Struktur kerak bumi dan litosfer

Jika memperhatikan deformasi batuan yang merupakan akibat (akibat) pergerakan kerak bumi dan litosfer, jelaslah bahwa bumi terus berkembang. Pergerakan purba dan proses geologi lain yang terkait dengannya membentuk struktur tertentu dari kerak bumi, yaitu. struktur geologi atau tektonik kerak bumi. Gerakan modern dan sebagian baru terus mengubah struktur kuno, menciptakan struktur modern, yang sering kali tampak ditumpangkan pada struktur “lama”.

Istilah tektonik bahasa Latin singkatan dari "konstruksi". Istilah “tektonik” dipahami, di satu sisi, sebagai “struktur bagian mana pun dari kerak bumi, yang ditentukan oleh totalitas gangguan tektonik dan sejarah perkembangannya”, dan di sisi lain, “studi tentang struktur kerak bumi, struktur geologi dan pola letak serta perkembangannya . Dalam kasus terakhir, ini merupakan sinonim dari istilah geotektonik.”

V.P. Gavrilov memberikan konsep yang paling optimal: “Struktur geologi adalah bagian kerak bumi atau litosfer yang berbeda dari bagian tetangganya dalam kombinasi komposisi tertentu (nama dan asal usul), umur, kondisi (bentuk) kejadian dan parameter geofisika batuan penyusunnya. .” Berdasarkan definisi tersebut, struktur geologi dapat disebut sebagai lapisan batuan, sesar, atau struktur kerak bumi yang lebih besar, yang terdiri dari suatu sistem struktur dasar, yaitu. Dimungkinkan untuk membedakan struktur geologi dari berbagai tingkatan atau tingkatan: global, regional, lokal dan lokal. Dalam praktiknya, ahli geologi survei yang melakukan pemetaan geologi mengidentifikasi struktur lokal dan lokal.

Struktur kerak bumi yang terbesar dan paling global adalah benua atau wilayah dengan tipe kerak bumi kontinental dan cekungan samudera atau wilayah dengan kerak bumi tipe samudera, serta wilayah artikulasinya, sering kali ditandai dengan pergerakan modern aktif yang berubah. dan memperumit struktur kuno (Gbr. 38, 39). Pembangun terutama mengembangkan wilayah di benua. Semua benua didasarkan pada zaman kuno ( pra-Riphean ) platform yang dikelilingi atau dilintasi pertambangan - sabuk dan area terlipat.

Platform adalah blok besar kerak bumi dengan struktur dua tingkat (berlantai). Lantai struktural bawah, terdiri dari kompleks batuan sedimen, beku, dan metamorf yang terdislokasi, disebut fondasi terlipat (kristal) (basement, base), yang dibentuk oleh gerakan dislokasi kuno.

Lantai atas terdiri dari batuan sedimen yang terbentuk hampir secara horizontal dengan ketebalan yang cukup besar - penutup sedimen (platform). Itu terbentuk karena gerakan vertikal yang lebih muda - penurunan dan pengangkatan blok basement individu, yang berulang kali dibanjiri oleh laut, sebagai akibatnya mereka ditutupi dengan lapisan sedimen laut dan sedimen kontinental yang bergantian.

Selama periode pembentukan lapisan penutup yang panjang, blok-blok kerak bumi di dalam platform dicirikan oleh kegempaan yang lemah dan tidak adanya atau jarangnya manifestasi vulkanisme, oleh karena itu, berdasarkan sifat rezim tektonik, blok-blok tersebut relatif stabil, kaku dan struktur kerak bumi kontinental yang tidak aktif. Karena tutupan hampir horizontal yang kuat, platform ini dicirikan oleh bentuk relief yang rata dan pergerakan vertikal modern yang lambat. Tergantung pada usia fondasi yang terlipat, platform kuno dan muda dibedakan.

Platform kuno ( kraton) memiliki fondasi Prakambrium, menurut beberapa penulis bahkan pra-Riphean, yang ditutupi oleh batuan sedimen (sedimen) dari sistem Proterozoikum Atas (Riphean), Paleozoikum, Mesozoikum, dan Kenozoikum.

Selama lebih dari 1 miliar tahun, blok platform kuno stabil dan relatif tidak aktif dengan dominasi pergerakan vertikal. Platform kuno (Eropa Timur, Siberia, Cina-Korea, Cina Selatan, Tarim, Hindustan, Australia, Afrika, Amerika Utara dan Selatan, Brasil Timur, dan Antartika) mendasari semua benua (Gbr. 40). Struktur utama platform kuno adalah perisai dan lempengan. Perisai adalah bagian platform yang positif (relatif tinggi), biasanya isometrik, di mana fondasi pra-Riphean muncul ke permukaan, dan penutup sedimen praktis tidak ada atau memiliki ketebalan yang tidak signifikan. Di ruang bawah tanah terdapat blok kubah granit gneiss Archean Awal (Laut Putih), zona lipatan sabuk greenstone Archean-Early Proterozoic (Karelian) Akhir dari komposisi dasar gunung berapi vulkanik yang berubah menjadi metamorfosis dan batuan sedimen, termasuk. kuarsit mengandung besi.

Sebagian besar pondasi ditutupi dengan penutup sedimen dan disebut lempengan . Pelat, dibandingkan dengan perisai, adalah bagian platform yang diturunkan. Tergantung pada kedalaman pondasi dan, dengan demikian, ketebalan penutup sedimen, anteclises dan syneclises, palung pericratonic dan aulacogens dan elemen struktural kecil lainnya dibedakan.

Anteclises adalah bidang lempengan yang kedalaman pondasinya tidak melebihi 1...2 km, dan di beberapa daerah pondasinya dapat meluas sampai ke permukaan bumi. Lapisan penutup sedimen yang tipis mempunyai bentuk tikungan permukaan antiklinal (Voronezh anteclise).

Syneclises adalah struktur isometrik datar besar atau agak memanjang di dalam lempeng, dibatasi oleh perisai yang berdekatan, anteclises, atau lainnya.Kedalaman pondasi dan, karenanya, ketebalan batuan sedimen lebih dari 3...5 km. Sayap memiliki bentuk permukaan lentur sinklinal (Moskow, Tunguska). Lereng anteclises dan syneclises biasanya terdiri dari pembengkakan (pengangkatan lembut) dan lentur (tikungan lipatan yang mencerminkan patahan dalam - lentur Zhigulevskaya).

Kedalaman terbesar (hingga 10...12 km) dari fondasi diamati di aulacogens . Aulacogens merupakan palung yang relatif panjang (hingga beberapa ratus kilometer) dan sempit, dibatasi oleh sesar dan diisi dengan lapisan tebal tidak hanya batuan sedimen tetapi juga batuan vulkanik (basal), sehingga strukturnya mirip dengan struktur tipe keretakan. Banyak aulacogen merosot menjadi sineklis. Di antara struktur yang lebih kecil pada lempengan, defleksi dan depresi, lengkungan dan poros, dan kubah garam menonjol.

Platform muda memiliki batuan dasar berumur Archean-Proterozoikum-Paleozoikum atau bahkan Paleozoikum-Mesozoikum muda dan, karenanya, usia batuan penutup yang bahkan lebih muda - Meso-Kenozoikum. Yang paling contoh cemerlang Platform mudanya adalah Lempeng Siberia Barat, yang lapisan sedimennya kaya akan cadangan minyak dan gas. Berbeda dengan platform kuno, platform muda tidak memiliki perisai, tetapi dikelilingi oleh sabuk dan wilayah pegunungan yang terlipat.

Sabuk lipat mengisi celah antara platform kuno atau memisahkannya dari parit laut. Dalam batas-batasnya, batuan dari asal yang berbeda terlipat secara intensif dan ditembus oleh sejumlah besar patahan dan benda intrusi, yang menunjukkan pembentukannya dalam kondisi kompresi dan subduksi lempeng litosfer. Sabuk lipatan terbesar meliputi Ural-Mongolia (Okhotsk), Atlantik Utara, Arktik, Pasifik (sering dibagi menjadi Pasifik Timur dan Barat) dan Mediterania. Semuanya berasal dari akhir Proterozoikum. Tiga sabuk pertama menyelesaikan perkembangannya pada akhir Paleozoikum, yaitu. mereka, seperti sabuk terlipat, telah ada selama lebih dari 250...260 juta tahun. Selama ini, dalam batas-batasnya bukan lagi dislokasi horizontal yang mendominasi, melainkan pergerakan vertikal yang relatif lambat. Dua sabuk terakhir - Pasifik dan Mediterania - melanjutkan perkembangannya, yang diekspresikan dalam manifestasi gempa bumi dan vulkanisme.

Di sabuk terlipat, ada area terlipat yang terbentuk di lokasi area yang terdiferensiasi secara tajam dan bergerak di masa lalu geologis, yaitu. di mana kemungkinan terjadi proses penyebaran, subduksi, atau gerakan tektonik lainnya yang menjadi ciri wilayah modern. Daerah lipatan dibedakan satu sama lain berdasarkan waktu terbentuknya struktur penyusunnya dan berdasarkan umur batuan yang terlipat menjadi lipatan dan ditembus oleh sesar dan intrusi. Pada peta ikhtisar struktur kerak bumi, area berikut biasanya dibedakan: lipatan Baikal, terbentuk pada akhir Proterozoikum; Caledonian - di awal Paleozoikum; Hercynian atau Variscian - di perbatasan Karbon dan Permian; Cimmerian atau Laramian - di Jurassic Akhir dan Kapur; Alpine - di akhir Paleogen, Kenozoikum - di tengah Miosen. Bagian tertentu dari sabuk bergerak, di mana pembentukan struktur lipatan utama berlanjut (zona seismofokal gempa bumi dengan fokus dalam), dianggap oleh banyak ilmuwan sebagai wilayah geosinklinal modern. . Dengan demikian, konsep geosinklin dan batas konvergen, khususnya zona Wadati-Zavaritsky-Benioff, digunakan untuk struktur (bagian) kerak bumi yang sama. Biasanya, hanya konsep geosinklin yang digunakan untuk area dan sabuk lipatan kuno oleh para pendukung teori geosinklinal (fixisme), yang menyatakan bahwa gerakan vertikal memainkan peran utama dalam pembentukan area lipatan. Konsep kedua digunakan oleh para pendukung teori pergerakan lempeng litosfer (mobilisme) untuk batas konvergen, di mana pergerakan horizontal mendominasi dalam kondisi kompresi, yang mengarah pada pembentukan patahan, lipatan dan, sebagai konsekuensinya, pengangkatan kerak bumi. , yaitu. daerah lipat yang berkembang modern.

Geosynclines adalah area pergerakan paling aktif di kerak bumi. Mereka terletak di antara platform dan mewakili sambungan bergeraknya. Geosinklin dicirikan oleh pergerakan tektonik dengan berbagai ukuran, gempa bumi, vulkanisme, dan pelipatan. Pada zona geosinklin terjadi akumulasi intensif lapisan batuan sedimen yang tebal. Sekitar 72% dari total massa batuan sedimen terbatas pada mereka, dan hanya 28% pada platform. Perkembangan geosinklin berakhir dengan terbentuknya lipatan, yaitu daerah dengan kompresi batuan yang intens menjadi lipatan, dislokasi sesar aktif dan, sebagai akibatnya, pergerakan tektonik vertikal ke atas. Proses ini disebut orogenesis (pembangunan gunung) dan mengarah pada terpotong-potongnya relief tersebut. Beginilah asal mula pegunungan dan depresi antar gunung - negara pegunungan.

