Эндогенные геологические процессы. Современные колебательные движения.

Современные колебательные движения тесно связаны с новейшими, но доступны непосредственному изучению при помощи геодезических, инженерных, археологических и геологических методов и поддаются количественной оценке. Необходимость их выделения в особую группу и тщательного изучения диктуется также практическими нуждами.

Колебательные движения отражаются в рельефе и играют огромную роль в преобразовании и формировании земной коры, так как регулируют перераспределение материи на поверхности Земли. Рельефообразующими факторами являются не только колебательные движения, но и другие эндогенные процессы, например вулканизм, а также экзогенные процессы, моделирующие и сглаживающие рельеф путем срезания возвышенностей, разноса продуктов их разрушения по поверхности планеты и заполнения впадин осадками.

В районах интенсивного проявления современных и новейших колебательных движений, когда эти движения происходят быстрее деятельности экзогенных процессов, рельеф характеризуется восходящим развитием: увеличиваются абсолютные и относительные высоты, растет крутизна склонов, наблюдается энергичное проявление и омоложение эрозии, усиливается денудация. Это наглядно проявляется на Кавказе, в Тянь-Шане, на Алтае и в большинстве других горных стран. Одновременно с поднятиями происходит резкое углубление впадин, которые не успевают заполняться продуктами разрушения горных пород. Например, Балтийское море образовано в послеледниковое время, но осадков в нем накопилось очень мало, а глубина достигает 200—300 м. Охотское и Японское моря появились в четвертичном периоде. Мощность четвертичных осадков в них измеряется немногими десятками метров, а глубины местами превышают 3000 м, т. е. прогибание земной коры происходит гораздо энергичнее, чем осадконакопление.

Когда при формировании рельефа преобладают экзогенные факторы, направленные к разрушению возвышенностей и заполнению впадин осадками, происходит нисходящее развитие рельефа. В этом случае эффект колебательных движений на поверхности Земли обратный: воздымающиеся участки снижаются, а понижающиеся могут подниматься в связи с быстрым заполнением погружающихся впадин наносами. Уменьшаются абсолютные и относительные высоты, склоны выполаживаются, ослабляется энергия эрозионных и денудационных процессов и т. д. вплоть до полного сглаживания рельефа. В прогибающихся впадинах, когда поступление осадков избыточно по сравнению со скоростью прогибания дна бассейна седиментации, уровень накопления осадков может повыситься и даже оказаться выше уреза воды: накопление осадков будет продолжаться в субаэральных условиях, иногда даже на значительных абсолютных высотах (например, в оз. Севан на Кавказе на высоте 1914 м, в оз. Иссык-Куль в Тянь-Шане на высоте 1609 м и т. д.). Наконец, эрозия и седиментация могут происходить с такой же скоростью, как воздымания и погружения, в этом случае никаких изменений рельефа на поверхности не происходит.

Таким образом, судить о направленности, а иногда даже и о наличии современных колебательных движений по рельефу поверхности Земли можно лишь в районах его восходящего развития. Но и там истинная амплитуда колебательных движений превышает размах поднятий и прогибов земной поверхности. Поэтому они изучаются при помощи других методов. В приморских районах более надежные результаты дают наблюдения за колебаниями уровня моря. Так, в конце XIX в. на берегах Балтийского моря была установлена сеть мареографических пунктов, автоматически отмечающих колебания уровня моря. Оказалось, что с наибольшей скоростью (1 м в 100 лет) поднимается западный берег Ботнического залива. К югу скорость поднятия постепенно снижается и у южных берегов Балтики сходит на нет. Нулевая изобата проходит через устье Невы, Ладожское и Онежское озера, отделяя восточную часть Кольского полуострова, огибает с севера и северо-запада Скандинавский полуостров (рис. 130), пересекает по диагонали п-ов Ютландию и, следуя примерно вдоль побережья Балтийского моря, замыкается в устье Невы. Нулевая изобата ограничивает сводовое поднятие Скандинавского полуострова. В этом поднятии наиболее интенсивные подвижки происходят между Ботническим и Кандалакшским заливами. К югу и западу от Скандинавского свода поднятие сменяется опусканием, достигающим наибольшей скорости на берегах Нидерландов (2,5 см в 100 лет). Отмеченный характер движения подтверждается археологическими и историческими данными. Так, древняя столица Швеции г. Упсала, некогда расположенный на берегу моря, теперь находится в 60 км от берега. В прибрежной зоне прибалтийских стран и в Дании ниже уровня моря найдены жилища людей каменного века, а в Корнуолле (Великобритания) море затопило древние разработки оловянных руд.

