English language Suomen kieli Russian language

Строение земной коры Кольского полуострова

Еще совсем недавно о строении земной коры учёные геологи знали только то, что было получено на основании личного опыта изучения ее поверхности и самых верхних слоев, доступных при бурении скважин. Косвенные представления о том, что же находится на больших глубинах, были получены при исследовании специальными приборами физических свойств нижних горизонтов - плотности, магнитности, электропроводимости, скорости распространения упругих волн, вызываемых природными или искусственными землетрясениями.

Строение земной коры Кольского полуострова

Внутреннего строения нашей планеты никто не видел. Для общего представления возьмем обыкновенное куриное яйцо - не мы первые придумали это очень удачное сравнение. Все вы, конечно, знаете, из чего оно состоит. Итак, Земля состоит из ядра, промежуточного слоя - мантии и внешней оболочки, и земной коры. Эти три составные части планеты находятся примерно в таком же соотношении, как желток, белок и скорлупа в нашем примере. Земная кора, так же как и яичная скорлупа, очень хрупкая - вдоль и поперек она растрескана глубокими разломами. От поверхности вглубь она разделяется на три неоднородных по составу слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый слои. Последние два названы так условно - по аналогии их физических свойств обычным гранитам и базальтам. Следует отметить, что толщина каждого слоя на материках и на дне океанов различна. Кроме того, не всегда все три слоя присутствуют одновременно: гранитный слой под морскими осадками вообще отсутствует, на континентах же в пределах кристаллических щитов нет осадочного чехла. На Кольском Севере, и в Хибинах в частности, отмечается наличие всех слоев, вот почему регион выбран как самое подходящее место для бурения сверхглубокой скважины. И еще потому, что наш край очень богат полезными ископаемыми.

До того как в Мурманской области в Печенгском районе пробурили скважину в глубиной 15 километров, мировой рекорд глубины принадлежал американцам. Зачем была проведена такая трудоемкая операция? Во-первых - проверить, залегают ли на такой большой глубине руды меди, никеля и других металлов; во-вторых - узнать больше о строении земной коры, ее составе и физических свойствах ее слоев; и, наконец, в-третьих - оценить, насколько надежно работают буровые станки, оборудование и приборы, которые специально изготовлены на российских заводах для этого эксперимента.

Наглядное представление о геологическом строении территории, например, Хибин, можно получить при рассмотрении геологической карты. Такая карта составляется по данным различных исследований: наблюдений при геологических маршрутах, изучения разрезов по буровым скважинам и горным выработкам - канавам, шурфам, расшифровкам аэрофотоснимков и снимков из космоса, а так же других специальных наблюдений. Например, изучаются физические свойства недр - магнитные, электрические, минеральный и химический состав горных пород и так далее.

По следам событий далекого прошлого - миллиарды, сотни миллионов лет назад, зафиксированным на геологической карте, геолог восстанавливает сложную историю развития нашей планеты. Такое геологическое расследование проведено и для Кольского полуострова. Чтобы узнать последовательность отложения осадков, и какая из горных пород старше по возрасту, а какая образовалась несколько позднее, пользуются простым правилом: самые древние слои залегают в нижней части разреза и перекрываются все более молодыми отложениями. С помощью такого анализа можно оценить возраст и минералогический состав Хибинских гор.

За долгую геологическую историю развития земной коры накапливаются многокилометровые толщи, состоящие из осадочных пород. Под собственным весом они погружаются на значительную глубину, где подвергаются воздействию высоких температур и больших давлений, и из рыхлых отложений превращаются в твердые кристаллические породы, такие как гнейсы и сланцы. Чем древнее возраст пород, чем большие испытания они претерпели, тем сильнее изменяются их минеральный и химический составы и внешний вид. Таким образом, осадочные породы видоизменяются и становятся метаморфическими. В результате боковых давлений слои сминаются в мелкие и крупные складки с более или менее крутыми крыльями, напоминающими шифер. Кроме того, в складчатых структурах возникают разрывные нарушения или разломы, вдоль которых отдельные слои иногда способны перемещаться на значительные расстояния.

