Происхождение озера Байкал

Иркутский Государственный Университет

Факультет геологии нефти и газа. 
 
 
 

                                                                                                                                                                  Реферат на тему: «Происхождение озера Байкал» 
 
 
 

                                                                               Выполнил:     

                                                                               Студент 1 курса заочного                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

                                                                              отделения

                                                                               Ширяев Владимир

                                                                               Владимирович

                                                                              Проверил:

                                                                               Грудинин Нефодий Иванович 

г. Иркутск

2011г. 
 

       Происхождение Байкала до сих пор вызывает научные споры. Несомненно, что озеро расположено в рифтовой впадине и по строению схоже, например, с бассейном Мёртвого моря. Одни исследователи объясняют образование Байкала его расположением в зоне трансформного разлома, другие предполагают наличие под Байкалом мантийного плюма, третьи объясняют образование впадины пассивным рифтингом в результате коллизии Евразии и Индостана. Как бы то ни было, преобразование Байкала продолжается до сих пор — в окрестностях озера постоянно происходят землетрясения. Современные очертания Байкал приобрел сравнительно недавно, может быть, несколько миллионов лет назад. Время начала образования байкальской котловины, чаще всего упоминающееся учеными – 20-25 млн. лет назад. Но, по мнению некоторых геологов, начало формирования котловины произошло в конце мезозойского периода (63-69 млн. лет назад), во время которого происходило формирование основных контуров современных материков и горообразование на периферии Тихого, Атлантического и Индийского океанов; разделение суши. Достоверных данных о возрасте Байкала пока нет. Однако по мощности рыхлых отложений есть основание считать, что разные байкальские котловины окончательно сформировались в разное время. Но начали формироваться котловины, вероятно, в одном геологическом периоде.

    Бассейн Байкала питается 336 постоянными реками и ручьями. Селенга, Верхняя Ангара, Баргузин, Турка, Снежная, Сарма – это крупнейшие реки из несущих свои воды в Байкал. Свое начало в озере получает только Ангара. 
Самый крупный из 22 островов озера –остров Ольхон. Выделяется размерами полуостров Святой Нос.

      Н. А. Флоренсов рассматривает ее как центральное, крупнейшее и древнейшее звено Байкальской рифтовой зоны в, возникшей и развивающейся одновременно с мировой рифтовой системой. <<Корни>> впадины, рассекая всю земную кору, уходят в верхнюю мантию, т. е. на глубину 50-6О км. Под впадиной Байкала и, по-видимому, под всей рифтовой зоной происходит аномальный разогрев недр, причина которого пока неясна. Легкое разогретое вещество, всплывая, приподняло над собой земную кору, местами взломав ее на всю толщу и образовав основу современных хребтов, окружающих Байкал. Одновременно разогретое вещество растекалось под корой в стороны, что создало горизонтальные силы растяжения. Растяжение коры вызвало раскрытие древних и образование новых разломов, опускание по ним отдельных блоков и оформление межгорных впадин, рифтовых долин - во главе с гигантской впадиной Байкала.

     Впадины байкальского типа окружают котловину Байкала практически со всех сторон: с северо-востока - Баргузинская, с юго-запада - Тункинская и Хубсугульская (они служат как бы продолжением Байкальской), с севера Верхне-Ангарская, с запада - Маломорско- Бугульдейская, Онотская и ряд других, более мелких впадин.

    Строение котловины Байкала - неоднородно. Она состоит из трех довольно обособленных котловин: южной - от юго-западной оконечности в районе с. Култук до створа Бугульдейка-Харауз (дельта Селенги); средней - от Селенги до створа Зама-Ольхон-Ушканьи острова-Верхнее Изголовье п-ва Святой Нос; северной - от упомянутого створа до северной оконечности озера

    Корни тектонических нарушений под котловиной Байкала уходят в глубину до верхней мантии. Об этом свидетельствуют глубокофокусные землетрясения в зоне Байкальского рифта. Протяженность сейсмически активной зоны, которую называют еще Байкало-Хубсугульской, более 2,5 тыс. км. Кроме того, к этой же зоне относятся прилежащие области к востоку и западу от основного разлома с множеством почти параллельно расположенных котловин байкальского типа. Поэтому тектоника в районе Байкала может быть отнесена к глобальной.

