Контрольные вопросы
1. Какие виды магматизма проявляются на Земле?
2. Что такое вулканизм?
3. Перечислить морфогенетические типы вулканов.
4. Указать, каким образом возможно изучение внутреннего строения Земли, используя данные о мантийных ксенолитах?
5. Схематично изобразить строение вулкана.
6. Охарактеризовать рельефообразующую роль магматизма.
7. Охарактеризовать вулканические формы дна Мирового океана.
Лекция № 5. Основные структурные единицы
земной коры. Рельеф
Тема. Основные структурные единицы земной коры. Рельеф.
Учебная цель: изучить происхождение рельефа, рассмотреть гипсометрическую кривую, ознакомиться с морфометрическими характеристиками рельефа.
План
1. Происхождение и развитие рельефа.
2. Складчатые и разрывные дислокации.
3. Типы и формы рельефа. Гипсометрическая кривая.
4. Морфографические и морфометрические характеристики рельефа.
Литература
1. Болтрамович С.Ф. Геоморфология. – М.: ИЦА, 2005.
2. Бондарев В.П. Курс лекций по геологии. – М.: Форум, 2005.
3. Добровольский В.В. Геология. – М.: Владос, 2001.
5.1. Происхождение и развитие рельефа
Наука, занимающаяся изучением рельефа земной поверхности, его происхождением и развитием, называется геоморфология. Следовательно, объектом изучения геоморфологии является рельеф, т.е. совокупность неровностей земной поверхности различного масштаба.
Геоморфология - наука историческая и стремится установить последовательность происходивших на Земле событий, которые привели к формированию того рельефа, который наблюдается на поверхности Земли в настоящее время.
Главное исходное положение современной геоморфологии – это представление о том, что рельеф формируется в результате эндогенных и экзогенных процессов.
По существующим представлениям основным источником энергии эндогенных рельефообразующих процессов, является тепловая энергия, продуцируемая гравитационной дифференциацией и радиоактивным распадом веществ недр Земли. Гравитация и радиоактивность, разогрев и последующее охлаждение недр Земли ведут к изменению объема массы вещества, слагающего мантию и земную кору. Расширение земного вещества в ходе нагревания приводит к возникновению восходящих вертикальных движений в мантии и земной коре. Земная кора реагирует на них либо деформациями без разрыва пластов, либо разрывами и перемещением ограниченных разрывами блоков земной коры.
5.2. Складчатые и разрывные дислокации
Тектонические движения, сейсмические явления, землетрясения, вулканизм выводят пласты горных пород из горизонтального положения, нарушают их первичную форму залегания. Эти нарушения получили название дислокаций (или вторичных форм залегания). Дислокации в зависимости от вида тектонических движений разделяют на складчатые и разрывные.
Складчатые дислокации формируются без разрыва сплошности слоев. К ним относятся моноклинали, складки и антиклинали.
К наиболее простым формам связанных тектонических нарушений в слоистых горных породах, связанная с наклонным залеганием слоев, которые однообразно падают в одном направлении (от 5о и более), относят моноклиналь.
Геологические структуры, где моноклинальное и горизонтальное залегание слоев нарушается изгибом, который обусловлен возведением на породы тангенциальных тектонических сил, называют флексурами (рис. 12).
Моноклиналь Флексура
Рис. 12. Складчатые дислокации
Складки – это тектонические нарушения, представляющие собой волнообразные изгибы слоев горных пород, среди которых выделяют выпуклые - антиклинали – изгиб расположен вверху, крылья – внизу (рис. 13).
Рис. 13. Антиклиналь
Вогнутые кладки образуют синклиналь – изгиб расположен внизу, крылья вверху (рис. 14).
Рис. 14. Синклиналь
Разрывные дислокации образуются в результате интенсивных тектонических движений, сопровождающихся разрывом сплошности пород и смещением слоев относительно друг друга. Амплитуда смещения может быть от нескольких сантиметров до километров при ширине трещин до нескольких метров. К разрывным дислокациям относятся сбросы, взбросы, грабены, горсты, сдвиги и надвиги (рис. 15).
Рис. 15. Типы разрывных дислокаций земной коры:
а – неподвижная часть земной коры; б – подвижная часть
Сбросами называют разрывные нарушения, в которых подвижная часть земной коры опустилась вниз по отношению к неподвижной.
Взброс – это разрывное нарушение, в котором подвижная часть земной коры поднялась в результате тектонического движения по отношению к неподвижной.
Грабен – это подвижный участок земной коры, опущенный по отношению к двум неподвижным участкам в результате тектонических движений.
Горст – представляет собой обратное грабену движение.
Сдвигом называют разрывное нарушение, в котором происходит горизонтальное смещение горных пород. Надвиг – обратное сдвигу перемещение.
Различные геологические дислокации изменяют и усложняют инженерно-геологические условия строительства, т.к. нарушается однородность и снижается прочность грунтов в основании фундамента сооружений, происходят смещения по трещинам разрывов, нарушается гидрогеологический режим. Все это вызывает деформацию самого сооружения вследствие неравномерной осадки различных его частей.
Наиболее благоприятными местами для строительства, с инженерно-геологической точки зрения, являются места горизонтального залегания горных пород, с большой их мощностью и однородностью состава. Фундаменты зданий и сооружений должны располагаться в однородной грунтовой среде, где создается равномерная сжимаемость слоев под весом сооружения и наибольшая их устойчивость (рис. 16).
1 2
Рис. 16. Условия строительства, в зависимости от типа дислокаций
и характера залегания горных пород:
1 - неблагоприятные; 2 - благоприятные условия строительства