Геологическая история Земли, если исключить из рассмотрения проблему ее образования как космического тела и время пребывания в состоянии так называемой «первичной планеты», — это, по существу, история формирования и эволюции верхних ее геооболочек — базальтовой и гранитной, осадочного чехла, атмосферы и гидросферы. Эти геооболочки формируются в результате протекания эндогенных «изглубинных» процессов тепло- и массопереноса, генерируемых внутренними частями планеты (ядро, мантия), обладающей, по мнению геологов, свойствами инерционной системы, т. е. известной устойчивостью планетарных механизмов развития. Наиболее ярким отражением процесса тепло- и массопереноса на поверхности Земли являются процессы вулканизма.

Проявления вулканизма известны на Земле уже в самые ранние периоды ее геологической истории. Древнейшим вулканическим породам Земли 3,5 миллиарда лет.

В условиях маломощной неконсолидированной ранней, или «первичной», коры вулканические процессы проявлялись равномерно по всей планете.

Первичная, или гравитационная, кора, образованная на астрономической стадии развития планеты (догеологическая стадия «первичной планеты»), имела, как считается, состав базальта. Вулканическая кора является уже вторичной. Ее формирование происходило в зонах повышенной проницаемости Земли, через которые осуществлялся процесс тепло- массопереноса (дегазация мантии, по А. П. Виноградову). Само по себе образование таких зон повышенной проницаемости уже предполагает наличие некоторых вторичных консолидированных блоков земной коры, образование которых, в свою очередь, связано с первичной неоднородностью в проводимости подкоровых участков планеты — мантии.

По мере роста мощности вторичной коры над областями повышенной проницаемости мантии уже 3–2 миллиарда лет назад на планете возникли области ранней консолидации, которые геологи и вулканологи называют щитами. Эти «щиты» формируются уже в протогее (.5,5–2,1 млрд. лет назад), за начало которого и принимается момент появления первых вулканических и связанных с ними осадочных пород.

В это время рельеф поверхности был еще очень плоским и слабо дифференцированным. Он был обусловлен накоплением (аккумуляцией) вулканических продуктов деятельности низких «щитовых» вулканов, широко распространенных па поверхности планеты. Объем океанических вод и течение этого древнейшего мегахрона (крупнейшего отрезка времени в истории Земли) был еще невелик (около 15 % — 30 % современного), суши не существовало или она была очень незначительной — островной, приуроченной к вершинам самых крупных вулканических построек того времени. Это был своеобразный, позднее не повторявшийся, «океанический» этап в истории Земли (по И. М. Синицыцу).

Вулканизм и связанное с ним осадконакапление протекали в плоских, относительно неглубоких бассейнах. Однако уже в то время, особенно во второй половине протогея, вулканизм нередко проявлялся в пределах линейно-вытянутых относительно узких зон в виде вулканических поясов (по-гречески «зона» — пояс).

Геология щитов, отвечающих этому раннему периоду развития Земли, очень сложна для полной реставрации геологических событий на примере какого-либо одного участка Земли. Сложность усугубляется еще и тем обстоятельством, что позднее области древнейшего вулканизма (щиты) стали областями устойчивого поднятия и размыва и каменная геологическая летопись событий была если и не совсем утрачена, то еще более «зашифрована».

Тем не менее историческая геология может по отрывкам древней истории разных периодов, сохранившихся в разных регионах планеты, восстановить особенности древнейших вулканических поясов и объяснить многие загадки дальнейшего развития планеты. На территории России древнейший вулканогенный (т. е. образованный проявлениями вулканизма) пояс выделяется в пределах Балтийского щита. Территория Балтийского щита охватывает весь Кольский полуостров, Карельскую АССР, Финляндию, Швецию и значительную часть Южной Норвегии. Это так называемый Северо-Скандинавский пояс (по В. В. Жданову), один из составляющих вулканическую корону Великой русской равнины (по В. И. Лебединскому).

