Камчатские горячие источники имеют температуру от 50 до 100°С. Воды их сильно минерализованы, т. е. являются термо.минеральными. По составу среди них различают сер­ нокислые, натрово-хлористые, углекисло-магнезиально-нат­ ровые и другие типы источников.

Много термом,инеральных источников имеется в Забайка­ лье, в частности на территории Бурятской АССР. Это такие источники, как «Нилова Пустынь», «Ильинка», курорты «Ар-

J 50

шан», «Горячинск» и другие, используемые в лечебных це­ лях.

Географическое распространение вулканов. Вулканы СССР и их особенности

Как действующие, так и потухшие вулканы на земной поверхности распределяются крайне неравномерно. Причем действующие вулканы приурочены к одним участкам, а по­ тухшие— к другим. Такая закономерность в их размещении объясняется тем, что вулканизм связан с наиболее подвиж­ ными участками земной коры. С этой точки зрения наиболее активными современными зонами тектонических напряжений являются главным образом Тихоокеанская, Средиземномор­ ско-Индонезийская и Атлантическая, в пределах которых размещается подавляющее большинство действующих вул­ канов.

В Тихоокеанской зоне насчитывается 324 деиствиощнх и большое количество недавно потухших вулканов. Таким об­ разом. на долю этой зоны приходится свыше 60% всех дей­ ствующих вулканов. Вулканы здесь располагаются по побе­ режьям океана и на островах. Географически данная вулка­ ническая зона прослеживается от полуострова Камчатки че­

ную оконечность Антарктиды с выходом на Землю Алексан­ дра I, Южные Сандвичевы острова и острова Южной Ге­ оргии. Вдоль западного побережья Америки рассматривае­ мая зона прослеживается от Огненной земли через Анды и Кордильеры к южному берегу Аляски и Алеутским остро­ вам, где крут огненного кольца Тихоокеанской вулканиче­ ской зоны замыкается.

Средиземноморско-Индонезийская зона охватывает мо­ лодые горные области, начиная от Альп через Апеннины. Кавказ, Эльбрус и горы Малой Азии с выходом на острова Малайского архипелага. Здесь, на островах Таннмбар, Ява, Суматра, Никобарских, Малых Зондских и других размеща­ ется основная часть вулканов данной зоны. Остальная же часть действующих вулканов ее находится на западе, в се­ верной части Средиземного моря, в Сицилии, на Аппенин­ ском полуострове и в Греции.

Атлантическая вулканическая зона приурочена к верши­ нам подводного срединного Атлантического хребта. На се­

151

шая из площадей, занимаемых действующими вулканами

СССР; она протянулась вдоль глубоководной впадины Тускорора (10370 -и) более чем на 1000 км. Острова гряды представляют собой глыбы, отделенные друг от друга глу­ бинными разломами и испытывающие неравномерное под­ нятие.

«вечно дымящими» озерами. Самым северным активным вулканом островов является Алаид (2339 м). Далее на юг следуют вулкан Севергина (900 м), Сарычева (1497 л<), Го­ рящая сопка (891 м) и Берга (950 м). Большинство вулка­ нов Курильского архипелага извергается по везувианскому типу; изливают андезитовую лаву; выбрасывают обломочный материал: столб газов п паров поднимается на высоту

до 7 км.

На островах многочисленны кипящие грязевые котлы, го­ рячие озера и источники, как пресные, так и минеральные, и выходы струй сернистых газов, свидетельствующие о не­ давней бурной вулканической жизни Большой Курильской

гряды.

К районам, где Еулканическая деятельность проявлялась недавно, можно отнести Главный Кавказский хребет и За­ кавказье. На Кавказе вулканы действовали еще несколько тысяч лет назад. Так, вулкан Эльбрус (5633 м) в средние века числился действующим, в то время, как теперь для не­ го характерна лишь слабая сольфаторная деятельность. К недавно потухшим вулканам относится и Казбек, дымив­ шийся еше за 800—1000 лет до нашей эры.

