Геотектоника

Геотектоника — раздел геологии, наука о строении, движениях и деформациях литосферы, о её развитии в связи с развитием Земли в целом. Геотектоника составляет теоретическую сердцевину всей геологии^[1].

Как отмечал В. Е. Хаин, выделение крупномасштабных тектонических единиц (подвижных поясов, платформ и т. д.) привело в XX веке к перерастанию тектоники в геотектонику. При этом собственно тектоника в старом значении стала одним из разделов геотектоники^[1]. Иногда, однако, тектоника и геотектоника рассматриваются как синонимы.

Разделы геотектоники

Морфологическая геотектоника

Основная статья: Структурная геология

Морфологическая геотектоника, по терминологии В. Е. Хаина, соответствует структурной геологии или просто тектонике. Она включает выделение основных типов тектонических единиц различного масштаба^[1].

Региональная геотектоника

Региональная геотектоника является также разделом региональной геологии. В рамках региональной геотектоники выделяются и характеризуются тектонические структуры на территории какого-либо региона, страны, континента, океана и всего земного шара^[1].

Историческая геотектоника

Историческая геотектоника является также разделом исторической геологии. Она занимается выделением основных этапов и стадий развития структуры литосферы в региональном и глобальном масштабе^[1].

Неотектоника или новейшая тектоника — особый подраздел исторической геотектоники, рассматривающий новейший, олигоцен-четвертичный этап развития литосферы^[1].

Изучение современных движений, которые могут быть зафиксированы инструментальными методами, выделяется в самостоятельное научное направление — актуотектонику^[1].

Экспериментальная тектоника и тектонофизика

Основная статья: Тектонофизика

Экспериментальная тектоника и тектонофизика занимаются раскрытием механизмов тектонических деформаций. При этом в рамках экспериментальной тектоники осуществляется физическое моделирование различных типов тектонических структур, а в рамках тектонофизики — как физическое, так и математическое их моделирование. Эти разделы геотектоники смыкаются с геодинамикой^[1].

Тектоническая картография

Основная статья: Тектоническая карта

Тектоническая картография — раздел геотектоники, связанный с составлением тектонических карт, что имеет как прикладное так и теоретическое значение^[1].

История геотектоники

Хотя геотектоника обособилась в самостоятельную научную дисциплину лишь во второй четверти XX века, ее развитие имеет длительную предысторию^[1].

Вторая половина XVII века — первая половина XVIII века

Первые представления об изменениях земной поверхности в результате подвижности земной коры возникли еще в античное время у древних греков и римлян. Тогда же и появились два основных направления в объяснении тектонических движений, из которых одно придавало главную роль действию воды, а второе — магматизму. Однако эти идеи были забыты вплоть до эпохи Возрождения^[1].

Нильс Стенсен, известный как Николаус Стенон

В 1669 году итальянский учёный датского происхождения Нильс Стенсен, известный как Николай Стено или Николаус Стенон, опубликовал «Предварительное изложение диссертации о твёрдом, естественно содержащемся в твёрдом» (лат. «De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus»)^[2]. В этом труде он сформулировал ряд принципов, оказавших влияние на разитие геологической науки, в том числе и тектоники:

• Принцип непрерывности слоёв. Осадочный слой изначально имеет непрерывное распространение и лишь затем может быть расчленен различными геологическими силами^[2].
• Принцип суперпозиции слоёв. Каждый слой образовался путём осаждения из жидкости, и во время его образования нижележащие слои уже существовали, а вышележащие — ещё нет^[2].
• Принцип первичной горизонтальности слоёв. Осадочные породы накапливаются горизонтальными слоями, а отклонения от горизонтального положения являются результатом последующих нарушений^[2].

Н. Стенсен считал изменение залегания слоёв главной причиной формирования гор^[2]. Исходя из сформулированных им принципов, он предпринял попытку реконструировать геологическую историю Тосканы, при этом наклонное залегание слоев трактовалось им как результат обрушения^[2]. Сходные идеи об обрушении пластов как факторе формирования рельефа высказывал и немецкий учёный и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц^[2].

В 1705 году была опубликована работа английского исследователя Роберта Гука, в которой он связывал землетрясения и извержения с действием подземного огня^[2]. Итальянский естествоиспытатель Антонио Лаццаро Моро считал вулканическую активность главным фактором формирования рельефа. Он полагал, что осадочные слои образовались из горных пород, выброшенных из трещин земной поверхности. Кроме того, он критиковал представления о Всемирном потопе, который рассматривался как причина формирования некоторых осадочных слоёв Н. Стенсеном^[2].

Концепции геотектоники

• Нептунизм — направление в геологии, распространённое в XVIII веке, утверждавшее происхождение всех горных пород (включая граниты и базальты) путём осаждения или кристаллизации из воды. Потеряло актуальность с 1820-х годов, когда было доказано вулканическое происхождение базальта.
• Плутонизм — направление в геологии, распространённое в конце XVIII — начале XIX веков, противоположное нептунизму. Его сторонники придавали большое значение внутренним силам Земли, объясняя их действием формирование магматических пород.
  • Гипотеза кратеров поднятия — дальнейшее развитие концепции плутонизма, распространённое в первой половине XIX века. Сторонники этой гипотезы рассматривали возникновение складчатых горных сооружений как результат подъёма магмы из глубин Земли. Однако, к середине XIX века стала ясна недостаточность подобных объяснений.
• Контракционная гипотеза — направление, получившее почти всеобщее признвние во второй половине XIX — начале XX веков. Эта гипотеза основывалась на представлениях И. Канта и П.-С. Лапласа об изначально раскалённой и постепенно остывающей Земле. Предполагалось, что остывание Земли сопровождается сокращением её в размерах и смятием поверхностных слоёв в складки подобно тому, как образуются морщины на печёном яблоке. В XX веке открытие естественной радиоактивности горных пород, сопровождающейся выделением тепла, поставило под сомнение идею об остывании Земли. Кроме того выявились и недостатки гипотезы в объяснении тектонических процессов. В результате этих событий популярность контрационной гипотезы сильно снизилась.

Прикладное значение геотектоники

Размещение залежей полезных ископаемых обусловлено тектоническими условиями и историей тектонического развития, поэтому геотектоника и составление тектонических карт имеют большое значение для поиска месторождений^[1].

Данные неотектоники и актуотектоники по новейшим и современным тектоническим движениям крайне важны при оценке сейсмической опасности, при составлении карт сейсмического районирования и прогноза землетрясений. Особенно важны эти данные при строительстве крупных сооружений, в частности атомных и гидроэлектростанций^[1].

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13} Хаин В. Е. Глава 1. Предмет, методы и основные этапы развития геотектоники // Геотектоника с основами геодинамики. — Москва: Издательство Московского университета, 1995. — С. 4—15. — 480 с. — 3000 экз. — ISBN 5-211-03063-X
2. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9} Хаин В. Е., Рябухин А. Г. История и методология геологических наук. — Москва: Издательство Московского университета, 1997. — 224 с. — 2000 экз. — ISBN 5-211-03506-2