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.

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.

Таким образом, земная кора находится в постоянном движении, но скорость ее движения неодинакова. В одних местах она незначительна, там земная кора находится в устойчивом состоянии. Такие участки называют платформами. В пределах нашей страны выделяют две платформы: Восточно-Европейскую и Сибирскую. Их кристаллическая основа покрыта мощными слоями осадочных горных пород. Вертикальные и горизонтальные перемещения незначительны.

На окраинах платформ находятся наиболее подвижные участки земной коры. Здесь наблюдаются складкообразовательные и разрывные движения, которые сопровождаются землетрясениями и вулканической деятельностью. Такие активные участки земной коры называют геосинклиналями. Геосинклинали — это огромные прогибы в земной коре. В них наблюдаются разрывы, горизонтальные и вертикальные перемещения, которые в конечном счете приводят к образованию гор.

4. Неотектонические движения и создаваемые ими морфоструктуры являются главным фактором, определяющим современный рельеф. НЕОТЕКТОНИКА — новейшие тектонические движения, нарушения и изменения в рельефе земной поверхности, произошедшие за время палеогенового и неогенового периодов и продолжавшиеся в четвертичный период (см. Геохронология) . В результате неотектоники произошли эпейрогенические поднятия многих древнескладчатых образований и складчато-глыбовых гор, например Сибирской платформы, Урала. Продолжается подъем горных систем Кавказа, Гималаев, Корякского хребта и других. Горы приобрели облик молодых с острыми крутосклонными хребтами и глубокими долинами рек. Изучение неотектоники одноименной наукой имеет огромное практическое значение при проектировании долговременных инженерных сооружений и водоснабжающих систем с прогнозом землетрясений, их силы и периодичности, при поисках полезных ископаемых (россыпных и нефтегазоносных) , вообще при изучении рельефа и направления процессов его развития.

Роль эндогенных процессов в формировании рельефа.Сре­ди важнейших эндогенных процессов, определивших основные черты современного макрорельефа, выделяются прежде всего новейшие тектонические (неотектонические) движения и вулка­низм. Неотектонические движения – это ритмичные колебатель­ные движения тектонических структур разных рангов, оказав­шие влияние на формирование современного рельефа. Время их проявления в достаточно крупных структурах охватывает четвертичный период и неоген, а в ряде случаев также палеоген и даже часть мезозоя.

Чешский исследователь 3. Кукол (1987) полагает, что средняя скорость поднятий в течение всей эпохи орогенеза (не менее не­скольких миллионов лет) равна приблизительно 0,4–0,6 мм/год, а в относительно стабильных областях – не более 0,1 мм/год. Одна­ко за более короткие отрезки времени (например, за последние 2000 лет) поднятие геологически молодых структур в горах в от­дельных случаях достигало 10 мм/год. К таким тектонически ак­тивным районам, вероятно, можно отнести осевую часть Большого Кавказа, большую часть Памира, южную окраину Тянь-Шаня.

В результате неотектонических движений возникли мощные горные системы сконтрастным рельефом, их высоты возросли за неоген и четвертичный период более чем в 2 раза. Суммарное новейшее поднятие в хребтах Памира и Тянь-Шаня, по-видимо­му, в отдельных районах составило около 500 м, а общее погру­жение в прилегающих Ферганской и Таджикской котловинах несколько превысило 3000 м. Относительно слабее новейшие дви­жения проявились на Кавказе, еще меньше их интенсивность была в горах Сибири и Дальнего Востока. На равнинах как под­нятие, так и погружение не выходило за пределы нескольких сот метров.

В современную эпоху тектонические движения наиболее сильно проявляются при землетрясениях. При этом разрушительные землетрясения интенсивностью 8–9 баллов по 12-балльной шка­ле наблюдаются в горах Средней Азии (Копетдаг, Памир, Тянь-Шань, Джунгарский Алатау), Кавказа, Крыма, а также на Ал­тае, в Туве, Восточном Саяне, Прибайкалье, Становом нагорье и хребте (нагорье) Черского. Наиболее сильные землетрясения (ме­стами более 9 баллов) периодически повторяются в юго-восточ­ных районах Камчатки и на Курильских островах, при этом в прибрежных водах наблюдаются подводные землетрясения (мо­ретрясения), вызывающие гигантские волны (цунами).

Менее значительные землетрясения силой 5–7 баллов довольно обычны на равнинах, прилегающих к сейсмически активным горам в зоне удаления от подножия последних до 100–250 км. Древние и молодые платформы, а также Урал и Казахский мелкосопочник отличаются слабой интенсивностью землетрясений, которая здесь обычно не превышает 5 баллов.

Формирование горного рельефа нередко сопровождалось ак­тивным вулканизмом и образованием разнообразных вулканических форм в горной части Закавказья, на Камчатке, Корякс­ком нагорье, Курильских островах. Небольшие потухшие вулка­ны отмечаются также в отдельных районах Восточного Саяна, Забайкалья и Северо-Восточной Сибири. Величественные вулка­ны Эльбрус (5642 м) и Казбек (5033 м) поднимаются на Большом Кавказе. Среди многих вулканов Камчатки возвышается Клю­чевская Сопка (4750 м).

Рельефообразующее значение экзогенных процессов.Экзогенные процессы повсеместно на суше предопределяют образование скульптурных, т.е. относительно мелких форм рельефа. Среди экзогенных процессов по своей рельефообразующей роли прежде всего выделяются четвертичные оледенения, деятельность водотоков, aккyмyляция континентальных осадков во внеледниковых областях и морские трансгрессии.

