Основні геотектонічні гіпотези - раздел Геология, Геодинаміка
Геологічні Та Геофізичні Дані Свідчать Про Наявність Суттєвих...
Геологічні та геофізичні дані свідчать про наявність суттєвих, принципових відмінностей в особливостях будови і розвитку земної кори (і літосфери в цілому) різних ділянок нашої планети.
В динамічному плані літосфера характеризується розповсюдженням процесів розтягнення і стискування. Одночасне їх проявлення на одній ділянці земної кори суттєво ускладнює пояснення їх рушійних сил.
В тектонічному плані більшими елементами земної кори є активні рухомі області – геосинкліналі та стабільні області спокійного розвитку - платформи. Незворотність процесу геотектонічного розвитку і періодичність етапів орогенезу також ускладнюють вивчення рушійних сил, які контролюють стадійність формування земної кори. Все це є складнішою проблемою, яка ще не отримала кінцевого вирішення. Тільки деякі аспекти цієї проблеми отримують часткове вирішення в геотектонічних гіпотезах [4, 10, 11, 13, 20-35].
За характером основних рушійних сил, які пропонуються для пояснення механізму геотектонічних процесів, гіпотези можуть бути розділені на три групи:
-зміни об’єму Землі;
-зміни горизонтального дрейфу континентів;
-радіологічні гіпотези.
Спроби пояснення сучасної морфології нашої планети і будови земної кори невід’ємні від уявлень про походження Землі.
З них існують п'ять основних геотектонічних гіпотез: контракції, дрейфу континентів, гіпотеза Землі, що розширюється, та два різновиди гіпотези диференціації. Кожна з них має свої особливості, але часто вони мають в собі багато спільного.
До оцінки гіпотез будемо підходити з точки зору того, як вони пояснюють в принципі основні моменти: виникнення океанічного і континентального типів кори та їх взаємовідношення, сутність та взаємовідношення геосинклінального і платформового етапів розвитку кори, магматизм, проблему океанічної води, палеокліматів.
Всі перераховані вище гіпотези (крім деяких різновидів гіпотези дрейфу континентів) розглядають в якості основної причини розвитку кори внутрішні фізичні та фізико-хімічні процеси в надрах планети, хоча не виключається і певна роль зовнішніх факторів, як вторинних.
Найстаріша гіпотеза - контракційна. Але всупереч неодноразовим критичним зауваженням на її адресу, ця гіпотеза досі користується певним визнанням. Ймовірно, що вона найкраще пояснює виникнення сил горизонтального стискування, які можуть бути причиною виникнення складчастості та насувів. Але вона не вирішує основної проблеми про походження двох типів кори. На сьогоднішній день сама основа гіпотези – охолодження і стискування Землі – відкинута. Вона неможлива енергетично, бо потребує на два порядки більших втрат тепла, ніж спостерігається.
Гіпотез диференціації досить багато, але коли не торкатися деталей, можна розрізнити дві основні групи: поступового розростання океанів і розростання континентів. Ці дві групи гіпотез визнають в якості головної ведучої причини тектонічного розвитку Землі фізичні та фізико-хімічні процеси в її надрах. Земна кора вважається такою, що виділилася з надр Землі шляхом виплавлення і підняття вверх найбільш легкоплавких і легких компонент речовини оболонки [4, 10, 13, 20-27].
Гіпотези розростання океанів виходять з уявлень, що по всій Землі виділилася земна кора континентального типу. Сам процес міг проходити поступово, наприклад, шляхом нарощування на периферії первинних ядер стабілізації за рахунок консолідації все нових геосинклінальних областей. Ймовірно, до початку мезозою цей процес в основному завершився (а, можливо, ще раніше). У будь-якому випадку в кінці палеозою – на початку мезозою настав новий етап розвитку Землі. На Землі почали утворюватися океани шляхом переробки континентальної кори в кору океанічного типу, яка, таким чином, є вторинною.
До цього на Землі справжніх океанів не було, існували лише мілководні басейни. Цьому відповідає мілководний характер осадочних порід на всіх континентах (Білоусов, 1962; Шейман, 1959). Нерідко визнається, що молоді не всі океани, а лише частина з них (Муратов, 1957; Stille, 1948).
В основі цих уявлень лежать наступні геологічні дані:
-океанічні береги в багатьох випадках обрізають під різними кутами структури континентів, які продовжуються під водою океанів;
-дуже часто спостерігається привнесення уламкового матеріалу з боку океанів;
-є випадки, коли в древніх зледеніннях лід просувався з боку океану;
-безперечне існування в давнину зв’язків між континентами, по яким мігрували фауна і флора;
-встановлена мала товщина осадочного покриву на дні океанів. За розрахунками, океани існують з початку мезозою.
Однак в цій групі гіпотез диференціації зустрічаються і суттєві труднощі, які викликають інші гіпотези, згідно з якими кора океанічного типу вважається первинною. Поступово відбувається переробка цієї кори в кору континентального типу за рахунок поступлення речовини з надр Землі. Таким чином, перехідним етапом і є геосинклінальний етап розвитку кори (Магніцкий, 1958; Павловський, 1953; Wilson, 1959).
При використанні гіпотез розростання океанів труднощі полягають в неможливості пояснення, де до утворення океанів була вода. З одного боку, коли океанічні впадини були відсутні, вода покривала би Землю шаром в 3-3,5 км. З іншого боку, немає жодних підстав вважати, що величезні маси води виділилися, починаючи з мезозою, тобто за 2×108 років, у той час як за попередні мільярди років виділилася лише дуже мала кількість води (хоча за цей же час по всій Землі виділилася з її надр потужна континентальна кора). Між тим гіпотези розростання континентів вирішують цю проблему елементарно просто: коли в мантії Землі вміщується 0,5% води, як в кам’яних метеоритах, і процес виділення кори відбувався лише у верхній мантії (до глибин 700-800 км), то, порахувавши, отримуємо 0,5×1025 г води, але континентальна кора займає лише 1/3 поверхні, це складає 1,7×1024 г води. На сьогоднішній день в океанах вміщується 1,5×1024 г води (Виноградов, 1959).
Гіпотези розростання континентів добре узгоджуються і з середнім темпом поступлення речовини з надр Землі в 2,53 км на рік (Тернер, Ферхуген, 1961). Це дає за 3×109 років всю масу кори. Саме виділення легкої і легкоплавкої компонент з оболонки при розігріві Землі та її підняття вверх не зустрічає труднощів при поясненні. Навпаки, прибічники процесу “океанізації” континентальної кори до тепер не запропонували достатнього фізико-хімічного пояснення. Надзвичайно важко зрозуміти, яким чином мало щільна речовина кори могла зануритися в гравітаційне поле в щільну речовину мантії. При виділенні кори повинна була вивільнитися гравітаційна енергія 2,6×1016 ерг на 1 см2 поверхні Землі. Щоб повернути речовину кори у вихідне положення , необхідно витратити стільки ж енергії або ще більше.
Така енергія від теплового потоку Землі може бути отримана лише за 20 млн. років (Мостих, 1959). В масштабах океанів такий механізм енергетично неможливий. До того ж і геологічно не спостерігається ознак такої катастрофи. Лоно океанів дивно не сейсмічне, але дуже рівне на великих площах і лежить всюди на одному рівні, причому ніде не збереглося будь-яких залишків колишньої кори. Дещо по-іншому це питання ставить процес еклогітизації, запропонований Білоусовим (1960). Однак і цей процес не знімає труднощів при поясненні природи гранітного шару.
Щоб уникнути багатьох труднощів, які встають перед гіпотезами, і які визнають незмінність положення континентів на земній поверхні, були запропоновані гіпотези дрейфу континентів (Вагенер, 1924; (рис. 3.1). Ці гіпотези швидко втратили свою популярність. Але в останні роки швидкий розвиток палеомагнетизму надало новий поштовх до відродження цих гіпотез. Але вони так і не змогли пояснити походження двох типів кори, не знайдені сили, які викликають подібні переміщення. Незрозуміла однаковість теплового потоку на континентах і океанах.
В останні роки з метою збереження переваг як гіпотез дрейфу, так і диференціації рядом дослідників стала розроблятися гіпотеза Землі, що розширюється (Іваненко, Сагітов, 1961; та ін.) [21, 22].
За цією гіпотезою, спочатку маленька Земля була вся покрита корою континентального типу. Потім в процесі розширення Землі континентальна кора була розірвана на шматки - континенти, які розійшлися, те, що знайшлося між ними, стало лоном океанів. Ця гіпотеза, дійсно, на перший погляд знімає багато недоліків попередніх гіпотез. Однак і перед нею постає багато труднощів. Незрозуміло, чому Земля існувала мільярди років і не зазнала сильного розширення і лише 200 млн. років потому зазнала гігантського збільшення об’єму. Зовсім незрозуміло, чому виникла концентрація континентів в одній півкулі, а океанів в іншій, що могло викликати таке нерівномірне розширення?! Але ця гіпотеза заслуговує на увагу, коли її застосувати, наприклад, для пояснення розширення при розігріві або до пояснення ряду особливостей будови Землі. Наприклад, утворення середньоокеанічних валів з їх серединною рифтовою долиною, появу Червоного моря (рис. 3.2).
Університет нафти і газу... О М Трубенко О Р Стельмах Геодинаміка...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Основні геотектонічні гіпотези
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Петрофізичні властивості земних надр
Земна куля в межах, які доступні для спостереження, складається, як відомо, з кількох оболонок – атмосфери, гідросфери та літосфери. Остання є самою верхньою кам’яною оболонкою Земл
Первинна речовина Землі
Одним з головних геологічних методів вивчення є метод безпосереднього спостереження та всебічного дослідження речовини, яка складає земну кору. Він базується на вивченні розрізів ша
Характеристика геосфер
Земна кора. Ця геосфера складає невелику частку від загальної маси Землі. За потужністю та складом виділяють три типи земної кори:
Континентальна кора характе
Фізичні властивості геосфер
Відсутність прямих даних про щільність речовини глибинних геосфер Землі обумовлює необхідність використання непрямих, наприклад, сейсмологічних даних.
Із загальних уявлень
Хімічний склад земних надр
Щодо питання первинної речовини Землі, то, згідно з космічною теорією, планети Сонячної системи, в тому числі і Земля, утворилися з газово-пилової хмари шляхом акреції речовини цієї
Диференціація речовини геосфер Землі
Які ж основні дані, що можуть бути використані при вивченні хімічного складу Землі в цілому? Їх небагато.
По – перше, хімічний склад земної кори. Але не слід забувати, що в
Питання для самоперевірки
1 Дайте визначення науки “Геодинаміка”?
2 Яку роль відіграє “Геодинаміка” серед інших наук геологічного циклу?
3 Які методи дослідження застосовує “Геодинаміка”?
4 Яку ро
Джерела теплового поля Землі
До групи поверхневих факторів теплового поля можна, по-перше, віднести випромінювання Сонця. Земля отримує дуже малу дозу випромінювання, лише одну двомільярдну його частину, що визначається порівн
Характеристика глибинного теплового поля
Особливої уваги заслуговує вивчення глибинних джерел теплового поля Землі. Справа в тому, що глибинне тепло нашої планети пов’язане з джерелами її внутрішньої енергії. Остання прояв
Проблема походження глибинного теплового поля Землі
Ця проблема досить складна сама по собі. Вона тісно пов’язана з іншими невирішеними до кінця проблемами – походження Землі, особливостей її внутрішньої будови, хімічного складу, тощ
Температура надр Землі
Вивчення фактичного розподілення температури Землі в значній мірі ускладнюється її варіаціями в доступній для вимірювання частині земної кори і загальною слабкістю вивчення мантії т
Питання для самоперевірки
1 Назвіть основні джерела теплової енергії геосфер Землі?
2 Дайте визначення теплового потоку?
3 Як змінюється температура за глибиною?
4 Назвіть методи дослідження тепло
Хімічний склад ядра
З чого складається ядро земної кулі? В світлі міркувань та цифр, викладених в попередніх лекціях, вирішення цього питання не було б дуже важким, але насправді є набагато складнішим ніж уявлялося.
Формування ядра
Перш за все питання про щільність. Ще у 1939 році В. Лодочніков, великий вчений Ленінградського гірничого інституту, подав цікаву думку про те, що щільність речовини, яка складає зе
Ббудова ядра
Ядро займає область від центру Землі до глибини 2900 км. Радіус границі, яка поділяє ядро і мантію 3470 км. Об’єм ядра складає 16% від об’єму Землі, маса – 31% від маси Землі. Основ
Магнітне поле Землі
В 1950 році було встановлено, що походження головного магнітного поля Землі пов’язане течією речовини у зовнішньому ядрі. Згідно з аналізом геомагнітного поля Землі можна сказати, щ
Питання для смоперевірки
1 Гіпотези утворення ядра Землі.
2 Будова ядра Землі.
3 В якому стані знаходяться речовина в ядрі Землі?
4 Який склад речовини ядра Землі?
5 Назвіть основні фізи
Склад та властивості мантії
Ключовою проблемою фізики мантії є проблема про фізичну природу шару “С” (при досить однорідному складі шарів “В” і “D”), який характеризується ненормально швидким зростанням швидко
Верхня мантія
Верхня мантія включає підкоркову частину літосфери та астеносферу (шар Гутенберга). Вона відокремлена від середньої мантії границею розподілу на глибині 410км. При переході через гр
Середня мантія
Середня мантія (шар Голицина) відокремлюється від нижньої на глибині 950-1000км. Нижче цієї границі швидкість сейсмохвиль плавно нарощується і для повздовжніх складає 9-11,4 км/с, д
Нижня мантія
Нижня мантія простежується до глибини 2900 км (границя Віхерта-Гутенберга). Тут різко зменшується швидкість повздовжніх хвиль з 12.6 до 8.1 км/с.
В основі границі нижньої м
Склад мантії та її властивості
Існує, як уже відзначалося вище, теорія “хондритової моделі” Землі. Хондрити мають ультраосновний склад. Вони вміщують в середньому 46% олівіну, 25% піроксену, 11% плагіоклазу, 12%
Проблеми повзучості та в’язкості
Важливим параметром фізичної моделі Землі є в’язкість. Питання існування течій в надрах Землі вимагає до вибору фізичних параметрів, які б визначали закони таких течій. В загальному сенсі ці параме
Характеристика тектоносфери
Літосфера та астеносфера – поняття, які відіграють велику роль у сучасній геофізиці та геології. Зовнішній жорсткий шар Землі називається літосферою, під нею розташований розм’якшен
Питання для самоперевірки
1 Будова мантії.
2 Властивості мантії.
3 Назвіть сучасні геодинамічні моделі будови мантії.
4 Який стан речовини мантії?
5 Який розподіл щільності, температур та
Тектонічні гіпотези в історії геології
Уява про механізм рухів і деформацій земної кори займала думки людей ще з античних часів, а, може, ще й раніше. Але взаємозв’язок тектонічних і магматичних процесів залишався не сві
Тектонічні рухи
Важливішим питанням геодинаміки є вивчення проявлень і механізмів тектонічної активності Землі. Які ж причини тектонічних рухів? Які джерела енергії спричиняють тектонічні процеси?
