Понятие о спрединге, субдукции и коллизии; места их проявления

Спрединг, субдукция – см.93

 

КОЛЛИЗИЯ – столкновение двух континентальных плит, которые в силу относительной легкости не могут погрузиться друг под друга, а сталкиваясь образуют горно-складчатый пояс с очень сложным внутренним строением. Так возникли Гималайские горы.

 

 

№96. Геохронология. Методы установления относительного возраста пород.

1)Стратиграфический метод: исслед.напластования осадочных горн.пород, образ.в морских или континентальных условиях;

2)Литологический метод: сравнение горных пород по их составу;

3)Палеонтологический метод: изучение окаменелых остатков животных и растений, живших в прошлые геол.эпохи;

На основе 1) и 3) была создана стратиграфическая шкала. Ранги шкалы: эонотема; эратема; система; отделы; ярусы и более мелки подразделения. Каждому рангу соответствует геохронологический подраздел: эон; эра; период; эпоха; век.

 

№97. Возраст Земли. Методы установления абсолютного возраста пород.

Методы:

-Калий-аргоновый – изучение радиоактивного превращения изотопа калия с атомным весом 40. (К⁴⁰+е=Ar⁴⁰). Создатель Э.К.Герлинг.

-Рубидиево-стронцевый – применяют для минералов и горных пород; радиоактивный распад Rb⁸⁷ и превращение его в Sr⁸⁷.

-Углеродный – для молодых антропогеновых отложений; радиоактивный распад C¹⁴; при жизни растений радиоактивного нарадиоак.углерода в них одинаково, после отмирания происходит распад; знаю период полураспада и соотношение в отмерших растениях определяют возраст отложений.

Возраст Земли: с помощью радиологических методов Полканов и Герлинг установили возраст древнейших сильно метаморфизированных горн.пород-3500 млн лет; Соботович определил возраст сланцев из Охотского массива-4000 млн лет; Максимальное значение абсолютного возраста каменных метеоритов-4550-4600 млн лет (Луна тоже примерно этого возраста).

 

!!!!!!!!

 

№101. Общая характеристика четвертичного периода.

Четвертичный период – самый молодой, продолжающийся и до настоящего времени этап в геологической истории Земли (0,8 – 3,5 млн лет). Следует сразу за неогеном.

Признаки:

-появление человека и его культуры (остатки культуры дают хронологическую шкалу, эквивалента которой нет в более древних периодах)

-резкое изменение климата, образование и широтное распространение ледниковых покровов на большей части территории северного полушария.

Отложения развиты повсеместно (например, МГУ стоит на морене ледникового происхождения). Все отложения являются материнскими породами для развития почв. Серьезное изучение отложений началось в 20-30-е годы 20 столетия.

1825 год – Ж.Денуайе выделил послетретичные отложения в самостоятельную четвертичную систему.

1839 год – Ч.Лайель ввел термин «плейстоцен» для обозначения отложений моложе плиоценовых.

1888 год – утверждено официальное название «четвертичный период».

1919 год – А.П.Павлов предложил заменить «четвертичный» на «антропогеновый».

Полезные ископаемые периода:

-строительные материалы

-торф

-соли

-драгоценные металлы

-железо-марганцевые конкреции

-вода

 

№102. Изменения климата, структуры земной коры в четвертичном периоде.

Изменение климата: на протяжении кайнозоя климат ухудшался и становился холоднее. В начале неогена Антарктида покрылась льдом. Поверхность Земли неоднократно покрывалась мощными ледниками. Последняя ледниковая эпоха закончилась 10-12 тыс лет назад, современный климат является межледниковым. По сравнению с неогеном температура понизилась на 8 градусов. В данный момент наблюдается глобальное потепление на фоне глобального похолодания (потепление только на фоне парникового эффекта).

