Реферат: Земная кора, формирование рельефа и основные принципы тектоники

Южно-уральский государственный университет

Факультет «Экономика и управление»

Реферат
по концепции современного естествознания
на тему:

«Земнаякора,
формирование рельефа
и основные принципы тектоники»

Выполнила: Величко Оксана
группа: ЭиУ – 363
Проверил: Сенин А.В.

Челябинск
1998 г.

План

1. Земная кора

2. Экзогенныепроцессы

2.1   Геологическая работа ветра

2.2   Геологическая деятельность подземных вод

2.3   Геологическая работа текучих вод

2.4   Геологическая работа льда

2.5   Озера и болота, их геологическая роль

3. Эндогенныепроцессы

3.1   Дифференциация магмы

3.2   Глубинный вулканизм

3.3   Тектонические движения земной коры

4. Список литературы

ЗЕМНАЯ КОРА

Земная кораявляется наиболее хорошо изученной твердой оболочкой Земли. Название «кора»исторически связано с представлением о твердой оболочке, образовавшейся врезультате остывания поверхностных слоев расплавленного огненно-жидкого веществаЗемли, из которого она состояла первоначально, как это представлялось по ранеегосподствовавшим космогоническим гипотезам.

Земная корасостоит из нескольких слоев, толщина и строение которых различны в пределахокеанов и материков. В связи с этим выделяют океанический, материковый ипромежуточный типы земной коры, которые будут описаны дальше.

По составув земной коре выделяют обычно три слоя – осадочный, гранитный и базальтовый.

Осадочный слой сложен осадочными горнымипородами, являющимися продуктом разрушения и переотложения материала нижнихслоев. Этот слой хотя и покрывает всю поверхность Земли, но местами настолькотонок, что практически можно говорить о его прерывистости. В то же время иногдаон достигает мощности в несколько километров.

Гранитный слой сложен в основноммагматическими породами, образовавшимися в результата застывания расплавленноймагмы, среди которых преобладают разности, богатые кремнеземом (кислые породы).Этот слой, достигающий на материках мощности 15-20 км, под океанами сильносокращается и даже может совсем отсутствовать.

Базальтовый слой также слагаетсямагматическим веществом, но более бедным кремнеземом (основными породами) иобладающим большим удельным весом. Этот слой развит в основании земной коры вовсех областях земного шара.

Материковый тип земной коры характеризуетсяприсутствием всех трех слоев и является значительно более мощным, чем океанический.

Земная корапредставляет собой основной объект изучения геологии. Земная кора состоит извесьма разнообразных горных пород, состоящих из не менее разнообразныхминералов. При изучении горной породы прежде всего исследуют ее химический иминералогический состав. Однако этого недостаточно для полного познания горнойпороды. Одинаковый химический и минералогический состав могут иметь породыразличного происхождения, а следовательно, и различных условий залегания ираспространения.

Представимсебе такую породу, как гранит. Она состоит из минералов: кварца, полевогошпата, биотита и иногда роговой обманки. Если гранит залегает на поверхностиЗемли, то в условиях резко континентального климата он подвергаетсямеханическому разрушению, выветриванию. Камень распадается на составные части,образуется дресва, состоящая из обломков минералов. Обломки подхватываютсятекучими водами, которые окатывают их, измельчают и превращают в песок. Вдальнейшем песок может быть сцементирован в песчаник и так возникает новыйкамень, новая горная порода осадочного происхождения. По минералогическому ихимическому составу она может почти не отличаться от гранита, тем не менее условияее образования, формы залегания и закономерности распространения будут совсемиными.

Поэтому,для того чтобы выяснить происхождение горной породы, надо изучить не только еехимический и минералогический состав, но и многие другие особенности, а именно:структуру, текстуру и форму залегания.

Под структурой породы понимают размеры,состав и форму слагающих ее минеральных частиц и характер их связи друг сдругом. Различают разные типы структур в зависимости  от того, сложена лигорная порода из кристаллов или аморфного вещества, какова величина кристаллов(целые кристаллы или обломки их входят в состав породы), какова степеньокатанности обломков, совершенно не связанны друг с другом образующие породуминеральные зерна или они спаяны каким-либо цементирующим веществом,непосредственно срослись друг с другом, проросли друг друга и т. д.

Под текстурой понимают взаиморасположениесоставляющих породу компонентов, или способ заполнения ими пространства,занимаемого горной породой. Примером текстур могут быть: слоистая, когда породасостоит из чередующихся слоев разного состава и структуры, сланцеватая, когдапорода легко распадается на тонкие плитки, массивная, пористая, сплошная,пузырчатая и т.д.

Под формой залеганиягорных пород понимаетсяформа тел, образуемых ими в земной коре. Для одних пород – это пласты, т.е.сравнительно тонкие тела, ограниченные параллельными поверхностями; для других– жилы, штоки и т.п.

