Мегарельеф Земли

ВВЕДЕНИЕ

мегарельеф земля платформа Мегарельеф означает все неровности земной поверхности. Следовательно, это понятие затрагивает проблемы всей нашей планеты и нельзя не обратить своё внимание на них.

В силу своих природных свойств земля выступает всеобщей основой для размещения объектов, необходимых для обеспечения жизнедеятельности общества (городов, промышленных, историко-культурных объектов и т. д.). Благодаря плодородному почвенному покрову, земля является основным средством производства в сельском и лесном хозяйствах. И этого следует, что всё, происходящее на земной поверхности, тесно связано с мегарельефом.

В настоящее время представления, касающиеся мегарельефа Земли, и его последующее исследование по полученным данным становятся неотъемлемой частью теоретических и экспериментальных изысканий в картографии, науках о Земле (геология, тектоника, гидрология, океанология, климатология и т. д.), в экологии, земельном кадастре и инженерных проектах.

Компьютерная обработка пространственных данных находит широкое применение при анализе распространения участков загрязнений, в моделировании месторождений, а также во многих проектах по устойчивому развитию территорий. Таким образом, тематика, касающаяся понятия «мегарельеф Земли» является достаточно актуальной, она затрагивает все сферы жизни человека и занимает там важное место.

Целью данной курсовой работы на основе анализа научной литературы является непосредственно рассмотрение понятия «мегарельефа» и определение его видов и типов.

Данная цель предполагает решение следующих теоретических задач:

— рассмотреть общие сведения о мегарельефе Земли;

— проанализировать мегарельеф древних и молодых платформ;

— систематизировать мегарельеф геосинклинальных поясов.

Объектом изучения является понятие мегарельеф, а предметом изучения неровности земной поверхности: горы, нагорья, плато, равнины, низменности и т. д. Другими словами, предметом изучения данной курсовой работы являются все составные части, формирующие мегарельеф.

Для того, чтобы раскрыть суть курсовой работы по теме «Мегарельеф Земли», нужно использовать различные методы изучения объектов:

— изучение и обобщение полученных данных по теме;

— конкретизация и идеализация сведений;

— иллюстрирование данных на конкретных примерах.

Благодаря различным методам изучения, можно чётко сформировать своё представление о мегарельефе Земли, выделить главные и второстепенные формы, обратить внимание на факторы, влияющие на формирование основных неровностей земной поверхности.

Многие из этих проблем в своих работах затрагивали Хаин В. Е. и Милановский Е. Е. Например в работе «Основные черты современного рельефа земной поверхности и неотектоника». Кроме того, Панов Д. Г. характеризовал мегарельеф в своём труде «Общая геоморфология»; Башенина Н. В. — в работе «Формирование современного рельефа земной поверхности». Эти научные работы относятся к современности, учитывая, что человечество давно интересуется планетой Земля и в том числе понятием «мегарельеф».

Следовательно, не смотря на то, что представление о земной поверхности, мегарельефе и других, связанных с перечисленными понятиями терминах, в общей сложности, сформировано, необходимо постоянно уточнять данные, так как появляются новые сведения, которым следует уделять внимание. Ведь они могут быть очень важны для будущего развития всего человечества.

Глава 1. Общие сведения о мегарельефе Земли Площадь материков вместе с подводной окраиной, а также альпийскими эпигеосинклинальными континентальными образованиями и участками с корой материкового типа в пределах переходных зон составляет примерно 230 млн. км2. По структуре материки — сложные гетерогенные тела (от греч. heterogenes — разнородный), сформировавшиеся в течение длительной эволюции литосферы и ее верхней части — земной коры.

Материки — изостатически уравновешенный массив материковой земной коры, имеющий структурное ядро в виде древней платформы, к которому примыкают более молодые складчатые структуры. Сложность эволюции и последовательность различных стадий образования материков находят отражение в их тектоническом и геологическом строении. Все материки достаточно хорошо изолированы друг от друга. Соединения Африки с Евразией и Южной Америки сСеверной, будучи узкими и геологически очень молодыми, в сущности, не нарушают этого правила.

Рельеф Земли состоит из отдельных форм и элементов разных рангов, образующих определённую иерархическую последовательность. В процессе изучения отдельных форм рельефа выделяются закономерности развития рельефа всей поверхности Земли. Формы рельефа разнообразны по размерам, происхождению, возрасту и соотношению друг с другом. Большая их часть образовалась на новейшем, позднекайнозойском этапе эволюции, в течение последнего глобального тектоно-магматического цикла, начавшегося в конце олигоцена.

Крупные формы рельефа земной поверхности имеют эндогенное происхождение и соответствуют определённым элементам тектонической структуры Земли. Формами первого — планетарногопорядка являются континенты и океанские впадины со связанными с ними морскими впадинами, а также переходные между ними областями. Они определяют глобальное разделение поверхности Земли на области преобладающей денудации, или разрушения земной коры (континенты), и области преобладающей аккумуляции продуктов этого разрушения (океаны и моря). Между рельефом и тектонической структурой на этом уровне существует практически полное соответствие. Континенты и океаны являются одновременно и крупнейшими тектоническими формами, или элементами тектоносферы. Они отличаются друг от друга не только гипсометрией, но и строением литосферы и земной коры, их мощностью.

В пределах этих планетарных форм вследствие неодинаковой направленности и интенсивности тектонических движений выделяются формы второго порядка, или мегаформы, — горные пояса и равнины. Они также являются отражением крупных тектонических структур — соответственно поясов активных горообразующих деформаций земной коры (или орогенов) и малоактивных и слабо дифференцированных платформ. Они одинаково характерны, хотя и различны, и для континентов, и для океанского дна.

Мегаформы тектонического рельефа, в свою очередь, состоят из форм третьего, четвёртого и других менее крупных рангов (макроформы, мезоформы и т. д.), которые различным образом развиты на поверхности Земли и выделяются под разными названиями. Например, горные пояса подразделяются на отдельные горные страны и системы, часто разобщённые более или менее крупными массивами платформенного типа, а системы, в свою очередь, образованны отдельными цепями горных хребтов и впадин, которые также являются экзогенными, наложенными на рельеф, созданный эндогенными процессами.

