Геоморфология. Основы геоморфологии. Учебное пособие. Щеглов Д.И., Громовик А. Учебное пособие для вузов Воронеж Издательский дом вгу 2017 2 удк 551. 4 Ббк 26. 823 Щ33
 Скачать 5.56 Mb.
|
|
антиклинали и синклинали (рис. 22). В наиболее простом случае они находят прямое выражение в рельефе или на их месте формируется четко выраженный инверсионный рельеф 10 Рис. 22. Схема элементарных видов складок 10 Инверсионный рельеф - эрозионно-денудационный рельеф, формы которого обратны по отношению к геологическим структурам (горные хребты расположены на месте синклиналей, а речные долины – на месте антиклиналей). 41 Более крупные и сложные по внутреннему строению складчатые структуры - антиклинории и синклинории - представлены в рельефе круп- ными горными хребтами и разделяющими их понижениями (антиклинории Главного и Бокового хребтов Большого Кавказа, Копетдагский антиклино- рии, Магнитогорский синклинории на Урале и др.). Еще более крупные поднятия, состоящие из нескольких антиклинориев и синклинориев, назы- вают мегантиклинориями (рис. 23). Они обычно образуют мегаформы рель- ефа (горные сооружения Большого и Малого Кавказа, соответствующие ме- гантиклинориям того же названия). Чаще всего характер взаимоотношения складчатых структур и релье- фа более сложный. Это обусловлено тем, что рельеф складчатых областей зависит не только от типов складок и их формы в профиле и плане. Рис. 23. Пример мегантиклинории (Большой Кавказ) Рельеф складчатых форм во многом определяется составом и степе- нью однородности пород, смятых в складки, характером, интенсивностью и длительностью воздействия внешних сил, тектоническим режимом терри- тории. Складкообразование, наиболее полно проявляется в подвижных поя- сах земной коры. Сопровождается оно разрывными нарушениями, интру- зивным и эффузивным магматизмом. Все эти процессы усложняют струк- туру складчатых областей и проявление складчатых структур в рельефе. Небольшие и относительно простые по строению складки выражаются в 42 рельефе обычно невысокими компактными хребтами (Терский и Сунжен- ский хребты северного склона Большого Кавказа и др.). Вопросы для самоконтроля: 1. Что понимают под вертикальными колебаниями земной коры? 2. Чем отличаются антеклизы от синеклизы? 3. Что понимают под горизонтальным движением литосферных плит? 4. Дайте характеристику понятиям коллизия, субдукция и абдукция. 5. Что понимают под спредингом? 6. Что понимают под разрывными нарушениями в рельефе? 7. Что понимают под глубинными разломами? 8. Как происходит смещение блоков земной коры? 9. Как происходит образование уступов в рельефе? 10. Чем отличаются антиклинали от синклиналей? 11. Что представляют собой мегантиклинории? 5.2 Рельефообразующая роль вулканических процессов Вулканизм Земли (интрузивный 11 и эффузивный 12 ) относится к чис- лу распространенных и интенсивных факторов, формирующих и преобра- зующих рельеф ее поверхности. Возникающие в результате интрузивного магматизма формы оказывают непосредственное внимание на рельеф, а так- же проявляются вследствие препарировки залегающих на глубине магмати- ческих тел, которые являются более стойкими по отношению к окружающим породам. Среди форм интрузивного вулканизма, прежде всего, выделяются: 1. Батолиты - образуют крупные положительные формы, поверх- ность которых осложнена более мелкими, созданными экзогенными процес- сами. Нередко батолиты составляют высокие участки Кавказа, гор Средней Азии (Зеравшанский хребет) и др. (рис. 24). 2. Лакколиты - распространены чаще в одиночку или группами, име- ют характер округлых или слегка вытянутых поднятий или одиночных гор. Всеобщую известность получили Пятигорские лакколиты Северного Кавказа, горы Бештау, Машук, Железная, Змеиная и др. Магматические породы (беш- таунит) на горе Бештау отпрепарированы экзогенными процессами и выхо- дят на поверхность, а на горе Машук они покрыты мощным слоем известня- ков. Типичным лакколитом в Крымских горах является Аю-Даг (Медведь гора) близ Ялты. 11 Интрузивный магматизм (лат. «интрузио» - проникаю, внедрять)- магматизм, при котором крупные объемы магмы застывают на различной глубине в земной коре, не дойдя до поверхности. 12 Эффузивный магматизм (лат. «эффузио» - излияние) - магматизм, при котором магматические распла- вы изливаются на поверхность Земли в результате извержения вулканов. 