Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Билет №8

СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ПЛАНЕТАРНЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА

Выше упоминались формы мега-, макро- и мезорельефа, образо­вание которых обусловлено деятельностью эндогенных процессов (см. гл. 5, 6, 7). Самые крупные формы рельефа — планетарные — также обязаны своим происхождением внутренним силам Земли, лежащим в основе образования различных типов земной коры.

Данные геофизики и, в частности, глубинного сейсмического зондирования свидетельствуют о том, что земная кора под мате­риками и океаническими впадинами имеет неодинаковое строе­ние. Различают континентальный и океанический типы земной коры (рис. 22).

Рис. 22. Строение земной коры материков и океанов (по М.В. Муратову): / — вода; 2 — осадочные породы; 3 — гранитный слой; 4 — базальтовый слой; 5 — мантия Земли (М — поверхность Мохоровичича); 6 — участки мантии, сложен­ные породами повышенной плотности; 7 — участки мантии, сложенные породами пониженной плотности; 8 — глубинные разломы; 9 — вулканический конус и магма­тический канал

ЕЗ' ЕШ* EZ3³ Ш3< СИЗ* СЖ> Ш* Щ»

Континентальная (материковая) земная кора характеризуется большой мощностью — в среднем 40 км, местами достигая 75 км. Она состоит из трех "слоев". Сверху залегает осадочный слой, образованный осадочными породами различного состава, возрас­та, генезиса и степени дислоцированности. Мощность его изме­няется от нуля (на щитах) до 25 км (в глубоких впадинах, напри­мер, Прикаспийской). Ниже залегает "гранитный" (гранитно-ме­таморфический) слой, состоящий главным образом из кислых пород, по составу близких к граниту. Наибольшая мощность гра­нитного слоя отмечается под молодыми высокими горами, где она достигает 30 км и более. В пределах равнинных участков ма­териков мощность гранитного слоя уменьшается до 15—20 км.

Под гранитным слоем залегает третий, "базальтовый", слой, получивший свое название также условно: сейсмические волны проходят через него с такими же скоростями, с которыми в экс­периментальных условиях они проходят через базальты и близкие к ним породы. Третий слой мощностью 10—30 км сложен сильно метаморфизованными породами преимущественно основного со­става. Поэтому его еще называют гранулито-базитовым.

Кора океанического типа резко отличается от континентальной. На большей части площади дна океана мощность ее колеблется от 5 до 10 км. Своеобразно и ее строение: под осадочным слоем мощностью от нескольких сотен метров (в глубоководных котло­винах) до 15 км (вблизи континентов) залегает второй слой, сло­женный подушечными лавами с тонкими прослоями осадочных пород. Нижняя часть второго слоя сложена своеобразным комплек­сом параллельных даек базальтового состава. Третий слой океани­ческой коры мощностью 4—7 км представлен кристаллическими магматическими породами преимущественно основного состава (габбро). Таким образом, важнейшей специфической особенностью океанической коры являются ее малая мощность и отсутствие гранитного слоя.

Особое строение земная кора имеет в областях перехода от ма­териков к океанам — в современных геосинклинальных поясах, где она отличается пестротой и сложностью строения. На примере западной окраины Тихого океана видно, что окраинные геосинкли­нальные области обычно состоят из трех основных элементов — котловин глубоководных окраинных морей, островных дуг и глубоко­водных желобов. Пространства, соответствующие глубоководным впадинам морей (Карибского, Японского и др.), имеют кору, по своему строению напоминающую океаническую. Здесь отсутствует гранитный слой, однако мощность коры значительно больше за счет увеличения толщины осадочного слоя. Крупные массивы суши, граничащие с такими морями (например, Японские остро­ва), сложены корой, близкой по строению к континентальной. Характерными особенностями переходных областей являются сложное взаимосочетание и резкие переходы одного типа коры в другой, интенсивный вулканизм и высокая сейсмичность. Такой тип строения земной коры можно назвать геосинклинальным.

Своеобразными чертами характеризуется земная кора под сре- динно-океаническими хребтами. Она выделяется в особый, так называемый рифтогенный тип земной коры. Детали строения коры этого типа еще не совсем ясны. Ее важнейшая особенность — за­легание под осадочным слоем пород, в котором упругие волны распространяются со скоростями 7,3—7,8 км/с, т.е. намного боль­шими, чем в базальтовом слое, но меньшими, чем в мантии. По­лагают, что здесь происходит смешение вещества коры и мантии. Это мнение в 1974 г. получило дополнительное подтверждение в результате глубоководного бурения, проведенного на Срединно- Атлантическом хребте.

