Тербелмелі қозғалыстар

Тербелмелі қозғалыстар деп, жер қыртысының ғасырлар бойы (жоғары-төмен) тік бағыттағы баяу қозғалысын айтады.

Кейде олар эпейрогендік (грек тілінде “эпейрогенез” — материктің жаратылуы деген мағынада) деп те аталады.

Мұндай қозғалыстар жер қыртысын түгел камтитын тереңдік қозғалыстар қатарына жатады. Олар тау жыныстарының алғашқы жатыс жағдайын бұзбайды. Сондықтан да инженерлік құрылыстар-дың беріктігіне көп әсерін тигізбейді.

Тік жоғары-төмен бағытталған тербелмелі козғалыстар континенттер мен мұхиттардың барлығында байқалады. Олар жер бетінің қазіргі бедерінен, жас щөгінді тұнбалардан, археологиялық деректер мен тарихи құжаттардан көрініс табады.

Жер қыртысының қазіргі кездегі төмен шөгу жағдайын Голландия территориясынан жиі байқауға бола-
ды. Бұл елдің көп аудандары қазіргі кезде Солтүстік теңіз деңгейі-нен әлдеқайда төмен жатыр, ал бұрынғы ерте (көне) замандарда олар теңіз деңгейінен жоғары орналасқан болатын. Су астында қалмас үшін мұндай аймақтарда биік бөгеттер мен дамбалар (15 м-ге дейін) салу әрекеттері X—XI ғасырлардан басталғандығы тарих-тан белгілі. Жер қыртысының төмен шөгу жылдамдығы бұл аймақтарда жылына 0,5—0,7 см шамасында екендігі анықталды. Жер қыртысының жоғары қарай көтерілуі қазіргі кезде Финляндия мен Солтүстік Швеция жерлерінде жақсы байқалады (жылына 1 см-ге дейін). Мынадай жағдайларды бір кездегі портты қалалардың қазіргі уақытта теңіз жағасынан өте алыста қалғандығынан-ақ (25—65 км) көруге болады.

Теңіз деңгейінің көтерілуі немесе төмен түсуі дүние-жүзілік мұхит суының жалпы көлемінің (эвстатикалық) өзгерістерімен де байланысты. Әсіресе, материктік мұздықтардың пайда болуы немесе жойылып кетуі (гляциоэвстатикалық) мұхит суының жалпы көлемінің ұлғаюына немесе азаюына көп әсерін тигізеді. Ең соңғы төрттік дәуір кезіндегі мұзданумен байланысты мұхит деңгейі 100 м-ге дейін төмендеген. Соңғы он жылдың ішінде Қаспий теңізінің деңгейі 2 м-ге дейін төмендесе, ал кейінгі жылдары біртіндеп қайтадан көтеріле бастады.

Мұхит және мұхитпен байланысты теңіз деқгейінің өзгеру жағдайын тұрақты түрде бақылау жұмыстары Финляндия жағалауында 1731 жылдан бастап жүргізіледі. Өткен ғасырдың 80 жылдарынан бастап көптеген портты қалаларда осы мақсатта алғашқы кезде гранитті жартастарға белгі салу, ал кейінірек металл рейкалар, ең соңында өздігінен жазатын құралдар (мареографтар) қолданыла бастады.

Осындай зерттеу жұмыстарының нәтижесі соңғы жүз жылдың ішінде дүниежүзілік мұхит деңгейінің жылына орта есеппен алғанда 1,3 мм көтеріліп отырғандығын көрсетеді.

Сонымен, тербелісті қозғалыстарды зерттейтін негізгі әдістер тарихи және геодезиялык, әдістер болып саналады.

Тарихи әдіс археологиялық ескі деректер мен жазбаларды, карто-графиялық құжаттарды пайдаланады, сонымен бірге ескіден сақталған инженерлік құрылыс орындарын зерттеу негізінде көлдер мен теңіздердің
жағалау сызықтарынын, әр түрлі жағдайда болған өзгерістерін анықтайды.

Геодезиялық әдіс арқылы су децгейін бақылап өлшеу және қайталама нивелировка жасау жұмыстары жүргізіледі. Су деңгейін бақылап өлшеу жұмыстары теңіз деңгейінің өзгерістерін тұрақты реперлер (футштоктар) арқылы бақылауға негізделген, Жоғарыда айтылғандай қазіргі кезде, су деңгейінің (көлдер мен теңіздердің) өзгеруін өздігінен жазып отыратын мареографтар арқылы бақылайды.

