Основные морфоструктуры Земли

1.Платформы:строение, географическое распространение, роль в строении литосферы.

2.Геосинклинали:строение, эволюция, географическое распространение.

Современные тектонические проявления: вулканизм, землетрясения. Географическое распространение и причины.

4.Мегарельеф Земли. Гипсографическая кривая. Средняя высота суши. Закономерности размещения горных систем, нагорий, плато, равнин, низменностей.

Строение дна океана.

6.Экзогенные процессы в литосфере.Деятельность поверхностных и подземных вод, ледников, ветра, волн, выветривания.

Основные планетарные структуры Земли – материки, включая их подводные окраины до глубины около 2,5–3 км, и океаны. Эти главнейшие структурные блоки земной коры находят отчетливое выражение в современном рельефе, образуя две основные высотные (гипсометрические) ступени. Они различаются по составу и условиям залегания горных пород. В пределах материков выделяют крупные структуры второго порядка – горно-складчатые пояса и платформы, которые различаются по строению земной коры и характеру тектонической активности.

На протяжении геологической истории Земли происходило усложнение и наращивание мощности земной коры. По мнению большинства геологов, эволюция шла от первично-океанической базальтовой коры к континентальной с гранито-гнейсовым слоем. Это развитие связано с особыми структурами – геосинклиналями (подвижными геосинклинальными поясами). В истории развития Земли, как в докембрии, так и в фанерозое, геосинклинали неоднократно возникали, развивались и обычно замыкались (отмирали). На их месте поднимались горные сооружения – орогены, которые потом разрушались и превращались в платформы.

1. Платформы,– обширные наиболее устойчивые, преимущественно равнинные блоки земной коры. Обычно они имеют неправильную многоугольную форму, обусловленную крупными разломами. Платформы имеют двухъярусное строение. Нижний их ярус называют фундаментом. Он состоит из смятых в складки метаморфических пород, пронизанных гранитными интрузиями. Фундамент сформировался в геосинклинальный этап развития и является наследием тех консолидированных складчатых сооружений, которые остались от эпигеосинклинальных орогенов. Он, как правило, разбит разломами на блоки. Верхний ярус – осадочный чехол сложен преимущественно осадочными, местами эффузивными породами более позднего возраста, как морскими, так и континентальными. Они залегают более или менее горизонтально или в виде очень пологих вогнутых (синек л из) и выпуклых (антеклиз) складок. Участки платформ, где фундамент погружен на глубину под осадочный чехол, называют плитами. Они занимают основную площадь на платформах. Места выхода кристаллического фундамента на поверхность называют щитами. Выделяют древние и молодые платформы. Они различаются прежде всего по возрасту нижнего этажа – складчатого фундамента:

· у древних платформ он образовался в докембрии, более 1,5 млрд. лет тому назад,

Второй этап развития геосинклиналей (меньший по продолжительности) характеризуется интенсивными восходящими движениями. Новейшие тектонические гипотезы связывают их со сближением и столкновением литосферных плит. Из-за бокового давления происходит энергичное смятие пород в складки. При этом первичная тонкая океаническая кора, благодаря различным деформациям горных пород, магматизму, метаморфизму, гранитизации и другим процессам, превращается в более сложную по составу и строению, мощную и жесткую континентальную (материковую) земную кору. В результате поднятия территории море отступает, сначала образуются архипелаги островов, а потом сложная эпигеосинклинальная (греч. epi – после) складчатая горная страна (орогенная стадия).

В дальнейшем на протяжении десятков-сотен миллионов лет горы разрушаются, участок земной коры становится устойчивым, неспособным к новому складкообразованию, на значительной площади покрывается чехлом осадочных пород и превращается в качественно новый блок земной коры – платформу.

Земная кора, а вместе с ней и другие оболочки Земли (атмосфера, гидросфера и биосфера) прошли долгий и сложный путь развития на протяжении 4,6 млрд лет. О событиях длительного докембрийского этапа развития, продолжительностью более 4 млрд. лет, известно весьма мало. Согласно В.Е. Хаину, уже в раннем архее на месте первично-океанической коры появилась протоконтинентальная кора (греч. protos – первый) с гранито-гнейсовыми породами. Такие породы обнаружены на юге Гренландии, где возраст их примерно 3,8-4,0 млрд. лет. Считается, что это были первые крупные острова суши, т. к. более легкая континентальная кора в силу закона изостазии должна была занимать повышенное положение. В течение архея они объединялись, а потом разломами разделялись на блоки – протоплатформы, между которыми в зонах растяжения возникали протогеосинклинали. Суша (протоплатформы) была областью размыва и сноса осадков, а протогеосинклинали – зонами опускания и накопления вулканических и осадочных толщ.

Общей тенденцией развития рельефа в течение архея и раннего протерозоя было разрастание суши за счет замыкания протогеосинклиналей, в которых происходила складчатость, метаморфизм и гранитизация толщ. Предполагают, что в итоге возник единый обширный массив суши – Пангея I (греч. pan – всё, ge – Земля) с достаточно мощной (до 30-35 км) континентальной корой. Этот массив потом распался на «обломки» – древние платформы, или кратоны (греч. kratos – сила, крепость). На Земле имеется девять крупных древних (дорифейских) платформ:

До начала мезозоя платформы южного ряда были частью единого суперконтинента – Гондваны. Все древние платформы образуют основу современных материков. В пределах каждого из них известна древняя платформа, которая обычно занимает более половины площади материка. Только Евразия, самый крупный из материков, является «многоядерным» образованием.

В конце докембрия, в позднепротерозойский (рифейский) этап (1,7-0,6 млрд. лет назад) между платформами и по их периферии заложились геосинклинальные пояса, которые развивались в течение позднего рифея и фанерозоя: Арктический, Северо-Атлантический, Урало-Монгольский, Средиземноморский (палео-Тетис) и Тихоокеанский пояс (нередко на его месте вместо одного выделяют два – Западно-Тихоокеанский и Восточно-Тихоокеанский) в виде кольца вокруг Тихого океана. Четыре первые геосинклинальные пояса практически исчезли к началу мезозоя в результате трех крупных эпох интенсивного складкообразования и горообразования.

3. Современные тектонические проявления:вулканизм, землетрясения. Географическое распространение и причины.

Своеобразный рельеф создает эффузивный магматизм, или вулканизм. В зависимости от характера выводных отверстий различают площадные, линейные и центральные извержения. Площадные и линейные извержения преобладали в геологическом прошлом. Они образовали ложе океанов, обширные лавовые плато и нагорья (Колумбийское плато, плато Фрезер, Мексиканское и Эфиопское нагорья и др.). В историческое время значительные излияния лав происходили в Исландии, на Гавайских островах, весьма характерны они и для срединно-океанических хребтов.

В современную геологическую эпоху на континентах наиболее распространены извержения центрального типа, когда магма поднимается по узкому каналу, возникающему обычно на пересечении разломов. При этом образуются конусовидные или щитовидные горы – вулканы с воронкообразным расширением наверху, называемым кратером. Форма вулканов зависит от состава магмы, вязкости и быстроты ее застывания. Многие вулканы состоят из рыхлых продуктов извержений, переслаивающихся с застывшей лавой. Это Ключевская Сопка, Фудзияма, Эльбрус, Арарат, Везувий, Кракатау, Чимбарасо и другие вулканы.

У некоторых потухших вулканов имеются крупные циркообразные впадины с крутыми стенками и ровным дном, называемые кальдерами. Они образуются из-за провала вершины вулкана вследствие быстрого опустошения вулканической камеры. Одной из самых больших является кальдера Нгоронгоро западнее горы Килиманджаро в Танзании. Она представляет собою огромную чашу, на дне которой расположены озеро и зеленый луг. Диаметр днища 22 км. Стенки кратера поднимаются на 600–700 м. Здесь находится уникальный заповедник с тысячами диких животных. Этот природный зоопарк называют «Африканский ковчег».

Для мест затухания вулканической деятельности (например, Йеллоустонский национальный парк в США) характерны горячие источники, в том числе периодически фонтанирующие, – гейзеры, выбросы газов из кратеров и трещин, грязевые вулканы, которые свидетельствуют об активных процессах в глубине недр.

К эндогенным процессам относят также землетрясения– внезапные подземные удары, сотрясения и смещения пластов и блоков земной коры. Очаги землетрясений приурочены к зонам разломов. В большинстве случаев центры землетрясений, т. е. гипоцентры, находятся на глубине первых десятков километров в земной коре. Однако иногда они располагаются в верхней мантии на глубине до 600–700 км, например вдоль побережья Тихого океана, в Карибском море и других районах. Возникающие в очаге упругие волны, достигая поверхности, вызывают образование трещин, колебания ее вверх-вниз, смещение в горизонтальном направлении. Наибольшие разрушения наблюдаются в эпицентре землетрясений, расположенном над гипоцентром. Интенсивность землетрясений оценивается по двенадцатибалльной шкале на основании деформации слоев Земли и степени повреждения зданий. Ежегодно на Земле регистрируются сотни тысяч землетрясений, так что мы живем на беспокойной планете. При катастрофических землетрясениях в считанные секунды изменяется рельеф, в горах происходят обвалы и оползни, разрушаются города, гибнут люди. Землетрясения на побережьях и дне океанов вызывают волны – цунами. К числу катастрофических землетрясений последних десятилетий относятся Ашхабадское (1948), Чилийское (1960), Ташкентское (1966), в Китае (1976), в Мехико (1985), Армянское (1988), Японское (1995), Турецкое (1999), Индийское (2001). Извержения вулканов тоже сопровождаются землетрясениями, которые носят ограниченный характер.