Много потѵхших вулканов известно в Восточной Сибири. Так. например, в Восточных Саянах обнаружены два заме­ чательно сохранившиеся вулкана «Кропоткина» и «Перетолочина», названные так по имени их первооткрывателей. В пределах Витимского плоскогорья известны потухшие вул­ каны «Мѵшкетова» на левом п «Обручева» на правом бе­ регах Витима. Кроме того, потухшие вулканы были обнару­ жены в Закаменском районе Бур.АССР, например, ХурайЦакирскнй. Цаган-Моринскин и другие.

§ 3. ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Земная кора с момента ее возникновения находится в не­ прерывном движении. Как отмечалось вышр. эти движения

153

ния), а также в виде различных пликативных и дизъюнк­ тивных движений, выражающихся как в смятии слоев горных пород в складки, так и в разрыве их сплошности. Необхо­ димо отметить, что все эти движения взаимосвязаны между собой, поэтому такое деление является в известней степени условным.

Колебательные, или эпейрогенические движения

По современным представлениям, такого рода движения земной коры являются наиболее распространенным видом тектонических движений. Они выражаются главным обра­ зом в медленном и неравномерном поднятии одних участков земной коры и опусканий других ее участков, с изменением знака движений во времени. В целом же колебательные дви­ жения представляют собой постоянно меняющийся, но не по­ вторяющийся во времени, волнообразный процесс медленных поднятий и опусканий земной коры, с охватом различных ее участков. Скорость таких движений в пределах геосинклина­ лей достигает нескольких сантиметров в год, а на платфор­ мах измеряется долями миллиметров и не превышает 1 см в год.

Региональные масштабы подобных медленных движений весьма различны: одни из них охватывают обширные терри­ тории в десятки и сотни квадратных километров с образо­ ванием крупных континентальных сводов и впадин так на­ зываемых структур первого порядка; другие же проявляются на меньших площадях и приводят к усложнению структур первого порядка. В свою очередь на структурах второго по­ рядка могут развиваться структуры третьего порядка и т. д.

Признаками, по которым возможно установить наличие подобных медленных поднятий земной коры, могут служить высоко поднятые над уровнем моря коралловые рифы, осѵшенные бывшие гавани и дельты рек, висячие речные доли­ ны на берегах морей и у притоков рек, появление у рек. озер и морей новых террас и т. д. В отличие от этого при­ знаками медленных опускании служат, например, затоплен­ ные морские террасы, подводные долины рек, лиманы на по­ бережьях морей, большая мощность коралловых известня­ ков и др.

На основе изучения современных колебательных движе-

154

ниц удалось установить, что на Европейском континенте ис­ пытывают медленные поднятия территории Исландии, Грен­ ландии, Шотландии, Скандинавских стран, острова Шпиц­ берген и Новая Земля. Особенно отчетливо поднятие выра­ жено на северном берегу Норвегии, где обнаружено до пяти морских террас, самая высокая из которых возвышается на 176 м над уровнем моря.

Участки Скандинавского полуострова, расположенные вблизи северных берегов Ботнического залива, в настоящее время поднимаются со скоростью 0,9 мм в год. Это вызыва­ ет обмеление прибрежной зоны, сокращение глубин проли­ вов между островами и даже слияние некоторых из них, с последующим присоединением их к материку. Так, напри­ мер, в результате векового поднятия территория Финляндии увеличивается за столетне примерно на 1000 км2.

Медленными эпепрогеническими поднятиями охвачены почти целиком территории Эстонии и Латвии, значительная часть Литвы и Белоруссии, а также западные районы Укра­ ины. Во всех этих районах скорость поднятий составляет 5—9 мм в год. Приблизительно с такой же интенсивнос­ тью поднимаются Средне-Русская возвышенность, Полесье, Криворожье и Донбасс. Согласно данным повторной ниве­ лировки, район Донбасса с 1920 по 1948 год поднимался со скоростью 10 мм в год.

Испытывают медленные поднятия также северные берега Великих озер в США, Южная Аляска, Мексиканский залив, Антильские острова. Поднимаются или испытывают ритмич­ ные колебания и другие районы нашей планеты.

