Механизм и причины вулканизма
Лекция 3 Эндогенные процессы
Неотектонические процессы
. Общие понятия
Геодинамические режимы
Общие понятия
Наша планета в настоящее время живет активной геологической жизнью не только с наружи, но и изнутри. Подвергаясь воздействию разнонапрвленных сил, ее недра постоянно напряжены, но при достижении пределов прочности местами происходит разрядка напряжений с различными последствиями для земной поверхности и ее обитателей. Причин как источников энергии для возникновения напряженности несколько. Их можно разделить на внешние и внутренние. Из внешних наиболее значимые - это переменное гравитационное воздействие космических объектов и прежде всего Луны наиболее близкого объекта со значительной массой. Но параметры гравитационного воздействия меняются и при вращении Луны вокруг Земли, и Земли вокруг Солнца и всей солнечной системы вокруг галактического центра. А так как это периодически и циклично повторяется, то повторяются также и геодинамические процессы: например эпохи складчатости и оледенений.
Из внутренних источников напряжений наиболее значимыми являются это вес вышележащих масс горных пород, это радиоактивное тепло, процессы плотностного разделения, физико-химические реакции, дегазация. Все эти процессы вместе взятые формируют структурно- тектонический ансамбль литосферы. Наиболее общие механизмы его возникновения в планетарном масштабе называют тектоникой, при этом сейчас признается, что таких глобальных механизмов три: тектоника плит, тектоника плюмов, тектоника роста.
|
|
|
Когда напряжения достигают критических значений, превышающих предел длительной прочности горных пород, происходит разрядка накопившейся упругой энергии и смещение блоков, сопровождаемая землетрясением. Земная кора и в настоящее время претерпевает перемещения ее отдельных частей в вертикальном и горизонтальном направлениях. Такие перемещения являются результатом современных нео тектонических движений, проявляющихся в течение неогенового и четвертичного периодов.
Вертикальные и горизонтальные движения земной коры наблюдаются повсеместно, как в пределах континентов, так и океанов. Режим, интенсивность и контрастность этих движений в разных геоструктурных элементах неодинаковы. В горных регионах вертикальные движения имеют дифференцированный характер и отличаются наибольшой интенсивностью и контрастностью. Например, водораздельные части Главного Кавказского хребта воздымаются со скоростью 10-12 мм/год, а побережье Черного моря в районе г.Поти опускается со скоростью 5 мм/год. В платформенных областях интенсивность вертикальных движений меньше, но на отдельных участках она может достигать нескольких миллиметров в год (Экогеология России, 2000).
|
|
|
Современные горизонтальные тектонические движения изучены хуже. При помощи повторных лазерных измерений установлено, что расстояние между хребтами Петра Великого и Гиссарским (Таджикистан) уменьшается на 20 мм/год. Исследование тектонических структур, шарьяжей, складок волочения и особенностей движения платформенных плит свидетельствует о том, что горизонтальные тектонические движения имели в прошлом и имеют в настоящее время широкое распространение (Экогеология России, 2000)
Интенсивные неотектонические движения оказывают существенное влияние на формирование современных черт рельефа и развитие экзогенных геологических процессов, нарушают монолитность горных пород и, уменьшая их прочность, создают напряжения в различных частях земной коры, во многом определяют генезис, состав и условия залегания четвертичных образований и соответственно инженерно-геологические условия отдельных регионов.
Новейшие движения земной коры сохраняют свои основные черты, по интенсивности не уступают движениям многих предшествующих геологических периодов, а иногда и превосходят их. Так, в пределах Казахского щита скорости вертикальных движений в донеотектонический этап составляли 1—3 мм в 1000 лет, а в кайнозойское время они возросли в 2—4 раза (Инженерная геология СССР, 1990).
|
|
|
Карта современных тектонических движений Крыма и Кавказа (по В.И.Бунэ и др., 1974)
1 – шкала амплитуд неотектонических поднятий и прогибаний (мм в год)
Закономерности развития неотектонических движений на континентах определяются типами континентальных неострук тур высшего ранга, среди которых выделено 8 главных типов, сформировавшихся на определенных формационных комплексах пород субстрата:
— эпигеосинклинальные орогены;
— эпиплатформенные орогены;
— рифтогены; .