В целом эндогенные процессы выполняют конструктивную роль по отношению к рельефу: при тектонических поднятиях любого генезиса поверхность Земли повышается, рельеф испытывает восходящее развитие, отметки его увеличиваются, что способствует накоплению масс в верхней («рельефной») части земной коры. Очевидно, что эндогенные процессы контролируют характер и интенсивность экзогенных процессов.

4. Мегарельеф Земли. Наглядное представление о соотношении площадей, занимаемых на Земле различными высотами и глубинами, дает гипсографическая кривая. Гипсографическая кривая представляет собой диаграмму, построенную на основании данных, полученных в результате измерений на картах изогипс (линий одинаковых высот) и изобат (линий одинаковых глубин) площадей, занятых различными высотами и глубинами.

На гипсографической кривой видно преобладание на суше высот менее 1000 м, а в Океане – глубин от 3000 до 6000 м. Высокие горы и глубоководные желоба занимают очень мало места на Земле. Пользуясь гипсографической кривой, можно определить среднюю высоту суши, среднюю глубину Океана, положение среднего уровня твердой земной поверхности и среднего уровня истинной физической поверхности Земли.

Средняя высота суши 875 м. Средняя глубина Мирового океана 3790 м. Уровень выровненной поверхности земной коры, т. е. твердой поверхности без Океана, расположился бы на 2430 м ниже современного уровня Океана, Если выше этого уровня/поместить всю воду Океана, его уровень будет на 250 м выше современного. Этот уровень принимают за средний уровень физической поверхности Земли.

Гипсографическую кривую можно рассматривать как обобщенный профиль твердой земной поверхности, в котором отчетливо выделяются две ступени – материковая и океаническая. Первая образована более легкими (гранитными) массами, вторая – более тяжелыми (базальтовыми). Две ступени гипсографической кривой отражают характерные черты строения земной поверхности.

Заметные изменения наклона кривой позволяют разделить ее на несколько отрезков, соответствующих характерным ступеням высот и глубин: горам, возвышенностям, низменностям, материковой отмели (шельфу), материковому склону, ложу (дну) океана и глубоководным желобам (рис. 23).

Гипсографические кривые отдельных материков и отдельных океанов имеют те же характерные особенности, что и соответствующие части гипсографической кривой для всей поверхности Земли.

Размещение воды и суши на земной поверхности, а также характер поверхности материков относятся к числу важнейших факторов, определяющих структуру географической оболочки. Если шарообразная фигура и вращение Земли, при определенном положении ее оси в пространстве, обусловливают зональное распределение солнечного тепла по земной поверхности (закономерное изменение его количества по направлению от экватора к полюсам), а значит, и зональность в географической оболочке, то неравномерное размещение воды и суши – причина наиболее значительных отклонений в распределении тепла и влаги от зонального и возникновении наиболее крупных регионов (районов).

Субширотный пояс гор Евразиисформировался на разновозрастных складчатых структурах – от докембрийских до альпийских в пределах двух сомкнувшихся внутриматериковых подвижных поясов: геосинклинального Альпийско-Гималайского и эпиплатформенного Центрально-Азиатского.

К Альпийско-Гималайскому геосинклинальному поясу молодых гор, находящемуся в основном в орогенной стадии развития, принадлежат Пиренеи, Альпы, Апеннины, Карпаты, Кавказ, Гиндукуш, Памир, Гималаи и др. Они характеризуются складчатой и сводово-складчатой, местами глыбовой структурой, большой высотой, значительной вертикальной расчлененностью. Вследствие большой высоты им свойственны широкое развитие горного оледенения и нивально-гляциальная морфоскульптура.

Внутри пояса молодых гор находятся высоко приподнятые нагорья с меньшей расчлененностью рельефа и плоскогорья. Они соответствуют обычно срединным массивам – областям древней складчатости, которые оказались вовлеченными в общее поднятие. В состав нагорий входят и обрамляющие их горы. Это Малоазиатское, Иранское, южная часть Тибетского нагорья, восточная часть Памира, вулканическое Армянское нагорье, плоскогорье Месета и др.

Заметными составляющими рельефа этого пояса являются межгорные впадины (например, Колхидская, Куринская низменности) и предгорные впадины на месте соседних платформ, края которых оказались втянутыми в зону тектогенеза. Последние выражены в рельефе либо наклонными предгорными равнинами (Предальпийские равнины), либо низменностями (Месопотамская, Индо-Гангская) и сложены мощными толщами рыхлых осадочных пород, сносимых с гор.

