It has been known since the pioneering work of Joseph Barrell during the early part of the last century that the outermost layers of the Earth comprise a strong upper layer, the lithosphere, which overlies a weak lower layer, the asthenosphere. Barrell (1914a) argued that because river deltas such as the Niger and Nile lack a flanking topographic depression, they must be supported by the strength of the lithosphere. He used (Barrell, 1914b) Pratt isostatic gravity anomalies over North America as a proxy for the magnitude of the stress differences that could be supported by the lithosphere and showed, using the equations of Darwin (1882), that stresses increase and then decrease with depth, passing by transition into the weak underlying asthenosphere. Today, we distinguish the lithosphere from the asthenosphere not only on the basis of its strength, but its physical properties such as temperature, density, and seismic velocity structure. The lithosphere, for example, is generally associated with cooler temperatures, higher average densities, and higher average S-wave velocities than the asthenosphere. Plate tectonics is based on the assumption that the lithosphere is rigid on long timescales and is moving across the surface of the Earth with the plates. The positive density contrast between the lithosphere and the asthenosphere suggests, however, that the rigid layer may be gravitationally unstable. Indeed, oceanic lithosphere – after it is created at a mid-oceanic ridge – cools, subsides, and sinks into the underlying asthenosphere, for example, at a deep-sea trench–outer-rise system.Continental lithosphere may also be unstable. In rifts (e.g., East Africa) the lithosphere is regionally heated, thinned, and uplifted and only subsides locally below sea level. In collisional systems (e.g., Himalaya, Betics), however, continental lithosphere is thickened (Molnar et al., 1998) or is infiltrated by fluids released during metamorphic reactions (Le Pichon et al., 1997). Both processes may cause dense rocks of the lower crust to enter the eclogite stability field. As a result, the lower crust becomes denser than the underlying mantle, detaches, and, as at trenches, may sink into the underlying asthenosphere. Isostatic considerations, however, suggest that the crust – which comprises the uppermost part of the lithosphere – is buoyant and is in a state of flotation on the underlying mantle. Furthermore, flexure studies suggest that when it is subject to long-term geological loads such as volcanoes and sediment, the lithosphere, rather than behaving as a number of independent floating blocks, as local models of isostasy such as Airy and Pratt predict, responds by bending – in a similar manner as would an elastic plate that overlies an inviscid fluid substrate.

This book is concerned with the deformation of rock in the Earth’s lithosphere, as viewed from the atomic scale, through the grain scale, the hand specimen scale, the outcrop scale, the mountain range scale, and the tectonic plate scale. A deformational feature observed on one scale typically reflects processes occurring on other scales. For example, we can’t understand continental deformation without understanding mountains, we can’t understand mountains without understanding folding and faulting, and we can’t understand folding and faulting without understanding ductile and brittle deformation mechanisms at the atomic scale. This book attempts to integrate topics pertaining to all scales of rock deformation, emphasizing the linkages between structural geology and tectonics.

Данная книга рассматривает деформацию пород в литосфере Земли , которая наблюдается на атомном уровне, переходя на масштаб зерна, образца, обнажения, горного хребта и тектонической плиты. Деформационные особенности, наблюдаемые в одном масштабе, закономерно отражают процессы, возникающие в другом масштабе. К примеру, мы не можем понять деформацию континента без понимания процессов горообразования, мы не можем понять горообразование без понимания процессов образования складок и разломов, и мы не можем понять процессы складкообразования и разрывных нарушений без понимания механизмов пластичной и хрупкой деформации на атомарном уровне. Эта книга пытается объединить темы, касающиеся деформации пород на всех уровнях, подчеркивая связь между структурной геологией и тектоникой.

Парадоксально, но до сих пор мы не имеем достаточно точной науки, описывающей и изучающей окружающую нас природную среду. Наше обустройство на планете будет идти трудно и с ошибками до тех пор, пока мы не научимся хорошо понимать окружающую среду и самих себя. Поэтому необходимость точного научного расчета стратегии нашего поведения очевидна. А возможен ли этот расчет без точных наук о Природе? Нет. И наша задача -- искать путь к точному знанию и передавать эти знания студентам, учителям и школьникам.

