Полезные ископаемые приурочены к щитам древних платформ
Земная кора неоднородна и состоит из разных структурных элементов. Изучение строения литосферы (твердой оболочки Земли) входит в число задач, которые ставит перед собой наука география. Щиты – это одни из таких элементов. Именно о них пойдет речь в данной информационной статье.
Земная кора и её строение
Основными структурными элементами земной коры являются литосферные плиты, которые могут быть континентальными или океаническими. Эти два типа отличаются друг от друга по строению (поперечному разрезу): в плитах континентального типа присутствует гранитный слой.
Платформами называют самые стабильные (в тектоническом плане) части литосферных плит Земли. В то же время они выступают ядрами (основой) для материков. Кроме них в пределах литосферных плит также выделяются орогенные (складчатые) пояса – эпиплатформенные и эпигеосинклинальные.
Платформа – это наиболее устойчивая структура земной коры, которая сформировалась там, где сотни миллионов лет назад существовали мощные горные системы. Со временем они разрушились, а поверхность на этом месте выровнялась. Так образовывается мощная и устойчивая структура – фундамент. В дальнейшем на нем начинают накапливаться осадочные породы, постепенно создавая мощный слой (чехол).
Все существующие на Земле платформы делятся на древние (в англоязычной литературе их часто именуют кратонами) и молодые. Ниже на карте представлены основные (древние) платформы нашей планеты. Они отмечены красноватым оттенком.
Структуру земной коры изучает наука география (7 класс). Далее мы более детально рассмотрим строение платформы.
Структурные элементы платформы (география, 7 класс)
Платформа состоит из двух слоев: кристаллического фундамента (залегает внизу) и осадочного чехла (покрывает фундамент).
В геологической науке выделяют структуры четырех порядков, из которых состоит любая платформа. Щит, плита, антеклизы и синеклизы – это основные из них. Далее мы будем рассматривать именно их. Ознакомления с этими структурами вполне достаточно для полноценного освоения школьного курса “География”.
Щиты – это выходы на земную поверхность кристаллического фундамента платформы. Размеры таких выходов могут достигать 1000 и более километров в длину. Как правило, щиты характерны именно для древних платформенных структур.
Плиты – это обширные участки платформы, которые полностью покрыты осадочным чехлом. Очень часто молодые по возрасту платформы покрыты таким чехлом целиком. Поэтому их также называют плитами.
Антеклизы и синеклизы – это уже структуры 2-го порядка. Антеклизой называют пологие приподнятые участки плит. Синеклиза – это пологая впадина на плите или, что встречается реже, в пределах кристаллического щита.
В этой статье мы рассмотрим щиты древних платформ Евразии – Сибирской и Восточно-Европейской. Однако перед этим более подробно остановимся на вопросе “что такое щит”.
География: щиты – это…
Понятие “щит” широко используется в геологической науке. Впервые этот термин был употреблен в Германии Эдуардом Зюссом (в 1903 году).
Щит – это обнажение кристаллического фундамента в пределах древней платформы. Таким образом, на поверхность Земли выходят докембрийские породы, возраст которых может достигать 3,5-4 миллиардов лет. Они, как правило, представлены гранитами, кварцитами, гнейсами, которые обнажаются на довольно обширных площадях.
Особенности строения щитов
Щиты являются основными и самыми устойчивыми структурами материков. Как правило, они окружены поясами, сложенными из горных пород кембрийского возраста. В рельефе щиты чаще всего выражены немного выпуклыми равнинами или небольшими возвышенностями.
Щиты окружены более подвижными и мобильными зонами, процессы горообразования в которых были зарегистрированы сравнительно недавно (по геологическим меркам – 100-200 миллионов лет назад).
Самые известные примеры щитов на нашей планете: Канадский, Украинский, Алданский, Балтийский. К этим областям приурочены крупные месторождения рудных полезных ископаемых (железная руда, медь, марганец, золото, никель и т. п.). Так, в пределах Алданского щита обнаружены мощные залежи медных руд и апатитов. На Украинском щите найдены крупнейшие в мире запасы железистых кварцитов (Криворожский бассейн).
