ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.09.2020
Просмотров: 5022
Скачиваний: 8
перемещения называются
тектоническими движениями. С
ними связаны нарушения в условиях
залегания пластов горных пород и формирование основных черт современного рельефа Земли,
отраженных в геотектурах и морфоструктурах. К эндогенным процессам относится и
магматизм,
связанный как с первичным разогревом вещества мантии и коры, так и с температурными
колебаниями в земной коре, возникающими за счет трения слоев при тектонических движениях.
Экзогенные процессы происходят на поверхности Земли. Почти все они обязаны энергии Солнца
(кроме склоновых, обусловленных гравитационной энергией) и происходят с помощью различных
агентов рельефообразования – воды, льда, ветра и т. д. Любое проявление экзогенного
рельефообразования обязательно происходит на фоне гравитации, которая действует на перемещение
материала как непосредственно (на склонах), так и опосредованно, через другие экзогенные
процессы. Поэтому гравитацию тоже можно включить в число агентов рельефообразования. В
особую группу экзогенных процессов выделяются антропогенные процессы.
2.2.1. Внутренние (эндогенные) процессы и их рельефообразующая роль
Эндогенные процессы заключаются в
тектонических движениях
и
магматизме.
Тектонические
движения характеризуются различной направленностью и интенсивностью во времени и в
пространстве. По направлению относительно поверхности Земли выделяют
вертикальные
(радиальные) и
горизонтальные
(тангенциальные)
движения,
по направленности –
обратимые
(колебательные) и
необратимые,
по скорости проявления –
быстрые
(землетрясения) и
медленные
(вековые), по времени проявления –
движения отдаленного геологического прошлого, новейшие
(олигоцен-четвертичные)
и
современные.
Все типы геотектонических движений взаимосвязаны.
Так, разделение тектонических движений на вертикальные и горизонтальные во многом условно.
В природе, как правило, осуществляется переход горизонтальных движений в вертикальные и
наоборот, так как один тип движений порождает другой: горизонтальное растяжение приводит к
опусканию, горизонтальное сжатие – к смятию пород в складки и их поднятию.
Под вертикальными колебательными движениями
земной коры понимают постоянные,
повсеместные, обратимые движения разных масштабов по площади и по амплитуде, не создающие
складчатых структур. В зарубежной литературе их называют эпейрогеническими (греч.
epeiros
–
материк, суша,
genesis
–
происхождение). Рельефообразующая роль этих движений огромна.
Вертикальные движения высшего порядка лежат в основе формирования планетарных форм рельефа
земной поверхности. Они обусловливают морские трансгрессии и регрессии и тем самым
контролируют площади суши и океанов и их конфигурацию.
Вертикальные движения более низкого порядка в тектонически спокойных областях (на
платформах) образуют синеклизы и антеклизы, которые в случае унаследованного характера этих
движений в новейшее время находят прямое отражение в рельефе в виде мега- и макроформ:
низменностей и возвышенностей (Среднерусская возвышенность в основном соответствует
Воронежской антеклизе, Прикаспийская низменность – Прикаспийской синеклизе).
Медленные вертикальные движения разного знака происходили в геологическом прошлом и
продолжаются в настоящее время. Сейчас медленно поднимается Скандинавия, а побережье
Северного моря, наоборот, опускается, из-за чего в Голландии, чтобы спастись от трансгрессии,
вынуждены возводить дамбы до 15 м высотой. Скорость этих движений достигает нескольких
миллиметров в год и фиксируется с помощью наблюдений и инструментальных измерений.
Наряду с вертикальными повсеместно и постоянно существуют и
горизонтальные движения,
которые играют ведущую роль в развитии и формировании прежде всего крупнейших форм рельефа.