43 От лакколитов нередко отходят апофизы (секущие жилы, дайки), об- разующие на земной поверхности узкие выступы, ступени с крутыми скло- нами, образованные в результате процесса препарирования магматических пород. Рис. 24. Интрузивные формы магматизма По способу выхода магмы на поверхность при эффузивном магматизме выделяют извержения: 1. Площадные - характерны для ранних этапов формирования земной коры, когда тонкие, неустойчивые ее слои легко проплавлялись, разрывались, открывая пути магматическим расплавам. Выйдя на поверхность, расплав- ленная лава (чаще всего базальтового состава) разливалась по поверхности и застывала, создавая слегка выпуклые или плоско-волнистые плато, так назы- ваемые траппы. (Восточно-Сибирское плоскогорье, где их площадь достигает 1,5 миллиона квадратных километров; Армянское вулканическое нагорье). 2. Линейные- приурочены к тектоническим трещинам и глубинным рифтовым разломам, где жидкая лава образует своеобразную «лавовую реку» и изредка во время извержений изливается за ее пределы (единственный в мире пример современного линейного вулканизма находится на острове Ис- ландия - вулкан Лаки). 44 3. Центральные - получили наибольшее распространение в совре- менную геологическую эпоху. Они характеризуются тем, что из магматиче- ского очага расплав поступает вверх под давлением газов по каналу - жерлу и выходит на поверхность через кратер. Вынесенные вулканические про- дукты размещаются вблизи кратера и при неоднократных повторениях из- вержений образуют вулканические горы различной высоты и формы (рис. 25). При извержении имеет место три типа процессов: 1) эффузивный, связанный со свободным истеканием магмы через подводящий канал; 2) эксплозивный, взрывной, обусловленный бурным, в форме взрыва выделением газов; 3) экструзивный, заключающийся в выжимании магмы под давлением газов и вышележащих пород. Рис. 25. Строение вулканов В зависимости от стадии деятельности вулкана, а также характера на- копления продуктов извержения выделяют несколько морфогенетических типов вулканов (табл. 3). 45 Таблица 3. Морфогенетические типы вулканов Назва- ние вулкана Размеры Генезис Примеры Маар Поперечный размер от 200 м до 3,5 км при глубине от 60 до 400 м Отрицательная форма рельефа, обычно воронкообразная или ци- линдрическая, образующаяся в ре- зультате вулканического взрыва. По краям такого углубления почти нет никаких вулканических накоплений Встречаются в Южной Африке, Бразилии, Якутии. Все известные маары - не дейст- вующие, реликто- вые образования Экстру- зивные купола Диаметр не- сколько км, высота не бо- лее 500 м Лава этих вулканов нагромождается непосредственно над жерлом и, бы- стро покрываясь шлаковой коркой, принимает форму купола с харак- терной концентрической структу- рой Вулканы с кислым составом лав Щито- вые вулканы Доходят до не- скольких км в диаметре и не- скольких тыс. м в высоту Образуются при извержении цен- трального типа. Извергающаяся жидкая и подвижная базальтовая лава, способная растекаться на большие расстояния от центра из- вержения. Накладываясь друг на друга, потоки лавы формируют вул- кан с относительно пологими скло- нами (6-8°) Вулканический ландшафт Ислан- дии. Гавайские вулканы (Мауна- Кеа, Мауна-Лоа и Килауэа). Мауна- Лоа - самый боль- шой вулкан на земном шаре, под- нимается над уровнем моря на 4170 м Шлако- вые вулканы Несколько сот метров Извергают только твердый обло- мочный материал (пепел, песок, вулканические бомбы, лапилли). Они образуются при условии, если лава перенасыщена газами и ее вы- деление сопровождается взрывами, во время которых лава распыляется, ее брызги быстро отвердевают. В отличие от лавовых конусов кру- тизна склонов шлаковых вулканов достигает 45° Очень часто встречаются в Ар- мении Страто- вулканы Среди этих об- разований не- редки горы вы- сотой 3-4 км, некоторые вулканы дос- тигают 6 км В строении участвуют слои лав и слои пирокластического материала. Многие имеют почти правильную коническую форму. Многие страто- вулканы на вершинах покрыты веч- ными снегами и ледниками Фудзияма (Япо- ния), Ключевская и Кроноцкая соп- ки на Камчатке (Россия). 