Студопедия
Обратная связь


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram


Эндогенные процессы и рельеф. Рельефообразующая роль тектонических движений

Эндогенные процессы обусловливают различные типы тектонических движений и связанные с ними деформации земной коры. Они являются причиной землетрясений, эффузивного и интрузивного магматазма, лежат в основе дифференциации вещества в недрах Земли и формирования различных типов земной коры. В совокупности эндогенные процессы не только способствуют возникновению разнообразных по морфологии и размерам форм рельефа, но во многих случаях контролируют как характер, так и интенсивность деятельности экзогенных процессов. Все это определяет исключительно важную роль эндогенных процессов в рельефообразовании на поверхности Земли.

Рельефообразующая роль тектонических движений земной коры. Разные исследователи выделяют различные типы тектонических движений. Суммируя современные представления о тектогенезе, по преобладанию направления можно выделить два типа тектонических движений — вертикальные (радиальные) и горизонтальные (тангенциальные). Оба типа движений могут происходить как самостоятельно, так и во взаимосвязи друг с другом (часто один тип движения порождает другой) и проявляются не только в перемещении крупных блоков земной коры в вертикальном или горизонтальном направлениях, но и в образовании складчатых и разрывных нарушений разного масштаба.

Так, согласно концепции тектоники литосферных плит восходящие конвекционные потоки разогретого вещества верхней мантии приводят к образованию крупных положительных форм рельефа типа Восточно-Тихоокеанского поднятия. На последующих стадиях развития в осевых частях таких поднятий образуются рифты — отрицательные грабеноподобные формы рельефа, обусловленные разрывными нарушениями (рифтовая зона Срединно-Атлантического хребта). Поступление новых порций мантийного вещества по трещинам на дне рифтов вызывает спрединг – раздвигание литосферных плит в горизонтальном направлении от осевой части рифтов. Таким образом, здесь мы видим пример перехода вертикальных движений в горизонтальные.

Горизонтальные перемещения литосферных плит навстречу друг другу приводят к их сталкиванию между собой, к поддвиганию одних плит под другие (субдукция) или надвиганию одной плиты на другую (обдукция). Все эти процессы сопровождаются образованием глубоководных желобов и окаймляющих их островных дуг (Японский желоб, Японские острова), грандиозных горных сооружений (Гималаи, Анды). Этот пример иллюстрирует переход горизонтальных движений в вертикальные. Горные породы, слагающие островные дуги и горные сооружения материков, возникающих в результате субдукции и обдукции, оказываются смятыми в складки, осложнены многочисленными разрывными нарушениями, а также интрузивными и эффузивными телами.

Различные типы тектонических движений и обусловленные ими деформации земной коры находят прямое или опосредованное отражение в рельефе.

Складчатые нарушения и их проявление в рельефе. Как известно, элементарными видами складок, независимо от происхождения, являются антиклинали и синклинали. В наиболее простом случае антиклинали и синклинали находят прямое выражение в рельефе или на их месте формируется четко выраженный инверсионный рельеф. Чаще всего характер взаимоотношения складчатых структур и рельефа более сложный. Обусловлено это тем, что рельеф складчатых областей зависит не только от типов складок и их формы в профиле и плане. Он, как мы уже знаем, во многом определяется составом и степенью однородности пород, смятых в складки, характером, интенсивностью и длительностью воздействия внешних сил, тектоническим режимом территории. Находят отражение в рельефе размер и внутреннее строение складок. Небольшие и относительно простые по строению складки выражаются в рельефе обычно невысокими компактными хребтами (Терский и Сунженский хребты северного склона Большого Кавказа и др.). Более крупные и сложные по внутреннему строению складчатые структуры — антиклинории и синклинории — представлены в рельефе крупными горными хребтами и разделяющими их понижениями (антиклинории Главного и Бокового хребтов Большого Кавказа, Копетдагский антиклинории, Магнитогорский синклинории на Урале и др.). Еще более крупные поднятия, состоящие из нескольких антиклинориев и синклинориев, называют мегантиклинориями. Они обычно образуют мегаформы рельефа, имеют облик горной страны, состоящей из нескольких хребтов и разделяющих их впадин (горные сооружения Большого и Малого Кавказа, соответствующие мегантиклинориям того же названия).