Так, с континентальными рифтами и горизонтальными перемещениями блоков литосферы в стороны
связано раскрытие океанов и передвижение материков и соответственно изменение их площадей и
очертаний. Молодым гигантским расширяющимся грабеном, т. е. рифтом, – будущим океаном,
считается впадина Красного моря, борта которого смещаются на несколько миллиметров
в
год от
осевой зоны в разные стороны. Столкновением континентальных плит, сжатием и скучиванием
осадочных и вулканических толщ океана Тетис, особенно против Аравийского выступа и
Индостанского блока Гондваны, объясняется образование высочайших горных цепей от Кавказа до
Гималаев.
На вертикальные и горизонтальные тектонические движения земная кора реагирует
деформациями пластов горных пород, приводящими к двум типам дислокаций:
складчатым
(пликативным)
–
изгибам слоев без нарушения их сплошности и
разрывным (дизъюнктивным),
вдоль
которых, как правило, происходит перемещение блоков коры в вертикальном и горизонтальном
направлениях. Оба вида дислокаций свойственны подвижным поясам Земли, где образуются горы.
Поэтому тектонические движения, приводящие к нарушению первичного горизонтального залегания
пород, т. е. к
формированию дислокаций,
называются
орогеническими,
создающими горы (греч.
oros
–
гора,
genesis
–
происхождение). Складчатые и разрывные дислокации находят проявление в рельефе.
Складчатые дислокации
ярко выражены в геосинклиналях и молодых эпигеосинклинальных
областях и практически отсутствуют в чехле платформ. Сравнительно простые выпуклые складки –
антиклинали обычно образуют невысокие складчатые хребты (Терский, Сунженский хребты на
Северном Кавказе), а вогнутые складки – синклинали – межгорные и предгорные впадины.
Более крупные и сложные по внутреннему строению выпуклые складки (антиклинории)
выражены в рельефе высокими хребтами, а вогнутые складки (синклинории) – крупными, глубокими
межгорными впадинами. Однако, как правило, они имеют более сложную складчато-глыбовую
структуру, как, например, Главный и Боковой хребты Кавказа.
Самые крупные и сложные складки образуют эпигеосинклинальные горные страны (Кавказ,
Альпы и др.). Их образование сопровождается крупными сводовыми поднятиями большого радиуса,
вызванными увеличением мощности земной коры, которая легче океанической и в силу закона
изостазии обладает плавучестью.
Разрывные дислокации
имеют место не только в пределах складчатых поясов, но и на
платформах, как на суше, так и на дне Мирового океана. Так как они сопровождаются вертикальными
и горизонтальными перемещениями блоков земной коры, то являются мощным фактором
рельефообразования.
Крупнейшими формами рельефа Земли, обусловленными разрывной тектоникой, являются
рифты
–
глубокие, узкие впадины, ограниченные зонами разломов. Они образуются при растяжении земной
коры за счет проседания осевых частей крупных волнообразных вздутий, сформировавшихся, в свою
очередь, под влиянием восходящих мантийных потоков. Им свойственно уменьшение мощности
земной коры и литосферы в целом, высокая сейсмичность, вулканическая активность, высокий
тепловой поток. Рифты есть как на дне океанов, так и на материках.
При вертикальном смещении нескольких блоков земной коры вдоль разломов вверх-вниз на
приподнятых участках –
горстах
образуются глыбовые горы, на опущенных участках –
грабенах
–
котловины. Глубокие грабены заняты озерами.
Образованию
куэстовых гряд
и
хребтов
тоже нередко сопутствуют разломы, по которым один
склон блока поднимается в виде уступа, а по разлому закладывается речная долина.
При субгоризонтальных разломах и последующих смещениях пластов в горах один участок
земной коры может быть надвинут на другой на десятки километров – это
надвиги (шарьяжи).
Они
выражены в Альпах, Пиренеях, Гималаях и других горных сооружениях.
Разломы нередко определяют очертания береговой линии материков на платформах: так
называемый сбросовый тип побережий встречается на севере Кольского полуострова, на полуострове
Сомали и других берегах Гондванских материков.
