Методы дистанционного зондирования

Для изучения современных горизонтальных и вертикальных движений широко применяется комплекс дистанционных методов, большинство из которых основано на детальном дешифрировании аэро- и космических снимков (анализе разномасштабных снимков – «многоступенчатой гене-

рализации»). Комплекс дистанционных методов, как отмечалось ранее, составляют визуальные наблюдения с околоземных орбит на МСК, фото-телевизионная, спектрометрическая, инфракрасная и радарная съемки, а также магнит ные, радиационные, рентгеновские, лазерные и другие методы исследования.

Материалы ДЗЗ получают в результате зондирования земной поверхности с разнообразных космических носителей

Принципиальная схема дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) состоит из ряда взаимосвязанных элементов (блоков):

- сцена,

- идентификация модели и сцены,

- высотный комплекс,

- наземный комплекс (прием, обработка, регистрация),

- пользователь,

- геологическая модель сцены.

Материалы ДЗЗ по уровням генерализации, степени обзорности и величине разрешающей способности подразделяются на: глобальные, региональные, зональные, локальные, детальные.

На глобальном уровне генерализации изучаются границы и геодинамика:

- литосферных плит,

- линейных планетарных структур (линеаментов) платформенных и

складчатых областей,

- кольцевые структуры современного структурного плана,

- древнейшие кольцевые структуры Земли – нуклеары.

Особый интерес представляет выявление относительных смещений литосферных плит. В последние годы используются достаточно точные методы повторного измерения расстояния между отдельными наземными пунктами континентов и океанов:

-с помощью лазерных отражателей, установленных на Луне и искусственных спутниках Земли (ИСЗ);

-с помощью регистрации радиосигналов от квазаров (длиннобазовый радиоинтерферометрический метод).

10.1

Орогены – мобильные структуры литосферы, отличающиеся рядом признаков:

- значительной протяженностью высокогорного и резко расчлененного рельефа;

- тектонической, магматической и сейсмической активностью.

10.2

По уровню зарождения и проявления тектонические движения подразделяются на следующие типы: поверхностные, глубинные, сверхглубинные и планетарные.

Глубинные движения проявляются в пределах астеносферы и литосферы.

Сверхглубинные движения возникают, вероятно, в низах мантии (слой D “) вследствие термогравитационного эффекта

Глобальные движения охватывают земную планету в целом. Зарождение и проявление этих движений происходит в земном ядре.

В зависимости от времени проявления тектонические движения подразделяются на:

- древние (донеогеновое время);

- новейшие (неоген – четвертичное время);

- современные (протекающие на исторической «памяти» человечества –последние 5 – 6 тыс.лет).

11.1

Платформы – стабильные структуры земной коры, литосферы,

характеризующиеся рядом признаков:

- изометрическими очертаниями;

- сравнительно небольшими амплитудами вертикальных движений;

- относительно небольшими мощностями осадков(2-5 км.);

- постепенной изменчивостью мощностей и фаций;

- редким проявлением магматизма;

- отсутствием проявления метаморфизма;

- пониженной сейсмической активностью;

- незначительным тепловым потоком недр Земли;

- ослабленным проявлением горизонтальных тектонических движений.

Платформы подразделяются на континентальные и океанические.

11.2

Тектонические движения обладают рядом общих свойств: сложность, соподчиненность, взаимосвязанность, периодичность, повсеместность и постоянство во времени.

Сложность тектонических движений выражается в воздействии вертикальных и горизонтальных движений различного ранга на каждую точку земной поверхности.

Соподчиненность заключается в проявлении локальных вертикальных и горизонтальных тектонических движений на фоне региональных. Так, планетарные движения охватывают всю Землю и на их фоне проявляются последовательно все остальные категории тектонических движений.

Взаимосвязанность выражается во взаимосвязи различных типов тектонических движений. Вертикальные движения порождают горизонтальные и наоборот. Совокупность разнотипных тектонических движений образуют процесс называемый тектогенезом.

Периодичность является важным свойством тектогенеза, который проявляется неравномерно с чередованием усиления и ослабления.Процесс тектогенеза протекает непрерывно-прерывисто, нередко с фазами резкого возрастания интенсивности и перестройки структуры литосферы.

Повсеместность тектонических движений выражается в проявлении их в каждой точке земной коры и литосферы. При этом каждая точка подвержена совокупности вертикальных и горизонтальных движений, с периодичным преобладанием той или иной компоненты.

Постоянство во времени присуще всем видам тектонических движений. Они проявлялись повсеместно в пространстве и во времени в геологическом прошлом, существуют в настоящее время и будут проявляться за время существования Земли.

12.1

Срединные массивы (синоним-террейны) -стабильные, устойчивые структуры земной коры, литосферы, отличающиеся рядом признаков:

- приобретенной устойчивостью за счет регионального метаморфизма и гранитизации;

- наличием жесткого ядра, возникшего при деструкции ранее существовавших платформы, или на ранней стадии развития геосинклинальной системы;

- присутствием в составе фундамента, формируя наиболее древние его блоки (например, Колымский срединный массив в составе Верхояно-Чукотской

области мезозойской складчатости).

12.2.

Плюм-тектоника – тектоника мантийных струй, связанная с тектоникой плит. Плюм-тектоника является относительно новой теорией в геофизике, которая изучает движение внутримантийных плюмов под тектоническими плитами на глубине до 2900 км в земле. Восходящих и нисходящие мантийно-струйных потоки – плюмы.Очевидным доказательством существования восходящих мантийных струй являются выявленные внутри плит так называемые «горячие точки» (Г.Т.), изолированные вулканы, не связанные с вулканизмом плитовых границ. Диаметр этих структур может достигать 200 км.

13.1

Тектонические разрывы –нарушения сплошности пластов земной коры. Нарушения со смещением – параклазы (сбросы, взбросы, сдвиги, надвиги, шарьяжи), без смещениия пластов по разрыву – диаклазы (кливаж, общая трещиноватость пород).

Сброс-разрыв с вертикальным или наклонным сместителем, по которому опущено крыло сброса.Парные сбросы образуют грабен.

Взброс-разрыв с крутопадующим сместителем, по которому висячее крыло поднято относительно лежачего.Парные взбросы образуют горст.

Надвиг-взброс с пологонаклоненным сместителем.

Шарьяж-тектонический покров, типа надвига, с фронтальным перемещением масс пород на значительные расстояния.

Перемещенные коплексы пород - аллохтоны, оставшиеся на месте первоначального залегания - автохтоны.

Глубинные разломы – зоны дробления земной коры, литосферы, вплоть до мантии Земли.Они отличаются глубиной проникновения в недра Земли, большой протяженностью и длительностью развития(например, Талоссо-Ферганский разлом). Среди них выделяются линейные и кольцевые глубинные разломы.

Рифты – протяженные зоны земной коры, литосферы, грабенообразного строения, горизонтального растяжения коры.Они отличаются утонением земной коры континентов до25-30 км., астеносферным выступом, сейсмической активностью, проявлением базальтового вулканизма, аномально высоким

тепловым потоком недр Земли.

13.2

Процессы дифференциации мантии сопровождаются выделением более тяжелых железосодержащих соединений «стекающих» в ядро Земли. Более легкие и нагретые массы нижней мантии «всплывают» вверх, достигая астеносферы и литосферы. Они образуют систему конвекционных движений вещества. Результаты этих движений – горизонтальные перемещения литосферных плит, разрушение континентов, заложение и развитие океанов, создание новых континентов.

14.1

Под тектоническим районированием понимают выделение разномасштабных участков земной коры и литосферы, отличающихся особенностями историко-геологического развития и структурно-вещественным составом слагающих их горных пород.

При тектоническом районировании континентов в настоящее время основываются на ряде основных принципов:

- районирование по возрасту завершающей (главной) складчатости;

- по типам тектонического развития (режима);

- по типам эндогенных режимов;

- по структурно-вещественным признакам горных пород.

Для континентов в основе принципа тектонического районирования могут быть положены условия установления временных взаимоотношений между структурно-формационными комплексами фундамента (по возрасту завершающей тектоно-магматической эпохи) и осадочного чехла.

14.2

Плейт-тектоника. Тектоника плит исходит из представлений о жёстком упругом наружном слое-литосфере и подстилающем его размягчённом слое-астеносфере. Литосфера включает в себя земную кору и твёрдую надастеносферную часть верхней мантии, состоит из нескольких блоков –литосферных плит.
Литосферная плита перемещается по астеносфере от рифтовых зон растяжения–спрединга, где непрерывно формируются новые участки литосферных плит с океанической корой, к зонам сжатия – субдукции, где литосферные плиты засасываются вглубь мантии.

Главной движущей силой в тектонике плит является сила тяги холодного тяжёлого погружающегося в мантию блока литосферной плиты в зоне субдукции. Глубина погружения блоков ~ 700 км. Зона погружения наклонена под углом ~ 450. Верхняя её часть до глубины 300 – 400км характеризуется низкой прочностью и растягивающими напряжениями, нижняя до глубины ~ 700 км отличается возрастающей прочностью, сжимающими напряжениями, сейсмичностью.

Выделяют конструктивные, деструктивные и трансформные границы плит:

Геодинамические обстановки конструктивных границ:

- спрединг;

- срединно-океанические хребты;

- задуговый спрединг;

- континентальный рифт.

