Вы находитесь: НАША БОТАНИЧКА — Прикладные вопросы — Учебники и пособия — ПРИРОДА И РЕСУРСЫ ЧУКОТКИ
Глава 4.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ
14. История
геологического изучения Чукотки
К началу XX в. в
геологическом отношении территория Чукотки оставалась "белым пятном".
Однако, в начале века внимание старателей и золотопромышленников России
обратилось на Чукотский п-ов, ведь совсем рядом – на побережье Аляски – в то
время были открыты богатейшие месторождения золота. Естественно было предположить,
что этот металл содержат и приморские территории Чукотки.
Царское
правительство и его зарубежные представительства получили большое количество
предложений от русских и иностранных предпринимателей с просьбой предоставления
права начать на Чукотке поиски и разведку золота, а в случае удачи – его
добычу. На территорию восточного побережья Чукотки было отправлено две поисковые
экспедиции. Первую – в 1900 г. – возглавил известный русский геолог К.И.
Богданович, а вторую – агроном Д.В. Иванов, выдававший себя за горного
инженера. В научном плане
экспедиции К.И. Богдановича были очень значительны: он сумел дать первый абрис
геологического строения северо-восточного побережья Чукотки, однако, золотых месторождений
эта экспедиция не обнаружила.
В следующие
несколько лет американские золотоискатели и промышленники обнаружили россыпи
золота на одном из притоков р. Волчьей и в течение нескольких лет его там
добывали тайком от правительства России.
В 1912 г. была
предпринята очередная экспедиция в бассейн р. Анадырь под руководством П.И.
Полевого, который исследовал золотоносную россыпь на р. Волчьей и дал
геологическое описание этого района. Кроме того, им было исследовано
месторождение каменного угля вблизи Анадырского лимана по р. Угольная. Первая мировая
война, революция и гражданская война надолго отвлекли внимание правительства
России от Чукотки.
Вновь внимание к
Чукотскому региону, в плане поисков месторождений золота, было привлечено лишь
в конце 20-ых годов. Всесоюзное акционерное общество "Союззолото"
неоднократно направляло на Чукотку геологические экспедиции для поисков драгоценного
металла, однако, они снова не увенчались успехом. Геологами были обнаружены
лишь небольшие россыпи и золотоносные проявления. Тем не менее, в это время
было досконально разведано Анадырское угольное месторождение. Подсчитанные
ориентировочно запасы угля здесь составили 17,6 млн. т.
В 1930 г. на
Чукотке были предприняты поиски золота, серебряно-свинцовых руд, графита и
углей. Обследовались районы бухты Св. Лаврентия, залива Креста, Колючинской
губы. Результаты и этих поисков оказались неутешительными: все геологи той экспедиции
пришли к заключению о мнимой золотоносности Чукотки и отсутствии
"коренных" месторождений золота в районах залива Креста и Колючинской
губы. Таким образом, промышленных месторождений ценных цветных и благородных
металлов к 1930 г. На Чукотке открыть не удалось.
В 1933–1935 гг.
Всесоюзным арктическим институтом началось планомерное изучение геологии края и
поиски месторождений важных полезных ископаемых, в том числе стратегического
металла – олова. Открытие первых месторождений этого крайне необходимого стране
металла связано с именем крупного советского геолога Сергея Владимировича
Обручева. Он возглавил две экспедиции, исследовал огромную территорию от мыса
Дежнева до Чаунской губы. Карта геологической съемки территории, прилегающей к
Чаунской губе, несколько сот образцов, взятых из обнажений, дали блестящие
результаты. В них геолог М.И. Рохлин выявил минерал касситерит – руду олова.
Так было открыто Валькумейское оловорудное месторождение.
Удачными
оказались поиски в 1937 г. в районе Иультина, где также было открыто
олово-вольфрамовое месторождение. Дальнейшие исследования показали, что
Иультинский район является крупнейшим рудным олово-вольфрамовым районом не
только в стране, но и в мире. Месторождения золота на территории Чукотки были
обнаружены лишь в послевоенное время – летом 1952 г. открыты золотоносные россыпи
в бассейне среднего течения р. Ичеквеем. Вслед за этим месторождением в конце
1960-х годов было открыто еще несколько месторождений золота в Анюйском хребте,
а также золотоносные россыпи в Иультинском районе в бассейне рек Амгуэма и
Ванкарем.
В послевоенные
годы по всей стране и на территории Чукотки начали проводиться планомерное
геологическое картирование и комплексные поиски полезных ископаемых.
Проводились глубокие научные исследования геологического строения и истории геологического
развития Северо-Восточного региона в целом. Большая заслуга в этом принадлежит
коллективам институтов Академии наук СССР и ее Дальневосточного отделения.
В 1970–80-е годы
на территории Чукотки было разведано еще несколько месторождений олова, вольфрама,
ртути, открыто Серченское месторождение гипса, огромные запасы которого составляют
около 1,3 млрд. т. Многолетние исследования нефтегазоносности Чукотки также
увенчались успехом – открыты месторождения нефти и газа в Анадырской и
Хатырской впадинах.