В основуклассификации горных пород кладется их генезис, т.е. способ происхождения.Выделяют три крупные группы пород: магматические, или изверженные, осадочные иметаморфические.

Магматические породыобразуются впроцессе застывания силикатных расплавов, находящихся в недрах земной коры подбольшим давлением. Эти расплавы получили названиемагмы (от греческого слова «мазь»).В одних случаях магма внедряется  в толщу лежащих выше пород и застывает  набольшей или меньшей глубине, в других – она застывает, излившись на поверхностьЗемли в виде лавы.

Осадочные породыобразуются врезультате разрушения на поверхности Земли ранее существовавших пород ипоследующего отложения и накопления продуктов этого разрушения.

Метаморфические породыпредставляютсобой результат метаморфизма, т.е. преобразования ранее существовавшихмагматических и осадочных горных пород под влиянием резкого повышениятемпературы, повышения или изменения характера давления (смены всестороннегодавления на ориентированное), а также под влиянием других факторов.

ЭКЗОГЕННЫЕПРОЦЕССЫ

ПоверхностьЗемли и ее недра непрерывно изменяются под воздействием самых разнообразных сили факторов. Эти процессы изменения протекают в подавляющем своем большинствекрайне медленно с точки зрения человека, незаметно не только непосредственнодля его глаза, но часто и незаметно для многих сменяющих друг друга поколенийлюдей. Однако именно эти медленные процессы в течение миллионов и миллиардовлет истории Земли приводят к наиболее разительным и крупным переменам в ее ликеи внутреннем строении. Они и составляют главное содержание истории Земли.

Средигеологических процессов есть и такие, которые проявляются очень бурно иприводят к катастрофическим последствиям. Сюда относятся мощные извержения вулканов,разрушительные землетрясения, внезапные горные обвалы и т.п. Но эти процессыпроявляются значительно редко, охватывают относительно небольшие площади ииграют в истории Земли значительно меньшую роль.

Чтобы вернопонять динамику Земли и правильно истолковать закономерности ее развития,требуется очень тонкое наблюдение именно над медленно протекающими геологическимипроцессами. Их изучение и составляет основное содержание динамической геологии.

Дляудобства изучения геологические процессы разделяют на две большие группы:процессы внешней геодинамики, или внешние экзогенныепроцессы, и процессы внутренней геодинамики, или внутренние эндогенныепроцессы.

Экзогенныепроцессы возникают в результате взаимодействия каменной оболочки с внешнимисферами: атмосферой, гидросферой и биосферой. Эндогенные процессы проявляютсяпри воздействии внутренних сил Земли на ту же каменную оболочку.

Разделениепроцессов на внешние и внутренние носит несколько условный характер, так какмежду ними нет категорического разграничения, а наоборот, наблюдается тесноевзаимодействие. Тем не менее подобное деление методически вполне оправдано.

Экзогенныепроцессы в свою очередь подразделяются на три большие группы: процессы выветривания, процессы денудации и процессы аккумуляции, или осадконакопления.

Выветривание представляет собой процессизменения (разрушения) горных пород и минералов вследствие приспособления их кусловиям земной поверхности. Оно состоит в изменении физических свойствминералов и горных пород, главным образом сводящегося к их механическомуразрушению, разрыхлению и изменению химических свойств под воздействием воды,кислорода и углекислого газа атмосферы и жизнедеятельности организмов.

Денудация и аккумуляция (илиосадконакопление) тесно взаимосвязаны. Под денудацией понимается совокупностьпроцесса сноса продуктов разрушения горных пород, создаваемых в основномвыветриванием. Она проявляется главным образом в пределах суши и сводится кперемещению раздробленного или химически растворенного материала свозвышенностей в депрессии рельефа – долины, котловины, озерные и морскиебассейны. Главными ее агентами являются сила тяжести, текучие воды, ветер и движущиесяльды ледников. Денудация (от латинского слова «денудо» – обнажаю) приводит кразрушению целых горных систем, шаг за шагом сравнивая их с землей и превращаяв равнины.

Аккумуляция– это сумма всех процессов накопления осадков, возникающих в понижениях рельефаЗемли за счет принесенных денудацией продуктов выветривания. Она являетсяпервой стадией образования новых осадочных горных пород.

Выветриваниелишь подготавливает материал для денудации, но само по себе еще не приводит ксерьезным изменениям лика Земли. Денудация же является наиболее активныфактором преобразования Земли, мобилизующим, приводящим в движение огромныемассы вещества. Поэтому изучение денудации является одним из главных предметовдинамической геологии. Аккумуляция – это дальнейшее звено в цепи экзогенныхпроцессов, сводящееся к тому, что продукты выветривания как бы вновь обретаютпокой, теряют свою подвижность, входя в состав осадочных пород. Однакоаккумуляция не является конечным звеном в цепи преобразования материи, но лишьэтапом в круговороте ее в условиях Земли.

