חגורות מקופלות של כדור הארץ: מבנה פנימי ופיתוח

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:18

חגורות מתקפלות רחבות החלו להיווצר לפני כ-10 מיליארד שנים בשלהי התקופה הפרוטרוזואיקונית. הם ממסגרים ומפרידים בין הפלטפורמות העתיקות העיקריות שיש להן מרתף פרקמבריון. מבנה זה משתרע על פני רוחב והיקף גדול - יותר מאלף קילומטרים.

הגדרה מדעית

חגורות מקופלות (נעות) הן מבנים טקטוניים של הליתוספירה המפרידים בין פלטפורמות עתיקות זו מזו. חגורות ניידות מאופיינות בפעילות טקטונית גבוהה, היווצרות הצטברויות משקעים ומאגמטיות. השם השני שלהם הוא חגורות גיאו-סינקלינליות.

חגורות ניידות עיקריות של כדור הארץ

ישנן חמש חגורות קיפול גלובליות:

• Pacific או Circum-Pacific. ממסגר את השפל של האוקיינוס השקט, ומאחד את הלוחות של אוסטרליה, שתי אמריקה, אסיה, אנטארקטיקה. החגורה הצעירה יחסית, המאופיינת בפעילות סיסמית וגעש מוגברת.
• חגורת קיפול אוראל-מונגולית. נמתח מהאוראל לאוקיינוס השקט דרךמרכז אסיה. תופס עמדה בתוך היבשת. זה נקרא גם אוראל-אוחוצק.
• חגורת צפון האוקיינוס האטלנטי. זה מפריד בין הפלטפורמות של צפון אמריקה למזרח אירופה. מחולק על ידי האוקיינוס האטלנטי וכובש את החלק המזרחי של צפון אמריקה ואת החלק הצפון מערבי של אירופה.
• חגורת קיפול ארקטי.
• Mediterranean - אחת מהחגורות הניידות העיקריות. החל מהים הקאריבי, כמו צפון האוקיינוס האטלנטי, הוא מחולק על ידי האוקיינוס האטלנטי וממשיך את התקדמותו דרך מדינות הדרום והים התיכון של אירופה, צפון מערב אפריקה, אסיה הקטנה והקווקז. בשם מערכות ההרים הכלולות בו, היא ידועה כחגורת המתקפל האלפיני-הימלאיה.

בנוסף לגאו-סינקלינים גלובליים, ישנן שתי חגורות ניידות קטנות שהשלימו את היווצרותן בעידן הפרוטרוזואיקון באיקל. אחד מהם לוכד את ערב ומזרח אפריקה, השני - מערב אפריקה ומזרח דרום אמריקה. קווי המתאר שלהם מטושטשים ולא מוגדרים היטב.

היסטוריית היווצרות

הדבר השכיח בהיסטוריה של האזורים הללו הוא שהם נוצרו במקומות שבהם היו בעבר אגני אוקיינוס עתיקים. זה מאושר על ידי חשיפות חוזרות ונשנות לפני השטח של שרידים של הליתוספירה האוקיאנית, או אופיוליטים. תחילתה ופיתוחן של חגורות ניידות היא תקופה ארוכה וקשה. מאז התקופה הפרוטרוזואיקונית המאוחרת, נולדו אגני אוקיינוס, קשתות געשיות ולא געשיות של איים, ולוחות יבשתיים התנגשו זה בזה.

גיאולוגי עיקריתהליכי היווצרות הסלעים התרחשו בעידן באיקל של סוף התקופה הקדם-קמברית, התקופה הקלדונית בסוף הסילורי, ההרצינית בעידן הפלאוזואיון, הקימרית בסוף תקופת היורה - תחילתה של הקרטיקון, העידן האלפיני בתקופת האוליגוקן. כל חגורות הקיפול חוו יותר ממחזור שלם אחד בהתפתחותן ממקור האוקיינוס ועד להשלמתו.

שלבי פיתוח

מחזור הפיתוח כולל מספר שלבי התפתחות: התחלה, שלב ראשוני, בגרות, השלב העיקרי - יצירת רכסי הרים או אורוגניה. בשלב הפיתוח האחרון מתרחשת השתרעות, ניתוק פסגות הרים וירידה בפעילות הסיסמית והוולקנית. פסגות גבוהות מפנים את מקומן למצב פלטפורמה רגוע יותר.