В послевоенный
период, благодаря плановой экономике социализма, правительством СССР выделялись
огромные деньги на производство геолого-съемочных и геолого-разведочных работ
на Чукотке. За этот период, вплоть до 1989 г., на Чукотке были пробурены десятки
тысяч скважин, выкопано бесчетное количество шурфов и других горных выработок.
Геологами за это время был собран богатейший материал по геологическому
строению региона.
Вопросы и задания
1. Месторождения
каких полезных ископаемых имеются на Чукотке?
2. Расскажите, с
какой целью и кем проводились первые геологические исследования Чукотки?
3. Найдите на
карте и запомните расположение главнейших месторождений полезных ископаемых на
Чукотке.
15. Минералы,
горные породы и геологические процессы
Вы, наверное, не
раз задумывались над вопросом – из чего состоит Земля и как она
устроена? Многие, вероятно, читали популярные книжки по геологии, что-то
слышали от взрослых. Как всякое физическое тело наша планета Земля состоит из
атомов различных химических элементов. Сколько химических элементов в Земле? Посмотрите
на таблицу Д.И. Менделеева в учебнике химии или в химическом кабинете. Все
элементы этой таблицы имеются на нашей планете хотя и в разных количествах.
Больше всего в ней кремния, кислорода, водорода, мало платины, золота, иридия.
Атомы химических элементов, взаимодействуя друг с другом, образуют молекулы,
кристаллы. Кристаллы и молекулы в свою очередь, сочетаясь друг с другом в
разных пропорциях, образуют минералы, сочетания минералов дают горные породы,
геологические пласты и геологические тела.
Как вам уже
известно из курса физической географии, все геологические процессы, в
результате которых образуются минералы и горные породы, а также процессы
рельефообразования принято разделять на эндогенные и экзогенные. Эндогенные,
или внутренние, протекают за счет внутренней энергии Земли. В результате их деятельности
происходят вертикальные и горизонтальные перемещения крупных участков земной
коры, извержения вулканов, землетрясения, образование складок, разрывов и
трещин в горных породах.
Экзогенные, или
внешние процессы, протекают в основном за счет энергии Солнца. В результате
экзогенных процессов нагреваются земная поверхность и воды рек, озер и мирового
океана, а от них воздух. В атмосфере от неравномерного нагревания воздуха образуется
ветер, под воздействием солнечного тепла испаряется, а при охлаждении
конденсируется и замерзает вода, от неравномерного нагревания воды в морях и
океанах образуются морские и океанические течения. На суше под воздействием воздуха
и воды, тепла и холода происходит разрушение или, как говорят ученые,
выветривание горных пород и вынос измельченного материала текущими водами,
переотложение измельченных горных пород в долинах рек, озерах, морях и многие
другие процессы. Эндогенные и экзогенные геологические процессы взаимосвязаны и
должны рассматриваться вместе как факторы, соперничество которых и приводит к
тому разнообразию минералов, горных пород и форм земной поверхности, которое мы
ежедневно видим вокруг себя.
Любая форма рельефа,
будь то кочка, холм, гора, речная долина, горный хребет или бесконечная равнина
состоят из определенных горных пород и имеют закономерное внутреннее строение,
которое отражает историю их образования. Закономерности внутреннего расположения
горных пород называют геологической структурой. К геологическим структурам
относятся горизонтальные и смятые в складки слои горных пород, вулканические
конусообразные горы, межгорные впадины, заполненные осадочными породами и
многие другие образования. Небольшие структуры, сходные по своему строению и
происхождению, объединяются в более крупные, а те в свою очередь – в еще более
крупные. Самыми грандиозными геологическими структурами Земли являются материки
и океаны.
Геологические
структуры, их строение и происхождение изучает наука геология. Для того, чтобы
понять, как образовалась та или иная форма рельефа, надо изучить геологическую
структуру этой формы. Поэтому геоморфология, изучающая формы земной поверхности,
и геология, изучающая внутреннее строение Земли, неразрывно связаны между собой
главным объектом своих исследований, которым является наша планета Земля в
целом и ее отдельные регионы.
Основным
источником информации о внутреннем строении Земли для геологов являются
скальные выходы горных пород, рыхлые обнажения по берегам рек и морей, а также
результаты бурения земной коры при поисках полезных ископаемых. Много полезной
информации геологи получают при разработке карьеров, прокладке шурфов и горных
выработок – таких, как шахты и штольни, а также применяя и другие, например,
геофизические методы исследований.
Геофизические
методы основаны на слежении с помощью специальных приборов за тем, как
распространяются в толще земной коры и в различных горных породах
электромагнитные волны и сейсмические колебания. С помощью приборов изучаются
оптические свойства горных пород и минералов, их электро- и теплопроводность, механические
напряжения, возникающие при и перед движениями земной коры. Учитывая количество
радиоактивных изотопов некоторых химических элементов в горных породах, ученые
сегодня могут определить абсолютный возраст этих горных пород. Чаще всего для
этой цели используются радиоактивные изотопы углерода, калия, аргона и
некоторых других элементов. |
Рис. 28.
Современные вертикальные движения берегов Берингова моря: а – участки
незначительный погружений; б – относительно стабильные участки побережья; в –
участки незначительных поднятий |
Относительный же
возраст горных пород и земных слоев геологи давно определяют с помощью
всевозможных отпечатков живых организмов, окаменелостей, костей, панцирей,
встречающихся в горной породе. Все это – следы живых организмов, живших на
Земле в момент образования данного геологического слоя в данном месте. Вы из
биологии уже знаете, что живые организмы на протяжении геологической истории
Земли не оставались неизменными. Шла длительная эволюция органического мира, в
результате которой одни виды вымирали, другие появлялись так, что каждый вид
жил какую-то свою эпоху. Находя вымерший вид в горной породе, мы можем сказать,
что возраст этой породы не древнее времени существования на земле данного вида,
но и не моложе времени его вымирания. Наука, которая изучает следы жизни в
горных породах, называется палеонтологией.
Вопросы и задания
1. Из чего
состоит планета Земля?
2. Чем отличаются
друг от друга кристаллы, минералы и горные породы?
3. Что такое
рельеф?
4. В результате
каких процессов образуются рельеф Земли, минералы и горные породы?
5. Чем отличаются
эндогенные и экзогенные геологические процессы?
6. Что такое
геологическая структура?
7. Как геологи
определяют абсолютный и относительный возраст горных пород и пластов?
8. Какие методы
используют геологи для изучения геологических структур?
16. Основные типы
минералов и горных пород
Горные породы и
минералы – это строительный материал земной коры. Многие из них человек начал
использовать еще в глубокой древности. На стоянках первобытных охотников,
которые жили на территории Чукотки десятки тысяч лет назад, находят наконечники
стрел, копий, каменные ножи и другие орудия, сделанные из агата, халцедона и
других очень твердых минералов. Из красивых и мягких камней вырезались фигуры
животных, талисманы и украшения. Особая разновидность красной глины – охра –
использовалась для изготовления красок, которые использовались в быту и при различных
ритуалах. Знания о местонахождении этих материалов в природе хранились в
глубокой тайне.
С ходом
технического прогресса, все большее и большее количество разных минералов и
горных пород становились "полезными". Человек научился обжигать
глину, выплавлять металлы и изготовлять стекло, строить машины и космические
корабли. В настоящее время в разных технологических процессах используется
почти сто химических элементов, которые извлекают из тысяч различных минералов
и горных пород.
Чем же отличаются
минералы от горных пород? Первые имеют строго определенный химический состав,
физические и оптические свойства, и чаще всего встречаются в природе в виде
кристаллов определенной формы. Простейшими примерами минералов является: обычная
поваренная соль, кварц, слюда, алмаз, графит, полевой шпат и многие другие. В
природе существуют тысячи минералов и их разновидностей, хотя большая часть из
них встречается относительно редко.
Относительно небольшое
количество наиболее распространенных минералов называют породообразующими, так
как именно из них образованно большинство горных пород. Такими
"всюдными" минералами являются уже названные кварц, полевые шпаты, плагиоклазы,
слюды, оливины и пироксены, роговая обманка и нефелин. Также широко
распространены в природе глинистые минералы, такие, как каолинит и некоторые
другие. Минералы, содержащие много какого-нибудь полезного металла, называются рудными,
а растворяющиеся в воде – солями.
Горная порода может
состоять как из одного, так и из нескольких минералов. В зависимости от
сочетания тех или иных минералов горные породы разделяют на группы, хотя между
группами пород существуют постепенные переходы. По условиям происхождения горные
породы подразделяются на три большие группы: изверженные, осадочные и
метаморфические.
Изверженные
породы образуются в результате остывания расплавленной магмы и разделяются по
своему минералогическому и химическому составу, а именно по количеству
содержащегося в породе кремнезема (двуокиси кремния SiO2), на три группы. При наличии
не более 45%SiO2 породы называются ультраосновными или гипербазитами. Главными
минералами в них являются оливины и пироксены. Наиболее чистой оливиновой
породой является дунит, менее чистые разновидности называются перидотитом.
Породы,
содержащие 45–55% SiO2, именуются основными. Это – мелкозернистые базальты и
крупнозернистые габбро и эклогиты. Главные минералы в них – кальциевый полевой
шпат или анортит и пироксены.
При 55–65% SiO2
породы называются промежуточными или средними. Это мелкозернистые андезиты и
трахиты, крупнозернистые диориты, гранодиориты, сиениты и гнейсы. Главные
минералы – натриевый и калиевый полевые шпаты – альбит, ортоклаз и олигоклаз.
Рис. 29. Гранит:
а) в натуральную величину; б) отшлифованный срез под микроскопом при 20-кратном
увеличении
|
Рис. 30. Гнейс:
а) в натуральную величину; б) отшлифованный срез под микроскопом при 20-кратном
увеличении
|
Рис. 31.
Кристаллы в натуральную величину: а) кварца; б) ортоклаза; в) альбита
Наконец, при
содержании более 65% SiO2 породы называются кислыми. Это мелкозернистые
риолиты, липариты и крупнозернистые граниты и гнейсы (рис. 29, 30). Главные
минералы в них – ортоклаз, альбит и кварц (рис. 31).