В пределах материков выделяются относительно устойчивые области, получившие название платформ, и горно-складчатые (эпигеосинклинальные и эпиплатформенные) пояса, обладающие большой тектонической подвижностью (мобильностью).

Геосинклинальный пояс — обширный, линейно вытянутый пояс земной коры, длина которого достигает десятков тысяч километров при ширине от нескольких сотен до нескольких тысяч километров. Это участок земной коры, где происходит горообразование, интенсивно протекают тектонические процессы, в том числе смятие в складки пород, ранее отложившихся в морском бассейне. Это область интенсивного вулканизма, частых и сильных землетрясений. Зарождение и развитие геосинклиналей тесно связано с глубинными разломами. В начальных стадиях развития они характеризуются преобладанием погружений (собственно геосинклинальная стадия) и морскими условиями, а в заключительных — преобладанием поднятий (орогенная стадия) и горообразованием.

Неоднородность строения и развития платформ и мобильных поясов определяет различие их рельефа и позволяет выделить в пределах материков два основных типа морфоструктур — платформенные и геосинклинальные. При более детальном рассмотрении видно, что как платформенные, так и эпигеосинклинальные области оказываются далеко не однородными по геологическому строению, развитию, возрасту и тектонической активности.

Эта неоднородность находит отражение в рельефе материков, в различных типах морфоструктур разного порядка. Под морфоструктурами в физической географии понимаются крупные подразделения рельефа земной поверхности, в формировании которых ведущая роль принадлежала эндогенным процессам (в основном тектоническим движениям), протекающим в литосфере. Морфоструктурами являются мегаформы и макроформы рельефа: горы в пределах горных стран, части платформенных равнин.

Под воздействием экзогенных (внешних) факторов (текущих вод, ветра, колебаний температуры, снежного и ледникового покрова) земная поверхность расчленяется на морфоскульптуры — более мелкие (макроформы — крупные речные долины; мезоформы, микроформы и наноформы) формы рельефа. Главная особенность морфоскульптур — их зональность, так как своеобразие форм, интенсивность их развития зависят от деятельности экзогенных процессов, источником энергии которых служит солнечная радиация.

Глава 2. Мегарельеф древних и молодых платформ Платформы — это основные элементы структуры материков, которые в отличие от геосинклиналей характеризуются более спокойным тектоническим режимом, меньшей интенсивностью проявлений магматизма и сейсмичности. Дифференцированность, скорости и амплитуды вертикальных колебательных движений в пределах платформ также невелики. Поэтому более 60% площади платформ занято низменными равнинами, невысокими плато, плоскогорьями или шельфовыми морямитипа Балтийского, Желтого и др. Наибольшую площадь среди материковых платформ занимают древние (докембрийские) платформы. К их числу относятся: Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Северо-Американская, Восточно-Европейская, Сибирская, Северо-Китайская, Южно-Китайская, Таримская, Антарктическая (рисунок 2.1). При сопоставлении геологической и физической карт мира видно, что этим платформам соответствуют относительно ровные, пониженные или невысоко приподнятые, пространства материков, хотя рельеф этих пространств не одинаков от места к месту.

Рисунок 2.1 — Платформы на геологической карте мира [12]

Материковые платформы неодинаковы по возрасту. Значительные их части, главным образом по периферии, стали платформами сравнительно недавно — в мезозое. Раньше эти участки платформ были областями интенсивной деятельности эндогенных процессов, областями активного горообразования.

Свидетельством этого являются горные сооружения, окаймляющие древние (докембрийские) материковые платформы, например горы Северо-Востока России, обрамляющие с востока Сибирскую платформу. На материковых платформах, главным образом на щитах, местами сохранились так называемые остаточныегоры древних складчатых сооружений, сильно денудированные, но еще достаточно заметные в рельефе, а местами возникли глыбовые и вулканические горы в результате последующих тектонических движений.

К территориям, характеризующимся сложным сочетанием денудационных равнин на складчатом основании, ступенчатых и наклонных равнин на моноклинальных пластах, столовых гор и вулканических плато, гор и плоскогорий, относятся:

— Гвианское и Бразильское плоскогорья в пределах Южно-Американской платформы,

— ряд нагорий и горных массивов в пределах Африкано-Аравийской платформы,

— горы Путорана на северо-западе Сибирской платформы и др.

Известны и такие участки платформ, которые, несмотря на свою древность, в недавнем геологическом прошлом испытали коренную перестройку рельефа, стали тектонически активными и на их месте возникли горы. Такие районы характеризуются высокой сейсмичностью и проявлением современного вулканизма. Это так называемые возрожденные (эпиплатформенные) горы (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 — Урал — возрожденные (эпиплатформенные) горы [27]

На платформах южного полушария в течение длительного времени поднятия преобладали над погружениями, поэтому они характеризуются более значительными средними высотами, в их пределах чаще встречаются довольно высокие горные массивы.

Значительную часть площади платформ занимают щиты, породы которых и структуры кристаллического фундамента оказывают существенное влияние на рельеф, формирующийся под воздействием экзогенных сил. Эти платформы характеризуются повышенной сейсмичностью. В их пределах чаще встречаются трубки взрыва. По ряду признаков к платформам южного полушария близки Сибирская и Индостанская платформы.

Важнейшими структурными элементами древних платформ, кроме щитов, являются антеклизы и синеклизы, обычно выраженные в рельефе в виде обширных возвышенностей и впадин. Следует отметить, что антеклизы и синеклизы часто связаныс подвижками блоков фундамента по разломам. Эти структуры в рельефе оказывают существенное влияние на распределение поверхностного стока и формирование речных систем. Последние тяготеют к синеклизам и другим более мелким отрицательным структурам, а основные водоразделы располагаются в пределах антеклиз. Так, в пределах Восточно-Европейской платформы бассейны Среднего Днепра, Верхней Волги и Печоры довольно четко совпадают с контурами соответственно Украинской, Московской и Печорской синеклиз.

