§ 1-1 ЛІТАСФЕРА

Гісторыя фарміравання літасферы і сучасныя асаблівасці яе развіцця. Паводле сучасных уяўленняў, дынаміка працэсаў у зямной кары абумоўлена дрэйфам буйных літасферных пліт. Літасфера складаецца з пліт (іх колькасць, па розных ацэнках, вагаецца ад 7 да некалькіх дзясяткаў), якія перамяшчаюцца ў гарызантальным кірунку з хуткасцю ад некалькіх міліметраў да некалькіх сантыметраў у год. Літасферныя пліты ўключаюцца ў рух у выніку эндагенных працэсаў у верхняй мантыі. Існуе тры варыянты ўзаемадзеяння літасферных пліт: разыходжанне, сутыкненне і гарызантальнае слізганне пліты адносна адна другой.

Папрацуем з атласам. Выкарыстоўваючы карты атласа, назавіце асноўныя літасферныя пліты.

Клуб географаў-знаўцаў. Вельмі рэдка непасрэднымі даследаваннямі могуць быць ахоплены пласты зямной кары, размешчаныя глыбей 1,5 км (як, напрыклад, у залатаносных рудніках ПАР глыбінёй больш за 3 км, нафтавых свідравінах Тэхаса глыбінёй каля 8 км і ў самай глыбокай у свеце — больш за 12 км — Кольскай буравой эксперыментальнай свідравіне).

На працягу ўсёй гісторыі Зямлі размяшчэнне і канфігурацыя кантынентаў і акіянаў пастаянна змяняліся. Паводле геалагічных дадзеных, кантыненты Зямлі аб’ядноўваліся чатыры разы. Рэканструкцыя этапаў сведчыць пра фарміраванне 250 млн гадоў таму апошняга суперкантынента — Пангеі. У далейшым ён распаўся на Гандвану, якая заняла паўднёвую частку зямнога шара, і Лаўразію, якая аб’яднала паўночныя кантыненты. Распад Пангеі прывёў да раскрыцця воднай прасторы і ўтварэння 65 млн гадоў таму сучасных акіянаў.

У свеце ўсё ўзаемазвязана. Якія асноўныя падзеі ў развіцці арганічнага жыцця адбываліся на розных этапах геалагічнай гісторыі Зямлі?

Цяжка меркаваць, якая будзе дыслакацыя сучасных кантынентаў і акіянаў у будучыні. Магчыма іх аб’яднанне ў пяты суперкантынент, цэнтрам якога стане Еўразія. Некаторыя навукоўцы лічаць, што праз мільярд гадоў мацерыкі зноў могуць сабрацца каля Паўднёвага полюса.

Клуб географаў-знаўцаў. Фарміраванне адзінага кантынента на Зямлі адбываецца цыклічна, кожныя 50–700 млн гадоў, і цяпер сярэдзіна гэтага цыклу. Праз 250 млн гадоў надыдзе час новай Пангеі, і яна будзе значна адрознівацца ад старажытнай. Навукоўцы прадказваюць, што Каліфорнія аб’яднаецца з Аляскай, Афрыка далучыцца да Еўропы, стварыўшы гіганцкі горны хрыбет.

Сучасныя ўяўленні пра тэктанічныя працэсы і ўтварэнне тэктанічных структур. Тэктанічныя працэсы — механічныя рухі зямной кары пад уздзеяннем унутранай (цеплавой, радыеактыўнай, хімічнай) энергіі Зямлі, якія фарміруюць тэктанічныя структуры.

Тэктанічныя працэсы аб’ядноўваюць паняцці “тэктанічныя напружанні” і “тэктанічныя рухі”. Тэктанічныя напружанні — гэта сумарная велічыня эндагенных сіл на адзінку аб’ёму зямной кары. Эндагенныя сілы — гэта сілы гравітацыі, руху цеплавых патокаў і г. д. Яны ствараюць тэктанічныя напружанні ў зямной кары і фарміруюць вобласці сціскання і расцяжэння. У выніку гэтага парушаецца раўнавага і пачынаецца рух блокаў зямной кары адносна адзін аднаго — адбываюцца тэктанічныя рухі. Усе тэктанічныя рухі можна падзяліць на тры групы (мал. 1-1).

