Рельефообразующие процессы

► Рельеф — это совокупность неровностей земной поверхности раз­ного масштаба, называемых формами рельефа.

Рельеф формируется в результате воздействия на литосферу внут­ренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) процессов.

Согласно современным представлениям, литосфера состоит из же­стких подвижных плит, перемещающихся по пластичной мантии. Гра­ницы между плитами могут быть трех типов: океанические хребты (вдоль которых на поверхность поднимается вещество мантии и фор­мируется новое морское дно), желоба (вдоль которых краевые части плит разрушаются, опускаясь в мантию) и трансформные разломы (образующиеся в результате скольжения одной плиты вдоль другой). Так, граница между Африканской и Американской плитами проходит по океаническому хребту, между Антарктической и Американской пли­тами — по жалобу, а между Тихоокеанской и Американской плита­ми — по трансформным разломам. Во второй половине XX в., развер­нулись обширные исследования дна Мирового океана, в результате которых появились совершенно новые представления о развитии океа­нов и материков, основанные на взглядах немецкого ученого, первой половины XX в. А. Вегенера.

В основу новой теории литосферных плит положено представле­ние, что вся литосфера разделена узкими активными зонами — глу­бинными разломами — на отдельные жесткие плиты, плавающие в пла­стичном слое верхней мантии.

Внутренние (эндогенные) процессы. Внутренние геологические процессы обусловливают различные тектонические движения, то есть вертикальные и горизонтальные перемещения отдельных участков земной коры. С ними связано образование наиболее значительных не­ровностей земной поверхности, ее непрерывное изменение. Источни­ком внутренних процессов является тепло, образующееся при радио­активном распаде элементов, входящих в состав ядра Земли.

Движение плит приводит к изменениям конфигурации материков и океанов и их положения на поверхности Земли. Предполагается, что 500-200 млн лет назад все материки были объединены в один, так на­зываемую Пангею (в переводе с греческого «вся Земля»). В последующие 70 млн лет Пангея раскололась на два материка: Лавразию, вклю­чавшую Северную Америку и Евразию (без Индийского и Аравийско­го субконтинентов) и Гондвану (вся остальная суша). Последующее передвижение плит привело к сближению Северной и Южной Аме­рики, разделению Австралии и Антарктиды, перемещению Аравий­ского и Индийского субконтинентов к Евразии, причем в зоне столк­новения Евразии с последним возникли самые высокие горы на пла­нете (Гималаи). В настоящее время существует шесть материков: Евразия (53,4 млн км²), Африка (30,3 млн км²), Северная Америка (24,2 млн км²), Южная Америка (18,2 млн км²), Австралия (7,7 млн км²) и Антарктида (14 млн км²).

По преобладающему направлению выделяют два типа тектониче­ских движений: вертикальные и горизонтальные. Оба типа движений могут проходить как самостоятельно, так и во взаимосвязи друг с дру­гом. Часто один тип движения порождает другой. Проявляются они не только в перемещении крупных блоков земной коры в вертикальном или горизонтальном направлениях, но и в образовании складчатых и разрывных нарушений разного масштаба.

Складки — волнообразные изгибы пластов земной коры, создан­ные совместным действием вертикальных и горизонтальных движений в земной коре. Складка, пласты которой выгнуты кверху, называ­ется антиклинальной складкой, или антиклиналью. Складка, пласты которой прогнуты книзу, называется синклинальной складкой, или синклиналью. Синклинали и антиклинали — две основные формы складок. Небольшие и относительно простые по строению складки выражаются в рельефе невысокими компактными хребтами (напри­мер, Сунженский хребет северного склона Большого Кавказа).

Более крупные и сложные по строению складчатые структуры представлены в рельефе крупными горными хребтами и разделяющи­ми их понижениями (Главный и Боковой хребты Большого Кавказа). Еще более крупные складчатые сооружения, состоящие из множества антиклиналей и синклиналей, образуют мегаформы рельефа типа гор­ной страны, например горы Кавказа, Урала и т. д. Эти горы называют складчатыми.

Разрывные нарушения (разломы) — это различные нарушения сплошности горных пород, часто сопровождающиеся перемещением разорванных частей относительно друг друга. Простейшим видом раз­рывов являются единичные более или менее глубокие трещины. Наи­более крупные разрывные нарушения, распространяющиеся на значи­тельную длину и ширину, называют глубинными разломами.

В зависимости от того, как перемещались разорванные блоки в вер­тикальном направлении, выделяют сбросы и надвиги (рис. 7.6).

Рис. 7.6. а — сброс . б — надвиг

Совокупности сбросов и надвигов составляют горсты и грабены (рис. 7.7).

