Щит древней платформы и полезные ископаемые
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.
Автор: Адашова Т.А.
к.г.н., доцент кафедры региональной экономики и географии
экономического факультета РУДН
Геологическое строение и рельеф Африки связаны с древней Африкано-Аравийской платформой, лежащей в основании материка. Её фундамент состоит из горных кристаллических пород: гранита и базальта. Результатом процессов выветривания стало скопление осадочных отложений и формирование мощного осадочного чехла. На участках, где осуществлялось медленное поднятие, кристаллические породы вышли наружу, образуя щиты.
Платформа — большой, относительно неподвижный участок земной коры.
Щит — место выхода кристаллического фундамента платформы на поверхность.
В северо-западной Африке площадь плит превышает площадь щитов. На территории восточной Африки — наоборот. Там высоты превышают 1000 м над уровнем моря.
Землетрясения и извержения вулканов привели к образованию складчатых поясов — район Атласских и Капских гор. При подъёме платформы происходило образование гигантских разломов в земной коре. Так была образована крупнейшая на суше система Восточно-Африканских разломов (рифтов).
#Восточно-Африканский рифт
Характер рельефа преимущественно равнинный. Часто равнины представляют собой дно огромных впадин или котловин, окружённых ступенчато поднимающимися плато или плоскогорьями. Небольшая территория континента покрыта горными массивами. Наибольших высот достигает Восточно-Африканское плоскогорье. Именно здесь находится высочайшая вершина материка г. Килиманджаро (5881 м). Средняя высота континента — 750 м.
Полезные ископаемые
Недра Африки богаты разнообразными полезными ископаемыми, многие из которых представлены крупнейшими месторождениями в мире. Месторождения рудных ископаемых: золота, железа, цинка, олова, меди, хрома связаны с выходом на поверхность кристаллического фундамента платформы. Для северной и западной части континента типичны ископаемые осадочного происхождения: нефть, газ, фосфориты. Наибольшая концентрация полезных ископаемых характерна для Южной и Восточной частей материка — залежи золота, меди, урановых руд. В Африке добывается половина всех алмазов мира.
Интересное дополнение
Алмаз«Куллинан» — один из самых больших в мире (621,35 грамма). Обнаруженный в 1905 г. в южной Африке был назван по имени владельца рудника. Из-за имеющихся в алмазе трещин невозможно было изготовить один гигантский бриллиант. Поэтому его разбили на несколько фрагментов и получилось два больших, семь крупных и 96 мелких бриллиантов.
Самый крупный осколок, называемый «Звезда Африки», был подарен королю Англии Эдуарду VII. В настоящее время он украшает королевский скипетр и находится в Сокровищнице Британской короны.
Итоги
В основе материка лежит древняя Африкано-Аравийская платформа.
Крайний юг и север материка заняты горами.
Самая высокая часть Африки — восточная, именно там расположена высочайшая вершина — г. Килиманджаро.
Через восточную часть материка проходит крупный разлом земной коры, так называемый Восточно-Африканский рифт.
Африка богата разнообразными полезными ископаемыми. Север и запад материка выделяется осадочными полезными ископаемыми (нефть, природный газ, фосфориты), а восток и юг наиболее богаты рудными полезными ископаемыми (медь, кобальт, железная руды и др.), а также алмазами.
1. Проверим себя.
1. Какие тектонические структуры лежат в основе Южной Америки?
Большая часть континента лежит в пределах Южно-Американской литосферной плиты.
2. Какие формы рельефа расположены на щитах и на плите древней платформы?
К щитам древней платформы приурочены денудационные плоскогорья. К плите Южно-Американской платформы приурочены аккумулятивные низменности.
3. Какими полезными ископаемыми богат материк и почему?
Железные, урановые, титановые, вольфрамовые, свинцовоцинковые, серебряные, полиметаллические руды, месторождения нефти и газа, селитра , бокситы и марганцевые руды, топазы, агаты, изумруды.
4. Как образовались Анды с точки зрения теории литосферных плит?