    Разломы земной коры на Байкале.

Нарушения ее целостности во всей толще, от поверхности  до верхней мантии. На Байкале - это Байкальский рифт, или Байкало-Хубсугульский разлом.

   Рифт в районе Байкала.

Линейно вытянутая на несколько сот километров (нередко свыше 1000 км.) щелевидная или  ровообразная структура глубинного происхождения. Ширина большинства  континентальных рифтов ЗО-70 км, однако известны и более узкие рифты - в 5-20 км (например, рифт Мертвого моря) и более широкие - в 200-400 км (рифт Красного моря). Размеры Байкальской рифтовой зоны весьма внушительны - длина свыше 1000 км (а по мнению некоторых геоморфологов, даже 1,5 - 2 тыс. км.) и ширина до 50 - 80 км.

  Острова Байкала.                        

Большинство островов - кристаллическими и метаморфическими породами архея и протерозоя, и  лишь несколько песчаных островов в  придельтовых частях рек Селенги  и В. Ангары сложены аллювием четвертичного  возраста.

    Подводные вулканы, горы Байкала возможно, есть. Изверженные вулканические породы, вулканические туфы, бомбы и другие встречаются не только на побережье Байкала, но и на Ушканьих островах. Вулканы на берегах Байкала были, их следы и сами потухшие вулканы есть и сейчас доступны исследованиям. Такие потухшие вулканы - горные вершины Байкальского хребта в районе Кедровых мысов. Их возраст предположительно мезозойский. Изверженные вулканические породы есть на хребте Хамар-Дабан, у верховья р. Слюдянки.

     В современный период вулканов на Байкале нет. Совсем недавно действовавшие вулканы есть в Тункинской долине, которая является продолжением байкальского тектонического действующего разлома. Следовательно, в структуре Байкальского рифта еще есть недавно действовавшие вулканы, практически на глазах предков современного человека.

    По данным геофизиков, берега Байкала расходятся, а котловина расширяется со скоростью 2 см. в год, т. е. с такой же скоростью, с какой расходятся материки Африки и Америки, берега Средиземного и Красного морей, Калифорнийского и Персидского заливов и др. Примерно одинаковые скорости движения больших массивов земной коры дают основание думать об одинаковости причин, их вызывающих.

     Байкал можно считать зарождающимся океаном, ибо наряду с активными движениями земной коры в его районе отмечены значительные магнитные аномалии вдоль его оси. Эти аномалии по масштабам сравнимы с такими же аномалиями в районе срединно-атлантического разлома. Но эта океанородная точка зрения разделяется не всеми учеными. Как у сторонников, так и у противников таких утверждений не хватает доказательств. Необходимы дополнительные исследования.

    Землетрясения на Байкале бывают довольно часто - в течение года до 2 тыс., но они в основном слабые и фиксируются только сейсмографами. Примерно один раз в 10 - 12 лет бывают землетрясения в 5 - 6 баллов (по 12-балльной шкале), а один раз в 20 - 23 года - более сильные и разрушительные землетрясения - от 7 до 9 баллов и выше. В 1862 и 1959 гг. наблюдались катастрофические землетрясения в средней котловине озера. В 1959 г., например, при землетрясении 9,5 балла дно Байкала в эпицентре опустилось на 15 - 20 м, а в 1862 г. при 10 - 10,5- балльном землетрясении в северной части дельты Селенги ушел под воду участок суши площадью 200 км . Глубина во вновь образовавшемся заливе Провал в настоящее время около 3 м. Максимальная глубина в районе котловин бывших здесь озер около 7 м. В мае - июне 1981 г. в котловине озера произошло несколько землетрясений, одно из них - в районе Нижнего Изголовья п-ва Святой Нос, силой 9 баллов в эпицентре.

      Одна из глубинных оболочек Земли, подстилающая земную кору и расположенная между нижней ее поверхностью и верхней поверхностью ядра Земли. По мнению Н. А. Флоренсова, верхняя часть верхней мантии Земли под Байкалом расположна на глубине 50 - 60 км.

