Жер қабығы қалыптасуының геологиялық тарихы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Жер қабығы қалыптасуының геологиялық тарихы

Жер қабығы алдымен континенттік массивтерге және мұхит шараларына бөлінеді екен. Бұлайша ажыратылуды тек геоморфологиялық тұрғыдан ғана қарауға болмайды. Жер қабығы қалың, тығыздығы шамалы, оның үстіне жалпы жағдайда литосферасы да қалың болғандықтан изостазия заңдылығына сәйкес құрлықтар мұқит деңгейінен бой көтеріп тұрады, ал мұхиттар табаны, керісінше қабығы да, литосферасы да жұқа, ауыр болған себепті төмен ығысқан. Енедеше, барлық тұрғыда, біріне-бірі қарама-қарсы континенттер және мұхиттар жер қабығының маңызды ірі бөлшектері болған. Материктік қайраңның қабығы континент типтес болғандықтан, құрлықтар құрамына кіреді, ал континенттік беткей болса, ол мұхит пен материктердің екеуінің аралық белдеуіне жатады. Екеуі де көбінесе жоғарғы мантияның табанына дейін созылған терең жарықтармен шектеледі. Жарықтарды біз жер сілкінуі өте жиі болатын белдеулер - мұхиттың орталық жоталары, аралдар доғасы мен мұхиттың терең науаларының түйіскен тұстары арқылы білеміз. Дәл осы белдеулерде вулкандар да шоғырланған. Ендеше, айтылған белдеулер - нығыз, берік, орнықты, құрамы біртұтас литосфералық плиталардың жігі деген қорытынды туады.

Литосфералық плиталар үш түрлі қозғалысқа ұшырайды: а) мұхиттың орталық жоталарының шатқалдарында, Қызыл теңіз, Аден және Калифорния шығанақтарының бойында екі плита екі түрлі жаққа жылжиды; б) мұхит шегінде Вадати - Беньоф - Заварицкий белдеулерінің терең жарықтарын бойлап, екі плита біріне-бірі қарсы жылжиды; в) трансформдық жарықтарды бойлап бірінен-бірі ығысады.

Литосфера плиталары континентпен жапсарлас материктік қайраңдарды біріктіреді, ол екеуі бүтін плиталар құрап, бірге жылжиды. Тек зор аумақты Тынық мұхит плитасы ғана нағыз мұхиттық плитаға жатады. Литосфераның қазіргі құрамынан жеті ірі және кем дегенде алы кіші плитаны көреміз. Өткен геологиялық дәуірлерде плиталардың саны, кескін үйлесімі және орындары қазіргіден өзгеше болған. Құрлықтардағы олардың жік-жапсарларын офиолиттік белдеулерден аңғарамыз. Офиолиттік белдеу деп байырғы мұхиттар қабығы болғанын көрсететін периотит, дунит, габбро, базальт және кремнийлі тақтатастар жинағын айтады.

Мұхиттар мен материктер әр түрлі құрылымда бөлінеді. Мұхиттар алдымен өте жылжымалы, тура ортасынан терең шатқалмен (рифт) бөлінген мұхиттың орталық жотасына және абиссалды шараларды алып тұрған мұхит плиталарына жіктеледі.

Материктер болса мұхиттың орталық жоталары секілді тік және жазық бағыттарда тым жылжымалы, жер сілкінуі де, вулканизмі де бар таулы құрылымдарға және платформаларға жіктеледі. Платформалардың қозғалыс - қимылы баяу, жер сілкіну мен вулканизм әсерінен жұрдай. Сондықтан жазық рельефті платформалар бетінің аумақты аудандарын жазық жатқан шөгінді жыныстар жабады. Кейбір сирек аймақтарда трапп аталатын базальтты лавалар тарайды.