Обинтенсивности денудации, выражающей суммарную работу экзогенных сил, судят поколичеству разрушенного материала, сносимого реками с суши, и по интенсивностисрезания ею поверхности континентов. Эти величины могут быть проиллюстрированыследующими данными: в Средней Азии реки за год перемещают только во взвешенномсостоянии от 5 до 3000 т с 1 км2. Для Кавказа величинасноса достигает за год 75–2248 т с 1 км2. Срезаниеповерхности Русской равнины вследствие денудации составляет 0,03 мм за год.

Для горныхобластей величина денудации возрастает в несколько раз: так, в Средней Азиивеличина денудации достигает 0,26 мм, на Кавказе – 0,45 мм, в СеверныхАльпах – 0,57 мм в год и т.д. Денудация суши длится иногда многие миллионылет, поэтому общая величина срезания континентов с течением времени становитсявесьма ощутимой. В истории Земли известны многочисленные примеры срезания подкорень высоких горных массивов и превращения горного рельефа в равнинный.

В процессахденудации наблюдается последовательная смена трех стадий – разрушения, переносаи отложения разрушенного материала, завершающихся воссозданием новых породосадочного происхождения. Лишь в процессе выветривания отсутствует среднеезвено – перенос, и вследствие разрушения исходных пород сразу возникают новые,на них не похожие, но как бы замещающие их на том месте.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТАВЕТРА

Подгеологической работой ветра понимается изменение поверхности Земли под влияниемдвижущихся воздушных струй. Ветер может разрушать горные породы, переноситьмелкий обломочный материал, сгруживать его в определенных местах или отлагатьна поверхности земли ровным слоем. Чем больше скорость ветра. Тем сильнее производимаяим работа.

Ветер соскоростью 3 м/сек может шевелить литья деревьев, со скоростью 10 м/сек– качать толстые ветви, поднимать и переносить во взвешенном состоянии пыль имелкий песок; ветер со скоростью 20 м/сек ломает ветви деревьев,переносит песок, гравий до 4 мм в диаметре; буря со скоростью ветра 30 м/секможет срывать крыши с домов, вырывать деревья, передвигать и переносить мелкиекамешки; ураган со скоростью ветра 40 м/сек уже способен разрушать дома,вырывать с корнем крупные деревья.

Сила ветрапри ураганах бывает очень велика. Однажды на мосту через р. Миссисипи ураганнымветром был сброшен в воду груженый поезд. В 1876 г. в Нью-Йорке ветром былаопрокинута башня высотой 60 м, а в 1800 г. в Гарце было вырвано 200 тыс.елей. Многие ураганы сопровождаются человеческими жертвами.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Подземные воды, или подземная гидросфера, как ихназвал Ф. П. Саваренский, представляют собой часть гидросферы Земли и являютсяпредметом изучения особой отрасли геологических знаний, получившей названиегидрогеология.

Гидрогеология справедливо претендует на значениесамостоятельной науки, так как имеет свои задачи и только ей свойственныеметоды разрешения этих задач.

За счет подземных вод в основном производитсяводоснабжение городов и поселков. Значение воды для человека особенна вернооценил А. П. Карпинский, указав, что гидрогеология помогает использованию«наиболее драгоценного полезного ископаемого».

Гидрогеология как наука имеет следующиесформулированные Ф. П. Саваренским задачи: выяснение условий образования изалегания подземных вод, установление законов движение воды под землей,изучение химических и физических свойств подземных вод, условий ихиспользования и регулирования (в некоторых случаях подземные воды вредны длячеловека» так как затапливают шахты, подвалы зданий и т. п.).

Для подземных вод, как и для других полезныхископаемых подсчитываются запасы и производится учет их расходования (баланс).Химизм подземных вод является критерием при поисках некоторых видов полезныхископаемых. Наконец, теплые и горячие (термальные) воды используются в целяхтеплофикации и энергетики.

Самостоятельность гидрогеологии как науки определяемсяи существованием особой методики гидрогеологических исследований. Вгидрогеологии одновременно используется комплекс методов, заимствованных отряда смежных дисциплин: гидравлики, разведочного дела, геофизики, химии. Однако«гидрогеолог должен быть в первую очередь геологом» (Саваренский) так как,несмотря на все свое своеобразие, гидрогеология имеет дело с изучением земнойкоры и неотделима от геологии и ее методов исследования. Невозможно изложитьвсе содержание гидрогеологии и в особенности коснуться специфических вопросовгидрогеологической методики, применяемой при исследовании динамики движенияподземного потока, при опробовании подземных вод и при подсчете их полезныхзапасов.

