ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.09.2020
Просмотров: 5023
Скачиваний: 8
Таким образом, в течение палеозоя на месте четырех геосинклинальных поясов возникли
эпигеосинклинальные складчатые горные сооружения, увеличившие площадь континентов на Земле.
В конце палеозоя в северном полушарии за счет слияния Лавруссии с Ангаридой и единой
Китайской платформой образовалась
Лавразия
–
антипод
Гондваны.
На короткое время в самом
конце палеозоя – начале мезозоя суперконтиненты Гондвана и Лавразия в районе современного
Западного Средиземноморья даже объединялись в гигантский суперконтинент –
Пангею II
(рис. 3).
К началу мезозоя на Земле был один океан – палео-Тихий с гигантским заливом
палео-Тетисом.
По их окраинам размещались Тихоокеанский и Средиземноморский геосинклинальные пояса.
Мезозойская складчатость
проявилась 210–100 млн. лет назад, в основном именно в этих поясах
на Северо-Востоке Азии, в хребте Сихоте-Алинь, на полуострове Индокитай и в Кордильерах
Северной Америки (за исключением береговых хребтов).
В начале мезозоя (триас) начался распад Пангеи II в связи с полным раскрытием
океана Тетис,
который протягивался в широтном направлении от Центральной Америки через Средиземное море и
Гималаи до Индокитая (южнее палеозойского палео-Тетиса). В мезозое же окончательно произошел
распад Гондваны, обусловленный раскрытием новых океанов – Индийского, Атлантического (сначала
его южной половины, потом северной). В результате Северная Америка отделилась от Евразии.
Таким образом, с начала мезозоя начался важный этап развития структуры земной коры – этап
становления океанов и обособления континентов и начальная стадия формирования наиболее
крупных форм современного рельефа. По предложению академика И.П. Герасимова мезозойско-
кайнозойский этап выделяют в качестве особого
геоморфологического этапа
развития Земли (230 –
235 млн. лет).
В это время, в мезозое, на месте разрушенных палеозойских складчатых структур на материках
формировались молодые платформы на гетерогенном (греч.
heteros
–
другой, соответствует русскому
«разно...») складчатом основании с осадочным чехлом мезозойского и в дальнейшем кайнозойского
возраста, т. е. молодые эпипалеозойские платформы. Крупнейшая среди них – Западно-Сибирская
платформа-плита. С конца мезозоя и позднее мезозойские складчатые структуры подверглись
денудации. Области мезозойской складчатости не все ученые признают в качестве платформ, i
поскольку они не прошли стадию пенепленизации, за исключением некоторых прибрежных равнин
на Северо-Востоке Азии и в других регионах.
В результате суша к началу олигоцена (35 млн. лет назад) характеризовалась сравнительно
выровненным рельефом, современных горных систем еще не существовало. Сохранялись три
геосинклинальных пояса – на месте океана Тетис и два вокруг Тихого океана.
В кайнозое начался качественно новый этап в развитии земной
коры и Земли в целом,
получивший название
неотектонического
этапа.
Н. И. Николаев считал его по времени неогенчетвертичным
(25 млн. лет), но, по представлениям В. Е. Хаина, он начался
раньше – в олигоцене (30–35 млн. лет назад). Движения этого
периода называют
новейшими.
Неотектонический этап – это время
кайнозойской (альпийской)
эпохи
складчатости (100 – 0 млн. лет), которая достигла
кульминации в конце неогена – начале четвертичного периода
(последние 5 млн. лет). Она охватила окраины океана Тетис, т. е.
Альпийско-Гималайский пояс (Альпы, Пиренеи, Апеннины,
Карпаты, Кавказ, Эльбурс, Гиндукуш, Западный Памир, Гималаи,
Араканские
и
другие
горы),
Восточно-Тихоокеанский
геосинклинальный пояс (Анды, Береговые Кордильеры) и Западно-
Тихоокеанский геосинклинальный пояс (Камчатка, Сахалин и др.).