Di dalam daerah pegunungan yang terlipat, antiklinoria, sinklinorium, palung marginal, dan struktur kecil lainnya dibedakan. Ciri khas struktur antiklinorium adalah bahwa intinya (bagian aksial) mengandung batuan beku paling purba atau intrusif (dalam), yang digantikan oleh batuan “lebih muda” di bagian pinggiran struktur. Bagian aksial synclinorium terdiri dari batuan “lebih muda”. Misalnya, di inti antiklinorium wilayah Hercynian (Paleozoikum) yang terlipat di pegunungan Ural, terdapat batuan metamorf Archean-Proterozoikum atau batuan intrusi. Secara khusus, inti antiklinorium Ural Timur tersusun dari granitoid, itulah sebabnya kadang-kadang disebut antiklinorium intrusi granit. Sinklinorium di daerah ini, pada umumnya, mengandung batuan sedimen-vulkanogenik Devonian-Karbon, yang bermetamorfosis pada tingkat yang berbeda-beda; di palung marginal terdapat lapisan tebal batuan Paleozoikum – Permian “termuda”. Pada akhir Paleozoikum (kira-kira 250...260 juta tahun yang lalu), ketika wilayah lipatan pegunungan Ural terbentuk, pegunungan tinggi muncul di tempat antiklinoria, dan palung cekungan ada di tempat sinklinorium dan palung marginal. Di pegunungan, di mana batuan tersingkap di permukaan bumi, proses eksogen diaktifkan: pelapukan, penggundulan, dan erosi. Aliran sungai membelah dan menyebabkan wilayah meninggi menjadi barisan pegunungan dan lembah. Tahap geologi baru dimulai - platform.

Dengan demikian, unsur-unsur struktur kerak bumi - struktur geologi, dari berbagai tingkatan (pangkat) mempunyai perkembangan dan ciri-ciri struktur tertentu, dinyatakan dalam kombinasi berbagai batuan, kondisi (bentuk) kemunculannya, umur, dan juga mempengaruhi bentuk permukaan bumi - relief. Dalam hal ini, insinyur sipil, ketika mempersiapkan berbagai bahan desain dan selama konstruksi dan pengoperasian struktur, terutama jalan raya, jaringan pipa dan jalan raya lainnya, harus memperhitungkan kekhasan pergerakan dan struktur kerak bumi dan litosfer.

Elemen struktur terbesar kerak bumi adalah benua dan lautan. Perbedaan antara dua elemen struktur terbesar ini tidak hanya terbatas pada jenis kerak bumi, namun dapat ditelusuri lebih dalam hingga ke mantel atas, yang terbentuk secara berbeda di bawah benua dibandingkan di bawah lautan, dan perbedaan ini mencakup seluruh litosfer, dan di beberapa tempat tektonosfer. Di dalam benua dan lautan, elemen struktural yang lebih kecil dibedakan.

Elemen struktural kerak benua. Elemen struktural utama benua termasuk platform kontinental dan sabuk bergerak, serta patahan dalam.

Platform kontinental (kraton) Mereka mewakili inti asli benua dan menempati sebagian besar wilayahnya - sekitar satu juta kilometer persegi. Mereka tersusun dari kerak benua yang khas dengan ketebalan 35–45 km. Litosfer dalam batasnya mencapai ketebalan 150–200 km, dan menurut beberapa data – 400 km.

Dalam struktur platform, dua lantai struktural dibedakan: pondasi dan penutup. Ketebalan tutupan sedimen rata-rata 3–5 km, dan pada palung dan cekungan terdalam mencapai 10–12 km. Dalam kasus luar biasa (dataran rendah Kaspia) – 20 – 25 km. Ruang bawah tanah kristal merupakan lantai struktural bawah platform dan sebagian besar terdiri dari batuan bermetamorfosis hingga tingkat yang berbeda-beda, serta batuan beku intrusif, di antaranya peran utama dimainkan oleh granit. Platform biasanya bercirikan dataran datar, terkadang dataran rendah, terkadang dataran tinggi. Beberapa bagiannya mungkin ditutupi oleh laut dangkal dan epikontinental, seperti laut Azov, Baltik, dan Putih modern. Mereka juga dicirikan oleh rendahnya kecepatan pergerakan vertikal modern, kegempaan yang lemah, tidak adanya atau jarangnya manifestasi aktivitas gunung berapi, dan berkurangnya aliran panas dibandingkan dengan rata-rata terestrial. Secara umum, platform adalah bagian benua yang paling stabil dan tenang.

Yang paling khas adalah platform kuno, mis. platform, fondasi kristal yang terbentuk pada zaman Archean - Proterozoikum. Platform Prakambrium merupakan bagian tertua dan tengah benua dan menempati sekitar 40% wilayahnya; istilah "kraton" biasanya diterapkan pada mereka. Platform kuno tersebut meliputi Amerika Utara, Amerika Selatan, Eropa Timur, Siberia, Sino-Korea, Afrika, India, Australia, Antartika, dan Cina Selatan. Ruang bawah tanah platform kuno didominasi oleh formasi Archean dan Proterozoikum Awal. Formasi ini biasanya bermetamorfosis dalam; Peran utama di antara mereka dimainkan oleh gneisses dan sekis kristal, granit tersebar luas. Oleh karena itu, fondasi seperti itu disebut granit-gneiss atau sekadar kristal.

Area yang jauh lebih kecil dalam struktur benua (5%) ditempati oleh platform muda, yang terletak di pinggiran benua, seperti Eropa Tengah dan Barat, Australia Timur, Patagonian, atau di antara platform kuno, untuk misalnya, platform Siberia Barat antara Eropa Timur kuno dan Siberia. Fondasi platform muda sebagian besar terdiri dari batuan sedimen-vulkanik Fanerozoikum yang telah mengalami metamorfisme lemah atau bahkan awal. Granit dan formasi intrusi lainnya, di antaranya sabuk ofiolit yang perlu diperhatikan, memainkan peran bawahan dalam komposisi fondasi ini, yang, tidak seperti fondasi platform kuno, disebut bukan kristal, tetapi terlipat. Tergantung pada usia pelipatan terakhir ruang bawah tanah ini, platform muda atau bagiannya dibagi menjadi epicaledonia, epihercynian, dan epicimmerian. Platform muda lebih banyak tertutup lapisan sedimen daripada platform kuno, dan oleh karena itu platform tersebut sering disebut lempengan. Tonjolan ruang bawah tanah, yang tidak terpengaruh oleh aktivitas tektonik terkini dan oleh karena itu tidak berubah menjadi orogen intrakontinental, ditemukan sebagai pengecualian, salah satunya adalah Perisai Kazakh. Oleh karena itu, platform muda di luar perisai atau susunan tersebut memiliki karakter datar, seringkali dataran rendah.

Permukaan platformnya heterogen. Beberapa unit tektonik yang lebih kecil dapat dibedakan di sini:

Perisai Kristal merupakan karakteristik terutama dari platform kuno dan mewakili area paparan yang luas pada permukaan siang hari dari ruang bawah tanah kristal. Hampir sepanjang sejarah geologi, wilayah kerak benua ini telah menunjukkan kecenderungan yang stabil terhadap pengangkatan dan penggundulan, akibatnya lapisan sedimen di sini memiliki ketebalan yang kecil. Perisai kristal mudah dibedakan di dalam platform baris utara, di mana mereka dikelilingi di semua sisi oleh lapisan sedimen (perisai Kanada, Ukraina, Aldan, Anabar, Baltik), tetapi jauh lebih sulit di dalam platform baris selatan, terutama di platform baris selatan. Afrika dan Hindustan, yang sebagian besar wilayahnya memiliki ruang bawah tanah kristal yang tersingkap di permukaan, sedangkan tutupan sedimen, sebaliknya, tersebar lebih terbatas, dalam cekungan tertutup. Di dalam platform muda, perisai kristal atau massa kristal praktis tidak ditemukan.

Anteclises Ini adalah bangunan bawah tanah terkubur yang besar dan landai, lebarnya ratusan kilometer. Kedalaman pondasi dan, karenanya, ketebalan lapisan penutup sedimen di bagian melengkungnya tidak melebihi 1-2 km. Kadang-kadang di tengah anteclise terdapat singkapan ruang bawah tanah yang relatif kecil (Voronezh anteclise di lempeng Rusia, Olenek anteclise di Siberia, dll.). Dalam beberapa kasus, anteclise tampak memiliki banyak simpul; puncak ini disebut lengkungan, misalnya lengkungan Tatar dan Tokmakov di anteclise Voglo-Ural.

Sinkronisasi – depresi basement yang besar, landai, hampir datar hingga kedalaman 3 – 5 km dan lapisan penutup sedimen yang relatif tebal. Perlu diingat bahwa anteclises dan syneclises adalah bentuk struktur yang sangat datar: sudut kemiringan lapisan kurang dari 1 0 . Pada platform Gondwanan, sineklis adalah depresi terisolasi yang dikelilingi oleh singkapan basement (sineklis Kongo, Amazon, dll.). Pada platform barisan utara, sineklis biasanya dibatasi oleh antekslis atau perisai. Yang khas adalah sineklis Moskow pada lempeng Rusia, sineklis Amudarya pada lempeng Turan, dll.

Aulacogen – graben linier jernih - palung yang membentang ratusan kilometer dengan lebar puluhan bahkan ratusan kilometer, dibatasi oleh sesar (patah) dan diisi dengan lapisan sedimen tebal. Kedalaman pondasi seringkali mencapai 10–12 km, dan konsolidasi kerak bumi serta litosfer secara keseluruhan seringkali menipis. Evolusi geologi aulacogens memiliki sifat ganda. Dalam beberapa kasus, degenerasi aulacogen terjadi melalui palung berukuran sama menjadi sineklis dan merupakan fenomena umum. Banyak ilmuwan, khususnya N.S. Shatsky, mereka percaya bahwa di dasar sebagian besar, jika tidak semua sineklis, pasti ada paleorift - aulacogens. Dalam kasus lain, sebagai akibat dari proses kompresi litosfer, aulacogen berevolusi menjadi zona terlipat dengan berbagai tingkat kompleksitas - pembengkakan.

Sabuk bergerak. Di antara sabuk bergerak benua, sabuk lipat, orogen epiplatform, dan keretakan dibedakan.

Sabuk lipit. Mereka adalah struktur planet linier, panjangnya ribuan kilometer dan lebarnya lebih dari 1000 km. Mereka menempati posisi marginal benua atau antarbenua, membagi dan membingkai platform benua (Pasifik, Ural-Okhotsk, Mediterania, Atlantik Utara, Arktik). Ini adalah struktur yang sangat kompleks dan beragam secara struktural yang mulai terbentuk pada masa Proterozoikum dan mewakili struktur lipatan nappe orogenik dengan peningkatan ketebalan kerak benua dan topografi yang sangat terbedah. Mereka terdiri dari lapisan tebal batuan sedimen dan vulkanik, terpecah menjadi lipatan dan bergerak relatif satu sama lain di sepanjang zona patahan. Ini adalah wilayah benua yang aktif secara tektonik, yang dicirikan oleh kegempaan tinggi dan manifestasi intens dari proses magmatisme dan metamorfisme. Mereka dicirikan oleh kecepatan dan amplitudo pergerakan tektonik yang signifikan. Sabuk lipat dipisahkan dari platform kontinental di sekitarnya melalui palung atau jahitan marginal, yang diwakili oleh patahan dalam. Elemen struktural utama dari sabuk bergerak adalah area terlipat(bagian besar sabuk, berbeda dalam sejarah perkembangan, struktur dan dipisahkan satu sama lain oleh patahan melintang besar; wilayah Kazakhstan Timur, Altai-Sayan dan Mongol-Okhotsk di sabuk Ural-Okhotsk); sistem terlipat(struktur linier berbeda yang dibedakan dalam wilayah lipatan, memiliki panjang lebih dari seribu kilometer dan dipisahkan oleh blok kaku kerak bumi - massa median; sistem Ural, Kaukasia, Tien Shan Utara). Sistem lipatan terdiri dari sinklinorium dan antiklinorium terpisah. sinklinoria - struktur negatif yang mengalami penurunan muka tanah dalam waktu lama dan pelipatan intensif pada tahap akhir pembangunan; dicirikan oleh ketebalan batuan vulkanogenik dan sedimen yang besar, dominasi batuan klastik halus; cermin lipat mempunyai bentuk cekung. A antiklinoria – struktur lipatan positif yang memisahkan synclinorium dan membatasinya di sepanjang patahan besar; ditandai dengan dominasi gerakan positif; ketebalan lapisan yang lebih rendah, distribusi bahan kasar yang dominan, lipatan memiliki cermin lipatan cembung. Pada gilirannya, antiklinoria dan sinklinoria terdiri dari sejumlah besar antiklin dan sinklin.

Nasib sabuk lipat setelah berakhirnya perkembangan aktifnya biasanya terdiri dari pemotongan bertahap relief pegunungan dan struktur pendukung lipatannya melalui penggundulan dan penggantian rezim orogenik dengan platform yang lebih tenang. Selanjutnya, bagian-bagian tertentu dari sabuk tersebut ditutupi oleh penutup sedimen dan berubah menjadi lempengan platform muda, seperti yang terjadi di bagian utara, Siberia Barat, bagian dari sabuk Ural-Okhotsk dan dengan pinggiran utara sabuk Mediterania, yang sekarang ditempati oleh sabuk tersebut. Lempeng Eropa Barat, Skit, dan Turania. Bagian lain dari sabuk tersebut pada era tektonik baru-baru ini mengalami pembentukan pegunungan berulang kali dalam kondisi pedalaman; contohnya adalah Ural, Tien Shan, Altai dan sejumlah bangunan pegunungan lainnya di sabuk Ural-Okhotsk dan Mediterania.

Orogen epiplatform (sabuk orogenik pedalaman) terbentuk di lokasi wilayah yang untuk waktu yang lama mewakili sebuah platform, yaitu. pembentukannya didahului oleh tahap perkembangan platform, sebagai akibatnya mereka disebut orogen sekunder, proses yang mengakibatkan munculnya struktur ini disebut aktivasi tektonik platform. Sabuk orogenik epiplatform memiliki medan pegunungan, kegempaan tinggi, tetapi aktivitas magmatik rendah.

Ada tiga jenis utama orogen epiplatform:

1. Struktur berbatasan langsung dengan sabuk lipat. Pembentukannya dikaitkan dengan orogenesis di sabuk lipatan yang berdekatan. Perwakilan terbesar dari struktur ini adalah sistem pegunungan Altai, Tien Shan, Hindu Kush, Pamir, wilayah Baikal, Transbaikalia, Dataran Tinggi Tibet, Dataran Tinggi Colorado, pegunungan Krimea;

2. Orogen epiplatform yang terletak di batas pasif benua, seperti Pegunungan Appalachian, Pegunungan Skandinavia, dll. Diasumsikan bahwa mereka terbentuk sebagai akibat dari kompresi, yang sumbernya adalah zona keretakan di pegunungan tengah laut;

3. Pengangkatan linier di kedalaman platform, jauh dari sabuk lipatan dan lautan (orogen sekunder intraplatform). Ural, Punggungan Timan, Dataran Tinggi Putorana di Siberia, Dataran Tinggi Deccan di Hindustan. Munculnya orogen linier dikaitkan dengan tekanan tekan di sepanjang lapisan kuno di dalam platform, dan orogen isometrik dikaitkan dengan tonjolan astenosfer dan aliran konvektif mantel yang naik.

Perpecahan benua ini adalah sistem palung yang aktif secara seismik yang muncul sebagai akibat dari peregangan dan pemadatan litosfer, di kedalaman disertai dengan penonjolan lapisan astenosfer, yang menyebabkan peningkatan aliran panas dan aktivitas magmatik aktif. Untuk sebagian besar, keretakan benua terbentuk pada zaman Neogen-Kuarter di lokasi pengangkatan besar kerak benua. Terbentuknya keretakan dapat dikaitkan dengan proses aktivitas tektonik platform. Zona keretakan aktif benua dicirikan oleh potongan relief, kegempaan, dan vulkanisme. Posisi sentral pada zona keretakan biasanya ditempati oleh lembah selebar 40-50 km, dibatasi oleh sesar, seringkali membentuk sistem berundak. Blok tektonik di sepanjang tepi celah dinaikkan hingga ketinggian 3.000 - 3.500 m atau lebih. Panjang celah benua ini ratusan bahkan ribuan kilometer dengan lebar beberapa kilometer hingga puluhan bahkan ratusan kilometer. Paling perwakilan terkenal Struktur ini adalah sabuk Afrika Timur, celah Baikal dan Rhine. Analogi kuno dari keretakan adalah aulacogens.

Di dalam benua, platform dan sabuk lipat sering kali berpotongan dengan patahan dalam. kesalahan yang mendalam adalah struktur regional atau planet dari retakan pada kerak bumi yang memiliki jarak jauh dan kedalaman yang signifikan, yang berhubungan dengan proses tektonik, magmatik, dan metamorf yang intens dalam jangka waktu yang lama. Patahan dalam memisahkan blok-blok besar kerak bumi, berbeda dalam rezim tektonik, struktur dan sejarah perkembangannya.

Elemen struktural kerak samudera. Elemen dasar laut yang terbesar dan paling signifikan adalah punggungan tengah laut, platform laut, dan sesar transformasi.

Pegunungan di tengah laut. Mereka membentuk sistem planet dengan panjang total sekitar 60 ribu km, melintasi seluruh lautan dan menempati sekitar 1/3 permukaan dasarnya. Kerak samudera di pegunungan tengah laut memiliki ketebalan yang minimal, dan di beberapa tempat sama sekali tidak ada; Ketebalan litosfer biasanya tidak melebihi 30 km.

Punggungan tengah laut aktif secara tektonik dan vulkanik di seluruh panjangnya dan merupakan zona penyebaran modern, yaitu. zona perluasan dasar laut dan pertumbuhan kerak samudera yang baru terbentuk.

Perlu diketahui bahwa struktur ini menempati posisi tengah di Samudera Atlantik dan Hindia, sedangkan di Samudera Pasifik dan Arktik bergeser ke salah satu batas lautan tersebut. Punggungan tersebut menjulang 1-3 km di atas dasar laut, lebarnya berkisar antara ratusan hingga 2-3 ribu km. Beberapa punggung bukit atau ruas-ruasnya, yang dibedakan berdasarkan lebarnya yang lebih besar (hingga 4 ribu km) dan kemiringan lereng yang landai dan relatif lemah, disebut kenaikan di tengah laut.

Dalam struktur MOR, zona aksial, punggungan, dan sayap dibedakan.

Zona aksial punggung bukit sering kali diekspresikan oleh lembah keretakan tengah yang sempit (lebar 20-30 km, kedalaman 1-2 km), yang ditandai dengan kegempaan dan aliran panas yang tinggi, mewakili sumbu ekspansi aktif dengan retakan tegangan, banyak pusat letusan gunung berapi, dan danau lava yang membeku. Bagian aksial punggungan berfungsi sebagai zona aksial untuk pelepasan panas internal Bumi, merupakan sabuk seismisitas modern dan berhubungan dengan batas langsung lempeng litosfer, tempat terjadinya pembentukan baru kerak samudera.

Zona punggung bukit terletak di kedua sisi lembah keretakan, memiliki lebar 50-100 km dan dibedakan berdasarkan topografi yang sangat terbedah dan blok tektonik. Mereka dibagi oleh sesar memanjang menjadi blok-blok sempit, dinaikkan atau diturunkan relatif satu sama lain.

Zona sisi punggung bukit memiliki lebar terbesar dan menurun secara bertahap menuju dasar samudera. Hampir aseismik.

Platform/lempeng laut Mereka adalah struktur wilayah besar yang menempati ruang luas antara punggung tengah laut dan tepi bawah air benua. Mereka dibedakan oleh lingkungan tektonik yang relatif tenang, aliran panas normal, dan manifestasi vulkanisme yang terbatas. Hampir aseismik.

Relief platform samudera terdiri dari dataran abisal (abyssal -) dengan pengangkatan dan punggung bukit yang memperumitnya. Beberapa dataran abisal, terutama di Samudra Atlantik dan Hindia, memiliki topografi yang hampir datar sempurna, ketika semua ketidakteraturan dihaluskan oleh lapisan sedimen yang cukup tebal, dataran lainnya, terutama di Samudera Pasifik, dicirikan oleh relief berbukit-bukit, yang mencerminkan semua ketidakteraturan lapisan basal di bawahnya. Di antara dataran tersebut terdapat pegunungan vulkanik bawah air, terkadang menonjol di atas permukaan laut dalam bentuk pulau-pulau (misalnya Pulau Reunion di Samudera Hindia, Kepulauan Hawaii).

Elemen struktural utama platform laut adalah cekungan dan bagian dalam yang memisahkannya.

Cekungan biasanya menempati daerah rendah dataran abisal. Kedalaman lautan di atasnya adalah 4000 – 6000 m, struktur ini memiliki tipikal ketebalan kerak samudera 5-6 km. Contoh cekungan termasuk cekungan Guyana, Brazil, dan Iberia di Samudera Atlantik; Barat Laut, Nazca, Kelapa di Samudera Pasifik.

Kenaikan samudera intralempeng yang memisahkan cekungan dan diwakili oleh bukit dan punggung bukit bawah air yang besar. Perbukitan biasanya memiliki garis bentuk bulat lonjong (Bukit Bermuda di Samudera Atlantik). Beberapa di antaranya disebut dataran tinggi karena datarannya yang datar. Punggungan intraplate adalah struktur linier berbeda yang membentang hingga ribuan kilometer. Berbeda dengan MOR, MOR bersifat aseismik. Ketinggian lautan naik 2-3 km atau lebih di atas cekungan yang berdekatan, dan daerah yang paling tinggi membentuk pulau-pulau dan seluruh kepulauan (Bermuda, Kepulauan Tanjung Verde). Pengangkatan memiliki kerak samudera yang menebal

Jenis pengangkatan intraplate lainnya adalah mikrokontinen dengan kerak benua yang menipis (hingga 25-30 km). Ciri-cirinya adalah permukaan relief datar dan rata yang terletak pada kedalaman 2-3 km, dan secara morfologi dinyatakan sebagai dataran tinggi bawah air dengan pulau-pulau di bagian paling tinggi (kepulauan Seychelles di Samudera Hindia).

Transformasikan kesalahan – ini adalah sesar yang membagi MOR menjadi segmen-segmen terpisah, yang saling bergeser sejauh ratusan kilometer. Pada topografi dasar, sesar transformasi diekspresikan oleh tepian setinggi lebih dari 1 km dan ngarai sempit yang membentang sepanjangnya dengan kedalaman hingga 1,5 km. Aktivitas vulkanik terlihat di sepanjang patahan tersebut. Sesar transformasi terbesar tidak hanya melintasi MOR dan dataran abisal, tetapi juga dapat berlanjut di benua yang berdekatan (sesar Mendocino di Samudra Pasifik). Pada perpotongan MOR dengan sesar transformasi, sering muncul struktur vulkanik berukuran besar, seringkali menonjol di atas permukaan air dalam bentuk pulau-pulau (Azores; Pulau Paskah)

Pertanyaan kontrol dan tugas

• 1. Apa yang dimaksud dengan kronologi relatif dan absolut?
• 2. Metode stratigrafi didasarkan pada apa?
• 3. Metode litologi-petrografi didasarkan pada apa?
• 4. Apa yang dimaksud dengan metode paleontologi?
• 5. Menjelaskan skala stratigrafi.
• 6. Metode apa yang ada untuk menentukan usia absolut? Beritahu kami tentang mereka.
• 7. Ceritakan tentang skala geokronologis.

GERAKAN Tektonik DAN STRUKTUR Tektonik KEKERAK BUMI

Gerakan tektonik beragam. Beberapa mengarah pada pembentukan pengangkatan dan palung yang besar, yang lain dinyatakan dalam runtuhnya lapisan menjadi lipatan, dan yang lainnya menyebabkan pembentukan patahan dan retakan. Ada dua jenis utama pergerakan tektonik: vertikal dan horizontal.

Vertikal Pergerakan kerak bumi menyebabkan lengkungannya (pengangkatan relatif) dan penurunan permukaan tanah di wilayah yang luas. Ciri gerakan osilasi vertikal kerak bumi adalah manifestasinya yang terus menerus dan tersebar luas sepanjang sejarah geologi.

Dalam distribusi modern benua dan lautan, dalam proses pembentukan gunung dan vulkanisme, hal yang paling penting adalah horisontal gerakan yang menyebabkan pelipatan lapisan. Bagian kulit kayu yang telah diremas-remas tidak dapat kembali ke keadaan semula. Transformasi lebih lanjut dari bentuk struktur hanya dapat terjadi ke arah kompleksitas yang lebih besar dari struktur terlipat.

Pergerakan tektonik disebabkan oleh penumpukan panas di perut bumi akibat peluruhan radioaktif unsur-unsur yang tidak stabil, sehingga menyebabkan ketidakseimbangan massa batuan.

Bumi adalah planet ketiga dari Matahari tata surya. Berkat keunikannya, mungkin unik di Alam Semesta kondisi alam itu menjadi tempat di mana kehidupan organik muncul dan berkembang.

Luas permukaan bumi adalah 510,2 juta km2, dimana sekitar 70,8% berada di Samudra Dunia. Kedalaman rata-rata sekitar 3,8 km, maksimum (Palung Mariinskaya di Samudera Pasifik) 11.022 km, volume air 1370 juta km 2, salinitas rata-rata 35 g/l. Daratan masing-masing menyumbang 29,2% dan membentuk enam benua dan pulau. Tingginya rata-rata 875 m di atas permukaan laut, Pegunungan menempati lebih dari 1/3 permukaan tanah.

Struktur tektonik kerak bumi - Ini adalah daerah terisolasi yang berbeda dari daerah sekitarnya dalam hal ciri struktural tertentu, sejarah perkembangan geologi dan komposisi batuan penyusunnya. Pergerakan kerak bumi dan cangkang yang lebih dalam, yang mengarah pada pembentukan dan perubahan berbagai struktur tektonik, disebut tektonik.

Struktur tektonik terbesar di kerak bumi adalah benua dan lautan (Gbr. 1.1). Perbedaan mendasar di antara keduanya adalah tidak adanya lapisan granit di bawah lautan, penurunan ketebalan lapisan basal, dan dangkalnya permukaan Mohorovicic di bawah lautan dibandingkan dengan benua. Bedakan antara kerak benua (kontinental), samudera, dan peralihan.

Elemen struktural utama benua meliputi platform kontinental dan sabuk bergerak.

Samudera Benua Samudera

Beras. 1.1. Struktur kerak bumi di bawah benua dan lautan: 7 - lapisan sedimen; 2 - lapisan granit; 3 - lapisan basal

benua dicirikan oleh ciri-ciri tertentu:

• 1) peningkatan ketebalan kerak bumi yang mengandung lapisan granit-metamorf;
• 2) mantel atas memiliki astenosfer yang heterogen, kekurangan basal dan lebih dingin;
• 3) terdapat magmatisme mafik dan silikat;
• 4) litosfer benua terbentuk akibat proses geosinklinal yang menyebabkan terbentuknya lapisan granit-metamorf yang tebal.

Benua tidak berakhir di tepi lautan, tetapi terus berlanjut di bawah perairan lautan.

Konsep platform berasal dari akhir XIX V. berbeda dengan sabuk bergerak kerak bumi, yang pada saat itu disebut “geosinklin”. Istilah “platform” pertama kali muncul pada tahun 1904 dalam terjemahan bahasa Perancis dari karya besar ahli geologi Austria E. Suess “The Face of the Earth”. Pada tahun 1921, untuk bagian benua yang stabil, tektonis Australia L. Kober mengusulkan istilah “cratogen” (dari bahasa Yunani. Kratos- kuat, stabil), yang disingkat oleh ilmuwan Jerman G. Stille menjadi nama “craton”.

Platform mewakili bagian kerak bumi yang besar dan relatif stabil secara tektonik, dengan lebar ribuan kilometer. Mereka dicirikan oleh ciri-ciri tertentu: usia pembentukan, lokasi dan keberadaan dua lantai struktural.

Ada dua jenis platform: benua dan samudera.

Platform kontinental menempati wilayah luas jutaan kilometer persegi dan tersusun dari kerak benua setebal 30-45 km. Litosfer dalam batasnya mencapai ketebalan 150-200 km, dan menurut beberapa data - hingga 400 km.

Platform tersebut dicirikan oleh topografi dataran rendah atau dataran tinggi yang rata, kecepatan pergerakan tektonik yang rendah, kegempaan yang lemah, tidak adanya atau manifestasi aktivitas gunung berapi yang jarang, dan berkurangnya aliran panas. Ini adalah wilayah benua yang paling stabil dan tenang. Sebagian wilayah platform ditutupi oleh perairan laut (seperti Baltik, Putih, Azov). Mereka berbeda dalam usia pembentukan, lokasi dan keberadaan dua lantai struktural.

Platform laut di dasar lautan (cekungan samudera) mereka memiliki kerak samudera standar dan lapisan sedimen yang lemah. Dalam struktur platform, dua lantai struktural dibedakan: yang pertama (bawah) - fondasi terlipat terkonsolidasi dan yang kedua (atas) - penutup sedimen.

Fondasinya diwakili oleh formasi sabuk, wilayah atau sistem geosinklinal, yang sangat terdislokasi, bermetamorfosis, dan ditembus oleh banyak benda intrusi. Merupakan kebiasaan untuk membedakan antara pondasi kristal dan pondasi terlipat. Kristal pondasinya terdiri dari granit, gneisses, sekis mika, mis. batuan beku yang dominan intrusif dan bermetamorfosis dalam. dilipat fondasinya sebagian besar terdiri dari formasi batuan beku efusif dan batuan yang sangat bermetamorfosis: serpih, filit, hornfels, dll., sebagian besar terkilir.

Berdasarkan waktu pembentukan fondasi terlipat, dua jenis platform utama dibedakan: kuno dan muda.

Platform kuno menempati sekitar 40% luas benua. Ini termasuk Amerika Utara, Eropa Timur, Siberia, Amerika Selatan (Brasil), Afrika (Afrika-Arab), Australia, Antartika, dll. Biasanya, mereka dibatasi oleh jahitan marginal - patahan dalam yang besar dan dibatasi oleh sabuk terlipat.

Dasar platform kuno terbentuk di bawah kondisi rezim tektonik geosinklinal. Hal ini didominasi oleh metamorfosis yang bermetamorfosis (dari fasies sekis hijau ke fasies metamorfisme granulit), formasi Archean dan Proterozoikum Awal yang sangat terkilir; Proterozoikum Akhir jauh lebih jarang terjadi. Pemeran utama Diantaranya adalah gneisses dan sekis kristal, dan granitoid tersebar luas. Dalam hal ini, pondasi jenis ini disebut granit-gneiss atau sekadar kristal.

Area penting di dasar platform kuno ditutupi oleh sedimen yang tidak bermetamorfosis kasus platform dengan ketebalan 3-5 km, dan dalam beberapa kasus - 15-18 km atau lebih. Komposisi sedimennya bermacam-macam, tetapi batuan sedimen yang berasal dari laut dan benua paling sering mendominasi, membentuk strata dan strata yang tersebar di wilayah yang luas. Batuan karbonat sangat khas - batu kapur, kapur, dolomit, napal; pasir, tanah liat, batupasir, batulumpur tersebar luas; konglomerat, evaporit, endapan batubara, dan fosfor lebih jarang ditemukan. Selain itu, tutupan tersebut mungkin mencakup tutupan basal benua (basal dataran tinggi) dan kadang-kadang gunung berapi yang bersifat asam. Endapan lapisan es merupakan hal yang umum terjadi di banyak platform.

Tutupan sedimen platform kuno muncul di bawah kondisi rezim tektonik platform dan diwakili oleh batuan yang diendapkan pada Proterozoikum Atas, Paleozoikum, Mesozoikum, dan Kenozoikum. Platform kuno mencakup sekitar 40% dari luas benua modern di bumi.

Platform muda menempati wilayah benua yang jauh lebih kecil (sekitar 5%) dan terletak di pinggiran platform kuno, seperti Eropa Timur dan Barat, Australia Timur dan Patagonian, atau di antara keduanya, misalnya, platform Siberia Barat antara Eropa Timur kuno dan Siberia. Relief platform muda - dataran dan dataran rendah - mirip dengan platform kuno. Mereka dibedakan oleh kemiringan lapisan penutup yang sangat tinggi, tingkat metamorfisme batuan dasar yang lebih rendah, dan pewarisan struktur penutup yang signifikan dari struktur ruang bawah tanah.

Dasar Platform muda terdiri dari sabuk lipat yang mengalami penggundulan dan menyelesaikan perkembangannya pada Silur Akhir - Devonian Tengah (Caledonian), pada Permian Akhir - Trias Tengah (Hercynian) atau pada Awal - Jurassic Tengah (Cimmerian). Mereka terutama terdiri dari batuan sedimen-vulkanogenik Fanerozoikum yang telah mengalami deformasi lipat dan lemah (fasies sekis hijau) atau bahkan hanya metamorfisme awal.

Kasus platform platform muda diwakili oleh batuan sedimen periode Paleogen, Neogen, dan Kuarter yang hampir tidak memiliki jejak metamorfisme. Batuan sedimen tipis (2-3 km, lebih jarang lebih) dan menutupi permukaan basement yang terlipat, seringkali dengan ketidakselarasan sudut yang tajam. Ketidaksesuaian tersebut mencerminkan sejarah geologi platform: pondasi blok terlipat terbentuk selama tahap orogenik perkembangan sistem geosinklinal, kemudian wilayah tersebut tenggelam dan menutupi batuan yang terakumulasi di permukaan “orogen”. Formasi penutup sedimen dan vulkanogenik terletak pada sudut 1-3° dan sangat jarang - lebih. Di beberapa tempat, struktur penutupnya diperumit oleh graben dan palung seperti graben - aulacogens(dari bahasa Yunani - alur lahir).

Platform ini sebagian besar memiliki sistem lipatan perbatasan defleksi ke depan. Di beberapa daerah terdapat struktur orogen terlipat yang terdorong ke bagian depan. Struktur platform kontinental terbesar, yang

yang dibedakan berdasarkan letak pondasinya adalah panel dan pelat (Gambar 1.2).

Sineklis

Anteclise

Basis terlipat

Beras. 1.2. Diagram struktur platform

Perisai karakteristik platform kuno. Ini berukuran besar, berdiameter seribu kilometer atau lebih, melintasi area di mana fondasi platform mencapai permukaan. Sepanjang sebagian besar sejarah geologinya, wilayah ini mengalami pengangkatan yang berkelanjutan (dan karenanya penggundulan), hanya sesekali dan sebentar saja tertutup oleh laut dangkal.

Contoh struktur tersebut adalah perisai Aldan, Anabar, Baltik, Kanada, dan Ukraina. Singkapan yang lebih kecil di permukaan ruang bawah tanah, yang telah lama tertutup sedimen, disebut massa kristal (misalnya, massa Voronezh); mereka biasanya membentuk inti ante-clise.

Piring- bagian dari platform dengan lapisan sedimen atau sedimen vulkanogenik yang berkembang, yang memiliki kecenderungan untuk mengalami penurunan muka tanah. Secara luas mereka tidak kalah dengan perisai atau bahkan melebihi mereka. Fondasi platform muda seluruhnya atau hampir seluruhnya ditutupi dengan penutup, dan oleh karena itu sering disebut pelat saja. Selain perisai dan pelat, zona penurunan perikratonik sering dibedakan dalam struktur platform - palung perikratonik marginal. Zona seperti itu paling jelas terlihat di antara perisai dan sabuk bergerak (zona Angara-Lena di Platform Siberia, zona Great Plains antara Perisai Kanada dan Pegunungan Rocky).

Zona penurunan tanah perikratonik dicirikan oleh penurunan tanah monoklinal atau langkah-monoklinal yang lembut menuju sabuk bergerak. Zona-zona ini mewakili bagian dalam batas benua pasif (sesuai dengan landas kontinen bagian dalam) dan dicirikan oleh peningkatan ketebalan (hingga 10-12 km) sedimen laut dibandingkan dengan lempeng.

Di dalam platform kuno dan muda, elemen struktural yang lebih kecil dibedakan - anteclises, syneclises, dan aulacogens. Struktur ini tersusun dari batuan penutup platform, namun morfologinya sangat ditentukan oleh struktur permukaan basement.

Anteclises Mereka merupakan pengangkatan lembut dengan lebar ratusan kilometer, dalam bentuk kubah dengan penutup tipis (tebal tidak lebih dari 1-2 km) dan fondasi yang ditinggikan. Bagian penutup biasanya penuh dengan jeda sedimentasi dan terdiri dari sedimen perairan dangkal atau benua. Kadang-kadang di tengah anteclise terdapat singkapan ruang bawah tanah yang relatif kecil (Voronezh anteclise di lempeng Rusia, Olenek anteclise di Siberia, dll.). Dalam beberapa kasus, anteclise tampak memiliki banyak simpul; puncak-puncak ini disebut kubah (kubah Tatarsky dan Tokmovsky di anteclise Volga-Ural).

Sineklis - ini adalah palung yang luas, landai, hampir datar, di mana fondasi diturunkan, dan ketebalan lapisan penutup mencapai 3-5 km atau lebih (Moskow, Tunguska, dan sineklis lainnya). Mereka dibedakan oleh bagian penutup sedimen laut yang lebih lengkap dan dalam. Sama seperti anteclise yang dapat dibagi menjadi beberapa kubah, sineklis juga dapat terdiri dari beberapa cekungan yang dipisahkan oleh kubah atau pelana. Beberapa depresi serupa dibedakan dalam sineklis Tunguska. Biasanya sineklis berbatasan dengan antekslis atau perisai. Mereka ditemukan di dalam perisai itu sendiri. Sudut kemiringan lapisan dalam sineklis dan anteklise, pada umumnya, tidak melebihi G.

Salah satu alasan utama yang menyebabkan komplikasi pada lapisan sedimen platform adalah kesalahan yang mendalam. Sayap sesar mengalami pergerakan multi arah, yang mempengaruhi formasi sedimen di atasnya - timbul kondisi untuk pembentukan lempeng, anteklis, sineklis, dan struktur lainnya.

punggung bukit Mereka adalah analogi perisai yang memanjang, baik batuan kristal maupun batuan terkilir dari ruang bawah tanah yang terlipat muncul ke permukaan.

punggung bukit ukuran kecil menonjol sebagai punggung bukit(Timansky dan lainnya). Array(tepian) - struktur platform curam yang ditutupi oleh lapisan sedimen tipis. Struktur positif penutup meliputi punggung bukit, lengkungan, poros, dan zona pengangkatan. punggung bukit- struktur linier berukuran besar, tipe horst, ditutupi dengan penutup tipis; brankas- struktur penutup bulat besar dengan ketebalan sekitar 2 km; poros - berukuran signifikan, struktur penutup sedimen memanjang, menggabungkan beberapa struktur blok yang luasnya lebih kecil - gelombang besar Oka-Tsninsky, dll.; zona pengangkatan menggabungkan beberapa pengangkatan linier berbentuk horst di sampul platform.

Aulakogen- palung graben linier, membentang ratusan kilometer dengan lebar puluhan, terkadang lebih dari ratusan kilometer dan diisi dengan lapisan sedimen tebal, dan seringkali gunung berapi, di antaranya basal dengan alkalinitas tinggi merupakan ciri khasnya. Di antara sedimen, formasi yang mengandung garam dan batubara merupakan ciri khasnya. Perkembangan aulacogens disertai dengan amblesnya pondasi dan sekaligus terbentuknya penutup platform. Kedalaman fondasi seringkali mencapai 10-12 km, dan kerak bumi serta litosfer secara keseluruhan menipis, yang dijelaskan oleh munculnya mantel yang terdekompresi.

Struktur dalam ini merupakan ciri khas keretakan benua. Aulacogens adalah varietas kuno dan terkubur - paleorift. Contoh aulacogens adalah struktur Timan, Pachelma dan Dnieper-Donetsk. Aulacogens paling sering terbentuk di celah dan membentuk subtahap struktural bawah penutup platform. Di bagian atas penutup, aulacogens dapat diekspresikan dengan berkembangnya blue-clises di atasnya atau zona lipatan dengan pembentukan punggung bukit. Poros itu adalah pengangkatan linier lembut yang panjangnya beberapa puluh kilometer; mereka biasanya terdiri dari struktur antiklinal yang lebih kecil.

Pada bagian aksial aulacogen lebar, sering terlihat pengangkatan horst, seperti horst Suntarsky di aulacogen Vilyui. Di dalam aulacogens dan syneclise dalam dengan lapisan tebal yang mengandung garam, diapir garam - kubah dan gelombang besar - tersebar luas (misalnya, di aulacogen Dnieper-Donets dan syneclise Kaspia).

Struktur negatif penutup sedimen platform, selain syneclises dan aulacogens yang tercatat, termasuk subsidensi perikratonik, cekungan, palung, dll. Subsidensi perikratonik adalah zona luas hingga panjang 1000 km, memiliki fondasi yang terendam dalam, dengan ketebalan besar dari lapisan bawah. penutup sedimen. Penurunan permukaan tanah pericratonic terletak di sepanjang tepi platform.

depresi adalah struktur platform isometrik besar. Analogi depresi yang memanjang - defleksi.

Di antara struktur yang lebih kecil ada monoklin, zona sesar lentur, tepian dan sebagainya.

Analisis singkat struktur modern kerak bumi menunjukkan bahwa setiap struktur global memiliki ciri-ciri perkembangan dan pembentukan yang murni individual. Mekanisme peralihan dari sabuk geosinklinal kawasan ke kawasan lipatan dan platform pegunungan belum sepenuhnya terungkap. Secara tradisional, perkembangan benua dilihat dari perspektif geologi benua. Data baru dari penelitian kelautan menunjukkan bahwa kunci asal mula benua dan lautan terletak di dasar laut. Namun akan sangat sederhana untuk menjelaskan kemunculan orogen dan kemunculan lautan hanya dengan satu pergerakan lempeng litosfer.

Sabuk bergerak. Di antara sabuk bergerak benua, sabuk lipat dan orogen benua dibedakan.

Sabuk terlipat - struktur planet linier dengan panjang ribuan kilometer dan lebar, biasanya lebih dari 1000 km, menempati posisi marginal kontinental atau antarbenua, memisahkan platform kontinental (Pasifik, Ural-Okhotsk, Mediterania, Atlantik Utara, sabuk Arktik). Sebelumnya, mereka disebut geosinklinal atau geosinklinal-orogenik, sabuk geosinklinal terlipat, dan dalam literatur modern - hanya terlipat atau orogenik, yang berarti orogenesis primer (epigeosinklinal), yang secara langsung menggantikan rezim penurunan muka tanah dan akumulasi sedimen laut yang ada.

Orogen kontinental disebut daerah lipatan atau lipatan pegunungan, yang selanjutnya dibagi menjadi epikontinental dan epiplatform. Orogen epikontinental muncul pada tahap akhir pengembangan sistem geosinklinal dengan intrusi batolit asam yang signifikan dan peningkatan kegempaan. Contohnya adalah daerah lipatan pegunungan dalam siklus tektonomagmatik Alpen: Pegunungan Alpen, Kaukasus, Carpathians, Himalaya, Pamir, Andes Amerika Selatan, dll. Orogen epiplatform Mereka dibedakan dengan adanya aktivitas seismik yang tinggi, pergerakan ke atas, relief yang sangat terbedah dan struktur orogen itu sendiri yang blok. Contoh orogen tersebut adalah Tibet, Tien Shan, dan sabuk Mongol-Okhotsk.

Struktur utama orogen benua adalah antiklinorium dan sinklinorium.

Antiklinoria - struktur lipat besar (panjang ratusan kilometer) dan kompleks dari struktur antiklinal umum. Di inti antiklinorium terdapat yang lebih kuno

melahirkan daripada di sayap struktur. Beberapa antiklinorium membentuk meganticlinorium, seperti Kaukasus Besar.

sinklinoria- struktur terlipat besar dan kompleks dari struktur yang umumnya sinklin. Inti synclinorium terdiri dari formasi yang lebih muda dari sayap. Totalitas synclinorium merupakan megasynclinorium, misalnya depresi Afganistan-Tajik. Di wilayah lipatan gunung, terdapat struktur yang ukurannya lebih kecil dari yang dijelaskan di atas - blok kuno, palung marginal, massa marginal, dan depresi yang ditumpangkan.

Daerah transisi - ini adalah zona transisi antara benua dan lautan, yang sangat penting dalam “kehidupan tektonik” kerak bumi dan litosfer. Sebagian besar sedimen dan gunung berapi terakumulasi di sini; mereka mengalami, segera atau setelah beberapa waktu, deformasi paling intens, kerak benua digantikan oleh subsamudera atau samudera, dan kerak samudera diubah menjadi benua.

Dari sudut pandang praktis, ini adalah wilayah zona akumulasi minyak dan gas utama. Daerah peralihan biasa disebut batas benua, meskipun sama-sama berada di pinggiran lautan, menempati 20% wilayahnya. Mereka dibagi menjadi dua jenis: pasif dan aktif. Fitur utama pinggiran pasif- posisi intraplate dan aktivitas seismik dan vulkanik yang rendah. Mereka adalah ciri khas lautan muda - Arktik, Hindia, dan Atlantik. Mereka terbentuk pada akhir masa Mesozoikum-Kenozoikum dan terus berkembang.