Вагальныя тэктанічныя рухі — гэта павольныя працяглыя ўзняцці і апусканні зямной кары. Яны адбываюцца ва ўсіх частках зямнога шара і адрозніваюцца па плошчы распаўсюджвання і працягласці свайго развіцця. У залежнасці ад таго, у які геалагічны час адбываліся вагальныя тэктанічныя рухі, яны падзяляюцца на рухі мінулых геалагічных эпох, навейшыя рухі, якія доўжыліся на працягу неагену і антрапагену (25 млн гадоў), і сучасныя — праяўляюцца на працягу апошніх 6000 гадоў.

Клуб географаў-знаўцаў. У якасці прыкладу апусканняў зямной кары можна прывесці тэрыторыю Нідэрландаў. Значная яе частка на дадзены момант знаходзіцца ніжэй за ўзровень Паўночнага мора. Але калісьці гэтая краіна знаходзілася вышэй за ўзровень мора. Ад уварвання мора яе абараняюць доўгія і высокія дамбы, пачатак будаўніцтва якіх прыпадае на Х–ХІ стст. Па меры апускання зямной кары гэтыя дамбы надбудоўваюцца, і вышыня іх дасягае 15 і больш метраў. Хуткасць апускання складае каля 0,5–0,7 мм/год. Прыкладам уздыму зямной кары з’яўляюцца раёны Паўночнай Швецыі і Фінляндыі, якія прымыкаюць да Батнічнага заліва. Асабліва гэта відаць на размяшчэнні партовых збудаванняў, частка з якіх цяпер апынулася далёка ад мора.

Складкаватыя і разрыўныя тэктанічныя рухі па асаблівасцях праходжання і геалагічных выніках значна адрозніваюцца ад вагальных. Яны не доўгія па часе і ў гісторыі Зямлі чаргуюцца з перыядамі працяглага спакою; з’яўляюцца неабарачальнымі; маюць больш высокія амплітуды і хуткасці; часта суправаджаюцца магматызмам.

Складкі бываюць антыклінальнымі (пукатасцю ўверх) і сінклінальнымі (пукатасцю ўніз). Разрыўныя тэктанічныя парушэнні цесна звязаны са складкаўтварэннем. Калі напружанне ў зямной кары перавышае мяжу трываласці горных парод, складкаватыя дэфармацыі пераходзяць у разрыўныя. Дзейнічаючы на працягу ўсёй геалагічнай гісторыі Зямлі, тэктанічныя рухі перашкаджаюць выраўноўванню рэльефу зямной паверхні, ствараюць умовы для развіцця экзагенных геалагічных працэсаў.

Свет і Беларусь. Якія тэктанічныя працэсы характэрныя для тэрыторыі Беларусі? Прывядзіце прыклады гэтых працэсаў.

Паразважаем. Якія сучасныя геаінфармацыйныя і касмічныя тэхналогіі можна выкарыстоўваць для вывучэння тэктанічных рухаў?

Асноўныя тыпы горных парод і мінералаў зямной кары. Зямную кару ўтвараюць горныя пароды, якія складаюцца з мінералаў. Па паходжанні вылучаюць тры буйныя групы парод (мал. 1-2).

Горныя пароды і мінералы на паверхні Зямлі і ў верхніх слаях літасферы бесперапынна падвяргаюцца разбурэнню (выветрыванню). Галоўныя фактары выветрывання горных парод — ваганне тэмпературы, праца вады, леднікоў, жывых арганізмаў і ветру. Інтэнсіўнасць выветрывання горных парод залежыць ад іх хімічнага складу, структуры, тэкстуры і трэшчынаватасці, а таксама ад рэльефу зямной паверхні і клімату.

Мінералы з’явіліся ў выніку фізіка-хімічных працэсаў, якія адбываюцца ў нетрах Зямлі і яе геаграфічнай абалонцы. Вядома больш за 2500 мінералаў. Большасць з іх рэдка сустракаецца ў прыродзе. Каля 100 мінералаў належаць да пародаўтваральных.