Примыкающий к этому молодому альпийскому поясу с севера Центрально-Азиатский эпиплатформенный пояс возрожденных гор и нагорий образовался в новейшее время на разновозрастных складчатых структурах. В основном это глыбовые и складчато-глыбовые горы, возникшие в результате разрывной тектоники на платформенной основе. К ним относятся высочайшие горные хребты: Тянь-Шань с вершиной пик Победы (7439 м); Каракорум с вершиной Чогори (8611 м); Куньлунь с вершиной Улугмузтаг (7723 м); Алтынтаг – на герцинских структурах; Алтай – на герцинско-каледонских структурах; Саяны – на каледонско-байкальских структурах; Байкальская горная страна в основном на байкальских, частично на палеозойских структурах; горные хребты бассейна Амура на палеозойских структурах. На северо-востоке распространены омоложенные глыбово-складчатые горы на мезозойских структурах (Верхоянский хребет и др.) с многочисленными внутренними нагорьями и плоскогорьями на срединных массивах.

Морфологический облик гор этого пояса весьма разнообразен. Эту «несхожесть» горам придают различие исходных тектонических структур, разная интенсивность неотектонических движений, неодинаковый вещественный состав пород, разнообразная морфоскульптура – от нивально-ледниковой до аридной.

Важными элементами рельефа этого подвижного эпиплатформенного орогенного пояса являются нагорья, плоскогорья, плато, впадины. К ним относятся северная часть нагорья Тибет, Северо-Байкальское, Патомское, Алданское, Колымское нагорья, Витимское плоскогорье, плато Алашань, Гоби и др. Среди впадин много крупных – Таримская, Джунгарская, Ферганская, Кузнецкая, Абаканская, Минусинская. Некоторые впадины по генезису и морфологическому облику являются континентальными рифтами, не получившими пока дальнейшего развития. Таковы впадины озера Байкал и озера Хубсугул; Баргузинская, Верхнеангарская, Чарская и другие котловины, Момо-Селеняхская впадина в нагорье Черского.

Субмеридиональный пояс горАмерики включает эпиплатформенный горный пояс Кордильер (за исключением береговых хребтов) и геосинклинальный пояс – Береговые Кордильеры Северной Америки и Анды.

Эпиплатформенный пояс Кордильер возник в основном на мезозойском, частично на докембрийском и палеозойском складчатом основании. В широкой полосе Кордильер выделяются две основные меридиональные ветви глыбово-складчатых хребтов, между которыми находится полоса внутренних нагорий, плоскогорий, плато на докембрийских и других срединных массивах.

Восточная ветвь состоит из системы хребтов Брукса, Маккензи, Скалистых гор, Восточной Сьерра-Мадре. Эти горы, за исключением восточных передовых хребтов и южной части Скалистых гор, в значительной мере наследуют прежнюю мезозойскую структуру. Юг Скалистых гор – это глыбовые горы, сформировавшиеся в процессе тектонической активизации края Северо-Американской платформы. В составе хребтов Брукса и Маккензи значительные участки занимают переработанные более древние складчатые структуры, вплоть до докембрийского возраста.

Полоса внутренних морфоструктур включает полупогребенное в собственных наносах нагорье Большой Бассейн, вулканическое Мексиканское нагорье с действующим вулканом Попокатепетль (5452 м), плоскогорье Юкон, вулканические плато Колумбийское и Фрезер, преимущественно пластовое плато Колорадо.

Западную ветвь мезозоид образуют Западная Сьерра-Мадре, Сьерра-Невада, Каскадные горы, Береговой хребет Канады, Аляскинский хребет с вершиной Мак-Кинли (6193 м), горы Святого Ильи, основу которых составляют мезозойские батолиты, сложенные гранитоидами. Горы Сьерра-Невада на западе крутым уступом обрываются к Калифорнийской долине, являющейся продолжением рифта Калифорнийского залива.

Восточно-Тихоокеанский геосинклинальный пояс молодых гор включает складчатые альпийские горы: хребет Чугач, Островной хребет Канады и Береговые хребты США. Их продолжением в Южной Америке являются Анды.

Анды – наиболее длинная (около 9000 км) и высокая (вершина Аконкагуа – 6960 м) горная цепь на суше. Это самые молодые вулканические и складчатые горы, принадлежащие Восточно-Тихоокеанскому геосинклинальному поясу, геологически недавно причленившиеся к материку. Поэтому их главной особенностью является обилие молодых потухших и действующих вулканов (Котопахи, Антафалья, Сангай, Руис и др.). К Андам непосредственно примыкают глубоководные Перуанский и Чилийский желоба. Анды относятся к активной сейсмической зоне. Печальной известностью пользуется Чилийское землетрясение 1960 г. Центральноандийское нагорье на палеозойских структурах имеет здесь подчиненное значение.

Таковы главные горные пояса на суше – субширотные в Евразии и субмеридиональный в Америке. Это сложные пояса, включающие как эпигеосинклинальные горы, так и эпиплатформенные горы и нагорья, плоскогорья, а также нагорные плато.

Помимо основных горных поясов, возрожденные новейшими движениями эпиплатформенные горы и нагорья встречаются и в других местах, достаточно удаленных от мест современных коллизий (геосинклинально-орогенных зон столкновения плит), но тем не менее чутко отреагировавших на альпийское складкообразование. Это Урал, расположенный в шовной зоне между Восточно-Европейской и Западно-Сибирской плитами, Аппалачи, Скандинавские горы, Большой Водораздельный хребет в Австралии и др.

В пределах древних платформ существуют также глыбовые горы и нагорья, возникшие вдоль современных континентальных рифтов, где происходит воздымание и раскалывание прочной земной коры под воздействием восходящих мантийных потоков. Это Эфиопское и Восточно-Африканское вулканические нагорья, глыбовые горы вдоль побережья Красного моря и др. Здесь горообразование сопровождается основным интрузивным и эффузивным вулканизмом. Вдоль Байкальской континентальной рифтовой зоны протягиваются хребты и нагорья Прибайкалья и Забайкалья. В. Е. Хаин относит все эти горы и нагорья к рекурентным орогенам (горам возвратного орогенеза, т. е. многократной повторной активизации), из-за чего на докембрийских и байкальских складчатых структурах так и не сформировался осадочный чехол.

Своеобразны по генезису плато, плоскогорья и нагорья среди древних платформ – Бразильское и Гвианское на Южно-Американской, Ахаггар и Тибести на Африканской, Хибины на Восточно-Европейской, плато Путорана и Анабарское плоскогорье на Сибирской платформе. Предполагают, что они возникли в результате активных положительных движений отдельных блоков внутри платформ над так называемыми плюмами (горячими точками), в результате чего поднятия сопровождаются интрузивным и эффузивным магматизмом. Примером действующего вулкана на докембрийской платформе может служить вулкан Камерун на западе Африки.

Равнины на суше образуют два широтных ряда, соответствующие платформам Лавразии и Гондваны. Северный ряд равнин образовался в пределах относительно устойчивых в новейшее время древних Северо-Американской и Восточно-Европейской платформ и молодой эпипалеозойской Западно-Сибирской платформы – плиты, испытавшей даже незначительное погружение и выраженной в рельефе преимущественно низменной равниной.

Среднесибирское плоскогорье, а в морфоструктурном понимании это высокие равнины – плато, образовалось на месте древней Сибирской платформы, активизированной в новейшее время за счет резонансных движений с востока, со стороны активного геосинклинального Западно-Тихоокеанского пояса. В состав так называемого Среднесибирского плоскогорья входят вулканические плато (Путорана и Сыверма), туфогенные плато (Центрально-тунгусское), трапповые плато (Тунгусское, Вилюйское), пластовые плато (Приангарское, Приленское) и др.

Своеобразна орографическая и структурная особенность равнин северного ряда: за Северным Полярным кругом преобладают низкие приморские аккумулятивные равнины; южнее, вдоль так называемой активной 62° параллели, – полоса цокольных возвышенностей и даже плоскогорий на щитах древних платформ – Лаврентийском, Балтийском, Анабарском; в средних широтах вдоль 50° с. ш. – опять полоса пластовых и аккумулятивных низменностей – Северо-Германская, Польская, Полесье, Мещера, Среднеобская, Вилюйская.

На Восточно-Европейской равнине Ю.А. Мещеряковым выявлена и другая закономерность: чередование низменностей и возвышенностей. Поскольку движения на Восточно-Европейской платформе носили волнообразный характер, а источником их в неотектонический этап были коллизии Альпийского пояса, им установлено несколько чередующихся полос возвышенностей и низменностей, расходящихся веером с юго-запада на восток и принимающих по мере удаления от Карпат все более меридиональное направление. Прикарпатская полоса возвышенностей (Волынская, Подольская, Приднепровская) сменяется Припятско-Днепровской полосой низменностей (Припятская, Приднепровская), затем следует Среднерусская полоса возвышенностей (Белорусская, Смоленско-Московская, Среднерусская); последняя сменяется последовательно Верхневолжско-Донской полосой низменностей (Мещерская низменность, Окско-Донская равнина), затем Приволжской возвышенностью, Заволжской низменностью и, наконец, полосой Предуральских возвышенностей.

В целом равнины северного ряда наклонены к северу, с чем согласуется течение рек.

Южный ряд равнин соответствует Гондванским платформам, испытавшим активизацию в новейшее время. Поэтому в его пределах преобладают возвышенности: пластовые (в Сахаре) и цокольные (на юге Африки), а также плато (Аравия, Индостан). Лишь в пределах унаследованных прогибов и синеклиз сформировались пластовые и аккумулятивные равнины (Амазонская и Ла-Платская низменности, впадина Конго, Центральная низменность Австралии).

В целом наибольшие площади среди равнин на материках принадлежат пластовым равнинам, в пределах которых первичноравнинные поверхности образованы горизонтально залегающими пластами осадочных пород, а цокольные и аккумулятивные равнины имеют подчиненное значение.

В заключение еще раз подчеркнем, что горы и равнины как основные формы рельефа на суше созданы внутренними процессами: горы тяготеют к подвижным складчатым поясам Земли, а равнины – к платформам. Сравнительно мелкие, относительно недолговечные формы рельефа, создаваемые внешними экзогенными процессами, накладываются на крупные и придают им своеобразный внешний облик.

Строение дна океана

На дне Мирового океана выделяются четыре планетарные геотектуры второго порядка: подводные окраины материков, переходные зоны между материками и океанами, ложе океана и срединно-океанические хребты.

Подводные окраины материков(их называют пассивными окраинами континентов), затопленные водами океана, составляют 82 млн. км², что больше половины площади суши. В Северном Ледовитом океане на их долю приходится более 70% площади (табл.). В геологическом отношении они являются продолжением материков и обладают земной корой материкового типа. Их внешняя граница, располагающаяся на глубинах порядка 3,5 км, является границей континента и океана. Подводная окраина материков состоит из трех главных морфоструктурных элементов – шельфа, материкового склона и материкового подножия.

Таблица – Площади основных типов морфоструктур океанов (%)(по В. М. Литвину)

Шельф – это прибрежная, относительно мелководная часть дна до глубин в основном 100 – 200 м, ограниченная бровкой материкового склона. Рельеф шельфа равнинный, уклоны поверхности обычно не превышают 1°. Во время четвертичных оледенений, когда уровень моря понижался на 100–120 м, значительные части шельфа были сушей. В областях оледенений шельфы – это затопленные ледниково-экзарационные и ледниково-аккумулятивные холмистые равнины или плоские водно-ледниковые равнины. Широко представлены погруженные волнистые эрозионные равнины с четко выраженными речными долинами, являющимися продолжением речных долин суши. В частности, на шельфах Северного Ледовитого океана отчетливо прослеживаются подводные продолжения долин великих сибирских рек: Оби, Енисея, Лены, Яны, Индигирки, Колымы. Местами хорошо сохранились реликтовые структурно-денудационные формы рельефа в виде гряд. Помимо субаэральных форм, развиты и абразионные равнины – бенчи и подводные аккумулятивные террасы на разных уровнях, в том числе и ниже 120 м. Это свидетельствует о том, что равнины шельфа образовались не только при затоплении суши в результате гидрократического повышения уровня океана, но и вследствие новейших тектонических опусканий окраин материков. Широко представлены и субаквальные формы, созданные волнами, донными течениями; в жарком поясе типичны коралловые рифы. Большая часть рыхлого осадочного материала шельфа поступает с суши и проходит транзитом в сторону ложа океана.

Материковый склон – сравнительно узкая часть морского дна, непосредственно примыкающая к шельфу. Материковый склон обладает большими уклонами поверхности от 5–7° до 20°, быстрым увеличением глубин, ступенчатым профилем и интенсивным расчленением глубокими (до 2–3 км) врезами-ложбинами V-образного профиля, которые называются подводными каньонами. Они напоминают по облику горные долины. Многие из этих каньонов лежат напротив устьев больших рек, являясь их подводным продолжением. Но от речных долин они отличаются тем, что в них местами наблюдаются обратные уклоны продольного профиля. Заложение подводных каньонов обусловлено тектоническими разломами, а дальнейшая их разработка связана с субаквальными гравитационными процессами – с мутьевыми потоками и оползнями. Оползневые процессы активно протекают и на самом материковом склоне, вследствие чего рыхлые отложения на нем маломощны и местами обнажаются коренные породы. По мнению О. К. Леонтьева, материковый склон – система ступенчатых сбросов, образовавшихся в результате скалывания края материковой платформы, имеющей тенденцию к поднятию, и ложем океана – с тенденцией к погружению.

Материковое подножие – наклонная (1–2°) аккумулятивная равнина у основания материкового склона шириной в несколько сотен километров. В структурно-геологическом отношении это глубокий прогиб земной коры, который выполнен мощной толщей рыхлых отложений, достигающей 3–5 км. В основном это слившиеся конусы выноса мутьевых потоков, привязанных к устьям подводных каньонов, и оползневые массы. Самым гигантским считается Бенгальский конус выноса, который занимает практически весь Бенгальский залив. Аккумулятивные равнины материкового подножия можно рассматривать как огромные шлейфы у основания материкового склона, подобно подгорным шлейфам на суше.

Переходные зоны между материками и океанами(геосинклинальные зоны, или зоны субдукции) – это зоны начинающегося горообразования. Их называют активными окраинами континентов, хотя это не совсем точно, так как субдукция может происходить и в открытом океане, как, например, в пределах глубочайших Марианского и Инзу-Бонинского желобов. Наиболее ярко представлены геосинклинальные зоны по западной окраине Тихого океана, в Зондском архипелаге, в Карибском регионе и на юге Атлантического океана и в виде реликта в Средиземном море.

Переходные зоны характеризуются максимальным на Земле расчленением рельефа (до 15 км). Это результат интенсивных контрастных тектонических движений и сложных горообразовательных процессов, а также резкого изменения мощности и строения земной коры. Переходным поясам присуща высокая степень сейсмичности и вулканизм.

Главными элементами переходных геосинклинальных зон являются глубоководные желоба, островные дуги и котловины окраинных (или средиземных) морей.

Глубоководные желоба – узкие прогибы дугообразной формы глубиной до 10–11 км. Поперечный профиль их V-образный, асимметричный со склонами крутизной от 5–6° в верхней части до 25° в нижней и с узкой полоской плоского дна, причем склон, обращенный в сторону материка, круче океанического. Склоны желобов ступенчатые и разбиты подводными каньонами. Под днищами глубоководных желобов отмечается океаническая или субокеаническая земная кора. Глубоководные желоба – геоморфологически выраженные на дне океанов места погружения океанических литосферных плит под континентальные (Перуанский) или другие океанические плиты (Курильский, Марианский и др.), непосредственно в мантию. Эти так называемые зоны Заварицкого-Беньофа – полосы повышенной неустойчивости земного вещества, пронизывающие земную кору и верхнюю мантию, ориентированные под углом 60 – 70° относительно земной поверхности и наклоненные в сторону континентов. Именно к ним приурочены гипоцентры землетрясений глубина которых увеличивается в сторону подводной окраины материков.

Островные дуги – это огромные хребты с крутыми склонами с внешней стороны, ограниченными глубоководными желобами, и более пологими – с внутренней, со стороны котловин окраинных морей. Глубинная структура островных дуг – вал из базальтовой коры, надстроенный складчатыми горами, на которые насажены вулканы. Под островными дугами, а местами и под котловинами морей располагаются линзообразные магматические очаги, имеющие десятки километров в поперечнике и до 15 – 20 км мощности. Эти внутрикоровые и подкоровые очаги содержат магму кислого состава, которой питаются целые группы вулканов в течение очень длительного времени. Интрузивные породы таких очагов имеют гранитный состав. Принято считать, что в паре «глубоководный желоб – островная дуга» формируется континентальная земная кора.

Островные дуги разбиты поперечными глубинными разломами, с которыми совпадают проливы среди островов. Им присущи высокие значения теплового потока. К этим разломам приурочены основные сейсмичные зоны с крупными действующими вулканами. Островные дуги бывают двойными, например внутренняя и внешняя Курильские гряды, или образуют единый массив суши из слившихся дуг, например Японские острова.

Котловины окраинных и внутренних межматериковых морей – это плоские, волнистые, реже холмистые абиссальные равнины на глубинах 2–3,5 км. Они сложены с поверхности рыхлыми осадками мощностью до 3–5 км, поступающими в основном с суши. Характерная особенность строения земной коры в окраинных морях – отсутствие гранитного слоя, поэтому ее часто называют субокеанической. На фоне равнин отмечаются подводные плато, вулканические хребты и складчато-глыбовые горст-антиклинории. Котловины окраинных и внутренних (межматериковых) морей различаются по истории своего развития. Котловины окраинных морей, по мнению О.К. Леонтьева, образуются в результате отсечения краевой части ложа океана в виде сегмента глубоководными желобами. Дальнейшей изоляции их от ложа океана способствуют островные дуги. Котловины внутренних морей – это остатки когда-то крупных океанов, площадь которых постоянно сокращается в результате сближения ограничивающих их плит. При полном их сближении внутренние моря исчезают. Примером являются остатки океана Тетис: Средиземное, Черное, Каспийское моря, зажатые между Евроазиатской и Африкано-Аравийской плитами. На дне таких морей можно еще встретить реликтовые зоны субдукции, сохранившиеся от предшествовавшего этапа раздвижения литосферных плит: короткие желоба и островные дуги.

В целом в котловинах того и другого типа создаются условия для накопления рыхлых осадков повышенной мощности и погребения исходного холмистого вулканического рельефа.

Ложе океановпредставлено двумя типами морфоструктур: абиссальными (греч. abyssos – бездонный) равнинами (котловинами) и подводными горными сооружениями. Абиссальные равнины занимают основную площадь Мирового океана; в среднем они приурочены к глубинам более 6 км. В структурном отношении они соответствуют океаническим платформам (талассократонам). Им присущ типично океанический тип земной коры, состоящий из маломощного (1–2 км) рыхлого осадочного слоя, тонкого промежуточного слоя из базальтовых лав с прослоями уплотненных осадочных пород (так называемого второго слоя) и базальтового основания, который часто называют океаническим фундаментом.

Рельеф центральных частей абиссальных равнин и тех периферийных океанических котловин, которые отделены от материков глубоководными желобами, холмистый вследствие ограниченного поступления терригенного материала. Среди холмов преобладают вулканические поднятия изометричных очертаний высотой до 500 м и поперечником до 100 км, часто с уплощенной вершиной, которые называют гайотами. В основном это щитовые вулканы и лакколиты. Некоторые поднятия имеют грядообразную форму. Там, где холмы частично погребены под осадками значительной мощности, преобладают волнистые равнины.

В районах, где ложе океана примыкает к подводным окраинам материков, холмы полностью скрыты под осадками – здесь образовались плоские равнины. Они весьма характерны для окрестностей Антарктиды, где велико поступление терригенного материала с айсбергами, и для Северного Ледовитого океана. Многие сводовые вулканические поднятия в теплых океанах увенчаны коралловыми постройками – атоллами.

Подводные горы в пределах ложа океана связаны в основном с разрывной тектоникой, а также с современным вулканизмом. Для ложа океанов характерны глубинные разломы. Они особенно многочисленны в Тихом океане, где им присуще субширотное простирание. Вдоль разломов вытянуты узкие ложбины – грабены и глыбовые хребты. К рельефу ложа океанов относятся также сводово-глыбовые и сводовые хребты, океанические плато и возвышенности. Все поднятия, особенно сводово-глыбовые, осложнены вулканическими горами, увенчанными действующими вулканами над горячими точками – «плюмами». Подавляющее большинство их подводные, но некоторые выступают над уровнем моря в виде островов, в особенности в Тихом океане. Таковы, например, Гавайские острова, среди которых находится самый высокий в мире вулкан – его относительная высота (от подошвы на дне океана до вершины) превышает 10 км.

Срединно-океанические хребтыобразуют единую планетарную систему во всех океанах общей длиной около 80 тыс. км. Все ее звенья были выявлены ко второй половине 60-х гг. XX в. Эта трансокеаническая горная система представляет собой сводовое вулканическое поднятие высотой до 6 км и шириной до 1500 км с кулисообразно расположенными рифтовыми долинами вдоль оси и обрамляющими их рифтовыми хребтами. Превышение гребней рифтовых хребтов над днищами рифтовых долин обычно составляет 2–3 км. У рифтовых долин крутые ступенчатые склоны и узкое плоское днище шириной несколько десятков километров. С обеих сторон от осевой рифтовой зоны протягиваются фланговые зоны, представляющие собой склоны сводового поднятия. Они тоже имеют горный рельеф, но менее контрастный, чем в осевой зоне. Фланговые зоны постепенно переходят в холмистый рельеф ложа океанов.

Срединно-океанические хребты пересечены параллельными друг другу поперечными трансформными разломами, продолжающимися в пределах ложа океанов. С ними связаны проявления современного вулканизма, например в районе Азорских островов. Отдельные сегменты трансокеанических срединных хребтов, отсекаемые этими поперечными разломами, сдвинуты относительно друг друга на десятки и даже сотни километров, что подтверждает горизонтальные движения плит.

Рифтовым зонам срединно-океанических хребтов свойственны большое значение теплового потока, высокая сейсмичность и обилие подводных вулканов вдоль гребней и склонов. Все это свидетельствует об интенсивном современном тектогенезе, в частности о спрединге – раздвижении литосферных плит.

В геологическом строении осевых зон срединно-океанических хребтов участвуют ультраосновные породы, главным образом перидотиты, внедрившиеся в первичную океаническую кору в виде диапиров из верхней мантии. Такой тип земной коры называют рифтогенным (ультраокеаническим). Он характеризуется повышенной плотностью и отсутствием четко выраженной границы Мохо.

Рифтогенное горообразование рассматривается как особый класс горообразовательных процессов, наряду с геосинклинальным горообразованием в переходных зонах и образованием глыбовых эпиплатформенных гор.

Таким образом, и на суше и в океане основными планетарными формами рельефа являются горы и равнины. Но на суше это главным образом тектонические складчатые, складчато-глыбовые и глыбовые горы, а на дне океанов – вулканические. В целом на суше за счет экзогенных процессов преобладают разрушение и снос, ведущие к выравниванию, а на дне океанов главный экзогенный процесс – накопление осадков и также выравнивание.

Поиск по сайту: