hist_geology1 (Леции по исторической геологии), страница 5

лет.Вышеописанный состав океаническая земная кора имеет на данный момент. Раньше он мог бытьдругим.Мантия под океанами деплетированная, имеет остаточный ультраосновной состав.Далее: часть этих слоёв выделена исключительно сейсмическими методами исследования.Глубже комплекса параллельных даек пока никто не бурился.Ниже границы Мохоровичича находится астеносферный слой, выделяемый по пониженнымскоростям прохождения сейсмических волн. В нём вещество пластично и может течь.

Раз тамвозможно течение, то возможна и конвекция. Собственно, по этому текучему веществу иперемещаются блоки земной коры (по современным представлениям).Всё, что выше астеносферы, составляет литосферу. Там вещество твёрдое, и течение вещества тамневозможно.Глубина залегания астеносферного слоя в разных местах различна. В центральных частях кровляастеносферы может находиться на глубине всего 3-4 км. Литосфера здесь составляет лишь частьземной коры. В окраинных частях океана кровля астеносферы располагается на глубине 80-100 км,то есть уже в верхней мантии.Теперь рассмотрим строение континентальной земной коры.

Мощность её достигает 60-70 км. Вконтинентальной земной коре тоже выделяется три слоя.Историческая геология Page 111. Осадочно-вулканогенный слой. Мощность 0-15 км. Возраст не древнее верхнего протерозоя(≈ 1,65 млрд. лет). На древних платформах достигает наибольшей полноты.2. Гранитно-метаморфический слой.

Характерен исключительно для континентальной земнойкоры. Состав кисленький магматический или метаморфический. Мощность 10-30 км (в горахпомощнее, на равнинах подохлее). На древних платформах в щитах выходит на поврехность.Ниже идёт граница Конрада (на рисунке обозначена буквой „К“). Впрочем, она далеко невсегда хорошо проявлена. Вегенер, кстати, считал, что эта граница везде хорошо выражена,и именно по ней перемещаются континенты, только, к несчастью, слегка облажался.3.

Гранулит-базитовый слой. Сложен предположительно магматическими породами основногосостава, а также очень глубоко метаморфизованными метаморфическими породами.Выделен по сейсмическим данным. Мощность 15-40 км (под горными областямипомощнее).Ниже идёт верхняя мантия, которая деплетирована ещё и посильнее, чем под океанами.Отделяется она от земной коры границей Мохоровичича. Кровля астеносферы при этомрасполагается на глубине от 30 км (прямо в земной коре) до 400 км (под платформами)29.09.2008 Лекция 8У континентальной земной коры выделяют два структурных этажа, существенно различающихсяпо своему составу, распространению и условиям залегания. Породы нижнего структурного этажасложены морскими образованиями (часто глубоководно морскими) очень большой мощности.Породы представлены как осадочные, так и вулканические.

Они интенсивно складчатые, в разнойстепени метаморфизованные, прорванные интрузивными телами.Породы верхнего этажа разделяются на две неравные части. Породы первого типа (нижняя частьверхнего этажа) заполняют различные неровности, представлены грубообломочнымиконтинентального образования. Нередко это продукты наземной вулканической деятельности.Они уже почти не складчатые, не метаморфизованные, поэтому причислены к верхнемуструктурному этажу.Вторая часть залегает плащеобразно, и сложена она отложениями, резко отличающимися отнижнего этажа.

Это либо континентальные осадки, либо мелководно-морские. Мощностьверхнего этажа обычно на порядок меньше.Историческая геология Page 12Нижние накапливались на большой глубине. Происходила фаза растяжения, в результате чегоземная кора была сильно утончена, соответственно, там помимо осадочных пород можнонаблюдать и магматические.После этого происходила фаза сжатия, которая сминала это безобразие в складки. Одновременномощность отложений выросла, по трещинам пошли интрузивы. Это завершает геосинклинальныйэтап развития.В следующей фазе эти хребты срезались.