Складкообразование, наиболее полно проявляющееся в подвижных зонах земной коры—геосинклинальных областях, обычно сопровождается разрывными нарушениями, интрузивным и эффузивным магматизмом. Все эти процессы усложняют структуру складчатых областей и проявление складчатых структур в рельефе. Если учесть при этом разнообразие внешних факторов, воздействующих на складчатые структуры, интенсивность проявления и длительность их воздействия, станет понятным то разнообразие структурно-денудационного рельефа, которое наблюдается в пределах складчатых областей земного шара.

Разрывные нарушения и их проявление в рельефе. Разрывные нарушения (дизъюнктивные дислокации)—это различные тектонические нарушения сплошности горных пород, часто сопровождающиеся перемещением разорванных частей геологических тел относительно друг друга. Простейшим видом разрывов являются единичные более или менее глубокие трещины. Наиболее крупные разрывные нарушения, распространяющиеся на большую глубину (вплоть до верхней мантии) и имеющие значительную длину и ширину, называют глубинными разломами. Глубинные разломы фактически представляют собой более или менее широкие зоны интенсивного дробления пород. Нередко выделяют в качестве особого типа сверхглубинные разломы, которые уходят своими корнями в мантию.

Подобно складчатым, разрывные нарушения находят прямое или опосредованное отражение в рельефе. Так, геологически молодые сбросы или надвиги морфологически нередко выражены уступом топографической поверхности, высота которого может до известной степени характеризовать величину вертикального смещения блоков. При системе сбросов (надвигов) может образоваться ступенчатый рельеф, если блоки смещены в одном направлении, или сложный горный рельеф, если блоки смещены относительно друг друга в разных направлениях. Так образуются глыбовые горы. С точки зрения структурных особенностей перемещенных блоков различают столовые глыбовые и складчато-глыбовые горы. Первые возникают на участках, сложенных горизонтальными или слабонаклонными, не смятыми в складки пластами осадочных пород. Примером таких гор может служить Столовая Юра. Широко развиты столовые глыбовые горы в Африке. Складчатые глыбовые горы возникают на месте развития древних складчатых структур. К их числу относятся Алтай, Тянь-Шань и др.

По занимаемой на земной поверхности площади глыбовые горы не уступают складчатым. Да и в пределах складчатых гор роль разрывной тектоники чрезвычайно велика. Крупные складчатые нарушения обычно сочетаются с разрывными. Обособление антиклиналей (антиклинориев) и синклиналей (синклинориев) часто сопровождается образованием ограничивающих разломов. В результате образуются горст-антиклинали (горст-антиклинории), или грабен-синклинали (грабен-синклинории), которые во многих случаях и определяют внутреннюю структуру складчато-глыбовых гор. Так, упоминавшиеся выше Главный и Боковой хребты большого Кавказа являются сложно построенными горст-антиклинориями.

Особенно велика рельефообразующая роль разрывных нарушений в областях распространения древних складчатых областей, где в результате последующих тектонических движений в ряде мест сформировались глыбовые, или сбросовые, горы. Примерами рельефа такого типа могут служить глыбовые горы Забайкалья, Большого Бассейна Северной Америки. Четко проявляется в рельефе глыбовая структура гор Центральной Европы, где такие горные массивы, как Гарц, Шварцвальд, Вогезы и др., являются горстами.