Испытывая медленные, но устойчивые во времени восходящие движения, щиты и антеклизы создают предпосылки для формирования на них преимущественно денудационных равнин. К синеклизам, особенно к тем, которые испытали длительное погружение или продолжают погружаться и в настоящее время, приурочены аккумулятивные равнины (рисунок 2.3).

Следовательно, в пределах древних платформ четко выделяются по происхождению и характеру рельефа равнины аккумулятивные и денудационные. Общий облик рельефа первых во многом зависит от мощности рыхлых покровных образований и мощности осадочного чехла в целом. На облик рельефа вторых существенное влияние оказывают структуры, на которых сформировались денудационные равнины.

Рисунок 2.3 — Северный берег озера Зун-Торей близ г. Гыдыргун [20]

Аккумулятивные равнины обычно сложены с поверхности мощными толщами новейших, неоген-четвертичных, слабо консолидированных отложений, хотя часто аккумулятивный процесс здесь имеет унаследованный характер. Например, аккумулятивная равнина вдоль реки Амазонки, приуроченная к одноименной синеклизе Южно-Американской платформы, начала формироваться еще в протерозое.

В основании аккумулятивной равнины Прикаспийской низменности лежат пермские отложения палеозоя (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 — Прикаспийская низменность [6]

Денудация в пределах аккумулятивных равнин ослаблена или развита локально. Продукты выветривания не успевают удаляться с места их образования и накапливаются на поверхности. Часто к ним присоединяются рыхлые наносы (речные, ледниковые, эоловые), принесенные извне. В отличие от денудационных равнин и особенно гор, свойства коренных горных пород, слагающих цоколи аккумулятивных равнин, и условия их залегания не играют большой роли в формировании рельефа. Морфологический облик аккумулятивных равнин определяется поверхностными рыхлыми отложениями как возникшими на месте, так и принесенными с окружающих территорий.

Встречаются аккумулятивные равнины, возникшие на месте территорий, испытавших погружение небольшой амплитуды. В неоген-четвертичное время они либо прекратили погружение, либо испытали небольшие поднятия. Такие равнины характеризуются маломощным чехлом молодых рыхлых покровных образований, через которые достаточно отчетливо «просвечивают» структуры нижележащей части осадочного чехла или кристаллического основания. Такие равнины занимают значительные площади Восточно-Европейской и Северо-Американской платформ.

Близкое залегание к поверхности коренных пород оказывает влияние на плановую конфигурацию эрозионной сети и на морфологический облик эрозионных форм равнин. Такие равнины в отличие от ранее рассмотренных имеют увалистый или волнистый рельеф, повторяющий в смягченном виде неровности структур осадочного чехла или фундамента платформ. Мелкие черты пластики определяются поверхностными рыхлыми образованиями, чаще всего приносимыми извне. Так, значительные пространства холмистого рельефа Восточно-Европейской равнины и Центральных равнин Северной Америки обусловлены осадками, которые оставили материковые ледники. Холмистый рельеф значительной части равнин Северной Африки, Большой Песчаной пустыни, Большой пустыни Виктории и других в Австралии сформировался за счет эоловой аккумуляции и т. д.

Иной облик рельефа имеют денудационные равнины, сформировавшиеся на участках древних платформ, где явно преобладают положительные движения земной коры (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 — Величайшая в мире денудационная равнина (1300 км2) — Исландия [4]

Наиболее характерная черта денудационных равнин — зависимость их рельефа от геологической структуры денудируемых пород. Самыми яркими их примерами являются равнины, формировавшиеся на щитах. Выход на поверхность в пределах щитов кристаллического фундамента платформ сам по себе указывает на то, что здесь длительное время непрерывно господствует денудация. Соизмеримость темпа поднятия с темпами денудационного среза и длительность процесса приводят к выравниванию, срезанию древних структур. Лишь мелкие детали коренной структуры находят отражение в рельефе таких равнин. Примерами могут служить равнины, сформировавшиеся на Балтийском, Канадском и других щитах докембрийских платформ.

На участках платформ, характеризующихся горизонтальным или пологонаклонным залеганием пород различной стойкости, денудация ведет к образованию столовых или ступенчатых равнини плато. Такие плато широко развиты в пределах Африканской платформы. Расчленение окраин столовых плато нередко ведет к образованию останцов с крутыми склонами и горизонтальной вершинной поверхностью (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 — Африка — Столовое плато с останцами [24]

При заметном моноклинальном залегании пород вырабатываются запрокинутые асимметричные ступени, приближающиеся по облику к куэстам предгорий. Таков, например, рельеф Приленского плато в пределах Сибирской платформы.

Теоретически идеальной денудационной равниной является пенеплен. Однако даже наиболее близкие к этому понятию денудационные равнины щитов заметно отличаются от теоретического пенеплена большим разнообразием колебаний относительных высот и характером сочленения сопряженных форм рельефа. Это объясняется изменчивостью (цикличностью) геологического развития земной поверхности, различием физико-географической обстановки, а в некоторых случаях и особенностью условий формирования рельефа.

Так, приподнятость и расчлененность рельефа, сформировавшегося на Балтийском и Канадском щитах, обусловлены не только сложностью их геологической структуры, но и неравномерностью изостатических поднятий, вызванных таянием плейстоценового ледникового покрова. Поднятие привело к оживлению древних разломов, обусловило врезание и существенную перестройку речной сети и тем самым значительное отклонение облика существующего рельефа от рельефа идеального пенеплена.

Длительность континентального периода развития отдельных частей материковых платформ неодинакова, поэтому и денудационные процессы на разных участках срезали различную толщу залегающих с поверхности пород. В результате на древних платформах часто встречаются сложные соотношения современной топографической поверхности с геологической структурой, несовпадение рисунка гидросети со структурным планом прорезаемых пород (эпигенетические долины) и др.

Длительное континентальное развитие поверхности платформ может привести к образованию полигенетических выровненных поверхностей, в пределах которых чередуются участки с денудационным и аккумулятивным рельефом.