      Мощность земной коры в районе Байкала.

    По геофизическим исследованиям (глубинному сейсмическому зондированию), от 39 до 60 км. Земная кора в этом районе раздроблена глубинными разломами, которые достигают десятки километров и своими корнями уходят в верхнюю мантию. На глубине от 10 до 17 км обнаружен слой земной коры, в котором скорость распространения сейсмических волн в 2 - 3 раза замедляется. Предполагается наличие в этом слое зоны расплавов; '/~ гипоцентров землетрясений располагаются выше этой зоны.

     Строение земной коры в районе Байкала.

    Под поверхностным слоем осадочных метаморфических и кристаллических пород на глубинах от 10 до 17 км. имеется слой, похожий на расплавленные горные породы. Под ним и до нижней границы земной коры (на глубине 40 - 60 км) - снова породы, по своим свойствам похожие на нагретые кристаллические, но с относительно более высокой скоростью прохождения сейсмических волн. Таким образом, строение земной коры в районе Байкала неоднородно.

     Астеносферой принято считать слой верхней мантии, подстилающий литосферу и характеризующийся пониженной вязкостью (порядка 10" - 10" пуаз). Под Байкалом астеносфера залегает, вероятно, на глубине около 60 км.                                      

    Литосфера - это верхняя твердая  оболочка Земли, имеющая большую  прочность и переходящая без  четко определенной границы в  нижележащую астеносферу, прочность  вещества которой относительно  мала. Литосфера включает земную кору, т. е. верхнюю сиалическую оболочку, и отделенную от нее границей Мохо (Мохоровичича) жесткую верхнюю часть верхней мантии Земли. Сверху литосфера ограничена атмосферой и гидросферой, которые частично в нее проникают. Мощность ее под Сибирской платформой колеблется, вероятно, от 150 до 180 км. Предполагают, что под Байкалом ее мощность до 60 км.    

     Литосфера и её мощность в  районе Байкала.    

Литосфера - это обширные жесткие блоки, слагающие верхнюю твердую оболочку Земли. Они находятся в постоянном движении, перемещаясь по слою астеносферы от зон растяжения (рифтовых долин срединно-океанических хребтов) к зонам сжатия, где сталкиваются между собой. В районе Байкальского рифта есть все признаки растяжения и сжатия: в котловине Байкала и в долине В. Ангары - растяжение; в Тункинской долине, в Становом нагорье - сжатие. Байкальская рифтовая зона находится на границе Ангарской плиты Алданского щита и Забайкальской плиты, которые, активно взаимодействуя между собой, способстнуют формированию Байкальской впадины, а также прилегающих к Байкалу территорий.

    Байкал - фиорд Ледовитого океана?

Естествоиспытатели  ХIХ в. А. Гумбольдт и О. Пешель, проводившие исследования в Сибири, не имея достаточных материалов для  выявления происхождения котловины  Байкала, которая по глубинам и форме  очень напоминала фиорды Скандинавии, пришли к заключению, что этот водоем - также бывший фиорд Ледовитого океана. Однако специалисты-биологи  придерживались иного мнения. Так, в 70-е годы ХIХ в. на основании собранных  фактов польский ученый Б. И. Дыбовский  сделал заключение, что Байкал - озерный  водоем, не имеющий аналогов среди  фиордов. Животные, найденные в озере, не похожи на тех, которые обитают  в других водоемах. Исследования Б, И. Дыбовского обратили на себя внимание зоологов не только в России, но и  в зарубежных странах. Так, Л. С. Берг не только подтвердил правильность выводов  Б. И. Дыбовского о своеобразии животного  мира Байкала, но и предложил выделить озеро в особую зоогеографическую  единицу. Геологическими исследованиями А. Л. Чекановского, И. Д. Черского и Ф. Шмидта установлено, что на просторах  Сибири, к югу от 67,5' с. ш., нет морских  отложений моложе силурийского времени, а котловина Байкала формировалась  лишь в конце третичного времени.