Pinggiran kota yang aktif dapat ditelusuri dari laut marjinal hingga dasar laut dan mencakup busur pulau, cekungan laut dalam Dan parit laut dalam. Struktur ini mewakili sabuk dan wilayah geosinklinal, yang merupakan zona aktivitas tektonik modern. Zona transisi juga berisi yang terbesar kesalahan ultra-dalam, berakar di perut bumi hingga kedalaman 400-700 km.

Contoh khas dari margin aktif modern adalah margin Pasifik di Amerika Selatan.

dasar laut(tempat tidur) dicirikan oleh sejumlah ciri geofisika: aliran panas yang relatif meningkat; medan magnet spesifik berbentuk zebra; peningkatan nilai medan gravitasi.

Geomorfostruktur berikut dibedakan di lautan: batas benua bawah laut(tepi laut), dasar laut(cekungan, punggung bukit dan bukit), pegunungan tengah laut Dan zona transisi (Gbr. 1.3).

Beras. 1.3.

OOO

• 7 - rak; 2 - lereng benua; 3 - kaki benua; 4 - cekungan laut; 5 - busur pulau; 6 - parit laut dalam; 7 - dataran jurang; 8 - gelombang besar dan perbukitan samudera; 9 - pegunungan tengah laut; 70 - kesalahan terbesar

Biasanya benua dikelilingi oleh laut marginal, yang dasarnya merupakan kelanjutan dari benua dan diwakili oleh landas kontinen, lereng benua, dan kaki benua, berkembang dalam rezim tektonik tunggal (pasif). Di rak juga dibedakan bagian yang dikeringkan(dataran pantai). Komposisi kerak samudera memiliki struktur tiga lapisan:

• 1) lapisan sedimen;
• 2) lapisan basal (dengan sisa-sisa organisme planktonik, terdiri dari basa karbonat dan silika);
• 3) yang disebut sabuk tanggul, dinyatakan dengan serangkaian intrusi batuan beku kecil dengan komposisi dasar, yang dipasang erat satu sama lain.

Batas antara benua dan lautan digambarkan sepanjang garis terjepitnya lapisan granit-metamorf, yang hampir sesuai dengan isobath sepanjang 2-2,5 km. Para peneliti juga menganggap beberapa wilayah lautan yang memiliki kerak sebagai struktur mikrokontinental. tipe kontinental, misalnya tentang. Madagaskar dan Dataran Tinggi Selandia Baru.

Soal tes dan tugas

• 1. Sebutkan jenis-jenis utama pergerakan tektonik
• 2. Apa saja elemen struktur utama di Bumi?
• 3. Bagaimana struktur platform dan perbedaannya berdasarkan usia?
• 4. Struktur apa yang dibedakan pada penutup platform?
• 5. Mendefinisikan konsep “lempengan”.
• 6. Mendefinisikan konsep “perisai”.
• 7. Mendefinisikan konsep “lengkungan”.
• 8. Jelaskan daerah transisi.
• 9. Struktur apa saja yang dibedakan di lautan?

Struktur internal Bumi

Saat ini, sebagian besar ahli geologi, ahli geokimia, ahli geofisika, dan ilmuwan planet menerima bahwa Bumi memiliki struktur bola bersyarat dengan batas (atau transisi) yang tidak jelas, dan bola tersebut berbentuk blok mosaik bersyarat. Bola utama adalah kerak bumi, mantel tiga lapis, dan inti bumi dua lapis.

kerak bumi

Kerak bumi merupakan lapisan terluar dari padat bumi. Ketebalannya berkisar dari 0 di beberapa daerah pegunungan tengah laut dan patahan samudera hingga 70-75 km di bawah struktur pegunungan Andes, Himalaya, dan Tibet. Kerak bumi memilikinya heterogenitas lateral , yaitu. Komposisi dan struktur kerak bumi bervariasi di bawah lautan dan benua. Berdasarkan hal ini, dua jenis kerak utama dibedakan - samudera dan benua dan satu jenis kerak perantara.

● Kerak samudera menempati sekitar 56% permukaan bumi. Ketebalannya biasanya tidak melebihi 5-6 km dan maksimal di kaki benua. Ada tiga lapisan dalam strukturnya.

Lapisan pertama diwakili oleh batuan sedimen. Ini sebagian besar adalah sedimen pelagis laut dalam yang liat, mengandung silika dan karbonat, dan karbonat dari kedalaman tertentu menghilang karena pelarutan. Lebih dekat ke benua, muncul campuran material klastik yang terbawa dari daratan (benua). Ketebalan sedimen bervariasi dari nol di zona penyebaran hingga 10-15 km di dekat kaki benua (di palung perioceanic).

Lapisan kedua kerak samudera di atas(2A) terdiri dari basal dengan lapisan sedimen pelagis yang langka dan tipis. Basal sering kali memperlihatkan lava bantal (pillow lavas), tetapi lapisan basal masif juga ditemukan. Di bagian bawah Pada lapisan kedua (2B), tanggul dolerit paralel dikembangkan di basal. kekuatan umum lapisan kedua sekitar 1,5-2 km. Struktur lapisan pertama dan kedua kerak samudera telah dipelajari dengan baik menggunakan kapal selam, pengerukan, dan pengeboran.

Lapisan ketiga Kerak samudera terdiri dari batuan beku holokristalin dengan komposisi basa dan ultrabasa. Di bagian atas berkembang batuan jenis gabbro, dan bagian bawah tersusun atas “kompleks berpita” yang terdiri dari batuan gabro dan ultrabasa yang berselang-seling. Ketebalan lapisan ke-3 sekitar 5 km. Hal ini dipelajari dengan menggunakan data pengerukan dan observasi dari kendaraan bawah air.

Usia kerak samudera tidak melebihi 180 juta tahun.

Saat mempelajari sabuk lipatan benua, fragmen asosiasi batuan yang mirip dengan samudera diidentifikasi di dalamnya. G. Shteiman mengusulkan pada awal abad ke-20 untuk memanggil mereka kompleks ofiolit(atau ofiolit) dan menganggap “tiga serangkai” batuan, yang terdiri dari batuan ultrabasa yang terserpentinisasi, gabbros, basal, dan radiolarit, sebagai peninggalan kerak samudera. Konfirmasi mengenai hal ini baru diterima pada tahun 60an abad ke-20, setelah penerbitan artikel tentang topik ini oleh A.V. Peive.

● Kerak benua didistribusikan tidak hanya di dalam benua, tetapi juga di dalam zona landas kontinen dan mikrokontinen yang terletak di dalam cekungan lautan. Luas totalnya sekitar 41% dari permukaan bumi. Ketebalan rata-rata adalah 35-40 km. Pada perisai dan platform benua, jaraknya bervariasi dari 25 hingga 65 km, dan di bawah struktur pegunungan mencapai 70-75 km.

Kerak benua memiliki struktur tiga lapisan:

Lapisan pertama– sedimen, biasa disebut penutup sedimen. Ketebalannya berkisar dari nol pada perisai, pengangkatan ruang bawah tanah dan di zona aksial struktur terlipat hingga 10-20 km dalam depresi eksogonal pelat platform, bagian depan dan palung antar gunung. Ini terutama terdiri dari batuan sedimen kontinental atau laut dangkal, lebih jarang berasal dari batial (di cekungan laut dalam). Pada lapisan sedimen ini terdapat kemungkinan tutupan dan kekuatan batuan beku yang membentuk medan perangkap (trap formasi). Kisaran umur batuan penutup sedimen adalah dari Kenozoikum hingga 1,7 miliar tahun. Kecepatan gelombang longitudinal 2,0-5,0 km/s.

Lapisan kedua kerak benua atau lapisan atas kerak terkonsolidasi muncul di permukaan siang hari pada perisai, susunan atau tepian platform dan di bagian aksial struktur terlipat. Ditemukan di perisai Baltik (Fennoscandian) hingga kedalaman lebih dari 12 km oleh sumur superdeep Kola dan pada kedalaman yang lebih dangkal di Swedia, di lempeng Rusia di sumur Saatlinskaya Ural, di lempeng di AS, di lempeng Rusia tambang di India dan Afrika Selatan. Ini terdiri dari sekis kristal, gneisses, amfibolit, granit dan gneis granit, dan disebut granit gneiss atau granit-metamorf lapisan. Ketebalan lapisan kerak ini mencapai 15-20 km pada platform dan 25-30 km pada struktur pegunungan. Kecepatan gelombang longitudinal 5,5-6,5 km/s.

Lapisan ketiga atau lapisan bawah kerak terkonsolidasi diisolasi sebagai granulit-mafik lapisan. Sebelumnya diasumsikan terdapat batas seismik yang jelas antara lapisan kedua dan ketiga, yang dinamai menurut penemunya Batas Conrad (K) . Belakangan, selama studi seismik, bahkan hingga 2-3 batas mulai teridentifikasi KE . Selain itu, data pengeboran Kola SG-3 tidak mengkonfirmasi adanya perbedaan komposisi batuan saat melintasi batas Konrad. Oleh karena itu, saat ini, sebagian besar ahli geologi dan geofisika membedakan kerak atas dan bawah berdasarkan sifat reologinya yang berbeda: kerak atas lebih kaku dan rapuh, dan kerak bawah lebih plastis. Namun berdasarkan komposisi xenolit dari pipa ledakan, dapat diasumsikan bahwa lapisan “granulit-mafik” mengandung granulit felsik dan mafik serta batuan mafik. Pada banyak profil seismik, kerak bagian bawah dicirikan oleh adanya banyak reflektor, yang mungkin juga dapat dianggap sebagai keberadaan batuan beku berlapis (mirip dengan medan perangkap). Kecepatan gelombang longitudinal di kerak bawah adalah 6,4-7,7 km/s.

● Kulit transisi adalah jenis kerak antara dua jenis kerak bumi yang ekstrim (samudera dan benua) dan dapat terdiri dari dua jenis - subsamudera dan subkontinental. Kerak subsamudera berkembang di sepanjang lereng dan kaki benua dan mungkin mendasari dasar cekungan laut marginal dan laut dalam yang tidak terlalu dalam dan lebar. Ketebalannya tidak melebihi 15-20 km. Itu ditembus oleh tanggul dan kekuatan batuan beku dasar. Kerak subsamudera dibor di pintu masuk Teluk Meksiko dan tersingkap di pantai Laut Merah. Kerak anak benua terbentuk ketika kerak samudera pada busur vulkanik ensimatik berubah menjadi kerak benua, namun belum mencapai “kematangan”. Ia memiliki kekuatan yang berkurang (kurang dari 25 km) dan tingkat konsolidasi yang lebih rendah. Kecepatan gelombang longitudinal pada kerak peralihan tidak lebih dari 5,0-5,5 km/s.

● Komposisi permukaan dan mantel Mohorovicic. Batas antara kerak dan mantel cukup jelas ditentukan oleh lompatan tajam kecepatan gelombang longitudinal dari 7,5-7,7 menjadi 7,9-8,2 km/detik dan dikenal sebagai permukaan Mohorovicic (Moho atau M) menurut nama ahli geofisika Kroasia. siapa yang mengidentifikasinya.

Di lautan, ini sesuai dengan batas antara kompleks pita pada lapisan ke-3 dan batuan mafik-ultrabasik yang terserpentinisasi. Di benua terletak pada kedalaman 25-65 km dan hingga 75 km di daerah lipatan. Di sejumlah bangunan, hingga tiga permukaan Moho dibedakan, jarak antara keduanya bisa mencapai beberapa km.

Berdasarkan hasil kajian xenolit dari lava dan kimberlit dari pipa ledakan, diasumsikan bahwa selain peridotit, eklogit juga terdapat di bawah benua pada mantel atas (sebagai peninggalan kerak samudera yang berakhir di mantel pada masa tersebut). proses subduksi?).