Разумеется, не всегда структуры, обусловленные разрывными нарушениями, находят прямое отражение в рельефе. Могут быть и иные соотношения. В результате более интенсивной денудации блока, испытавшего поднятие, топографическая поверхность последнего может оказаться на одном уровне с поверхностью опущенного блока. При определенных условиях может сформироваться инверсионный рельеф: более высокое гипсометрическое положение будет занимать поверхность блока, испытавшего опускание. Воздействием внешних сил на структуры, возникающие в результате разрывных нарушений, объясняется и то, что разные по происхождению структуры могут получить одинаковое морфологическое выражение в рельефе.

Рельефообразующая роль разрывных нарушений сказывается также в том, что трещины и разломы как наиболее податливые зоны земной коры часто служат местами заложения эрозионных форм разных порядков. Этому способствует не только раздробленность пород вдоль зон нарушений, но и концентрация в них поверхностных и подземных вод. Эрозионные формы, заложившиеся по трещинам и разломам, принимают их направление и в плане (на картах, аэро- и космических снимках) обычно имеют ортогональный характер: прямолинейные участки долин чередуются с резкими изгибами под прямыми или острыми углами. Системы разломов могут определять очертания береговых линий морей и океанов (полуостров Сомали, Синайский полуостров и др.).

Вдоль линий разрывных нарушений часто наблюдаются выходы магматических пород, горячих и минеральных источников, различные специфические формы мезо- и микрорельефа, не свойственные окружающей территории. Иногда вдоль линий разломов располагаются цепочки вулканов. К зонам глубинных и сверхглубинных разломов приурочены фокусы глубинных землетрясений. По регистрации фокусов таких землетрясений удалось установить, что некоторые сверхглубинные разломы проникают в недра Земли на 500—700 км, пронизывая земную кору и верхнюю мантию.

Велика рельефообразующая роль разломной тектоники в пределах рифтовых зон материков и океанов. С ней связано, например, образование рифтовых долин в сводовых частях срединно-океанических хребтов, Восточно-Африканской системы разломов, Байкальской системы рифтов и др.

О роли горизонтальных движений в эндогенных процессах и формировании рельефа среди тектонистов и геоморфологов единого мнения нет. Многие тектонисты считают, что горизонтальные движения земной коры имеют огромное значение. Они обусловливают перемещение материковых массивов и являются причиной образования целых океанов, таких, как Атлантический или Индийский. Наиболее полное отражение это направление в тектонике получило в учении Вегенера о горизонтальном перемещении материков, а в последнее время – в упоминавшейся выше  концепции «глобальной тектоники», или «тектоники литосферных плит», рассматривающей образование океанов как результат горизонтального раздвижения крупнейших плит литосферы.

Некоторые исследователи полагают, что горизонтальные движения земной коры не следует переоценивать, хотя они, несомненно, существуют. Например, даже в таких процессах, как образование взбросов и надвигов, имеют место горизонтальные движения. Смещения блоков земной коры по отношению друг к другу в горизонтальном направлении в более крупных масштабах называются сдвигами. Так, по разлому Мендосино, расположенному в северо-восточной части Тихого океана, произошел сдвиг с амплитудой 1170 км. При складчатых нарушениях горизонтальные движения вызывают образование лежачих и опрокинутых складок.
Ряд исследователей полагают, что возможны очень крупные горизонтальные пликативные дислокации, при которых массы земной коры перемещаются в горизонтальном направлении на десятки и даже сотни километров. Возникают огромные лежачие складки. При этом более молодые породы могут оказаться погребенными под складчатой серией более древних, перемещенных пород. Такие огромные лежачие складки называют шарьяжами. Большинство ученых, изучающих структуру Альп, полагают, что в их строении шарьяжам принадлежит важнейшее место.

Горизонтальные движения земной коры происходят при образовании горстов и грабенов. Известно, например, что впадина Красного моря, представляющая собой гигантский молодой грабен-рифт, расширяется, ее борта смещаются в разные стороны относительно осевой линии рифта на несколько миллиметров в год.

Имеются также сведения о том, что во время катастрофического чилийского землетрясения 1960 г. отмечалось смещение края суши относительно твердых геодезических точек на 16 м в западном направлении. В последующие годы произошло обратное смещение края суши.

Крупные горизонтальные перемещения земной коры отмечаются на дне океанов, там, где срединно-океанические хребты пересекаются глубинными, так называемыми трансформными разломами, смещения по которым достигают нескольких сотен километров.

Таким образом, горизонтальные движения земной коры несомненно имеют место и оказывают существенное влияние на формирование рельефа Земли.

Рельефообразущая роль вертикальных и горизонтальных движений земной коры. Под вертикальными, или колебательными, движениями земной коры понимают постоянные, повсеместные, обратимые тектонические движения разных масштабов, площадного распространения, различных скоростей, амплитуд и знака, не создающие складчатых структур (ряд исследователей называют такие движения эпейрогеническими, осцилляционными). Рельефообразующая роль движений этого типа огромна. Они участвуют в образовании форм рельефа самого разного масштаба. Так, вертикальные тектонические движения самого высшего порядка охватывают огромные площади. Они лежат в основе формирования наиболее крупных, планетарных форм рельефа земной поверхности.

Вертикальные движения более низкого порядка образуют антеклизы и синеклизы в пределах платформ, поднятия и прогибы— в геосинклинальных областях. Эти крупные структуры находят отражение в рельефе в виде мега- и макроформ рельефа. Например, Прикаспийская низменность соответствует Прикаспийской синеклизе. Подольская возвышенность—Украинскому щиту, Большой Кавказ—одному из мегантиклинориев альпийской складчатой зоны и т. д. Вертикальные движения лежат в основе формирования рельфа складчато-глыбовых и столовых глыбовых гор.

Вертикальная составляющая тектонических движений всегда присутствует и часто превалирует при образовании сбросов, надвигав, грабенов и горстов, а следовательно, и соответствующих этим структурам форм рельефа. По мнению ряда ученых, вертикальные движения являются первопричиной складкообразовательных движений. Если в целом это положение спорно, то образование некоторых типов складок под влиянием вертикальных тектонических движений объяснить можно. Например, складки, образованные при поднятии блоков земной коры за счет неравномерного давления снизу; гравитационные складки, возникающие на склонах тектонических поднятий, и некоторые другие.

Вертикальные тектонические движения высшего порядка контролируют распределение площадей, занятых сушей и морем (обусловливают морские трансгрессии и регрессии), определяют конфигурацию материалов и океанов, а оба эти фактора, как известно, являются первопричиной изменения климата на поверхности Земли. Следовательно, вертикальные движения оказывают не только прямое воздействие на рельеф, но и опосредованное, через климат. Важная рельефообразующая роль вертикальных движений заключается также в том, что они обусловливают расположение на земной поверхности областей сноса и аккумуляции, т. е. областей преобладания денудационного или аккумулятивного рельефа.

Исходя из концепции тектоники литосферных плит, можно заключить, что не меньшее значение в формировании рельефа Земли имеют горизонтальные движения. Как уже отмечалось выше, в зонах растяжения земной коры (спрединга) образуются крупные отрицательные формы рельефа (рифты), в зонах сжатия (субдукции, обдукции) —как отрицательные (глубоководные желоба), так и положительные макро- и мегаформы (островные дуги, горные сооружения). Таким образом, деформируя земную поверхность. горизонтальные движения, подобно вертикальным, влияют на пространственное расположение областей сноса и денудации, денудационного и аккумулятивного рельефа. С горизонтальными движениями в значительной мере связано образование сбросов, горстов и грабенов, а также надвигов, опрокинутых и лежачих складок, шарьяжей, о чем уже говорилось выше.
Концепция тектоники литосферных плит рассматривает океаны как активно развивающиеся и непостоянные по очертаниям и площади формы рельефа. Отсюда следует вывод о влиянии движения литосферных плит, т.е. горизонтальных движений, на конфигурацию и пространственное положение планетарных форм рельефа и, как следствие этого, на изменение климата, а через него — на характер и интенсивность деятельности экзогенных процессов.

