Які види руху земної кори. Рух земної кори: схема та види

На перший погляд ґрунт під ногами здається абсолютно нерухомим, але насправді це не так. Земля має рухливу структуру, яка здійснює рухи різного характеру. Рух земної кори, вулканізм у більшості випадків може нести колосальну руйнівну силу, проте є й інші рухи, надто повільні та невидимі для неозброєного людського ока.

Поняття руху земної кори

Земна кора складається з кількох великих тектонічних плит, кожна з яких здійснює рухи під впливом внутрішніх процесів Землі. Рух земної кори - це дуже повільне, можна сказати, вікове явище, яке не відчутне органами почуттів людини, проте цей процес відіграє величезну роль у нашому житті. Помітні прояви переміщення тектонічних пластів – це утворення гірських ланцюгів, що супроводжується землетрусами.

Причини виникнення тектонічних рухів

Тверда складова нашої планети - літосфера - складається з трьох шарів: ядра (найглибшого), мантії (проміжний шар) і земної кори (поверхнева частина). В ядрі та мантії надто висока температура змушує тверду матерію переходити в плинний стан з утворенням газів та підвищення тиску. Оскільки мантія обмежена земною корою, і речовина мантії не може збільшуватися в обсязі, то в результаті виникає ефект парового котла, коли процеси активують рух земної кори, що відбуваються в надрах землі. При цьому переміщення тектонічних плит сильніше в ділянках із найбільшою температурою та тиском мантії на верхні шари літосфери.

Історія вивчення

Про можливе усунення пластів здогадувалися ще задовго до нашої ери. Так, історії відомі перші припущення давньогрецького вченого – географа Страбона. Він висунув гіпотезу у тому, деякі періодично піднімаються і опускаються. Пізніше російський енциклопедист Ломоносов писав, що тектонічні рухи земної кори - це непомітні людини землетрусу. Здогадувалися про переміщення земної поверхні і жителі середньовічної Скандинавії, які помічали, що їхні селища, які колись були засновані в прибережній зоні, через століття виявлялися далеко від морського узбережжя.

Все ж таки рух земної кори, вулканізм почали цілеспрямовано і масштабно вивчати під час активного розвитку науково-технічного прогресу, який мав місце в XIX столітті. Дослідження проводили як наші російські геологи (Бєлоусов, Косигін, Тетяєв та ін.), Так і зарубіжні вчені (А.Вегенер, Дж.Вілсон, Джілберт).

Класифікація видів руху земної кори

Схема руху двох видів:

• Горизонтальні.
• Вертикальні рухи тектонічних плит.

Обидва ці види тектоніки самодостатні, незалежні один від одного і можуть відбуватися одночасно. І перші, і другі грають основну роль формуванні рельєфу нашої планети. Крім цього, види руху земної кори є першорядним об'єктом дослідження геологів, оскільки вони:

• Є прямою причиною створення та перетворення сучасного рельєфу, а також трансгресії та регресії деяких ділянок морських територій.
• Руйнують первинні рельєфні структури складчастого, похилого та розривного типу, створюючи на їх місці нові.
• Забезпечують обмін речовин між мантією та земною корою, а також забезпечують вихід магматичної речовини через канали на поверхню.

Горизонтальні тектонічні рухи земної кори

Як було сказано вище, поверхня нашої планети складається з тектонічних плит, на яких розміщуються материки та океани. Більше того, багато геологів нашого часу вважають, що формування нинішнього образу континентів відбулося завдяки горизонтальному зміщенню цих величезних пластів земної кори. Коли тектонічна плита зміщується, разом з нею зміщується і материк, який на ній знаходиться. Таким чином, горизонтальні і при цьому дуже повільні рухи земної кори призвели до того, що географічна карта протягом багатьох мільйонів років перетворювалася, ті самі материки віддалялися один від одного.

Найбільш точно вивчена тектоніка останніх трьох століть. Рух земної кори на етапі досліджується з допомогою високоточного устаткування, завдяки якому вдалося з'ясувати, що горизонтальні тектонічні зміщення земної поверхні носять виключно односпрямований характері і долають щорічно лише кілька див.

При зміщенні тектонічні плити у якихось місцях сходяться, а якихось розходяться. У зонах зіткнення плит утворюються гори, а зонах розбіжності плит - тріщини (розломи). Яскравим прикладом розбіжності літосферних плит, що спостерігається нині, є звані Великі Африканські розлами. Вони відрізняються не лише найбільшою довжиною тріщин у земній корі (понад 6000 км), а й надзвичайною активністю. Розлом африканського континенту відбувається настільки швидко, що ймовірно не в такому далекому майбутньому східна частина материка відокремиться та утвориться новий океан.

Вертикальний рух земної кори

Вертикальні рухи літосфери, також звані радіальними, на відміну від горизонтальних, мають подвійну спрямованість, тобто суша може підніматися і через деякий час опускатися. Наслідком вертикальних пересування літосфери є також підняття (трансгресія) і опускання (регресія) рівня моря. Вікові рухи земної кори вгору і вниз, що відбувалися багато століть тому, можна простежити за залишеними слідами, а саме: неапольський храм, побудований ще в 4-му столітті н.е., на даний момент знаходиться на висоті понад 5 м над рівнем моря, проте його колони посипані черепашками молюсків. Це є явним свідченням того, що храм довгий час знаходився під водою, а отже ця ділянка ґрунту систематично рухалася у вертикальному напрямку то по висхідній осі, то по низхідній. Цей цикл рухів відомий як коливальні види руху земної кори.

Регресія моря призводить до того, що колись морське дно стає сушею і утворюються рівнини, серед яких можна назвати Північно- і Західно-Сибірську рівнини, Амазонську, Туранську та ін. Швеція) та опускання (Голландія, південь Англії, північ Італії).

Землетруси та вулканізм як наслідок руху літосфери

Горизонтальний рух земної кори веде до зіткнення або розлому тектонічних плит, що проявляється землетрусами різної сили, що вимірюється за шкалою Ріхтера. Сейсмічні хвилі до 3 балів за цією шкалою не відчутні людиною, коливання грунту з магнітудою від 6 до 9 вже здатні призвести до значних руйнувань і загибелі людей.

Внаслідок горизонтального та вертикального руху літосфери на межах тектонічних пластин утворюються канали, якими речовина мантії під тиском вивергається на земну поверхню. Цей процес називається вулканізмом, його ми можемо спостерігати у вигляді вулканів, гейзерів та теплих джерел. На Землі існує безліч вулканів, частина з яких активна досі. вони можуть бути як на суші, і під водою. Разом із магматичними пародами вони вивергають в атмосферу сотні тонн диму, газу та попелу. Підводні вулкани є основною силою виверження вони перевершують наземні. Нині переважна більшість вулканічних утворень на морському дні неактивні.

Значення тектоніки для людини

У житті людства рухи земної кори грають величезну роль. І це стосується не лише формування гірських порід, поступового впливу на клімат, а й саме життя цілих міст.

Так, наприклад, щорічна трансгресія Венеції загрожує місту тим, що незабаром він опиниться під водою. Подібні випадки в історії неодноразові, безліч стародавніх поселень йшли під воду, а через певний час знову опинялися над рівнем моря.

Існує кілька класифікацій тектонічних рухів. Відповідно до однієї з них ці рухи можна поділити на два типи: вертикальні та горизонтальні. У першому типі рухів напруги передаються у напрямку, близькому до радіусу Землі, у другому - по дотичній до поверхні оболонок земної кори. Дуже часто ці рухи бувають взаємопов'язані або один тип рухів породжує інший.

У різні періоди розвитку Землі спрямованість вертикальних рухів може бути різною, але результуюча їх складових спрямована або вниз, або вгору. Рухи, спрямовані вниз і які ведуть опускання земної кори, називаються низхідними, чи негативними; рухи, спрямовані вгору і які ведуть до підйому, - висхідними, або позитивними. Опускання земної кори тягне за собою переміщення берегової лінії у бік суші. трансгресію,або настання моря. При піднятті, коли море відступає, говорять про нього регресії.

Виходячи з місця прояву тектонічні рухи поділяють на поверхневі, корові та глибинні. Існує також розподіл тектонічних рухів на коливальні та дислокаційні.

Коливальні тектонічні рухи

Коливальні, або епейрогенічні, тектонічні рухи (від грецьк. епейрогенез — народження материків) є переважно вертикальними, загальнокоровими або глибинними. Їхній прояв не супроводжується різкою зміною первісного залягання гірських порід. На поверхні Землі немає ділянок, які не відчували цього типу тектонічних рухів. Швидкість і знак (підняття-опускання) коливальних рухів змінюються і просторі, і у часі. У їхній послідовності спостерігається циклічність з інтервалами від багатьох мільйонів років до кількох століть.

