Возникновение современной структурной геологии (первая половина XX века) » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Возникновение современной структурной геологии (первая половина XX века)

27.04.2021

Экономическое развитие многих стран во второй половине XIX столетия в значительной степени определялось наличием тех или иных полезных ископаемых. Горная промышленность стимулировала геологические исследования. Геологические службы многих стран стали заниматься разработкой критериев поисков, изучением условий образования месторождений. Результаты исследований предоставили геологам огромный материал по геологии месторождений руд, угля, торфа, нефти.

Мощный стимул развитию структурной геологии дала добыча нефти. Первоначально ее добывали преимущественно из колодцев. Первые нефтяные скважины были пробурены в окрестностях г. Баку в 1848 г. В 1859 г. были пробурены первые скважины и в США (Пенсильвания). Постепенно в ходе освоения нефтяных месторождений возникали представления о закономерностях размещения ее скоплений. Одной из первых была так называемая «сбросовая теория», предполагавшая приуроченность скоплений нефти к зонам дробления и повышенной трещиноватости горных пород. Начиная с 1885 года стала завоевывать признание «антиклинальная теория», изложенная в работах американского геолога И. Уайта (1848-1927) и австрийца Г. Гейфера (1823-1924). В 1899 г. были открыты месторождения на Эмбе, а в 1901 г. - на берегу Мексиканского залива в США, приуроченные к солянокупольным структурам. Эти открытия стимулировали геологическое изучение платформенных территорий.

Появились геофизические методы изучения земных недр.

Исторически первым геофизическим методом была магнитометрия. В России магнитная съемка проводилась в конце XIX столетия на Урале в районах Магнитогорска и Тагила. В ходе этих работ были выявлены крупные месторождения железа. Еще более крупная магнитная аномалия в районе Курска была описана в 1783 г. академиком Петербургской Академии наук П.Б. Иноходцевым. Однако месторождение здесь было открыто только в 20-х годах XX века. На Курской магнитной аномалии (KMA) начинал свою деятельность в качестве геолога И.М. Губкин.

Другой геофизический метод, получивший применение еще в XIX веке, был гравиметрический, с помощью которого было открыто явление изостазии. Еще один метод, появившийся уже в XIX веке и играющий все более и более важную роль в структурно-геологических исследованиях, - сейсмический.

Одновременно с очевидными успехами практической структурной геологии теоретическая тектоника в это время претерпела глубокий кризис. В результате накопления новых знаний геологам пришлось отказаться от контракционной теории, а предлагавшиеся ей взамен многочисленные и разнообразные модели, включая современную тектонику плит, не могут ни удовлетворительно объяснить все имеющиеся на сегодняшний день геологические данные ни надежно предсказывать новые явления.

Однако методы структурной геологии продолжали развиваться. В начале XX века это развитие связано с именами П.М. Леонтовского, В.И. Баумана и П.К. Соболевского. П.М. Леонтовский впервые изложил геометрическую классификацию разрывных нарушений угольных пластов. Он же автор и других работ по горной геометрии. В.И. Бауман предложил способ подсчета запасов угольных пластов с помощью изогипс. Им предложена классификация разрывов угольных пластов.

П.К. Соболевский в 1901 г. составил пластовую карту района Нижняя Кринка в Донбассе, на которой поверхность подошвы пласта впервые была изображена в изогипсах, а характер залегания кровли — в линиях равных глубин. Этим самым П.К. Соболевский доказал широкую возможность метода изолиний применительно к геометрическому анализу недр для изображения геологических структур на планах и картах.

К началу века на платформах были выделены составляющие их элементы — плиты, синеклизы, антеклизы, валы (А.П. Павлов, АД. Архангельский, А.Н. Мазарович), авлакогены (Н.С. Шатский).

Статистика распределения угловых несогласий показала: тектонические деформации происходят в земной коре хотя и непрерывно, но неравномерно, и в них различаются определенные кульминации. Так были выделены эпохи складчатости — каледонская, герцинская, альпийская. Последняя кульминация принадлежит неоген-четвертичному времени — эпохе интенсивного горо- и складкообразования, формирования основных черт современного рельефа. В 1948 г. В.А. Обручев для обозначения движений и деформаций этой эпохи ввел термин «неотектоника», а сами движения получили название новейших. Однако для складчатых горных сооружений новейшего тектонического этапа развития Земли одновременно применяется введенный ранее термин «альпийская складчатость». В 1960 г. под редакцией Н.И. Николаева и С.С. Шульца была издана первая карта новейшей тектоники бывш. СССР. Изучению новейших тектонических движений для выявления перспективных для поисков нефти и газа структур способствовали также проводившиеся по инициативе И.О. Брода структурно-геоморфологические исследования, развернувшиеся на равнинных территориях СССР.

В 30-40-е годы появились первые учебники по структурной геологии.

В 40-е годы особое значение в структурной геологии получило учение о глубинных разломах как важнейших планетарных структурообразующих разрывных нарушениях в земной коре. Большое значение разломов этого типа отмечалось уже в начале XX века, а в 1911 г. американский геолог Хоббс в связи с глубинными разломами ввел в литературу понятие линеамент, под которым он понимал гигантские, выраженные в рельефе прямолинейные структуры Земли. В настоящее время под термином «линеамент» нередко понимают просто прямолинейные структуры земной коры.

В 1915 г. в Германии был издан знаменитый труд немецкого профессора Альфреда Лотара Вегенера «Происхождение континентов и океанов», в котором впервые была дана геолого-геофизическая интерпретация гипсографической кривой земного рельефа, научно обоснована на обширном фактическом материале (в том числе геологическом, палеонтологическом, палеоклимаическом) возможность больших горизонтальных перемещений материковых плит по поверхности Земли.

В 50-е годы в нашей стране зародилась новая наука - тектонофизика. Работы по воспроизведению природных деформаций геологических тел с использованием принципа подобия получили наибольшее развитие в Швеции в Упсале (Г. Рамберг) и в МГУ (В.В. Белоусов, М.В. Гзовский), Экспериментальная тектоника дала новый толчок развитию структурной геологии. Теперь она получила возможность не только описывать и картировать структурные формы, но и моделировать механизмы их формирования и изучать их с точки зрения тех физических и тектонических условий, в которых эти структурные формы зарождались и развивались.

Мощный стимул развитию структурной геологии дал прогресс нефтяного дела, связанного с неуклонным ростом добычи нефти, расширением географии месторождений и открытием новых типов залежей. Уже к началу XX века стало ясно, что залежи углеводородов никогда не встречаются «поодиночке» и что они связаны с определенными структурными формами. Стала очевидной ограниченность антиклинальной теории. Были обнаружены залежи, связанные с выклиниванием и фациальным замещением, с рифовыми массивами. Выявилась роль трещиноватости для формирования коллекторских свойств пород.

В России были найдены гигантские залежи в Волго-Уральской области, Западной Сибири, в чем огромная заслуга принадлежит И.М. Губкину. Крупнейшим нефтегазовым районом стали окрестности Персидского залива. Это послужило основанием для появления точки зрения, что наибольшие скопления углеводородов связаны с глубокими погружениями платформенных территорий.

Усовершенствование методик структурной геологии связано с микроструктурным и петроструктурным анализом, с анализом трещин и напряжений в земной коре, с методами геометризации недр и построением геологических разрезов и разнообразных карт в изолиниях.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: