Вертикальные движения земной коры. Колебательные движения земной коры Что такое медленные движения земной коры

На первый взгляд земная кора кажется совершенно устойчивой и неподвижной. В действительности земная кора постоянно перемещается, но большая часть изменений совершается медленно и не воспринимается органами чувств человека. Некоторые последствия смещения земной коры носят разрушительный характер, например, землетрясения, извержения вулканов.

Причинами тектонических движений земной коры является перемещение вещества мантии, которое обусловлено внутренней энергией Земли. В пограничном слое между литосферой и мантией температура составляет более 1500 °C. Сильно нагретые породы находятся под давлением вышележащих пластов литосферы, что вызывает появление эффекта «парового котла» и провоцирует перемещение земной коры. Различают следующие виды движений земной коры: колебательные, разрывные, складкообразовательные.

Колебательные движения очень медленные и неощутимы для человечества. В результате таких движений кора смещается в вертикальной плоскости – на одних участках поднимается, на других – опускается. Протекание таких процессов можно определить с помощью специальных устройств. Так, было выявлено, что Приднепровская возвышенность ежегодно поднимается на 9,5 мм, а северо-восточная область Восточноевропейской равнины опускается на 12 мм в год. Вертикальные колебательные движения земной коры выступают провоцирующим фактором наступления морей на сушу. Если земная кора опускается ниже уровня моря, то наблюдается трансгрессия (наступление моря), если поднимается выше – регрессия (отступление моря). В наше время в Европе регрессия происходит на Скандинавском полуострове, в Исландии. Трансгрессия наблюдается в Голландии, на севере Италии, на юге Великобритании, на территории Причерноморской низменности. Характерная черта опускания суши – формирование морских заливов в устьях рек (лиманов). При поднятии земной коры морское дно превращается в сушу. Так произошло образование первичных морских равнин: Туранской, Западно-Сибирской, Амазонской, т.д.

Разрывные движения земной коры происходят, если горные породы не обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать воздействие внутренних сил Земли. В этом случае в земной коре появляются разломы (трещины) с вертикальным смещением горных пород. Те участки, которые опустились, называют грабенами, поднявшиеся – горстами. Их чередование обусловливает появление глыбовых (возрожденных) горных систем, например, Саянские, Алтай, Аппалачи, др. Отличия глыбовых гор от складчатых имеются во внешнем виде и внутреннем строении. Для таких гор характерны отвесные склоны и широкие, уплощенные долины. Пласты горных пород смещаются друг относительно друга. Некоторые грабены в таких горных массивах могут заполняться водой с образованием глубоких горных озер (Байкал, Таньганьика, др.).

Складкообразовательные движения земной коры происходят, когда пласты горных пород пластичны, и внутренние силы Земли способствуют смятию их в складки в результате встречных перемещений горных пород в горизонтальной плоскости. Если направление силы сдавления вертикальное, то породы могут смещаться, если горизонтальное – то формируются складки. Форма и размеры складок различны. Складки в земной коре образуются на большой глубине, позднее они могут быть подняты на поверхность под влиянием внутренних сил. Так появились складчатые горы: Альпы, Кавказские, Гималаи, Анды. В таких горных системах складки четко заметны в тех местах, где они выходят на земную поверхность.

Похожие материалы:

Под действием внутренних сил, внутренней (тепловой, радиоактивной, химической) энергии Земли на земную кору возникают процессы, называемые тектоническими движениями, которые вызывают изменение формы земной поверхности и нарушение залегания горных пород. С тектоническими движениями в земной коре связаны горообразование, землетрясение, вулканизм, глубинное рудообразование. От этих движений зависят также форма, характер и интенсивность разрушения земной поверхности, осадконакопление, распределение суши и моря. Тектонические движения - движения литосферы и подкоровых масс. Основная причина тектонических движений - развитие вещества внутренних частей Земли. Различают тектонические движения:

Вековые колебания земной коры (медленные волновые движения (поднятия и опускания) земной коры, происходящие повсеместно и непрерывно и сменяющие друг друга во времени и пространстве, приводят к наступлению моря на сушу (трансгрессия) или к расширению суши за счет моря (регрессия));

Складкообразование (тектонические движения, приводящие к изгибу слоев и образованию складок; непосредственная причина складкообразования - боковое сжатие пачки слоев; сопровождается разрывами горных пород; это необратимый процесс);

Движения по разломам (необратимые перемещения блоков земной коры относительно друг друга по уже существующим разрывам или одновременно с образованием новых разрывов; часто приводят к землетрясениям, особенно при образовании новых разрывов);

Вертикальные и горизонтальные движения.