Па хімічным складзе мінералы дзеляцца на некалькі класаў. Самародныя элементы ўтвараюць мінералы, якія складаюцца з аднаго хімічнага элемента. Яны хімічна неактыўныя, рэдка ўступаюць у рэакцыі. Утвораныя імі хімічныя злучэнні няўстойлівыя і лёгка распадаюцца. Да самародных элементаў адносяцца: золата, плаціна, срэбра, медзь, сера, алмаз і інш. Гэты клас уключае каля 50 мінералаў, якія складаюць 0,1% зямной кары.

Клуб географаў-знаўцаў. Алмаз — самы цвёрды мінерал, ім можна падрапаць любы іншы камень. Аднак ён не вельмі трывалы. Калі швейцарскія найміты захапілі скарбніцу бургундскага герцага Карла Смелага, яны па няведанні знішчылі ўсе яго алмазы, проста разбіўшы іх кувалдамі. Алоўкі з графіту з’явіліся дзякуючы выпадковасці: чэшскі фабрыкант Гартмут неяк разглядаў прадукцыю свайго завода — хімічныя графітавыя кубкі — і незнарок упусціў і разбіў адзін. Аскепак зачапіў ліст паперы, на якім засталася рыса.

Сульфіды часцей за ўсё сустракаюцца ў выглядзе злучэнняў каляровых металаў з серай. Да іх належаць галеніт, халькапірыт, пірыт, сфалерыт і інш. Многія мінералы гэтага класа маюць гідратэрмальнае паходжанне і ўтвараюць радовішчы карысных выкапняў. Сульфіды налічваюць каля 250 мінералаў, якія складаюць 0,25 % зямной кары.

Галоідныя злучэнні з’яўляюцца салямі салянай, фторыставадароднай і іншых кіслот. Яны ўтвараюцца пры высокай тэмпературы ў выніку магматычных і гідратэрмальных працэсаў. У наземных умовах яны фарміруюцца пры выпадзенні салей у высахлых вадаёмах. У склад галоідных злучэнняў уваходзяць калій, натрый, магній, кальцый і іншыя металы. Часта сустракаецца і шырока выкарыстоўваецца галіт (павараная соль). Ён залягае ў зямной кары слаямі ў сотні метраў на месцы старажытных азёр, мораў.

Аксіды і гідраксіды ўтвараюць каля 200 мінералаў, якія складаюць 17 % масы зямной кары. Найбольш распаўсюджаныя мінералы, якія ўключаюць кварц, аксіды і гідраксіды жалеза і алюмінію (гематыт, буры жалязняк, карунд і інш.). Кварц належыць да важных пародаўтваральных мінералаў. Ён складае каля 12 % масы зямной кары.

Клуб географаў-знаўцаў. Горны крышталь, аметыст, цытрыны, раухтапаз, марыён, авантурын і некаторыя іншыя — гэта ўсё разнавіднасці аднаго мінералу — кварцу, якія адрозніваюцца толькі колерам і нязначнымі індывідуальнымі асаблівасцямі. Самы прыгожы кварц — гэта аметыст. У ЗША ёсць даліна аметыстаў, дзе іх можна знайсці ледзь капнуўшы.

Сілікаты ўяўляюць сабой розныя злучэнні крэмнію. Гэта самыя распаўсюджаныя мінералы ў зямной кары. Іх вядома каля 800. Яны з’яўляюцца галоўнымі пародаўтваральнымі мінераламі. У асноўным сілікаты — вынік астывання і крышталізацыі магмы ў нетрах Зямлі. Да іх належаць алівін, гранаты, кварц, тальк, слюда і інш.