История формирования и строение Сибирской платформы
Сибирская платформа – крупная геологическая область, занимающая огромную площадь в северо-восточной части Евразии. Это одна из древнейших платформ на планете, фундамент которой образовался еще в архее. После этого он не один раз покрывался водами морей, вследствие чего здесь сформировался мощный чехол осадочных пород.
Сибирская платформа имеет четкие границы на поверхности Земли: северная – это южные склоны гор Бырранга, западная – долина Енисея, южная граница проходит по Становому хребту, а восточная – по низовьям реки Лены.
Фундамент Сибирской платформы сложен породами архейского и протерозойского возраста, которые сильно смяты в складки. Это гнейсы, амфиболиты, сланцы, мрамор и другие. Их возраст довольно солидный: от 2,3 до 3,7 миллиарда лет. Осадочный чехол платформы сложен породами разных возрастов. Для северо-восточной оконечности платформы характерны интрузивные породы, которые формируют алмазные трубки.
Сибирская платформа необычайно богата различными минеральными ресурсами. Здесь есть крупные месторождения железных руд, слюды, апатитов, графита. К осадочному чехлу приурочены значительные запасы газа и нефти, а также каменного угля, алмазов, медных, никелевых руд и золота.
Геологическое строение Алданского щита
Алданский щит – это выступ кристаллического фундамента в пределах Сибирской платформы. Он локализован в её юго-восточной части и совпадает в рельефе с Алданским нагорьем и Становым хребтом. На юге и западе щит граничит с областью горообразования через систему глубинных разломов. На северо-востоке он перекрыт мощным чехлом осадочных отложений кембрийского возраста.
По отложениям (этажам) древнего фундамента Алданского щита можно проследить за эволюцией земной коры в целом. Так, в самом нижнем ярусе залегают гнейсы, сланцы, мрамор и гранулитовые кварциты. Следующий этаж заполнен осадочно-вулканогенными породами, зонально метаморфизованными. Верхний этаж представлен мощными отложениями обломочных и вулканогенных пород, а также крупными интрузиями.
В разные геологические эпохи тектонические процессы в Алданском щите много раз активизировались. Это случалось в палеозое, среднем мезозое и кайнозое. Это одна из отличительных особенностей данного кристаллического щита.
С территорией Алданского щита связаны месторождения многих полезных ископаемых. Так, здесь обнаружены и разведаны значительные запасы железных и медных руд, слюды, апатитов, кимберлитов, каменного угля, золота, а также различных полудрагоценных камней.
История формирования и строение Восточно-Европейской платформы
Восточно-Европейская платформа – одна из крупнейших и самых стабильных платформ современной земной коры. Она простирается от Скандинавского полуострова до Уральских гор, занимая почти всю Северную и Восточную Европу.
В её структуре выделяются два мощных выхода кристаллического фундамента – Украинский и Балтийский щит. Здесь на поверхность во многих местах выходят древние горные породы – преимущественно граниты и кварциты. Местами они образуют высокие скалы, обнажения и очень живописные каньоны. В пространстве между этими щитами расположены Белорусская и Воронежская антеклизы.
Фундамент платформы сложен магматическими и метаморфическими горными породами докембрийского возраста, которые густо изрезаны глубинными тектоническими разломами. Восточно-Европейская платформа сформировала свой фундамент в позднем протерозое. Чехол платформы состоит из слабодеформированных осадочных и вулканических пород разного геологического возраста.
Полезные ископаемые Восточно-Европейской платформы
В пределах Восточно-Европейской платформы разведаны богатейшие месторождения различных полезных ископаемых. Одни из них связаны с фундаментом данной геологической структуры, другие – с её осадочным чехлом.