Горообразование - процесс создания на земной поверхности горных систем, горных стран в результате интенсивных поднятий земной коры со скоростью, превышающей скорость разрушения гор процессами денудации. Процессы горообразования неоднократно происходили на протяжении геологической истории в заключительной фазе развития геосинклиналей (молодые горы), нередко распространяясь и на платформы (возрожденные горы).

Тектонические землетрясения - землетрясения, обусловленные тектоническими процессами и возникающие в результате внезапного высвобождения энергии, накопившейся в недрах Земли при деформации больших объемов горных пород.

Тектонические структуры - закономерно повторяющиеся формы залегания горных пород. Тектонические структуры образуются в результате внутренних процессов, происходящих в твердых геосферах Земли: тектонических движений, прорывов магмы и т.п.

Различают:

Простейшие тектонические структуры: складки, трещины, сбросы, лакколиты и др.; и

Глубинные тектонические структуры, достигающие верхних слоев мантии Земли: платформы, геосинклинали, островные дуги, глубинные разломы и др.

Эндогенные процессы - рельефообразующие процессы, происходящие главным образом в недрах Земли и обусловленные ее внутренней энергией, силой тяжести и силами, возникающими при вращении Земли. Эндогенные процессы проявляются в виде тектонических движений, магматизма, в деятельности грязевых вулканов и др.Эндогенные процессы играют главную роль при образовании крупных форм рельефа.

При системе сбросов (надвигов) может образоваться ступенчатый рельеф, если блоки смещены в одном направлении, или сложный горный рельеф, если блоки смещены относительно друг друга в разных направлениях. Так образуются глыбовые горы. С точки зрения структурных особенностей перемещенных блоков различают столовые глыбовые и складчато-глыбовые горы. Первые возникают на участках, сложенных горизонтальными или слабонаклонными, не смятыми в складки пластами осадочных пород.

Особенно велика рельефообразующая роль разрывных нарушений в областях распространения древних складчатых областей, где в результате последующих тектонических движений в ряде мест сформировались глыбовые, или сбросовые, горы.

Таким образом, земная кора находится в постоянном движении, но скорость ее движения неодинакова. В одних местах она незначительна, там земная кора находится в устойчивом состоянии. Такие участки называют платформами. В пределах нашей страны выделяют две платформы: Восточно-Европейскую и Сибирскую. Их кристаллическая основа покрыта мощными слоями осадочных горных пород. Вертикальные и горизонтальные перемещения незначительны.

Геосинклинали - это огромные прогибы в земной коре. В них наблюдаются разрывы, горизонтальные и вертикальные перемещения, которые в конечном счете приводят к образованию гор.

Горные породы - это вещество, слагающее земную кору. Состоят горные породы из минералов, однородных или неоднородных, которые твердо или рыхло соединяются. Нередко они состоят из сцементированных обломков различных пород, иногда с присутствием вулканического стекла. Горные породы сформировались в результате внутриземных или поверхностных геологических процессов.

По происхождению горные породы подразделяются на: 1)магматические (образуются из расплавленной магмы при ее остывании и затвердевании; горные породы, образованные излившейся магмой, состоят из мелких кристаллов); 2)осадочные (образуются только на поверхности земной коры в результате оседания под действием силы тяжести и накопления осадков на дне водоемов и на суше; делятся на обломочные (состоят из обломков различных пород), химические (образуются из водных растворов минеральных веществ), органические (состоят в основном из остатков растений и животных, накопившихся за миллионы лет на дне озер, морей, океанов)); 3) метаморфические (вследствие воздействия высокого давления, температур и химических растворов в нижней части земной коры или в мантии происходит уплотнение, перекристаллизация, изменение структуры и текстуры горной породы без существенного изменения ее химического состава, при этом существенно преобразуется одна горная порода в другую, более стойкую и твердую, без ее растворения или расплавления).

Отдельно стоят мантийные породы. По минералогии мантийные породы во многом идентичны породам магматическим. Поэтому к ним применяется номенклатура магматических пород с вариациями.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы, а также воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактовый метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма - высокие температуры и давления.

Земная кора только кажется неподвижной, абсолютно устойчивой. На самом же деле она совершает непрерывные и разнообразные движения. Некоторые из них происходят очень медленно и не воспринимаются органами чувств человека, другие, например землетрясения, носят обвальный, разрушительный характер. Какие же титанические силы приводят в движение земную кору?