השינויים החשובים ביותר בחגורות הקיפולים הראשיות של כדור הארץ מתרחשים לאורך מיקומן.

ההיסטוריה של התפתחותן של חגורות ואזורים גיאו-סינקלינליים מהיווצרות, השבר ועד לשלב הסופי והשריד, עברה שיטתיות וחולקה ל-6 מחזורים על ידי הגיאוגרף ווילסון. התוכנית, הכוללת שישה שלבים עיקריים, נקראת על שמו - "מחזור ווילסון".

חגורות מתקפלות צעירות ועתיקות

עבור החגורה הארקטית, הפיתוח והטרנספורמציה הסתיימו בעידן הקימרי. צפון האוקיינוס האטלנטי השלים את התפתחותו בעידן הקלדוני, רוב חגורת הקפל האורל-מונגולית - בהרצינית.

הגיאוסינקלינים של האוקיינוס השקט והים התיכון הם חגורות ניידות צעירות;הווה. מבנים אלו מאופיינים בנוכחות הרים עם פסגות גבוהות וחדות, רכסי הרים לאורך קפלי השטח, פיצול משמעותי של התבליט ואזורים פעילים סיסמית רבים.

סוגי חגורות נעות

חגורת הקיפול הפסיפית היא היחידה מכל השייכת לסוג המבנים השוליים היבשתיים. מקורו קשור בהפחתת הלוחות הליטוספריים של קרום האוקיינוס מתחת ליבשות. תהליך זה לא הושלם, לכן חגורה זו נקראת גם חגורת סובדוקציה.

ארבעת הגיאו-סינקלינים הנוספים שייכים לחגורות בין-יבשתיות שנוצרו במקום אוקיינוסים משניים, שנוצרו באתר ההרס של היבשת הענקית פנגאה. כאשר יש התנגשות (התנגשות) של היבשות המגבילה את החגורות הניידות, וקליטה מלאה של הקרום האוקיינוס, מבנים בין-יבשתיים עוצרים את התפתחותם. לכן הם נקראים התנגשות.

מבנה פנימי

חגורות מקופלות בהרכבן הפנימי הן פסיפס של שברי מגוון רחב של סלעים, יבשות וקרקעית הים. הנוכחות בקנה מידה של מבנה זה של בלוקים באורך של קילומטרים רבים, המורכבים מחלקים של פנגיאה או שברים יבשתיים של הקרום הקדם-קמברי העתיק, נותנת בסיס להבחנה בין מסיפים מקופלים בודדים, אזורי הרים או יבשות שלמות. מסיפים מקופלים כאלה, למשל, הם מערכות ההרים של אוראל, טיין שאן והקווקז הגדול. לפעמים תכונה היסטורית או הקלה משמשת בסיס להתאגדותמערכים לאזורים מקופלים שלמים. דוגמאות לאזורים כאלה בחגורה המקופלת האלפינית-הימלאיה הם קרפטו-בלקן, באורל-ציד - מזרח קזחסטן.

הסטות גבול

בתהליך היווצרות של מבנים מקופלים טקטוניים על גבול הפלטפורמות והשטחים הניידים, נוצרות שוקתות מתקדמות או למרגלותיה (שקתות שוליות אוראל, ציסקווקזית, ציסקרפטית). סטיות לא תמיד מתקיימות יחד עם חגורות נעות. קורה שהמבנה הנייד נמתח ישירות לעומק של קילומטרים רבים לתוך הרציף, דוגמה לכך היא האפצ'ים הצפוניים. לפעמים היעדר שוקת למרגלותיה עשוי לנבוע מהעובדה שלבסיס הפלטפורמה הסמוכה יש הרמה רוחבית (Mineralovodskoe בקווקז). בהתאם לשיטת חיבור הפלטפורמות עם חגורות זזות, נבדלים שני סוגים של מפרקים: לאורך ההטיות קדימה ולאורך התפרים או המגנים. השקעים מלאים בעובי של סלעים ימיים, לגונה ויבשתית. בהתאם למבנה המילוי, נוצרים מינרלים מסוימים בשקעים למרגלות הגבעות:

• סלעים טריגניניים יבשתיים.
• שכבות נושאות פחם (פחם, אבן חול, אבן בוץ).
• תצורות הלוגן (מלחים).
• שוניות מחסום (נפט, גז, אבן גיר).