Среди денудационных равнин платформ суши следует упомянуть денудационные равнины, формирующиеся вдоль подножия гор. Такие равнины, образованные на складчатом основании при параллельном отступании склонов гор под действием денудации, получили название педиментов.

Типичный пример — Пьедмонт юго-восточного склона Аппалачей — предгорная равнина, представляющая собой выровненную слабонаклонную поверхность с маломощным чехлом рыхлых отложений (рисунок 2.7).

Денудационные предгорные равнины могут образоваться в случае горизонтального или наклонного залегания пластов в результате разрушительной работы моря. Так, значительные участки предгорной наклонной ступенчатой (террасированной) равнины западного побережья Каспийского моря между Махачкалой и Апшеронским полуостровом сформировались в результате морской абразии в моноклинально залегающих мезозойских и кайнозойских пластах северо-восточного склона Большого Кавказа.

Рисунок 2.7 — Пьедмонт [15]

Облик мезои микрорельефа предгорных денудационных равнин определяется характером срезанных структур, составом пород, их слагающих, длительностью воздействия и типом денудационных процессов, а также физико-географическими условиями регионов их образования. Мезои микроформы рельефа равнин во многом зависят от характера воздействующих экзогенных процессов, состав и относительная значимость которых определяются широтной зональностью. Поэтому именно на равнинах платформ, располагающихся иногда в нескольких климатических зонах, наиболее четко прослеживается зональность рельефа экзогенного происхождения и современных геолого-геоморфологических процессов.

Так, северная часть Восточно-Европейской равнины характеризуется широким развитием ледникового рельефа, созданного материковым покровным оледенением. На крайнем севере этой равнины в условиях субарктического климата развиты формы рельефа, связанные с наличием вечной мерзлоты. Гумидный климат центральной части равнины обусловил развитие эрозионного рельефа, а аридный климат юго-востока — эолового. Зональность прослеживается в рельефе как аккумулятивных, так и денудационных равнин.

Как упоминалось выше, в пределах древних платформ наряду с равнинами встречаются горы, развитые преимущественно на щитах, т. е. на докембрийских кристаллических массивах. Характерной чертой таких гор является отсутствие четко выраженной ориентировки (линейности), неправильная форма в плане. Большая роль в морфологии и в самом возникновении гор принадлежит разрывной тектонике, которая в ряде случаев не согласуется с древней структурой щитов. Мезорельеф гор щитов зависит от литологического состава и структуры кристаллического фундамента, а также от характера воздействующих внешних сил, предопределенных конкретной физико-географической обстановкой.

В связи с тем, что высота гор щитов редко превышает 2000 м, в них слабо выражена высотная поясность. В картографической топонимике сложные морфологические комплексы гор щитов, в которых изолированные горы и короткие горные хребты чередуются с высоко приподнятыми денудационными равнинами, плато и плоскогорьями, получили различное наименование. Таковы Гвианское и Бразильское плоскогорья в Южной Америке (рисунок 2.8), нагорья Ахаггар и Тибести в Африке и др.

Рисунок 2.8 — Бразильское плоскогорье [3]

В некоторых случаях горы на щитах могут представлять собой поднятые отпрепарированные крупные магматические тела, например Хибинские горы на Балтийском щите. Наконец, возможно образование гор на платформах в результате интенсивного врезания рек при сводовых поднятиях щитов и антеклиз. Примером таких гор могут служить горы Виндхья в Индии. Они образовались в результате эрозионного расчленения края щита, и их рельеф оказался практически не связанным с древней структурой Индостана.

Много общего с рельефом древних (докембрийских) платформ имеет рельеф и так называемых молодых платформ, возникших в послепротерозойское время на месте каледонских, герцинских и мезозойских складчатых областей. Подобно первым, в их пределах существенная роль принадлежит равнинам, невысоким плато и плоскогорьям.

Среди равнин выделяются аккумулятивные и денудационные. Примерами аккумулятивных равнин являются значительные части Западно-Сибирской, Туранской и Колымской низменностей, сформировавшихся на месте палеозойских и мезозойских платформ.

Типичной денудационной столовой равниной на герцинской платформе является плато Устюрт, а денудационной равниной на моноклинально залегающих породах — территория так называемого Парижского бассейна. Рельеф Казахского мелкосопочника, сформировавшийся на складчатом палеозойском основании, в крупном плане сходен с рельефом щитов древних платформ. Упомянутая выше денудационная равнина Пьедмонт Аппалачей сформирована на срезанных палеозойских (герцинских) складчатых структурах.

В рельефе молодых платформ есть и существенные отличия от рельефа древних платформ. Главное отличие заключается в резком возрастании роли горного рельефа, особенно в пределах мезозойских платформ. Различна также структура и рельеф гор. Горы молодых платформ, хотя и утратили свою высокую тектоническую активность, в подавляющем большинстве случаев четко выражены в рельефе, имеют ясную линейную ориентировку (Урал, Аппалачи, Большой Водораздельный хребет Австралии и др.), хотя последней может и не быть (Центральный массив во Франции; ряд массивов в пределах Казахского мелкосопочника).

В горах и на равнинах молодых платформ четче прослеживается связь молодых структур с древними. Так, в горах Урала, северной части Аппалачей древние структуры, хотя и срезаны на большую глубину, тем не менее, продолжают контролировать наиболее крупные черты рельефа этих горных стран, т. е. последующие тектонические движения здесь проявились согласно с древней структурой. В юго-западных Аппалачах, в большинстве гор мезозойского возраста древние структуры срезаны неглубоко, и они определяют основные черты современного рельефа этих гор.

В пределах молодых платформ есть и такие горы, которые образовались в результате разрывной (разломной) тектоники, проявившейся несогласно с древней структурой: Скандинавские горы (рисунок 2.9), горы Центральной Европы (Гарц, Шварцвальд, Вогезы и др.).