К местам выхода на поверхность фундамента платформы приурочены огромные залежи железных руд (Кривбасс, Курская магнитная аномалия, Кременчугский бассейн и другие), меди, титана, никелевых руд и апатитов. С осадочным чехлом платформы связаны месторождения природного газа (Волгоуральская нефтегазоносная провинция, Днепровско-Донецкая впадина и другие), каменного и бурого угля (Донбасс, Подмосковье), фосфоритов, бокситов и различного строительного сырья (известняк, мрамор, доломиты и т. д.).
Геологическое строение Украинского щита
Украинский кристаллический щит – это выступ фундамента Восточно-Европейской платформы на её юго-западной окраине. Он протянулся на тысячу километров (в пределах Украины и частично Белоруссии) от реки Горынь на севере до берегов Азовского моря на юге. На карте ниже он отмечен желтым цветом.
Максимальная ширина Украинского щита составляет 250 километров. Общая площадь его поверхности – примерно 135 тысяч квадратных километров.
Украинский щит сложен в основном магматическими и метаморфическими породами архейского возраста (это гнейсы, граниты, амфиболиты, мигматиты и прочие). Во многих местах эти кристаллические породы обнажаются, образуя красивейшие скалы, пороги и каскады на равнинных реках.
Полезные ископаемые Украинского щита
К выступам фундаментов древних платформ, как известно, приурочены рудные полезные ископаемые. И Украинский щит здесь – не исключение.
В пределах этой геологической структуры разведаны крупные запасы железных руд (Криворожский бассейн), урановых руд (Желтоводское и Терновское месторождения), циркониевых руд (Вольногорское месторождение), драгоценных и полудрагоценных камней, строительного сырья (в частности, в Житомирской и других областях Украины добывают гранит высочайшего качества). По общему минерально-ресурсному потенциалу Украинскому щиту практически нет равных как в Европе, так и в мире.
Встречаются на этом щите также полезные ископаемые осадочного типа. Их месторождения приурочены к незначительным по мощности (не более 50 метров) участкам чехла. В первую очередь, это бурый уголь Днепровского бассейна, а также марганцевые руды Никопольского бассейна.
Заключение
Изучение строения земной коры входит в круг задач, которые ставит перед собой наука география. Щиты – это структурные элементы древних платформ Земли. К ним, как правило, приурочены мощные месторождения рудных полезных ископаемых и полудрагоценного камня.
Алданский щит, а также Украинский – это самые крупные кристаллические выступы фундаментов на континенте Евразия. Первый из них расположен в России, в пределах Сибирской платформы, а второй – в Украине, на Восточно-Европейской платформе.
Разнообразие условий, в которых происходило образование полезных ископаемых, привело к их неравномерному размещению по территории Земли. Однако определенная закономерность в их распределении все же существует.
Основная закономерность – осадочные полезные ископаемые расположены в чехлах платформ, рудные полезные ископаемые – в районах складчатых поясов.
Руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из неё горячих водных растворов. Магма подымалась из недр Земли по разломам и застывала в толще горных пород на различной глубине. Обычно внедрение магмы происходило в периоды активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями гор. На платформенных равнинах они приурочены к нижнему ярусу – складчатому фундаменту.
Разные металлы имеют различную температуру плавления. Следовательно, от температуры магмы, внедрившейся в пласты горных пород, зависит и состав рудных скоплений.
Крупные скопления руд имеют промышленное значение. Их называют месторождениями.
Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют бассейнами полезных ископаемых.
Богатство руд, их запасы и глубина залегания в разных месторождениях неодинаковы. В молодых горах многие месторождения находится под толщей смятых в складки осадочных пород и обнаружить их бывает трудно.
При разрушении гор скопления рудных полезных ископаемых постепенно обнажаются и оказываются близ поверхности земли. Здесь их добывать легче и дешевле.
К древним складчатым областям приурочены месторождения железных руд (Западный Саян ) и полиметаллических руд (Восточное Забайкалье) , золота (нагорья Северного Забайкалья) , ртути (Алтай) и др.
Особенно богат разнообразными рудными ископаемыми, драгоценными и полудрагоценными камнями Урал. Здесь находится месторождение железа и меди, хрома и никеля, платины и золота.
