Впродовж усієї геологічної історії Землі стан і склад літосферної речовини, будова земної кори та її геоморфологічні ознаки зазнава ли періодичних суттєвих змін. Ці зміни мають місце і у наш час. В одних місцях земна кора піднімається, в інших опускається. Проте ці рухи дуже повільні й непомітні для безпосереднього спостере ження. Такі природні рухи земної кори і більш глибоких частин Землі називають тектонічними, а наука, яка вивчає ці рухи і ство рені ними структури (складки, розриви тощо), називається геотек тонікою, або просто тектонікою(від грец. ІекЮпіков - будівництво). Тектонічним рухам земної кори належить провідна роль в ен догенних (внутрішніх) геологічних процесах. Саме вони формують значні нерівності рельєфу земної поверхні, переміщують цілі плити (блоки) земної кори, утворюють глибинні розломи, прогини і під няття. З тектонічними рухами пов’язана нерівномірність розподі лу гірських порід та співвідношення різних їх типів (магматичних, осадових, метаморфічних); вони обумовлюють значні порушення структури залягання гірських порід. В основі ендогенних процесів лежить гравітаційна та радіогенна енергія земних надр, яка й обумовлює їх теплові властивості та пов’я зані з цим процеси і явища: тектонічні рухи, магматизм, вулканізм, метаморфізм, землетруси. Під впливом ендогенних геологічних про цесів формується земна кора, материки, відбувається гороутворення, виникають різноманітні, переважно позитивні, елементи рельєфу. За направленістю тектонічні рухи можуть бути вертикальними, або радіальними, і горизонтальними, або тангенціальними. Верти кальні рухи в свою чергу можуть бути незворотними (направлени ми в одну сторону) і зворотними, або коливними. Коливні рухи ча сто називають епейрогенічними, тобто створюючими континенти, бо внаслідок цих рухів відбуваються трансгресії(поглинання мо рем суходолу в результаті опускання земної кори або підняття морсь кого рівня; від лат. Цаі^гевзіо - пересування) і регресії морів (від лат. ге§гев8Іо - повертаюсь; відступання моря від берегів унаслідок підняття суходолу, опускання океанічного дна або зменшення об’є му води в океанах), формуються обриси континентів. Коливні рухи - це переважно вертикальні рухи земної кори, які проявляються у повільних підняттях і опусканнях певних її ділянок. Вони мали місце в усі попередні геологічні епохи Землі й спостеріга ються нині. Це найбільш поширені тектонічні рухи, наслідком яких є зміни поверхні земної кори. Особливістю їх є коливальний харак тер, тобто можлива зміна знака рухів, коли підняття змінюються опусканнями чи навпаки. За часом прояву та методами досліджен ня коливні рухи поділяються на сучасні, неотектонічні (найновіші) і стародавні, або коливні рухи минулих геологічних епох. Сучасні тектонічнірухи-це ті, які відбувались в історичний час на пам’яті людства (5...6 тис. років) і продовжуються нині. їх дія відображена в ряді рис сучасного рельєфу, в молодих відкладах, археологічних даних. Прикладів сучасних вертикальних рухів земної кори можна на вести багато. Значна частина території Голландії в наш час знахо диться нижче рівня Північного моря і захищена від нього дамбами висотою 15 м і більше. Проте раніше ця населена частина країни знаходилась вище рівня моря. Сучасні щорічні опускання тутеш ньої території досягають 0,5...0,7 см, що викликає необхідність пе ріодичного нарощування висоти дамб. Як приклади протилежних рухів земної кори можна навести підняття земної кори у районах Північної Швеції і Фінляндії, що прилягають до Ботнічної затоки. Особливо це видно із розміщення портових споруд, частина з яких нині виявилась віддаленою від урізу моря. На Новій Землі на знач ну висоту над морем піднесені рибацькі помешкання та стовпи, до яких у свій час припинали човни рибалки-помори (Якушова,1978). Північна