Рисунок 2.9 — Скандинавские горы [22]

В рельефе гор молодых платформ четко прослеживается как высотная поясность, так и широтная климатическая зональность. Первая является следствием значительных абсолютных высот гор, вторая — их протяженности. Одна и та же горная система оказывается в разных климатических зонах и, следовательно, подвергается воздействию различных внешних агентов. В связи с этим, например, рельеф Северного Урала резко отличается от рельефа Среднего Урала, а рельеф последнего не менее резко отличается от рельефа Южного Урала (рисунок 2.10). Сходная картина наблюдается в Аппалачах.

Рисунок 2.10 — Рельеф Северного (слева) и Южного Урала (справа) [16]

Необходимо отметить, что многие горы платформ, как древних, так и особенно молодых, характеризуются некоторым увеличением мощности земной коры (до 55 км) и отрицательными аномалиями силы тяжести, распределение которых в отличие от равнин нередко имеет линейный характер.

Таким образом, в основе орографического обособления гор от равнин в пределах материков также лежат различия в строении земной коры, хотя и менее значительные, чем те, которые привели к обособлению планетарных форм рельефа.

ГЛАВА 3. МЕГАРЕЛЬЕФ ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫХ ПОЯСОВ В пределах материков выделяют относительно устойчивые (более стабильные) области, получившие название платформ, и области (пояса), обладающие большой тектонической подвижностью (мобильностью) — геосинклинали.

Геосинклиналь — (геосинклинальный пояс), длинный (десятки и сотни километров) относительно узкий и глубокий прогиб земной коры, возникающий на дне морского бассейна, обычно ограниченный разломами и заполненный мощными толщами осадочных и вулканических пород. Здесь происходят интенсивные движения, сильная вулканическая деятельность и сейсмическая активность, и расхождение литосферных плит. Высокая скорость осадконакопления. Стадия растяжения меняется стадией сжатия, активное складкообразование и воздыхание гор > на месте прогиба образуются горы сложенные осадками.

В результате длительных и интенсивных тектонических деформаций превращается в сложную складчатую структуру — часть горного сооружения.

Геосинклинали расположены обычно или в зоне перехода от океана к континенту, или между континентами. Рассматриваются как области превращения океанической земной коры в континентальную. Пример современного аналога геосинклинали — островные дуги (вместе с глубоководными желобами) окраинных и внутренних морей. В этом смысле геосинклиналь — синоним геосинклинального пояса.

Геосинклиналь, или геосинклинальная область — является одним из главных структурных элементов земной коры и составляет основу, на которой образовались в последующем другие геосинклинальные элементы. Это участок земной коры, где происходит горообразование, интенсивно протекают тектонические процессы, в том числе смятие в складки пород, ранее отложившихся в морском бассейне. Это область интенсивного вулканизма, частых и сильных землетрясений. Зарождение и развитие геосинклиналей тесно связано с глубинными разломами.

В истории геологического развития земли геосинклинали возникали, развивались и замыкались в различные эпохи, и на их месте формировались складчатые горные сооружения, а затем платформы.

3.1 Мегарельеф внутриматериковых геосинклинальных поясов По мере развития геосинклинальных областей в земной коре геосинклинального типа все большее значение приобретает континентальная кора. В поясах горных сооружений, находящихся в постгеосинклинальной стадии развития, континентальный тип земной коры является господствующим как в геофизическом, так и в геоморфологическом смыслах. В пределах материков в постгеосинклинальной стадии развития находится Средиземноморский пояс альпийской складчатости.

По структуре и характеру мегарельефа этот пояс далеко не однороден. На западе, наряду с широким развитием структур материкового типа, сохранились морские впадины с субокеаническим типом земной коры. Для них характерна очень большая мощность осадочного слоя: в котловинах Средиземного моря 5—8 км, в Черном море более 15 км, в Южном Каспии до 25 км. Сохранились в рельефе пояса, хотя и утратили свою морфологическую индивидуальность свойственные переходным зонам островные дуги (дуга Ионических островов, Крита и Родоса в Средиземном море) и глубоководные желоба (Эллинский желоб глубиной около 5,5 км (рисунок 3.1)).

Рисунок 3.1. — Эллинский желоб (1) и Критское море (3) в Средиземноморье [28]

Чем дальше на восток, тем меньше в Средиземноморском поясе остается площадей, занятых морскими бассейнами с корой субокеанического типа. Южный Каспий представляет собой крайний член этого убывающего ряда. Восточнее Средиземноморский пояс альпийской складчатости на всем протяжении от Южного Каспия и до Индокитая представлен исключительно материковым типом земной коры. По характеру строения земной коры это уже материк, но по степени ее подвижности это еще не материковая платформа. Об этом свидетельствуют, прежде всего, степень вертикальной расчлененности и абсолютные высоты рельефа. В пределах рассматриваемой области располагаются высочайшие горные системы суши — Памир (рисунок 3.2) и Гималаи. Размах относительных высот у них достигает 9 км, что не характерно для материковых платформ. Интенсивность проявления эндогенных процессов в этом поясе хотя и слабее, чем в геосинклинальных областях, находящихся на более ранних стадиях развития, однако остается значительной: вся эта область сейсмична, в ее пределах имеются действующие или недавно потухшие вулканы.

Рисунок 3.2 — Памир — горная система суши [11]

Очень важной особенностью альпийских горных сооружений Евразии является большая мощность земной коры. Под Гималаями, например, она достигает 70 км, под Большим Кавказом — 50—60 км. С точки зрения концепции литосферных плит это произошло в результате столкновения (коллизии) Индостанской плиты с Азиатской в первом случае и Африкано-Аравийской с Евразийской континентальных плит — во втором.

Основными формами мегарельефа альпийских гор с континентальной корой (т.е. находящихся в постгеосинклинальной стадии развития) являются горы со сводово-складчатой и складчатой структурами, нагорья, межгорные впадины и предгорные наклонные равнины. Горы со сводово-складчатой и складчатой структурой характеризуются резким и значительным вертикальным расчленением и большой высотой, обусловливающей ярусность рельефа и хорошо выраженную высотную поясность почвенно-растительного покрова. Большая высота гор, часто поднимающихся выше климатической снеговой границы (Альпы, Кавказ, Гималаи и др.) ведет к широкому развитию горного оледенения и связанных с ним форм ледникового рельефа (рисунок 3.3). При моноклинальном залегании пластов различного литологического состава на склонах горных сооружений формируется куэстовый рельеф, например Скалистый и Пастбищный хребты северного склона Большого Кавказа.