В данной главе подземные воды будут рассмотреныглавным образом с общегеологической точки зрения, как один из факторовденудации, и лишь очень кратко будут освещены вопросы их происхождения иусловий залегания.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТАТЕКУЧИХ ВОД

Под текучими водами понимают всю воду, стекающую поповерхности суши, начиная от мелких струек, возникающих во время дождей илитаяния снега, до самых крупных рек, подобных Волге, Амуру или Амазонке. Текучиеводы являются самым мощным из всех экзогенных факторов, преобразующихповерхность материков. Разрушая горные породы и перенося продукты их разрушенияв виде гальки, песка, глины и растворенных веществ, текучие воды способны втечение миллионов лет сравнять с землей самые высокие горные хребты. В то жевремя вынесенные ими в моря и океаны продукты разрушения горных пород служатглавным материалом, из которого возникают мощные толщи новых осадочных пород. Омасштабах работы текучих вод можно судить по следующим данным.

Объем воды, стекающей ежегодно в моря с поверхностисуши, может быть определен как разность годовой суммы осадков и количестваиспарившихся осадков (табл. 1).

Таблица 1

Соотношение испарения и осадков

(по данным М. И. Львовича)

Поверхность земного шара

Испарение в км3

Атмосферные осадки в км3

Разность в км3

Море ......... 447 900 411600 -36300 Суша ......... 70700 107 000 +36 300

Таким образом, ежегодно 36 300 км3влаги переносится в виде паров с моря на сушу и те же 36300 км3стекают в виде рек в море. Сток воды происходит к уровню океана с суши, средняявысота которой равна 750 м над уровнем моря.

При этом производитсяколоссальная работа, значительная часть которой тратится на разрушение горныхпород и перенос продуктов их разрушения в растворенном и механическираздробленном состоянии, т. е. в виде гальки, песка и глины.

По подсчетам Г.В. Лопатина, все реки земного шара (безучета Антарктиды, Гренландии и Канадского полярного архипелага, по которымданных нет) выносят за год в море в растворенном и механически взвешенномсостоянии около 17,5 млн. т вещества, полученного за счет разрушениясуши. Это равносильно общему понижению ее поверхности со средней скоростьюоколо 0,09 мм в год, или 9 см в тысячелетие.

Таким образом, если скорость разрушения суши текучимиводами принять за строго постоянную, то за 8,3 млн. лет средняя высота сушиуменьшилась бы как раз на те 750 м, которым она равна в настоящее время,т. е. она практически сравнялась бы с уровнем моря. Но фактически сушасуществует сотни и тысячи миллионов лет, так как существуют другие процессы,восстанавливающие ее высоту или даже создающие новые участки. Это поднятияземной коры. Без них вообще не могло бы существовать крупных возвышенностей,так как горы разрушаются текучей водой особенно интенсивно. Ведь с них стекаютбурные реки, способные переносить даже крупные глыбы по 1—2 м и более впоперечнике.

Расчет показал, что в водосборе р. Вахш, притокикоторой стекают с Алайского и Заалайского хребтов в Средней Азии, ежегодносмывается водой в среднем 2612 т только одних мелких частиц горныхпород, переносимых во взвешенном состоянии в виде мути. Это дает среднеепонижение всей поверхности водосбора на 1,6 мм в год, или в 18 разбольше, чем в среднем для всей суши.

Нередко всю разрушительную работутекучих вод в целом называют одним термином эрозия(по-латыни это значит разъедание). Однако это не вполне правильно, так какможно выделить две формы ее проявления, принципиально отличающиеся друг отдруга по своим результатам.

Первая из них — это эрозия, или иначе размыв (линейный размыв).Под этим названием понимается разрушительная работа русловых водных потоков, т.е. временных или постоянных ручьев и рек. Все они стремятся врезать свое руслов поверхность земли на всем протяжении в виде более или менее глубокой рытвины,промоины, оврага. Крупные водные потоки постепенно разрабатывают этим путемобширные и глубокие долины и ущелья. Линейный размыв, или эрозия, стремится,таким образом, расчленить рельеф суши, сделать его более неровным, иногда дажеочень неровным, так как речные долины иногда имеют глубину до 1,5—2 тыс. м.

Совсем иной формой проявленияразрушительной работы воды является площаднойсмыв, или просто смыв[1].Под смывом понимают работу воды, стекающей по склонам во время дождей илитаяния снегов. Этот временный склоновый сток выражается либо в виде сплошнойтонкой пелены воды, движущейся по пологому скату, либо в виде густой сетимелких струек, каждая из которых является как бы миниатюрным ручейком. Каждаяструйка стремится вырыть себе маленькую рытвинку, но ее кинетической энергиихватает лишь на то, чтобы врезаться в тонкий разрыхленный выветриванием поверхностныйпокров на глубину нескольких сантиметров. В связи с этим образующиесяминиатюрные рытвинки расположены очень близко друг к другу, их склоны сходятсяв виде узкого гребешка, а постепенное врезание приводит к общему равномерномупонижению всей поверхности склона. Благодаря этому смыву подвергаютсяодновременно обширные площади, и под его влиянием происходит вьполаживание исглаживание склонов, общее выравнивание поверхности суши, уменьшение еевертикального расчленения. Иными словами, площадной смыв приводит к прямопротивоположным результатам по сравнению с эрозией. Именно поэтому их и следуетотличать друг от друга.