Нивелир арқылы қайталап өлшеу жұмыстарын жүргізу әдісі жер қыртысының қазіргі кездегі көтерілу немесе төмен түсу жағдайын анықтауда ең дәл әдістердің бірі болып саналады. Ол үшін жеке-ленген нүктелерде белгілі бір барытта тұрақты реперлер орнатылып, оньщ (алғашқы мәнімен салыстырғанда) абсолюттік биіктіктерінін, өзгерістері жыл сайын анықталып отырады. Осындай зерттеу жұмыстарының негізінде, ең алдымен ТМД-нық европалық бөлігінің, ал кейінірек Шығыс Европаны түгел қамтитын қазіргі кездегі тербелмелі қозғалыстар картасы Ю. А. Мещеряковтың басшылығымен жасалынды.

Мұндай карталардан қазіргі кездегі тік жоғары-төмен бағытталған тектоникалық қозғалыстардын, жылдамдығы ондаған мм-ге дейін жететіндігін көруге болады. Мысалы, 1920—1948 жылдар аралығында Донбасс территориясы мен Украина кристалдық массиві (Дондағы Ростовпен салыстырғанда) жылына 10 мм, Азов — Кубань ойпаты 3—5 мм жылдамдықпен көтерілгендігі, ал Терск ойпаты 6—7 мм жылдамдықпен төмен шөккендігі анықталды.

Қазіргі кездегі көлденен, бағытталған қозғалыстар жер қыртысы-ның, қозғалмалы аймақтарында тік бағыттағы қозғалыстармен қатар байқалады. Мұндай қозғалыстар Калифорнияда (Сан-Андреас атты жарық бойымен), Жапония аралдарында, Памир және Тянь-Шань тауларында анық байқалады. Мысалы, Памир мен Тянь-Шаньньщ түйіскен жерінде орналасқан Гарм полигонында (Тәжікстан) жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде, соңғы 40 жыл ішінде Памирдің Тянь-Шаньға қарай ығысуы жылына шамамен 2 см жылдамдықпен жүріп жататындығы анықталды. Бұл секілді арнаулы геодинамикалық полигондарда (біздің елімізде Ашгабад, Ташкент, Алматы маңайында, Кола түбегінде

және т. б.) зерттеу жұмыстары комплексті түрде жүргізіледі.

Қыска уақыт ішінде байқалатын қозғалыс жылдамдығы мен оның негізгі бағыты еңіс өлшегіш құрал және деформограф арқылы анықталады.

Жаңа замандық (неотектоникалық) қозғалыстар неоген және антропоген дәуірлерін қамтиды. Олардың өзіндік ерекшеліктерін геотектониканьщ жаңа бір саласы неотектоника зерттейді. Соңғы 30—40 млн жылдар ішінде болған тектоникалық қозғалыстар неотектоникалық құрылымдардың (қыраттар мен ойпаттардың) және қазіргі кездегі негізгі бедер пішіндерінің қалыптасуына, сонымен бірге денудациялық және аккумуляциялық процестердің дамуына көп әсерін тигізеді. Олар жер бетінде экзогендік процестермен байланысты жүріп жатады. Мысалы, тік жоғары бағытталған қозралыстар нәтижесінде тау жоталарының жоғары көтеріліп өсуіне қарама-қарсы бағытталран денудациялық әрекеттер, оның ішінде ен, алдымен өзендік эрозия байқалады. Ал теңіз бассейндерінің (төмен бағытталған қозғалыстарға бай-ланысты) тереңдіктерінің ұлғаюына кұрлықтан ауысып теңіз түбінде жиналған шөгінді қабаттар кедергі жасайды.

Сондықтан жоғары бағытталған қозғалыстар бедер пішінінде көрініс табуы үшін, олардың жылдамдығы денудациялық әрекет-тердің жылдамдығынан жоғары болуға тиіс. Тереңсулы теңіз бассейндері қалыптасуы үшін ең қажетті жағдай, шөгінділердін, өте аз болуы. Тектоникалық қозғалыстардың жылдамдығы денудация-лық немесе аккумуляциялық әрекеттердің жылдамдығына жуық болған жағдайда, денудациялық (Орыс жазықтығы) немесе аккумуляциялык, (Батыс Сібір жазықтығы) жазықтар пайда болады.

Сонымен жоғары көтерілу процесінің абсолюттік шамасы мен жылдамдық көрсеткішін дұрыс бағалай білу үшін белгілі бір уақыт аралығында қалыптасқан бедер биіктігіне болуы мүмкін денудациялық үгілу биіктігін шамамен қосып есептеу қажет. Ал иіліп төмен шөгу процестерінің дәл шамасы мен жылдамдығын анықтау үшін, бассейн терендігіне оньщ түбіне жиналған шөгін-Ділердін, калыңдық көрсеткішін қосу керек.