Ни у кого не вызывает удивления, что дети уже в 6-7 лет начинают познавать строгие законы математики, а в старших классах изучают физику и химию не только как красивые истории о яблоке Ньютона или купании Архимеда, но и формально строго, на базе математики и моделирования. К сожалению, географию так не изучают. Учащихся, да и студентов обучают на "полухудожественных" рассказах о Природе, дают им для запоминания огромное количество сведений регистрационного характера (часто неясных и неточно определенных) и очень мало обучают пониманию самой сути происходящего в Природе, методологии познания окружающей среды.

И художественно-образное, и формально-строгое восприятие-познание окружающего Мира в равной степени интересно и полезно, Плохо, когда какое-либо направление господствует над другим. Оттого, что в географии доминирует первое и почти не развито второе -- и следуют причины наших неуспехов и наше топтание на месте. Мне кажется, что стоит попробовать осторожно двинуться вперед. Этот путь и обозначен в предлагаемом курсе лекций. Короток, удобен и легок ли выбранный путь, ведет ли он к цели - покажет время.

На фоне разнообразных направлений горизонтального перемещения, сочетающегося с деформациями горизонтального растяжения, сжатия и сдвига литосферы (рис. 1), обнаружено явление дрейфа и субмеридионального сжатия континентальной и океанической литосферы, вектор которых направлен на север (рис. 7–14). Среди различных структурных форм и их парагенезов – индикаторов такого сжатия – ведущую роль играют надвиги северной вергентности (рис. 15–17, 19, 22–24). Этот процесс не был непрерывным, но проявлял себя во времени дискретно, накладываясь на процессы коллизионного орогенеза и платформенных деформаций континентальной литосферы и аккреции океанической коры в зонах спрединга. Выявлены три основных этапа субмеридионального сжатия океанической литосферы: позднеюрский – позднемело-вой, позднемиоценовый и современный.

В книге рассмотрены основные вопросы теоретической геологии, пока окончательно не решенные. Это происхождение и становление планеты Земля, природа первичной коры, происхождение континентальной коры и жизни на Земле, причины великих вымираний, внутренние и внешние источники энергии геологических процессов, взаимосвязь глубинных и поверхностных процессов, общая направленность эволюции Земли, механизмы движений и деформаций земной коры и литосферы, характер геологических процессов, роль космических факторов в этих процессах.

Для широкого круга читателей, интересующихся общими проблемами естествознания, и специалистов-геологов.

In the book main yet unsolved problems of theoretical geology are considered, beginning by the origin of our Earth, continuing by the appearance of its first crust, formation of the continents, origin of life on the Earth, great extinctions and renovations of the organic world, advent of plate tectonics, causes of the great ice ages, character of the course of geological processes, existence of a general trend in the evolution of geological processes on Earth, origin of the regmatic net and ring structures and ending by mechanism of endogenic processes, possible cosmic influence, expansion or contraction of the Earth. A conclusion about the uniqueness of the planet Earffris deduced and features of this uniqueness are noted.

В предлагаемой читателям книге на основе анализа и обобщения всей совокупности имеющейся сейсмической информации разработаны наиболее обоснованные современные представления о строении земной коры и верхней мантии, отражающие неоднородно-слоистую, мозаично-гетерогенную структуру литосферы докембрийских щитов северного полушария Земли. На базе новых результатов составлены глубинные разрезы земной коры, рассмотрены сейсмические волновые поля, мощность земной коры, скоростные параметры, граничная скорость на поверхности раздела М. расслоенность, волноводы, переходная зона кора — мантия, глубинные разломы и некоторые специфические структуры. Обсуждаются возможные связи древнейших элементов глубинного строения литосферы с тектоникой, металлогенией и современными мантийными и кодовыми границами.

Книга рассчитана на широкий круг исследователей глубинного строения континентальной литосферы, интересующихся докембрийской геологией, а также на студентов — геологов и геофизиков старших курсов.