Вдоль разломов, являющихся зонами повышенной трещиноватости пород, как в горах, так и на
равнинах почти всегда закладываются речные долины. Этому способствует также концентрация в
них поверхностных и подземных вод.
Складчатые и разрывные дислокации пластов, особенно в горах, сопровождаются
глубинным
(интрузивным)
и
поверхностным (эффузивным) магматизмом
и
землетрясениями,
которые тоже
отражаются в рельефе.
Интрузивные тела
бывают разные по форме и величине. Крупные интрузии, особенно
батолиты,
имеющие удлиненную форму, протягиваются на сотни километров (Чилийский батолит в
Андах имеет длину свыше 1300 км, батолит в Кордильерах Канады – более 2000 км), достигают
ширины до 100 км и мощности до 10 км. Батолиты вызывают нарушения в залегании
перекрывающих их пород. Эти нарушения могут носить как складчатый, так и разрывной характер.
Батолиты, сложенные обычно гранитами, образуют центральные поднятия многих горно-складчатых
областей. В результате последующей денудации они нередко оказываются на поверхности, слагая
массивные, труднодоступные осевые хребты гор (Сьерра-Невада, Береговой хребет в Канаде).
Интрузии в виде
лакколитов
куполовидной или караваеобразной формы придают такую же
форму перекрывающим их породам и образуют группы или одиночные горы, такие, как, например,
горы Железная, Машук, Бештау и другие в районе Пятигорска на Северном Кавказе, гора Аю-Даг в
Крыму. Обнажившимися интрузиями являются Хибинский и соседние с ним массивы высотой более
1000 м.
Пластовые
интрузии выражаются в рельефе в виде ступеней. Отпрепарированные
(полуглубинные) интрузии и базальтовые эффу-зивы в виде огромных покровов (траппов) широко
распространены на плато и плоскогорьях в пределах древних платформ (например, на
Среднесибирском плоскогорье).
Своеобразный рельеф создает
эффузивный магматизм,
или
вулканизм.
В зависимости от
характера выводных отверстий различают площадные, линейные и центральные извержения.
Площадные и линейные извержения преобладали в геологическом прошлом. Они образовали ложе
океанов, обширные лавовые плато и нагорья (Колумбийское плато, плато Фрезер, Мексиканское и
Эфиопское нагорья и др.). В историческое время значительные излияния лав происходили в
Исландии, на Гавайских островах, весьма характерны они и для срединно-океанических хребтов.
В современную геологическую эпоху на континентах наиболее распространены извержения
центрального типа, когда магма поднимается по узкому каналу, возникающему обычно на
пересечении разломов. При этом образуются конусовидные или щитовидные горы –
вулканы
с
воронкообразным расширением наверху, называемым
кратером.
Форма вулканов зависит от состава
магмы, вязкости и быстроты ее застывания. Многие вулканы состоят из рыхлых продуктов
извержений, переслаивающихся с застывшей лавой. Это Ключевская Сопка, Фудзияма, Эльбрус,
Арарат, Везувий, Кракатау, Чимбарасо и другие вулканы.
У некоторых потухших вулканов имеются крупные циркообразные впадины с крутыми стенками и
ровным дном, называемые
кальдерами.
Они образуются из-за провала вершины вулкана вследствие
быстрого опустошения вулканической камеры. Одной из самых больших является кальдера
Нгоронгоро западнее горы Килиманджаро в Танзании. Она представляет собою огромную чашу, на
дне которой расположены озеро и зеленый луг. Диаметр днища 22 км. Стенки кратера поднимаются
на 600–700 м. Здесь находится уникальный заповедник с тысячами диких животных. Этот природный
зоопарк называют «Африканский ковчег».
Для мест затухания вулканической деятельности (например, Йеллоустонский национальный парк
в США) характерны горячие источники, в том числе периодически фонтанирующие, –
гейзеры,
выбросы газов из кратеров и трещин, грязевые вулканы, которые свидетельствуют об активных
процессах в глубине недр.