2,1–1,35 миллиарда лет назад (в дейтерогее) происходит, дальнейшая консолидация ранних областей повышенной проницаемости земной коры, в пределах которых протекали мощные процессы магмообразования и вулканизма. Разломы в коре, ставшие более глубокими и протяженными, расчленили кору на блоки с разным режимом геологических движений и историей геологического развития. Возникает дифференциация земной коры на ранние платформы (области с устойчивой тенденцией к поднятию) и ранние геосинклинали (области с тенденцией к прогибанию). Первые служили источниками осадочного терригенного материала, вторые — местами его накопления и вулканизма.

Первыми древнейшими платформами были щиты Балтийский, Канадский, Бразильский и другие, ставшие впоследствии ядрами более молодых платформ.

Вулканизм этого времени проявляется в пределах линейных структур, протяженных разломов. При этом формируются ранние вулканические Кордильеры и цепочки центров вулканизма, представленных в настоящее время эродированными периферическими очагами древних (1700 млн. лет) вулканов — массивами гранитов рапакиви. Правда, некоторые исследователи относят эти образования к типу полуплатформенных. Однако, в сравнении с длительной историей изучения этих пород, ученые установили среди них характерные для поздних этапов развития геосинклиналей типичные субвулканические (т.
близповерхностные) образования, несущие оруденение так называемого грейзенового типа (руды молибдена в слюдистых кварцево-мусковитовых породах и жилах). По существу, эти вулканические Кордильеры дейтерогея завершают развитие древнейшего вулканического цикла планеты, длившегося около 2 миллиардов лет. Его ранние этапы относятся, как мы говорили, еще к океаническому периоду истории планеты и наблюдаются сейчас в виде продуктов метаморфической переработки пород ранних подводных базальтовых щитовых вулканов. Поясов вулканов в это время, по-видимому, еще не было. Они были равномерно рассеяны по поверхности планеты. Лишь с течением огромного времени по мере консолидации отдельных участков земной коры образуются более узкие зоны проницаемости, в которых и реализовался процесс тепло- и массопереноса в виде древнейшего уже кислого по составу вулканизма (вулканические продукты богаты кремнекислотой — SiO2). Хотя некоторые исследователи считают, что впервые кислые эффузивы и эксплозивные извержения проявились в фанерозое в областях теплового расширения над очагами гранитообразования.

Говоря о вулканических процессах геологической древности планеты, нельзя не обратить внимание на следующие их интересные особенности, учет которых поможет правильно понять общие закономерности направленной эволюции вулканического процесса в истории Земли. Мы имеем в виду прежде всего масштабы образования так называемых ингимбритов. Ингимбриты представляют собой продукты вулканического взрыва близповерхностных очагов газонасыщенной жидкой магмы, некоторые составляют сложную проблему даже сегодня, хотя существует целый ряд гипотез. Укажем на главную особенность этого процесса в протогее и дейтерогее.

Эти близповерхностные очаги, или, как их иногда называют, интрузии магмы, были по объему несравнимо больше тех, которые устанавливаются под современными вулканами геофизическими методами (4X5 километров в горизонтальном сечении). Это были, как пишут исследователи щитов, близповерхностные плутоны площадью в эрозионном срезе до тысяч квадратных километров. Взрывы таких близповерхностных плутонов обусловливали образование огромных объемов ингимбритов, которые при метаморфизме были преобразованы в так называемые метаграниты, являющиеся признаком древнейших кристаллических щитов планеты.

Видимо, учет этого обстоятельства позволяет считать цифры, характеризующие объем лавы, изверженной за геологическую историю планеты, и составляющие 3 • 10¹⁸ кубических метров (по Ферхугену), заниженными. С лавой, по этим же данным, было вынесено 4 • 10²⁵ калорий. Чтобы представить себе такое количество тепла, скажем, что его хватило бы, например, на энергетическое снабжение всей нашей страны при современном производстве электрической энергии на десять миллионов лет. Столько тепла можно было бы получить, если сжечь количество нефти, равное по объему Охотскому морю. Однако процесс теплоотдачи и формирование коры планеты и в древнейшие этапы ее геологической истории осуществлялись в значительной мере за счет явлений вулканизма, а не только теплопроводности.