Каждому из перечисленных выше типов земной коры соответ­ствуют наиболее крупные, планетарные формы рельефа (рис. 23). Континентальному типу земной коры соответствуют континенты (материки). Они образуют основные массивы суши. Значительные площади материков затоплены водами океанов. Эти части мате­риков получили название подводной окраины материков. В геофи­зическом и геоморфологическом смысле границами материков следует считать самую нижнюю границу подводной окраины ма­териков, где выклинивается гранитный слой, и кора континен­тального типа сменяется океанической.

рельефа:

1 — материки (а) и их подводные окраины (б) — кора материкового типа; 2 — пере­ходные зоны — кора геосинклинального типа; 3 — ложе океана — кора океанического типа; 4 — срединно-

океанические хребты — рифтогенный тип земной коры

Океаническому типу земной коры соответствует ложе океана. Сложно построенная кора геосинклинального типа находит отра­жение в рельефе геосинклинальных поясов или зон перехода от материков к океанам. Ниже для краткости они будут именоваться переходными зонами. Рифтогенный тип земной коры соответствует в рельефе планетарной системе срединно-океанических хребтов.

Каждая планетарная форма рельефа характеризуется своеобра­зием присущих ей форм мега- и макрорельефа, в подавляющем большинстве случаев также обусловленных различиями в структуре земной коры.

Переходя к описанию мегарельефа крупнейших планетарных форм рельефа Земли, следует подчеркнуть, что при приведенном выше выделении планетарных морфоструктур береговая линия теряет свое значение как важнейшая геоморфологическая граница, отделяющая сушу от морского дна. Однако роль ее безусловно велика, так как условия рельефообразования на морском дне и на суше существенно различны.

Следует также отметить, что на материках, являющихся весьма сложными образованиями, наряду с древними и молодыми плат­формами широко распространены совсем молодые морфострук- туры, обязанные своим происхождением альпийским горообразо­вательным движениям и еще не утратившие полностью черты, свойственные геосинклинальным областям. Однако эти морфо- структуры характеризуются уже сформировавшейся континенталь­ной земной корой.

В связи с указанными обстоятельствами дальнейшее описание форм мегарельефа суши дается по возможности отдельно от мега­рельефа морского дна. Соответственно обзор мегарельефа мате­риков включает в себя общую характеристику равнин и гор суши, в том числе эпигеосинклинальных горных сооружений, сформи­ровавшихся в альпийской геосинклинальной области. При обзоре переходных зон основное внимание уделяется морским (океани­ческим) элементам этой мегаморфоструктуры.

Билет №9

МЕГАРЕАЬЕФ МАТЕРИКОВ

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. Сложность эволюции и последовательность различных стадий об­разования материков находят отражение в их тектоническом и геологическом строении. В пределах материков выделяются отно­сительно устойчивые области, получившие название платформ, и горно-складчатые (эпигеосинкяиналъные и эпиплатформенныё) пояса, обладающие большой тектонической подвижностью (мобиль­ностью). Неоднородность строения и развития платформ и мо­бильных поясов определяет различие их рельефа и позволяет выделить в пределах материков два основных типа морфострук- тур — платформенные и геосинклинальные. При более детальном рассмотрении видно, что как платформенные, так и эпигеосинкли- нальные 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.

Билет №10-11

Мегарельеф платформ суши

Как известно из курса геологии, платформы — это основные элементы структуры материков, которые в отличие от геосинкли­налей характеризуются более спокойным тектоническим режимом, меньшей интенсивностью проявлений магматизма и сейсмичности.

Материковые платформы неодинаковы по возрасту. Значитель­ные их части, главным образом по периферии, стали платформа­ми геологически 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 остаточные (останцовые) горы 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^[1].

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. Из сопоставления тектонической и физической карт мира видно, что этим платформам в крупном плане соответствуют относитель­но ровные пониженные или невысоко приподнятые пространства материков, хотя

характер рельефа этих пространств не остается одинаковым от места к месту

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. Горы платформ — области преимуще­ственной денудации.

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 и т.д.

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.

Иной облик рельефа имеют денудационные равнины, сформиро­вавшиеся на участках древних платформ, где явно преобладают положительные движения земной коры. Наиболее характерная черта денудационных равнин — зависимость их рельефа от геоло­гической структуры денудируемых пород. Самыми яркими их при­мерами являются равнины, сформировавшиеся 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 в крупном плане 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 равнин и 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 (см. рис. 3, 63, 152).

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

Теоретически идеальной денудационной равниной является пе­неплен^[2]. 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 (теорети­ческого) пенеплена.

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. Мезо- и микроформы рельефа равнин во многом зависят от характера воздействующих экзогенных про­цессов, "набор" 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.

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.