Рельефообразующая роль новейших тектонических движений земной коры. В предыдущих главах речь шла об отражении геологических структур в рельефе и о влиянии на рельеф различных типов тектонических движений безотносительно ко времени проявления этих движений. В настоящее время установлено, что главная роль в формировании основных черт современного рельефа эндогенного происхождения принадлежит так называемым новейшим тектоническим движениям, под которыми исследователи понимают движения, имевшие место в неоген-четвертичное время. Так, областям со слабовыраженными вертикальными положительными тектоническими движениями в рельефе соответствуют равнины, невысокие плато и плоскогорья с тонким чехлом четвертичных отложений: Восточно-европейская равнина, значительная часть Западно-Сибирской низменности, плато Устюрт, Средне-Сибирское плоскогорье.

Областям интенсивных тектонических погружений, как правило, соответствуют низменности  с мощной толщей осадков неоген-четвертичного возраста: Прикаспийская низменность, Колымская низменность.

Областям интенсивных, преимущественно положительных тектонических движений соответствуют горы: Кавказ, Памир.
Следовательно рельефообразующая роль новейших тектонических движений проявилась прежде всего в деформации топографической поверхности, в создании положительных и отрицательных форм рельефа разного порядка, в связи с чем новейшими тектоническими движениями контролируются области денудации и аккумуляции. Скорость, амплитуда и контрастность НТД определяет и интенсивность различных экзогенных процессов.

Выражение в современном рельефе структур, созданных НТД, зависит от типа и характера этих движений, литологии деформируемых толщ и конкретных физико-географических условий. Одни структуры находят прямое отражение в рельефе, на месте других формируется обращенный рельеф или переходные формы от прямого к обращенному рельефу. Крупные структуры как правило находят прямое отражение в рельефе.

Формы рельефа, обязанные своим происхождением неотектоническим структурам, получили названием морфоструктур. Обычно под ними понимаются формы рельефа разного масштаба, морфологический облик которых в значительной степени соотвестствует типам создавших их геологических структур.

О проявлении неотектонических движений можно судить по многочисленным и весьма разнообразным геоморфологическим признакам. Приведем некоторые из них: а) наличие морских и речных террас, образование которых не связано с воздействием изменения климата или каких-то других причин; б) деформации морских и речных террас и древних поверхностей денудационного выравнивания; в) глубоко погруженные или высоко приподнятые над уровнем моря коралловые рифы; г) затопленные морские береговые формы и некоторые подводные карстовые источники, положение которых нельзя объяснить эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана или другими причинами; д) антецедентные долины, образующиеся в результате пропиливания рекой возникающего на ее пути тектонического повышения—антиклинальной складки или воздымающегося блока, образованного разрывными нарушениями.