Опускания земной коры на территории СССР были за­ фиксированы в районе между Москвой и Ленинградом, в пределах Тамбовской, низины, Азово-Кубанской и Терской впадин, где скорость их изменяется от 1—2 до 6—7 мм в год. Медленным опусканиям подвержены некоторые участки Чер­ номорского побережья.

За рубежом со скоростью 2,5 см в столетие опускается территория Голландии. В настоящее время 2/5 территории этой страны находится ниже уровня верхней точки прилива Северного моря и только наличие дамб протяженностью бо­ лее 1600 км и насосных станций предотвращают вторжение

океана на ее территорию. Поля Голландии со всех сторон окружены дренажными каналами.

Медленные опускания испытывают сейчас также восточ­ ный берег и центральная часть Северной Америки, берега

155

го различных методов. Количественное значение современ­ ных эпейрогенических движений определяется историческим и геодезическим методами. Первый из них предусматривает изучение археологических, письменных и графических доку­ ментов, по которым возможно установить, например, изме­ нение во времени положения береговой линии озера или мо­ ря по отношению к населенному пункту, порту и т. д..

Геодезический метод, или метод повторного нивелирова­ ния. позволяет установить смещение поверхности Земли с большой точностью (до мм). Сейчас повторными нивелиров­ ками охвачены вся европейская часть СССР, а также Кав­ казское побережье Каспия. За рубежом такие работы про­ ведены в США, Болгарии, Польше, Нидерландах, Финлян­ дии, Франции, Японии и в других странах. Но, к сожалению, это весьма дорогой метод, требующий больших затрат труда и времени.

В основном же неотектонические колебательные движе­ ния изучаются геоморфологическими и геологическими ме­ тодами. При этом учитываются результаты геологической деятельности морей, рек и других экзогенных факторов. Так. например, на берегах морей изучаются морские террасы, характер устьевых частей рек, коралловые постройки и г. д. По ископаемой фауне и флоре в отложениях возможно ус­ тановить время образования террас и валов и. учитывая высоту положения их над уровнем моря в данный момент, определить скорость положительного движения земной коры.

На основе изучения современных колебательных движе­ ний земной коры советскими геологами составлена в настоя­ щее время карта новейших колебательных движений терри­ тории СССР. На этой карте к областям интенсивных эпей­ рогенических поднятий с местными линейными опусканиями принадлежат Кавказ, Тянь-Шань, Восточный Саян. Стано­ вой хребет. К областям же интенсивных опусканий отнесе­ ны Причерноморская и Каспийская впадины', Рионская. Кѵ-

ринская, Ферганская, Иссык-Кульская, Байкальская и дру­ гие впадины.

156

Древние колебательные движения изучаются главным образом геологическими методами и прежде всего страти­ графическим методом. Так, например, изучая облик осадоч­

тер таких перерывов, возможно восстановить историю геоло­ гического развития определенного участка земной коры. Вместе с тем, изучая мощность накопившихся (размытых) толщ, можно приблизительно определить и скорости таких движений, учитывая при этом, что прогибание земной коры компенсируется накоплением осадков, а поднятие — их раз­

мывом.

Впервые такой метод изучения древних колебательных движений был предложен выдающимся русским геологом А. П. Карпинским. По результатам его работ и более позд­ них исследований, было установлено, что Подмосковье, быв­ шее в конце раннего палеозоя сушей, в середине девона ока­ залось затопленным морем. В результате на его дне произо­ шло накопление известняков с морской фауной. Затем море здесь обмелело и в начале карбона оно полностью отступи­ ло. В перми, вплоть до верхней юры в Подмосковье сохра­ нялся континентальный режим. Затем произошло новое на­ ступление моря, и морской режим здесь сохранялся вплоть до середины нижнего мела. Позже море снова отступило, и наступил континентальный режим, продолжающийся и по­

ныне.