Таулы құрылымдардың ішкі құрылысы өте күрделі. Олар көптеген қатпарлардан, терең тектоникалық жарықтардан, бастырмалардан түзіледі. Олардың арасында неше түрлі және алуан құрамды магмалық (интрузивтік және эффузивтік) жыныстар көп. Таулы құрылымдарды геологиялық тарихына қарап екі типке жіктеуге болады. Біреулерінің құрамына жас (палеоген жүйесіне дейінгі) теңіз шөгінділері кіреді. Тек олигонец және миоцен дәуірлерінен бастап қатпарланып, теңіз түбінен бой көтереді. Оларды жас таулы құрылымдар дейді, бұған Қарпат, Қырым, Кавказ, Копетдаг пен Памир таулары жатады. Екіншілері көне докембрий, палеозой, мезозойдың теңіз қабаттарынан құралып, қатпарлану-жарықшақтану деформациясы палеоген кезеңінен әлдеқашан бұрын өткен және таулары да сол кезде бой көтерген. Оның дәлелі - баурайында тау сілемдерінің бұзылып, шайылуынан үйілген кесек-кесек қалың молассалар (французша «моларе» - қопсыма, үгілмелі) түзілгені. Кейін көне тау сілемдері жұрнағына шейін денудация әсерінен бұзылып, жазыққа айналады. Жаңа тау қозғалыстарынан олардың кейбіреулері қайтадан жарықтармен бөлшектеніп көтеріледі. Оның айғағы - кей беттеріде жұқа, теңіз жағалауында платформалық қабаттардың сақталуы. Осылайша қайтадан жаңғырған тау жоталарын эпиплатформалық тау құрылымдары деп атайды да оларға Тянь-Шань, Алтай, Саян таулы өлкелері мен Байкал көлінің ішкі және сыртқы жоталары жатады. Олардың орнында жаралған қосымша жақпарлы құрылымдардан тұрады. Алғашқы қатпарлануы неғұрлым көне болса, оның граниттенуі мен метаморфизмі солғұрлым күшті болады.

Тау сілемдерінің етегі, әдетте, сол таулардың бұзылып, шайылуынан үйілген аллювиалдық моласса шөгінділеріне толған ойпаттармен көмкеріледі. Оларды бөктерлік, не екі қапталынан да таулар бой көтерсе, тауаралық ойыстар деп атайды. Мысалы, Орал тауы бпатыс етегінен Орал алды ойысымен шектеледі. Тянь-Шань сілемдерінің жоталары арасынан Тәжік, Ферғана, Нарын, Ыстықкөл ойыстарын көреміз, Жоңғар Алатауы мен Іле Алатауының арасында тауаралық ойысы жатыр.

Көне қатпарлық жүйелердің барлығы бірдей қайтадан жаңа қатпар-жақпарлықтарға ұшырай бермейді. Қайсыбіреулері денудациядан жазық аймаққа көшкен соң, бәчсең ғана төмен майысады да, тайыз теңіз айдынымен жабылады. Теңіздегі уақ үгінді, саз-балшықты, кейде әктас шөгінділер аймақ бетін қалыңдығы шамалы ғана бүркенішпен жабады. Осылайша платформалар пайда болады. Олар екі ярустан тұрады. Төменгі ярус - қатпарлы табаны - өте қатпарланған, азды-көпті метаморфталған, әр түрлі интрузивтер кептелген құрылым түзеді. Олай болса, табан бір дәуірлерде қатпарлы құрылымдардан түзіліп, кейін денудация салдарынан мұхит деңгейіне шейін жеткен жазық ойпаттарға айналған. Жоғары қабаты - шөгінді жабуы - жазық жатқан, метафоризм мен интрузив әсері жоқ, тайыз теңіздік немесе континенттік шөгінділерден түзілген. Тыс жабуы жұқа, бүкіл фанерозой зонотемасындағы қалыңдығы 3-5 километрден аспайды, тек сирек аудандарда 8-10 километрге жуық.

Платформалардың табанының жер бетіне шыққан аумақты бөлшектерін қалқан (щит) деп атайды, ал бүркеніш жабуы (чехол) бар шетін плита дейді. Көне докембрийлік қатпарлы қалқандарды кристалдық қалқандар деп атайды.

Олар - Шығыс Еуропа платформасының Балтық, Украин қалқандары, Сібір платформасының Алдан қалқаны. Табанының шамалы және аз да болса бір дәуірде жабу жамылған бөлшектерін массивтер деп атайды. Мысалы, Шығыс Еуропа платформасындағы Воронеж, Сібір платформасының Анабара массивтері.