Внутренние силы Земли, источник их происхождения. Известно, что на границе мантии и литосферы температура превышает 1500 °C. При этой температуре материя должна либо расплавиться, либо превратиться в газ. При переходе твердых тел в жидкое или газообразное состояние объем их должен увеличиваться. Однако этого не происходит, так как перегретые породы находятся под давлением вышележащих слоев литосферы. Возникает эффект «парового котла», когда стремящаяся расшириться материя давит на литосферу, приводя ее в движение вместе с земной корой. При этом чем выше температура, тем сильнее давление и тем активнее движется литосфера. Особенно сильные очаги давления возникают в тех местах верхней мантии, где концентрируются радиоактивные элементы, распад которых разогревает слагающие породы до еще более высоких температур. Движения земной коры под действием внутренних сил Земли называют тектоническими. Эти движения подразделяют на колебательные, складкообразовательные и разрывные.

Колебательные движения. Эти движения происходят очень медленно, незаметно для человека, поэтому их еще называют вековыми или эпейрогеническими. В одних местах земная кора поднимается, в других - опускается. При этом нередко поднятие сменяется опусканием, и наоборот. Проследить за этими движениями можно только по тем «следам», которые остаются после них на земной поверхности. Например, на побережье Средиземного моря, близ Неаполя, находятся развалины храма Сераписа, колонны которого источены морскими моллюсками на высоте до 5,5 м над уровнем современного моря. Это служит безусловным доказательством того, что храм, построенный в IV в., побывал на дне моря, а затем произошло его поднятие. Сейчас этот участок суши вновь опускается. Нередко на побережьях морей выше их современного уровня находятся ступени - морские террасы, созданные когда-то морским прибоем. На площадках этих ступеней можно найти остатки морских организмов. Это свидетельствует о том, что площадки террас когда-то были дном моря, а затем берег поднялся и море отступило.

Опускание земной коры ниже 0 м над уровнем моря сопровождается наступлением моря - трансгрессией, а поднятие - его отступлением - регрессией. В настоящее время в Европе поднятия происходят в Исландии, Гренландии, на Скандинавском полуострове. Наблюдениями установлено, что область Ботнического залива поднимается со скоростью 2 см в год, т. е. на 2 м в столетие. Одновременно с этим происходит опускание территории Голландии, Южной Англии, Северной Италии, Причерноморской низменности, побережья Карского моря. Признаком опускания морских побережий служит образование морских заливов в устьевых участках рек - эстуариев (губ) и лиманов.

При поднятии земной коры и отступлении моря морское дно, сложенное осадочными породами, оказывается сушей. Так образуются обширные морские (первичные) равнины: например, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Сибирская, Амазонская (рис. 20).

Рис. 20. Строение первичных, или морских, пластовых равнин

Складкообразовательные движения. В тех случаях, когда пласты горных пород достаточно пластичны, под действием внутренних сил происходит смятие их в складки. Когда давление направлено по вертикали, породы смещаются, а если в горизонтальной плоскости - сжимаются в складки. Форма складок бывает самой разнообразной. Когда изгиб складки направлен вниз, ее называют синклиналью, вверх - антиклиналью (рис. 21). Образуются складки на больших глубинах, т. е. при высоких температурах и большом давлении, а затем под действием внутренних сил они могут быть подняты. Так возникают складчатые горы Кавказские, Альпы, Гималаи, Анды и др. (рис. 22). В таких горах складки легко наблюдать там, где они обнажены и выходят на поверхность.

Рис. 21. Синклинальная (1) и антиклинальная (2) складки

Рис. 22. Складчатые горы

Разрывные движения. Если горные породы недостаточно прочны, чтобы выдержать действие внутренних сил, в земной коре образуются трещины - разломы и происходит вертикальное смещение горных пород. Опустившиеся участки называют грабенами, а поднявшиеся - горстами (рис. 23). Чередование горстов и грабенов создает глыбовые (возрожденные) горы. Примерами таких гор служат: Алтай, Саянские, Верхоянский хребет, Аппалачи в Северной Америке и многие другие. Возрожденные горы отличаются от складчатых как по внутреннему строению, так и по внешнему виду - морфологии. Склоны этих гор часто отвесные, долины, как и водоразделы, широкие, плоские. Пласты горных пород всегда смещены относительно друг друга.