אזורים מיוגאו-סינקלינליים

מאופיין לפי מיקום לאורך קצה הרציפים היבשתיים. קרום הפלטפורמות צולל במדרגות מתחת לקומפלקס הראשי של האזור החיצוני. מבחינת הרכב וטופוגרפיה, האזורים החיצוניים אחידים.מכלול המשקעים של האזור המיוגאו-סינקלינאלי מקבל מבנה קשקשי יורד, עם דחיפות נפרדות, במקומות המגיעים למספר קילומטרים. בנוסף לעיקריים, יש דחפים נפרדים בכיוון ההפוך בצורה של קפלים משולשים. בעומק, קפלים כאלה מתגלים על ידי דחיפות יתר חתוכות. מכלול האזורים החיצוניים נקרע בדרך כלל מהבסיס ומוזז עד עשרות קילומטרים לכיוון הרציף הראשי. המבנה של האזור המיוגאו-סינקלינאלי הוא מרבצי סלע חולי-חרסידי, חרסיתי-קרבונט או ימיים הנוצרים בשלבים המוקדמים של תצורות סלע.

אזורים יוגיאוסינקלינליים

אלו הם האזורים הפנימיים של מבני קפלי הרים, שבניגוד לאזורים החיצוניים, מאופיינים בטיפות חדות עם סימנים מרביים. הספציפיות של אזורים אלה היא כיסויי אופיוליט טקטוניים, שיכולים להיות ממוקמים על סלעי המשקע של האזורים החיצוניים או ישירות על המרתף שלהם במקרה של דחיפה של לוחות טקטוניים. בנוסף לאופיוליטים, האזורים הפנימיים הם שברי שקעים קשת קדמית, אחורית ושקעים בין קשתים שעברו מטמורפוזה בהשפעת טמפרטורות ולחץ גבוהים. אלמנטים של מבני שונית אינם נדירים.

איך נוצרים הרים?

נופי הרים קשורים ישירות לחגורות מקופלות. מערכות הרים כמו הפמירים, ההימלאיה, הקווקז, שהן חלק מהחגורה הניידת של הים התיכון, ממשיכות להיווצר בזמן הנוכחי. תהליכים טקטוניים מורכבים מלווים באזורים אלו במספר תופעות סייסמיות.היווצרות הרים מתחילה בהתנגשות של פלטפורמות, וכתוצאה מכך נוצרות סטיות של קרום כדור הארץ. מאגמה המגיחה דרך תקלות טקטוניות יוצרת הרי געש ויציאות לבה אל פני השטח. בהדרגה מתמלאות השקתות במי ים, בהם חיים ומתים אורגניזמים שונים, שוקעים בקרקעית ויוצרים סלעי משקע. השלב השני מתחיל כאשר הסלעים שקועים על ידי הסטייה תחת פעולת כוח הציפה מתחילים להתרומם כלפי מעלה, ויוצרים רכסי הרים ושקעים. תהליכי הסטייה והגידול הם איטיים מאוד ולוקחים מיליוני שנים.

הרים צעירים שנוצרו לאחרונה נקראים גם מקופלים. הם מורכבים מסלעים מקומטים לקפלים. הרים מודרניים מקופלים הם כל הפסגות הגבוהות ביותר של כדור הארץ. מסיפים שהגיעו לשלב ההרס, החלקת פסגות, בעלי שיפועים עדינים, מקופלים-גושיים.

משאבים מינרלים

מבנים ניידים הם המרבצים העיקריים של מינרלים. פעילות סיסמית גבוהה, פליטות מאגמה, טמפרטורות גבוהות וירידות לחץ מובילים להיווצרות סלעים ממקור צרתי או מטמורפי: ברזל, אלומיניום, נחושת, עפרות מנגן. בגיאוסינקלינים יש מרבצים של מתכות יקרות, חומרים דליקים.