В горах северо-восточной Сибири и Дальнего Востока сосредоточены месторождения олова и вольфрама, золота, на Кавказе – полиметаллические руды.
Полезные ископаемые платформ
На платформах рудные месторождения приурочены к щитам либо к тем частям плит, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Здесь расположены бассейны железных руд: Курская Магнитная Аномалия (КМА) , месторождение Южной Якутии (Алданский Щит) . На Кольском полуострове находятся месторождения апатитов – важнейшего сырья для производства фосфорных удобрений.
Однако для платформ наиболее характерны ископаемые осадочного происхождения сосредоточенные в породах платформенного чехла.
Преимущественно это нерудные минеральные ресурсы. Ведущую роль среди них играют горючие ископаемые: газ, уголь, горючие сланцы.
Они образовались из остатков растений и животных, накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и озёрно-болотных условиях суши.
Эти обильные органические остатки могли накопится лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для повышенного развития растительности.
Крупнейшими угольными бассейнами России являются:
- Тунгусский, Ленский, Южно Якутский (средняя Сибирь)
- Кузнецкий, Канско-Ачинский (в краевых частях гор Южной Сибири)
- Печорский, Подмосковный (на Русской равнине)
Месторождения нефти и газа сосредоточены в приуральской части Русской равнины. От побережья Баренцева до Каспийского моря, в Предкавказье.
Но самые крупные запасы нефти – в недрах центральной части Западной Сибири – Самотлор и др. газа – в северных её районах (Уренгой, Ямбург и др. )
В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей. В Предуралье, в Прикаспии и в южной части Западной Сибири имеются их крупные месторождения.
Вывод:
Месторождения руд черных и цветных металлов, золота, алмазов приурочены к выходам кристаллического фундамента древних платформ.
Месторождения нефти, углей, природного газа приурочены к мощным осадочным чехлам платформ, предгорным прогибам, шельфовым зонам. Руды цветных металлов так же встречаются в складчатых областях.
Вспоминаем. Что такое платформа, и
какое она имеет строение?
Какая тектоническая структур
называется складчатым поясом, и чем она характеризуется?
Какие группы горных
пород выделяют по происхождению?
Узнаем. О географии размещения основных видов
минеральных ресурсов.
Как размещение месторождений минеральных ресурсов связано с тектоническим строением
Земли.
Размышляем.Могут ли быть найдены
новые крупные месторождения полезных ископаемых на
Земле?
Земная кора богата полезными ископаемыми.
В настоящее время в своей хозяйственной деятельности человек использует более 200 видов минеральных ресурсов. Однако
следует помнить, что минеральные
ресурсы обладают некоторыми
особенностями. Во-первых, как вы уже знаете, все минеральные
ресурсы относятся к категории исчерпаемых
и невозобновляемых, а потребление
их человеком с каждым годом увеличивается.
Во-вторых, их разнообразие и запасы в
различных регионах мира
неодинаковы. Это объясняется зависимостью
размещения месторождений
различных видов минеральных ресурсов от тектонического
строения Земли (рис.1).
Рис.1. Виды минеральных ресурсов по использованию и их связь с
тектоническим строением.
10.1. География месторождений
топливных ресурсов. Наиболее значимыми топливными минеральными ресурсам являются уголь, нефть и газ. Они имеют
осадочное происхождение, поэтому их месторождения приурочены к осадочным чехлам платформ.
Бассейн – это область
непрерывного или почти
непрерывного распространения
осадочных
полезных ископаемых.
В составе бассейна может
быть несколько месторождений .
Уголь – первое из полезных
ископаемых, используемых человеком в качестве топлива.
Его формирование происходило в тектонических прогибах из накопленной растительности (древовидных папоротников, хвощей
и плаунов, а также первых голосеменных растений) на протяжении длительного геологического времени при высоком
давлении и температуре. Уголь занимает
наибольшую долю среди топливных ресурсов. Так, примерно 15% суши занято под угольными бассейнами, а их количество составляет более 3 600.