В образовавшиеся полости из глубин устремляются огромные массы расплавленного вещества Земли, называемого магмой. Когда магма охлаждается, кристаллизуются горные породы - граниты, диориты, диабазы, габбро. Они слагают крупные и мелкие магматические тела, или интрузии, различные по форме. Если расплавленная магма достигает верхних горизонтов земной коры или вырывается на древнюю поверхность, она в виде лавы покрывает огромные площади. Так возникают лавовые потоки эффузивных пород - базальты, шаровые лавы и другие.

В истории развития нашей планеты выделяются три очень длительных отрезка времени или три эона - длительный геологический отрезок времени, объединяющий несколько геологических эр: архей - возраст более 2 600 миллион лет, протерозой - от 2 600 до 570 миллион лет и фанерозой - менее 570 миллион лет. Для определения времени образования осадочных пород геологи используют окаменелые остатки раковин, скелетов, вымерших морских или сухопутных животных, а также остатки корней, стволов и листьев растений, когда-то населявших нашу планету.

Определенные животные и растения жили, произрастали в строго определенный отрезок геологического времени. После отмирания они попадали в осадки своего возраста. Такой метод датирования пластов называется палеонтологическим.

Из уроков биологии вы знаете, что органическая жизнь на Земле возникла 500 - 600 миллион лет назад. Геологическое время, в котором мы живем, началось всего 1 миллион 500 тысяч лет назад и имеет длинное название: современная эпоха четвертичного (или антропогенового) периода кайнозойской эры.

С преобладающими породами Хибины ознакомиться с помощью геологической карты Кольского края, где можно увидеть представителей всех трех видов пород всех геологических периодов, от архея до современной эпохи. Край в основном сложен древними комплексами гнейсов, сланцев, амфиболитов и интрузиями гранитов, диоритов, габбро и диабазов. Возраст всех этих пород составляет порядка 3,5-4 миллиардов лет. Они образуют очень сложную складчатую структуру, вытянутую в направлении с северо-запада на юго-восток, то есть вдоль длинной стороны полуострова. Эти складчатые сооружения разбиты в разных направлениях многочисленными разломами, уходящими своими корнями на большую глубину. Поэтому на карте породы разного возраста и состава размещены, на первый взгляд, беспорядочно, и чередуются как в калейдоскопе.

В далеком прошлом территория современного Кольского полуострова являлась дном Мирового океана. На его поверхности накапливались морские отложения - известняки, песчаники, глины. Позже, море отступило, дно превратилось в сушу, а накопившиеся морские отложения при выветривании рассеялись на большие расстояния. Следы этих отложений в виде песчаников и глинистых сланцев сохранились на полуостровах Среднем, Рыбачьем, острове Кильдине и на Терском побережье - села Оленина, Кашкаранцы, Кузомень, где они залегают на древних гнейсах и полностью погружаются под воды Баренцева и Белого морей.

В центральной части полуострова, в Хибинских и Ловозерских горах, а также в некоторых местах южнее, геологами обнаружены и хорошо изучены магматические массивы горных пород, которые содержат натрий, калий, алюминий, фосфор, железо, магний и кальций. В них сосредоточены крупные месторождения апатито-нефелиновых, железных руд и необычных слюд - вермикулита и флогопита. Массивы такого вида называются центральными, но не потому, что они расположены в центре территории, а потому, что их строение напоминает срез дерева: породы разного состава залегают в виде колец вокруг некоторого центра. Они являются подводящими каналами древних подземных вулканов, имеющих возраст около 350 - 400 миллион лет. Изучение массивов дало много интересного для науки: оказалось, что все они располагаются в местах пересечения разломов в земной коре, что некоторые из них, например Хибинский и Ловозерский, до сих пор растут, как бы выдавливаются из глубин недр и сохраняют тепло бывшего вулкана. Кроме того, при бурении скважин отмечено постепенное увеличение температуры на 1° Цельсия через каждые 40 метров, хотя обычно на Кольском Севере увеличение температуры на 1° Цельсия отмечается через 100 м.

Индекс цитирования     Яндекс.Метрика
КНОПКА