Земная кора только кажется неподвижной, абсолютно устойчивой. На самом же деле она совершает непрерывные и разнообразные движения. Некоторые из них происходят очень медленно и не воспринимаются органами чувств человека, другие, например землетрясения, носят обвальный, разрушительный характер. Какие же титанические силы приводят в движение земную кору?

Внутренние силы Земли, источник их происхождения. Известно, что на границе мантии и литосферы температура превышает 1500 °C. При этой температуре материя должна либо расплавиться, либо превратиться в газ. При переходе твердых тел в жидкое или газообразное состояние объем их должен увеличиваться. Однако этого не происходит, так как перегретые породы находятся под давлением вышележащих слоев литосферы. Возникает эффект «парового котла», когда стремящаяся расшириться материя давит на литосферу, приводя ее в движение вместе с земной корой. При этом чем выше температура, тем сильнее давление и тем активнее движется литосфера . Особенно сильные очаги давления возникают в тех местах верхней мантии, где концентрируются радиоактивные элементы, распад которых разогревает слагающие породы до еще более высоких температур. Движения земной коры под действием внутренних сил Земли называют тектоническими. Эти движения подразделяют на колебательные, складкообразовательные и разрывные.

Колебательные движения. Эти движения происходят очень медленно, незаметно для человека, поэтому их еще называют вековыми или эпейрогеническими. В одних местах земная кора поднимается, в других – опускается. При этом нередко поднятие сменяется опусканием, и наоборот. Проследить за этими движениями можно только по тем «следам», которые остаются после них на земной поверхности. Например, на побережье Средиземного моря, близ Неаполя, находятся развалины храма Сераписа, колонны которого источены морскими моллюсками на высоте до 5,5 м над уровнем современного моря. Это служит безусловным доказательством того, что храм, построенный в IV в., побывал на дне моря, а затем произошло его поднятие. Сейчас этот участок суши вновь опускается. Нередко на побережьях морей выше их современного уровня находятся ступени – морские террасы, созданные когда-то морским прибоем. На площадках этих ступеней можно найти остатки морских организмов. Это свидетельствует о том, что площадки террас когда-то были дном моря, а затем берег поднялся и море отступило.

Опускание земной коры ниже 0 м над уровнем моря сопровождается наступлением моря – трансгрессией, а поднятие – его отступлением – регрессией. В настоящее время в Европе поднятия происходят в Исландии, Гренландии, на Скандинавском полуострове. Наблюдениями установлено, что область Ботнического залива поднимается со скоростью 2 см в год, т. е. на 2 м в столетие. Одновременно с этим происходит опускание территории Голландии, Южной Англии, Северной Италии, Причерноморской низменности, побережья Карского моря. Признаком опускания морских побережий служит образование морских заливов в устьевых участках рек – эстуариев (губ) и лиманов.

При поднятии земной коры и отступлении моря морское дно, сложенное осадочными породами, оказывается сушей. Так образуются обширные морские (первичные) равнины: например, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Сибирская, Амазонская (рис. 20).

Рис. 20. Строение первичных, или морских, пластовых равнин

Складкообразовательные движения. В тех случаях, когда пласты горных пород достаточно пластичны, под действием внутренних сил происходит смятие их в складки. Когда давление направлено по вертикали, породы смещаются, а если в горизонтальной плоскости – сжимаются в складки. Форма складок бывает самой разнообразной. Когда изгиб складки направлен вниз, ее называют синклиналью, вверх – антиклиналью (рис. 21). Образуются складки на больших глубинах, т. е. при высоких температурах и большом давлении, а затем под действием внутренних сил они могут быть подняты. Так возникают складчатые горы Кавказские, Альпы, Гималаи, Анды и др. (рис. 22). В таких горах складки легко наблюдать там, где они обнажены и выходят на поверхность.

Рис. 21. Синклинальная (1) и антиклинальная (2) складки

Рис. 22. Складчатые горы

Разрывные движения. Если горные породы недостаточно прочны, чтобы выдержать действие внутренних сил, в земной коре образуются трещины – разломы и происходит вертикальное смещение горных пород. Опустившиеся участки называют грабенами, а поднявшиеся – горстами (рис. 23). Чередование горстов и грабенов создает глыбовые (возрожденные) горы. Примерами таких гор служат: Алтай, Саянские, Верхоянский хребет, Аппалачи в Северной Америке и многие другие. Возрожденные горы отличаются от складчатых как по внутреннему строению, так и по внешнему виду – морфологии. Склоны этих гор часто отвесные, долины, как и водоразделы, широкие, плоские. Пласты горных пород всегда смещены относительно друг друга.