Жақа замандьщ (неотектоникалық) қозғалыстар геомор-фологиялық және геологиялық әдістер арқылы зерттеледі.

Геоморфологиялық әдіс жер қойнауындағы қозғалыстардың жер бетіндегі (қазіргі кездегі жер бетінің бедер пішіндерін) көрінісін жан-жақты зерттеуге негізделген. Атап айтқанда, теңіз жағалауын және өзең террасаларын, әр түрлі су бассейндерінің ескі жағалау сызықтарын анықтау, өзен аңғарларыньщ құрылыс ерекшеліктерін, таулы аймақтардың бедер пішіндерін және т. б. жағдайларды зерттеуге сүйенеді.

Геологиялық әдістер бір мезгілде қалыптасқан (жастары бірдей) фациялардың таралу, орналасу заңдылықтарын талдауға және олардың қалыңдығын анықтауға, сонымен бірге (неоген және антропоген дәуірлерін қамтитын) қатпарлы және үзілмелі-жарылмалы құрылымдарды зерттеуге негізделген. Төмен түскен жерлерде діөгінді қабаттардың қалыңдығы жоғары көтерілген жерлермен салыстырғанда, көбірек болады. Жер қыртысының қозғалысы жөнінде маржан рифтерін зерттеу көп деректер (информация) береді. Әдетте маржан рифтерінің биіктігі 50—60 м-ден аспайды Бірақ кейде жеке аудандарда кездесетін маржанды ізбестастардың қалыңдығы 1000 м-ге дейін жетеді. Бұл жағдай мүхит немесе теңіз түбінің біртіндеп төмендегенін көрсетеді (мысалы, Тынық мұхиты).

Тектоникалық қозғалыстардың (әр түрлі бағытталған) неоген-антропоген дәуірлерін косьш есептегендегі амплитудалық өзгерістері С. С. Шульц және Н. И. Николаевтың басшылырымен жасалынған ТМД-ның неотектоникалық картасында жақсы көрсетілген.

Көне замандардағы тербелісті қозғалыстардың ерекшеліктерін зерттеу жұмыстары фацияларды талдауға және шөгінді жыныстар-дың қалыңдығын, сонымен бірге олардың стратиграфиялық орналасу реттілігін анықтауға негізделген геологиялық әдістер арқылы жүргізіледі.

Фацияларды талдау жұмыстарының нәтижесі палео-тектоника-лық зерттеу жұмыстарының ең маңызды көрсеткіштерінің бірі болып саналады. Қазіргі кездегі ғалымдардың көпшілігі фация деп, белгілі бір стратиграфиялық кесіндіде көрші орналасқан, құрамы және құралған физикалық-географиялық ортасы жағынан бір-‘бірінен оңай ажыратылатын шөгінді жыныстар комплексін айтады.

Фациялардың орналасу реттілігі көне замандардағы ескі су бассейнінің түбі мен жағалық бөліктерінің топографиясың сонымен бірге құрлықтық аймақтардың да сол кездегі алып жатқан аумағын айқындай түседі.

Шөгінді жыныстардың (тұрақты түрде жиналған) калың қабат-тары (материктік ірі су қоймаларында) төмен шөккен тектоникалық зоналарға, құрғақ аймақтар тектоникалық көтеріңкі жерлерге сәйкес келеді. Геология тарихында құрғақ жерлер мен сулы ортаның орын алмастыруы және жағалау сызықтарының ауысып отыруы (тік жоғары-төмен бағытталған тербелісті қозғалыстарға байланысты) жиі кездеседі. Құрлықтың төмен түсуіне байланысты трансгрессия-лық (су басу), ал жоғары көтерілуі кезінде регрессиялық (судың кейін қайтуы) процестер байқалады (VII. 1-сурет).

Жағалау сызықтарының өзгерістеріне қарай, фациялардың да орын ауыстыруы байқалады. Мысалы, теңіз трансгрессиясы кезінде (тік бағыттағы геологиялық кесіндіде төменнен жоғары қарай санағанда), жағалық малтатастардың құмдармен, сонан соң барып саздар (балшықтар) және ізбестастармен алмасуы байқалады. Бұл шөгінді жыныстардың трансгрессиялық сериясы болып аталады. Теңіз суының регрессиялық қайтуы кезінде фациялардың орналасу реттілігі керісінше басқаша қатынаста болады. Бұл жағдайда (тік бағытта) неғұрлым жұқа майда шөгінділер төмен, ал ірілеу құмды-тасты қабаттар жоғары орналасады, басқаша айтқанда шөгінді жыныстардың регрессиялық сериясы қалыптасады.