Другой особенностью ранней геологической истории планеты, которую следует особо подчеркнуть, является большая продолжительность раннего цикла, который геологи называют тектоно-магматическим, подчеркивая этим связь между характером (интенсивностью, глубиной) проникновения движений в коре и явлениями магмообразования и вулканизма. Этот период составляет около 2 миллиардов лет. Мы увидим далее, что при сохранении определенной последовательности вулканических явлений и их повторяемости в более молодых вулканических поясах тектоно-магматический цикл их развития по длительности прогрессирующе сокращается, что отражает самую общую закономерность геологической жизни планеты. Общая история эволюции вулканического пояса на примере районов современного вулканизма (например, Камчатка) представляется в следующем виде.

На первом этапе происходит формирование крупных лавовых щитообразных вулканов и образование кольцевых вулкано-тектонических структур. Второй этап знаменуется образованием в пределах этих крупных кольцевых структур стратифицированных, т. е. слоистых, вулканических построек, так называемых стратовулканов. Для третьего этапа геологической жизни пояса и отдельных его геологических структур характерно образование кальдер (формирование кольцевых вулкано-тектонических депрессий — впадин), являющееся следствием «опустошения» близповерхностных магматических очагов под вулканами. На четвертом этапе по кольцевым трещинам в земной коре (по разломам) внедряются вязкие массы магматического расплава — экструзии. Завершается вулканический (тектоно-магматический) цикл излияниями покровных базальтов плато, связанными с разломами, уходящими глубоко под земную (во всяком случае, гранитную) кору.

Последовательность событий характерна как для древних вулканических поясов (тогда история вулканического пояса длится десятки и даже сотни миллионов лет), так и для современных вулканических поясов (время их заложения и существования составляет немногим более одного миллиона лет).Подобная акселерация в проявлении тектоно-магматических циклов не проходит бесследно. Она отражается во всех гранях геологического процесса — форме продуктов его проявления, их составе, особенностях метаморфизма пород и рудообразрвания и многом другом.

Третий мегахрон геологической истории планеты начался 1,35 миллиарда лет тому назад и продолжается поныне. В его составе обычно выделяют подэтапы — рифей (1.35–0.68) • 10⁹ миллиардов лет, фанерозой (0,68–0,025) 10⁹ миллиардов лет и новейший — 25 миллионов лет пo настоящее время.

Эти хронологические отрезки истории выделяются по принципу однородности времени, т. е. по скоростям развития однотипных геологических структур. Однако более детальное рассмотрение проблем этих скоростей показывает, что такая геохронология пока еще не совсем обоснована. Скорости протекания тектоно-магматических (в том числе и вулканических) циклов возрастают от рифея и доныне, но без скачка, как перед фанерозоем и перед новейшим этапом.

Литература:

1. Баранов П. Н. Общая геология XXI века Издание: НГУ, Днепропетровск, 2013 г., 216 стр., УДК: 551.1/.4
2. В. В. Богданов, А. В. Павлов, А. Л. Полюхова «Вероятностная модель сейсмичности на примере каталога камчатских землетрясений»;
3. В. Л. Леонов «Геометрия и механизм формирования разрывов, образовавшихся вблизи вулкана Карымский (Камчатка) вянваре1996 г».
4. Журнал российской академии наук «Вулканология и сейсмология»
5. Ссылка на документ http://www.kscnet.ru/vs/

Источник: moluch.ru

 

Наверное, даже людям, мало разбирающимся в геологии, хорошо известно, что внешняя оболочка нашей планеты состоит из литосферных плит, сложенных земной корой океанического или континентального типа. Но не каждый знает, что под водами Тихого океана скрывается сразу три плиты: крупная Тихооокеанская и две поменьше – Кокос и Наска. По периметру этих плит проходит Тихоокеанское вулканическое кольцо – область на стыке океанических и континентальных плит, в которой расположена большая часть вулканов Земли и происходит наибольшее количество подземных толчков.

