19. Общие закономерности развития Земли.

Процессы роста океанических платформ, горных хребтов, извержений вулканов, землетрясений, магнетизма связаны с «разворачиванием» вещества в недрах Планеты.

Общая направленность развития нашей планеты определяется неуклонным снижением величины теплового потока и флюидопотока, поступающих из глубоких, недр Земли к ее поверхности.

Предполагается, что тепловой поток в архее мог быть в 3-4 раза выше современного. Его уменьшение не было плавным и монотонным; происходили периодическое накопление и сбрасывание эндогенного тепла, и это сказывалось в периодическом изменении интенсивности тектогенеза и магматизма, последний максимум которой приходится, по-видимому, на заключительную, неотектоническую, стадию последнего, лозднемезозойско-кайнозойского, этапа развития Земли. С этими изменениями должны коррелироваться изменения радиуса Земли, ее полярного сжатия и скорости вращения, вызывающие обновление регматической сети. Обшей тенденцией должно быть уменьшение радиуса Земли, ее контракция, сказывающаяся в повсеместном преобладании в земной коре напряжений сжатия над напряжениями растяжения, локализованными в рифтовых системах.

На этом фоне прогрессирующего охлаждения Земли и ее контракции происходила дифференциация первично-однородного или почти однородного вещества планеты на оболочки.

В ходе развития земной коры и литосферы менялся и общий стиль деформаций и создаваемых ими структурных форм.

Менялись в истории Земли и формы проявления, и состав продуктов магматической деятельности. Эффузивные покровы и силлы основной и ультраосновной магмы и пластовые интрузии гранитоидов были особенно широко распространены в архее. В позднем архее появляются диапировые интрузии гранитоидов, внедряющиеся в зеленокаменные пояса. В конце архея и начале протерозоя впервые массовое развитие получают дайковые рои, затем достаточно широко представленные среди более молодых образований и являющиеся предтечами комплексов параллельных даек в офиолитах.

Удаление выделявшегося в недрах Земли тепла на всем протяжении ее истории должно было обеспечиваться конвекцией, но тип конвекции сам изменялся в течение этой истории. Хаотическая конвекция двух наиболее ранних этапов сменилась более упорядоченной в архее.

Периодическое образование Пангей начиная с конца архея и их распад представляют одну из важнейших закономерностей развития литосферы, равно как и постоянная, также с отдаленных времен, диссимметрия Земли с ее разделением на материковое и океанское полушария: Пангее постоянно должна была противостоять Панталасса. Пангей, как и крупные империи в социальной истории Земли, всегда оказывались неустойчивыми. Не успев образоваться, они уже начинали подвергаться раскалыванию, рифтогенезу, что логично объясняется накоплением под их мощной и слаботеплопроводной литосферой эндогенного тепла. Последнее могло приводить к частичному плавлению верхней мантии и накоплению в основании коры базальтовой магмы, в особенности в зонах рифтинга и под трапповыми полями.

Представляется, что общемантийная конвекция могла возникать в период существования Пангей и приводить к их распаду, после чего она сменялась двухъярусной.

20. Основные методы геологических исследований.

Геологические методы исследований – при геологических исследованиях изучаются главным образом верхние горизонты земной коры непосредственно в естественных обнажениях (выходах на поверхность Земли горных пород из-под наносов) и в обнажениях искусственных – горных выработках (закопушках, канавах, шурфах, карьерах, шахтах, буровых скважинах и др.). Для изучения глубинных частей земного шара применяются главным образом геофизические методы. Объектами геологических исследований являются:

1. природные тела, слагающие верхние горизонты земной коры (горные породы, руды, минералы и др.), в частности их строение и состав;

2. расположение природных тел в земной коре, определяющее геологическое строение или структуру последней;

3. различные геологические процессы, как внешние, так и внутренние, в результате которых природные тела появились и появляются, изменяются и исчезают, а также формируется рельеф земной поверхности;

4. причины и закономерности возникновения и развития геологических процессов, а также закономерности развития

Земли в целом.

21. Основ­ные положения гипотезы "тектоники литосферных плит". Гипотеза дрейфа материков Вегенера.

* Главные положения этой гипотезы:

1.Земная кора с верхней частью мантии образует литосферу, которая подстилается пластичной астеносферой. Литосфера разделена на крупные блоки (плиты). Границами плит являются рифтовые зоны, глубоководные желоба, к которым примыкают разломы, глубоко проникающие в мантию - это зоны Беньофа-Заварицкого, а также зоны современной сейсмической активности.