Рисунок 3.3 — Гималаи — горная система суши [5]

Нагорья представляют собой также достаточно высоко приподнятые территории, но со значительно меньшей расчлененностью рельефа. Таковы Иранское нагорье, нагорье Тибет (южная часть), нагорье Малой Азии и др. Предполагают, что это массивы древней складчатой суши, располагавшиеся в пределах геосинклинального бассейна и вовлеченные в общее поднятие. Некоторые нагорья в недавнем прошлом испытали интенсивный вулканизм (Армянское (рисунок 3.4) и др.).

Рисунок 3.4 — Армянское нагорье [1]

Нагорья имеют в основном денудационную морфоскульптуру, характер которой обусловливается конкретной физико-географической обстановкой. Для упомянутых выше нагорий характерна аридно-денудационная морфоскульптура. В пределах Тибетского нагорья широко развиты формы рельефа, обусловленные деятельностью нивально-гляциальных процессов.

В отличие от нагорий, развитых на щитах древних платформ, которые называются нагорьями с долей условности, нагорья, приуроченные к срединным массивам средиземноморского альпийского складчатого пояса, являются типичными, соответствующими определению понятия «нагорье» .

Неотъемлемым элементом мегарельефа горных областей являются межгорные впадины (Куринская, Колхидская и др.). Они располагаются на несколько тысяч метров ниже окружающих их гор — антиклинальных и горст-антиклинальных хребтов — и обычно заполнены мощной толщей рыхлых отложений пролювиального, аллювиального или флювиогляциального происхождения. Нередко такие впадины выполнены озерно-морскими отложениями (Среднедунайская низменность (рисунок 3.5, [9])).

Рисунок 3.5 — Среднедунайская низменность [23]

Характерным элементом мегарельефа альпийских горных сооружений являются также предгорные впадины, представляющие собой участки соседних платформ, втянутые в зону геосинклинального тектогенеза и испытавшие значительное прогибание. В современном рельефе они выражены предгорными аккумулятивными (преимущественно аллювиальными и аллювиально-пролювиальными) равнинами (Месопотамская, Индо-Гангская, Кубанская, Терская низменности и др.). Ближе к горам равнины становятся наклонными и характеризуются большими высотами и более значительным эрозионным расчленением (наклонные равнины Средней Азии, Предальпийские равнины).

В целом альпийские горные сооружения материков — области максимальной интенсивности денудационных процессов и важнейшие источники осадочного материала, поставляемого в океаны и во внутренние впадины материков.

3.2 Мегарельеф эпиплатформенных горных поясов В пределах материков наряду с остаточными древними горами, максимальные высоты которых обычно не выходят за пределы 1500—2000 м, встречаются горы, характеризующиеся высокой тектонической активностью и, как следствие, — значительными абсолютными высотами, достигающими 5—7 км, а также высокой степенью сейсмичности и в отдельных случаях — современным вулканизмом.

Анализ геологического строения таких гор показывает, что современное простирание их не всегда соответствует древним структурным линиям, и они сложены, как правило, древними кристаллическими породами, испытавшими складчатость и консолидацию в докембрии, или же во время каледонского, герцинского или раннемезозойского орогенеза. Они имеют платформенную структуру, но по тектонической активности не уступают молодым альпийским геосинклинальным сооружениям.

К горам, возникшим на платформенной основе, относятся высочайшие горы Центральной Азии — Тянь-Шань (рисунок 3.6) и Кунь-Лунь (на герцинской структуре), в Восточной Сибири — Саяны и Байкальская горная страна (на каледонской и байкальской структурах), горы Северо-Востока России и Кордильеры Северной Америки (на мезозойской структуре), горы Восточной Африки и прилегающей к Красному морю части п-ова Аравия (на докембрийских структурах) и др.

Амплитуды тектонических деформаций в горах этого типа за время альпийского орогенеза изменялись от 5 до 15 км. Такие горные системы были названы российским тектонистом В. Е. Хаиным возрожденными горами. С. С. Шульц, Н. И. Николаев и другие исследователи называют их областями молодого горообразования, В. В. Белоусов — активизированными платформами, М. В. Муратов — областями эпиплатформенного орогенеза. Рельеф эпиплатформенных горных поясов отличается большим разнообразием, которое определяется характером и возрастом исходных структур, степенью тектонической активности во время альпийского орогенеза и экзогенными морфоскульптурами. В то же время мегарельефу гор этого типа свойственна одна общая черта: он образовался главным образом в результате разрывной тектоники.

Рисунок 3.6 — Высочайшие горы Центральной Азии — Тянь-Шань [26]

Среди эпиплатформенных горных поясов морфологически довольно четко выделяются три: Восточно-Африканский, Азиатский и горный пояс Кордильер Северной Америки.

Восточно-Африканский эпиплатформенный горный пояс возник на месте докембрийской платформы. Он протягивается от р. Замбези на юге до Красного моря на севере. В целом это обширное нагорье, осложненное рифтовыми впадинами, часть из которых занята озерами (Рудольф, Киву, Танганьика, Ньяса, Натрон и др.). Наиболее высокие глыбовые хребты примыкают непосредственно к рифтам или образуют сложно построенные нагорья типа Эфиопского (рисунок 3.7). Существенное влияние на формирование рельефа пояса оказали процессы интрузивного и эффузивного магматизма. К этому поясу приурочен ряд потухших и действующих вулканов (Килиманджаро, Меру, Карисимби и др.).