Atas bagian dari mantel adalah mantel yang “habis” (“habis”). Ini habis dalam silika, alkali, uranium, thorium, tanah jarang dan unsur-unsur tidak koheren lainnya karena peleburan batuan basaltik di kerak bumi. Ini mencakup hampir seluruh bagian litosfernya. Jauh di bawahnya, ia digantikan oleh mantel yang “tidak habis-habisnya”. Komposisi primer rata-rata mantel mendekati spinel lherzolit atau campuran hipotetis peridotit dan basal dengan perbandingan 3:1, yang dinamai oleh A.E. kayu cincin pirolit.

Lapisan Golitsin atau mantel tengah(mesosfer) – zona transisi antara mantel atas dan bawah. Membentang dari kedalaman 410 km, di mana terjadi peningkatan tajam kecepatan gelombang longitudinal, hingga kedalaman 670 km. Peningkatan kecepatan ini dijelaskan oleh peningkatan kepadatan bahan mantel sekitar 10%, akibat peralihan spesies mineral menjadi spesies lain dengan kemasan lebih padat: misalnya olivin menjadi wadsleyit, dan kemudian wadsleyit menjadi ringwoodit dengan a struktur spinel; piroksen menjadi garnet.

Mantel bawah dimulai dari kedalaman sekitar 670 km dan memanjang hingga kedalaman 2900 km dengan lapisan D di dasar (2650-2900 km), yaitu ke inti bumi. Berdasarkan data eksperimen, diasumsikan bahwa sebagian besar komposisinya terdiri dari perovskit (MgSiO 3) dan magnesiowüstite (Fe,Mg)O - produk dari perubahan lebih lanjut pada substansi mantel bawah dengan peningkatan umum pada rasio Fe/Mg .

Data tomografi seismik terbaru mengungkapkan ketidakhomogenan mantel yang signifikan, serta adanya lebih banyak batas seismik (tingkat global - 410, 520, 670, 900, 1700, 2200 km dan tingkat menengah - 100, 300, 1000, 2000 km), disebabkan oleh batas-batas transformasi mineral di mantel (Pavlenkova, 2002; Pushcharovsky, 1999, 2001, 2005; dll.).

Menurut D.Yu. Pushcharovsky (2005) menyajikan struktur mantel agak berbeda dari data di atas menurut model tradisional (Khain, Lomise, 1995):

Mantel atas terdiri dari dua bagian: bagian atas hingga 410 km, bagian bawah 410-850 km. Antara mantel atas dan tengah, bagian I diidentifikasi - 850-900 km.

Mantel tengah: 900-1700km. Seksi II – 1700-2200 km.

Mantel bawah: 2200-2900km.

● inti bumi menurut seismologi terdiri dari bagian luar yang cair (2900-5146 km) dan bagian dalam yang padat (5146-6371 km). Komposisi inti dianggap oleh sebagian besar besi dengan campuran nikel, belerang atau oksigen atau silikon. Konveksi di inti luar menghasilkan medan magnet utama bumi. Diasumsikan bahwa pada batas antara inti dan mantel bawah, bulu , yang kemudian naik ke atas dalam bentuk aliran energi atau zat berenergi tinggi, membentuk batuan beku di kerak bumi atau di permukaannya.

Bulu mantel – aliran material mantel padat ke atas yang sempit dengan diameter sekitar 100 km, yang berasal dari lapisan batas panas dengan kepadatan rendah yang terletak di atas batas seismik pada kedalaman 660 km, atau di dekat batas inti-mantel di a kedalaman 2900 km (A.W. Hofmann, 1997). Menurut A.F. Grachev (2000), bulu mantel adalah manifestasi aktivitas magmatik intralempeng yang disebabkan oleh proses di mantel bawah, yang sumbernya dapat ditemukan di kedalaman mana pun di mantel bawah, hingga batas inti-mantel (lapisan “D ”). (Tidak seperti tempat panas, dimana manifestasi aktivitas magmatik intralempeng disebabkan oleh proses di mantel atas.) Bulu mantel merupakan karakteristik rezim geodinamik yang berbeda. Menurut J. Morgan (1971), proses plume berasal dari bawah benua pada tahap awal rifting. Manifestasi bulu mantel dikaitkan dengan pembentukan pengangkatan melengkung besar (berdiameter hingga 2000 km), di mana terjadi letusan retakan intensif basal tipe Fe-Ti dengan kecenderungan komatiit, yang cukup diperkaya dengan unsur tanah jarang ringan, dengan diferensiasi asam yang jumlahnya tidak lebih dari 5% dari total volume lava. Rasio isotop 3 He/ 4 He(10 -6)>20; 143 Nd/ 144 Nd – 0,5126-0/5128; 87 Sr/ 86 Sr – 0,7042-0,7052. Bulu-bulu mantel dikaitkan dengan pembentukan lapisan lava tebal (dari 3-5 km hingga 15-18 km) dari sabuk batu hijau Archean dan struktur keretakan selanjutnya.

Di bagian timur laut Perisai Baltik, dan khususnya di Semenanjung Kola, diasumsikan bahwa bulu mantel menyebabkan pembentukan vulkanik tholeiitik-basaltik dan komatiit Arkean Akhir di sabuk batu hijau, granit alkali Arkean Akhir, dan magmatisme anorthositik, sebuah kompleks dari Intrusi berlapis Proterozoikum Awal dan intrusi alkali-ultrabasa Paleozoikum (M Itrofanov, 2003).

Plum tektonik – tektonik bulu mantel yang berhubungan dengan lempeng tektonik. Hubungan ini terungkap dalam fakta bahwa litosfer dingin yang tersubduksi tenggelam ke batas mantel atas dan bawah (670 km), terakumulasi di sana, sebagian mendorong ke bawah, dan kemudian setelah 300-400 juta tahun menembus ke dalam mantel bawah, mencapai puncaknya. batas dengan inti (2900 km). Hal ini menyebabkan terjadinya perubahan sifat konveksi pada inti luar dan interaksinya inti(batas antara keduanya pada kedalaman sekitar 4200 km) dan, untuk mengimbangi masuknya material dari atas, pembentukan superplume menaik pada batas inti/mantel. Yang terakhir naik ke dasar litosfer, sebagian mengalami penundaan di perbatasan mantel bawah dan atas, dan di tektonosfer mereka terpecah menjadi gumpalan-gumpalan yang lebih kecil, yang dikaitkan dengan magmatisme intralempeng. Mereka jelas merangsang konveksi di astenosfer, yang bertanggung jawab atas pergerakan lempeng litosfer. Penulis Jepang menyebut proses yang terjadi di inti, berbeda dengan tektonik lempeng dan bulu, sebagai tektonik pertumbuhan, yang berarti pertumbuhan inti bagian dalam yang murni besi-nikel dengan mengorbankan inti bagian luar, yang diisi kembali dengan bahan silikat mantel kerak.

Munculnya bulu-bulu mantel, yang mengarah pada pembentukan provinsi-provinsi basal dataran tinggi yang luas, mendahului keretakan dalam litosfer benua. Perkembangan lebih lanjut dapat terjadi sepanjang rangkaian evolusi yang lengkap, termasuk pembentukan tiga persimpangan retakan benua, selanjutnya penipisan, pecahnya kerak benua, dan permulaan penyebaran. Namun, perkembangan bulu-bulu tunggal tidak dapat menyebabkan pecahnya kerak benua. Pecahnya terjadi jika terbentuknya sistem bulu-bulu di benua tersebut, dan kemudian terjadi proses pemisahan menurut prinsip retakan yang meluas dari satu bulu ke bulu lainnya.

Litosfer dan astenosfer

Litosfer terdiri dari kerak bumi dan sebagian mantel atas. Konsep ini murni reologi, berbeda dengan kerak dan mantel. Lapisan ini lebih kaku dan rapuh dibandingkan cangkang mantel di bawahnya yang lebih lemah dan terbuat dari plastik, seperti yang telah diidentifikasi astenosfer. Ketebalan litosfer berkisar antara 3-4 km di bagian aksial pegunungan tengah laut hingga 80-100 km di pinggiran lautan dan 150-200 km atau lebih (hingga 400 km?) di bawah perisai zaman kuno. platform. Batas dalam (150-200 km atau lebih) antara litosfer dan astenosfer ditentukan dengan susah payah, atau tidak terdeteksi sama sekali, yang mungkin disebabkan oleh keseimbangan isostatik yang tinggi dan penurunan kontras antara litosfer dan astenosfer di atmosfer. zona perbatasan, karena gradien panas bumi yang tinggi, penurunan jumlah lelehan di astenosfer, dll.

Tektonosfer

Sumber pergerakan dan deformasi tektonik tidak terletak pada litosfer itu sendiri, tetapi pada lapisan bumi yang lebih dalam. Mereka melibatkan seluruh mantel hingga lapisan batas dengan inti cair. Karena fakta bahwa sumber pergerakan juga muncul di lapisan mantel atas yang lebih plastis yang langsung mendasari litosfer - astenosfer, litosfer, dan astenosfer sering digabungkan menjadi satu konsep - tektonosfer sebagai area manifestasi proses tektonik. Dalam pengertian geologis (berdasarkan komposisi material), tektonosfer terbagi menjadi kerak bumi dan mantel atas hingga kedalaman kurang lebih 400 km, dan dalam pengertian reologi - menjadi litosfer dan astenosfer. Batas-batas antara unit-unit ini, pada umumnya, tidak bertepatan, dan litosfer biasanya mencakup, selain kerak bumi, beberapa bagian mantel atas.

Materi terbaru

• Prinsip dasar deformasi tanah statis

  Selama 15...20 tahun terakhir, sebagai hasil dari berbagai penelitian eksperimental dengan menggunakan skema pengujian yang dibahas di atas, data ekstensif telah diperoleh tentang perilaku tanah di bawah kondisi tekanan yang kompleks. Sejak saat ini...

• Deformasi elastoplastik pada medium dan permukaan pembebanan

  Deformasi bahan elastoplastik, termasuk tanah, terdiri dari elastis (reversibel) dan sisa (plastik). Untuk merumuskan gagasan paling umum tentang perilaku tanah di bawah pembebanan sewenang-wenang, perlu dipelajari secara terpisah pola-polanya...

• Deskripsi skema dan hasil pengujian tanah menggunakan invarian keadaan tegangan dan deformasi

  Ketika mempelajari tanah, serta material struktur, dalam teori plastisitas biasanya dibedakan antara bongkar muat. Pembebanan adalah suatu proses yang didalamnya terjadi peningkatan deformasi plastis (sisa), dan suatu proses yang disertai dengan perubahan (penurunan) ...

• Invarian keadaan lingkungan tanah yang tertekan dan berubah bentuk

  Penggunaan keadaan tegangan dan deformasi yang invarian dalam mekanika tanah dimulai dengan munculnya dan pengembangan studi tanah dalam perangkat yang memungkinkan deformasi bi- dan triaksial sampel dalam kondisi keadaan tegangan yang kompleks...

• Tentang koefisien stabilitas dan perbandingan dengan hasil eksperimen

  Karena dalam semua permasalahan yang dibahas dalam bab ini tanah dianggap berada dalam keadaan tegangan ultimit, semua hasil perhitungan berhubungan dengan kasus ketika faktor keamanan k3 = 1. Untuk...

• Tekanan tanah pada struktur

  Metode teori keseimbangan batas sangat efektif dalam masalah penentuan tekanan tanah pada struktur, khususnya dinding penahan. Dalam hal ini, beban pada permukaan tanah biasanya diasumsikan diberikan, misalnya tekanan normal p(x), dan...