Жабуының қалыңдығына, табанының жоғары немесе төменде жатуына байланысты плиталар антеклизалар мен синеклизаларға жіктеледі. Біріншілерінде бүркеуі жұқалау болады, ал екіншілерінің арасында көптеген үзілістер байқалады. Синеклизалар болса шөгінді жабуы қалың, үзіліссіз келеді. Үлгі ретінде Шығыс Еуропа платформасының Белорусь, Воронеж антеклизалары мен Мәскеу, Каспий маңы синеклизаларын, Сібір платформасының жалпақ Тұңғыс синеклизасын атауға болады.

Кейбір синеклизалардың табанына жақын екі шегі тектоникалық жақтармен шектелген тар, көмілген көне рифтер болады да оларды авлакогендер (грекше авлак - жырық, ор) дейді. Мысалы, Украин синелизасының астында Днепр - Дон, жалпақ Мәскеу синеклизасының табан шегінде Орталық Орыс авлакогендері орын тепкен. Авлакогендердің шөгінділер жабуы аса қалың (8-10 км), олар шамалы қатпарланған, арасында сілтілі-базальтты магма жыныстары кездеседі.

Табанының жасына байланысты платформаларды екіге бөледі. Көне платформалардың табаны докембрий қабаттарынан, жас платформалардың ірге табаны палеозой, кейде төменгі мезозой жыныстарынан құралады. Біріншілері материктердің ядросы ретінде қалыптасады да, ал жас платформалар оларды жан-жағынан көмкеріп, араларын толықтырады. Олардың шетінен әрі қарай қатпарлы тау белдеулер бой түзейді. Екі көне платформа - Шығыс Еуропа мен Сібір, Шығыс Еуропаның шығыс, оңтүстік шетінде жас Скиф және Туран плиталары орналасқан. Осы екі көне платформа арасын Батыс Сібір плитасы алып жатыр. Платформаларының оңтүстік шектерін Таулы Қырым, Кавказ, Копетдаг, Памирдің жас қатпарлы таулары, Тянь-Шаньның, Алтайдың, Саянның, Байкал маңдарының жаңғырған таулы қатпарлары көмкерген. Сібір платформасының солтүстік-шығыс шетінде Верхоян, Чукот қатпарлары одан әрі Тынық мұхитпен шектес Коряк, Камчатка, Сахалиннің жас қатпар таулары Сихотэ-Алин тау қатпарлары бой түзеген.

Жер газ-тозаңды жоғарыдан, салқын әрі қатты бөлшектердің бір-біріне жабысып, жылдасуынан пайда болады. Көлемі ұлғая келе олардың бір-біріне соқтығысуынан және радиоактивті элементтердің ыдырауынан бөлінген жылу әрекетінен, планетамыз қызына түседі. Оның ядросы түгелдей мантия заты жарым-жартылай балқуға айналады.

Бастапқы кезінде 4. 0 млрд. жыл шамасында жерде, алайда басқа планеталар да ірілі-кішілі метеориттердің күшті атқылауына ұшырады. Салдарынан (жылудан) ұшпа заттары бөлініп, олардан әуелі атмосфера, кейінірек гидросфера түзіле бастады. Жанартаулардан магма төгілуінен бұған енді мантия газдары қосылып, олардың көлемі ұлғая түсті. Метеориттер соғуынан Ай, Марс, Болпан беттеріндегідей аумақты, терең кратерлер пайда болды, бірақ олар кейінгі денудациялық процестер әсерінен Жер бетінен жойылып кетті. Метеориттер ұрынуы мантиядан негізді және әсіре негізді макгманың шапшып, Айдың теңіздері іспетті ауқымды аймақтарға төгілуіне әкеп соқты. Осылайша алғашқы жер қабығы жаралды.