Развитие рельефа суши происходит присовместном воздействии эрозии и площадного смыва, относительная роль которыхизменяется в зависимости от высоты поверхности континента над уровнем океана.Чем выше суша, тем круче, как правило, уклоны ее поверхности, тем быстреетечение ручьев и рек, тем интенсивнее протекает линейный размыв, или эрозия,создающая глубокие долины и узкие высокие водоразделы между ними рельефстановится гористым, расчлененным.

Чем ниже суша, т.е. чеммедленнее и меньше по размаху поднятия земной коры, тем менее интенсивнаэрозия, но зато тем больше относительная роль площадного смыва, тем болеесглаженным, равнинным становится рельеф. Ручьи и реки, производящие площаднойсмыв, создают и совершенно различные по составу и строению отложения, играющиенеодинаковую роль в общем комплексе осадков, возникающих на суше.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ЛЬДА

Большую роль как геологический фактор играет лед. Бприроде лед выступает в трех формах: в виде грунтового льда,плавучего—морского, озерного и речного льда и, наконец, в виде горных иматериковых льдов. Особенно большую работу по разрушению горных пород, переносуобломочного материала и образованию новых сложений осуществляют ледники.

Грунтовый (подземный) лед и многолетняя (вечная)мерзлота. Во всех странах с холоднойзимой почва периодически промерзает с поверхности, и в ней образуется почвенныйлед, заполняющий поры грунта. Глубина промерзания тем больше, чем ниже зимниетемпературы и чем тоньше зимний снежный покров, защищающий почву от крайнегопереохлаждения. В большей части умеренного пояса, где средние годовые температурыположительны, промерзание имеет сезонный характер, и почва вновь оттаивает летом.Это явление носит название сезонноймерзлоты.

В областях, где среднегодовая температура отрицательна,ниже зоны сезонной мерзлоты, в зоне постоянных температур, как известно,соответствующих средним годовым, горные породы остаются мерзлыми круглый год.Вода, заключенная в их порах, все время остается в твердом состоянии в виде грунтового, или подземного, льда. Втаком случае говорят о многолетней, постоянной или  вечной мерзлоте.

Многолетняя мерзлота широко распространена всубполярном и холодно-умеренном климате, особенно в Канаде, на Аляске и вВосточной Сибири. В этих областях вертикальный разрез почвы и подпочвы в схемеимеет следующие особенности.

Верхняя часть его (мощностью от нескольких сантиметровдо 1,5—2 м) носит название деятельногослоя. Это слои сезонной мерзлоты, который за лето оттаивает, а зимойзамерзает. Летом деятельный слой обычно целиком насыщен водой или содержит водув своей нижней части над водоупор­ными постоянно мерзлыми слоями. Это такназываемые надмерзлотные воды. Нижерасполагается постоянно промерзший слой различной толщины, не оттаивающийлетом, т. е. собственно слой многолетней мерзлоты. Под толщей много летнеймерзлоты залегают слюды, находящиеся вне сферы влияния климатических условий,где срезывается уже влияние внутреннего тепла Земли. Здесь циркулируютподземные воды в жидкой фазе, находящиеся обычно под гидростатическим напором,так как сверху они прикрыты водоупорным мерзлотным слоем. Это так называемые подмерзлотные воды.

Воды в жидком состояниимогут залегать в виде линз внутри зоны многолетней мерзлоты, что связано снеравномерным распределением в ней температур. Эти воды называютсямежмерзлотными водами. Участки талого грунта к которым они приурочены  носят название таликов.

Межмерзлотные, а иногда инадмерзлотные воды могут временами приобретать напор. Обычно он возникаетосенью и зимой, когда идет промерзание деятельного слоя и таликов Развивающаясясезонная мерзлота постепенно смыкается с многолетней мерзлотой, но не сразуповсеместно. Во многих местах между ними сохраняются более или менее долю незамерзающим участки, насыщенные водой, которая постепенно сжимаетсязамерзающими и увеличивающимися в объеме окружающими слоями грунта Напор, возникающийпри этом, может быть очень значительным

Иногда из-за образованиятрещин в мерзлоте напорные воды внедряются под почву и замерзаю г там в видекрупных линз; поднимающих поверхностный слой и носящих название гидролакколитов. Образующиеся над такимигидролакколитами бугры с ледяным ядром, пли булгунняхи,имеют высоту до 10 м и более. Они представляют собой целые небольшиехолмы с довольно крутыми склонами. Покрывающий их лес иногда оказываетсянаклоненным в разные стороны.

Прорыв межмерзлотных иподмерзлотных вод может быть вызван деятельностью человека, напримервозведением строений, отапливаемых зимой. Под такими строениями мерзлотаподтаивает, и это может открыть доступ к поверхности ниже­лежащих напорных вод.

