Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
43
ЛЕКЦИЯ 10
Тема 10. НЕОТЕКТОНИКА И РЕЛЬЕФ
10.1. Геоморфологические методы исследования новейших структур и движений
10.2. Геофизичекие, аэро-космические и другие методы изучения неотектоники
10.3. Основные черты неотектоники России и сопредельных территорий
10. НЕОТЕКТОНИКА И РЕЛЬЕФ
Неотектоника - направление в геотектонике, изучающее струк турные формы земной коры и выражение их в современном рельефе, обусловленные проявлением неотектонических движений в этап их активизации. За последний отрезок геологического времени рельеф земной поверхности приобрёл современный облик. Неотектонический этап отличается резко повышенной интенсивностью тектонической жизни земли, глобальным проявлением тектонических процессов и их определяющим влиянием на развитие современного рельефа литосфе ры. Выделяют три фактора неотектоники как научной дисциплины.
1. Время - неотектоника изучает проявление тектонических движений за короткий отрезок позднего кайнозоя (35-40 млн. лет), при этом наибольшая интенсивность новейших движений приходится на последние 5-10 млн. лет.
2. Наглядность проявления результатов - отражения структур ных форм, достаточно чётко выраженных в рельефе земной поверх ности, не замаскированных наложением движений других тектоничес ких циклов.
3. Количественная оценка современных тектонических движений - возможность изучения с помощью комплексов инструментальных методов на специальных геодинамических полигонах.
10.1. Геоморфологические методы исследования новейших структур и движений
Выражение структур в облике земной поверхности обуславлива ется следующими факторами:
- спецификой геометрии структур (размерности, морфологии, пла новых очертаний);
- спецификой проявления экзогенных процессов, изменениями мор фологии и строения экзогенных форм рельефа под влиянием растущей структуры;
- составом, свойствами и строением геологического субстрата;
- соотношением скоростей роста тектонических структур с про цессами денудации или аккумуляции.
Орографический метод - основан на самой общей характеристи ке форм рельефа и заключается в анализе высотных отметок, накло нов рельефа и общего морфологического облика. Основывается на представлении о прямом соответствии форм рельефа с проявлением тектонических процессов: горный рельеф - интенсивные тектоничес кие движения, равнинный - результат слабого их проявления. Пря мое применение такого подхода возможно только лишь при мелко масштабном анализе орографии.
Выявление по облику рельефа степени интенсивности тектони ческих движений и роли экзогенных процессов - крайне трудная за дача. Вероятность прямого выражения структурных форм в орографии определяется скоростью их роста и степенью сопротивления слагаю щих горных пород процессам денудации. В итоге основное влияние оказывают длительные направленные тектонические движения. В под вижных поясах это проявляется более отчётливо - абсолютная высо та гор связывается с амплитудой тектонических поднятий. В устой чивых зонах эта связь менее отчётлива. На орографию более мелких структурных форм оказывают влияние особенности геоструктурной области и климатические условия. Наиболее отчётливо связь оро графии и локальных структур (складки, блоки) видна в орогенных областях в зонах перехода от интенсивных общих поднятий к интен сивным погружениям.
Батиметрический метод - исследования подводного рельефа и сопоставление полученных данных с другими сопряжёнными методами, устанавливается связь между рельефом дна акваторий и тектоничес кими движениями. Крупные формы рельефа морского дна не вулкани ческого происхождения отражают глубинные тектонические структу ры. Разнонаправленные тектонические движения создают неровности дна - поднятия превращаются в подводные возвышенности. За преде лами шельфа, где скорость осадконакопления значительно снижает ся, растущие складки или блоковые движения получают отчетливое выражение в рельефе. При прогибании земной коры образуются впа дины, формы и размеры которых определяются особенностями текто нических движений и степенью компенсации осадконакопления.
При изучении структурных форм, выраженных в рельефе, боль шое значение приобретают методы повторных промеров, эхолотирова ния и сейсмоакустический. В рамках последнего метода разработаны приборы - геолокаторы, которые позволяют изучать отложения, ле жащие ниже поверхности дна на значительных глубинах.
Морфометрические методы - основываются на анализе топогра фических карт разных масштабов, данных аэро- и космических съё мок, полевых наземных и аэровизуальных исследований форм рель ефа. Применение многочисленных морфометрических методов помогает определять степень новейшей активности тектонических движений в процессах рельефообразования. Многочисленные экзогенные процессы непосредственно создают рисунок рельефа земной поверхности раз ных порядков, но пространственное распределение этого рисунка определяется тектонической структурой и планом новейших движе ний.