Осадочные породы
образуются путем отложения частиц измельченной породы на дне водотоков и
водоемов или в понижениях рельефа. Разглядывая осадочные породы на изломе,
можно обнаружить частицы, из которых они состоят. К осадочным породам относятся
конгломераты, состоящие из крупных галек и валунов, песчаники, состоящие из
частиц песка, а также глины, состоящие из очень мелких частичек, которые до
того малы, что едва заметны под микроскопом. Осадочными породами являются
известняки, доломиты, глины, угли и многие другие (рис. 32).
Осадочные породы
чаще всего имеют слоистый облик, что отражает длительность их накопления на дне
водоема. Слои и более мощные пласты первоначально лежали плашмя – горизонтально
или с очень пологим наклоном в ту или иную сторону. В дальнейшем, под действием
неравномерного прогибания земной коры, а также бокового сжатия пласты могли
изгибаться и превращаться в складки. Именно такие складки мы можем обнаружить в
местах обнажения осадочных пород по берегам горных рек и морским обрывам (рис.
33).
Метаморфические
(измененные) породы образовались из осадочных и изверженных пород в результате
их сильного изменения и перекристаллизации на большой глубине. К таким породам
относятся яшмы, кварциты, мраморы, амфиболиты, роговики и гнейсы. Метаморфизм
горных пород происходит при высокой температуре и давлении в несколько тысяч атмосфер
на большой глубине. В таких условиях горные породы могут легко изгибаться, течь
и даже частично расплавляться. |
Рис. 32. Одна из
разновидностей известняка |
|
Рис. 33.
Береговой обрыв р. Великая (Корякское нагорье). Хорошо видны наклонные пласты
известняков, углистых сланцев и конгломератов (Фото К. Паркер)
Рис. 34. Свежий
вулканический пепел под микроскопом. Увеличено в 12,5 раз. Уптарское
месторождение (Северное Приохотье) (Фото А.А. Галанина)
Изверженные
породы имеют чаще всего массивный облик и могут образовываться как на глубине,
так и на поверхности. Это наглядно показывают нам современные действующие
вулканы. На их вершине имеется отверстие, называемое кратером, из которого время
от времени вырывается расплавленная масса – лава; она течет вниз по склону
вулкана, иногда до самого подножия, а застывая, превращается в массивную горную
породу.
Иногда излияния
лавы происходят из системы крупных трещин и разрывов в земной коре. Ее потоки
заливают огромные пространства, образуя целые лавовые плато. Извержения
вулканов очень часто сопровождаются взрывами и выбросами сотен и тысяч тонн
раскаленного пепла, состоящего из мелких осколков вулканического стекла (рис.
34). Пепел может переноситься на сотни и тысячи километров от источника
извержения и покрывать значительные площади. Такие извержения представляют
собой страшные катастрофы и для человека, превращая в руины целые города. |
Накапливаясь
вместе с другими осадочными породами, пласты вулканического пепла
спрессовываются, отвердевают и превращаются в вулканическую породу – туф. На
Чукотке миллионы лет назад существовало множество действующих вулканов, которые
ежегодно выбрасывали тысячи кубических километров раскаленного пепла и лавы.
Постепенно вулканическая активность угасла. К настоящему времени на Чукотке
сохранилось лишь несколько потухших вулканов на территории Корякского и Анюйского
нагорья. Однако мощные пласты окаменевших вулканических пород напоминают нам о грандиозности
былых геологических процессов.
Во многих случаях
разрывы, по которым из недр поднимается расплавленная магма, не достигают
земной поверхности. Тогда магма останавливается на определенном уровне и
постепенно затвердевает. Если объем ее достаточно велик, то процесс остывания
может длиться десятки и сотни тысяч лет. За это время из магматического
расплава, по мере его остывания, вырастают крупные красивые кристаллы различных
минералов.
Форма тел,
образовавшихся при застывании магмы на глубине, бывает различной в зависимости
от формы подземной камеры, которую она заполнила. Крупные изометричные тела,
достигающие нескольких километров в диаметре, называют батолитами. Тела, имеющие
форму столбов, называют штоками, а в форме широких досок – дайками.
Вопросы и задания
1. Чем отличается
горная порода от минерала?
2. Как
разделяются горные породы по условиям происхождения, по химическому и
минералогическому составу?
3. Перечислите
основные породообразующие минералы.
4. Изучите вашу
школьную коллекцию минералов и горных пород, найдите в ней минералы и породы,
упоминавшиеся в параграфе.
5. Соберите
образцы горных пород, наиболее часто встречающихся в вашей местности.
Установите, из каких минералов они состоят.
17. Геологическая
эволюция
Вначале, как
утверждает Библия, Земля была "безвидна и пуста". По современным
представлениям наша планета образовалась около 6 млрд. лет назад из
протопланетного облака, окружавшего Солнце. Однако у нас отсутствуют какие-либо
надежные сведения о весьма длительном начальном времени ее развития. Известно,
что около 3 млрд. лет назад на Земле уже существовали горные породы, сходные по
физическим и химическим свойствам с современными осадочными породами,
образующимися в настоящее время.
Естественно
предположить, что, раз тогда образовывались осадочные горные породы, то,
следовательно, и земная поверхность имела определенный лик – с горами, откуда
сносился рыхлый материал, с долинами, равнинами и дельтами, где он переотлагался,
с первобытным океаном, волны которого разбивались о первобытные берега,
разрушали их и накапливали рыхлые морские отложения.
Суша того
далекого прошлого выглядела неприветливо, потому что поверхность ее
была лишена жизни, и переход от одной формы поверхности к другой, от скалистого
холма к равнине или песчаным дюнам был резким – как на Луне, так как ни почв,
ни растительного покрова, которые могли бы смягчить очертания рельефа, тогда не
существовало. Всюду облик суши тогда был примерно таким, какой теперь можно
увидеть в таких величайших песчаных и каменистых пустынях как Сахара, Мохаве,
Гоби, Намиб.
От этих
первобытных ландшафтов в структуре земной коры не сохранилось почти никаких
следов, потому что с того далекого времени лик Земли беспрестанно
преобразовывался по мере смены одних геологических эпох другими. За 3 млрд. лет
внутренние эндогенные геологические процессы периодически воздвигали горные системы
в разных частях нашей планеты. Под действием экзогенных процессов происходило
выветривание, горы старели, разрушались и превращались в
равнины.
Длительная
эволюция планеты привела к расслоению Земли и образованию упорядоченной системы
земных оболочек – геосфер. К земным оболочкам, или геосферам, относятся
атмосфера, гидросфера и литосфера. Эволюция литосферы привела к образованию
земной коры, мантии и ядра, а также к образованию глобальных, региональных и
локальных геологических структур земной коры, к которым относятся складчатые
пояса и отдельные складки, крупные и совсем небольшие магматические тела,
образовавшиеся путем застывания магматического расплава на глубине.
Вулканические пояса и отдельные вулканические конусы также образовались в результате
эволюции литосферы.
Рис. 35. Коренные
выходы слоистых горных пород
|
Рис. 36. Главные
структурные области Чукотки: 1 – Эскимосский докембрийский массив; 2 –
Верхояно-Чукотская складчатая область; 3 – Охотско-Чукотский вулканический
пояс; 4 – Корякско-Камчатская складчатая область
|
Потоки внутренней
энергии Земли, в основном рассеивающегося тепла, приводили к растрескиванию
земной коры на отдельные блоки, к тектоническим движениям блоков земной коры, перераспределению,
рассеянию и концентрации различных химических элементов, образованию новых
минералов и новых горных пород.
Чукотка
расположена на Крайнем Северо-Востоке самого крупного континента – Евразии.
Формирование ее геологических структур происходило в течение более чем
полумиллиарда лет. За это время на ее месте существовали океаны, образовывались
и исчезали островные дуги, воздвигались и разрушались грандиозные горные цепи.
Эти былые процессы и запечатлены в каменной летописи пластов горных пород,
выходящих на дневную поверхность в береговых обрывах, уступах речных террас и
скальных выходах (рис. 35).
Территория
Чукотки настолько велика, что отдельные ее части имеют совершенно различное
геологическое строение и образовывались в разные геологические эпохи. Наиболее
крупными структурными элементами являются Верхояно-Чукотская область мезозойской
складчатости, Эскимосский дорифейский массив, Охотско-Чукотский мезозойский
вулканический пояс и самая молодая Корякско-Камчатская область мезозойской и
кайнозойской складчатости (рис. 36). К настоящему времени в пределах Чукотки образование
континентальной земной коры еще полностью не завершилось, чему свидетельствуют
активные современные тектонические процессы – образование впадин, воздымание
горных хребтов, изменение уровня речных и морских террас.
Вопросы и задания
1. Какой возраст
имеет наша планета?
2. В результате
каких процессов происходило расслоение Земли и формирование геосфер?
3. Как
происходила эволюция литосферы?
4. Что такое
тектонические процессы?
5. Назовите и
покажите на карте главные структурные геологические элементы Чукотки.
6. Попробуйте
своими словами объяснить термин "геологическая структура".
18. Геологическое
строение и история развития Чукотки в
докайнозойский период
Вам уже известны
главные структурные области Чукотки. Основным принципом для их выделения
являются одновременность проявления и определенная последовательность процессов
осадконакопления, складкообразования, магматизма и тектонических движений в пределах
конкретной структурной области. Рассмотрим теперь более подробно каждую из них
(см. таблицу).
Таблица 6
Основные этапы геологического развития Чукотки
Период
Эра |
Восточная Чукотка
(Чукотский п-ов)
|
Северо-Западная часть
(Анадырское нагорье)
|
Центральная и юго-восточная часть
(Корякское нагорье)
|
Кайнозойская
четвертичный
неогеновый
палеогеновый |
Активные тектонические движения, горообразовательные процессы. Формирование межгорных впадин. Ледниковые щиты и покровы
Слабые тектонические движения и вулканическая Выветривание, образование крупных впадин, накопление каменных углей |
Активные горообразовательные процессы и слабая вулканическая деятельность.
Активная вулканическая деятельность, горообразовательные процессы |
Мезозойская
меловой
юрский
триасовый |
Тектонические движения, вулканизм и горообразование
Островной режим. Выветривание и выполаживание рельефа.