Классическим примером современных колебательных движений являются развалины храма Юпитера Сераписа близ Неаполя (в Поццуоли), построенного в 105 г. до н. э. В настоящее время храм частично затоплен. На колоннах храма, на высоте от 3,6 до 7 м над уровнем моря сохранились углубления, сделанные сверлящими моллюсками (в углублениях сохранились раковины этих моллюсков). Это вместе с историческими документами позволяет восстановить характер колебательных движений участка, на котором построен храм. До IV в. н. э. храм испытывал поднятие, с IV по XIV в.

опускался. В 1538 г. в связи с извержением вулкана Монте-Нуово снова началось поднятие, продолжавшееся до конца XVIII в., а в начале XIX в. поднятие сменило» опусканием. В 1828 г., по свидетельству Ч. Лайеля, пьедестал колонн храма был погружен на 25 см ниже уровня моря. Дальнейшее опускание происходило со скоростью 7 мм/год. В 1878 г. основание колонн находилось уже на глубине 65 см, в 1911 г. — 188 см, в 1933 г.-205 см, в 1954 г. — около 2,5 м. Следовательно, скорость погружения увеличилась/примерно до 2 см/год.

По смещению береговых линий иногда удается определить характер движений и в районах крупных озер. Выявлено, например, что восточные берега Онежского озера и Сегозера (Карелия) опускаются, а северо-западные поднимаются. Район Великих озер в Северной Америке на юге опускается, на севере поднимается.

Иногда показательны результаты воздействия колебательных движений на инженерные сооружения. В. Е. Хаин (1954 г.) приводит пример деформации водопровода одного из крупных кавказских городов. Этот водопровод в течение 30 лет неоднократно деформировался и обрывался в связи с неравномерными смещениями смежных участков грунта, вызванными колебательными движениями.

Для надежной оценки скорости современных вертикальных колебательных движений применяются повторные нивелировки высокой точности. Этим методом было установлено, что колебательные движения происходят наиболее интенсивно в сейсмически активных районах (Закавказье, Япония, Калифорния и др.). Но и в других областях их скорость доступна определению. Установлено, например, что за время с 1920 по 1940 г.Донецкий бассейн и Украинский кристаллический массив поднимались относительно Ростова-на-Дону со скоростью 6—10 мм в год, а Среднерусская возвышенность — до 1,5—2,0 см/год. На юге Финляндии скорость поднятий земной поверхности по отношению к уровню моря с 1898 по 1938 г. менялась от 3,6, в районе Хельсинки до 6 мм/год в более северных районах. Средние скорости современных опусканий в Азово-Кубанской впадине составляют 3—5, а в Терской впадине 5—7 мм/год.

По данным Национального управления геодезической съемки США (1972 г.), скорость воздымания поверхности в северной части штатов Висконсин и Миннесота 10—15 мм/год, а в одном из районов на западе страны — 1—5 мм/год.

Таким образом, годичная скорость современных колебательных движений часто измеряется миллиметрами, 1—2 см/год — уже очень высокая скорость, а предельная, как считает В. В. Белоусов, немного более 3 см в год. Он считает также, что во многих случаях точность измерений оказывается ниже полученных колебаний, а нивелировки привязываются к уровню моря, в постоянстве которого нет уверенности. Поэтому приведенные цифры дают лишь приближенные значения скоростей современных колебательных движений.

Горизонтальные смещения блоков земной коры устанавливаются труднее вертикальных, но в настоящее время они инструментально доказаны, во многих районах. Например, в Калифорнии (США) при помощи точных геодезических методов установлено, что горизонтальное смещение по сдвигу Сен-Андреас происходит со средней скоростью 5 см в год. Через более или менее длительные промежутки времени спокойное смещение прерывается землетрясениями и почти мгновенными горизонтальными перемещениями большой амплитуды (от 3 до 10 м) всегда в одном направлении (континентальный блок смещается к югу по отношению к океаническому, см. гл. XIX, с. 465). Горизонтальные перемещения блоков земной коры происходят в разных направлениях, но особенно часто они бывают приурочены к сдвиговым, зонам, занимающим определенное положение по отношению к географическим полюсам.

Горизонтальные смещения блоков земной коры происходят также по» надвигам, часто сопряженным со сдвигами (см. гл. XIX)

Вернуться назад к оглавлению "Общая Геология. Основы Геологии."

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>