Четвертичные оледенения.В условиях контрастногорельефа в конце плиоцена – начале четвертичного периода в Северной Евразии произошло существенное похолодание климата, сопровождавшееся неоднократными оледенениями. При этом в ледниковые эпохи имели место интенсивные извержения вулканов взрывного типа (И. В. Мелекесцев, 1980).

По исследованиям ученых Института географии РАН, наи­более древним оледенением Северной Евразии было эоплейстоценовое преддонское (мичуринское) оледенение, установ­ленное по разрезам четвертичных отложений на Окско-Донской равнине. Затем после значительного перерыва во второй половине нижнего плейстоцена последовало максимальное донское оледенение Восточно-Европейской равнины, во время" которого ледниковый покров занимал практически всю Окско-Донскую равнину и, по-видимому, значительную часть Приднепровской низменности. Это оледенение в Восточной Европе превосходило по площади все последующие оледенения плейстоцена, включая днепровское оледенение. В конце нижнего плейстоцена наступило окское (шайтанское) оледенение. В среднем плейстоцене последовали днепровское (самаровское) и московское (тазовское), а в верхнем плейсто­цене ранневалдайское (раннезырянское) и поздневалдайское (сартанское) оледенения.

Четвертичные оледенения на Восточно-Европейской равнине и в Сибири отличались метахронностью (некоторой несогласованность во времени). При этом распространение ледников на юг в целом уменьшалось по мере нарастания континентальности климата. Наиболее благоприятные условия для материковых оледенении в плейстоцене складывались на Восточно-Европейской равнине, где во время днепровского оледенения льды по Приднепровской низменности распространялись на юг почти до 48° с.ш. На Окско-Донской равнине донской ледник захо­дил несколько южнее 50° с.ш. Однако на Западно-Сибирской равнине материковые льды продвигались лишь немного юж­нее 60° с.ш. во время самаровского оледе­нения, а на Средне­сибирском плоскогорье южная граница этого оле­денения отступала к северу и в бассейне реки Оленек находилась севернее по­лярного круга. Восточнее следы материковых плейсто­ценовых оледенений не обнаружены.

В ледниковые эпохи плейстоцена оледенение в горах Северо-Восточной и Южной Сибири, Средней Азии и Кавказа по площа­ди было несравненно больше современного. В частности, на за­падных склонах Верхоянского хребта горные ледники местами достигали подножий гор.

Плейстоценовые ледники как на равнинах, так и в горах создавали специфические формы рельефа. Так, в областях накопления и растекания масс льда.(Фенноскандия, Новая Земля, се­рверная часть Урала, горы Бырранга и плато Путорана) создавались экзарационные формы– котловины и ложбины выпахивания, а также курчавые скалы, в районах, где происходило замедление растекания льда возникали аккумулятивные формы – моренные равнины, моренные холмы и гряды, а близ краевых частей ледниковых покровов, в местах интенсивного таяния льда появлялись водно-ледниковые равнины, зандровые поля, камы и озы.

Деятельность водотоков.Контрастный рельеф, предопре­деленный новейшими тектоническими движениями и вулканизмом, в условиях достаточного увлажнения способствовал, развитию интенсивной деятельности рек и временных водотоков, осо­бенно в межледниковые периоды и в голоцене. В горах и на возвышенностях равнин это приводило к развитию эрозионного рельефа, а в межгорных котловинах, в предгорьях и понижениях, лежащих среди равнин, – к аккумуляции наносов и образова­нию пролювиальных, аллювиальныхи озерно-аллювиальных равнин.

Аккумуляция континентальных осадков во внеледниковых областях.В условиях аридного климата в некоторых регионах Евразии в плёйстоцене развивался специфический процесс лёссообразования, по мнению Л.С.Берга, в определенной мере подобный почвообразованию. Он протекал в довольно мелких по механическому составу (близких к пылеватым) рыхлых породах. В результате формировались толщи лёсса и лёссовидных пород в частности, в степных и лесостепных ландшафтах на юге Вос­точно-Европейской равнины, Западной и Средней Сибири, а так­же в предгорных районах Средней Азии. В местах развития этих пород сформировался своеобразный равнинный рельеф с суффозионными западинами, которые образуются вследствие выщелачивания и выноса вещества из лёссовых пород в растворенном и во взвешенном состоянии.

Морские трансгрессии. Тектонические движения, колеба­ния уровня Мирового океана, а также уровней крупных внутрен­них (замкнутых) водоемов предопределили развитие морских трансгрессий и регрессий в новейшее время.

В среднем олигоцене море занимало равнинные террито­рии Средней Азии, южной части Казахстана и Восточно-Евро­пейской равнины. Но начавшееся альпийское горообразова­ние сопровождалось поднятием равнин и постепенным отсту­панием моря в верхнем олигоцене и неогене в сторону совре­менных Каспия и Черного моря. На фоне этой крупной рег­рессии имели место несколько трансгрессий в неогене и червертичном периоде.

При максимальном распространении четвертичных трансгрес­сий морские воды со стороны Северного Ледовитого океана достигали Сибирских Увалов Западно-Сибирской равнины, залива­ли Северо-Сибирскую низменность и глубоко проникали по древним долинам северных рек Восточно-Европейской равнины. Следы трансгрессий сохранились на берегах Балтийского моря. Чет­вертичные трансгрессии оставили после себя характерный рель­еф плоских морских равнин.

5. СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕРИКОВ.

Рельеф складчатых поясов. Орогенные структуры складчатых поясов и их отражение в рельефе. Рельеф материковых платформ. Основные структурные элементы платформ и их выражение в рельефе. Древние и молодые платформы, сходство и различие их мегарельефа. Рельеф эпиплатформенных поясов. Системы континентальных рифтов, формирование поясов возрождённых гор.