О проявлении неотектонических движений можно судить и по ряду косвенных признаков. Чутко реагируют на них флювиальные формы рельефа. Так, участки, испытывающие тектонические поднятия, обычно характеризуются увеличением густоты и глубины эрозионного расчленения по сравнению с территориями, стабильными в тектоническом отношении или испытывающими погружение. Меняется на таких участках и морфологический облик эрозионных форм: долины обычно становятся уже, склоны круче, наблюдаются изменение продольного профиля рек и резкие изменения направления их течения в плане, не объяснимые другими причинами, и т. д.
В зависимости от соотношения скоростей тектонических движений (Т) и денудационных процессов (Д) рельеф может развиваться по восходящему или нисходящему типу.  Если Т>Д, рельеф развивается по восходящему типу. В этом случае увеличиваются абсолютные высоты территории, испытывающей поднятия. Увеличение абсолютных высот стимулирует усиление глубинной эрозии постоянных и временных водотоков, что ведет к увеличению относительных высот. Формируются долины рек типа теснин, ущелий и каньонов, характеризующихся крутыми или даже отвесными склонами, что, в свою очередь, ведет к интенсивному развитию оползневых (при благоприятных гидрогеологических условиях) и обвально-осыпных процессов. Вследствие резкого преобладания глубинной эрозии над боковой в долинах рек слабо развиты или отсутствуют совсем поймы и речные террасы. Продольные профили рек характеризуются большими уклонами и невыработанностью: более или менее пологие уклоны на участках выхода легко размываемых пород чередуются с порогами и уступами на местах выхода стойких к размыву пород. Усиление интенсивности денудационных процессов ведет к быстрому удалению рыхлых продуктов разрушения горных пород, следствием чего является хорошая обнаженность «свежих», не подвергшихся еще разрушению пород, препарировка более стойких пород и как результат четкое отражение геологических структур в рельефе (структурность рельефа), особенно в условиях аридного климата. Увеличение абсолютных высот, длины и крутизны склонов приводит не только к интенсификации ранее действовавших рельефообразующих процессов, но и к появлению новых: снежных лавин и селей, а при подъеме территории выше климатической снеговой границы—к процессам, связанным с деятельностью льда и снега. В результате в верхней части гор формируется новый тип рельефа—альпийский, характеристика которого была дана выше. Таким образом, изменение количественных характеристик — увеличение абсолютных и относительных высот, длины и крутизны склонов — приводит к качественным изменениям всего комплекса рельефообразующих процессов. Эти изменения находят отражение и на территориях, прилегающих к воздымающимся горам: здесь изменяется характер коррелятных отложений. По мере роста гор увеличиваются количество и крупность обломочного материала, выносимого постоянными и временными водотоками.

Если Т<Д, процесс рельефообразования развивается в обратном направлении: уменьшаются абсолютные и относительные вы-
соты, склоны выполаживаются, речные долины расширяются, на дне их начинает накапливаться аллювий, продольные профили рек выравниваются и становятся более пологими, интенсивность эрозионных и склоновых процессов уменьшается. При снижении гор ниже снеговой границы прекращается рельефообразующая деятельность снега и льда. Накопление обломочного материала на дне эрозионных форм и склонах ведет к затушевыванию структурности рельефа, уменьшению площади выхода на поверхность свежих скальных пород. Вершины и гребни хребтов принимают округлые очертания. Все это ведет к уменьшению количества выносимого обломочного материала и его крупности.

Отмеченная связь между изменением рельефообразующих процессов на территориях, испытывающих поднятие, и характером коррелятных отложений, накапливающихся в области опускания, позволяет использовать коррелятные отложения для палеогеографических реконструкций: определения интенсивности тектонических движений прошлых геологических эпох, местоположения областей сноса, определения возраста проявления тектонических движений и формирования денудационного рельефа. Вот почему в задачу геоморфологии входит изучение не только самого рельефа, но и слагающих его пород, в частности коррелятных отложений.

Таким образом, существует тесная связь между характером и интенсивностью новейших тектонических движений, морфологией рельефа на разных стадиях его развития и коррелятными отложениями. Эта связь позволяет широко использовать геоморфологические методы при изучении неотектонических движений и геологической структуры земной коры.
Кроме новейших тектонических движений, различают так называемые современные движения, под которыми понимают движения, проявившиеся в историческое время и проявляющиеся сейчас. О существовании таких движений свидетельствуют многие историко-археологические данные, а также данные повторных нивелировок. Отмеченные в ряде случаев большие скорости этих движений диктуют настоятельную необходимость их учета при строительстве долговременных сооружений — каналов, нефте- и газопроводов, железных дорог и др.





 

Читайте также:

Человек и рельеф. Влияние рельефа на жизнь и хозяйственную деятельность человека. Антропогенный фактор рельефообразования.

Пещеры карстовых областей

Распространение и строение вечномерзлых грунтов

Речные террасы

Особенности берегов приливных морей

Вернуться в оглавление: Геоморфология

Просмотров: 15115

 
 

© studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам. Ваш ip: 54.161.114.92