Континентальный режим. |
Активные тектонические движения и складкообразование. Интенсивный вулканизм
Океанический бассейн; подводное осадконакопление и вулканизм.
Осадконакопление. |
Морские бассейны и осадконакопление, подводная вулканическая деятельность
Полуоткрытое пространство (?) и вулканическая деятельность
Осадконакопление. |
Палеозойская
пермский
карбоновый
силурийский
ордовикский
кембрийский |
|
Данные отсутствуют |
Данные отсутствуют |
| Протерозойская |
Активные складкообразовательные процессы. Консолидация и гранитизация. |
|
|
| Архейская |
Океаническое осадконаконакопление и вулканическая деятельность. |
|
|
1. Древние
массивы докембрийского возраста (то есть образовавшиеся более 650 млн. лет назад)
представляют собой участки континентальной коры с развитым гранитным слоем и
широким проявлением древнего гранитоидного магматизма и гранитизации. В фундаменте
восточной и юго-восточной части Чукотки расположен докембрийский Эскимосский
массив, являющийся осколком древнего континента, существовавшего около пятисот
миллионов лет назад. На восточной части Чукотского полуострова горные породы Эскимосского
массива повсеместно выходят на поверхность, а в западной и юго-западной они
большей частью перекрыты более молодыми образованиями Охотско-Чукотского
вулканического пояса.
Омолонский массив
примыкает к территории Чукотки на западе и расположен большей частью в
Магаданской области. Он имеет примерно такой же возраст и строение. Когда-то,
более полутора миллиардов лет назад в архейских и протерозойских морях, существовавших
на территории Чукотки, накапливались огромные толщи осадочных и вулканогенных
пород: глин, известняков, алевролитов, кремнистых илов, базальтовых лав и
вулканического пепла. В течение многих геологических эпох эти породы сминались в
складки, консолидировались и погружались на глубины в несколько километров и
под воздействием высоких температур и давлений претерпевали региональный
метаморфизм – повсеместное изменение и перекристализацию. В настоящее время
внешний облик этих пород не имеет ничего общего с теми осадками, из которых они
образовались. Известняки превратились в мраморы и кальцефиры, состоящие в
основном из кристаллов кальцита, доломита, пироксенов, амфиболов и слюд. Пески
и глины преобразовались в кварциты и гнейсы, состоящие из кристаллов кварца,
полевых шпатов, пироксена, амфиболов и слюды. Базальты перекристаллизовались в
амфиболиты и кристаллические сланцы, которые состоят из пироксенов, амфиболов,
гранатов и слюд.
Кроме
метаморфических пород, в этих крупных геологических структурах широкое
проявление получили процессы гранитоидного магматизма, то есть внедрение во
вмещающие толщи по системе трещин и разломов гранитоидных магматических
расплавов и образование крупных тел гранитов, диоритов и промежуточных
разновидностей.
2.
Верхояно-Чукотская складчатая область располагается в северной и
северо-восточной части Чукотки. По времени своего образования она
намного моложе Эскимосского массива. Ее геологическое
строение характеризуется широким распространением поздне-палеозойских
и мезозойских осадочных или слабометаморфизованных пород. Примерно 200–250
млн. лет назад они накапливались в так называемом Южно-Анюйском океане в виде рыхлых
осадков различного состава - глин, известняков, песков, алевролитов,
радиоляриевого ила с большой примесью органического вещества.
В начале
мезозойской эры примерно 150–200 млн. лет назад в пределах океанической
впадины начали активизироваться складкообразовательные процессы и вулканическая
деятельность, в результате которых спустя несколько десятков миллионов лет Южно-Анюйский
океан осушился, и на его месте образовались грандиозные горные цепи типа
современных Кордильер. В результате складкообразования и локального
метаморфизма, первично накопленные в морских бассейнах породы изменились в
углистые сланцы, известняки, песчаники, аргиллиты и некоторые другие. Горообразовательные
процессы сопровождались образованием трещин и крупных разрывов в земной коре,
по которым происходило внедрением магматических интрузий, однако здесь они
получили намного меньшее распространение, чем в пределах Эскимосского массива.
3.
Охотско-Чукотский вулканический пояс формировался в конце мезозоя – в юрский и
меловой периоды. Эта впечатляющая геологическая структура Земли протягивается
более чем на 1,5 тыс. км от Чукотского п-ва до западной окраины Охотского моря.
Примерно 100–150 млн. лет назад здесь развернулись грандиозные вулканические
события. Тектонические процессы привели к образованию в пределах пояса большого
количества крупных глубинных разрывов и трещин, по которым огромные объемы расплавленной
магмы начали вытекать на поверхность. Образовалось множество вулканических
конусов и щитов.
Извержения
вулканов сопровождались выбросом миллионов тонн вулканического пепла, шлаков и
лав, которые заливали огромные пространства, образуя вулканические плато. В
составе вулканических пород преобладали основные и средние породы – базальты,
диабазы, андезиты, туфы и в меньшей степени кислые – трахиты, риолиты и туфы.
Разрушение вулканических конусов сопровождалось накоплением во впадинах и
понижениях рельефа смешанных вулканогенно-осадочных пород – туфопесчаников, туфоалевролитов
и других. Максимальные мощности вулканических накоплений достигали нескольких
километров.
