Земные ландшафты
Синеклизы – участки платформы, где фундамент погружен на наибольшую глубину. Это довольно обширные прогибы фундамента. Антеклизы, наоборот, являются выступами фундамента, и осадочный чехол здесь имеет наименьшую мощность.
Такие платформенные единицы, как авлакогены (древние рифтовые впадины, заполненные осадочной толщей) и перикратонные прогибы (перикратонный прогиб – это опускание фундамента на краю древней платформы) обычно относят тоже к единицам третьего порядка, наравне с синеклизами и антеклизами. По сути, авлакогены и перикратонные прогибы являются составными частями плит.
Своды, валы и впадины. К структурным единицам четвертого порядка относят своды, валы, впадины, прогибы и т. д. Названия этих образований говорят сами за себя.
Подвижные (неустойчивые) геоструктуры. Можно сказать, что все подвижные пояса нашего времени (в пределах материков) являются неустойчивыми тектоническими структурами высшего порядка, или 1-го порядка. Им противопоставляются платформы, которые определяются как устойчивые единицы высшего порядка, или 1-го порядка. Но подвижные пояса, в отличие от платформ, целесообразно делить не на подчиненные единицы (порядки), а непосредственно на типы. Это объясняется тремя причинами. Во-первых, подвижные пояса – это территории, которые еще только формируются; во-вторых, принципы и методы тектонического районирования поясов до сих пор не разработаны в достаточной мере; в-третьих, для физической географии такое районирование принципиального значения не имеет.
Материковые подвижные пояса можно разделить на три генетических типа: эпигеосинклинальные, эпиплатформенные, рифтовые. Первые возникли на месте морских геосинклиналей (древних обширных прогибов на дне моря и океана), вторые – на месте платформ, при их активизации (эпиплатформенные пояса примыкают к эпигеосинклинальным). Рифтовые пояса возникли, предположительно, на месте растяжения земной коры (расхождения литосферных плит).
Эпигеосинклинальные пояса на материках представлены:
1. Альпийско-Гималайским поясом (часть Средиземноморского геосинклинального пояса). 2. Поясом Анд и береговых хребтов Кордильер Северной Америки (часть Тихоокеанского геосинклинального пояса).
Любой эпигеосинклинальный пояс является подвижной геоструктурой первого (высшего) порядка; географически его можно разделить на геоструктуры второго порядка – эпигеосинклинальные области.
Эпиплатформенные пояса : Восточно-Африканский пояс, Азиатский пояс, пояс Кордильер Северной Америки.
Любой эпиплатформенный пояс сам по себе является подвижной геоструктурой первого (высшего) порядка. Для поясов этого типа нет общепринятой схемы тектонического районирования.
Рифтовые пояса: Байкальский рифт, Восточно-Африканская система рифтов. Рифтовые пояса – подвижные геоструктуры первого (высшего) порядка. Но тектоническое районирование данных поясов тоже вызывает чрезвычайные затруднения и разногласия.
Как уже было сказано, все геоструктуры материка обладают определенным тектоническим режимом, геологическим строением и рельефом. Это их главные качества, и они являются универсальными как для платформ, так и для подвижных поясов. Тектонический режим характеризуется тектоническими движениями (тектонизмом), магматизмом (эффузией и интрузией) и сейсмизмом. Геологическое строение – это форма, характер и последовательность залегания горных пород.
Тектонический режим платформенных и подвижных геоструктур. Платформенные геоструктуры отличаются спокойным характером тектонических движений, отсутствием магматических (вулканических) явлений и сильных сейсмических возмущений грунта.
Эпигеосинклинальные структуры (а также эпиплатформенные и рифтовые) характеризуются высокой тектонической, магматической (вулканической) и сейсмической активностью. Именно в этих областях находятся одни из самых высоких гор планеты, действующие вулканы и очаги сильных землетрясений.
Геологическое строение платформенных и подвижных геоструктур. Геологическое строение геоструктуры (и вообще любой местности) характеризуется тремя аспектами: форма залегания пород, характер их залегания, последовательность залегания.
Горные породы не рассеяны в земной коре хаотично; они залегают в виде определенных геологических форм. Для каждой группы горных пород (осадочные, магматические, метаморфические) характерны свои геологические формы.
Форма и характер залегания осадочных пород. Осадочные горные породы залегают преимущественно слоями (часто линзами – чечевицеобразными формами; и др.). Характер залегания осадочных пород в данном случае может быть двух типов: моноклинальный, складчатый (синклинальный и антиклинальный).
