"Геотектоника"
АВТОРЫ
КУРСА:
акад. РАН, проф. Хаин Виктор
Ефимович
проф. Ломизе Михаил Григорьевич.
Курс
читается в 7 семестре для студентов специальности "Геология"
(специализация "Геологическая съемка и поиски месторождений полезных
ископаемых").
Объем курса - 84 часа: лекции - 56 часов, лабораторные
занятия - 28 часов.
Формы контроля: прием выполненных заданий на лабораторных
занятиях; курс завершается экзаменом.
Аннотация.
Курс дает представление о строении,
движениях, деформациях литосферы и ее развитии. Вслед за вводными
разделами, подробно рассматриваются современные тектонические процессы
на границах литосферных плит и во внутриплитных обстановках. Это создает
основу для последующих разделов, где строение, происхождение и развитие
главных структурных единиц литосферы обсуждаются на основе актуализма.
Специальный раздел посвящен складчатости и разрывным нарушениям.
Курс готовит студентов к составлению
и использованию тектонических карт, к проведению региональных тектонических
исследований.
Содержание курса.
1. Общие представления о тектоносфере.
Тектоносфера и ее границы. Источники
сведений о составе и строении тектоносферы. Сверхглубокое бурение
на континентах, глубоководное бурение в океанах. Выходы глубинных
пород на поверхность, значение офиолитов. Изучение магматических
образований и ксенолитов разной глубинности. Геофизические методы
и их новые возможности.
Земная кора континентальная и океаническая,
их строение и способы сочленения на пассивных и активных континентальных
окраинах. Природа поверхности Мохоровичича. Верхняя и нижняя мантия,
данные сейсмической томографии об их вертикальных и горизонтальных
неоднородностях, а также о рельефе поверхности ядра. Литосфера и
астеносфера, их взаимодействие и его значение для геотектоники.
Слои пониженных сейсмических скоростей и высокой электропроводности
в литосфере, представление об ее тектонической расслоенности.
Вероятные глубинные и внешние источники
энергии тектонических процессов. Конвекция в мантии Земли: основные
модели и прямые данные сейсмической томографии.
2. Современные тектонические процессы.
Современные тектонические движения,
вертикальные и горизонтальные. Методы их изучения, в том числе лазерная
геодезия, метод лазерных отражателей на спутниках, радиоинтерферометрия,
GPS. Изучение современного напряженного состояния земной коры, сейсмогенные
движения и решение фокальных механизмов землетрясений. Относительные
и 'абсолютные' движения литосферных плит.
Неравномерность распределения современной
тектонической активности, фрактальность литосферы, ее деление на
плиты и микроплиты. Границы литосферных плит: дивергентные (рифтогенные)
и конвергентные (субдукционные, коллизионные), границы по трансформным
разломам. Тройные сочленения границ, их виды. Главные геодинамические
обстановки на границах литосферных плит, внутриплитные обстановки
континентов и океанов.
Рифтогенез. Рифты
как структурная и геодинамическая категория. Единая глобальная система
континентальных и океанических рифтовых зон, а также рифты, развивающиеся
вне этой системы. Характерный рельеф, тектоническая структура, магматизм,
вертикальные и горизонтальные движения, сейсмичность. Распределение
теплового потока. Глубинные корни рифтов по геофизическим данным.
Главные механизмы рифтогенеза, их соотношение и роль в развитии
континентальных и океанических рифтов. Деструкция континентальной
коры и спрединг океанической коры в ходе рифтогенеза. Сегментация
зон спрединга и трансформные разломы. Продольное разрастание и перескоки
осей спрединга. Линейные магнитные аномалии и определение скорости
спрединга, сопоставление низко- и высокоскоростных зон спрединга.
Эволюционный ряд рифтогенных структур. Активный и пассивный рифтогенез.
Субдукция. Закономерности
глобального размещения зон судукции океанической литосферы, их тектонические
типы. Проявление в рельефе: системы глубоководных желобов, островных
дуг и задуговых бассейнов, а также системы глубоководных желобов
и активных континентальных окраин. Геофизическое выражение зон субдукции
по данным сейсмических методов, гравиметрии, магнитометрии, МТЗ,
геотермии. Сейсмофокальные зоны Беньофа, их строение, напряжения
в очагах; параметры, определяющие глубинность, угол наклона и профиль
зон Беньофа. Магматизм зон субдукции, вулкано-плутонические пояса,
закономерности их строения и размещения. Кинематика и основные тектонические
режимы субдукции: аккреционный и эрозионный. Случаи субдукции континентальной
коры, ее метаморфические преобразования и эксгумация. Обдукция океанической
литосферы на континентальные окраины. Вероятные причины и недавние
проявления обдукции.
Коллизия. Условия,
ведущие к коллизии континентальных единиц литосферы. Рельеф, структура,
движения, вулканизм, глубинная характеристика зон коллизии, основные
примеры. Проявление тектонической расслоенности литосферы при формировании
коллизионных горных сооружений.
Внутриплитная активность.
Современная внутриплитная тектоно-магматическая активность на континентах
и в океанах, роль мантийных плюмов. Внутриконтинентальный орогенез.