К эндогенным процессам относят также
землетрясения
–
внезапные подземные удары, сотрясения
и смещения пластов и блоков земной коры. Очаги землетрясений приурочены к зонам разломов. В
большинстве случаев центры землетрясений, т. е.
гипоцентры,
находятся на глубине первых десятков
километров в земной коре. Однако иногда они располагаются в верхней мантии на глубине до 600–
700 км, например вдоль побережья Тихого океана, в Карибском море и других районах.
Возникающие в очаге упругие волны, достигая поверхности, вызывают образование трещин,
колебания ее вверх-вниз, смещение в горизонтальном направлении. Наибольшие разрушения
наблюдаются в
эпицентре
землетрясений, расположенном над гипоцентром. Интенсивность
землетрясений оценивается по двенадцатибалльной шкале на основании деформации слоев Земли и
степени повреждения зданий. Ежегодно на Земле регистрируются сотни тысяч землетрясений, так
что мы живем на беспокойной планете. При катастрофических землетрясениях в считанные секунды
изменяется рельеф, в горах происходят обвалы и оползни, разрушаются города, гибнут люди.
Землетрясения на побережьях и дне океанов вызывают волны – цунами. К числу катастрофических
землетрясений последних десятилетий относятся Ашхабадское (1948), Чилийское (1960),
Ташкентское (1966), в Китае (1976), в Мехико (1985), Армянское (1988), Японское (1995), Турецкое
(1999), Индийское (2001). Извержения вулканов тоже сопровождаются землетрясениями, которые
носят ограниченный характер.
В целом эндогенные процессы выполняют конструктивную роль по отношению к рельефу: при
тектонических поднятиях любого генезиса поверхность Земли повышается, рельеф испытывает
восходящее развитие, отметки его увеличиваются, что способствует накоплению масс в верхней
(«рельефной») части земной коры. Очевидно, что эндогенные процессы контролируют характер и
интенсивность экзогенных процессов.
2.2.2. Внешние (экзогенные) процессы и их рельефообразующая роль
Сложный и разнообразный рельеф на Земле – это всегда результат совместных действий
внутренних и внешних процессов. Направления эндогенных и экзогенных процессов
противоположны, они вечные «антагонисты». Если внутренние процессы создают все основные
неровности на земной поверхности, то экзогенные процессы, накладываясь на них, стремятся их
уничтожить, производя разрушение выпуклых форм и накопление материала в вогнутых формах.
Деятельность внешних сил направлена в целом на выравнивание
(планацию)
поверхности, поэтому
рельефообразование справедливо определяют как процесс перемещения вещества на поверхности
Земли.
Роль экзогенных процессов в рельефообразовании огромна и соизмерима с ролью эндогенных
процессов, поскольку скорость тектонических движений и интенсивность разрушения измеряется
величинами одного и того же порядка. Согласно исследованиям Н. И. Маккавеева, вся существующая
ныне земная поверхность (со всеми ее горами) может выровняться в идеальную равнину высотой 50
м над уровнем моря (при современной средней высоте в 850 м) за 10–12 млн. лет. Однако этому
препятствуют восходящие тектонические движения земной коры.
Деятельность любого внешнего фактора складывается из процессов
денудации,
т. е. разрушения и
сноса, и
аккумуляции,
т. е. отложения материала в понижениях. Денудация бывает линейная и
плоскостная.
Линейную
денудацию, в свою очередь, подразделяют на глубинную и боковую.
Глубинная
увеличивает густоту и глубину расчленения местности и усиливает контрастность
рельефа.
Боковая
сопровождается расширением отрицательных форм и смягчает рельеф.
Плоскостная
(площадная) денудация распространяется по всей поверхности и не расчленяет, а,
наоборот, повсеместно сглаживает ее. Главная движущая сила денудации – сила тяжести.