Морфографический метод - основным объектом являются очерта ния гидрографической сети, озёр, береговых линий бассейнов, во доразделов, естественные границы растительности, почв и других элементов природной обстановки. Лучшим индикатором проявления новейших тектонических движений является рисунок гидрографичес кой сети. Различают следующие типы рисунка речной сети:
дендровидный тип - образуется в условиях однородного геологического субстрата и распространён в основном на платформенных равнинах, сложенных слабодислоцированными осадочными породами;
параллельный тип - распространён на молодых наклонных равнинах (береговых, надгорных), часто обусловлен продольной тектоничекой трещиноватостью горных пород или развивается в условиях молодых моноклинальных структур;
решетчатый тип - встречается в горноскладчатых областях, на платформенных плато, сложенных слабодислоцированными плотными осадочными породами, на траппах и однородных кристаллических по родах, обусловлен трещинно-разрывной тектоникой и ундуляцией осей складок;
радиальный тип (расходящийся из одного центра) – наблюдается на крупных сводовых поднятиях, также характерен для растущих в новейший этап локальных куполовидных или брахиантиклинальных поднятий;
перистый тип - наблюдается в пределах межгорных и передовых прогибов, при этом главная речная артерия приурочена к наиболее прогибающейся их части, в ряде случаев дугообразные элементы ри сунка рельефа отражают контур структур кольцевого типа.
Структурно-геоморфологические методы изучения речной сети - геоморфологический анализ эрозионных долин в целях выявления не отектоники сводится к структурной интерпретации их планового ри сунка и морфологии, к рассмотрению сочленения склонов долины, водораздельных пространств, типов речных террас, изучению осо бенностей коренных склонов долины, строения поймы, продольного профиля террас, поймы и русла. Для анализа используются топогра фические карты, аэро- и космические снимки, геологические данные всех типов и полевые исследования.
Анализ поймы позволяет установить современные и молодые (голоценовые) движения. Обычно на крупных и средних реках пойма имеет два (или более) уровня - низкую пойму, заливаемую ежегод но, и высокую пойму, заливаемую только в высокие паводки. Широ кое развитие высоких пойменных уровней и узкие молодые поймы ха рактерны для врезающихся рек и могут указывать на активное но вейшее поднятие. Тектонические поднятия в долинах рек фиксируют ся также цокольным строением поймы, у которой пойменные отложе ния очень маломощны и лежат на более древних аллювиальных или коренных породах. На тектонические движения также указывают типы стариц - меандрического типа и типа протоков (последние отражают проявление положительных движений). На возможное проявление нео тектоники могут указывать реликтовые русловые формы, древние бе реговые валы и другие элементы рельефа поймы. По ним можно восс тановить историю перестройки гидрографической сети.
Изучение речных террас, дешифрирование их генезиса даёт основную информацию об изменении положения базиса эрозии, тектонических движениях и изменениях климата. Например, при неравно мерных поднятиях суши изменяется уклон реки - будет проявляться глубинная эрозия и формироваться терраса. При изучении террас необходимо учитывать их тип (эрозионные, цокольные, аккумулятив ные, в т.ч. прислонённые, вложенные, погребённые). Анализ террас (количество, относительные высоты, тип) позволяет восстановить геологическую историю развития долин. О характере неотектоничес ких движений и их количественном выражении можно судить по глу бине эрозионного вреза каждой террасы и мощности соответствующих аллювиальных отложений, естественно, при этом учитывая особен ности климатических и палеогеографических обстановок. При изуче нии террас используют визуальные и полуинструментальные оценки относительных высот, прокладывая через долину поперечные профили и тесно увязывая их с особенностями геологического развития. Иногда применяют нивелирные или теодолитные ходы и стереофотог рамметрические исследования, широко используют топографические карты и аэрофотоснимки.
Методы изучения субаэральных и субаквальных дельт. В зави симости от тектонических условий дельтовые равнины подразделяют ся на дельты поднимающихся и дельты опускающихся берегов. В пер вом случае дельты образуются даже при незначительном количестве выносимого реками материала, размеры дельтовых островов при этом увеличиваются, количество проток сокращается, происходит отмира ние заливов и интенсивное выдвижение морского края дельты. На опускающихся берегах дельты отличаются стабильностью морского края, плавными очертаниями, не происходит значительного прироста или уменьшения их площадей. Облик таких дельт зависит от соотно шения интенсивности прогибания и количества выносимого обломоч ного материала. В пределах больших пространств дельт также гео морфологическими признаками новейших поднятий служат:
а) резкие изгибы и повороты дельтовых рукавов;
б) значительное увеличение глубины эрозионного вреза дельтовых русел и, следовательно, повышенное гипсометрическое положение контакта русловой и пойменной фаций аллювиальной свиты;
в) миграция и отмирание дельтовых разливов с образованием осу шенных участков, хорошо маркирующихся по характеру растительнос ти;
г) появление реликтовых форм рельефа недельтового происхожде ния с повышенными абсолютными и относительными высотными отмет ками (остатки морских равнин, баровские бугры);
д) уменьшение коэффициента меандрирования;
е) сочетание геоморфологических признаков с дешифрировочными особенностями растительного покрова.