Глубинные разломы, планетарная трещиноватость, линеаменты, кольцевые
структуры.
3. Строение и развитие главных структурных
единиц литосферы.
Принципы восстановления тектонических
обстановок прошлого на основе актуализма, палинспастические реконструкции.
Методы палеотектоники: анализ фаций и мощностей, объемный метод,
анализ формаций, изучение стратиграфических перерывов и несогласий,
палеомагнитные методы, трековая термохронология. Структурно-геоморфологические
методы как основа изучения движений новейшего этапа (неотектонический
анализ).
Главные структурные единицы литосферы,
их размещение и сочленение в пределах современных литосферных плит.
Внутренние области океанов.
Срединно-океанические хребты и абиссальные равнины, закономерное
нарастание мощности и средней плотности океанической литосферы,
ее охлаждение и изостатическое погружение с увеличением возраста.
Изменение мощности и стратиграфического объема первого (осадочного)
слоя коры по мере удаления от оси спрединга. Главные системы трансформных
разломов. Внутриплитные возвышенности и хребты, формирование структур,
связанных с активностью мантийных плюмов. Микроконтиненты. Происхождение
больших и малых бассейнов океанического типа.
Области перехода континент
- океан. Пассивные континентальные окраины, их строение,
характерные осадочные и магматические формации. Заложение будущих
пассивных окраин в условиях континентального рифтогенеза и их развитие
на борту бассейнов океанического типа. Активные континентальные
окраины и островные дуги как выражение зон субдукции, свойственные
им формации и структуры. Задуговые бассейны (краевые или окраинные
моря) и разные геодинамические условия их формирования. Междуговые
бассейны и их происхождение.
Складчатые пояса континентов.
Размещение и возраст складчатых поясов. История представлений об
их происхождении, геосинклинальная концепция стадийно-цикличного
развития. Актуалистическая трактовка, основанная на выделении комплексов,
формировавшихся в разных геодинамических обстановках, а впоследствии
включенных в складчатое сооружение. Концепция террейнов. Офиолиты
как реликты древней океанической литосферы, строение и генетические
типы офиолитовых комплексов. Геодинамические комплексы островных
дуг и окраинных морей, комплексы активных и пассивных континентальных
окраин и древние микроконтиненты в структуре складчатых областей.
Межконтинентальные и окраинно-материковые
складчатые горные пояса (орогены), их сравнение. Моно- и дивергентная
складчатая структура, зональность. Антиклинории и синклинории, тектонические
покровы, и их деформация, антиформы и синформы. Межгорные и передовые
прогибы, их осадочные формации. Магматизм и региональный метаморфизм
коллизионных орогенов.
Структурный план и структурный рисунок
складчатых поясов. Скучивания (синтаксисы) и виргации, складчатые
дуги (ороклинали) и сигмоиды. Региональные сдвиги и их структурное
выражение. Эшелонированные системы складок.
Континентальные платформы
(кратоны). Фундамент и чехол, их соотношение. Главные структурные
элементы: щиты, плиты, перикратонные прогибы, антеклизы, синеклизы,
авлакогены, валы. Осадочные формации чехла и магматизм. Обособление
современных платформ в ходе распада Пангеи и ее частей, отражение
этих событий в строении и составе чехла. Происхождение и развитие
континенатльной коры, суперконтинентальные циклы.
4. Складчатость и соскладчатые разрывы.
Морфологические и кинематические
типы складчатости. Геологические обстановки формирования складчатости
общего сжатия. Складки присдвиговые, присбросовые и надразломные.
Гравитационная складчатость. Соляные и глиняные диапиры. Вулкано-тектонические
структуры. Гранито-гнейсовые купола. Соскладчатые разрывы. Тектониты,
тектонические меланжи. Развитие складчато-разрывной структуры во
времени. Фазы и эпохи складчатости. Миграция складкообразования.
Наложение складчатостей разного плана.
5. Принципы тектонического районирования
и тектонические карты.
Районирование по возрасту главной
складчатости, по типам развития, по геодинамическим обстановкам.
Выделение структурных этажей, структурно-формационных зон и террейнов.
Формации как индикаторы геодинамических обстановок. Обзорные и региональные
тектонические карты. Палеотектонические карты, их типы. Карты современных
и новейших движений сейсмологические и другие специальные тектонические
карты.
6. Лабораторные занятия.
Составление карт фаций и мощностей
с последующим их анализом. Определение горизонтальных смещений в
условиях покровно-складчатой структуры и при региональных сдвигах.
Палинспастические реконструкции, в том числе с использованием палеомагнитных
данных. Восстановление полей напряжений.
Литература
- Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника
с основами геодинамики.М.:МГУ,1995.
- Дубинин Е.П., Ушаков С.А. Океанический
рифтогенез. М.:ГЕОС, 2001.
- Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И.
Палеогеодинамика.М.:Наука,1993.
- Миясиро А., Аки К., Шенгер А.
Орогенез. М.:Мир, 1985.
- Структурная геология и тектоника
плит. В 3-х томах. М.:Мир, 1990-1991.
- Хаин В.Е. Тектоника континентов
и океанов. М.:Научный мир, 2001.
|