Несмотря на
колоссальный объем наземных вулканических извержений, большая часть
магматических расплавов не достигала поверхности и застывала на небольшой
глубине, образуя субвулканические тела. Иногда магматический расплав, находясь
в сверхвысоком давлении, взрывался, дробил и сплавлял обломки вмещающих пород в
результате чего образовывались вулканические брекчии (рис. 36).
К концу мелового
периода (70–60 млн. лет назад) вулканическая активность начала угасать, однако
снова активизировались тектонические процессы и складкообразование, в
результате которых пласты вулканических осадков сминались в складки и слабо метаморфизовывались.
4.
Корякско-Камчатская складчатая область формировалась на протяжении длительного
времени и неоднократно подвергалась складчатости и тектоническим движениям. Она
располагается в западной и юго-западной части Чукотки и продолжается далее в сторону
п-ва Камчатка. Ученые предполагают, что эта структурная область образовалась в
результате скучивания и консолидирования (или соединения) большого количества
разновозрастных блоков с океанической и континентальной корой.
Структуры
Корякско-Камчатской складчатой области широко представлены как осадочными, так
и изверженными магматическими породами. Среди осадочных преобладают яшмы,
радиоляриты, аргиллиты, песчаники, сланцы, а магматические в основном представлены
множеством небольших интрузий и вулканическими плато. Здесь также широко
распространены ультраосновные и основные массивы, представляющие собой пластины
океанической коры, "выжатые" на поверхность тектоническими
движениями. Наиболее типичными из них являются Усть-Бельский, Тамватнейский, Научерынайский
и другие. Их слагают самые глубинные породы – перидотиты и габбро, которые
состоят из таких минералов, как оливин, пироксен, амфибол и основной полевой
шпат – андезин.
Ультраосновные
породы, как правило, имеют темный или слегка зеленоватый цвет. С ними часто
бывают связаны месторождения платины, меди, никеля, кобальта, хрома, ртути,
вольфрама и поделочных камней. Например, в пределах Тамватнейского ультраосновного
массива расположено крупнейшее в мире одноименное ртутно-вольфрамовое
месторождение, протягивающееся более чем на 10 км.
Главный этап
складчатости, в результате которой отдельные структуры Корякско-Камчатской
области консолидировались и оформились как единое целое, начался в конце
мезозоя – начале кайнозоя (50–70 млн. лет назад), а в некоторых районах активные
тектонические процессы продолжаются и в настоящее время.
Вопросы и задания
1. Покажите на
карте и кратко охарактеризуйте главные структурные области Чукотки.
2. На протяжении
какого времени происходило геологическое развитие Чукотки?
3. Что происходит
с осадочными породами в процессе погружения их на глубину?
4. Какие горные
породы наиболее распространены в пределах Чукотки?
5. Что такое
складкообразовательные процессы и как они проявляются?
6. В чем
особенность ультроасновных массивов и месторождения каких полезных ископаемых с
ними связаны?
7. Приведите
примеры ультраосновных массивов Чукотки.
19. Развитие
Чукотки в кайнозое
В начале
кайнозойской эры, примерно 60 млн. лет назад, в палеогеновом периоде большая
часть территории Чукотки представляла собой горную страну. Лишь в отдельных
районах на юге и юго-западе продолжалась вулканическая деятельность, в целом же
на Чукотке в это время наступила относительная тектоническая стабилизация.
Климат тогда был теплым и влажным и способствовал быстрому выветриванию и
разрушению горных массивов. Постепенно высокие горы превращались в холмистые равнины.
В конце
палеогенового периода примерно 30 млн. лет назад вновь активизировались
тектонические процессы, сопровождавшиеся образованием трещин и глубинных
разломов, по которым новые порции магматических расплавов извергались на
поверхность, образовывали вулканические конуса и щиты. Однако теперь вулканические
процессы охватили только Корякско-Камчатскую структурную область и лишь
незначительно проявились в других областях. К этому времени относится
формирование останцовых гор в окрестностях г. Анадырь (Дионисия, Михаила и
др.), а также образование лавовых покровов и плато в Корякском нагорье и других
районах.
Вертикальные
тектонические подвижки привели к образованию современных впадин: Анадырской,
Марковской, Ванкаремской, Чаунской и других. Многие впадины оказались ниже
уровня океана и превратились в мелководные заливы и лиманы. Другие представляли
собой заболоченные ландшафты, в которых господствовали широколиственные и
вечнозеленые леса. Море периодически то наступало, то вновь отступало. Об этом
свидетельствует чередование пластов каменного угля и морских мелководных отложений,
наблюдаемых в разрезах Анадырской и Беринговсой угольных шахт.
Неспокойная
тектоническая обстановка на территории Чукотки продолжалась в течение всего
неогенового периода. Климат на Земле к тому времени заметно похолодал,
вечнозеленые леса сменились широколиственными и хвойными. Вулканические
процессы в Корякско-Камчатской структурной области постепенно ослабевали, а береговые
очертания Чукотского региона уже были близки к современным.
Вопросы и задания
1. Как
происходило геологическое развитие Чукотки в кайнозойскую эру?