Клуб географаў-знаўцаў. Мінерал нефрыт у два разы больш трывалы, чым сталь. У старажытным свеце з нефрыту выраблялі трывалую зброю, прылады працы і прадметы культу, а пазней таксама прадметы ўжытку і ўпрыгажэнні. У Кітаі нефрыт называюць «каменем жыцця» і лічаць нацыянальным каменем. На думку кітайцаў, ён аказвае гаючае дзеянне, прыносіць дабрабыт і сімвалізуе найвышэйшыя чалавечыя цноты. Старадаўняя кітайская прыказка кажа: «Золата мае цану, нефрыт жа бясцэнны». Існуюць небяспечныя для чалавека мінералы, напрыклад, чараіт — ён бывае радыеактыўны. У склад гэтага мінералу часта ўваходзіць стронцый, эгірын, барый, мноства сульфідаў.

Фасфаты, або солі фосфарнай кіслаты, уключаюць каля 350 мінералаў. Яны часта сустракаюцца ў зямной кары, складаючы 1 % яе масы. Найбольш характэрныя прадстаўнікі фасфатаў — апатыт і фосфар. Часта ў іх замест фтору змяшчаецца хлор.

Клуб географаў-знаўцаў. У свеце мінералаў ёсць свае «хамелеоны». Апатыты могуць быць сіне-зялёнымі, ружовымі і сургучна-чырвонымі. Іх назва паходзіць ад грэчаскага слова, якое азначае «падманваць».

Сульфаты — гэта сернакіслыя солі кальцыю, натрыю, барыю, магнію і іншых металаў. Да сульфатаў належаць ангідрыт, гіпс, мірабіліт і інш. Вядома каля 280 мінералаў гэтага класа. Многія з іх уваходзяць у склад розных горных парод.

Карбанаты з’яўляюцца салямі вугальнай кіслаты. Часцей за іншыя сустракаюцца карбанаты кальцыю і магнію. Яны ўтвараюць вялізныя тоўшчы вапнякоў і даламітаў. Да карбанатаў адносяць каля 80 мінералаў, якія складаюць 1,7 % масы зямной кары. Найбольш распаўсюджаныя пародаўтваральныя мінералы гэтага класа — кальцыт, даламіт і інш.

Арганічныя злучэнні прадстаўлены невялікай групай мінералаў. Да іх належыць бурштын — скамянелая смала дрэў неагенавых і палеагенавага перыядаў, азакерыт (горны воск) і асфальт, якія з’яўляюцца ў выніку пераўтварэння нафты ў зямной кары.

Свет і Беларусь. Якія горныя пароды і мінералы характэрныя для тэрыторыі Беларусі? Радовішчы якога віду карысных выкапняў найбольш распаўсюджаны ў Беларусі?

Падвядзём вынікі. Дынаміка працэсаў у зямной кары абумоўлена дрэйфам буйных ... пліт. Існуе тры варыянты ўзаемадзеяння літасферных пліт: ..., ... і гарызантальнае ... адной пліты адносна другой. Тэктанічныя працэсы — механічныя рухі зямной кары пад уздзеяннем ... ... Зямлі, якія фарміруюць ... структуры. Зямная кара складзеная горнымі пародамі, якія ўтвараюць ... . Мінералы з’явіліся ў выніку ... працэсаў, якія праходзяць у ... Зямлі і яе геаграфічнай абалонцы. Па ... складзе мінералы дзеляцца на некалькі класаў.

Праверым свае веды. 1. Чаму літасферныя пліты знаходзяцца ў пастаянным руху? 2. Якія існуюць групы тэктанічных рухаў? 3. Якія групы горных парод вылучаюць па паходжанні?

Ад простага да складанага. 1. Якія формы рэльефу ўтвараюцца ў выніку складкаватых і разрыўных тэктанічных рухаў? 2. Якія працэсы вызначаюць тэктанічныя рухі? 3. Ад чаго залежыць інтэнсіўнасць выветрывання горных парод?

Ад тэорыі да практыкі. 1. Падрыхтуйце прэзентацыю «Хімічныя ўласцівасці мінералаў». 2. Якія ўласцівасці і асаблівасці горнай пароды неабходна ведаць для яе практычнага выкарыстання ў гаспадарчай дзейнасці?

Web-рэсурсы.
Інфармацыйна-аналітычны партал «GeoCenter.Info». Літасфера.

Універсальная навукова-папулярная анлайн-энцыклапедыя «Кругасвет».