Неотектоника и её положение в геологическом пространстве - времени презентация

Неотектоника – связующее звено между геологией и геоморфологией
Все естественные природные объекты существуют во времени-пространстве.
При исследовании любого объекта необходимо определить его «пространственные границы» и дать оценку длительности времени его развития (образование и изменение).
Развитие объектов - следствие физико-химических процессов воздействия на них вмещающей среды и внешних сил.

Границы «пространства-времени»
1. Пространство в зависимости от объекта исследования может быть представлено как:
- «геоморфосфера»
-«тектоносфера»
-«географическая оболочка»

Краткое определение понятий
Тектоносфера – литосфера (земная кора + верхняя мантия) + астеносфера + слой Голицына (он же слой «С» схемы Буллена), нижняя граница на глубине около 700 км.
Геоморфосфера – тектоносфера + нижняя часть тропосферы
Географическая оболочка – верхняя граница тропосферы как предел проявления циркуляционной системы воздушных масс нижней атмосферы; нижняя – в основании коры выветривания (или слоя Голицина ?)

Тектоносфера
Это литосфера (земная кора + верхняя мантия) + астеносфера + слой Голицына (он же слой С схемы Буллена), нижняя граница на глубине около 700 км. (От поверхности Земли до глубины действия эндогенных процессов, имеющих геоморфологический эффект)

Геоморфосфера
Это – тектоносфера + тропосфера (наверно правильнее – только её нижняя часть)

1 – границы области климатического круговорота;
2 – атмосфера осадки (мм);
3 – испарение (мм);
4 – потенциал силы тяжести годовой суммы осадков;
5 – потенциал силы тяжести пород, залегающих выше уровня моря

Географическая оболочка
Это – верхняя граница тропосферы как предел проявления циркуляционной системы воздушных масс нижней атмосферы; нижняя – в основании коры выветривания (или слоя Голицына: Малая и Большая Географические оболочки. Здесь разделение происходит по проявлению географических и геологических процессов, использующих экзогенную и эндогенную энергию).

Область Малой Географической оболочки

Наиболее частая трактовка понятий
Сферу действия тектонических процессов называют большой геоморфологической сферой
По своему объёму и содержанию она соответствует выделяемой геологами и геофизиками тектоносфере, в которую включаются земная кора и верхняя мантия…
Нижняя граница тектоносферы приблизительно совпадает и с нижней границей географической оболочки …(Криволуцкий, 1971, с. 21)

Гипсографическая кривая – суть, геоморфологическое выражение тектонического строения земной коры
Гипсографическая кривая это модель рельефа земной поверхности, отражающая зависимость между площадью части земной поверхности и её высотой, по «абсолютной величине», относительно уровня моря.

Рельеф – как проявление неотектонических движений з.к.
Необходимость знания геоморфологом строения земной коры и верхней мантии логически вытекает из обусловленности развития рельефа Земной поверхности «структурной эволюцией Земли» (т.е. эволюцией геологических и тектонических процессов, см. А.Л. Яншин)

Гипсографическая кривая
Рельеф Земной поверхности – отражение строения земной коры (двух её типов)

Геосферные оболочки Земли
Состав элементов и последовательность расположения геосферных оболочек

Геосферные оболочки Земли
Элементный состав и последовательность взаимоотношения геосферных оболочек
Алюминий замещает? магний - Каолиновое ядро ?

Мощность континентальной коры по Милановскому Е.Е. (1987г.)
Мощность:
35 км – под равнинами материков;
5-7 км – под равнинами океанов
20 км – под материковыми склонами
50-70 под горными поднятиями

1. Вулканогенно-осадочный слой (H= 0-15 км; Vp=1.7-5.0 км/c
2. Консолидированная кора (H= 30-50 км):
2.1. Гранитно-метаморфический слой. (H= 12-20 км; Vp=5.8-6.4 км/c):
2.1.а – Вулканогенно-осадочный складчатый слой ;
2.1.б – Гранито-гнейсовый слой;
2.2. Средняя кора (H= 10-12 км, Vp=6.5-6.8 км/c);
2.3. Нижняя кора (H= 10-12 км, Vp=6.9-7.2 км/c);
Литосферная мантия (H= 100-250 км; - Vp=7.8-8.6 км/c).
Параметры континентальной литосферы

Параметры океанической литосферы
Океаническая кора:
I – осадочный слой (H= 1-1.5 км; Vp=1.7-2.0 км/c
II - (H= 1.5 – 3 км):
IIа – лавы толтеит. базитов (Vp=3.6-4.3 км/c)
IIб- паралл. дайки (Vp=5.2-5.8 км/c)
III - (H= 5.0 – 7.5 км):
IIIа – габбро,
IIIб – дуниты, гарцбургиты, перидотиты (Vp=6.5-7.0 км/c)
Литосферная мантия - Vp=8.2 км/c

Строение земной коры по Милановскому Е.Е.
Размягчённый слой (астеносфера) на глубине:
100-150 км – под материками
50-200 км – под океанами
Под островными дугами верхняя мантия может быть слоистой до глубины 700 км. Она, возможно, слагается из горизонтов различной плотности вещества

Схема глубинного строения земной коры и верхней мантии в районе о-ва Сахалин
1 – осадочный слой; 2 – гранитно-метаморфический слой; 3 – «базальтовый слой»; 4 – граница Мохо; 5 – очаги глубокофокусных землетрясений

Астеносфера и верхняя мантия
Неодинаковая мощность и глубина залегания размягчённого слоя под океанами и материками отражает различие в строении верхней мантии под этими основными морфоструктурными элементами Земли
Под островными дугами верх мантия может быть слоистой - состоять из горизонтов различной плотности вещества. Это может свидетельствовать о происходящих процессах дифференциации вещ-ва верхней мантии

Методы изучения геосферных оболочек
Континентальная кора – 3 геофизических слоя: осадочный (0-25 км V – 2- 5 км/сек; «гранитный» - 10-25км V – 5,5- 6,3 км/сек; «базальтовый» - 15-30км V – 6,5 – 7,3 км/сек
Раздел Мохо - V – 7,9 - 8,3 км/сек
«Волновод Гутенберга» - астеносфера – от 50 до 200км под океаном и 100-150км (до 500) под континентом
(ниже слой Голицына на 900 км – граница верхней мантии)

A – кора (океаническая –до 10 км; континентальная – 40 км);
B1- литосферная мантия (океанич. – до 100 км; контин. 150-200 км); (A + B1) – литосфера
B2 – астеносфера;
С – переходная зона; (B1+B2+C)– верхняя мантия
D1- нижняя мантия; (С+D1) – мезосфера
D2 – переходная зона;
E – внешнее ядро;
G- внутреннее ядро.
Главные оболочки Земли (по Буллену, 1961)

Уровни зарождения и модели глубинного строения плюмов и горячих точек
Предполагается три глубинных уровня зарождения плюмов и горячих точек: - гран. «ядро-мантия» (2900 км); - гран.«верхняя-нижняя мантия»; - гран. «астеносфера-литосфера».
Типы плюмов: - Тепловой (плавл. в-ва над источником тепла); - Химический (подъем в-ва за счет пониженной плотности плюма относительно вмещающей среды); - Термохимической природы.
Плюм термохим. природы – формируется в результате хим. взаимодействия летучих компонентов (водород), растворенных в жидком ядре, с верхнемантийным в-вом, что приводит к понижению температуры плавления последнего.

Разрез горячей точки

Пространство тектоносферы
Т.о., пространство, объединённое верхней мантией и земной корой, должно анализироваться как сфера зарождения и действия рельефообразующих процессов и может называться геоморфологической сферой.
По своему объёму и содержанию она соответствует выделяемой геологами и геофизиками тектоносфере.
У географов нижняя граница выделяемой сферы приблизительно совпадает с нижней границей географической оболочки (А.А. Григорьев, 1937, 1963) и большой географической сферой (Д.Л. Арманд, 1957)
Однако, анализ динамики процесса тектогенеза позволяет полагать

Соотношение границ геосферных оболочек
Границы геоморфосферы и тектоносферы должны совпадать. Последнюю не следует проводить по пов-ти земли, а нужно поднять до тропопаузы (или нижней части тропосферы)
Образование геологических тел с кот. затем «работает» тектоника, происходит под влиянием атмосферы. Климат и неровности рельефа вызывают горизонтальное перемещение вещественных масс по поверхности земли

Формирование литодинамического потока
Динамическая система неотектонических преобразований рельефа представлена вертикальной (эндогенной) и горизонтальной (экзогенной) составляющими.
Исключая «атмосферный» фактор в тектогенезе, мы оставляем только вертикальную составляющую литодинамического потока вещества и энергии, т.е. рассматриваем только геологическую часть «пути тектонического процесса» (географическая составляющая в расчет здесь не принимается)

Преобразование земной коры
Рост объёма осадочных пород в процессе эволюции з.к. указывает на всё более глубокое проникновение географического круговорота в геологический.
Во времени энергия Солнца всё глубже проникает в тело планеты, формируя геосферную оболочку, перманентно понижая положение её нижней (?) границы.

Границы сферы «тектонического преобразования» структур земной коры
Условия существования «вещ-ва» в любой точке данной сферы определяется местоположением исследуемого объекта
Геодинамику геологических тел будет определять процесс дифференциации и фракционирования глубинного вещества
Описание данного процесса мы должны базировать на явлении изостазии и …?

Вертикальные и горизонтальные составляющие в формировании геологических структур
Можно полагать, что явления изостазии ответственны за эпейрогенические движения на платформах
Складчатые области формирует «импульс разрядки энергии», контролируемый линиаментами литосферы(?). Мезозоиды – линия в 20 тыс. км от Вьетнама через Сахалин, Чукотку в Кордильеры; Альпиды – от Испании до Юго-Восточной Азии и т.д.

«Время»
Время «субординирует» и структурирует пространство через процессы. Возможно Оно отражается в эволюции тектонических процессов
Анизотропию пространства можно рассматривать через «постулат Гексли»

«Время»
- сопоставление масштаба явления и соответствующего ему «процесса» (Трикар – чем крупнее геологический объект, тем более древним он д.б. по происхождению и наоборот)
- возраст геоструктур и отвечающих им форм рельефа различен (метахронность процесса)
По-видимому, прослеживание морфологической эволюции должно начинаться с зарождения элементов тектонической структуры.