Продукты разрушения накапливались в межгорныхвпадинах. Это орогенический этап развития.Затем происходят какие-нибудь эпейрогенические движения, накопление осадков, и получаетсято, что можно видеть на первом и последнем рисунках. Это последний, платформенный этапразвития.Это всё безобразие зовётся геосинклинальным циклом развития (или циклом Бертрана), ипроисходит он так, как описано выше.И вот у нас получилась платформочка. Платформы не подвержены орогеническим движениям изза большой жёсткости и прочности.Историческая геология Page 13Выделение этих циклов позволило выделить несколько этапов образования горных сооружений.Древние платформы — обширные участки континентальной земной коры, имеющие чёткоедвухъярусное строение, у которых нижний ярус состоит из пород не моложе нижнего протерозоя.Все континенты лежат большей частью на древних платформах.Эта гипотеза позволила разделить всю историю Земли на две части: протогей (включающий в себяархей и ранний протерозой) и неогей (всё, что дальше).

Различаются они только тем, что впротогее не было стабильных участков земной коры (и, соответственно, не могла образовыватьсяновая континентальная кора путём образования складчатостей).В неогее выделяется ещё целая серия эпох складчатости.• Байкальская. Делится на две фазы: ранняя (в середине R) и более распространённая поздняя(рубеж R-V). Сооружения этой эпохи очень похожи на древние платформы.

Различие лишь втом, что нижний ярус на один миллиард лет моложе (включает в себя рифейскиеотложения).• Салаирская. Проявилась также в виде двух фаз: более распространённая ранняя (Є1-2) ипоздняя (O2).• Каледонская. Завершилась к концу силура. Делится на несколько фаз. Распространенывесьма широко.• Герцинская.

Завершилась к концу палеозоя.• Мезозойская. Завершилась к концу палеозоя. См. рисунок. Верхний ярус представленглыбовыми кайнозойскими образованиями.• Альпийская. Завершилась в палеогене.Теперь, господа знатоки, внимание, вопрос: почему мы всё делимна древние платформы и складчатые области?Во-первых, разница в возрасте. Платформы древнее байкалидов намиллиард лет.Во-вторых, нижний структурный ярус платформ всегда сложенметаморфизованными породами, также там всегда полногранитных интрузивов, причём их иногда больше, чем вмещающихпород. А вот у складчатых областей это не всегда так. Поэтому,кстати, фундамент платформ кристаллический, а то, что сверху,чётко выделяется как осадочный чехол (отличия по составу оченьсильные).Области мезозойской и альпийской складчатости находятся в орогенной стадии развития.Основная часть осадочного чехла у них ещё не сформировалась.30.09.2008 Лекция 9Геосинклинальное развитие сейчас можно наблюдать в расширяющихся океанических бассейнах.Основная часть осадконакопления происходит в зонах шельфа и континентального подножия.Мощности осадков в этих зонах достигают 15 км.

Вообще такое развитие характерно для этих зон,зовущихся миогеосинклинальными.В центральной же части расширяющегося океанического бассейна происходит внедрение целогокомплекса даек (основного состава), излияние подушечных лав и накопление глубоководныхилов. Это эвгеосинклинальные зоны.Историческая геология Page 14Геосинклинальные бассейны также наблюдаются на окраинах сокращающихся океаническихбассейнов.Вот на рисунке изображена активная континентальная окраина. Континентальная кора наезжаетна океаническую, последняя ныряет вниз, образуя зону Беньофа. В ней происходит кучаземлетрясений, а также находятся источники магматизма (уже не основного, а среднего).На дне желоба накапливается куча осадков.Местами наблюдаются свежеобразованные складки.А что будет, если океан будет продолжать уменьшаться? Тогда произойдёт пыщ-пыщ коллизияконтинентов.

При этом то, что оказывается между ними, выдавливается наверх. И междуконтинентами появляется свежий горный массив.Цикл Вильсона — цикл развития земной коры, который начинается разрывом континентальнойземной коры, раскрытием океанического бассейна, спредингом, а заканчивается закрытием этогобассейна и коллизией.Завершение цикла Бертрана не означает завершение цикла Вильсона.

Обратное тоже верно.Офиолитовая ассоциация была впервые обнаружена Штейманом в Альпах в центральной части и взонах разломов. Комплекс пород состоял из магматитов ультраосновного состава (дуниты,перидотиты, метаморфизованные), магматитов основного состава (в основном, габбро) и изподушечных базальтов. Этот ужас получил название „триада Штеймана“.Эти породы приурочены к центральным частям складчатых сооружений.