При моноклинальном залегании слои горных пород лежат горизонтально с небольшим наклоном в одну сторону. Синклинальное залегание характеризуется общим прогибанием слоев горных пород вовнутрь, антиклинальное – прогибанием наружу.
Характер залегания пород в пределах платформ. И древние, и молодые платформы состоят из двух основных этажей – осадочного чехла и складчатого фундамента.
Осадочный чехол всех платформ характеризуется в целом моноклинальным характером залегания слоев (хотя встречаются и складки различного происхождения), а нижний ярус – соответственно складчатым характером залегания.
У древних платформ верхний ярус (осадочный чехол) состоит из пород палеозоя, мезозоя и всего кайнозоя (т. е. начиная с кембрийских и заканчивая четвертичными), а нижний ярус сложен древними докембрийскими гранитно-метаморфическими породами.
Молодые платформы делятся на: эпимезозойские (территории, ставшие платформами после завершения мезозойской складчатости); эпигерцинские (… после завершения герцинской складчатости); эпикаледонские (… после завершения каледонской складчатости); эпибайкальские (… после завершения байкальской складчатости).
Следовательно, складчатое основание эпибайкальских платформ состоит не только из пород докембрия, но и из пород кембрия, потому как байкальская складчатость завершилась в кембрийском периоде. Осадочный чехол таких платформ составлен пластами всех послекембрийских пород (от ордовикских до четвертичных включительно).
У эпикаледонских платформ складчатое основание состоит из пород докембрия, кембрия, ордовика, силура и частично девона. Осадочный чехол составлен породами девона (частично), карбона, перми, триаса, юры, мела, палеогена, неогена, а также четвертичными отложениями.
У эпигерцинских платформ фундамент более молодой и состоит он из пород докембрия и всего палеозоя (до пермских включительно). Осадочный чехол образован всеми породами мезозоя (начиная с триасовых) и кайнозоя (до четвертичных включительно).
Наконец, мезозойские платформы, как наиболее молодые, обладают складчатым фундаментом, который включает в себя породы не только докембрия и палеозоя, но и всего мезозоя. А верхний ярус образован пластами всех кайнозойских отложений.
Характер залегания осадочных пород в пределах эпигеосинклинальных поясов. В пределах эпигеосинклинальных поясов все слои осадочных пород, кроме четвертичных отложений, смяты в складки.
Последовательность залегания осадочных горных пород. Любая местность, расположенная в пределах той или иной платформенной плиты, состоит из множества осадочных слоев, лежащих друг на друге. Каждый слой, слагающий толщу какой-либо территории, имеет свой возраст (абсолютный и относительный), состав и происхождение. Изменение этих характеристик с глубиной образует определенную последовательность залегания осадочных пород. У каждой местности она своя, индивидуальная. Следовательно, мы различаем: возрастную последовательность, петрографическую, генетическую.
Если говорить о возрасте осадочных пород, то необходимо отметить, что, как правило, самые молодые осадочные породы (четвертичные) обычно лежат на поверхности, самые древние – на складчатом основании. Это при нормальном залегании. Но довольно часто встречается опрокинутое залегание, когда более древние породы покоятся на более молодых. Такое происходит, когда целая свита пород опрокидывается под действием тектонических движений. В отличие от возраста осадочных пород, их механический состав и генезис (происхождение) не вполне подчиняются такой схеме, и на разной глубине породы могут повторяться. Это связано с тем, что условия осадконакопления повторяются со временем – море то наступает на сушу (трансгрессия), то отступает (регрессия); подобным образом ведут себя и ледники. Например, в любом стратиграфическом профиле (или геологическом разрезе) мы увидим несколько слоев песка, которые обнаруживают себя на разной глубине и отделены друг от друга пластами других пород. Конечно, эти пески являются не полностью идентичными друг другу осадками, но всё же.
Формы залегания магматических и метаморфических пород. Магматические породы залегают в земной коре в виде следующих основных форм.
Интрузивные формы: дайки, батолиты, штоки, лакколиты. Эффузивные формы: лавовые покровы, лавовые потоки, диатремы, купола, стратовулканы.
Интрузивные формы образуются при застывании магматических внедрений внутри земной коры. Эффузивные формы образуются при застывании лавовых излияний на земной поверхности.
Метаморфические породы – это видоизмененные осадочные отложения и магматические тела. Изначальные породы претерпевают определенную перестройку на большой глубине внутри литосферы – в связи с воздействием на них высокой температуры и давления. Форма их залегания зависит от формы залегания исходного материала, поскольку метаморфические породы – это не самостоятельные образования.