Теорія пограничних шарів при тепловій конвекції
Конвективні рухи в конденсованому середовищі, газі та плазмі широко розповсюджені в природі, техніці та побуті. Конвекція є складним гідродинамічним явищем. Зародження науки про кон
Питання для самоперевірки
1 Які геотектонічні гіпотези Ви знаєте?
2 Сучасна геотектонічна модель Землі.
3 Що стало головними положеннями при створенні теорії тектоніки плит?
4 Дайт
Границі літосфери
Земна кора разом з твердою частиною шару Гутенберга утворює єдиний жорсткий шар, який лежить на астеносфері, який називають літосферою. По суті, літосфера є своєрідною
Класифікація плит
Згідно з концепцією тектоніки плит, жорсткий поверхневий шар літосфери зазнає сильних деформацій і тільки вздовж відносно вузьких лінійних рухомих поясів. Ці рухомі пояси, які склад
Гіпотеза спредінгу і субдукції
Важливою ідеєю на шляху до тектоніки плит була гіпотеза спредінга – розсування океанічного дна вбоки від серединно-океанічних хребтів, які охоплюють усю земну кулю (Хесс, 1960 р.; Д
Основні положення концепції спредінгу ложа океанів
Основні положення цієї концепції зводяться до такого:
1. Земна кора і сама верхня частина мантії – це є пружна і відносно крихка верхня оболонка Землі – літосфера, яка підс
Повний геодинамічний цикл розвитку літосфери
Повний геодинамічний цикл розвитку літосфери того чи іншого регіону земної кулі складається з двох етапів: океаногенезу і континентогенезу (рис. 2.19 а, б).
Перший етап под
Геодинамічні процеси, пов’язані з океаногенезом
Океаногенез характеризується дробленням і деструкцією раніше існуючої кори, переважно континентального типу, за рахунок процесів рифтогенезу і формування нової кори океанічного типу
Геодинамічні процеси, пов’язані з континентогенезом
Континентогенез характеризується зміщенням і нарощуванням товщини континентальної кори.
Епіокеанічна стадія відзначається формуванням і зростом гірськоскладчастих споруд (орогенна ф
Землетруси
В зонах підвищеної тектонічної активності напружений стан земної кори розвантажується у формі землетрусів. Під землетрусом прийнято розуміти коливання земної кори, які викликані рух
Розповсюдження землетрусів
Землетруси на земній кулі розповсюджені нерівномірно, основна їх маса концентрується в особливих зонах, які називаються сейсмічними поясами. Найбільш крупний з них Тихоокеанський се
Внутрішня структура і механізм дії вулканів
Сукупність всіх геологічних процесів, силою яких є магма, як відомо, називається магматизмом.
Магма (гр. – месиво, бруд) являє собою природний, найчастіше силікатний, вогня
Природа геодинамічних процесів та методи вивчення
Для платформних областей характерними є (порівняно з геосинклінальними областями) менші швидкості вертикальних і горизонтальних рухів, відсутність або слабка активність сучасних зем
Повзучість та її динаміка
Процес повзучості – це є поступове зміщення грунтів на схилах без розриву суцільності деформуючого геологічного тіла, яке відбувається під дією сили тяжіння і супутніх зовнішніх факторів: пе
Процеси зсуву та їх різновиди
Зсув, або зсувний процес – це є процес зміщення частини гірських порід (грунтів) під впливом перш за все сили тяжіння на більш низький гіпсометричний рівень при збереж
Гіпотези утворення Землі
Перерахуємо кілька сучасних успіхів геофізики. Палеомагнітні дослідження створили тверду основу для теорії континентального дрейфу, хоча ще зовсім недавно ця теорія була предметом п
Глибинні процеси землі та їх поверхневі прояви
Наприкінці 60-х років в основному склався теоретичний фундамент для розуміння явищ і процесів, пов’язаних з континентальним дрейфом. Останньою і найважливішою гіпотезою, яку висунул
Тектоніка плит
Згідно з теорією тектоніки плит, зовнішня оболонка Землі розділена на ряд жорстких плит, які рухаються одна відносно до іншої. Швидкості їх відносного руху за порядком величини скла
Тектоніка плюмів
Протягом двох десятиліть в геофізиці широко обговорюється питання: чи охоплює конвекція всю мантію, чи мантійний матеріал циркулює у верхньому і нижньому її шарах окремо, ніколи не
Роль континентів у динаміці Землі
Довгий час поширеною була думка, що рух плит визначається головним чином тепловою конвекцією в мантії. При цьому вважалося, що континенти пасивно дрейфують під дією в’язких течій і
Вертикальні рухи всередині континентів
Висхідні потоки речовини мантії сильно розтягують континентальну літосферу, але часом не в змозі розірвати її. В даному випадку над висхідним мантійним плюмом утворюються впадини, я
Питання для самоперевірки
1 Назвіть основні теорії та гіпотези утворення і еволюції Землі.