The monograph presents current conceptions on the structure of the Earth's crust and upper mantle, developer on the basis of analyzed and generalized seismic information available. The book presents an attempt to systematize the main results obtained from seismic model of the Iithosphere. reflecting heterogeneous-layered mosaic heterogeneous structure of Precambrian shields of the northern hemisphere of the Earth. The relief map of the M boundary and upper-mantle velocity models were compiled. The lower crust has highvelocity zones that fill in deep depressions in the Mono velocity zones that fill in deep depressions in the Mono relief. The probable links of the ancient elements of the deep lithological structures with tectonics, metallogeny and modern mantle and crust boundaries are discussing in the monograph.The book is designed for a wide audience of researchers studying deep structure of the continental lithospherical structures and interested in Precambrian geology in non-seismic areas and for students of the geological and geophysical courses as well.

В книге приведены результаты новейших комплексных геологических, петрологических и изотопно-геохронологических исследований раннедокембрий-ской литосферы Балтийского щита. На основе анализа этих данных разработаны новые представления о строении и эволюции главных элементов структуры региона. Детально рассмотрены такие геотектонические структуры, как Кольско-Норвежский, Фенно-Карельский и Свекофеннский геоблоки, Беломорский складчатый пояс, Лапландско-Колвицкий гранулитовый пояс. В заключение представлены результаты геодинамических реконструкций различных раннедокембрийских (от 3.5 до 1.9 млрд лет) этапов эволюции литосферы Балтийского шита.

Книга рассчитана на широкий крут специалистов, занимающихся проблемами геологии, петрологии и изотопной геохимии ранних стадий развития Земли.

The book gives the complete modern results of the geological, petrological and isotope-geochronological investigations of the early precambrian (3.5—I.9G.a) lithosphere of the Baltic Shield. Based on this data some new conceptions and ideas of the composition and geodynamics evolution of the Baltic Shield lithosphere are present. The main geotectonic structures, such as Kola-Norwegian, Fenno-Karelian, Svecofennian, Belomorian, Lapland-Kolva are systematically described. The book is important for the geologists, interested in the problems of the geology, petrology and isotope-geochronology of early history of the Earth.

В учебнике в соответствии с вузовской программой изложены основы геотектоники — науки о движениях и деформации литосферы, ее происхождении и развитии. Книга содержит материал по современным и древним областям высокой тектонической активности, связанной с континентальным и океанским рифтогенезом, с перемещением и столкновением литосферных плит. Рассмотрены методы геотектоники. Изложены принципы построения тектонических карт. Для студентов геологических специальностей вузов.

В коллективной монографии на основе анализа и обобщения всей совокупности имеющейся геолого-геофизической информации, накопленной за пятидесятилетний период, и данных бурения Онежской параметрической скважины даются современные представления о глубинном строении земной коры Онежской структуры. Обобщение и комплексная интерпретация накопленных данных по геологии, тектонике, геофизике и минерагении позволили выявить новые детали глубинного строения земной коры, уточнить ее состав, возможную геологическую природу и геодинамические условия ee формирования.

Предлагаемая коллективная монография предназначена для широкого круга специалистов, занимающихся изучением глубинного строения докембрийской литосферы, а также для студентов-геологов и геофизиков старших курсов университетов.

The modern concept of the deep crustal structure of the Onega area is described in this collective monograph, based on analysis of available geological and geophysical data and the drilling record for the Onega parametric borehole obtained in the past fifty years. The deep structure of the Earth’s crust was studied in more detail and its composition, possible geological nature and geodynamic setting were assessed more accurately by summing up and interpreting geological, tectonic, geophysical and mineralogenic data.

The monograph is meant for a wide range of specialists, who study the deep structure of the Precambrian lithosphere, and for senior geology and geophysics university students.

В книге изложены основы современной геодинамики – науки о физической сущности процессов эволюции твердой Земли. Приведены сведения о происхождении, строении, составе и естественных физических полях Земли. Рассмотрены основы тектоники плит, вопросы происхождения океанской и континентальной  литосферы, палеогеодинамики, глобальной энергетики и тектонической активности Земли. Учебник предназначен для студентов геологических и географических факультетов университетов и специализированных вузов, аспирантов и работников научно-исследовательских организаций.