Причины изменения климата:

-внеземные (солнечная активность)

-земные (угол наклона земной оси; положение в пространстве; форма орбиты)

-техногенные факторы (выбросы газов и фреонов в атмосферу)

Изменение структуры земной коры: Горы выросли на 2-3 км. Поднимались платформенные равнины. Уменьшилась площадь морей и океанов. Контрастность рельефа – 20 км. Раскрываются рифты (9 см/год). Высокая скорость движения разломов (горизонтальные движения). Происходит общее поднятие суши и прогибание океанов.

 

№103. Гипотезы о причинах оледенений в четвертичном периоде.

Согласно сводке М.Шварцбаха (1955) различные ученые доказывают, что ледниковые периоды возникали по следующим причинам:

1. Вследствие суровых зим (Кроль, Пильгрим).

2. Вследствие мягких зим (Кеппен).

3. По причине ослабления интенсивности солнечной радиации (Дюбуа).

4. В связи с усилением интенсивности солнечной радиации (Симпсон).

5. Вследствие ослабления влияния теплого течения Гольфстрим (Вундт).

6. В связи с усилением влияния теплого течения Гольфстрим (Берман).

7. Вследствие усиления вулканической деятельности (Хантингтон).

8. По причине ослабления вулканической деятельности (Фрех).

По такому же принципу построены и гипотезы о причинах прекращения ледниковых периодов. Одни ученые считают, что ледниковые покровы исчезли вследствие потепления климата и повышения температур, а другие (А.А.Величко) - по причине похолодания климата и резкого понижения температур.

Теория великих оледенений занимает почетное место среди предсказателей и популяризаторов науки. Появилось немало изданий (особенно на западе), в которых предсказывается скорое наступление нового ледникового периода. Н.Колдер в книге “Машина времени и ледяная угроза” предвещает приход ледникового периода в любой момент, так как по его мнению в последние десятилетия увеличились объемы снегопадов, верный признак начала оледенения. Дж.Гриббин в книге “Климатическая угроза” дает землянам определенную передышку. По его утверждению ледники покроют Европу и Северную Америку не раньше, чем через несколько столетий. Наш советский Семен Барраш отдаляет ледяную угрозу на несколько тысячелетий, но предупреждает, что, вычисленный им 400-тысячелетний ритм глобальных катаклизмов заканчивается.

 

№104. Эвстатические колебания уровня океанов и морей в четвертичном периоде. Гляциоизостазия.

С оледенением связаны вертикальные движения земной коры, вызванные нарушением ее изостатического равновесия – гляциостазия. Под тяжестью льдов кора прогибается (Антарктида прогнута более, чем на 1 км – скорость поднятия 3 мм/год). Таяние ведет к поднятию земной коры. Такие движения характерны для районов, бывших главными центрами древних материковых оледенений – Скандинавского и Канадского щитов. Считается, что сегодняшние движения еще не компенсируют эффект предшествующих ледниковых нагрузок.

Во время оледенений идет резкое снижение уровня океана. Чем древнее оледенение, тем оно мощнее. Во время таяния уровень морей и океана повышается. За последние 100 лет уровень океана повысился на 12 см. Если растают все льды, то уровень океана повысится на 66 метров.

 

№105. Особенности развития органического мира в четвертичном периоде.

Животный мир сформировался из исходный фауны – гиппарионовой, обитавшей в неогене (трехпалая лошадь, газели, жирафы, саблезубый тигр, мастодонты). В связи с изменениями климата фауна сильно изменилась. Распространились холодоустойчивые виды (мамонт, северный олень, шерстистый носорог). Ареалы тоже сильно поменялись. Голоценовая – современная – фауна представляет собой обедненную фауну плейстоцена.

Сформировались ландшафтные зоны. Во времена межледниковий тундра почти исчезала, а тропики расширялись. В ледниковья исчезали теплолюбивые растения. В московских отложениях много бука, граба и тиса, что свидетельствует о том, что раньше на этой территории был более теплый климат.

 

№106. Основные этапы развития человека в четвертичном периоде.

Первые человекообразные обезьяны (ромапитеки) появились 8-14 млн лет назад в миоцене. 5 млн лет назад появился австралопитек (южные обезьяны). 3 млн лет назад появились первые представители рода гоминид – человек умелый.