Рисунок 3.7 — Эфиопское нагорье [29]

Рифты Восточной Африки продолжаются на север впадиной Красного моря, ограниченной с обеих сторон асимметричными сбросово-глыбовыми хребтами, а также впадинами залива Акаба и Мертвого моря. На севере рифты примыкают к Альпийско-Гималайскому внутриматериковому геосинклинальному поясу гор. На северо-востоке рифтовая зона Восточной Африки через Аденский залив смыкается с рифтовой зоной Аравийско-Индийского срединно-океанического хребта.

Азиатский эпиплатформенный горный пояс сформировался на структурах разного возраста — от докембрийских (в Забайкалье) до мезозойских (горы Северо-Востока России). Подобно Восточно-Африканскому, в Азиатском эпиплатформенном горном поясе новейшие крупные тектонические структуры не совпадают с первичными (платформенными) структурами.

Но Азиатский горный пояс испытал более интенсивную тектоническую активизацию, и это отразилось на рельефе: к нему приурочены высочайшие горные хребты земного шара — Тянь-Шань с вершиной пик Победы (7439 м), Кунь-Лунь с горой Улугмузтаг (7723 м), Каракорум с вершиной Чогори (8611 м). Здесь больший размах относительных высот между соседними вершинами горных хребтов и коренным ложем разделяющих их впадин. Если в пределах Восточно-Африканского горного пояса амплитуды относительных высот между вершинами хребтов и коренным ложем впадин не выходят за пределы 7—8 км, то в Азиатском они достигают 12 км.

Различие исходных тектонических структур, асинхронность во времени и пространстве неотектонических движений явились причиной различия высот и морфологических черт рельефа в разных частях Азиатского пояса. Однако, несмотря на различия, в современном мегарельефе Азиатский эпиплатформенный пояс предстает как единый со свойственной ему внутренней структурой — чередованием сравнительно узких линейно вытянутых хребтов и впадин. Некоторые впадины по морфологическому облику близки к рифтам Восточной Африки (впадина оз. Байкал). Для этого пояса характерны нагорья и плато: Тибет (северная часть), Северо-Байкальское (рисунок 3.8), Алданское, Патомское, Колымское и другие нагорья, плато Гоби, Алашань и др.

О продолжающихся в пределах описываемого пояса интенсивных тектонических движениях свидетельствует его высокая сейсмичность, а в недавнем прошлом — и вулканизм. Огромные пространства, занимаемые Азиатским эпиплатформенным горным поясом, а также значительные абсолютные и относительные высоты в его пределах обусловили разнообразие экзогенной морфоскульптуры. Значительное место здесь занимают аридно-денудационная и нивально-гляциальная морфоскульптуры.

Рисунок 3.8 — Северо-Байкальское плато [21]

Эпиплатформенный горный пояс Кордильер возник на мезозойском, а местами на докембрийском складчатом основании. С востока он ограничен системой хребтов — хр. Брукса, горы Маккензи, Скалистые горы, с наиболее высокой точкой горой Элберт (4399 м), Восточная Сьерра-Мадре. Складчатые структуры гор значительно и неравномерно подняты неотектоническими движениями, глубоко расчленены и неравномерно денудированы. Мегаформы современного рельефа в значительной мере наследуют первичную (платформенную) структуру. Этим горный пояс Кордильер отличается от эпиплатформенных горных поясов Восточной Африки и Азии. К западу от перечисленных выше гор располагаются системы высоко поднятых плато, плоскогорий и нагорий: плоскогорье Юкон, Внутреннее плато, плато Колорадо, Мексиканское нагорье. Плоскогорье Юкон — это система неравномерно перемещенных глыб, образующих систему плосковершинных хребтов и плато и разделяющих их впадин.

Рельеф центральной части Северо-Американского эпиплатформенного горного пояса характеризуется большим разнообразием. Общая черта ее морфоструктуры — большая тектоническая раздробленность, обусловившая в одних случаях площадные излияния эффузивов и образование базальтовых плато (плато Фрейзер, Колумбийское, часть плато Колорадо), в других — образование системы глыбовых гор и разделяющих их сбросовых межгорных впадин (Большой Бассейн), расположенных кулисообразно относительно друг друга.

Рисунок 3.9 — Высоко поднятое плоскогорье — плоскогорье Юкон [13]

Сложным рельефом характеризуется Мексиканское нагорье, ограниченное с востока и запада горами Сьерра-Мадре. Существенная роль в формировании рельефа этой части эпиплатформенного горного пояса принадлежит эффузивному магматизму. Крупные вулканы функционируют здесь и в настоящее время: Попокатепетль (рисунок 3.10), Орисаба и др.

Рисунок 3.10 — Попокатепетль — действующий вулкан [14]

Эпиплатформенный горный пояс Кордильер с запада ограничен складчатыми горами альпийской геосинклинальной зоны, характеризующейся, как правило, прямым отражением геологических структур в рельефе, интенсивной сейсмичностью, а местами и современным вулканизмом.

Значительная протяженность Кордильер по меридиану, широкое развитие внутренних плато, плоскогорий и нагорий, ограниченных с востока и запада высоко приподнятыми хребтами, обусловливают разнообразие современных геоморфологических процессов и связанных с ними форм рельефа. Значительную роль среди них играют флювиалъные, гляциалъные (на севере) и аридно-денудационные (в центральной части и на юге) процессы.

Проблема причинности и характера процессов образования возрожденных гор остается пока нерешенной. Однако геоморфологический анализ соотношения некоторых форм мегарельефа материков и океанов позволяет высказать определенные суждения по этой проблеме. Это, прежде всего, относится к соотношению эпиплатформенных горных поясов с рифтовыми системами срединно-океанических хребтов.

Как было показано выше, рифтовая зона Восточной Африки через Аденский залив смыкается с рифтовой зоной Аравийско-Индийского срединно-океанического хребта. Связь зон подчеркивается и составом вулканических продуктов рифтовой зоны Восточной Африки: здесь развиты преимущественно основные (базальтовые) лавы, более близкие к океаническому типу вулканического материала, нежели к составу такового геосинклинальных областей.

Система рифтов северной части Восточно-Тихоокеанского поднятия, согласно американским авторам, продолжается на материке в виде зон разломов, горстов и грабенов Калифорнии, Большого Бассейна и Скалистых гор. Эта связь прослеживается и по переходу сейсмического пояса Восточно-Тихоокеанского поднятия на материк в этом районе.