Қабатталып жиналған шөгінді жыныстардың қалыңдығын зерттеу жұмыстары тербелісті қозғалыстың жылдамдығын анықтауға мүмкіндік береді. Өйткені, жер қыртысының иіліп майысуы шөгінді жыныстарының қабаттальщ жиналуымен теңестіріліп, толықтырылады (200 м-ге дейінгі тереңдікте). Тектоникалық қозғалыстар жылдамдығы мен компенсация жылдамдығының ара-

VII. 1-сурет. Теңіз деңгейініқ жоғары көтеріліп төмен түсе бастаған жерлерді (трансгрессиялық) су басуын (А) және жоғары көтерілген құрғақ жерден теңіздіқ (регрессиялық) кері қайтуын (Б) бей“ нелейтш схемалар:

1-малта тастар, 2 — құмдар, 3 — саз балшықтар

сындағы қатынас әр түрлі болып келеді, бірақ жалпы алғанда бірлік цифрға жақын болады. Сондықтан шө-гінді жыныстардың қалыңдық мөлшерін жер қыртысы-ның иіліп майысу дәрежесінің көрсеткіші деп қарауға болады.

Геологиялық кесінділерді зерттеу барысында стратиграфиялық шөгінді қабаттардың (жиналу реттіліғі) толық болмайтындығы жиі кездеседі. Кейде белгілі бір уақыт аралығына сәйкес түзілуге тиісті шөгінді қабаттар жоқ болып шығады. Мұндай жағдайлар тектоника-лық қозғалыстардың бағыттық өзгерістерін көрсетеді, басқаша айтқанда стратиграфиялық үзіліс деп аталады. Шөгінді жыныстар-дың қабатталып жиналу тәртібі {реттілігі) бұзылып, үзіліске ұшырайды. Бұл жағдай жоғары көтерілу процесінің кенеттен тоқталып, төмен түсу әрекеттерімен алмасуын көрсетеді. Соған байланысты шөгінді жыныстардың қалың қабаттары жиналады.

Бір мезгілде қалыптасқан шөгінді жыныстардық фациялық құрамы мен қалыңдық мөлшерінің өзгерістеріне: талдау жасау жұмыстарын қатар жүргізу (бірге қарастыру) жер қыртысының төмен иіліп майысу шамасын және кішігірім тербелістердін, амплитудалық өзгерістерін зерттеп білуге мүмкіндік береді.

Геологиялық өткен дәуірлерде болған (көлденең бағғытталған) тектоникалық қозғалыстарды анықтау жұмыстары арнаулы зерттеу әдістерін қажет етеді. Сондай эдістердің бірі палеомагниттік әдіс болып саналады. Бұл әдіс құрамында ферромагнитті минералдар (магнетит, титанды магнетит және т. б.) бар жыныстарды зерттеуге негізделген. Мұндай минералдар алғашқы жаратылысында-ақ сол кездегі магнит өрісіне қарай бейімделіп, белгілі бір бағытта (полюс-ке қарай) созыла орналасады екен. Тау жыныстарының барытталған үлгілерін алып, олардың бұрынғы жағдайы мен қазіргі жағдайын са-лыстыру арқылы, көлденең бағыттағы қозғалыстардың шамасын бағалауға болады.

VII. 1. 1. Тербелмелі қозғалыстарды зерттеудің маңызы

Қазіргі кездегі тектоникалық қозғалыстарды зерттеудің іс жүзіндегі маңызы өте зор. Әсіресе ірі құрылыс орындарын (теңіз порттарын, каналдар, су электр станцияларын, металлургиялық зауыттар салуда) дұрыс таңдай білу үшін өте қажет.

Хектоникалық қозғалыстардың ерекшеліктерін ескермеу кез-дейсоқ күтпеген жағдайларға әкеп соғады. Мұнай, газ және шашыранды кен орындарын (алтын және т. б’.) іздеуде, сонымен қатар боксит және т. б. кен орындарын кұрайтын ескі үгілу қыртысын іздеп-табуда дз мұндай жұмыстарды жүргізудің орны ерекше. Тербелісті қозғалыстарды зерттеу арқылы ескі замандар-дағы палеогеографиялық жағдайларды анықтап, болған геология-лық оқиғаларды бір-бірімен байланысты қарастыруға болады.