В результате складчатости и воздымания центральная часть Тетиса
(на территории Азии перестала существовать, а на ее месте
возникли
молодые эпигеосинклинальные горы с
земной корой
материкового типа.
В неотектонический этап началась
тектоническая перестройка
морфоструктурного плана Земли. На активизированных участках
континентов происходил рост всех ныне существующих горных
сооружений, нагорий, плоскогорий и плато. Так, под влиянием
Рис. 4. Схема рифтов Восточной
Африки (по М. В. Муратову)
импульсов со стороны океанов Тетиса и Тихого огромный район Центральной и Восточной Азии
оказался вовлеченным во вторичный, вне-геосинклинальный, эпиплатформенный орогенез
резонансного типа. Это было повторное горообразование не складчатого, а глыбового характера.
Подобный процесс в определенной степени охватил и другие континенты. На относительно
устойчивых участках платформ оформились возвышенные и низменные равнины (Восточно-
Европейская, Западно-Сибирская, Амазонская и др.).
В неотектонический этап произошло заложение на платформах молодых
континентальных
рифтовых систем,
отличающихся повышенной подвижностью, высокой сейсмичностью и
вулканизмом. Все они имеют большую протяженность при небольшой j ширине: Восточно-
Африканская рифтовая система, соединяющаяся с рифтом Красного моря и Аденского залива (рис.
4), Байкальская рифтовая система, Рейнский грабен с высокими бортами, получившими название гор
Вогезы и Шварцвальд, и др. В ряде случаев континентальные рифты являются продолжением рифтов
срединно-океанических хребтов – район Аденского залива, Калифорнийского залива и др.
Неотектонический этап – это время активной перестройки структурного плана дна океанов,
возникновения современной системы развивающихся с мезозоя
срединно-океанических хребтов и
глубоководных желобов.
Таким образом, неотектонический этап –
это период формирования современной конфигурации
материков и океанов, горных систем и равнин
–
на суше, срединно-океанических хребтов и впадин
–
на дне Океана, т.е. современного лика Земли.
В.Е. Хаин считает, что история образования континентальной земной коры – процесс
необратимый, поскольку она обладает плавучестью, так как легче океанической из-за меньшей
плотности. Образование континентальной коры – двухступенчатый процесс: сначала происходит
образование океанической коры за счет плавления астеносферы; потом (благодаря накоплению
осадочных толщ, вулканитов, их скучиванию, метаморфизму и гранитизации образуется кора
континентального типа. Основная масса континентальной коры образовалась в докембрии, когда
тепловая активность Земли была более высокой. Потом происходили лишь вспышки тектоно-
магматической активности, которые приводили к увеличению площади континентальной земной
коры за счет образования новых складчатых поясов на месте геосинклинальных и их присоединения
к существующим массивам суши. По мнению В. Е. Хаина, существовал общепланетарный ритм
тектонических процессов, причем эпохи активизации тектонических движений и периоды их
затухания были в значительной степени общими как для континентальных, так и для океанических
областей Земли.
Время формирования отдельных блоков земной коры и некоторые особенности залегания горных
пород отражены на
тектонической карте мира.
На этой карте видно, что материки по структуре
сложные гетерогенные тела, сформировавшиеся на протяжении длительной эволюции земной коры.
Из сопоставления физической и тектонической карт мира следует, что горы соответствуют в
основном Iскладчатым структурам разного возраста, равнины – древним и молодым платформам.
По вопросу о механизме формирования структур земной коры существует две основные группы
тектонических гипотез:
фиксизма
(лат.
fixus
–
неизменный) и
мобилизма (лат. mobilism
–
подвижный). Приверженцы первой гипотезы исходят из представления о незыблемости
(фиксированности) положения континентов на поверхности Земли со времени их образования и
признают лишь незначительные перемещения блоков земной коры в горизонтальном направлении.
Идеи мобилизма зародились давно – в XVIII в., когда было обращено внимание на сходство
контуров береговой линии материков по обе стороны Атлантического океана. Наиболее полно
гипотеза дрейфа (перемещения) материков была сформулирована немецким ученым А. Вегенером в
1912 г. Но его представления не были приняты научной общественностью.
Вновь эти идеи возродились в 60-х гг. XX в. на основании новых данных, полученных
геофизиками и геологами, о строении земной коры и рельефе дна океана
(неомобилизм).
К этому
времени было подтверждено существование астеносферы, открыты мировая система срединно-
океанических хребтов и протяженные участки глубоководных желобов по периферии океанов,
найдена система сейсмических зон, обнаружены поперечные к срединно-океаническим хребтам
трансформные разломы, вдоль которых происходят горизонтальные подвижки сегментов этих
хребтов, получены палеомагнитные доказательства дрейфа океанических плит, найдены остатки
флоры и фауны, которые укрепили представление о былом единстве Гондваны.
Концепция неомобилизм.а основана на предположении о существовании конвекционных потоков в
мантии Земли и по-новому объясняет дрейф литосферных плит – по пластичной астеносфере,
которая служит для них своеобразной «подстилкой».
Согласно представлениям неомобилистов, по геодинамическому принципу в латеральном (от лат.
latus
–
бок) направлении литосфера разбита на плиты, разделенные подвижными поясами, к которым
приурочена сейсмическая и магматическая активность. Сами плиты состоят из твердой
надастеносферной мантии, увенчанной материковой и (или) океанической корой. Крупнейших
литосферных плит семь: Североамериканская, Южноамериканская, Евроазиатская, Африканская,
Индо-Австралийская, Антарктическая. Все они объединяют континенты и примыкающие к ним
участки океанов, и только самая крупная, Тихоокеанская плита является чисто океанической (рис. 5).
В центральных частях океанов границами литосферных плит – шовными зонами являются
рифты
срединно-океанических подвижных поясов,
а по периферии океанов, в переходных зонах между
континентами и ложем океана –
глубоководные желоба геосинклинальных подвижных поясов.
С позиции неомобилистов, вдоль срединно-океанических поясов происходит растяжение земной
коры, образование
рифтов
и раз-движение плит от них в стороны
(зона спрединга)
(рис. 5). Из рифтов
изливаются базальты, образуя вулканические рифтовые хребты и фланговые зоны сводового поднятия,
формируется новая океаническая кора и наращиваются литосферные плиты. К этим зонам приурочены
мелкофокусные землетрясения. Ложе океана, будучи своего рода «конвейером», перемещается по слою
астеносферы от рифтов в сторону желобов, утолщаясь за счет осадков и старея по мере удаления от
них. В
глубоководных желобах
более тяжелая океаническая литосферная плита пододвигается под
островные дуги и материковые окраины на глубину 600–700 км и погружается в астеносферу
(зона
субдукции).
При этом она оказывает давление на мощную толщу осадков на внутренних склонах
желобов, сминает их в складки и вызывает образование островных складчатых хребтов в виде дуг.
Опускание сопровождается глубокофокусными землетрясениями, переплавлением погружающейся
литосферы и вулканизмом, благодаря которому островные складчатые хребты надстраиваются
вулканическими сооружениями, образуя мощные горные хребты. К зонам субдукции по периферии
Тихого океана приурочено знаменитое «Огненное кольцо». Западно-Тихоокеанский пояс является
ярким примером современного «живого» геосинклинального пояса.
