РЕЛЬЕФ И ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ

Горные породы с характерными для них свойствами находятся в земной коре в самых разнообразных условиях залегания и в раз­личных соотношениях друг с другом, определяя геологическую структуру того или иного участка литосферы. Благодаря избира­тельной (селективной) денудации, обусловленной свойствами гор­ных пород, под воздействием экзогенных процессов происходит препарировка геологических структур. В результате возникают формы рельефа, облик которых в значительной мере предопреде­лен структурами, поэтому такие формы рельефа называются струк­турными. Таким образом, свойства горных пород, их различная устойчивость по отношению к воздействию внешних сил находят отражение в рельефе через геологические структуры. В этом и за­ключается роль геологических структур как одного из важнейших факторов формирования рельефа.

Различные структуры обусловливают различные типы структур­но-денудационного рельефа, возникающего на месте их развития. Различия проявляются даже в том случае, когда структуры под­вергаются воздействию одного и того же комплекса внешних сил. Однако облик структурно-денудационного рельефа, размеры от­дельных структурных форм зависят не только от типа геологиче­ской структуры, но также от характера и интенсивности воздей­ствия внешних сил, от степени устойчивости слагающих структуру пластов, от мощности и, как следствие этого, частоты чередования пластов, сложенных породами различной стойкости. В случае лито-логической однородности толщ, слагающих структуры, последние находят слабое отражение в рельефе.

Рассмотрим некоторые типы геологических структур с точки зрения влияния их на облик структурно-денудационного рельефа.

Широким распространением пользуется горизонтальная струк­тура, свойственная верхнему структурному этажу платформ (плат­форменному чехлу), сложенному осадочными, реже вулканически­ми породами. Горизонтальным структурам в рельефе соответствуют плоские равнины и плато (плато Устюрт) или так называемые столовые страны (Тургайская столовая страна). При эрозионном расчленении столовых структур, в строении которых принимают участие стойкие породы, возникает плоскогорный тип рельефа. Такой рельеф характеризуется плоскими междуречьями (брониро­ванными стойкими пластами), которые резко переходят в крутые склоны речных долин и других эрозионных форм рельефа. Приме­ром этого типа рельефа может служить центральная часть Став­ропольской возвышенности. В условиях тектонического покоя и длительного воздействия эрозионно-денудационных процессов пло­скогорный рельеф может превратиться в рельеф островных столово-останцовых возвышенностей, в котором отрицательные

Рис. 4. Рельеф островных столово-останцовых возвышенностей

формы рельефа занимают значительно большие площади, чем положитель­ные (рис. 4). Рельеф столово-останцовых возвышенностей широко развит в Африке, а на территории СССР в ряде мест — по пери­ферии плато Устюрт, по правобережью реки Амударьи, севернее г. Чарджоу.

В случае чередования (по вертикали) стойких и податливых пород, залегающих горизонтально, возникает пластово-ступенчатый рельеф. На склонах эрозионных форм при этих условиях обра­зуются так называемые структурные террасы (рис. 5).

При моноклинальном залегании чередующихся стойких и по­датливых пластов под воздействием избирательной денудации вы­рабатывается своеобразный структурно-денудационный рельеф, получивший название куэстового. Куэста — грядообразная возвы­шенность с асимметричными склонами: пологим, совпадающим с углом падения стойкого пласта (структурный склон), и крутым, срезающим головы пластов (аструктурный склон, рис. 6).

Размеры куэстовых гряд могут сильно варьировать в зависимо­сти от абсолютной высоты местности и глубины эрозионного расчленения, мощности стойких и податливых пластов и углов их падения. В одних случаях - это высокие горные хребты (Скалистый хребет северного склона Большого Кавказа), в других — неболь­шие гряды с относительными превышениями 10—20 м.

Весьма своеобразен рисунок и характер эрозионной сети в ус­ловиях куэстового рельефа. В зависимости от соотношения речных долин с элементами куэстового рельефа и элементами залегания пластов горных пород различают долины консеквентные и субсеквентные. Консеквентные долины совпадают с общим наклоном топографической поверхности и с направлением падения пластов.

Субсеквентными называют долины рек, направление которых совпадает с простиранием моноклинально залегающих пластов. Вследствие этого они перпендикулярны консеквентным

Моноклинальное залегание пластов свойственно крыльям и периклиналям крупных антиклинальных складок. И если в их строении участвуют породы различной стойкости, то в результате изби­рательной денудации возникают куэсты или моноклинальные гря­ды, пространственное положение которых дает возможность судить о форме складок в плане. Своими крутыми склонами куэсты всег­да обращены к ядрам антиклиналей. Сходная картина образования куэст может наблюдаться по периферии соляных куполов и в оса­дочном чехле лакколитов. Долинная сеть, возникающая в таких условиях, в плане имеет кольцевидный или «вилообразный» ри­сунок.

В случае очень крутого падения пластов или вертикального их залегания образуются (в отличие от типичных куэст) симметрич­ные гряды, вытянутые по простиранию стойких пластов. Между грядами по простиранию подат­ливых пластов закладывается па­раллельная эрозионная сеть.