Причиной возникновения этих гор является столкновение двух литосферных плит. При столкновении окраинные части двух плит начинают сжиматься с огромной силой, и горные породы поднимаются в верх, образуя горные цепи. Таким же способом образовались и Анды. Они находятся на месте стыка океанической плиты Наска, которая занимает юго-восточную часть Тихого океана и континентальной плиты Южной Америки.
5. О чём свидетельствует активный вулканизм в Андах? Приведите по карте примеры действующих вулканов.
Активный вулканизм свидетельствует о том. Что процесс горообразования еще не завершен.
Охос-дель-Саладо, Льюльяйльяко, Котопахи.
2. От теории к практике.
1. Определите примерную протяжённость Анд с помощью масштаба по карте. Сравните полученное значение с указанным в тексте параграфа. Чем вызвано это различие?
8750 км ( в параграфе 9000 км).
2. Подпишите на контурной карте крупные равнины. Какие из них относятся к аккумулятивным, а какие — к денудационным? Почему?
Денудационные — Гвианское и Бразильское.
Аккумулятивные — Амазонская низменность , Оринокская низменность, Лаплатская низменность.
3. Представьте, что вы работаете геологом в Южной Америке. Объясните, в каких районах материка вы начали бы поиск новых месторождений нефти и газа.
На севере материка, на территории Эквадора, Перу, Аргентины, Бразилии, Тринидада и Тобаго.
3. Клуб дискуссий.
Знаменитая статуя Христа в г. Рио-де-Жанейро стоит на форме рельефа, прозванной «сахарной головой» (рис. 119). Как вы думаете, почему она так называется и какие внешние силы Земли её создали?
Из-за своей необычной формы, которую бразильцы сравнивают с куском сахара, она получила название Пан-ди-Асукар («сахарная голова»).
Происхождение формы горы связано с выветриванием интрузивных магматических пород, оказавшихся на земной поверхности.
4. Клуб эрудитов.
Какую форму рельефа описывает писатель Артур Конан Дойль в фантастическом романе «Затерянный мир»: «Нужно идти по запутанным чащам девственных лесов и бурным рекам до тех пор, пока на горизонте не покажется колоссальная отвесная стена. На огромном плато на вершине этого скального образования… сохранились животные и растения, относящиеся к глубокому прошлому планеты»?
Тепуи – это плоские столовые горы на Гвианском нагорье в Южной Америке, в частности, в Венесуэле.
Древние платформы (кратоны) — платформы с фундаментом докембрийского возраста. Представляют собой ядра материков и занимают обширные части их площади (миллионы квадратных километров). Они сложены типичной континентальной корой мощностью 35—45 км. Литосфера в их пределах достигает мощности 150—200 км, а по некоторым данным — до 400 км. Они обладают изометричной, полигональной формой.
Значительные площади в пределах платформ занимает неметаморфизованный осадочный чехол толщиной 3—5 км, в наиболее глубоких впадинах достигающий 10—12 км, а в исключительных случаях (Прикаспийская низменность) до 20—25 км. В состав чехла помимо осадочных формаций могут входить покровы траппов. Древние платформы, имеющие раннедокембрийский метаморфический фундамент, составляют древнейшие и центральные части материков и занимают около 40 % их площади; термин «кратон» применяют только к ним.
Древние платформы делятся на 3 типа: 1. Лавразийский — Северо-Американская (Лавренция), Восточно-Европейская, Сибирская (Ангарида) 2. Гондванский — Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Антарктическая 3. Переходный — Сино-Корейская (Хуанхэ), Южно-Китайская (Янцзы)
Формы рельефа на платформах
Основными элементами структуры материков являются платформы, которые характеризуются спокойным тектоническим режимом, меньшей сейсмичностью и проявлением магматизма. В пределах платформ отмечается небольшая дифференцированность, скорость и амплитуды вертикальных колебаний, поэтому на них образуются равнинные формы рельефа, который нельзя назвать разнообразным. Причина этого заключается в однородности геологического строения платформенных участков земной коры. На платформенные равнины приходится более половины всей площади суши. На равнине амплитуды высот достигают нескольких сотен метров. Границы платформенных равнин отличаются прямолинейностью. Бассейны рек имеют большие площади и сильную разветвленность. На щитах и плитах тоже могут развиваться равнины. Исходя из наличия и мощности четвертичного покрова, а также ведущих экзогенных процессов равнины подразделяются. В связи с этим они могут быть: Аккумулятивные, как правило, низкие; Денудационые равнины возвышенные, с неровной поверхностью; Денудационно-
аккумулятивные. Равнины могут иметь разную поверхность: Горизонтальную; Наклонную; Выпуклую; Вогнутую. Характер рельефа тоже может быть разнообразный: Плоский; Холмистый; Волнистый; Ступенчатый и др.