Коливальні рухи неогену та четвертинного періоду отримали назву нових,або неотектонічні.Амплітуда неотектонічних рухів може бути досить великою, наприклад, у горах Тянь-Шаню вона склала 12-15 км. На рівнинах амплітуда неотектонічних рухів набагато менше, але й тут багато форм рельєфу — височини та низовини, становище вододілів та річкових долин пов'язані з неотетонією.

Новітня тектоніка проявляється й у час. Швидкість сучасних тектонічних рухів вимірюється міліметрами та, рідше, першими сантиметрами (у горах). Наприклад, на Російській рівнині максимальні швидкості підняття – до 10 мм на рік – встановлені для Донбасу та північного сходу Наддніпрянської височини, а максимальні опускання – до 11,8 мм на рік – для Печорської низовини.

Стійкі опускання за історичний час властиві території Нідерландів, де людина вже багато століть бореться з водами Північного моря, що наступають, шляхом створення дамб. Майже половину цієї країни займають польдери- Оброблені низовинні рівнини, що лежать нижче рівня Північного моря, зупиненого дамбами.

Дислокаційні тектонічні рухи

До дислокаційним рухам(Від лат. дислокатіос -зсув) відносяться тектонічні рухи різної спрямованості, в основному внутрішньокорові, що супроводжуються тектонічними порушеннями (деформаціями), тобто змінами первинного залягання гірських порід.

Вирізняють такі види тектонічних деформацій (рис. 1):

• деформації великих прогинів і піднятий (викликані радіальними рухами і виражаються в пологих підняттях та прогинах земної кори, найчастіше великого радіусу);
• складчасті деформації (утворюються внаслідок горизонтальних рухів, які не порушують суцільності шарів, а лише згинають їх; виражаються у вигляді довгих або широких, іноді коротких, швидко згасаючих складок);
• розривні деформації (характеризуються утворенням розривів у земній корі та переміщенням окремих ділянок уздовж тріщин).

Рис. 1. Види тектонічних деформацій: а-в - гірські породи

Складки утворюються в породах, що мають деяку пластичність.

Найпростіший вид складок - це антикліналь— опукла складка, в ядрі якої залягають найдавніші породи — і синкліналь- Увігнута складка з молодим ядром.

У земній корі антикліналі завжди переходять у синкліналі, тому ці складки завжди мають спільне крило. У цьому крилі всі шари приблизно однаково нахилені до горизонту. Це моноклінальнезакінчення складок.

Розлом земної кори відбувається в тому випадку, якщо породи втратили пластичність (придбали жорсткість) і частини шарів змішуються площиною розлому. При зміщенні вниз утворюється скидання,вгору - скидання, при змішуванні під дуже малим кутом нахилу до горизонту піддвигі насув.У жорстких породах, що втратили пластичність, тектонічні рухи створюють розривні структури, найпростішими з яких є жменіі грабени.

Складчасті структури після втрати пластичності гірськими породами, що їх складають, можуть бути розірвані скидами (скидами). В результаті в земній корі виникають антиклінальні та синклінальні порушені структури.

На відміну від коливальних рухів дислокаційні рухи є повсюдними. Вони характерні для геосинклінальних областей і слабо представлені або відсутні на платформах.

Геосинклінальні області та платформи - найголовніші тектонічні структури, що знаходять виразне вираз у сучасному рельєфі.

Тектонічні структури- Форми залягання гірських порід, що закономірно повторюються в земній корі.

Геосинкліналі- рухливі лінійно витягнуті області земної кори, що характеризуються різноспрямованими тектонічними рухами високої інтенсивності, енергійними явищами магматизму, включаючи вулканізм, частими та сильними землетрусами.

на ранній стадіїрозвитку в них спостерігаються загальне занурення та накопичення потужних товщ гірських порід. на середньої стадії, Коли в геосинкліналях накопичується товща осадово-вулканічних порід потужністю 8-15 км, процеси занурення змінюються поступовим підняттям, осадові породи піддаються складкообразованию, але в великих глибинах — метаморфізації, по тріщинам і розривам, що пронизує їх, впроваджується і застигає. У пізню стадіюрозвитку на місці геосинкліналі під впливом загального підняття поверхні виникають високі гори складчасті, увінчані активними вулканами; западини заповнюються континентальними відкладеннями, потужність яких може досягати 10 км і більше.