Остатки ископаемого человека очень редки. Гораздо чаще встречаются следы его деятельности, культурные остатки.

Этапы развития:

-около 2 млн лет назад – изготовление каменных орудий труда. Эпохи: археолит, палеолит, мезолит, неолит.

-13 тыс лет назад – появление «человека разумного».

-13-9 тыс лет назад – лук, стрелы, крючки.

-10-6 тыс лет назад – появление цветоводства и земледелия.

-5 тыс лет назад – сплавы из меди.

-3 лет назад – «Бронзовый век».

-2 тыс лет назад – «Железный век».

 

№107. Влияние климатического и тектонического факторов на формирование четвертичных отложений.

Тектоника создает все формы рельефа. Положительные формы – области разрушения. Они поставляют четвертичные отложения во впадины. Поднятия представлены высокими плато, кряжами, хребтами. Понижения – межгорные и предгорные впадины, котловины. Сейсмические явления формируют сейсмоотложения (коллювиальный ряд – обвалы, оползни, осыпи). Новейшая тектоника определяет энергетику осадконакопления и распределения областей денудации и аккумуляции.

Климат распределяет отложения по поверхности земли. Определяет нахождения климатических поясов. Вертикальная поясность обусловлена тем, что каждый километр температура понижается на 5-6 градусов. От климата зависят характер и скорость выветривания и разрушения пород древнего субстрата, способ транспортировки материала, условия и механизмы его аккумуляции (в полярном климате-промерзание верх.части земн.коры и форм.зона мерзлых пород; в аридном климате-сухой ветер как агент денудации-разрушает и переносит материал.).

 

№108. Голоцен - самый молодой раздел четвертичной системы. Климатические условия и отложения.

Самый молодой раздел - голоцен - имеет продолжительность около 10 тыс. лет. Он индексируется как Q4 и IV. Голоцен состоит из одного звена - современного. Ископаемая фауна относится к современному комплексу.

Горно-складчатые системы Средней Азии в голоценовое время остаются тектонически. О продолжающихся и в настоящее время тектонических движениях свидетельствует деформация современных террас и высокая сейсмичность

Озерно-болотные голоценовые отложения слагают с поверхности низменных болотистых террас.

Элювиально-делювиальные отложения развиты в горной части региона и на денудационных равнинах запада Камчатки.

Болотные голоценовые отложения развиты на западном побережье Камчатки, где протягиваются почти сплошной полосой шириной от 5 до 50 км вдоль Охотского побережья.

Озерно-болотные голоценовые отложения (перекрывают с поверхности различные породы. Они представлены, в основном, торфами различного типа, мощность которых меняется от 2 до 4 - 6 м и более. Аллювиальные голоценовые отложения, слагающие I террасу и пойму, развиты в долинах всех рек региона.

Аллювиальные голоценовые отложения представлены преимущественно песчано-гравийно-галечным материалом со сложным фащтльньш строением.

Поздние плейстоценовые и голоценовые отложения представлены широким спектром генетических типов, характерных для господствующего здесь в это время умеренного гуммидного климата: аллювиальных, озерных, болотных и др. Общая мощность четвертичных отложений региона колеблется от 3 - 80 м на водоразделах.

Аллювиально-пролювиальные плейстоценовые и голоценовые отложения распространены в южной части депрессии. Аллювиальные и пролювиальные голоценовые отложения представлены гравиино-галечниковым материалом с разнозернистым песком, реже песками с прослоями супесей, суглинков, илов, гравия.

Морские и аллювнально-морские верхнеплейстоценовые и голоценовые отложения развиты вдоль морского побережья. Первые слагают террасы высотой до 40 м и участки равнин. Аллювиально-морские отложения развиты в приустьевых частях наиболее крупных рек, образуя аккумулятивные равнины, и представлены переслаиванием песков с галькой, суглинков, глин и илов.

Наиболее чувствительны к любым климатическим изменениям при снятии растительного и почвенного покрова песчаные голоценовые отложения.

В соответствии с общим похолоданием, наступившим после термического максимума, происходит промерзание верхней части протаявших в термический максимум и вновь образовавшихся голоценовых отложений.