частина Подільської височини піднімається з швидкі стю 2,8...4,9 мм/рік, північне узбережжя Чорного моря опускаєть ся з швидкістю 0,8...0,9 мм/рік, а в районі м. Одеси і більше. Макси мальні (8,7 мм/рік) швидкості підняття на території України відміче но в районі м. Кам’янки Кіровоградської області, у північній час тині Житомирської області та в інших місцях (Свинко, 2003). Наведені приклади переконливо показують, що на різних ділян ках земної кори, іноді відносно близько розміщених, можуть відбу ватись вертикальні рухи різної спрямованості - низхідні, або від’ ємні, в одному випадку і висхідні, або позитивні, - в іншому. Відомо немало ділянок земної кори з перемінним знаком коли вальних ритмічних рухів. В одні цикли рухи висхідні, в інші низхідні. Прикладом може бути історія храму Юпітера Серапіса,
збудованого у II ст. до н.е. на березі Середземного моря в Неапо літанській затоці. За весь період свого існування храм неодноразо во зазнавав як низхідних, так і висхідних рухів із загальною амплі тудою біля 12,5 м за середньої швидкості біля 6 мм/рік. Подібні ритмічні рухи малої амплітуди та короткого періоду спостеріга ються і в інших місцях. Наприклад, фортечні стіни м. Херсона не одноразово то опускалися, то піднімалися над водою з тривалістю руху одного знака біля 5...6 сторіч. Крім вертикальних рухів земної кори відомі й горизонтальні зміщення окремих її блоків вздовж ліній розломів. Точні лазерні ви мірювання з супутників у 1978 р. показали, що блоки земної кори, розділені розломом Сан-Андреас у Каліфорнії, зміщувались один відносно одного з швидкістю 94 мм/рік. Горизонтальні зміщення 10. ..20 мм/рік зафіксовані в районі м. Кривого Рогу та в інших місцях. На таких ділянках зміщуються дороги, огорожі, русла ярів тощо. Основними методами вивчення сучасних рухів земної кори є: історичнийі геоморфологічний■геодезичнийі метод водомірних спостережень. Дослідження цих рухів має велике практичне зна чення, особливо в зонах залізниць, нафто- і газопроводів, в місцях будівництва АЕС, ГЕС та розміщення водосховищ. Вертикальні пе реміщення вивчають переважно методом повторного нівелювання через певні відрізки часу (5... 10 років). Сучасні горизонтальні рухи вивчаються геодезичним методом тріангуляції, а для вивчення рухів великих літосферних плит використовують лазерні вимірювання з штучних супутників Землі. Неотектонічні рухи - це рухи, які відбувалися в неогеновому і четвертинному періодах, тобто за останні 25 млн років. їх вивчає неотектоніка - нова галузь геології, яка сформувалась за останні 40...50 років завдяки працям В. О. Обручева, С. С. Шульца, М. І. Ніколаєва. В Україні значний вклад у розвиток неотектоніки зроби ли К. І. Геренчук, М. Г. Волков, І. Д. Гофштейн, В. П. Полієнко, І. Л. Соколовський. Неотектонічні рухи обумовили формування і розвиток основних рис рельєфу всіх материків, однак найбільш виразно їх діяльність відображена в рельєфі “молодих” гір - Гіма лаїв, Карпат, Кавказу, Паміру та ін. Загалом на території України в неоген-четвертинному періоді переважали висхідні рухи. Сумарні амплітуди підняття Карпат досягають 2000 м, Гірського Криму понад 1000 м. На рівнинній частині України вони в середньому ста новлять 200...300 м, а максимальні підняття (понад 400 м) відміче но у північній частині Подільської височини. При вивченні неотектонічних рухів зазвичай використовують комплекс геоморфологічних та геологічних методів. Оскільки ре