Тектонічні рухи, що ведуть до утворення гір, називаються орогенічними(гороосвітні), а процес гороутворення - орогенезом.Протягом геологічної історії Землі спостерігалася низка епох інтенсивного складчастого гороутворення (табл. 9, 10). Їх називають орогенічними фазами чи епохами гороутворення. Найбільш давні з них відносяться до докембрійського часу, потім слідують байкальська(кінець протерозою - початок кембрія), каледонська(Кембрій, ордовик, силур, початок девону), герцинська(карбон, перм, тріас), мезозойська, альпійська(Кінець мезозою - кайнозою).

Найстародавніші гірські системи, що існують зараз на Землі, сформовані в каледонську епоху складчастості.

З припиненням процесів підняття високі гори повільно, але неухильно руйнуються, доки їхньому місці утворюється горбиста рівнина. Гсосинклінальний цикл досить тривалий. Він не укладається навіть у рамки одного геологічного періоду.

Пройшовши геосинклінальний цикл розвитку, земна кора потовщується, стає стійкою та жорсткою, не здатною до нового складкоутворення. Геосинкліналь перетворюється на інший якісний блок земної кори — платформу.

Земна кора складається із літосферних плит. Для кожної літосферної плити характерний безперервний рух. Люди не помічають таких рухів, адже вони відбуваються надзвичайно повільно.

Причини та наслідки руху земної кори

Всі ми знаємо, що наша планета складається з трьох частин: земне ядро, земна мантія та земна кора. У ядрі нашої планети зосереджено багато хімічних речовин, які безперервно вступають у хімічну реакцію один з одним.

Внаслідок таких хімічних, радіоактивних та теплових реакцій відбуваються коливання в літосфері. За рахунок цього, земна кора може рухатися вертикально та горизонтально.

Історія вивчення рухів земної кори

Тектонічні рухи досліджували ще вчені епохи Античності. Давньогрецький географ Страбон вперше висловив теорію, що окремі ділянки суші систематично піднімаються. Відомий російський учений Ломоносов називав рухи земної кори як довготривалі та нечутливі землетруси.

Проте детальніше вивчення процесів руху земної кори розпочалося наприкінці 19 століття. Американський геолог Джилберт класифікував рухи земної кори на два основні типи: ті, що створюють гори (орогенічні) та ті, що створюють материки (епейрогенічні). Вивченням руху земної кори займалися як іноземні, і вітчизняні вчені, зокрема: В. Білоусов, Ю. Косигін, М. Тетяєв, Еге. Хаарман, Р. Штилле.

Типи руху земної кори

Існують два типи тектонічних рухів: вертикальні та горизонтальні. Вертикальні рухи мають назви радіальних. Такі рухи виражаються в систематичному піднятті (або опусканні) літосферних плит. Найчастіше радіальні рухи земної кори відбуваються як наслідки сильних землетрусів.

Горизонтальні рухи є усунення літосферних плит. На думку багатьох сучасних учених, всі існуючі материки утворилися в результаті горизонтального усунення літосферних плит.

Значення руху земної кори для людини

Рухи земної кори на сьогоднішній день загрожують життю багатьох людей. Яскравим прикладом є італійське місто – Венеція. Місто розташоване на ділянці літосферної плити, яка з високою швидкістю осідає.

Щороку місто опускається під воду – відбувається процес трансгресії (довгостроковий наступ морської води на сушу). В історії відомі випадки, коли внаслідок руху земної кори під воду йшли міста та селища, а через деякий час піднімалися знову (процес регресії).

Рух земної кори

Земна кора тільки здається нерухомою, абсолютно стійкою. Насправді вона здійснює безперервні та різноманітні рухи. Деякі їх відбуваються дуже повільно і сприймаються органами почуттів людини, інші, наприклад землетрусу, носять обвальний, руйнівний характер. Які ж титанічні сили рухають земну кору?