Большая часть угольных
бассейнов расположена
в северном полушарии (рис. 2).
Рис.
2. География месторождений угля.
В Азии, Северной Америке
и Европе сконцентрированы
10 самых крупных
угольных бассейнах мира (таблица 1).
Десять крупнейших угольных бассейнов мира. Таблица 2
Лидерами по запасам этого полезного ископаемого являются США, Россия, Китай. На долю этих стран приходится половина мировых
запасов угля. Кроме этого, значительными запасами этого топливного ресурса обладают: Австралия, Индия, Германия, Украина, Казахстан.
Вплоть до 60-х годов уголь оставался самым используемым источником энергии. Лишь в конце
прошлого века его заменили другие энергоносители. Однако и сейчас он
активно используется в металлургической
промышленности при выплавке чугуна.
Важнейшем видом топлива
в настоящее время является
нефть. Это достаточно распространенное полезное ископаемое
и добывается на всех материках (рис. 3). Нефтегазоносных бассейнов
в мире насчитывается около 600, а общее количество нефтяных месторождений составляет более 50 тысяч.
Нефтегазоносные
провинции обычно приурочены к платформам,
а также они часто расположены в межгорных прогибах и впадинах. В последние десятилетия месторождения нефти
открыты в прибрежных зонах морей. В настоящее время почти треть
добываемой нефти и газа извлекается с шельфа океана.
Нефтегазоносными провинциями называют территории, которые объединяют
собой несколько
нефтегазоносных областей
и относятся к одной
или нескольким крупнейшим тектоническим
структурам.
Самые большие запасы
нефти сосредоточены в Азии. Крупнейшими в мире нефтегазоносными провинциями являются район Персидского залива (Саудовская Аравия, Кувейт, Ирак, Иран, Объединенные Арабские Эмираты), а также Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция (Россия).
Рис. 3. География месторождений нефти и газа.
В Европе огромные запасы нефти были открыты на дне Северного моря. Главными нефтедобывающими странами этого региона является Великобритания и Норвегия.
Два крупных нефтяных
района находятся в Африке.
На побережье
Гвинейского залива в Западно-Африканской провинции добывают нефть Нигерия и Габон, а в северной части Сахары – Алжир, Ливия, Египет.
Большими запасами нефти обладают Северная
и Южная Америка. Одним из крупнейших месторождений этого региона является нефтегазоносный бассейн
Мексиканского залива.
Главные нефтедобывающие страны здесь
США, Венесуэла,
Бразилия, Эквадор. На побережье Северного Ледовитого океана, а также во
внутренних частях
материка добывают нефть США и Канада.
Странами-лидерами по разведанным запасам
нефти в мире являются Саудовская
Аравия, Венесуэла, Канада, Иран,
Ирак.
Природный газ имеет родственное происхождение с нефтью, поэтому очень часто их месторождения расположены рядом
и называются нефтегазоносными.
Наиболее крупные месторождения сосредоточены в 15 странах
мира. Среди них
лидерами по разведанным запасам газа
являются Россия, Иран, Катар, Туркменистан, Саудовская Аравия.
10.2.
География месторожденийрудных ресурсов. Железо – одиз из
наиболее распространенных
элементов в составе земной коры, поэтому месторождений железнных руд много. Основные
месторождения железных руд приурочены
к кристаллическому фундаменту древних платформ, а также к складчатым областям.
Например, месторождения железных руд в Хибинах
расположены в местах выхода на поверхность Балтийского кристаллического щита
Восточно-Европейской платформы. В районе Воронежского кристаллического щита этой же платформы на Средне-Русской возвышенности находитсяКурская магнитная аномалия. В Уральских горах, возраст которых более
300 млн лет, месторождения встречаются в районах тектонических разломов. Поэтому отдельные
месторождения занимают
сотни квадратных километров.