В период голоцена происходили:

-формирование почвы

-формирование пойменного аллювия, предгорного пролювия.

-в среднем голоцене (самый теплый) почти исчезла тундра.

-последнее межледниковье (наст.время) длится 10 тыс лет.

-уровень воды в Каспие поднимается и он затопляет пребрежные постройки.

 

№109. Методы стратиграфического расчленения четвертичных отложений.

Для расчленения четвер.отложений по возрасту используют две группы методов, дающих относительный и абсолютный возраст.

Региональные стратиграфические подразделения – это комплекс пород, отражающих особенности осадконакопления и развития флора и фауны на данном участке.

Основным региональным подразделением является горизонт (отложения, обр.в течение одной эпохи или фазы климата). Горизонты имеют местные названия (географ.пункты, где они впервые были выделены), индексы. Кроме горизонтов есть свиты, толщи, слои и т.д.

На геол.картах четверт.отложения показываются только там, где мощность составляет сотни метров. Это прибрежья морей, дельты крупных рек, впадины в горах. Цвет отложений на карте обычно светло-серый, голубовато-серый, как это принято в общей геохронологической шкале.

На картах четвертичных отложений цвет отражает генезис отложений. Ледниковые отложения – коричневый. Аллювиальные – зеленый. Морские – синий. Эоловые – желтый. Коллювиальные – красный. Делювиальные – оранжевый. Хемогенные – серый. Вулканогенные – яркозеленый.

Возраст отражается интенсивностью цвета – чем моложе, тем светлее.

Помимо цвета у отложений есть свои индексы.

Кроме отложений на картах отмечаются фации. Фации обозначаются начальными буквами из латинского названия.

 

№110. Методы определения относительного возраста четвертичных отложений и условий их формирования.

1) Климатографические:

-литолого-генетический метод (чередование в разрезе «холодных» и «теплых» отложений)

-криологический метод (выделение в разрезе следов ископаемой мерзлоты)

-педологический метод (выделение в разрезе погребенных почв)

2) Палеонтологические:

-палеофаунистический метод

-карпологический метод (семена растений)

-палинологический метод (споры и пыльца растений)

-диатомовый (остатки водорослей)

3) Геоморфологический (выделение одновозрастных форм рельефа разного происхождения)

4) Археологический (ископаемые остатки человека и следов его жизнедеятельности)

 

 

№111. Методы определения абсолютного возраста четвертичных отложений.

1) Варвохронологический (подсчет годичных слоев глин определяет накопления толщи озерных осадков)

2) Дендрохронологический (подсчет годовых колец ископаемой древесины в четвер.отложениях)

3) Лихенометрический (основан на изучении сорости роста лишайников на валунах морен)

4) Радиологический (радиоуглеродный, уран-ионевый, калий-аргоновый – основаны на радиактивном распаде изотопов)

5) Палеомагнитный (основан на способности минералов сохранять намагниченность той эпохи, в которой они образовались)

6) Термолюминисцентный (основан на способности минералов «светиться»)

 

№112. Схема стратиграфии четвертичных отложений для Европейской части России.

Система (Период)	Отдел. Надраздел (Эпоха)	Подотдел. Раздел (Фаза)	Звено (Пора)	Ступень (Термохрон. Криохрон)
квартерили четвертичная (квартер или четвертичный)	голоцен (голоценовая)	-	-	-
плейстоцен (плейстоценовая)	неоплейстоцен (неоплейстоценовая)	верхнее (поздняя)	четвёртая (поздний криоген)
третья (поздний термоген)
вторая (ранний криоген)
первая (ранний термохрон)
среднее (средняя)	-
нижнее (ранняя)	-
эоплейстоцен (эоплейстоценовая)	верхнее (поздняя)	-
нижнее (ранняя)	-

 