В других случаях напорныеводы изливаются на поверхность Земли и образуют н алели часто значительныхразмеров. Толщина последних достигает 5 м. Площадь их может занижатьнесколько квадратных километров.

ОЗЕРА И БОЛОТА, ИХ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

Озера представляют собой заполненныеводой впадины на поверхности суши, имеющие самое различное происхождение.

Изучение озер, их режима,истории развития, условий накопления осадков и связанных с ними полезныхископаемых представляет важную геологическую задачу. Осадки, накапливающиеся возерах, очень разнообразны и многие из них являются ценным минеральным сырьемдля различных отраслей народного хозяйства.

В отличие от морей озераимеют относительно небольшие размеры и располагаются в большинстве случаеввнутри континентов. Они не связаны, как правило, с Мировым океаном, если несчитать искусственного их соединения посредством каналов. Лишь немногие из озеррасполагаются вблизи морских берегов и являются бассейнами, отшнурованными отморей и потерявшими связь с ними в недавнем геологическом прошлом. Этореликтовые (остаточные) озера.

Общая площадь озер составляет 2,7 млн. км2,или около 2% всей площади континентов. Гипсометрические озера располагаются навысоте от 5400 м выше уровня моря (оз. Хорпатсо в Тибете) до 392 мниже уровня моря (Мертвое море).

Глубина озер бывает иногда довольнозначительной: в отдельных случаях дно озерных впадин опущено более чем на 1000 мниже уровня моря.

Данные о некоторыхнаиболее крупных озерах мира представлены в табл. 2 (цифры площадей поверхностиозер округлены) .

Таблица 2

Размеры и глубина крупнейших озер мира

Название озера

Площадь в тыс.

КМ'1

Наибольшая глубина в м

Абсолютная высота в м

 

 

Каспийское (море) 394 980 -28

 

Верхнее 82 308 183

 

Аральское (море) 66 68 53

 

Танганьика 33 1435 773

 

Байкал 31 1741 453

 

Ладожское 18 225 4

 

Балхаш 19 26 340

 

Онежское 10 110 33

 

Иссык-Куль 6 702 1609 /> /> /> /> /> /> /> />

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ТИПЫ ОЗЕРНЫХ ВПАДИН

Озерные впадины могут быть экзогенного и эндогенногопроисхождения. И те и другие в свою очередь разделяются на плотинные икотловинные.

Плотинные впадины экзогенногопроисхождения развиты широко. Их примеромявляется Сарезское озеро на Памире, образовавшееся в 1911 г. в результатеобвала скального массива на правом берегу р. Бартанг. При этом обвале в ущельереки возникла запруда длиной 5 км и высотой 700 м. Река разлиласьи образовала озеро, затопив расположенный выше плотины кишлак Сарез. Отсюдаозеро и получило название Сарезского. Наполнение озера продолжалось нескольколет. Длина этого озера 85 км и глубина у плотины около 0,5 км.

В горах очень распространены случаи возникновения озерв результате запруды рек конечно-моренными валами отступивших ледников.

В настоящее время возникает много искусственных озер—водохранилищпри сооружении плотин на реках в целях орошения, а также для полученияэлектроэнергии и регулирования стока вод в реках, мелеющих в меженное время.Примером таких озер могут служить созданные и создаваемые в бассейне р. ВолгиМосковское море, Куйбышевское водохранилище. Сталинградское водохранилище,Цимлянское на р. Дон, ряд водохранилищ на pp. Днепре,Ангаре и др., а также многочисленные искусственные плотинные озера и пруды намногих более мелких реках.

ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Эндогенными (внутренними) процессами называются такие геологическиепроцессы, происхождение которых связано с глубокими недрами Земли. Веществоземного шара развивается во всех своих частях, в том числе и в глубинных. В недрахЗемли под внешними ее оболочками происходят сложные физико-механические ифизико-химические преобразования вещества, в результате которых возникаютмощные силы, воздействующие на земную кору и коренным образом преобразующиепоследнюю. Вот эти-то преобразующие процессы и называются эндогеннымипроцессами.

Наиболееотчетливо эндогенные процессы выражаются в явлениях вулканизма, под которыми понимаются процессы,. связанные сперемещением магмы как в верхние слои земной коры, так и на ее поверхность.

Явления вулканизма знакомят человека с материей,располагающейся в глубинах земного шара, с ее физическим состоянием ихимическим составом Проявления поверхностного вулканизма происходят неповсеместно, а приурочены к определенным участкам земной коры, положение иплощадь которых изменялись в ходе геологической истории.

Магма, внедряясь в земную кору, очень часто недостигает поверхности, а застывает где-то на глубине, образуя при этомглубинные, интрузивные горные породы (гранит, габбро и др.). Явления внедрениямагмы в земную кору получили название, глубинноговулканизма, или плутонизма.

Вторым видом эндогенных процессов являются землетрясения, проявляющиеся в определенныхучастках земной поверхности в виде кратковременных толчков или сотрясений.Явления землетрясений, так же как и вулканизм, всегда поражали воображениечеловека. В тех случаях, когда толчки приходились на населенные пункты, землетрясенияприносиличеловечеству значительные бедствия: гибель многих людей,разрушения построек и т. д.