Также там встречаютсяглубоководные породы (кремни с карбонатами).Последовательность залегания пород офиолитовой ассоциации представляется следующимобразом:• внизу залегают ультраосновные породы (обычно превращённые в серпентиниты);• выше лежат магматиты основного состава;Историческая геология Page 15• ещё выше — комплекс параллельных даек;• далее — подушечные базальты, среди которых вверх по разрезу появляются глубоководныеосадочные породы (радиоляриты и тому подобное).Как видим, этот разрез полностью совпадает с таковым океанической земной коры. Такимобразом, породы офиолитовой ассоциации — реликты ископаемой океанической земной корыпрошлого, которые сохранились в структуре складчатых сооружений, по какой-то причине непогрузившись целиком в зоны субдукции.Линзовидные тела, составленные породами офиолитовой ассоциации указывают на швы,оставшиеся от схлопывания океанических бассейнов.3.

Геологическая история Земли: докембрий и палеозойПротогейВозраст Земли нынче оценивается в 4,6 млрд. лет. Она получена чисто теоретическим путём,исходя из планетологических соображений. Самой древней породой, возраст которой реальноопределён радиометрическим методом, является 3,8-миллиардолетний кусок. Как видим,остаётся „зазор“ в 800 млн. лет. Это называется догеологическим периодом истории Земли. Изнего мы не имеем никаких геологических документов, соответственно, геологическими методамиизучать этот период невозможно.История Земли делится на 2 периода: криптозой (докембрий) и фанерозой. Граница проходит на535 млн.

лет (в этом время массово появляются скелетные животные).Докембрий — древнейшая часть истории Земли, для которой мы не можем использоватьпалеонтологические методы исследования, поскольку там практически отсутствуют руководящиеископаемые остатки.Методы исследования докембрийских отложений.1. Литолого-стратиграфический метод. Ничем не отличается от такового при исследованиифанерозоя, но есть кое-какая специфика: значительная часть докембрийских породметаморфизованы, и надо определять первичный состав.2. По степени метаморфизма.

Сугубо докембрийский метод. Общая закономерность: чемсильнее метаморфизованы породы, тем они древнее.3. Структурный метод. Породы докембрия являются многократно дислоцированными, поэтомутам есть множество поверхностей несогласия. Чем более дислоцированы отложения, темдревнее они.4. Анализ соотношения количества вмещающих пород и интрузивных. Чем больше интрузивов,тем древнее (молодой интрузив прорвёт и нижние слои, и верхние, тогда как древний несможет пробить верхние по вполне понятным причинам).06.10.2008 Лекция 10Хроностратиграфическое расчленение докембрияОно построено по тем же принципам, что и шкала фанерозоя. Методы описаны двумя строчкамивыше.Ищутся стратотипы, где прослеживаются границы — получают всякие подразделения.

В другихместах они прослеживаются радиометрическим методом, как правило.Геохронологическая шкала (geoshkala.xls)Историческая геология Page 16Выделяются различные подразделения вплоть до эр (эратем).Есть также один период: венд.Как оно выделялось: российский стратотип докембрия. Слева Балтийский щит, справа Урал (?)Следует заметить, что граница между археем и протерозоем является также границей междупротогеем и неогеем.

Напомним, фундамент древних платформ формировался в протогее.Самым крупным и наиболее изученным щитом является Канадский щит Североамериканскойплатформы. Канадские геологи оказались настолько суровы, что собрали статистику порадиометрическому возрасту кусков этого щита. Этапов выделили четыре: 2,5, 1,8, 1,4 и 1,0 млрд.лет. Они, вероятно, знаменуют различные эпохи неких геологических событий. Они получилисоответствующие названия: кеноранское, гудзонское, эльсонское и гренвильское события(соответственно).Суровые канадские геологи предположили, что эти четыре цифры показывают геосинклинальныециклы образования складчатых областей на территории канадского щита. Время до кеноранскогособытия они назвали археем, между кеноранским и гудзонским — афебий, между гудзонским иэльсонским — палеохеликий, между эльсонским и гренвильским — неохеликий, адальше — хадриний.Вообще нетрудно заметить, что границы американо-канадской шкалы вполне неплохокоррелируют с шкалой российской.