Внутрішні сили Землі, джерело їхнього походження.Відомо, що на межі мантії та літосфери температура перевищує 1500 °C. За цієї температури матерія повинна або розплавитися, або перетворитися на газ. При переході твердих тіл у рідкий або газоподібний стан їх обсяг повинен збільшуватися. Проте цього немає, оскільки перегріті породи перебувають під тиском вищележачих шарів літосфери. Виникає ефект «парового котла», коли матерія, що прагне розширитися, тисне на літосферу, наводячи її в рух разом із земною корою. При цьому чим вища температура, тим сильніший тиск і тим активніше рухається літосфера. Особливо сильні осередки тиску виникають у тих місцях верхньої мантії, де концентруються радіоактивні елементи, розпад яких розігріває складові породи ще більш високих температур. Рухи земної кори під впливом внутрішніх сил Землі називають тектонічними. Ці рухи поділяють на коливальні, складкоосвітні та розривні.

Коливальні рухи.Ці рухи відбуваються дуже повільно, непомітно для людини, тому їх ще називають віковимиабо епейрогенічними.В одних місцях земна кора піднімається, в інших опускається. При цьому нерідко підняття змінюється опусканням і навпаки. Простежити за цими рухами можна лише за тими «слідами», які залишаються після них на земній поверхні. Наприклад, на узбережжі Середземного моря поблизу Неаполя знаходяться руїни храму Серапіса, колони якого виснажені морськими молюсками на висоті до 5,5 м над рівнем сучасного моря. Це є безумовним доказом того, що храм, збудований у IV ст., побував на дні моря, а потім відбулося його підняття. Наразі ця ділянка суші знову опускається. Нерідко на узбережжях морів вище за їх сучасний рівень знаходяться щаблі – морські тераси, створені колись морським прибоєм. На майданчиках цих щаблів можна знайти залишки морських організмів. Це свідчить про те, що майданчики терас колись були дном моря, а потім берег піднявся і море відступило.

Опускання земної кори нижче 0 м над рівнем моря супроводжується настанням моря. трансгресією,а підняття – його відступом – регресією.В даний час у Європі підняття відбуваються в Ісландії, Гренландії, на Скандинавському півострові. Спостереженнями встановлено, що область Ботнічної затоки піднімається зі швидкістю 2 см на рік, тобто на 2 м за століття. Водночас відбувається опускання території Голландії, Південної Англії, Північної Італії, Причорноморської низовини, узбережжя Карського моря. Ознакою опускання морських узбереж служить утворення морських заток в гирлових ділянках річок - естуаріїв (губ) і лиманів.

При піднятті земної кори та відступі моря морське дно, складене осадовими породами, виявляється сушею. Так утворюються великі морські (первинні) рівнини:наприклад, Західно-Сибірська, Туранська, Північно-Сибірська, Амазонська (рис. 20).

Рис. 20.Будова первинних, або морських, пластових рівнин

Складкоосвітні рухи.У тих випадках, коли пласти гірських порід досить пластичні, під дією внутрішніх сил відбувається зминання їх у складки. Коли тиск спрямований по вертикалі, породи зміщуються, а якщо в горизонтальній площині – стискуються складки. Форма складок буває найрізноманітнішою. Коли вигин складки спрямований вниз, її називають синкліналлю, нагору – антикліналлю (рис. 21). Утворюються складки великих глибинах, т. е. за високих температур і великому тиску, та був під впливом внутрішніх сил вони можуть бути підняті. Так виникають складчасті гориКавказькі, Альпи, Гімалаї, Анди та ін. (рис. 22). У таких горах складки легко спостерігати там, де вони оголені та виходять на поверхню.

Рис. 21.Синклінальна (1) та антиклінальна (2) складки

Рис. 22.Складчасті гори

Розривні рухи.Якщо гірські породи недостатньо міцні, щоб витримати дію внутрішніх сил, у земній корі утворюються тріщини – розломи та відбувається вертикальне усунення гірських порід. Ділянки, що опустилися, називають грабенами,а ті, що піднялися - жменями(Рис. 23). Чергування горстів та грабенів створює глибові (відроджені) гори.Прикладами таких гір є Алтай, Саянські, Верхоянський хребет, Аппалачі в Північній Америці та багато інших. Відроджені гори відрізняються від складчастих як за внутрішньою будовою, так і за зовнішнім виглядом – морфологією. Схили цих гір часто прямовисні, долини, як і вододіли, широкі, плоскі. Пласти гірських порід завжди зміщені щодо один одного.

Рис. 23.Відроджені складчасто-глибові гори

Ділянки, що опустилися в цих горах, грабени, іноді заповнюються водою, і тоді утворюються глибокі озера: наприклад, Байкал і Телецьке в Росії, Танганьїка і Ньяса в Африці.