Кромекратковременных и сильных колебаний типа землетрясении, земная кора испытываетколебания, при которых одни участки ее опускаются, а другие поднимаются.Движения эти совершаются очень медленно со скоростью нескольких сантиметров илидаже миллиметров в столетие, они недоступны непосредственным наблюдениям без приборов.Но так как эти движения совершаются повсеместно и непрерывно в течение многихмиллионов лет, то конечные результаты их весьма существенны.

Вследствие этих колебательных движений многие области,ранее бывшие сушей, оказались дном океана и, наоборот, некоторые участки земнойповерхности, сейчас возвышающиеся на сотни и даже тысячи метров над уровнемморя, сохраняют свидетельство того, что когда-то они были под водойИнтенсивность колебательных движений неодинакова: на одних участках земной корыопускания или поднятия более значительны, на других менее значительны.

Одним из самых ярких проявлений внутренних силявляются складчатые и разрывные деформации земной коры. Эти явления, вбольшинстве случаев недоступные непосредственному наблюдению, хорошозапечатлелись в характере залегания осадочных пород, слагающих земную кору.Осадки морей и океанов выпадая из воды, ложатся обычно ровными горизонтальнымипластами. Вследствие же складкообразования эти горизонтально залегающие пластыоказываются собранными в различного вида складки, а иногда разорванными илинадвинутыми друг на друга.

Явление смятия и разрыва пластов способствуетобразованию возвышенностей и гор, впадин и котловин. Многие ученые приписывалиявлению складчатых деформаций главную роль в образовании гор, считая, чтопороды, сминаясь в складки, вспучивают земную поверхность и образуютвозвышенности. Этот процесс получил название орогенеза («орос»—по-греческивозвышенность, «генез»—образование). В настоящее время установлено, что вобразовании гор колебательные дви­жения играют не меньшую роль, чем складчатые,поэтому термин «орогенез», утратив свое первоначальное значение, стал употребляться реже.

Складчатые деформации проявляются только вопределенных, наиболее подвижных и наиболее проницаемых для магмы участкахземной коры, именуемых геосинклиналями. В противоположность им устойчивые, сослабой тектонической активностью, области называются платформами.

Складчатые деформации, землетрясения и особенновулканизм способствуют существенному изменению горных пород,. слагающих земнуюкору. Вследствие сдавливания они становятся более плотными и твердыми, а поддействием высокой температуры обжигаются и даже переплавляются. Действие парови газов, выделяемых из магмы, способствует образованию в горных породах новыхминералов Все эти явления преобразования горных пород под действием эндогенныхпроцессов носят название метаморфизма.

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯМАГМЫ

О свойствах и составе магмы судят по лаве и теммагматическим горным породам, которые образовались в результате остываниямагмы. Эти породы по составу очень разнообразны. Крайними членами рядамагматических пород являются, с одной стороны, кислые и ультракислые породы, сдругой —основные и ультраосновные. Между этими крайними членами магматическихпород существует большое количество переходных пород.

Возникает вопрос, была ли родоначальная магма столь жеразнообразной, как и кристаллизовавшиеся из нее породы. Некоторые ученые (В. Н.Лодочников) считают, что в глубине Земли существуют разнообразные магмы,отвечающие по своему составу горным породам.

Большинство ученых (Р. О Дели,. Н Л. Боуэн, А. Н.Заварицкий) признают существование одной исходной магмы — основной,базальтовой. По мнению других (Ф. Ю. Левинсон-Лессинг), существуют двемагмы—кислая и основная, что подтверждается также данными геофизики: в областиматериков основные породы слагают

/>более низкую оболочку, а кислые породы— более высокую, в области океанических впадин базальтовая оболочкаприближается к поверхности Земли. Независимо от этих точек зрения, приходитсяпризнавать, что перед своим застыванием магма разделяется по составу, вследствиечего и образуется все разнообразие горных пород.

Процесс разделения магмы носит название дифференциации.Нередко наблюдается, что застывшие в одном и том же магматическом очаге породыбывают резко различны по составу, причем между ними существуют взаимные переходы.

Рис 1  Дифференциация магмы
в Тагильском массиве

1 — дуниты,
2 — габбро и габбро-диориты,
3 — сиениты;
4 — граниты, кварцевые диориты

В Тагильском габбровом массиве на Урале (рис. 1)отчетливо устанавливается разнообразие магматических пород, порожденных единыммагматическим очагом. В центре массива располагаются габбро и габбро-диориты,среди которых местами обнаруживаются ультраосновные породы—дуниты. По краяммассива наблюдается оторочка из средних пород—сиенитов и кислых пород—гранитови кварцевых диоритов. Следовательно, магма перед окончательным застываниемразделилась таким образом, что в центре оказались основные породы, а по краямвозникли кислые.