Методы изучения морских побережий и шельфа. Следы миграции береговой линии находят отражение в денудационных и аккумулятив ных формах рельефа и особенностях осадконакопления. Для выявле ния неотектоники береговой линиии и шельфа применяется комплекс ная методика. В неё входят методы изучения геологии морского дна, анализ донных осадков, их литологии и стратиграфии, приме нения эхолотирования, геолокационных исследований, сейсмоакусти ческого профилирования, структурно-геологический анализ аэро- и космоснимков.
Изучение поверхностей выравнивания - метод изучения многоя русного рельефа, основан на принципе определения дислокаций не только по какому-либо стратиграфическому горизонту в геологичес ком разрезе, но и поверхности пенеплена или педиплена. Форма искривлённой или дислоцированной поверхности указывает на сте пень развития структуры. Многоярусный ландшафт может быть выяв лен путём анализа топографических карт и построения профилей. Для уточнения возраста поверхностей выравнивания используют ме тод коррелятных им отложений, формировавшихся одновременно с об разованием этих поверхностей. Каждой их них в смежных областях аккумуляции соответствуют пачки осадков, выделяющихся литологи ческим составом.
Дополнительные структурно-геоморфологические методы выявле ния неотектоники:
- изучение положения современной снеговой линии и древних оле денений;
- изучение следов древнего карста;
- изучение положения и распространения древней коры выветривания латеритного и каолинитового типа.
10.2. Геофизичекие, аэро-космические и другие методы изучения неотектоники
1. Геофизические методы:
сейсмические - основываются на изучении колебаний, вызванных землетрясениями и взрывами, имеют хорошую разрешающую способ ность при изучении горизонтально-слоистых сред, наиболее эффек тивны при исследованиях осадочных чехлов платформ и крупных впа дин; применение сейсмических методов позволяет соотносить по верхностные и глубинные геологические формы;
гравиметрический метод - основывается на различной плотности пород, выявляя конфигурацию геологических тел; наблюдаемые на поверхности величины градиента силы тяжести и кривизны эквипо тенциальных поверхностей позволяют определить контуры и характер изменения подземного рельефа горных пород;
магнитометрический метод - основывается на различии магнитной проницаемости горных пород; по данным магнитометрии рассчитыва ются глубины залегания верхних и нижних кромок тел, образующих аномалии;
палеомагнитный метод - геологическая природа аномального маг нитного поля океана с учётом инверсий объясняется преобладанием остаточной намагниченности пород, слагающих океаническую кору и, таким образом, дешифрируются процессы раздвига литосферных плит;
геоэлектрические методы - группа методов, использующая различ ные физические свойства горных пород при наблюдении вариаций электромагнитного поля земли (магнитотеллурические методы); глу бинное магнитотеллурическое зондирование (ГМТЗ) позволяет выя вить изменения с глубиной электропроводности пород и выделить в литосфере высокопроводящие слои, которые связываются с частичным расплавлением вещества.
2. Аэро- и космические методы исследований помогают решать проблемы неотектоники и современной динамики литосферы. Научная основа геологического дешифрирования - индикационное ландшафто ведение, изучение пространственных и исторических закономернос тей, выраженных в структуре ландшафтов. В качестве главных эле ментов ландшафтов выделяются рельеф, почвы и растительность, тесно связанные с геологическим строением.
3. Анализ различных исторических и археологических материалов.
4. Анализ географических названий.
5. Биогеографические методы.
10.3. Основные черты неотектоники России и сопредельных территорий
Материковые платформы неотектонического этапа развития представляют собой относительно стабильные области с преоблада нием общих слабых длительных поднятий. По характеру субстрата выделяются:
- древние - добайкальские платформы (Восточно-Европейская, Си бирская);
- молодые платформы (Скифская, Туранская, Западно-Сибирская и др.).
Орогенные области новейшего этапа развития отличаются диф ференцированными новейшими контрастными движениями значительных амплитуд с большими градиентами и с преобладанием поднятий:
- эпиплатформенные - на дорифейском и рифейско-палеозойском складчатом основании;
- эпигеосинклинальные - Альпийского и Тихоокеанского складча тых поясов.
Области рифтогенеза могут быть:
- внутриконтинентальные (Байкальский рифт);
- сквозные - переходящие в океанические.
Океанические геоструктуры подразделяются на:
- океанические платформы с краевыми валами;
- орогены;
- рифтогены.