Система	Надраздел	Раздел	Звено	Ступень	Межрегиональные корреляционные горизонты. Европейская часть России(Постановление МСК, 2007)	Урал (Постановление МСК, 1995)	Западная Сибирь (Постановление МСК, 2000)
четвертичная	голоцен				шуваловский	горбуновский	современный
плейстоцен	неоплейстоцен	верхнее		осташковский	полярно- уральский	сартанский
	ленинградский	невьянский	каргинский
	калининский	ханмейский	ермаковский
	мезинский	стрелецкий	казанцевский
среднее		московский	леплинский	тазовский
	горкинский	ницинский	ширтинский
	днепровский	вильгортовский	самаровский
	чекалинский	сылвицкий	тобольский
	калужский
	лихвинский
нижнее		окский	карпинский	шайтанский
	мучкапский	чернореченский
	донской	лозьвинский
	окатовский	батуринский	талагайкин-ский
	сетуньский
	красиковский
	покровский	тыньинский
	акуловский	сарыкульский
Эоплейстоцен	верхнее		криницкий	чумлякский	кочковский
Нижнее	толучеевский	увельский

 

 

№113. Понятие о генетических типах и фациях четвертичных отложений.

Основа ген.класс-ии четвер.отложений была создана А.П.Павловым. По Павлову ген.тип – это отложения, сформ. в рез-те деятельности геолог.агентов. Павлов ввел в класс-ию типов делювий и пролювий.

Е.В.Шанцер предложал другое определение: ген.тип – совок. осадочных или вулканогенных накоплений, формир.в ходе аккумуляции, особенности которой определяют общность главных черт их строения как закономерность сочетаний определенных осадков и горных пород.

Ген.типы делятся на фации (комплекс одновозрастных отложений одного ген.типа, отличающихся составом и условиями формирования – Г.Ф.Крашенников).

 

Под генетическими типами понимаются комплексы осадочных образований, образующих тесные сочетания, причинно обусловленные деятельностью определенного ведущего фактора аккумуляции.

Все континентальные четвертичные отложения подразделяются на два класса: кор выветривания и осадочных отложений. Класс кор выветривания включает элювиальный ряд; класс осадочных отложений – пять рядов: субаэрально-фитогенный, склоновый, водный, ледниковый и ветровой. Отложения подземно-водного ряда, включающего осадочные отложения пещер и источников, играют незначительную роль в общем четвертичном покрове суши.

Ряд	Генетические типы
Элювиальный	Элювиальный Почвенный
Фитогенный	Торфяники
Склоновый (коллювиальный)	Обвальный-дерупций Осыпной-десперсий Оползневой-деляасий Солифлюкционный Делювиальный
Водный (аквальый)	Аллювиальный Пролювиальный Лимнический-озерный
Ледниковый (гляциальный)	Гляциальный Флювиогляциальный Лимногляциальный
Ветровой (эоловый)	Эоловый

 

№115. Четвертичные образования элювиального ряда.

Этот ряд выделяется в особый класс кор выветривания. Процесс формирования элювиальных образований связан с выветриванием различных горных пород под влиянием физических, химических и биогенных факторов. В пределах элювиального ряда выделяется две генетических группы: собственно элювий и почвы.
Элювий – топографически не смещенные продукты изменения коренных пород. Чаще всего - рыхлые образования, располагающиеся на материнских коренных породах, продуктами разрушения которых являются.

Элювиальные образования являются одним из основных источников исходного материала, разносимого различными агентами денудации.
Почвы – особая генетическая группа элювиального ряда, представляющая собой поверхностную часть кор выветривания. Важное значение имеет сложное сочетание химического разложения минеральной основы почв (образование почвенного элювия) и накопления перегноя, или гумуса.
Таким образом, почва является сложной геобиологической системой, существенно отличающейся от подпочвенной зоны.

Почвы подразделяются на две подгруппы:
автоморфные (зональные) – наиболее широко развиты и формируются в условиях, когда положение уровня грунтовых вод и высота их капиллярного поднятия располагается глубже нижней границы почвы. гидроморфные (интразональные) – приурочены в основном к различным понижениям. Главное значение в их формировании имеет высокое приповерхностное положение уровня подземных грунтовых вод и зон их капиллярного поднятия. Продукты выветривания не удаляются из почвы, а окисные соединения железа переходят в закисные.