Рис. 5. Литосферные плиты Земли (по В. Е. Хаину) 1–3 – границы плит: 1 – оси спрединга
(наращивания коры); 2 – зоны субдукции (поглощения коры); 3 – скольжения (трансформные
разломы); 4 – условные границы. Малые плиты: 1 – Аравийская; 2 – Филиппинская; 3 – Кокосовая; 4
–
Карибская; 5 – Наска; 6 – Южно-Сандвичева; 7 – Индокитайская; 8 – Эгейская; 9 – Анатолийская;
10 –
Хуан-де-Фука; 11 – Ривера; 12 – Китайская; 13 – Охотская
Особым типом подвижных поясов считается зона сближения континентальных плит –
внутриматериковый геосинклинальный
Альпийско-Гималайский пояс альпийской складчатости,
возникший на месте бывшего океана Тетис. Это зона
столкновения (коллизии)
континентальных масс
Евроазиатской плиты с Аравийской на западе и с Индо-Австралийской на востоке. На территории
Азии, от Каспия до Индокитая, этот пояс находится в постгеосинклинальной (орогенной) стадии
развития, хотя и сохраняет еще большую тектоническую активность. Ему обязаны своим
возникновением высокие горы (Эльбурс – Гиндукуш – Западный Памир – Гималаи) с корой
материкового типа. На западе пояса, наряду с горными сооружениями с корой материкового типа
(Альпы, Апеннины, Кавказ и др.), еще сохранились реликтовые морские впадины с субокеаническим
типом земной коры (остатки Тетиса – Средиземное и Черное моря, южная часть Каспийского моря).
Рис. 6. Схема взаимоотношения литосферных плит (по М.В. Муратову, В.М. Цейслеру и др.)
Плитотектонические реконструкции о механизме и времени формирования структур земной коры
не являются бесспорными, и на пути их полного утверждения еще немало трудностей, которые
неомобилистам предстоит разрешить.
Глава 2
Рельеф, рельефообразующие процессы, факторы рельефообразования
2.1. Формы и типы рельефа
Рельеф слагается из отдельных чередующихся между собой форм рельефа разного размера. К
формам рельефа относят неровности земной поверхности, имеющие объемное выражение, т. е. любая
форма рельефа может быть выражена в трех измерениях – высоте (глубине), длине, ширине.
Каждая форма рельефа состоит из элементов рельефа. К ним относятся ровные поверхности и
склоны, а также линии, возникающие на пересечении двух поверхностей (бровка, подошва, тальвег)
и углы, возникающие на пересечении трех и более граней (вершина).
Формы рельефа различаются по разным признакам.
По величине наклона земной поверхности выделяются
субгоризонтальные поверхности
с углами
наклона до 2° и
склоны
–
более 2°. Формы рельефа могут быть
замкнутыми
(холм) и
открытыми
(овраг),
вогнутыми
(воронка) и
выпуклыми
(бархан),
простыми
(западина) и
сложными
(горный
хребет). По размеру выделяют планетарные формы, мега-, макро-, мезо-, микро- и нано- формы
рельефа.
Планетарные формы
занимают площади в миллионы квадратных километров. К ним относятся:
материки (в геофизическом смысле), переходные зоны от материков к ложу океана, ложе океана и
срединно-океанические хребты. Все они различаются строением земной коры, что и послужило
серьезным основанием для выделения перечисленных форм в качестве планетарных.
Мегаформы
занимают площади в сотни и десятки тысяч квадратных километров. Это горные
пояса (Кавказ), плоскогорья (Среднесибирское), равнины (Западно-Сибирская) в пределах материков,
котловины и поднятия на ложе океана и др.
Макроформы
имеют площади в сотни и тысячи квадратных километров. Это части мегаформ:
отдельные хребты и межгорные впадины – в горах, возвышенности и низменности – на равнинах.
Мезоформы
занимают квадратные километры и их первые десятки. Это овраги, балки, моренные
холмы, барханы и др.
Микроформы
–
карстовые воронки, прирусловые валы на пойме и др.
Наноформы
–
кочки, эрозионные борозды, песчаная рябь на барханах и др.