2.Литосферные плиты горизонтально перемещаются. Это движение определяют два основных процесса - раздвигание плит или спрединг, погружение одной плиты под другую - субдукция или надвигание одной плиты на другую - обдукция.

3.В зону раздвига периодически поступают из мантии базальты. Доказательством раздвига служат полосовые магнитные аномалии в базальтах.

4.В районах островных дуг выделяются зоны скопления очагов глубокофокусных землетрясений, которые отражают зоны погружения плиты с базальтовой океанической корой под континентальную земную кору, т.е. эти зоны отражают зоны субдукции. В этих зонах, вследствие дробления и плавления, часть материала погружается, а другая в виде вулканов и интрузий проникает в континент и тем самым происходит наращивание мощности континентальной коры. В зонах же обдукции происходит смятие, и возникают глыбово-сводовые горные хребты типа Гималаев.

Таким образом, в масштабах Земли формируются два типа областей тектонических напряжений: области растяжения в рифтовых зонах и области сжатия в глубоководных желобах и островных дугах. Эти напряжения компенсируют друг друга, благодаря чему объем Земли остается неизменным.

Вероятной причиной горизонтальных перемещений плит предполагают конвективные течения в мантии. Механизм этих течений заключается в следующем.

Во внешнем, жидком ядре происходит тепловая конвекция, которая генерирует магнитное поле. Тепловая энергия из ядра проникает в нижнюю и верхнюю мантии не сплошным фронтом. Здесь образуются участки восходящего теплового потока и зоны нисходящих потоков. В результате образуются гигантские ячейки, над которыми в литосфере образуются плиты. Восходящие тепловые потоки фиксируются в зонах раздвига срединно-океанических хребтов, а нисходящие - в зонах субдукции. Таким образом, осуществляется механизм тектоники плит.

* Гипо́теза дрейфа материко́в («мобили́стская гипо́теза») — существовавшая продолжительное время гипотеза перемещения материков на протяжении геологической истории Земли. Основоположником мобилистской гипотезы считается аббат Ф. Пласе, в 1658 году высказавший мысль, что Старый и Новый Свет некогда представляли собой один материк, расколовшийся после всемирного потопа. В 1858 году итальянский учёный Антонио Синдер-Пеллигрини обосновал раскол Африки и Южной Америки по сходству береговых линий, а также по сходству месторождений угля и растительного мира. В дальнейшем мобилистская гипотеза разрабатывалась Ф. Тейлором, опубликовавшим результаты своих исследований в 1908 году. В наиболее полном виде мобилистская гипотеза была сформулирована немецким геофизиком А.Вегенером. Как и Синдер-Пеллигрини, А.Вегенер основывался на данных комплексных исследований по географии, геологии и биологии, проведившихся им в разных частях Земли; выводы Вегенера были более широкими. Результатом исследований Вегенера стала публикация им двух работ: «Происхождение континентов» (1912) и «Возникновение материков и океанов» (1915).

Распад Пангеи в поздней юре. Происходит раскрытие океана Тетис, с развитием глубоких котловин Карибского моря и Мексиканского залива, заложенных в средней юре, продолжается раскрытие Атлантического океана

А. Вегенер впервые сформулировал концепцию «Пангеи» — единого доисторического континента, в результате раскалывания и перемещения обломков которого образовались современные континенты. В гипотезе Вегенера материки, сложенные гранитами, дрейфовали по более плотным базальтовым слоям земной мантии. Вегенер относительно точно определил время начала распада Пангеи — Триасовый период, в интервале 250—200 млн лет назад.

Гипотеза Вегенера, однако, не была принята научным сообществом, так как не давала удовлетворительного объяснения важнейшему вопросу — причине распада суперконтинента и дрейфа материков. А.Вегенер ошибочно отводил роль этой причины полюсобежной силе Этвеша, которая слишком слаба для влияния на положение континентов. Между тем ещё в начале XX века рядом учёных — О.Ампферером, Р.Швиннером, Э.Краусом — движущей силой указывалось конвекционное течение в мантии. В наиболее близком к современным научным представлениям виде эта гипотеза была высказана А.Холмсом в 1927—1929 годах. Однако из за своей революционности эта гипотеза долгое время не воспринималась научной, что ограничивало развитие гипотезы Вегенера.

Развитие мобилистской гипотезы возобновилось в 60-х годах XX века. Соотнесение гипотезы Вегенера с теорией мантийных конвекционных течений и новыми научными теориями, подтверждёнными исследованиями срединно-океанических хребтов, привело к возникновению Концепции тектоники литосферных плит