В зависимости от размеров они образуют отдельные горные хребты (например, столовые горы в Европе) или горные системы и страны (например, Алтай, Тянь-Шань).

В этих горах наряду с грабенами и горстами встречаются и склад­чатое массивы, поэтому их следует относить к складчато-глыбовым горам.

В случае, когда перемещение блоков горных пород было не только в вертикальном направлении, но и в горизонтальном, образуются сдвиги.

В зонах раздвижения литосферных плит — зонах срединно-океанических хребтов — рождается новая океаническая земная кора. В зо­нах столкновения литосферных плит — зонах островных дуг и сопря­женных с ними глубоководных желобов — происходит «подныривание» одной плиты (чаще с океанической земной корой) под другую (чаще с материковым или переходным типом земной коры). В резуль­тате такого «подныривания» край плиты прогибается и образуется глубоководный желоб. Ярким примером таких дуг являются Куриль­ские и Японские острова, рядом с которыми располагаются соответст­вующие глубоководные желоба.

Границы литосферных плит как в местах их разрыва, так и в местах столкновения — это подвижные участки земной коры, на которых на­ходится большинство действующих вулканов, где часты землетрясе­ния. Эти участки, являющиеся областями новой складчатости, образу­ют сейсмические пояса Земли.

Чем дальше от границ подвижных участков к центру плиты, тем более устойчивыми становятся участки земной коры. Москва, напри­мер, находится в центре Евразийской плиты, и ее территория считает­ся вполне устойчивой.

► Вулканизм — совокупность процессов и явлений, вызванных вне­дрением магмы в земную кору и излиянием ее на поверхность.

Из глубинных магматических очагов извергаются на землю лава, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.

В зависимости от условий и путей проникновения магмы на по­верхность различают три типа вулканических извержений.

Площадные извержения привели к образованию обширных лаво­вых плато. Наиболее крупные из них — это плато Декан на полуостро­ве Индостан и Колумбийское плато.

Трещинные извержения происходят по трещинам иногда большой протяженности. В настоящее время вулканизм этого типа проявляет­ся в Исландии и на дне океанов в районе срединных океанических хребтов.

Извержения центрального типа связаны с определенными участ­ками, как правило, на пересечении двух разломов, и происходят по сравнительно узкому каналу, который называется жерлом. Это наибо­лее распространенный тип. Вулканы, образующиеся при таких извер­жениях, называются слоистыми, или стратовулканами. Они имеют вид конусообразной горы, на вершине которой находится чашеобраз­ное углубление — кратер.

Примеры таких вулканов: Килиманджаро в Африке, Ключевская сопка, Фудзияма, Этна, Гекла в Евразии.

Тихоокеанское «огненное кольцо». Около двух третей вулканов Земли сосредоточено на островах и берегах Тихого океана. Самые мощные извержения вулканов и землетрясения имели место именно в этом регионе: Сан-Франциско (1906), Токио (1923), Чили (1960), Мехико (1985).

Остров Сахалин, полуостров Камчатка и Курильские острова, на­ходящиеся на самом востоке нашей страны, — звенья этого кольца.

Всего на Камчатке насчитывается 130 потухших вулканов и 36 дей­ствующих. Самый большой вулкан — Ключевская сопка. На Куриль­ских островах 39 вулканов. Для этих мест характерны разрушитель­ные землетрясения, а для окружающих морей — моретрясения, тайфу­ны, вулканы и цунами.

Цунами в переводе с японского — «волна в бухте». Это волны ги­гантских размеров, порожденные извержениями подводных вулканов, землетрясением или моретрясением. В открытом океане они почти не­заметны для судов. Но когда путь цунами преграждает материк и ост­рова, волна обрушивается на сушу с высоты, достигающей 20 метров.

Горячие источники и гейзеры тоже связаны с вулканизмом. На Кам­чатке в знаменитой Долине гейзеров действует 22 крупных гейзера.

Землетрясения также являются проявлением эндогенных земных процессов и представляют собой внезапные подземные удары, сотря­сения и смещения пластов и блоков земной коры.

На сейсмических станциях ученые исследуют эти грозные явления природы, пользуясь специальными приборами, ищут способы их пред­сказания. Один из таких приборов — сейсмограф — был изобретен в начале XX в. русским ученым Б. В. Голицыным. Название прибора произошло от греческих слов seismos — «колебание», graphs — «пи­щу». Оно отражает его назначение — записывать колебания Земли.

Землетрясения могут быть разной силы. Ученые договорились оп­ределять эту силу по международной 12-балльной шкале Меркалли и 9-балльной шкале Рихтера с учетом воздействия землетрясения на че­ловека и степени повреждения зданий и изменений рельефа Земли (табл. 7.2).

Таблица 7.2