 

№116. Генетические типы четвертичных отложений склонового (коллювиального) ряда.

Обвальные накопления наиболее выражены в горных районах. Они играют подчиненную роль в комплексе склоновых отложений горных стран. Только у подножия крупных уступов с активно развивающимися разрывными нарушениями они развиты на зничительной площади и имеют большую мощность.
Осыпные накопления образуются у подножия горных склонов в результате периодического скатывания разноразмерного материала, отделяющегося от скальных склонов вследствие физического выветривания.

Оползневые накопления (деляпсий) – это смещенные массы горных пород, слагающих берега рек, озер, морей. Оползнеобразование происходит под влиянием комплекса факторов, одним из которых является крутизна склонов и состав слагающих их пород.

Солифлюкционные накопления образуются в результате медленного вязкопластического течения рыхлых сильно переувлажненных дисперсных отложений на склонах крутизной 3-10^о. Наиболее широко развиты в зоне распространения многолетнемерзлых горных пород.

Делювий – отложения, образующиеся на склонах в результате плоскостного стока вод, возникающего периодически при выпадении атмосферных осадков и таянии снега. Плоскостной сток происходит в виде тонкой пелены или густой сети струек, которые переносят материал (в основном супесчано-суглинистый) вниз по склону. У подошвы склона течение воды замедляется и материал начинает откладываться непосредственно у подножия и в прилегающей части склона. Делювиальные отложения образуют полого наклоненные вогнутые шлейфы. Наибольшая мощность отложений (5-10 м и более) наблюдается у основания склона, постепенно уменьшаясь вверх по склону и вниз, в сторону днища долины.

 

№117. Генетические типы четвертичных отложений водного (аквального) типа.

Аллювий слагает русла, поймы и надпойменные террасы разных уровней.

Русловой аллювий представлен хорошо промытыми косослоистыми песками различной зернистости, иногда с гравием; в основании обычно залегают более грубые отложения – базальный горизонт размыва.
Над русловым аллювием залегают отложения пойменного аллювия, которые накапливаются в половодья.

Пролювий – отложения, образующиеся путем наземного устьевого выноса различного материала временными потоками и постоянными реками, особенно широко развитые у подножия гор в условиях аридного климата. Они слагают мощные конусы выноса и подгорные волнистые шлейфы, образующиеся от их слияния.
Состав пролювиальных отложений меняется от вершины конуса к его периферии от гальки и валунов с песчано-глинистым заполнителем до тонких и отсортированных осадков (песчаных, супесчаных), нередко в краевой части – до лессовидных супесей и суглинков.

Озерные отложения (лимний). Осадконакопление в озерах зависит от климата, который определяет их гидрологический и гидрохимический режим. Выделяют три типа озерных осадков:
1 – терригенные - образующиеся за счет привноса обломочного материала;
2 – хемогенные – за счет осаждения растворенных в воде солей и коллоидов;
3 – органогенные – образующиеся за счет различных организмов.

 

№118. Четвертичные отложения ледникового (гляциального) ряда.

В ледниковый ряд входят две парагенетически связанные группы отложений: собственно ледниковая и водно-ледниковая (флювиогляциальная).
Группа собственно ледниковых отложений.
Основная (донная) морена по данным Ю.А.Лаврушина подразделяется на монолитную и чешуйчатую.
^ Монолитная основная морена образуется под покровом медленно движущегося ледника из материала, заключенного в придонных частях льда.

^ Чешуйчатые основные морены возникают в результате напора масс льда и образования внутренних сколов. При этом происходит перемещение донной морены по линии внутренних сколов.

Абляционные морены обычно связаны с периферическими зонами ледников при их деградации. В этих условиях имеющийся внутри ледника или на его поверхности материал подвергается влиянию движущихся ледниковых вод, выносящих мелкозем.

Краевые (конечные) морены образуются при длительном стационарном положении края ледника. В краевой части ледника происходит сгруживание приносимого обломочного материала – образуется насыпная конечная морена.