зультатом цих рухів є зміни сучасного рельєфу і новітніх відкла день, то основними методами вивчення їх є геоморфологічні: оро графічний, батиметричний, методвивченнядревніх берегових ліній і морських терас; вивченнярічкових долин і річковоїсітки, вивчен ня річкових терас. Геоморфологічні методи базуються на аналізі форм сучасного рельєфу, історії його розвитку. Суть цих методів зводиться до ана лізу топографічних карт і аерофотознімків з метою виявлення ано малій у рельєфі - глибини урізу річкових долин, крутизни схилів, ступеня розчленування рельєфу. При вивченні рельєфу морського дна застосовують ехолотування (батиметрію). Надійні дані дає ви вчення річкових і морських терас, їх висот і складу відкладів. Чим більша глибина річкової долини, тим інтенсивнішими були тек тонічні підняття території, яку вона розчленовує. Кількість і висо та терас вказує на множину етапів піднять та їх інтенсивність. Про характер неотектонічних рухів окремих ділянок території можна зробити висновки на основі аналізу планів річкових систем. Ділянкам неотектонічних піднять властивий відцентровий план річкових систем, а ділянкам опускання - доцентровий. Геологічні методи у поєднанні з геоморфологічними мають ве лике значення при вивченні неотектонічних рухів. Суть геологіч них методів полягає у вивченні гірських порід, їх складу і потуж ності. Найбільш поширеним є метод потужностей і фацій, який базується на аналізі умов утворення окремих компонентів гірських порід, їх потужностей, літологічного складу та органічних решток. Встановлено залежність між опусканням чи підняттям ділянок зем ної кори і потужністю відкладів на них. Наприклад, товща неоге нових відкладів у Прикарпатті, яке переживало інтенсивне опус кання у цей період, досягає 400 м, а на Подільській плиті, яка пере живала коливні рухи з переважанням піднять, вона ледве досягає 100 м. Методаналізувисотного положенняпідошви морських відкладів є найбільш придатним для одержання сумарних амплітуд неотек тонічних рухів. Побудовані таким способом тектонічні карти ізо баз (лінії, що з’єднують точки з однаковими амплітудами рухів) да ють наочну кількісну характеристику неотектонічних рухів за певні проміжки часу. Неотектонічні рухи в різних структурних зонах земної кори по градієнту швидкостей і амплітуді неоднакові. Швидкість і ампліту да цих рухів в межах відносно спокійних платформенних зон суттє во відрізняються від гірських, особливо по градієнту, тобто за зміна ми амплітуди і швидкості вертикальних рухів на одиницю відстані за одиницю часу. В гірських районах градієнт найновіших верти кальних тектонічних рухів становить декілька десятків метрів на
1 km (y середньому 109 м/км) за 1 млн років, а в рівнинних платформенних областях - у 10...30 разів менше. Стародавні, або коливні, рухи минулих геологічних епох. При вивченні коливних тектонічних рухів періодів, більш ранніх ніж неоген, геоморфологічні методи мало прийнятні у зв’язку зі склад ністю відновлення давнього рельєфу, сліди якого бувають ліквідо ваними наступними процесами чи покриті більш молодими відкладами. А тому провідне значення тут мають геологічні ме тоди, які ґрунтуються на аналізі фацій(від лат. faciès - лице, образ) і потужностей осадових гірських порід та їх стратиграфічної по слідовності. Наприклад, відомо, що на території Донбасу сумарна потужність відкладів кам’яновугільної системи досягає 18 км. У них виявлено близько 300 пластів кам’яного вугілля різної потужності. Вважається, що в період формування вугленосної товщі відбува лися коливні рухи з переважанням інтенсивних опускань, які ком пенсувалися нагромадженням потужної товщі відкладів. На пере важній більшості території України кам’яновугільні відклади відсутні, що вказує на її підняття в цей час. В доповнення до аналізу потужностей О. Б. Ронов запропону вав об’ ємний метод вивчення вертикальних тектонічних рухів, в основі якого лежить підрахунок сумарних об’ємів гірських порід по картах ізопахіт (ліній однакової потужності) та визначення по них середніх швидкостей опускання і підняття земної кори в межах великих територій. При аналізі вертикальних рухів широко вико ристовується