— сводовые структуры щитов и срединных массивов;
— активизированные платформы;
— плиты, платформы;
— компенсированные прогибы;
— компенсированные впадины.
Геодинамические режимы
Большое значение для общего развития геологической среды имеют геодинамические режимы ее состояния, под которыми понимается сочетание эндогенных процессов на определенном уровне напряженности земной коры, характеризующее геодинамическое состояние пород — неотектонической нарушенности, сжатия-растяжения, частоты сотрясаемости, подверженности воздействию теплового потока. Т.Ю. Пиотровская (Теоретические основы..., 1985) по уровням тектонической напряженности выделяет четыре типологических ряда геодинамических режимов. В ее интерпретации каждый из них имеет следующие характеристики.
|
|
|
Интенсивно напряженные. Геодинамическое состояние пород определяется растягивающими горизонтальными напряжениями. К таким регионам относятся горные районы Прибайкалья, Забайкалья, Камчатки, Кавказа, Памира и др .Высокая сейсмическая активность, изостатическая некомпенсированность верхних частей горных сооружений. Для высокогорных частей орогенов возможно разуплотнение массивов и преобладание напряжений растяжения. В рифтогенных областях проявляется вулканизм, отмечается резкая смена изостатически компенсированных и некомпенсированных частей массивов. Для последних с увеличением высоты плотность пород уменьшается. Характерен высокогорный крутосклонный рельеф с высокой энергией.
Напряженные. Сейсмичность 8—10 баллов, в том числе под воздействием транзитных сотрясений, изостатическая компенсированность, активное развитие напряжений растяжения—сжатия в соответствии с особенностями неоструктурного плана. Более пологосклонный, чем в первом случае, рельеф с меньшей глубиной расчленения. Геодинамическое состояние пород также определяется высокими горизонтальными напряжениями. Это районы Саян, Восточного Забайкалья, Верхоянья и др.
Умеренные. Главным образом асейсмичные территории с изостатической компенсированностью, которая определяется напряжениями дифференцированных поднятий и некомпенсированных опусканий. Сюда входят низко- и среднегорные сооружения с широкими междуречными поверхностями и невысоким коэффициентом расчленения, а также части платформ и плит, испытывающие послеледниковые изостатические поднятия. Геодинамическое состояние пород определяется разной степенью их трещииоватости, которая в свою очередь уменьшается со снижением напряженности (низко- и среднегорные районы Саяно-Байкальской и Удокано-Становой горных областей, горы Урала и Алтая, север Русской платформы и др.).
Слабые. Эти режимы характеризуются асейсмичностью или слабой сейсмичностью, развитием локальных деформаций, концентрацией напряжений на границах горстов и грабенов. Это территории с плоскогорным холмисто-равнинным или низменным рельефом. Геодинамическое состояние пород определяется трещиноватостью и процессами разуплотнения, в целом породы недостаточно и мало прочные, хрупкие. К таким территориям относятся Западно-Сибирская плита, Сибирская платформа, юг Русской платформы, Прикаспийская впадина и др.
Выделенные геодинамические режимы неоструктур являются основой оценки активности геологических процессов, возникающих и развивающихся в настоящее время. Особенности геодинамических режимов неоструктур во многом определяют развитие современных геологических и инженерно-геологических процессов, а также сохранность различных инженерных сооружений.
Основными признаками, характеризующими активность эндогенных геологических процессов являются интенсив ность и экстенсивность.
К показателям интенсивности Т.Ю.Пиотровская (1985) относит скорости протекания процессов, их объемы и частоты повторяемости. К экстенсивным признакам относятся площади поражений процессами.
Для обеспечения безопасности ответственных инженерных сооружений с точки зрения активных геодинамических тектонических процессов В.М.Макеевым с соавт. (2003, 2004) были предложены методические подходы к оценке новейшей и современной активности платформенных территорий. При этом авторами учитывалось: 1) динамическое воздействие разнородных новейших структур друг на друга (по принципу сопряженности процессов); 2) характер соотношения древних и новейших структур (по степени структурно-формационной расслоенности); 3) характер эволюции новейших структур и современных геодинамических процессов.
Вулканизм
Механизм и причины вулканизма
Типы извержений
Продукты извержений
Прогноз извержений и эколого-геологическая оценка
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 88; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!