Метаморфические породы, образовавшиеся из осадочных отложений, залегают преимущественно слоями. Метаморфические породы, образовавшиеся из магматических, наследуют изначальную форму залегания эффузивных и интрузивных тел.
Рельеф платформенных и подвижных геоструктур. Рельеф – это внешнее выражение геологического строения (но не всегда). Он состоит из отрицательных и положительных форм – соответственно, вогнутых или выпуклых единиц. Размер формы рельефа зависит от того, какая геологическая сила ее сформировала.
Тектонические движения создают крупные различия в рельефе, называемые морфоструктурами. К ним относятся горы и равнины. Такие формы рельефа называют эндогенными.
Внешние (экзогенные) геологические процессы создают относительно небольшие формы, называемые морфоскульптурами (долины, гряды, холмы, балки и пр.). Такие формы рельефа называют экзогенными.
Эндогенный рельеф. Это понятие, которое целесообразно применять к неровностям земной поверхности мега- и макроуровня.
На Земле существуют два основных типа макрорельефа – равнины и горы. Такое существенное различие объясняется тем, что регионы Земли находятся на разных стадиях (и в разных состояниях) геологического развития земной коры. Одни области еще не вышли за пределы геосинклинального цикла развития или находятся в состоянии эпиплатформенного оживления (т. е. горы продолжают расти); другие области совсем недавно вышли из состояния эпиплатформенного оживления (горы уже разрушаются, но еще характеризуются большой высотой); третьи области давно находятся на второй стадии развития платформы (пенепленизация) – горы полностью или почти полностью разрушены; четвертые области находятся на третьей стадии развития платформы – то есть в режиме сформировавшейся платформы (горы полностью разрушены и складчатое основание перекрыто мощным осадочным чехлом).
Таким образом, каждой тектонической структуре присущи те или иные крупные формы рельефа. Платформам свойственен преимущественно равнинный облик, подвижным поясам – горный.
На платформах, помимо равнин, можно встретить и горы. На древних платформах это:
1. Эрозионно-тектонические горы: а) одиночные, часто столовые, останцы (изолированные поднятия с крутыми склонами – например, т. н. тепуи в Южной Америке); б) сводовые горы (образующиеся при эрозионном расчленении сводовых поднятий на щитах и антеклизах – например, горы Виндхья в Индии, горы Генри в США и др.); в) столовые горы (возникающие при эрозионном расчленении плато и платообразных поверхностей).
2. Структурно-денудационные горы (отпрепарированные («обнаженные») магматические образования – штоки, дайки и т. п.). Яркий пример – Хибины на Кольском полуострове.
3. Потухшие (реже – действующие) вулканы.
Такие горы не являются чисто тектоническими (по генезису) и их не следует путать с горами собственно тектонического происхождения – глыбовыми хребтами, которые образовались на определенных участках докембрийских платформ (и на месте областей байкальской складчатости) в поясах эпиплатформенного орогенеза.
Чаще всего горы всех древних платформ размещаются на щитах.
На молодых платформах гор значительно больше, чем на древних. И они качественно иные – достаточно высокие и еще не так основательно обточенные денудацией. Это связано со многими причинами, в том числе с тем, что эпиплатформенные процессы горообразования в свое время затронули по большей части именно молодые платформы.
Горы эпибайкальских, эпикаледонских и эпигерцинских платформ в первозданном (в складчатом) состоянии до наших дней не сохранились. В наше время на данных платформах расположены возрожденные складчато-глыбовые горы, образовавшиеся в кайнозое.
К началу и середине кайнозоя первозданные складчатые горы не успели полностью разрушиться только в пределах эпимезозойских платформ: горы этих частей Земли к неогеновому периоду приобрели облик низкогорий, которые впоследствии были приподняты на различную высоту. Так образовались омоложенные глыбово-складчатые горы.
В целом формы рельефа соответствуют геологическому строению территории. Отрицательные формы занимают прогибы земной коры (синклинали), положительные – ее выступы (антиклинали). Но иногда рельеф местности не совпадает с характером залегания слоев горных пород. Например, на месте прогибов образуются возвышенности, а на месте выступов – вогнутые (отрицательные) формы рельефа. Такой рельеф называется инверсионным, или обращенным.
Подробнее о горах. Когда мы говорим о горах, то обычно подразумеваем под ними сильно расчлененные территории. Но они имеют еще один важный ориентир – значительная высота над уровнем моря. Высота одних только подножий горных хребтов и их вершин на таких территориях – более 500 метров над уровнем моря. Как видно, здесь имеет значение не только высота непосредственно горных вершин, но и (это главное) общая приподнятость основной части мегантиклинория. А сами хребты и отдельные горы могут иметь различную относительную высоту (не ниже 200 метров).
Рис. 4. Скалистые горы (Синай). Фото автора
Таким образом, горы – это обширный выступ (вал), значительно возвышающийся над остальными территориями (равнинами) и обязательно изрезанный параллельными правильно чередующимися глубокими и относительно глубокими долинами. Настоящие горы обладают этими двумя признаками. Отсутствие расчлененности говорит о том, что перед нами плоскогорье. Ну а при отсутствии общего высокоприподнятого цоколя, местность просто-напросто не может быть изрезана глубокими долинами; в этом случае она плоская и/или холмистая – то есть равнинная.
Проще говоря, каждая точка поверхности горной страны (даже самая низкая) не опускается ниже 500 метров над уровнем моря. Но и здесь, конечно, нет правил без исключений.
Некоторые горы, начинающиеся сразу около морского или океанического побережья, условно можно исключением из правил. Свою общую приподнятость горный мегантиклинорий наращивает постепенно под морской водой, а сами хребты и отдельные горы сразу же поднимаются над прибрежной равнинной сушей (и над поверхностью воды) на высоту более 200 метров (и даже более 500 м). Но прибрежные горы можно считать исключением только тогда, когда мы рассматриваем их отдельно от остальной части, которая начинается на подводной окраине материка. Потому что такие горы не самостоятельны: они являются надводной частью единого мегантиклинория, которую иногда можно рассматривать отдельно от его подводной составляющей.
Помимо общеизвестной классификации горных территорий по высоте (высокие, средние, низкие), существует еще генетическая классификация, разделяющая данные формы рельефа на две главные категории: тектонические горы, вулканические горы.
Тектонические горы образовались в результате быстрых вертикальных тектонических движений (складчатых и/или разрывных) земной коры. Среди таких гор выделяют:
1. Складчатые горы. Продолжают развиваться в современную эпоху – в пределах эпигеосинклинальных поясов.
2. Складчато-глыбовые. Свойственны как современным (активным) эпиплатформенным поясам, так и неактивным эпиплатформенным областям. Возникли на определенных участках молодых и относительно молодых платформ (то есть на месте областей каледонской и герцинской складчатостей).
3. Глыбово-складчатые (омоложенные). Свойственны как активным эпиплатформенным поясам, так и неактивным эпиплатформенным областям. Возникли на определенных участках молодых платформ (на месте областей мезозойской складчатости).
4. Глыбовые (сбросовые) горы. Свойственны как активным эпиплатформенным поясам, так и неактивным эпиплатформенным областям. Возникли на определенных участках древних платформ (на месте областей докембрийской складчатости). Еще данный тип гор характерен для областей байкальской складчатости.
Складчато-глыбовые, глыбово-складчатые и глыбовые горы относятся к возрожденным и по-другому называются вторичными орогенами. Соответственно складчатые эпигеосинклинальные горы называются первичными орогенами.
О глыбовых горах древних платформ можно сказать следующее. Глыбовыми они называются потому, что складчатая структура данного участка платформы, на котором появились эти горы, была уничтожена (срезана). Такое может произойти по нескольким причинам. Главная причина – многократная эпиплатформенная активизация такого участка (и последующая многократная денудация) в течение всей геологической истории. То есть территория, на которой появляются горы подобного рода, претерпела не одну эпоху тектонического оживления, и после каждого такого возрождения горы полностью (или почти полностью) разрушались.
Вулканические горы – потухшие, уснувшие или действующие вулканические конусы; сложены продуктами извержений.
О том, как высота и другие качества гор и равнин соотносятся с типом и порядком тектонических структур, будет говориться в главе, посвященной морфоструктурам и их влиянию на дифференциацию ландшафтной сферы (глава «Зональность и азональность»).
О равнинах. По преобладающим внешним геологическим процессам равнинные страны делятся на два типа: аккумулятивные равнины и денудационные.
Аккумулятивные равнины – это области опускания земной коры и накопления осадочного материала. Они расположены только на плитах.
Денудационные равнины – области поднятия земной коры и денудационных процессов (эрозии). На плитах такие равнины размещаются на антеклизах и называются пластовыми. На щитах встречаются только денудационные равнины; их называют цокольными.