методпереривів, а також розроблений О. П. Карпінським (1847-1936) метод палеогеографічних реконструкцій. Таким чином, при вивченні вертикальних рухів земної кори за стосовуються різноманітні методи, за допомогою яких виявлено, що ці рухи повсюдно поширені. У різних зонах вони проявляють ся з різною швидкістю і, головне, з різним градієнтом швидкості. В будь-якому геологічному розрізі можна знайти сліди цих рухів, які свідчать про те, що на земній поверхні немає точок, які б перебува ли в стані спокою. Всі вони перебувають у русі. Геофізична роль коливних рухів. Роль цих рухів значна і різно манітна. Наслідком трансгресії і регресії моря є зміни обрисів мате риків і Світового океану, які супроводжуються перерозподілом на Землі площ суші і гідросфери. Такий перерозподіл у свою чергу при зводить до змін співвідношень між складовими водного балансу (опади, стік, випаровування) як в цілому на земній кулі, так і в окре мих її регіонах. Таким чином, коливні рухи впливають на умови зволоження материків.
Коливні рухи є найбільш потужним природним процесом змін рельєфу материкової та океанічної земної кори. Утворення похи лих форм рельєфу в межах великих і малих зон впливає на процеси формування і розвитку гідрографічної сітки та водний режим річок і озер. Так, підняття земної кори в басейні річки початково при зводить до повільного вирівнювання рельєфу, наслідком чого є зниження інтенсивності стоку, зміна підземного живлення ріки. Подальший розвиток позитивного руху обумовлює перерозподіл поверхневого стоку між окремими частинами водного басейну. Наслідком коливних рухів є зміни інтенсивності ерозійних про цесів, поглиблення русел річок при піднятті земної кори чи їх ви прямлення у разі опускання. Часто інтенсивні коливні рухи є однією із причин утворення стрімких і високих берегів рівнинних річок. Суттєва роль коливних рухів полягає в тому, що вони визнача ють потужність і умови залягання осадових гірських порід. На плат формах, де ці рухи виражені слабо, осадові породи залягають май же горизонтально, вони слабо деформовані, з рідкісними розрива ми. У геосінклінальних областях коливні рухи мають значно більші, ніж на платформах, швидкості та амплітуди коливань, там частіше спостерігаються чергування ділянок з значними низхідними та вис хідними переміщеннями. Тривале опускання земної кори призво дить тут до утворення значно більших товщ осадових порід, ніж на платформах. Величезне наукове і практичне значення коливних рухів. Воно має, щонайменше, два аспекти. Перший полягає в тому, що ці рухи впливають на ефективність експлуатації наземних і підземних спо руд різного призначення, на роботу газо-, нафто- і водопроводів. Проектування і будівництво цих об’єктів без діагнозу та прогнозу змін поверхні земної кори призводить до передчасного виходу із ладу, наприклад, гідротехнічних споруд (канали, гідроелектро станції, мости, водозабірні об’єкти), великих промислових під приємств, високовольтних ліній електропередач, портів, терміналів тощо. Аварії на таких важливих і часто небезпечних для при родного середовища об’єктах призводить до важких екологіч них наслідків, забруднення і порушення ландшафтів, деградації екосистем. Також важливо врахування коливних рухів при пошуках ко рисних копалин та визначенні перспектив використання водних ресурсів. Наприклад, при встановленні зон, багатих підземними во дами, необхідно визначити райони підняття земної кори, які ускладнюють та суттєво змінюють параметри підземного стоку. Це
стосується також пошуків покладів благородних металів, оскільки локальні підняття земної кори є своєрідними перепонами, біля яких скупчуються поклади цих металів.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Загальна характеристика і типи тектонічних рухів» з дисципліни «Геофізична екологія»