Огненное кольцо тянется по краям всего Тихого океана от Камчатки через Курилы, Японию, Филиппины и Новую Зеландию, проходит вдоль Антарктики и далее через побережье Южной и Северной Америки. По периферии кольца тихоокеанские плиты погружаются под континентальные, а над каждой из зон погружения (субдукции) тянется вулканическая цепочка. Единственные места в кольце, где отсутствует субдукция, – это отрезок от Новой Зеландии вдоль побережья Антарктиды и участки у берегов Калифорнии и к северу от канадского острова Ванкувер.

 

Чем интересно Тихоокеанское огненное кольцо? Прежде всего тем, что из всех землетрясений, когда-либо происходивших в мире, свыше 90 % случалось именно тут. Причем порядка 80 % относятся к самым сильным в истории. На кольце расположено 328 действующих вулканов, что составляет 75 % от общего числа активных вулканов нашей планеты. Их деятельность свидетельствует о том, что континенты в этой зоне еще недостаточно сформированы и процесс их образования продолжается по сей день.

Хотя у берегов Калифорнии субдукция не происходит, этот участок не менее опасен, чем остальные. Дело в том, что в этом месте проходит несколько крупных разломов, в том числе небезызвестный Сан-Андреас, с которым связаны сильнейшие землетрясения в Сан-Франциско в 1906 и 1989 годах. В местах разломов океанская и континентальная плиты не погружаются одна под другую, а трутся друг о друга краями, что вызывает мощные подземные толчки. Серьезное опасение у ученых вызывает тот факт, что на некоторых участках разломы проходят под водой – на небольшом расстоянии от побережья. Сильное землетрясение в этом районе может вызвать гигантскую волну (цунами), которая в считанные минуты хлынет на Калифорнию.

Согласно исследованиям, проведенным в 2006 году, на данный момент в области Сан-Андреас существует высокая вероятность нового землетрясения магнитудой 7 и более, которое приведет к серьезным разрушениям в крупных городах Калифорнии и Аризоны. Когда оно будет? Может, завтра, а, может, через 10 и более лет. Во всяком случае, по прогнозам сейсмологов, вероятность сильнейших подземных толчков в ближайшие 30 лет составляет 21 % в северном сегменте разлома и 59 % в его южной части.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

КАЛЕЙДОСКОП

Источник: vulkania.ru

История Тихоокенского огненного кольца

Почти 225 миллионов лет назад в окружении единого океана Панталасса существовал единый суперконтинент, называемый Панагея. Он охватывал чуть ли не 40% поверхности Земли. В него вдавался большущий залив, который называли океаном Тетис. И это место находилось где-то между современной Евразией и Австралией.
Океаническая литосфера в серединных хребтах Панагеи разрасталась, двигалась под нее со всех сторон и превращалось в нечто, похожее на гигантскую современную воронку в 18 тысяч километров в диаметре. А над ней рождались вулканы.
Когда впоследствии Панагея распалась, пояса, образовавшиеся из вулканических пород, хорошо сохранились как отдельные сегменты. Они прослеживаются в Австралии и Новой Зеландии, в Антарктиде и Кордильерах с Андами, охватывают восточную часть Азии и Гималаи.
С распадом Панагеи между ее фрагментами раскрылись новые океаны – Атлантический и Индийский, а Панталасса при этом становилась все меньше. Сегодня мы называем ее остатки Тихим океаном.
Кольцо вулканов оказалось также разорванным. На него наезжали континенты, отодвигая в сторону. Но даже после того, как распалась Панагея, пусть обособленно, но вулканические пояса Кордильер и Анд оставались действующими.
На азиатской окраине сформировался Охотско-Чукотский вулканический пояс длиной в 3000 километров, достигнувший в ширину 300 километров. Тянется он вдоль Хабаровского края.
В палеогене он отмер, но появилась Курило-Камчатская вулканная дуга, известная как действующая уже сегодня.
Континенты перемещались. А фрагменты распавшегося когда-то пангейского вулканического кольца со временем прошли линию большого круга планеты, вдруг оказались на стороне совсем противоположной, и снова продолжили сближение, пока не замкнули, наконец, пространство, что сохранилось от Панталассы.
Таким образом и сформировались контуры Тихого океана, которые сегодня изучают все школьники на уроках географии. Отдельные же вулканические пояса составили Тихоокеанское огненное кольцо – то самое вулканическое кольцо Панагеи, вывернутое наизнанку.