По абсолютной высоте равнины делят на отрицательные (ниже уровня моря) и положительные (выше уровня моря). Последний тип равнин разделяется на: низменности, возвышенности и плоскогорья.
Низменность – это участок равнинной страны, абсолютные высоты которого нигде не достигают выше 200 метров. Значит, низменная равнина – это холмистый или плоский участок земной поверхности с высотами от 0 до 200 метров над уровнем Океана. Возвышенность – участок равнинной страны, высота которого может колебаться от 200 до 500 м. К возвышенностям относятся еще плато (структурные, лавовые и денудационные), куэсты и кряжи. Плоскогорье – обширная равнина с абсолютными высотами более 500 метров.
Отрицательные равнины – это территории на суше, лежащие ниже уровня Океана. Такое их положение в гипсометрическом профиле планеты вызывает особый интерес – в связи с тем, что по логике вещей вся поверхность суши «должна» находиться выше поверхности Мирового океана. Эта тектоническо-гипсометрическая «неувязка» позволяет охарактеризовать их как очень впечатляющее природное явление. Данные равнины еще называются впадинами. Самое низкое место на суше находится в районе Мертвого моря – впадина Гхор (– 405 метров).
Рис. 5. Мертвое море (Израиль). Фото автора
Остальные равнины данного типа не имеют таких внушительных «глубин»: впадина Афар, находящаяся на севере Эфиопии (-157 м); Турфанская впадина – в восточном Тянь-Шане (-155 м); впадина Катара – на севере Египта (-133 м); впадина Карагие – на полуострове Мангышлак (-132 м); Долина Смерти – в Калифорнии (-86 м); Акчакая – в пустыне Каракумы (-81 м); Нижнекалифорнийская долина – наземное продолжение углубления, в котором находится Калифорнийский залив (-70 м).
Экзогенный рельеф. Эндогенный рельеф усложняется тем, что на него накладывается пластика экзогенного рельефа, представленная мезо- и микроформами.
Экзогенный рельеф создается внешними геологическими процессами, которые по виду воздействия на грунт можно разделить на два типа: созидательные и разрушительные. Первые участвуют в образовании аккумулятивных (положительных) форм рельефа, вторые создают различные понижения – эрозионные формы рельефа (отрицательные).
К внешним геологическим процессам относится эрозионная и аккумулятивная деятельность воды, ледников и ветра; в некоторых случаях – температуры воздуха (дополнительный фактор).
Движение воды создает флювиальные морфоскульптуры: это все долины флювиального (не тектонического) происхождения, все вытянутые отрицательные (ложбины и ложбинообразные) формы рельефа. К аккумулятивным морфоскульптурам, которые создаются движением воды, относятся конусы выноса и дельты рек.
Деятельность движущихся ледников создает гляциальные морфоскульптуры. Среди них выделяют: экзарационные морфоскульптуры (эрозионные формы) и морфоскульптуры ледниковой аккумуляции (аккумулятивные формы).
Экзарационные скульптуры: а) «бараньи лбы», «курчавые скалы», друмлины, сельги – на равнинах; б) цирки, кары, троги, ригели – в горах.
Среди морфоскульптур ледниковой аккумуляции различают два типа: ледниково-аккумулятивные (моренные равнины, конечно-моренные гряды) и водно-ледниковые (флювиогляциальные). Среди последних: а) зандровые равнины, флювиогляциальные террасы, озы, камы – на равнинах; б) конечно-моренные гряды, боковые морены и др. – в горах.
Эоловые формы рельефа не всегда принадлежат исключительно пустыням. Их много и в других природных зонах, даже в субарктических. Но вне пустынь эоловые морфоскульптуры, конечно, представляют собой унаследованные формы, сохранившиеся с древних времен.
В наше время в умеренных и других поясах эоловая геологическая деятельность проявляется еще на широких песчаных побережьях морей и океанов.
«Застывшие» (реликтовые) и береговые умеренно-субарктические эоловые формы рельефа являются интразональными. Типичные же (зональные) эоловые формы на сегодняшний день наблюдаются в пустынных регионах, где ветер может беспрепятственно переносить и передвигать песок с места на место.
Выделяют две формы воздействия ветра на грунт: дефляция, корразия. Дефляция – это процесс перемещения рыхлого субстрата в результате его выдувания и развевания. При этом масса песка не переносится на далекие расстояния, а кочует, видоизменяясь, в пределах небольшой площади. Корразия – это обтачивание и шлифовка существующих скальных форм рельефа песчаными частицами обломочных горных пород.