Перед Аденским заливом в Аравийском море на северо-восток от Аравийско-Индийского хребта отходит небольшой подводный хребет Меррей, который также имеет рифтовую структуру и отличается сейсмичностью, поэтому его можно рассматривать как одно из ответвлений срединно-океанической системы. Зона разломов, идущая по гребню хребта, прослеживается на подводной окраине материка и на самом материке в виде сейсмической зоны Кветта, проходящей вдоль границы Индо-Гангской низменности с прилегающими к ней на западе горами. На севере зона Кветта, по-видимому, смыкается с Азиатским поясом возрожденных гор в районе Памира.

Рисунок 3.11 — Байкал [2]

Наконец, срединный хребет Северного Ледовитого океана также примыкает к материку. На продолжении его зоны разломов в Якутии расположена зона верхоянских разломов. Южнее протягивается система разломов Алданского щита и Байкальской горной страны. Байкал (рисунок 3.11), как показали исследования В. В. Ломакина и НА. Флоренсова, представляет собой рифт, сходный по строению и геофизическим свойствам с рифтовыми озерными впадинами Восточной Африки и рифтовыми долинами срединных хребтов.

Итак, в ряде случаев рифтогенные зоны океанов имеют свое продолжение на материках. Существует гипотеза, что причиной возникновения возрожденных гор на месте бывших платформ является распространение процесса рифтогенеза, свойственного срединно-океаническим хребтам, на материки. Образование риф-тогенных поясов связано с процессами в мантии, и, по-видимому, этот глубинный процесс может в одинаковой степени «проектироваться» снизу как на участки Земли с океанической корой, так и на участки, сложенные материковой корой.

На участках с океанической корой процесс рифтогенеза «перерабатывает», деформирует тонкую и более или менее однородную по составу кору. Она вспучивается, образуется вал — срединный хребет. Кора в своде хребта разламывается, возникает рифтовая структура.

При деформации мощной и сложно построенной материковой коры возникают рифтовые структуры, сходные с океаническими (Красное море, рифт Мертвого моря и др.). Если земная кора оказывается очень мощной, происходит ее взламывание по старым или новым разломам. Вертикальные движения приобретают блоковый и дифференцированный характер (Тянь-Шань, Байкальская горная страна, Большой Бассейн). Одновременно могут обновляться древние структурные линии.

При очень глубоком проникновении образующихся разломов возникают вулканические процессы и обусловленные ими формы рельефа. Поскольку вспучивание земной коры неизбежно ведет к ее растяжению, вертикальные движения сопровождаются горизонтальными, направленными в противоположные стороны от рифтовой зоны. В результате материковая кора расползается, образуется как бы огромная зияющая трещина, на дне которой обнажается «базальтовый» слой. Именно такую картину можно нарисовать по результатам сейсмических исследований в Красном море, на Байкале и в некоторых других рифтах, где под современными и молодыми осадками не обнаруживается гранитного слоя, а скорости прохождения упругих волн соответствуют таким, которые наблюдаются в «базальтовом» слое.

3.3 Мегарельеф подводных окраин материков Около 35% площади материков покрыто водами морей и океанов. Мегарельеф подводной окраины материков имеет свои существенные особенности. Примерно 2/3 ее приходится на северное полушарие и только l/3 — на южное. Отметим также, что чем больше океан, тем меньшую долю от его площади занимает подводная окраина материков. Например, у Тихого океана она составляет 10%, у Северного Ледовитого — более 60%. Подводная окраина материков делится на шельф, материковый склон и материковое подножие.

3.3.1 Шельф Прибрежную, относительно мелководную часть морского дна с более или менее выровненным рельефом, в структурно-геологическом отношении представляющую собой непосредственное продолжение прилегающей суши, называют шельфом. Около 90% площади шельфа составляют затопленные равнины материковых платформ, которые в различные геологические эпохи в связи с изменением уровня океана и вертикальными движениями земной коры затоплялись то в большей, то в меньшей степени.

Например, в меловое время шельфы были распространены гораздо шире, чем сейчас. Во время четвертичных оледенений уровень океана понижался более чем на 100 м по сравнению с современным, и соответственно обширные пространства нынешнего шельфа тогда представляли собой континентальные равнины. Таким образом, верхняя граница шельфа непостоянна, она меняется из-за абсолютных и относительных колебаний уровня Мирового океана. Самые недавние изменения уровня были связаны с чередованием ледниковых и межледниковых эпох в четвертичное время. После таяния ледникового покрова в северном полушарии уровень океана поднялся примерно на 100 м по сравнению с положением его во время последнего оледенения.

Рельеф шельфа преимущественно равнинный. В пределах шельфа широко распространены реликтовые формы рельефа, возникшие в прошлом в континентальных условиях. Например, на атлантическом шельфе США к северу от п-ова Кейп-Код дно представляет собой затопленную ледниково-аккумулятивную равнину с характерными формами гляциального рельефа.

Южнее п-ова Кейп-Код последнее оледенение не распространялось, здесь прослеживается холмистая равнина с округлыми «мягкими» водоразделами и четко выраженными затопленными речными долинами. Во многих районах в пределах шельфа распространены различные структурно-денудационные (также реликтовые) формы рельефа, образовавшиеся в результате воздействия денудационных процессов на геологические структуры. Так, при моноклинальном залегании пород довольно часто формируется характерный грядовый рельеф, связанный с препарировкой прочных пород.

Наряду с реликтовыми субаэральными равнинами на шельфе встречаются абразионные равнины, выработанные либо при прошлом, либо при современном уровне моря, а также аккумулятивные равнины, сложенные современными морскими осадками.

Поскольку равнины шельфа представляют собой преимущественно затопленные равнины материковых платформ, крупные черты рельефа здесь обусловлены (как и на суше) особенностями структуры этих платформ. Пониженные области шельфа часто соответствуют синеклизам, возвышенности — антеклизам.