Геодинамические обстановки деструктивных границ:

- субдукция – поддвиг литосферных плит (активная континентальная

окраина, островная дуга);

- коллизия – лобовое столкновение литосферных плит;

- обдукция – надвигание одной литосферной плиты на другую.

Геодинамические обстановки границ скольжения:

- трансформные разломы;

- континентальные сдвиги;

- бассейны типа «пул-апарт»

Геодинамические обстановки внутриплитные:

- пассивная континентальная окраина;

- платформа;

- кратон

15.1-16.1-17.1-18.1-19.1

15.2 см 4.2

16.2. см. 5.2

17.2 -см.2.2

18.2. происхождение жизни. Согласно гипотезы А.И.Опарина возникновению органической жизни на Земле предшествовал долгий и сложный этап химической эволюции вещества в период лунной и части нуклеарной стадий развития Земли.

Первичные органические соединения из неорганических могли возникнуть под дейтсвием электрических разрядов(молний) и ультрафиолетовых лучей.

В 50-х годах прошлого столетия американский химик С. Миллер провел серию экспериментов подобного типа. Смесь метана и аммиака над поверхностью воды подвергалась электрическим разрядам, при этом часть углерода из метана превращалась в органические соединения типа аминокислот. С момента возникновения аминокислот (абиогенных органических

соединений) происходило насыщение ими «протоокеана», формируя «первичный бульон» (по А.И.Опарину).Постепенно образовывались многомолекулярные системы, оформляясь в «коацерватные капли».

Коацерваты были способны взаимодействовать с внешней средой, что

способствовало их росту и возростанию массы.Коацерваты превращались в более сложные организмы- протобионты.

Дальнейшая химическая эволюция в протоокеанах привела к образованию предбиологических многомолекулярных систем, которые преобразовались в ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК(рибонуклеиновая кислота).

ДНК обладала свойством метаболической инертностью, т.е.способностью закрепления внутримолекулярной структуры, что предопределило наследственность.ДНК послужила основным материалом при формировании клеток и образовании ядра клетки(Д.Уотсон, Ф.Крик, 1953г.)

Первые клеточные образования не имели явного ядра в клетке.ДНК располагалась свободно, не отделяясь от цитоплазмы ядерной мембраной. Они получили название - прокариоты(доядерные).

Более высокоорганизованные организмы сформировали обособленную зону ДНК от цитоплазмы в виде ядерной оболочки (ядра) – аукариоты. Появление клетки стало началом развития жизни и биологической эволюции на Земле.

Таким образом эволюция трансформации химических соединений в биологические системы проходила по следующим основным этапам:

- ХЭВ (химическая эволюция вещества в периоды нуклеарной лунной стадий

развития Земли)

- АК (создание аминокислот: метан, аммиак, вода – электроразряд)

- ПО (протоокеаны – «первичный бульон»)

- КЦ (коацерваты-многомолекулярные системы)

- ПБ (протобионты-предбиологические стстемы)

- ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота- метаболическая инертность-

наследственность)

- ПК (прокариоты-доядерные клетки-оболочка-цитоплазма-ДНК)

- ЭК (эукариоты –ядерные клетки-оболочка-цитоплазма-мембрана ядро-

ДНК-РНК)

- БК(биоклетки-органические системы)

19.2. происхождение человека Важнейшее событие антропогенового периода – появление человека.

Этому событию предшествовала длительная эволюция приматов. Общим предком приматов и человека считают дриопитека, жившего 20 млн.лет назад(миоцен) на территории Африки, Европы, Индии и Китая.

Примерно 12 млн.лет назад(миоцен-плиоцен) появился потомок дриопитека – ромапитек (первый предок человека).

Первый гоминоид – австралопитек появился 6.5 млн.лет назад (плиоцен-плейстоцен).Он был вертикальноходящим, т.е. мог перемещаться в вертикальном положении.

Позже – 2.6 млн.лет назад (плейстоцен) появился «человек умелый» (Homo habilis), который мог изготовлять каменные орудия труда.

Далее – 1.0 млн.лет назад (плейстоцен-голоцен) появился «человек выпрямленный» (Homo erectus), который мог пользоваться орудиями труда и огнем.

Последующие предки человека – архантропы (питекантроп, синантроп, гейдельбергский человек) привели к появлению «человека разумного» (Homo sapiens), который начал заселять Европу примерно 250 тыс лет назад. От него произошли палеоантропы (неандертальцы - вели оседлый образ жизни) и неоантропы (кромальонцы - вели кочевой образ жизни), появившиеся примерно 40 тыс.лет назад.Кромальонцы, вероятно, являлись прямыми предками древнего человека.

20.1