Каковы же причины и характер дифференциации магмы? Помнению некоторых ученых, дифференциация магмы происходит в магматическом слое смомента его возникновения путем разделения магмы по удельному весу на болеетяжелую, которая опускается вниз, и более легкую, как бы всплывающую кверху.Эта дифференциация носит название гравитационной. Она привела к образованиюотдельных слоев земной коры: базальтового внизу и гранитного вверху.

Процессы дифференциации магмы происходят в основномвследствие изменения физико-химической обстановки в области магматическогоочага, например изменения давления или температуры. В связи с огромнымдавлением вещество на очень больших глубинах, несмотря на высокую температуру,находится в твердом состоянии. В условиях более низкого давления магматическоевещество переходит из твердого в жидкое состояние, и начинается егодифференциация.

Выделяют два типа дифференциации: собственномагматическую дифференциацию, т.е. дифференциацию вещества в жидком состоянии,и кристаллизационную дифференциацию, т е. дифференциацию, связанную собразованием кристаллов. Магматическая дифференциация про исходит раньшекристаллизационной. В магматической дифференциации выделяются процессы ликвациии ассимиляции.

Ликвация, или расщепление, магмы представляет собой образованиедвух различных по составу и удельному весу жидкостей. Этот процесс напоминаетразделение смеси воды и эфира. Его можно сравнить также с процессом остыванияметаллического расплава в домне, при котором происходит распадение на два слоя:верхнего—шпака и нижнего—штейна, не смешивающихся при дальнейшем остывании.Опытным путем Д. П. Григорьевым было показано, что силикатный расплав приучастии фтористого кальция, являющегося минерализатором, расщепляется на дваслоя. Возможно, что непосредственной.

ГЛУБИННЫЙ (ИНТРУЗИВНЫЙ) ВУЛКАНИЗМ

Не вся магма, движущаяся к поверхности, достигает ее.Вследствие отсутствия открытых трещин или недостаточной энергии магма можетостановиться внутри твердой оболочки земной коры, где, попав в зоны с иным,более низким тепловым режимом, начинает постепенно остывать

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Тектоническими движениями называютперемещения вещества земной коры под влиянием процессов, происходящих в болееглубоких недрах Земли. Эти движения вызывают тектонические нарушения, т. е.изменения первичного залегания горны пород. Особенно отчетливо эти изменениянаблюдаются на примере осадочных пород, которые первично отлагаются в вингоризонтально залегающих пластов, а вследствие тектонических нарушенийоказываются смятыми в складки или разорванными на отдельные чешуи и блоки.Тектонические движения в конечном счете создают наблюдаемую структуру земнойкоры, т. е. они являются созидательными движениями («тектонос»по-гречески—созидательный). В результате этих движений возникают и основныенеровности рельефа поверхности Земли.

Тектонические движения можно разделитьна два типа: радиальные — колебательные, или эпейрогенические движения, итангенциальные, орогенические. В первом типе движений напряжения передаются внаправлении, близком к радиусу Земли, во втором—по касательной к поверхностиоболочек земной коры. Очень часто эти движения бывают взаимосвязаны, или одинтип движений порождает другой. В результате этих типов движений создаются тривида тектонических деформаций: 1) деформации крупных прогибов и подняли; 2)складчатые и 3) разрывные.

 Первый тип тектонических деформаций,вызванный радиальными движениями в чистом виде, выражается в пологих поднятияхи прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса. Колебания, вызывающиеобразование подобных форм, в отличие от сейсмических колебаний совершаютсяотносительно медленно, ощутимых разрушений не приносят и непосредственнымнаблюдениям человека не поддаются.

Складчатые деформации вызываютсятангенциальными движениями и выражаются в виде складок, образующих длинные илиширокие пучки, иногда короткие, быстро затухающие морщины.

Третий тип тектонических деформацийхарактеризуется образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельныхучастков ее вдоль трещин этих разрывов. Разрывные нарушения очень частоявляются производными от первых двух типов в большей мере от складчатых.Установить причину той или т деформации не всегда удается, так как,кроме вышеуказанных типов движений, деформации могут образоваться вязи свнедрением магмы и т. п. Поэтому нарушения в земной коре классифицируют не потипу вызвавших их движений, а по форме или каким-либо другим особенностям самихнарушений.

Список литературы

1.   Жуков М.М, Славин В.И, Дунаева Н.Н. Основыгеологии.–М.: Госгеолтехиздат, 1961.

2.   Геологический словарь. В 2-х томах–Госгеолтехиздат,1955

3.   Горшков Г.Н. Якушева А.Ф. Общая геология– Изд-во МГУ,1958

4.   Лейялль Ч. Основные начала геологии или новейшиеизменения земли и её обитателей.– Пер с англ., ТТ. I II, 1986.

5.   Яковлев С.А. Общая геология.– Госгеолтехиздат М.-Л,1948