• Daya dukung pondasi

  Masalah yang paling umum dalam keseimbangan pembatas lingkungan tanah adalah penentuan daya dukung pondasi di bawah pengaruh beban normal atau miring. Misalnya, dalam kasus beban vertikal pada pondasi, masalahnya adalah...

• Proses mengangkat struktur dari fondasinya

  Tugas untuk menilai kondisi pemisahan dan menentukan gaya yang diperlukan untuk hal ini muncul ketika mengangkat kapal, menghitung gaya penahan jangkar yang "mati", melepaskan penyangga pengeboran gravitasi lepas pantai dari tanah ketika menata ulangnya, dan...

• Solusi masalah konsolidasi bidang dan spasial serta penerapannya

  Solusi untuk masalah datar dan, khususnya, konsolidasi spasial dalam bentuk ketergantungan sederhana, tabel atau grafik, jumlahnya sangat terbatas. Ada solusi untuk kasus penerapan gaya terkonsentrasi pada permukaan tanah dua fase (B...

Pertama-tama, perlu dipahami konsep “struktur tektonik”. Struktur tektonik dipahami sebagai wilayah kerak bumi yang berbeda struktur, komposisi dan kondisi pembentukannya, faktor penentu utama perkembangannya adalah pergerakan tektonik serta magmatisme dan metamorfisme.

Struktur tektonik utama tentu saja dapat disebut kerak bumi itu sendiri dengan ciri-ciri struktur dan komposisinya. Seperti disebutkan di atas, kerak bumi bersifat heterogen di dunia, terbagi menjadi 4 jenis, dua di antaranya utama - benua dan samudera. Oleh karena itu, struktur tektonik peringkat berikutnya adalah benua dan lautan, perbedaan karakteristiknya terletak pada ciri struktural kerak yang menyusunnya. Struktur yang membentuk benua dan lautan akan memiliki peringkat yang lebih rendah. Yang paling penting di antaranya adalah platform, sabuk geosinklinal bergerak, dan area perbatasan platform kuno dan sabuk terlipat.

Kerak bumi (dan litosfer) memperlihatkan wilayah seismik (aktif secara tektonik) dan aseismik (tenang). Wilayah bagian dalam benua dan dasar lautan - platform benua dan samudera - tenang. Di antara platform terdapat zona seismik sempit yang ditandai dengan aktivitas vulkanisme, gempa bumi, dan pergerakan tektonik. Zona-zona ini berhubungan dengan punggungan tengah laut dan persimpangan busur pulau atau barisan pegunungan marginal dan palung laut dalam di pinggiran laut.

Elemen struktural berikut dibedakan di lautan:

Punggungan tengah laut merupakan sabuk bergerak dengan retakan aksial seperti graben;

Platform samudera adalah area cekungan jurang yang tenang dengan pengangkatan yang menyulitkannya.

Di benua, elemen struktural utama adalah:

Sabuk geosinklinal

Struktur pegunungan (orogens), yang, seperti pegunungan di tengah laut, dapat menunjukkan aktivitas tektonik;

Platform tersebut sebagian besar merupakan wilayah luas yang tenang secara tektonik dengan lapisan batuan sedimen yang tebal.

Ciri khas strukturnya berbentuk graben sempit

palung benua (rift) adalah kecepatan rambat getaran elastis yang relatif rendah di mantel atas: 7,6? 7,8 km/detik. Hal ini terkait dengan pencairan sebagian material mantel di bawah celah, yang pada gilirannya menunjukkan naiknya massa panas dari mantel atas ke dasar kerak bumi (upwelling astenosfer). Yang perlu diperhatikan adalah penipisan kerak bumi di zona keretakan hingga 30? 35 km, dan penurunan ketebalan terjadi terutama karena lapisan “granit”. Jadi, menurut V.B. Sollogub dan A.V. Chekunov, ketebalan kerak perisai Ukraina mencapai 60 km, lapisan "granit" berjumlah 25? 30km. Palung mirip graben Dnieper-Donetsk di dekatnya, yang diidentifikasi sebagai keretakan, memiliki kerak setebal tidak lebih dari 35 km, 10 di antaranya? 15 km adalah lapisan “granit”. Struktur kerak ini tetap ada meskipun perisai Ukraina mengalami pengangkatan yang berkepanjangan dan erosi yang hebat, dan keretakan Dnieper-Donets mengalami penurunan permukaan tanah yang stabil, dimulai dari Riphean.

Sabuk geosinklinal adalah bagian kerak bumi yang memanjang secara linier dengan proses tektonik yang secara aktif terwujud dalam batas-batasnya. Biasanya, tahap pertama lahirnya sabuk tersebut disertai dengan penurunan kerak bumi dan akumulasi batuan sedimen. Tahap terakhir, tahap orogenik itu sendiri, adalah pengangkatan kerak bumi, disertai dengan vulkanisme dan magmatisme. Di dalam sabuk geosinklinal, antiklinoria, sinklinorium, massa median, dan depresi antar gunung yang diisi dengan bahan klastik yang berasal dari pegunungan - molase - dibedakan. Molasse mempunyai karakteristik yang kaya akan mineral, termasuk caustobillites. Bingkai sabuk geosinklinal dan platform kuno yang terpisah. Sabuk terbesar adalah: Pasifik, Ural-Okhotsk, Mediterania, Atlantik Utara, Arktik. Saat ini, aktivitas masih berada di kawasan Pasifik dan Mediterania.

Daerah lipatan pegunungan pada benua (orogens) dicirikan oleh

"menggembungkan" kekuatan korteks. Dalam batas-batasnya, di satu sisi terdapat pengangkatan relief, dan di sisi lain, pendalaman permukaan M, yaitu. keberadaan akar gunung. Selanjutnya terbukti bahwa konsep ini berlaku untuk daerah pegunungan secara keseluruhan, namun di dalamnya terdapat akar dan anti akar.

Ciri khas orogen juga adalah keberadaannya di kerak bawah -

di bagian atas mantel, terdapat daerah dengan kecepatan osilasi elastis yang menurun (kurang dari 8 km/s). Dalam hal parameternya, area ini mirip dengan badan mantel yang dipanaskan di bagian aksial celah. Kecepatan mantel normal di orogen diamati pada kedalaman 50? 60 km atau lebih. Ciri struktur kerak orogen selanjutnya adalah peningkatan ketebalan lapisan atas sebesar 5,8? 6,3 km/detik. Ini terdiri dari kompleks metamorf yang telah mengalami inversi. Dalam beberapa kasus, lapisan kecepatan rendah ditemukan dalam komposisinya. Jadi, di Pegunungan Alpen, dua lapisan berkecepatan rendah diidentifikasi, terletak di kedalaman 10? 20 km dan 25? 50 km. Kecepatan gelombang longitudinal dalam batasnya masing-masing sama: 5,5 ? 5,8 km/s dan 6 km/s.

Kecepatan rendah seperti itu (terutama di lapisan atas) menunjukkan adanya fase cair di kerak padat Pegunungan Alpen. Dengan demikian, data geofisika yang kompleks menunjukkan

penebalan kerak bumi yang meluas di bawah struktur lipatan gunung benua, adanya heterogenitas lateral di dalamnya, adanya orogen di kerak bumi - benda khusus dengan kecepatan gelombang seismik yang berada di tengah antara kerak bumi dan mantel.

Platform adalah suatu struktur geologi besar yang memiliki kestabilan dan kestabilan tektonik. Berdasarkan usianya, mereka dibagi menjadi kuno (asal Archean dan Proterozoikum) dan muda, yang didirikan pada zaman Fanerozoikum. Platform kuno dibagi menjadi dua kelompok: utara (Laurasia) dan selatan (Gondwanan). Kelompok utara meliputi: Amerika Utara, Rusia (atau Eropa Timur), Siberia, Cina-Korea. Kelompok selatan mencakup platform Afrika-Arab, Amerika Selatan, Australia, Hindustan, dan Antartika. Platform kuno menempati lahan yang luas (sekitar 40%). Benua muda memiliki luas yang jauh lebih kecil (5%), terletak di antara benua kuno (Siberia Barat) atau di sepanjang pinggirannya (Australia Timur, Eropa Tengah).

Platform kuno dan muda memiliki struktur dua lapisan: fondasi kristal yang terdiri dari batuan yang bermetamorfosis dalam (gneisses, sekis kristal) dengan sejumlah besar struktur granit, dan penutup sedimen yang terdiri dari sedimen samudera dan terrigenous, serta organo- batuan vulkanogenik. Bagian platform kuno yang ditutupi penutup disebut lempengan. Daerah-daerah ini biasanya dicirikan oleh kecenderungan umum pondasi untuk tenggelam dan melorot. Area platform yang tidak tertutup sedimen disebut perisai dan dicirikan oleh orientasi pengangkatan. Proyeksi fondasi platform yang lebih kecil, sering kali tertutup oleh laut, disebut array. Platform muda berbeda dari platform kuno tidak hanya dalam usia. Ruang bawah tanahnya kurang bermetamorfosis dan mengandung lebih sedikit intrusi granit, sehingga lebih tepat disebut terlipat. Karena usia, fondasi dan penutup tidak cukup terdiferensiasi pada platform muda, sehingga cukup sulit untuk menentukan batas yang jelas di antara keduanya, tidak seperti platform kuno. Selain itu, platform muda seluruhnya tertutup lapisan sedimen, perisai dalam strukturnya sangat jarang, sehingga biasanya disebut lempengan saja. Perlu dicatat bahwa lempengan lebih banyak ditemukan pada platform baris utara, sedangkan perisai lebih banyak ditemukan pada platform baris selatan.

Di dalam lempengan terdapat: syneclises, anteclises, aulacogens. Syneclises adalah cekungan yang besar dan landai pada pondasi, sedangkan anteclises adalah elevasi pondasi yang besar dan landai. Pada daerah sineklis, ketebalan lapisan penutup sedimen bertambah, sedangkan puncak anteklise dapat menonjol ke permukaan dalam bentuk massa. Aulacogens merupakan palung linier yang panjangnya ratusan kilometer dan lebarnya puluhan kilometer, dibatasi oleh sesar. Di lereng terdapat anteclises dan syneclises struktur tektonik peringkat lebih rendah: placanticlines (lipatan dengan kemiringan sangat kecil), lentur dan kubah.

Di daerah perbatasan, lapisan marginal, palung marginal, dan sabuk vulkanik marginal dibedakan. Jahitan marjinal adalah garis patahan di mana pelindung dan sabuk lipat dihubungkan. Lendutan marjinal terbatas pada batas sabuk dan platform yang bergerak. Sabuk vulkanik marginal terletak di sepanjang tepi platform di tempat terjadinya vulkanisme. Mereka sebagian besar terdiri dari granit-gneiss dan batuan vulkanik.

Selain itu, struktur tektonik tambahan baru-baru ini telah diidentifikasi: melalui sabuk yang memisahkan strata batuan terlipat, sabuk keretakan yang mirip dengan aulacogen, tetapi lebih panjang dan tidak mengandung komposisi batuan terlipat, sesar dalam.

Itu. Ada berbagai macam struktur tektonik, karena skalanya, dibagi menjadi beberapa tingkatan: dari planet (kerak bumi) hingga lokal (perisai, massa). Selain skala, struktur tektonik juga berbeda dalam bentuk (terangkat, tertekan) dan kompleks proses tektonik yang mendominasi di dalamnya (pengangkatan, penurunan permukaan tanah, vulkanisme).

batuan kerak bumi