Плиты древних и молодых платформ, их проявления в формах рельефа.
По времени образования кристаллического фундамента платформы делятся на древние и молодые. Большинство платформ на материках древние, возраст их фундамента — от 1,5 до 4 млрд лет. Фундамент молодых платформ образовался около 500 млн лет назад.
Древние платформы подразделяются на 3 типа: лавразийский, гондванский и переходный. К первому типу относятся Северо-Американская, Восточно-Европейская и Сибирская платформы, образованные в результате распада суперконтинента Лавразия. Они преимущественно погружаются, и для них характерны шельфовые моря. Ко второму типу относятся Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индийская, Австралийская и Антарктическая платформы, бывшие в составе Гондваны. В них поднятия преобладают над погружениями, в результате чего осадочный чехол еще не сформировался и распространен ограниченно. К третьему переходному типу относится Китайская платформа, разделенная на отдельные блоки и отличающаяся молодостью, неустойчивостью и повышенной сейсмичностью.
К древним платформам примыкают молодые: Западно-Сибирская, Патагонская, Туранская платформы. Фундамент их образован на более поздних стадиях развития земной коры и имеет складчатое строение. Он сложен в основном осадочно-вулканическими породами. Молодые платформы занимают лишь 5 % всей площади континентов.
Платформы, щиты, плиты и геосинклинали как тектоническая основа рельефа.
Геосинклинальные области и платформы образуют главнейшие структурные блоки земной коры, находящие отчетливое выражение в современном рельефе.
Самыми молодыми структурными элементами материковой земной коры являются геосинклинали. Геосинклиналь –это высокоподвижный, линейно-вытянутый и сильно расчлененный участок земной коры, характеризующийся разнонаправленными тектоническими движениями высокой интенсивности, энергичными явлениями магматизма, включая вулканизм, частыми и сильными землетрясениями. Геологическая структура, возникшая там, где движения имеют геосинклинальный характер, носит название складчатой зоны. Таким образом, очевидно, что складкообразование характерно, прежде всего, для геосинклиналей, здесь оно проявляется в наиболее полной и яркой форме. Процесс геосинклинального развития сложен и во многом еще не достаточно изучен.
В своём развитии геосинклиналь проходит несколько стадий. На ранней стадии развития в них наблюдается общее погружение и накопление мощных толщ морских осадочных и вулканогенных пород. Из осадочных пород для этой стадии характерны флиши (закономерное тонкое чередование песчаников, глины и мергелей), а из вулканических – лавы основного состава. На средней стадии, когда в геосинклиналях накапливается толща осадочно-вулканических пород мощностью 8-15 км, процессы погружения сменяются постепенным воздыманием, осадочные породы подвергаются складкообразованию, а на больших глубинах – метаморфизации, по трещинам и разрывам, пронизывающим их, внедряется и застывает кислая магма. В позднюю стадию развития на месте геосинклинали под влиянием общего воздымания поверхности возникают высокие складчатые горы, увенчанные активными вулканами с излиянием лав среднего и основного состава; впадины заполняются континентальными отложениями, мощность которых может достигать 10 км и более. С прекращением процессов воздымания высокие горы медленно, но неуклонно разрушаются, пока на их месте не образуется холмистая равнина – пенеплен – с выходом на поверхность «геосинклинальных низов» в виде глубоко метаморфизованных кристаллических пород. Пройдя геосинклинальный цикл развития, земная кора утолщается, становится устойчивой и жесткой, не способной к новому складкообразованию. Геосинклиналь переходит в иной качественный блок земной коры – платформу.
Современными геосинклиналями на Земле являются области, занятые глубоководными морями, относимыми к группам внутренних, полузамкнутых и межостровных морей.