Более сложный рельеф возни­кает на месте складчатых струк­тур, для которых характерны час­тые изменения направления и уг­ла падения пластов в зависимости от формы складок в профиле и плане и от их размеров.

Харак­тер рельефа складчатых областей во многом также определяется составом пород, смятых в складки, глубиной расчленения и длительностью воздействия экзоген­ных сил. При этом могут возникать самые разнообразные соотно­шения между формами рельефа и складчатыми структурами, на которых эти формы образуются. В одних случаях наблюдается соответствие между типом геологической структуры и формой рель­ефа, т. е. антиклиналям (положительным геологическим структу­рам) соответствуют возвышенности или хребты, а синклиналям (отрицательным геологическим структурам) - понижения в релье­фе. Такой рельеф получил название прямого. Однако такие формы рельефа на суше встречаются довольно редко. На территории СССР примером таких форм являются небольшие возвышенности, соответствующие брахиантиклинальным складкам на Керченском, Таманском и (реже) Апшеронском полуостровах. Встречаются та­кие формы рельефа в пределах молодых складчатых гор.

Значительно чаще в складчатых областях развит так называе­мый обращенный или инверсионный рельеф, характеризующийся обратным соотношением между топографической поверхностью и геологической структурой. На месте положительных геологических структур образуются отрицательные формы рельефа, и наоборот (Рис. 7). Объясняется это тем, что ядра антиклиналей начинают разрушаться под действием процессов денудации раньше, чем осе­вые части синклиналей. Кроме того, вследствие повышенной раз­дробленности пород, возникающей в ядрах антиклиналей при изгибе пластов, разрушение их под действием внешних сил происходи интенсивнее.

Описанные выше структуры могут быть осложнены разломами, по которым блоки земной коры смещаются относительно друг друга в вертикальном или горизонтальном направлениях, оказывая существенное влияние на формирование и облик возникающего при этом рельефа. Структуры земной коры становятся еще боле сложными под воздействием интрузивного и эффузивного магматизма, приводящего к возникновению самых разнообразных взаимоотношений между пластами осадочных пород и магматическим телами, непосредственно отражающимися в рельефе, или под воздействием последующих денудационных процессов (см. главу 6).

Влияние геологических структур на формирование рельефа и отражение в рельефе от места к месту не остается одинаковым зависит как от соотношения взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов, так и от конкретных физико-географических условий. Наиболее четко структурность рельефа проявляется на территориях, испытывающих тектонические поднятия (где превалируют процессы денудации), особенно в условиях засушливого климата.

Понимание взаимосвязей, существующих между рельефом геологическими структурами, имеет большое научное и практическое значение. Зная, какое влияние оказывают на облик рельеф те или иные геологические структуры в сочетании с тектоническим движениями, можно воспользоваться методом от противного: по характеру рельефа судить о геологических структурах, направлении интенсивности тектонических движений отдельных участков земной коры. Выявление глубинного строения земной коры геоморфологическими методами в последнее время получило широко! развитие в практике геолого-съемочных и геолого-поисковых работ. Особенно перспективными геоморфологические методы оказались при поисках нефтегазоносных структур, поэтому не случайно примерно 15—20 лет назад возникло новое научное направление в геоморфологии — структурная геоморфология.

Понимание взаимосвязей между геологическими структурами и рельефом позволяет не только объяснить особенности морфологи современного рельефа тех или иных участков земной поверхности, но и определить дальнейшее направление его развития, т. е. дает возможность для геоморфологического прогноза.

Взаимосвязь рельефа со структурами земной коры позволяет при геоморфологическом анализе учесть влияние не только существующих геологических структур, но и тех, которые были уничтожены действием внешних сил и которые когда-то были присущи более высоким горизонтам земной коры. Так, в природе встречаются случаи, когда, например, современные долины рек находятся в видимом противоречии с геологическими структурами, пересекай их, а не следуют направлениям простирания пластов или линия разломов. В таких случаях невольно возникает предположение не является ли гидрографическая сеть унаследованной от прошлой заложившейся в условиях иной структуры, существовавшей ранее на данной территории, т. е. не является ли она спроектированной, наложенной сверху на более глубокие горизонты земной коры с иной структурой или иной ориентировкой структурных линий. По­добные речные долины называются эпигенетическими. Благоприят­ными участками для эпигенетического заложения речных долин являются, например, участки платформ с тонким чехлом осадоч­ных пород, испытывающие медленные, но устойчивые тектониче­ские поднятия. В таких условиях реки, первоначально сформиро­вавшие свои долины в осадочном чехле горизонтально залегающих пород, после удаления чехла в результате денудации оказываются врезанными в кристаллические породы фундамента. При этом на­правление течения рек может не совпадать с простиранием осей складок или линий разлома фундамента. Примером эпигенетиче­ских долин могут служить долины рек Гвианского нагорья в Юж­ной Америке.