2. Каким был
климат на Чукотке в кайнозое?
20. Геологическая
история Чукотки в четвертичный период
В начале
четвертичного периода, примерно 1 млн. лет назад климат Земли похолодал
настолько, что началась эпоха великих оледенений. К началу ледниковой эпохи на
территории Чукотки были распространены таежные и лесотундровые ландшафты,
которые постепенно отступали к югу под натиском ледникового щита. Во время
первого ледникового максимума (зырянское оледенение), наступившего около 60–70
тыс. лет назад, ледниковые щиты достигли своего максимального размера и
мощности.
Рис. 37. Границы
древних оледенений Чукотки: 1 – Зырянская эпоха (5–70 тыс. лет назад); 2 –
Сартанская эпоха (25–35 тыс. лет назад) |
На территории
Чукотки ледниковый покров не был сплошным. Существовало несколько ледниковых
центров, расположенных в горных и приподнятых районах (рис. 37). Наиболее
крупные ледниковые шиты существовали на территории современного Анадырского
плоскогорья, Корякского нагорья и на Чукотском п-ве. Во времена великих
оледенений огромные массы океанических вод были сконцентрированы в ледниковых
щитах земного шара, поэтому уровень моря тогда опустился на 150–200 м ниже
современного, обнажив дно мелководных заливов. В результате этого возникла сухопутная
перемычка между Евроазиатским и Северо-Американским континентом – так
называемый "Берингийский мост суши". По этому мосту происходила
миграция и расселение многих видов животных и растений, в том числе и человека.
Предполагается, что предки современных американских индейцев именно тогда
проникли и заселили Американский континент.
Примерно 30–40
тыс. лет назад потепление климата вызвало таяние и отступание ледниковых щитов,
а уровень моря стал заметно повышаться. Через некоторое время океанические воды
вновь хлынули через Берингов пролив, отделив Азию от Америки. Тем не менее,
несмотря на отступание ледников, огромные запасы холода, накопившиеся в земле в
виде многолетней мерзлоты, не давали произрастать высокоствольным деревьям.
Ландшафты Чукотки имели тогда тундровый и лесотундровый облик и сильно
напоминали современные. Стада мамонтов, диких лошадей, северных оленей, шерстистых
носорогов по мере потепления двигались на север – туда, где условия были более
привычны для них, ведь они не могли так быстро адаптироваться к менявшемуся
климату.
Межледниковье
длилось относительно недолго, и примерно 20–28 тыс. лет назад потепление
сменилось похолоданием, а ледниковые щиты начали разрастаться. Наступила
сартанская эпоха последнего оледенения. Однако на этот раз ледники на Чукотке
покрывали намного меньшие площади суши, чем в предыдущую ледниковую эпоху. Вновь
осушился морской шельф и образовался "Берингийский мост", связавший Азию
и Америку. Считается, что к эпохе сартанского оледенения относятся последние
миграции человека из Азии в Америку. |
Примерно 15–12
тыс. лет назад климат на Земле вновь начал становиться более теплым, ледники
быстро таяли, а уровень моря повышался. Устье современной р. Анадырь в конце
последнего ледникового максимума было намного восточнее и южнее г. Анадыря, а
реки Великая и Канчалан были его притоками, а не впадали в Анадырский лиман. По
мере повышения уровня моря устье и дельта р. Анадырь оказались затопленными.
Ледниковый период
оказал огромное влияние на очертания современного рельефа Чукотки. Всем хорошо
известна геологическая деятельность ледников, образующих глубокие троговые
долины, ледниковые кары и цирки, морены и подпрудные озера. Вместе с ледником
из высокогорий на равнины и в понижения выносятся большое количество
обломочного материала. Иногда размеры обломков достигают впечатляющих размеров,
а на их ледниковое происхождение определенно указывает их внешний облик. Иногда
на побережье Анадырского лимана встречаются так называемые эрратические
(поцарапанные) валуны, имеющие отполированную поверхность и ледниковую
штриховку в результате трения и царапания их о другие обломки во время
перемещения ледником.
Вопросы и задания
1. Расскажите,
как происходило геологическое развитие Чукотки на протяжении кайнозойской эры.
2. Какие
характерные особенности геологического развития характерны для Чукотки в
четвертичный период?
3. Что такое
"Берингийский мост суши", когда и почему он образовывался?
4. Охарактеризуйте
и покажите на топографической карте примерные границы и центры древних
оледенений Чукотки.
5. Как давно было
последнее оледенение на Чукотке?
Рекомендуемая
литература
Баранова Ю.П.,
Бискэ С.Ф. Северо-Восток СССР / История развития рельефа Сибири и Дальнего
Востока. М.: Наука, 1964.
Васильковский
В.П. Геологическая история Северо-Востока Азии. М.: Наука, 1982.
Эрвайс В.Г.
Геологи Чукотки. Магадан: кн. изд-во, 1988.
Жилинский Г.Б.
Следы на земле. Записки участника первых геологических экспедиций на Чукотке.
Магадан: кн. изд-во, 1975.
Шило Н.А. Рельеф
и геологическое строение // Север Дальнего Востока. М.: Наука, 1970.
