Эндогенные геологические процессы

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Эндогенные процессы

В недрах и на поверхности Земли вследствие взаимодействия внутренних и внешних сил непрерывно протекают геологические процессы.

Источники: тепло Земли (геотермический градиент, геотермическая ступень, 1 лекция), Солнца, вращение Земли вокруг оси и в пределах Солнечной системы, гравитационные силы.

Все геологические процессы разделяются на эндогенные (источник энергии внутри Земли) и экзогенные (источник энергии на поверхности Земли).

Эндогенные процессы стремятся создать рельеф поверхности Земли, экзогенные - выровнять рельеф поверхности Земли.

К эндогенным процессам относятся магматические и вулканические явления, метаморфизм горных пород и движение Земной коры (в том числе землетрясения).

Земная кора (толщина ее 50…80 км) находится в постоянном движении, и все движения Земной коры называются тектоническими.

2. Складкообразования и разрывы

Среди движений выделяют следующие: 1) колебательные движения - выражаются в медленном поднятии или опускании участков Земной коры в горизонтальном и вертикальном направлении, 2) складкообразовательные движения (складкообразование) - приводящие к смятию слоев в складки; 3) разрывообразовательные, проявляющиеся в разрыве сплошности слоя.

Колебательные движения мы можем заметить по результатам этих движений, но не сами движения. Пример: опускание или поднятие материка. Затопление морских террас говорит о том, что материк опускается, такой процесс называется трансгрессия, поднимается - регрессия.

В настоящее время Гренландия, Исландия, Новая Земля, остров Шпицберген - поднимаются. У острова Шпицберген уже по пять террас есть, общее поднятие на 175 м, средняя скорость поднятия 1 см в год. Поднятие охвачены Эстония, Латвия, часть Литвы, Белоруссия, Западная Украина, в среднем 9…10 мм/год.

Опускается Голландия, Москва, Тамбовская область, Кубанская впадина, Теркая впадина, в среднем 1…5 мм/год.

В 1940 году в Калифорнии построена верфь, теперь она утонула.

Рисунок 1 - Результат движения материка (наблюдается трансгрессия)

В результате складкообразования отдельные слои подвергаются смятию снизу, другие - сверху.

Рисунок 2 - Складкообразование (стрелками показано направление смятия слоев)

Любые нарушения первоначального залегания слоев называется дислокацией. Те дислокации, которые не приводят к разрыву сплошности слоя, называются пликативными дислокациями, а которые приводят к разрыву сплошности слоя - дизъюнктивными.

Пликативные дислокации выражаются в различного рода складках, название которых отражает форма складки (рис. 2.3).

Складкой называется полный перегиб пластов, в котором выделяются антиклиналь (перегиб пластов направлен выпуклостью вверх) и синклиналь (перегиб пластов направлен выпуклостью вниз) (рис. 2.4).

Каждая складка состоит из нескольких элементов (рис. 2.5). Если сделать горизонтальный разрез, то можно увидеть, что система складок состоит из двух элементов: антиклиналь - эта часть складки является источником питания реки, ядро складки самое древнее по возрасту; синклиналь - является водосборником реки, в ядре находятся самые молодые пласты.

Дизъюнктивные дислокации проявляются в разрыве сплошности слоя. Из всех дислокаций данного вида дольно-таки часто бывают дислокации типа горст и грабен.

Северные отроги Тянь-Шаня движутся - поднимаются со скоростью 18 см/год. город Супитау по исследованиям ташкентских геологов 1000 лет назад был в низине.

Рисунок 3 - Пликативные дислокации:

а - наклонное залегание пластов - моноклиналь; б - веерообразные; в - изоклинальные; г - остроугольные; д - пологие; е - сундучные.

Рисунок 4 - Складка:

1 - ядро самое молодое по возрасту; 2 - ядро самое древнее по возрасту

Рисунок 5 - Элементы складок:

1 - высота складки; 2 - замок; 3 - шарнир; 4 - ядро; 5 - крыло; 6 - ширина складки; 7 - длина складки

Рисунок 6 - Дизъюнктивные дислокации:

а - сброс; б - взброс; в - сдвиг(близко к горизонтальному); г - горст; д - грабен

Появление котловин озера Иссык-Куль, озера Байкал сопряжены с дизъюнктивными дислокациями, вследствие опускания слоев горных пород образовался грабен, который впоследствии был заполнен водой.

