Эпохи и фазы складчатости

В геологической истории Земли выделяется несколько эпох интенсивного складко – и горообразования. Каждая эпоха складчатости состоит из нескольких фаз, близких по времени проявления. В докембрийское время складкообразование проявлялось неоднократно, в результате все породы архея и протерозоя были интенсивно метаморфизованы. Наиболее известная складчатость докембрия – последняя – байкальская, которая проявилась в конце протерозоя и закончилась в кембрии. В байкальскую эпоху складчатости сформировались складчатые сооружения Енисейского кряжа, Восточного Саяна, Байкало – Патомского нагорья и др. С начала палеозоя выделяются четыре эпохи складчатости: каледонская, герцинская (варисская), мезозойская (киммерийская), или тихоокеанская, и альпийская.

Каледонская (ранне - среднепалеозойская) складчатость включает несколько фаз, проявившихся в разное время и в разных местах: салаирская – в конце кембрия, таконская – в конце ордовика, каледонская – в конце силура. Сформировались складчатые структуры Скандинавских гор, горы Восточной Гренландии, Шотландии и Уэльса, Кузнецкого Алатау, Западного Саяна, северных дуг Тянь – Шаня и др.

Герцинская (позднепалеозойская) складчатость включает фазы: акадскую – в середине девона, судетскую – в конце раннего карбона, заальскую – в середине ранней перми. Образовались складчатые структуры Урала, Джунгарского Алатау, Алтая, южных дуг Тянь – Шаня и др.

Мезозойская (киммерийская), или тихоокеанская, складчатость охватывает юрский и меловой периоды. Сформировались складчатые сооружения Северо-Восточной Сибири и Дальнего Востока (Верхояно-Чукотская область, Монголо-Охотский пояс, Сихотэ-Алинь и др.).

Альпийская складчатость – самая молодая, проявившаяся в кайнозое (горообразование началось с олигоцена). Формируются Альпы, Апеннины, Карпаты, Кавказ, Копетдаг, Памир, Гималаи и др.

3.2. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

Землетрясения - колебания Земли, вызванные внезапным освобождением потенциальной энергии земных недр. В толще Земли в течение длительного времени (десятки и сотни лет) накапливаются напряжения, достигнув предела прочности пород энергия освобождается разрывом горных пород со скоростью 3-4 км/с, происходит мгновенное смещение твердого вещества в очаге землетрясения. Такие разрывы называются сейсмогенными. За пределами очага возникают обратимые деформации горных пород, распространяющиеся в виде упругих колебаний - сейсмических волн. Гипоцентр или очаг - определенный объем горных пород (это не точка), внутри которого в результате действия неупругих деформаций происходит разрушение пород. Эпицентр - проекция гипоцентра на земную поверхность.

Скорость распространения сейсмических волн в основном зависит от состава, строения, физического состояния горных пород. В плотных породах сейсмические волны распространяются быстрее, чем в рыхлых, но разрушительная сила землетрясений больше в рыхлых породах, нежели в скальных. Длина сейсмогенных разрывов различна: от нескольких километров (при Ташкентском землетрясении 1966г - 8 км), до сотен километров (при Чилийском землетрясении 1960г). Часто сейсмогенные разрывы приурочены к долгоживущим древним разломам. Например, разлом Сан-Андреас в Калифорнии возник не менее 40 млн. лет назад. Вдоль него произошли крупные землетрясения в Сан-Франциско в 1906г, в районе Лос-Анджелеса в 1957г и 1971г.

Продолжительность землетрясений от нескольких секунд до нескольких месяцев. Наряду с основными толчками регистрируются предшествующие (форшоки) и последующие (афтершоки) и весь этот период называют периодом землетрясения. В течение Алма-Атинского землетрясения 1887г было зарегистрировано более 600 толчков. По глубине расположения очагов землетрясения подразделяются на: 1) мелкофокусные (обыкновенные) с глубиной очагов до 60 км; 2) промежуточные - от 60 до 150 км; 3) глубокофокусные - более 150 км. Максимальная известная величина - 720 км, по другим данным 620 км. Подавляющее количество землетрясений (80%) возникает в коре, большинство из них на глубине менее 8 – 10 км.

Сила, энергия и магнитуда землетрясений

Сила(интенсивность) - внешний эффект землетрясения на поверхности Земли, проявляющийся в смещении почвы, появлении трещин на поверхности, степени разрушения зданий и т.д. Для определения силы существуют “шкалы интенсивности землетрясений”, в основе которых лежат результаты непосредственных наблюдений за причиненными разрушениями и “психологические ощущения людей”. В настоящее время в России принята 12 - бальная шкала интенсивности землетрясений MSK - 64. Наибольшей силы землетрясения достигают в эпицентре. Во все стороны от эпицентра сила подземных толчков убывает. Пункты, в которых землетрясение проявилось с одинаковой силой, соединяют линиями - изосейстами. Изосейсты разделяют изосейсмические зоны (области с одинаковой силой землетрясения). Из-за неоднородного состава земной коры карты изосейст могут иметь сложную конфигурацию. Плейстосейстовая область – область, ограниченная изосейстой наибольшего значения, т. е. область окружающая эпицентр.

Энергияземлетрясений - это та величина потенциальной энергии, которая освобождается в виде кинетической после разрядки напряжения в очаге, и достигая поверхности Земли, вызывает ее колебания. Распространяется энергия в виде упругих сейсмических волн. Энергия землетрясений обычно выражается в эргах (э) или Джоулях (Дж) и изменяется в широких пределах - от 1010 до 1025 э (т. е. 1018 Дж). Для Аляскинского землетрясения 1964г с магнитудой 8,5 энергия равнялась 1018 Дж (1Дж = 107 эрг), т.е. была эквивалентна, по Н.И. Николаеву, силе взрыва 100 ядерных бомб по 100 мегатонн каждая.

Магнитуда (М).Относительное количество энергии, выделившееся в очаге землетрясения, оценивается по шкале магнитуд, предложенной в 1935г. Ч. Рихтером. Магнитуда (М) - логариф отношения максимального смещения частиц грунта (в микрометрах) А₁ при данном конкретном землетрясении к некоторому эталонному очень слабому смещению грунта А₂

M=lq (А₁/А₂)

Магнитуда - безразмерная величина. Шкала Рихтера широко используется в сейсмологии и изменяется от 0 до 8,8. Магнитуда отличается от интенсивности. Например, Ашхабадское землетрясение 1948г было силой в 10 баллов, М - 7,3; Ташкентское 1966г - 8 баллов, М - 5,3 (табл.3).