С помощью рассмотренных выше методов на земной по­ верхности выделены области со слабыми и интенсивными эпейрогеническими движениями. К областям со слабыми про­ явлениями колебательных тектонических движении относят­ ся платформы, характеризующиеся почти горизонтальным залеганием перекрывающих ее слоев осадочных пород и весьма слабой их деформацией. В отличие от этого в геосннклинальных областях эпейрогенические движения проявля­ ются с большей интенсивностью и здесь, обычно, породы сильно деформированы, собраны в складки, нередко с раз­ рывом их сплошности.

Изучение современных эпейрогенических движений пред­ ставляет не только чисто теоретическое, но и большое прак­ тическое значение. Человек в своей практической деятель­ ности должен учитывать неотектоничеекие колебательные движения и прогнозировать те изменения, которые могут быть вызваны ими. Особенно это необходимо при выборе

157

мест строительства долговременных сооружений, например, морских портов, гидростанций, гидромелиоративных ороси­ тельных систем и т. п. Строительство без учета подобных явлений природы может привести к неприятным последст­ виям, как это, например, имело место в Калифорнии. В го­ ды второй мировой войны на берегу Тихого океана была со­ оружена крупная верфь без учета движения земной коры. Через несколько лет верфь оказалась под угрозой затопле­ ния, и поэтому возникла необходимость соорудить защит­ ную дамбу. Известны и другие случаи.

Складчатые, или пликативные движения

Складчатые (складкообразовательные) движения харак­ теризуются волнообразным изгибанием слоев и пластов гор­ ных пород без разрыва их сплошности, с образованием скла­ док различной формы. В результате складкообразования происходит нарушение первоначального состояния горных пород. Поэтому они могут находиться как в первичном (не­ нарушенном), так и во вторичном (нарушенном) залегании.

Первичным или ненарушенным залеганием называется такое состояние горных пород, которое возникает в процессе их первоначального образования. Для большинства осадоч­ ных отложений, слагающих почти всю верхнюю часть зем­ ной коры, ненарушенным является близкое к горизонталь­ ному их залегание. Такое их положение обусловлено тем, что осадки, формирующиеся главным образом в морских бассейнах, ложатся на выровненные абразией поверхности почти горизонтально.

Первоначальные формы залегания горных пород не ос­ таются неизменными, а нарушаются под влиянием тех или иных геологических факторов. Нарушение первоначального залегания слоев горных пород называется дислокацией (лат. перемещение).

Под нарушенным залеганием горных пород понимают та­ кие формы залегания, которые возникают при изменении их первоначального состояния. Нарушения залегания горных пород происходят главным образом под влиянием тектони­ ческих движении. Поэтому такие нар\гшения называются тектоническими. Тектонические нарушения или дислокации нередко вызывают резкие изменения в первоначальном по ложении слоев горных пород. В результате этого часто нме-

158

ет место несогласное залегание слоев, образовавшихся до и

пространстве по элементам залегания: простиранию, паде­ нию и углу падения.

Под простиранием пласта понимают азимут линии его простирания (АБ), представляющий собой след пересечения плоскости напластования с любой горизонтальной плоско­ стью. Под падением пласта понимают азимут проекции ли­ нии падения (ВД) на горизонтальную плоскость. Ата линия всегда перпендикулярна линии простирания. Угол падения — это угол между поверхностью напластования и любой гори­ зонтальной плоскостью.

Простейшим и довольно точным инструментом для опретелення элементов залегания пластов пли слоев является геологический компас, отличающийся от обыкновенного тем, что деления на его лимбе размещаются против часовой стрелки. Кроме того, поменялись местами «восток» и «за­ пад». Такое усовершенствование сделано с целью удобства работы с компасом, учитывая при этом то, что во время цаботы магнитная стрелка всегда остается в одном фиксиро­ ванном положении «С—Ю», а вращается же вокруг нее сам корпус компаса с нанесенными делениями на лимбе. Кроме того, геологический компас снабжен эклиметром (отвесом) для измерения угла наклона пласта.

Измерение элементов залегания пласта или слоя произ­ водится следующим образом: сначала ориентируют компас,

159