46 Излияния лавы при извержении не только образуют специфические формы рельефа, но могут существенным образом влиять на уже сущест- вующий рельеф. Так, лавовые потоки могут вызвать перестройку речной сети. Перегораживая речные долины, они способствуют катастрофическим наводнениям или иссушению местности, потере ею водотоков. Проникая к берегу моря и застывая здесь, лавовые потоки изменяют очертания берего- вой линии, образуют особый морфологический тип морских побережий. В отдельных случаях началу извержения предшествует заметное под- нятие местности. При вулканических извержениях могут происходить вне- запные и очень быстро протекающие изменения рельефа и общего состоя- ния окружающей местности. Вулканический рельеф подвергается в даль- нейшем воздействию экзогенных процессов, приводящему к формированию своеобразных вулканических ландшафтов. Для многих вулканических об- ластей характерны выходы напорных горячих вод - гейзеров. Горячие глу- бинные воды содержат много растворенных веществ, выпадающих в осадок при их охлаждении. Поэтому места выходов горячих источников бывают окружены натечными террасами зачастую причудливой формы. Широко известны гейзеры на Камчатке (Долина гейзеров), в Новой Зеландии, Ис- ландии. Исследования последних десятилетий показали, что в океанах вулка- нических форм не меньше, чем на материках. Только в Тихом океане на- считывается не менее 3000 подводных вулканов. Вопросы для самоконтроля: 1. Что понимают под вулканизмом? 2. Каковы особенности и основные отличия эффузивного и интрузивного магма- тизмов? 3. Что такое батолиты и лакколиты? 4. Чем отличаются площадные, линейные и центральные типы извержения вулка- нов? 5. Из каких стадий (процессов) состоит извержение вулканов? 6. Перечислите основные морфогенетические типы вулканов и дайте им краткую характеристику 7. Что такое гейзеры? 5.3 Строение земной коры и планетарные формы рельефа Данные геофизики свидетельствуют о разнообразии строения земной коры, которую разделяют на кору материкового, океанического и переходно- го типов. 47 Кора материкового типа отличается значительной мощностью, дос- тигающей в горных районах 70 километров (в среднем 35 километров) Обычно сверху она образует осадочный слой различной мощности и состава. Осадочный слой не сплошной. В низинах (Каспийская, Полесская) его мощ- ность достигает 5-10 километров, в пределах поднятий (Воронежский горст) он уменьшается до нескольких десятков метров, а в щитовых областях (Балтийский, Украинский) вовсе отсутствует. Ниже осадочных пород зале- гает гранитный слой, представленный кристаллическими кислыми породами. Под молодыми горными системами его мощность достигает 50 километров, в пределах равнин сокращается до 15-20 километров. Под гранитным залега- ет сплошной базальтовый слой, мощностью 15 - 20 километров (рис. 26). Кора океанического типа заметно отличается по составу и мощ- ности, которая везде не превышает 10 километров и распространяется в пре- делах ложа Мирового океана. Верхний слой коры этого типа представлен мягкими океаническими осадочными породами, мощностью несколько сотен метров, под которой залегает промежуточный слой (второй слой), состоящий из уплотненных осадочных пород, пронизанных базальтами. Основу океа- нической коры составляют базальты и близкие к ним основные породы (габро, нориты), мощностью 4-7 километров. Рис. 26. Строение земной коры материков и океанов 1 – вода; 2 – осадочные породы; 3 – гранитный слой; 4 – базальтовый слой; 5 – мантия Земли; 6 – участки мантии, сложенные породами повышенной плотности; 7 – участки мантии, сложенные породами пониженной плотности; 8 – глубинные разломы; 9 – вул- канический конус и магматический канал 48 В современных геосинклинальных зонах выделяется кора переходного типа очень пестрого, сложного строения. В морфологическом отношении пе- реходная кора включает три основные элемента: котловины глубоководных морей (Карибское, Японское), островные дуги (Малые Антильские, Японские острова) и глубоководные желоба (Яванский, Марианский). Для этого типа коры характерно близкое соприкосновение с материковой, с одной стороны, и океанической, с другой. Характерно также проявление сейсмических и вул- канических явлений. В современной научной и учебной литературе выделяется также осо- бый тип земной коры под срединно-океаническими хребтами, которую при- нято называть рифтогенным. Рифтогенный тип земной коры залегает под осадочным или проме- жуточным слоем пород. Здесь происходит смешение вещества коры и ман- тии, о чем свидетельствует скорость прохождения упругих сейсмических волн (7,3-7,6 км/сек), что менее чем в мантии, но более чем в базальто- вом слое. Современный лик Земли оформился сравнительно недавно, за период мезозой - кайнозой. В самом общем виде в рельефе выделяются две высотные ступени - материковая и океаническая, соответствующие вышеназванным типам земной коры. Площадь материков, включая подводную окраину и кору переходного типа, составляет около 230 миллионов квадратных километров. Материки - сложные геологические образования, сформированные в тече- ние длительной эволюции литосферы. Каждая планетарная форма рельефа характеризуется своеобразием присущих ей форм мега- и макрорельефа, в подавляющем большинстве случаев, также обусловленных различиями в структуре земной коры. Вопросы для самоконтроля: 1. Чем отличаются кора материкового типа от коры континентального типа? 2. Что такое геосинклинальная область? 