Құрамына граниттер мен гнейстер кірген осындай қабық бұдан 3, 8 млрд. жыл бұрын архей кезеңінің бас шағында пайда болды. Олар қазірде барлық дерлік құрлықтардың көне қалқандарында жер бетіне шығады. Радиогеологиялық жасы анықталған сол жыныстардан бастап қана жер қабығының тарихын аша білеміз. Оның құрамына күшті метаморфизмге ұшыраған алғашқы жанартаулық, интрухзивтік және шөгінді жыныстар кіреді. Шөгіндінің түзіліміне қарап, олардың су түбінде шөккенін көреміз, басқаша айтсақ, кәдімгідей гидросфера болғаны. Алғашқы жер қабығы түзілу үшін мантиядан көптеген кремний, алюминий, сілтілі элементтердің тотықтары тасымалдануы керек, ал қазіргі кезде мұндай әрекет оншалық көзге ілінбейді. Ендеше, жас планетаның, біріншіден, жылу тасқыны қазіргіден 3-4 есе артық, соның себебінен, екіншіден, ол кездің магмасы су буына, басқа да ұшпа заттарға қанығып, аталған тотықтардың көптеп алмасуына себепкер болған. Сонымен 3, 5 млрд. жыл шамасына қарай қазіргі құрлықтарда «сургнейсті» жер қабығы ауқымды тараған. Ол кола түбегінде, Украинадағы Днепр өзенінің орта бойында, Сібірде Алдан өзенінің аймағында, яғни көне қалқандар бойында кездеседі.

Архей кезеңінің әлі де болса жұқа, әрі иілімді қабығы оңай жыртылып отырды: жарықтарды бойлап тасыған базальт құрамды магма ұзындығы жүздеген, ені ондаған километр ірі ойыстарды толтырды. Жанартау жыныстары төмен температурадағы жасыл түсті метаморфизмге ұшырауынан бұл ойыстарды жасылтасты белдеулер деп атайды. Олар келесі даму кезінде негізді - әсіре негізді түрі, орта және қышқыл құрамды магмамен алмастырады да, қысымның әсері басым болады, шөгінді-магалық жыныстары метаморфизмге ұшырайды. Ақыр аяғында бедер пайда болып, үгінді жыныстар үйіледі.

Архей кезеңі бұдан бұрын 3, 02, 5 млрд. жылда аяқталып, соңында зор граниттену құбылысы өтті. Енді олар натрий тотығынан К ₂ О басым кәдімгі граниттер болды. Граниттену мен жоғарғы сатыдағы күшті аймақты метаморфизм нәтижесінде қазіргі құрлықтардың көпшілігінде жетілген континенттік жер қабығы пайда болды. Дегенмен ол жұқа, тұрақсыз болып протерозой кезеңінде шытынап, жарықшақтанды. Жарықшақтар алғашқы рифтер түзіп, олар қалың қабатты шөгінділер мен магмалық жыныстарға толды. Құрам-құрылысына сәйкес олар геосинклиналардарға ұқсайтын. Сондықтан оларды протогеосинклиналдар дейді. Осылардың одан әрі дамуының негізінде төменгі протерозойдың соңында (2, 0-1, 6 млрд. жыл) қатпарлы жүйелер бой түзеп, олар архейдің континенттік қабықтарының сынықтарын құрастырады, оған қайтадан күшті граниттенудің есесі дәнекер болды.

Нәтижесінде осы кезде қазіргі континенттік қабықтар тараған аумақтардың 60-80%-інде нақтылы жетік континенттік қабық құралды. Ол ол ма - палеомагнитті деректерге сүйеніп, осы кезде барлық құрлықтар тұтасып, зор суперконтинент Мегагеяны («Алып жер» деген мағына) құрған деп те айтылады. Ал жер шарының қарсы бетінде қазіргі Тынық мұхиттың ізашары - Мегаталасса («Алып теңіз») құрған. Оны Панталасса деп те атайды. Бірақ, ол мұхит қазіргіге қарағанда тайыз және жайпақ болған секілді, өйткені мантияның дегазациясы мен жанартаулар әрекетінен бөлініп түзілген гидросфераның көлемі оншалық зор болмаса керек.

Архей эрасының басында-ақ тіршіліктің нышаны - бактериялар мен балдырлар жаралып, эраның соңында балдырлардың ізбесті құрамдары - строматолиттер түзіледі. Ерте протерозойда атмосфераның құрамы да едәуір өзгереді. Архейдің атмосферасында су буымен қоса қышқыл газдар - СО ₂ , CN ₄ , N, NH ₃ , S, инертті газдар еселі болса, протерозойдың алғашқы жартысында-ақ өсімдіктер әрекетінен оттек шыға бастайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.