Планетарные и крупные формы рельефа образовались за счет внутренних сил Земли. Средние –
мезоформы – и мелкие формы обязаны действию экзогенных процессов: работе поверхностных
текучих вод, растворяющей деятельности воды, ледников, ветра и др. К экзогенным процессам
относится и разнообразная, все возрастающая хозяйственная деятельность человека.
Академик И.П. Герасимов, возглавлявший с 1951 по 1985 г. Институт географии Академии наук
СССР, и Ю.А. Мещеряков предложили принцип разделения всех форм рельефа Земли на
три
категории,
различающиеся по порядку величины (размерам) и происхождению с учетом возраста
рельефа (начала его формирования).
Геотектуры
(греч.
ge
–
Земля, лат.
tectura
–
покрытие) – самые крупные формы рельефа Земли,
обусловленные планетарными геофизическими и космическими процессами. К геотектурам первого
ранга относятся материковые выступы и океанические впадины, к геотектурам второго ранга –
крупнейшие мегаформы: равнинно-платформенные области и горные системы разного генезиса на
суше, океанические котловины и срединно-океанические хребты в океане и переходные зоны между
материками и океанами. Формирование современных геотектур началось на рубеже палеозоя и
мезозоя и совпадает с геоморфологическим этапом развития Земли.
Морфоструктуры
(греч.
morphe
–
форма, лат.
structura
–
строение) – крупные формы рельефа –
мегаформы и макроформы, которые возникли в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных
процессов при ведущей, активной роли внутренних процессов – тектонических движений; в их
строении четко отражаются геологические структуры. Формирование морфоструктур соответствует
неотектоническому этапу развития Земли.
Морфоскульптуры
(греч.
morphe
–
форма, лат.
sculptura
–
ваяние, резьба) – это сравнительно
мелкие (мезо-, микро- и т. д.) формы рельефа, обязанные своим происхождением прежде всего
экзогенным процессам, которые тесно связаны с современными и прошлыми климатическими
условиями. Возраст морфоскульптур большей частью ограничен рамками четвертичного периода.
В генетическом отношении (не по величине!) геотектуры и морфоструктуры характеризуются
относительной общностью и объединяются в категорию
морфотектонического рельефа,
т. е.
рельефа, обусловленного активной ролью эндогенного фактора. Обобщенная классификация форм
морфотектонического рельефа (морфоструктур) по их структуре, генезису и морфологии приведена
на схеме 1. Морфотектонический рельеф может быть противопоставлен
морфоскульптурному
(морфоклиматическому) рельефу,
возникшему в основном под воздействием экзогенных процессов,
подчиненных закону климатической зональности.
Сочетания форм рельефа, сходные по внешнему облику, внутреннему строению, происхождению и
условиям развития, закономерно повторяющиеся на определенной территории, образуют
морфогенетические типы рельефа
(например, холмистые моренные равнины, увалистые долинно-
балочные эрозионные равнины, плоские зандровые равнины и пр.).
На подробных
геоморфологических картах
изображаются либо отдельные формы рельефа, либо
морфогенетические типы рельефа, причем на цветном фоне последних значками отмечаются типичные
формы рельефа. На мелкомасштабных картах морфоструктура показывается цветным фоном, а
морфоскульптура – штриховкой и значками (например, в Физико-географическом атласе мира).
2.2. Рельефообразующие процессы
Исходным положением геоморфологии является представление о том, что рельеф формируется в
результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Источником энергии внутренних
процессов является энергия, образующаяся в недрах Земли и за счет химико-плотностной
гравитационной дифференциации вещества, распада радиоактивных элементов, и при замедлении
вращения Земли (ротационная энергия). Движущей силой эндогенных процессов является большой
круговорот вещества в мантии и литосфере, в результате чего в них происходит разогрев и
последующее охлаждение вещества. Это неизбежно сопровождается изменением его объема и
возникающими в связи с этим напряжениями, которые, в свою очередь, приводят к различным
горизонтальным и вертикальным перемещениям земной коры и литосферы в целом. Такие