Содержагние железа в руде колеблется от 16 до 72 %. Железные
руды делятся на богатые (60-65 % железа), средние
(45-60 %) и бедные – менее 45 % содержания железа. По составу рудных минералов,
железные руды делятся на магнетитовые (магнитный железняк), гематитовые (красный железняк), лимонитовые (бурый железняк), сидерытовые (шпатовый железняк). Наиболее богатые железом
магнетитовые железняки. В Беларуси лимонитовые руды известны
как болотная руда.
Наиболее известные
месторождения железных руд размещены равномерно по земному шару. Крупные месторождения железных руд Европы:
Курская магнитная аномалия (Россия), Криворожское
месторождение (Украина), Кирунавара
(Швеция), Латарингский железно-рудный бассейн (Франция,
Люксембург, Бельгия). В Северной Америке крупнейшими являются Лабрадор-Сити, Ньюфаундлендское
месторождение (Канада),
Верхнего озера (США), а в Южной – месторождения
Каражас и Итабира (Бразилия). Большие
запасы железной руды разведаны в Индии,
Китае и на территории
Австралии.
Страны-лидеры по запасам железных руд:
Австралия, Бразилия, Россия, Китай,
Индия.
С глубокой
древности человеком используется медь. В мире известно около 200 горных пород, в которых сордержится медь. Однако целесообразно
добывать медь только в 17 из них. Медные руды
содержат медь от 1 % и выше. Одновременно
из медных руд добывают и другие металлы, например никель.
В природе известны также и
местрождения самородной меди
(Чили, США, Канада, Конго,
Перу).
Месторождения меди образуют два «медных пояса».
Первый, «медный пояс»
находится на территории
Африки (Демократическая Республика
Конго, Замбия).
Второй «медный пояс»
протянулся вдоль тихоокеанского побережья Америки в
Кордильерах и Андах (Чили,
Перу, США, Мексика, Канада).
Страны-лидеры по запасам медных
руд: Чили, Австралия, Перу, Мексика,
США.
Алюминий – самый
распространенный металл в земной коре. К алюминевым рудам относят
несколько горных
пород: бакситы, алуниты и нифелины. Самое
высокое содержание алюминия в
бокситах (40-45 %).
Основные месторождения алюминиевых руд расположены в тропических широтах. Через Бразилию, Суринам, Гайану и Ямайку протянулся «алюминиевый пояс» Страны-лидеры
по запасам алюминиевых руд: Гвинея, Австралия, Бразилия, Вьетнам, Ямайка.
Обобщим
и запомним. Размещение минеральных ресурсов зависит от
тектонического строения
Земли. Топливные ресурсы имеют осадочное происхождение, поэтому их месторождения приурочены к осадочным
чехлам платформ. Месторождения рудных ресурсов приурочены к кристаллическому фундаменту древних платформ, а также к складчатым областям. Лидерами по разведанным запасам
топливных ресурсов являются: угля – США, Россия,
Китай, нефти – Саудовская Аравия, Венесуэла, Канада, газа – Россия,
Иран, Катар.
Лидерами по разведанным запасам
рудных ресурсов являются:
железных руд –
Австралия, Бразилия, Россия,
медных руд Чили, Австралия,
Перу; алюминиевых руд
– Гвинея, Австралия, Бразилия.
Проверим себя:1. Приведите примеры топливных, рудных и нерудных минеральных ресурсов. 2. К каким тектоническим структурам приурочены
топливные полезные ископаемые,
а к каким – рудные? 3. Почему большая часть угольных
бассейнов расположена в северном полушарии? 4. В каких районах Земли открыты новые
нефтегазоносные месторождения. 5) Почему крупнейшие рудные
месторождения образуют «пояса»?
От теории
к практике. 1. Назовите
и покажите на карте: 1) крупнейшие угольные бассейны; 2) крупнейшие нефтегазоносные провнции; 3) крупнейшие месторождения железных руд. Приведите примеры
стран-лидеров по разведанным запасам
топливных и рудрых полезных ископаемых, покажите их на карте.
Обсудим: Почему нефть называют «черным золотом»?
Для любознательных: Почему некоторые страны мира, обладая собственными запасами минеральных ресурсов, покупают
их у других стран.