Тихоокеанское «Огненное кольцо»

Камчатка и Курильские острова

В этих местах всякая возвышенность и остров – это вулкан на подводном хребте. Самый большой из них – Ключевская сопка, входит в число крупнейших вулканов на планете. Но это лишь небольшая часть кольца, которое образуется из сотен вулканов побережья Тихого океана.

Вулканы Японии

Они давно заявили о себе извержениями и очень вязкой лавой, что выбрасывается из их жерл. Она так быстро застывает, а из-под ее пробок газы так и стремятся вырваться на поверхность. Когда их скапливается слишком много, случается взрыв, сила которого огромна. В такой небольшой стране больше 200 вулканических гор, а среди них Фудзияма – вулкан, известнее которого не сыскать. В любое время года на высоте 4 тысячи километров он укрыт шапками снега, а под ними кратер, который достигает в поперечнике полкилометра. Извержения его случаются с десятилетними перерывами. О сильнейшие из них мир узнал в декабре 1707 года и сентябре 1952-го.

Аляска и Алеутские острова

Здесь насчитывается больше пятидесяти вулканов, которые в любой момент могут ожить. Всем известно сильнейшее, от июня 1912 года, извержение страшного вулкана Катмаи, когда одним своим дыханием он выполнил работу за пять столетий всех штатовских горных рабочих, вместе взятых. Жителям острова Кодьяк довелось стать свидетелями этого действа. И хоть остров находится в море на расстоянии в сто семьдесят километров от вулкана, даже и здесь сыпались груды пепла, так что крыши домов проваливались под его тяжестью, ломались деревья. И еще на протяжении целого года солнечные лучи далеко не всегда могли пробиться сквозь облака пепла, а людям приходилось дышать пылью.
Вулканы Алеутской гряды, извергаясь, образуют все новые острова. Ни на одной из старых карт вы не найдете у побережья Аляски острова Богослова. Над водой каких-то сто лет назад лишь одиноко высилась скала, а из-за кипящего вокруг нее моря и сверкающих сквозь туман языков пламени он долго считался прибежищем для злых духов, пока однажды вместо скалы вдруг появился остров почти 30-ти километровой окружности, из которого валили огонь и дым. Сегодня он не один. Несколько небольших островков образовались в его окружении.