Рис. 23. Возрожденные складчато-глыбовые горы

Опустившиеся участки в этих горах, грабены, иногда заполняются водой, и тогда образуются глубокие озера: например, Байкал и Телецкое в России, Танганьика и Ньяса в Африке.

Медленные движения земной коры. Людям кажется, что поверхность Земли неподвижна. На самом деле каждый участок земной коры поднимается или опускается, смещается вправо или влево, вперед или назад. Но эти движения так медленны, что обычно мы их не замечаем. Однако ученые с помощью очень точных приборов «видят» эти движения и измеряют их скорость.

Уже древним грекам было известно, что земная поверхность испытывает поднятия и опускания. Догадывались об этом и жители Скандинавского полуострова: их древние приморские поселения через несколько веков оказались вдали от моря.

Движения земной коры в зависимости от направления делят на вертикальные и горизонтальные. Они проявляются одновременно, сопровождая друг друга.

Горизонтальные движения земной коры - это движения, параллельные поверхности Земли.

Горизонтальные движения происходят из-за перемещения литосферных плит. Вместе с плитами перемещаются и материки. Скорость горизонтальных движений небольшая - несколько сантиметров в год. Однако они сохраняют свое направление очень долгое время, поэтому за многие миллионы лет континенты передвигаются относительно друг друга на сотни и тысячи километров (рис. 47).

Рис. 47. Изменение положения материков

Австралия и Южная Америка удаляются друг от друга со скоростью 3 см в год. Подсчитайте, на сколько километров они отодвинутся через 10 млн лет.

Горизонтальные движения играют огромную роль в создании рельефа Земли. На границах литосферных плит образуются горы (рис. 48).

Рис. 48. Образование гор: а - при столкновении литосферных плит; б - при раздвижении литосферных плит

При столкновении литосферных плит слои горных пород сминаются в складки и образуются горы суши (рис. 48, а). Там, где плиты расходятся, возникают горные хребты дна океанов. Они состоят из излившихся на дно магматических пород - базальтов (рис. 48, б).

Вертикальные движения земной коры - это движения, перпендикулярные поверхности Земли.

Вертикальные движения поднимают или опускают отдельные участки суши и дна океанов (рис. 49). Опускающаяся суша затапливается морем, поднимающееся дно моря, наоборот, становится сушей.

Рис. 49. Медленные поднятия земной коры и увеличение площади суши на юго-западе Финляндии

Вертикальные движения, в отличие от горизонтальных, часто меняют свое направление: поднимающиеся участки могут начать опускаться, а затем вновь подниматься.

Скорость современных вертикальных движений на равнинах небольшая - до нескольких миллиметров в год. Горы могут «подрастать» на несколько сантиметров в год.

Рис. 50. Залегание горных пород: а - горизонтальное; б - складчатое (породы смяты в складки)

Движения земной коры и залегание горных пород. Движения земной коры изменяют залегание горных пород. Осадочные породы накапливаются в океанах и морях горизонтальными слоями (рис. 50, а). Однако в горах слои таких же пород смяты в складки (рис. 50, б). Породы сминаются в складки медленно, в течение миллионов лет.

Рис. 51. Смещение земной коры

• Сброс - блок земной коры, опустившийся по разлому относительно другого блока. На земной поверхности появляется уступ.
• Горст - поднятый участок земной коры, ограниченный разломами. Горсты образуют горные хребты с плоскими вершинами.
• Грабен - опущенный участок земной коры, ограниченный разломами. Впадины грабенов часто служат котловинами озер.

Подсчитайте, какую высоту могли бы приобрести горы через миллион лет, если бы они не разрушались, а поднятие происходило бы со скоростью 1 см в год.

Вертикальные движения, как и горизонтальные, формируют рельеф: от них зависят очертания морей и континентов, высота отдельных участков суши и глубина морских впадин.

Толщи горных пород могут быть не только смяты в складки. На снимках из космоса видно, что Земля разбита на большие и маленькие участки-блоки густой сетью разломов (трещин). Эти блоки смещаются относительно друг друга, образуя разные формы рельефа (рис. 51).

Вопросы и задания

1. Какие формы рельефа могут образоваться в результате горизонтальных движений земной коры?
2. В результате каких движений земной коры изменяются очертания континентов?
3. Каково первичное залегание осадочных горных пород? Как оно может измениться?