Экзогенные процессы, сглаживая и уничтожая крупные неровности земной поверхности, в то же
время формируют новые формы рельефа меньшего размера – морфоскульптуру. Но этому
предшествует
выветривание
–
совокупность процессов физического разрушения и химического
преобразования горных пород и минералов на земной поверхности под влиянием различных
атмосферных агентов.
Физическое выветривание –
механическое измельчение горных пород и минералов под влиянием
резкого колебания температур.
Температурное инсоляционное выветривание
весьма характерно для
тропических пустынь, где большие суточные амплитуды температуры поверхностных пород. Если же
температура в течение суток переходит через 0°С, ночью вода в трещинах пород замерзает и,
увеличиваясь в объеме, разрушает породу, выветривание называют
морозным
(оно типично,
например, для Восточной Сибири).
Химическое выветривание
сопровождается изменением химического состава горных пород под
влиянием щелочей, солей, кислот, газов, содержащихся в воде и воздухе. При химическом
выветривании образуются новые (гипергенные) минералы, стойкие в условиях земной поверхности
(гидрослюды, монтмориллонит, каолин). Оно весьма характерно для жаркого влажного климата.
Физическое и химическое выветривания взаимосвязаны. Например, в жарких пустынях рыхление
грунта связано не только с большой суточной амплитудой температуры, но и с солевым
выветриванием, обусловленным значительным испарением.
В выветривании горных пород принимают участие и живые организмы, которые производят
механические и химические изменения.
В результате выветривания горных пород образуются рыхлые отложения, которые легко
переносятся водой, льдом, ветром и т.д. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что сам процесс
выветривания рельефообразующим не является – форма поверхности при выветривании не меняется.
Разрушенная в результате выветривания, но никуда еще не перенесенная горная порода носит
название элювий. Его признаки – тесная связь химического и минерального состава с
подстилающими материнскими породами.
Несмещенные (остаточные) продукты выветривания образуют
кору выветривания.
Мощность
зоны выветривания различная, но не превышает 100–200 м. Она больше на равнинных участках
земной поверхности со стабильным тектоническим режимом и замедленным сносом. Кора
выветривания имеет зональный характер.
Обломочная
кора преобладает в полярных районах,
высокогорьях и каменистых пустынях;
гидрослюдная
кора – в холодных и умеренных широтах, в том
числе с многолетней мерзлотой;
монтмориллонитовая
–
в степях и полупустынях;
каолинитовая
и
красноземная
–
в субтропиках;
латеритная
–
в экваториальном поясе.
Многообразие экзогенных рельефообразующих процессов приводит к образованию
денудационной и аккумулятивной морфоскульптуры.
Денудационные
формы рельефа возникают в
результате разрушения и сноса пород (овраги, ледниковые котловины выпахивания и др.),
аккумулятивные
формы – при отложении пород (конусы выноса оврагов, моренные холмы и др.).
Наряду с ними могут быть и
денудационно-аккумулятивные
формы рельефа (речные террасы,
оползни).
К группе экзогенных относятся и антропогенные рельефообразующие процессы, хотя они
подчиняются более сложным социально-природным закономерностям. Действительно, они
развиваются в местах, где проявляется та или иная деятельность человека, но такие места зачастую
предопределены природными условиями. В немалой степени антропогенные процессы подчиняются
и природным законам, особенно если это процессы не прямого, а косвенного антропогенного
действия (т. е. изменение рельефа происходит не напрямую экскаватором, а из-за снятия дернины,
увеличения или зарегулированное™ стока рек и т. д.). Экзогенные рельефообразующие процессы
протекают на Земле обычно не обособленно, но все-таки, как правило, можно выделить ведущий
экзогенный процесс и возникающие в результате денудационные и аккумулятивные формы рельефа.
Все они вместе с коррелятными отложениями, из которых сложены аккумулятивные формы рельефа,
показаны в схеме 2. Таким образом, в противоречивой деятельности внутренних и внешних сил, в их
борьбе, взаимодействии и единстве выражается диалектика исторического развития нашей планеты, а
результатом этой работы служит современный лик Земли.