Анды

Здесь, где океан окружают огромные цепи гор Анд и Кордильер, землетрясения случаются чаще, чем где-то еще.
Вулканы, что расположены по хребтам андских гор, покрыты шапками снега и ледниками.
Множество любопытствующих взглядов привлекает Иеллоустонский национальный парк – нет в мире более известного, чем этот, заповедника, который на западе Штатов раскинул свои владения. Там обнаруживаются уникальнейшие уголки природы, буквально созданные вулканическими силами. Толщи лавы и пепла в много метров, реки, прорезающие русло, и объемные стволы окаменевших деревьев у подножия скал. Каждое последующее извержение создавало в этом окаменелом лесу очередной этажа. Их сегодня пятнадцать. На плодородной почве сейчас растет новый, шестнадцатый.
Тихий и Атлантический океаны будто объединяют мексиканские вулканы и самый громадный из них – Попокатепель, в высоту почти четыре с половиной тысячи метров.
Новые вулканические горы здесь рождаются и в наши дни. В августе 1943 на месте маленького вулканчика в 320-ти километрах от столицы Мексики всего за год вознеслась гора в полкилометра высотой, уничтожившая не только окрестные деревни, но даже город Сан-Хуан.
В 1877 году внезапно начали извергаться два андских колосса- это Чимборасо (6,3 км) и Котопахи (5,8 км). В Центральной и Южной Америке найдутся районы, которые до сих пор остаются практически неизученными. И по сей день обнаруживаются средь вечных снегов и льдов такие страшные находки.

Малайский архипелаг

На одном только острове Суматра насчитывается 18 огненных гор. А кратерные озера на острове таких огромных размеров, каких нет больше нигде на планете. Буквально усеяны вулканами и Ява, Целебесе, Борнео и Бали, там не так давно (прошло чуть более 50-ти лет) сейсмологи зарегистрировали пробуждение вулкана Агунг.
А Каратау! Его исторжение 1883 года унесло жизни почти 40 тысяч человек, породило множество новых островов. А его чудовищный рык слышали местные жители с побережья Индии и Австралии. И это всего лишь один случай в бесчисленной череде страшных извержений на архипелаге.
Взять хотя бы Мерапи, что время от времени оживает на острове Ява, в период 1548-1956 гг. сотрясался более пятидесяти раз. Ущерб, им принесенный, даже оценить невозможно. Ведь этот район земли относится к самым густонаселенным.
Во второй половине прошлого века на юге Чили оживилась вулканическая деятельность, там насчитывается больше тридцати действующих вулканов, а новые все появляются и появляются.
От извержений огнедышащих исполинов на Гаваях – Мауна-Лоа и Килауеа начинает закипать и вспениваться огненное море.
Большинство всех этих вулканов так и остаются пока не изученными. Ученые к этому процессу только приступили. Нельзя оставлять в неизвестности приметы, связанные с бурной деятельностью таких неспойных сил нашей планеты. Ведь однажды они могут изменить ее и наше жизнь бесповоротно.
Признаки пробуждения «Огненного кольца»
Человечество не первый раз с тревогой и беспокойством обращает свое внимание к вулканам Огненного кольца. Причина тому веская – это землетрясения, очередной волной прокатившиеся по планете, и сместившиеся тектонические плиты. Сколько человеческих жизней они унесли. Какими страшными катастрофами обернулись для многих. Мало того, они создали реальные условия, чтобы пробудились и активизировались практически все опаснейшие вулканы.
Мексика, затем Индонезия, а за ними еще двадцать пять вулканов «Огненного кольца»… эти события прямо указывают на вступление Земли в период, несущий угрозу разрушений и опасностей для всякого существа, населяющего нашу планету.
По одной из существующих теорий привычная сегодняшним жителям планеты атмосфера когда-то, в далеком прошлом, была сформирована как раз деятельностью этих огнедышащих гор. Ничто не может помешать им стереть и теперь с лица земли все живое, чтобы эволюция начала свой путь сначала.
Почти 90% землетрясений в мире и 80 – из них самых мощных произошли как раз в Тихоокеанском кольце. И относительное спокойствие сегодняшнего дня не повод успокаиваться. Ученые убеждены, что настанет момент и переменится все.

Простые вычисления тому подтверждение. Двадцатый век принес в общей сложности 3542 вулканических извержения, это в среднем 35 в год. Только за последние пару лет их число намного выше. Что только подтверждает, факт массового извержения вулканов по внешнему периметру Тихого океана.

Источник: posibiri.ru