3. Землетрясения

Землетрясение - сотрясение Земной коры, вызванное естественными причинами. Землетрясения могут быть и техногенными, например, при заполнении чаши водохранилища водой, происходят легкие землетрясения, поэтому необходимо очень осторожно заполнять чашу, медленно поднимая уровень воды по отметки НПУ.

На реке Верхняя Алматинка в 1922, 1926 годах была построена селезащитная дамба, когда завальное оз. Исык, расположенное выше дамбы прорвало (1967 год), дамбу смыло, и селевой поток хлынул на город Алма-Ату. Тогда было принято решение строить плотину Медео.

Землетрясение - это мгновенная разрядка энергии, накопленной в подвижных участках Земной коры. Регистрируется сейсмографами. Ежегодно они регистрируют несколько миллионов землетрясений на Земле. Из них только 100 вызывают разрушения. 10 - 15 землетрясений в год - норма для определенной территории.

Землетрясения по своей природе подразделяют на тектонические, обвальные, вулканические.

Самые мощные - тектонические. Они могут быть катастрофическими, вызывать цунами, охватывать большие площади, сотни, миллионы километров квадратных.

Другие, обвальные - самые слабые землетрясения происходят в результате обвала в горных областях. Площади воздействия 5…10 км2.

Вулканические - в районе действующих вулканов, площадь воздействия до 50 км2. Сила землетрясения 7…8 баллов.

У каждого землетрясения есть несколько характерных точек (рис. 2.7).

Рисунок 7 - Характерные точки землетрясения:

1 - гипоцентр (внутри Земной коры,); 2 - эпицентр (на поверхности Земли над гипоцентром)

По глубине Н гипоцентра землетрясения делятся:

- поверхностные с глубиной Н до 10 км;

- нормальные, Н=10…75 км;

- промежуточные, Н=75…300 км;

- глубокофоксные, Н>300 км и до 700 км.

Самые разрушительны - нормальные землетрясения. Для определеняи силы землетрясения разработаны специальные шкалы: Рихтера - 1…9,5 баллов, МСК - 1…12 баллов.

Магнитумда землетрясемния (от лат. magnitudo - важность, значительность, крупность, величие) - величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн. Первоначальная шкала магнитуды была предложена американским сейсмологом Чарльзом Рихтером в 1935 году, поэтому в обиходе значение магнитуды называют шкалой Рихтера.

12-балльная шкала интенсивности землетрясений Медведева - Шпонхойера - Карника была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР. С 1996 года в странах Европейского союза применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и продолжает использоваться в России и странах СНГ. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».

На территории Кыргызстана было зафиксированы 11-бальные землетрясения в 1886 году - Беловодское, 1911 г. - Кеминское, 1970 - Иссык-Кульское (дорога на оз. Иссык-Куль просела).

У землетрясений имеются предвестники: поведение животных, состояние атмосферы, состояние подземных вод. В частности собаки, коровы за 2…3 часа до наступления начинают сильно беспокоиться. Особенно чувствительны к землетрясениям рыбки в аквариуме. Более далекие предвестники - ночью начинает светиться атмосфера (появляются электрические поля и взаимодействуют с земным потенциалом); в подземных водах количество радона в воде резко увеличивается. По этой причине после сокрушительных землетрясений, произошедших в городе Ташкент 1966, 1976 гг., были пробурены скважины глубиной 940 м для наблюдения за подземными водами. За несколько секунд перед землетрясением возможно услышать гул - скорость ударной волны в земных породах 3…4 м/с.

По прогнозу землетрясений: хорошо предсказывается район, но пока не предсказывается время землетрясения.

Таблица 2.1 - Характеристика землетрясений по шкале МСК

Землетрясения фиксируются сейсмостанциями. Датчики расставлены таким образом, что образуют сеть треугольников.

В Бишкеке расположено две сейсмические станции, планируется установить еще 20, чтобы создать сейсмическую карту города. Сейсмичность нашего города: центр города - 7 баллов; низ города - 8 баллов; верх - 9 баллов. эндогенный колебательный складкообразование землетрясение

Исследованиями землетрясений на территории Кыргызской Республики занимается Научная станция РАН в г. Бишкек (НС РАН), Международный научно-исследовательский центр - геодинамический полигон в г. Бишкек, институт геомеханики и освоения недр НАН КР, Институт геологии НАН КР, институт сейсмологии НАН КР.

Размещено на Allbest.ru