3. Что понимают под рифтогенным типом земной коры? 49 6. МЕГАРЕЛЬЕФ ПЛАНЕТАРНЫХ ФОРМ МАТЕРИКОВ, ОКЕАНА И ПЕРЕХОДНЫХ (ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫХ) ОБЛАСТЕЙ 6.1 Подводные окраины материков Границы материков не совпадают с береговой линией океанов и мо- рей. Часть материка всегда затоплена водами Мирового океана. Поэтому особую геолого-геоморфологическую категорию представляет рельеф подводных окраин материков, на долю которых приходится около 35% площади материков. Чем больше океан, тем меньшую долю от его пло- щади занимает подводная окраина. Подводная окраина материков делится на шельф, материковый склон и материковое подножие (рис. 27, 28). Рис. 27. Обобщенный профиль планетарных форм рельефа окраин материков и ложа океана Шельф (от англ. - shelf - полка)- прибрежная часть океанического дна с относительно равнинной или слабо покатой поверхностью, харак- терной для рельефа материковых платформ. По-другому шельфом можно назвать материковую отмель, непосредственное продолжение прилежащих равнин, затопленных морем. Его площадь обширна, составляет 18-20% площади суши или 8% площади океанов. 50 Рис. 28. Атлантическая подводная окраина Северной Америки (показаны: шельф, материковый склон с каньонами, материковое подножие) Условно шельф заканчивается на глубине 200 метров, однако места- ми он может быть погружен и до 600 и даже более метров. Средняя шири- на шельфа составляет около 72 км. В Баренцевом и Беринговом морях шельф занимает около половины их площади (достигает 800-1100 км в ши- рину). Средние уклоны поверхности шельфа 0,7-1º (2 м на 1 км). Шельф подстилается континентальной корой, мощность которой уменьшается с 40 до 20 км к его бровке и континентальному склону. В этом же направлении увеличивается раздробленность коры, с образованием горстов 13 и грабе- нов 14 . Мощность осадков, перекрывающих эти структуры, достигает не- скольких километров, что свидетельствует о значительном прогибании и 13 Горст - приподнятый по разломам, обычно вытянутый участок земной коры, ограниченный круто на- клоненными разрывами – сбросами или (реже) взбросами. Образуется в результате интенсивных ее подня- тий. Достигает в поперечнике многих десятков километров. 14 Грабен - опущенный участок земной коры, ограниченный круто наклоненными разрывами – сбросами, редко взбросами – от смежных относительно приподнятых участков. Грабены обычно осложняют круп- ные сводовые поднятия; имеют преимущественно вытянутую форму, протяженность в несколько сотен километров и значительную ширину (десятки километров). Могут образовываться как вследствие актив- ного опускания блока, так и в результате поднятия смежных участков. 51 существовании морских условий в дочетвертичное время. И в четвертич- ное время шельфы многих морей продолжают прогибаться. Так, отдельные участки шельфа Баренцева моря после последнего оледенения прогибаются со средней скоростью 1,4-3 см/год. Большая часть шельфа в четвертичное время неоднократно осушалась и затоплялась морем. Последнее затопление произошло в позднеплейстоцен-голоценовое время, когда растаяли ледники последнего (вюрмского или валдайского) оледенения, и уровень морей и океанов поднялся почти на 100 м. Шельфо- вые моря называются эпиконтинентальными, т. е. надматериковыми, так как они образовались в результате затопления окраинных частей материка при повышении уровня океана. Далее шельф переходит в материковый склон. По современным дан- ным граница между шельфом и материковым склоном выделяют геомор- фологически по бровке шельфа, которая представляет собой хорошо выра- женный перегиб профиля дна, ниже которого его уклоны значительно воз- растают. Бровка может лежать на разных глубинах от 50 до 1000 и более метров, поэтому глубина 200 м является условной и не всегда совпадает с бровкой шельфа. |