2 Які гіпотези та відкриття вчених стали основою для створення теорії тектоніки плит?
3 Які геолог
Механізм дії зсувів
Геодинаміка зсувного процесу перш за все визначається структурно-тектонічними умовами і літолого-петрографічними характеристиками геологічних тіл, які деформуються. Тому існує різниця між зсувами у
Механізм дії завалів та осипів
Завали, або завальний процес – це обрушення частини гірських порід масиву з короткочасним їх відривом при падінні від нерухомої основи. Вони часто відбуваються разом із зсувами.
Карстові і суфозійні процеси
Карстові і суфозійні процеси пов’язані з діяльністю підземних вод. Вони проявляються у розчинності грунтів або у вигляді цементаціних зв’язків між їх частками, в механічному переміщ
Питання для самоперевірки
1 Які особливості ендогенних геодинамічних процесів?
2 Що розуміють під терміном процес повзучості?
3 Як поділяються зсувні процеси по місцю прояву?
4 Поясніть механізм д
Перелік Використаних джерел
1 Куровець М.І., Гунька Н.Н. Основи геології/ Підручник для вузів. - Львів, 1997.– 694с.
2 Гунька Н.Н., Куровець М.І. Загальна геологія/ Підручник для вузів. - Івано-Франкі
Сейсмологічна модель Землі
Сильний землетрус породжує об'ємні хвилі, які пронизують тіло планети, як би освітлюючи його зсередини. Подібно променю світла сейсмічний промінь підкоряється законам оптичної оптик
Сейсмічна модель будови Землі
Широко відома модель внутрішньої будови Землі (розподіл її на ядро, мантію і земну кору) розроблена сейсмологами Г. Джеффрисом і Б. Гутенбергом ще в першій половині XX століття. Вир
Методи геодинамічних досліджень
Геотермічна розвідка (терморозвідка) об’єднує фізичні методи дослідження природного теплового поля Землі з метою вивчення ландшафтів, термічного режиму земної кори і верхньої мантії
Теплового поля Землі
Джерелами теплового поля Землі є процеси, що протікають в її надрах, і теплова енергія Сонця. До внутрішніх джерел тепло відносить радіогенне тепло, яке створюється завдяки розпаду
В земній корі
Нижче за нейтральний шар температура порід підвищується в середньому на 30 0С при зануренні на кожні 100 м. Це пояснюється наявністю регіонального теплового потоку від дж
Локальний тепловий потік
Джерела локальних теплових потоків, що викликають аномалії температур, різноманітні: наявність багаторічно мерзлих порід, тобто могутніх (до сотень метрів) товщ з негативними темпер
Регіональні термічні дослідження
Сутність регіональних термічних досліджень зводиться до високоточного (погрішність не більше 0,01 0С) неодноразовому вимірюванню температур або їх приростів в глибоких св
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов