Современное состояние структурной геологии. Тектоника плит (вторая половина XX века) » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Современное состояние структурной геологии. Тектоника плит (вторая половина XX века)

27.04.2021

В 60-е годы структурная геология пережила бурное развитие, в результате которого она перешла от науки чисто описательного вида к ее современному состоянию.

Во-первых, в область структурно-геологического изучения наконец был вовлечен Мировой океан, занимающий 2/3 поверхности Земли. В океане была открыта глобальная система срединно-океанических хребтов и связанных с ними рифтами и трансформными разломами, а также глубоководными желобами по периферии Тихого океана. Были открыты полосовые аномалии магнитного поля. В связи с этим начала бурно развиваться тектоника плит, которая в настоящее время почти полностью вытеснила геосинклинальную теорию.

Модель тектоники литосферных плит схематически можно изложить следующим образом:

1. Литосфера состоит из нескольких монолитных устойчивых тел, разделенных тектонически и сейсмически активными поясами.

2. Литосферные плиты раздвигаются от оси рифтовых долин Мирового океана.

3. Расширение океанического дна компенсируется погружением («всасыванием») океанической коры под континенты в зонах глубоководных желобов - зонах субдукции (рис. 2.8).

Для сегодняшнего состояния структурной геологии характерны попытки пересмотреть и переменовать континентальные структуры в термины тектоники плит. В соответствии с ней литосфера Земли разделена на ограниченное число крупных и среднего размера плит, на границах которых сосредоточена основная тектоническая активность. Выделяют четыра класса границ между плитами: 1) дивергентные, где осуществляется спрединг - плиты раздвигаются, например, Срединно-океанический хребет; 2) конвергентные, где осуществляется субдукция — плиты поддвигаются одна под другую, например, в Японии; 3) коллизия, где плиты сталкиваются, например, Гималаи и 4) трансформные, где плиты смещаются друг относительно друга в горизонтальном направлении по вертикальным разломам, например - Калифорния.

Дивергентные границы зарождаются в пределах континентальных частей литосферных плит в виде рифтовых систем - глубоких щелей, все больше раскрывающихся под действием растяжения и подъема с глубины астеносферного выступа - мантийного диапира (Байкал), Над рифтами образуются впадины, в которых начинают накапливаться сначала континентальные (речные, озерные), затем

— морские отложения. В основании рифтов происходит утонение коры и всей литосферы, подъем нижележащей подплавленной астеносферы и частичное внедрение в литосферу выделившейся из нее базальтовой магмы. В дальнейшем остывание астеносферного выступа и внедрившихся в литосферу магматитов ведет к расширению и ускоренному опусканию надрифтовой впадины. Опусканию дна способствует давление накопившейся толщи осадков. Так образуется один из типов нефтегазоносных осадочных бассейнов — внутриплитный, наиболее крупный представитель которого — Западно-Сибирский.

При более интенсивном растяжении континентальный рифтинг сопровождается разрывом континентальной коры и переходит в спрединг, то есть заполнение образовавшегося раздвига новообразованной, выделившейся из астеносферы океанской корой с постепенным расширением занятого ею пространства и превращением его в ложе океана. При этом плечи континентального рифта превращаются в пассивные, асейсмичные, невулканические окраины континентов, обрамляющие новорожденный океан. Они становятся главной областью накопления осадков, сносимых с континента, особенно в дельтах крупных рек, впадающих в океан. Это - область лавинной седиментации, и мощность осадков здесь достигает 15-20 км. Так возникли Волго-Уральская и Тимано-Печорская нефтегазоносные провинции.

Когда в пределах смежной части океана возникают складчатые горные сооружения, они надвигаются на край такого бассейна, который испытывает дополнительное интенсивное погружение и превращается в дополнительный предгорный прогиб этого сооружения. Таковы Предуральский, Предкавказский, Предкарпатский и другие подобные прогибы, представляющие собой особый тип нефтегазоносных провинций.

Активные окраины в ходе своего развития испытывают сжатие, благодаря которому возникают островные дуги, впоследствие сливающиеся друг с другом и в конечном счете образующие горные сооружения, надвигающиеся на соседний континент. Однако между соседними горными сооружениями возникают впадины-волны, подобно Куринской, Паннонской (между Карпатами и Динарскими горами), которые тоже заполняются мощными осадками и становятся межгорными нефтегазоносными бассейнами.

Сжатие, проявляющееся на конвергентных границах плит и ведущее к образованию сложно построенных горных сооружений, подобных Кавказу, Альпам или Гималаям, часто распространяется далеко вглубь континентов, в области, которые давно утратили тектоническую активность, покрылись практически ненарушенным осадочным чехлом и представляли собой платформы. При этом кора таких платформ начинает коробиться, испытывая поднятия и погружения с образованием горных сооружений и межгорных впадин, последние опять-таки являются нефтегазоносными осадочными бассейнами. Этот процесс внутриконтинентального орогенеза наиболее ярко проявился в Центральной Азии (Ферганский, Таджикский, Джунгарский, Таримский бассейны).

Во-вторых, изучение Земли с самолетов, а затем из космоса впервые позволило рассматривать структурные формы непосредственно, в их естественных границах и взаимоотношениях. Данные геологического дешифрирования материалов аэро- и космических съемок продемонстрировали, что вся поверхность Земли покрыта перекрывающими друг друга кольцевыми структурами различного размера, выраженности и происхождения (рис. 2.9). Другой объект, выявленный из космоса - это периодическая глобальная сеть разрывов, разбивающая всю Землю на систему вложенных друг в друга блоков разного размера (рис. 2.10 а,б).

В-третьих, накопление огромного фактического материала, добытого в результате различных видов геологического картирования, смена различных геотектонических гипотез и теорий, наслоение их, а также внедрение математических методов во все естественные науки сделало очевидной необходимость упорядочить структурно-геологическую терминологию, попытаться формализовать ее понятия. Работа по систематизации терминологии переросла в попытку создания «аксиоматической геологии». Наиболее успешными в этом направлении были работы академика Ю.А. Косыгина и его школы. Полностью завершенную формализованную геологическую науку на основе аксиоматического подхода создать пока не удалось.

В структурной геологии наиболее полно математика применялась, во-первых, для статистического изучения характеристик геологических тел (трещиноватости, микроструктурных параметров - ориентировки зерен в породе, размера слойков в ритмах и т.д.), во-вторых, для геометризации геологических тел. Эти работы связаны, в первую очередь, с именами А.Б. Вистеллиуса, М.В. Гзовского, A.B. Вихерта. Появилась возможность математического моделирования геологических тел. Все более быстрое развитие вычислительной техники сделало возможным построение на компьютерах геологических разрезов и геологических карт. Еще более важную роль развитие вычислительной техники играет в сейсмических методах изучения недр. Большее значение в структурной геологии приобретают методы системного анализа и идеи фрактальной геометрии.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: