ОтветыГос (1) / 41
.doc41. рельеф областей складчатости
Орогенный процесс в кайнозое развивается в пределах отмирающих геосинклиналей и разновозрастных платформ. Территории, им охваченные, выделяются как области горообразования, или орогенные области. Орогенный режим отличается от платформенного высокой мобильностью и разнонаправленностью движений, от геосинклинального – развитием общего поднятия и его расширением за счет сопредельных впадин.
Наиболее крупные мегаформы областей горообразования – орогенные пояса. По расположению выделяются окринно-континентальные или внутриконтинентальные пояса. В плане пояса имеют линейно вытянутые очертания, в вертикальных сечениях представляют значительное общее поднятие (по сравнению с сопредельными областями платформенных равнин). Внутреннее строение характеризуется увеличением мощности земной коры, вулканизмом, высокой сейсмичностью и значительной скоростью разнонаправленных тектонических движений, быстро сменяющихся вкрест простирания СФ.
Орогенные пояса состоят из горных стран – систем равноценных и сопряженных поднятий (горных сооружений) и предгорных и межгорных впадин. Горные страны различаются по геологическому развитию и особенностям орогенеза. В соответствии с геологической предысторией выделяются различные типы горных стран:
Эпигеосинклинальные горные страны (Альпы, Кавказ, Анды и др.) формируются в конце процесса замыкания геосинклинали или непосредственно после него. Эпигеосинклинальный орогенез характеризуется отмиранием общего прогибания, завершением складчатости с дальнейшим развитием сопряженных систем поднятий и впадин на фоне становления общего поднятия. Активный рост положительных СФ приводит к их преобладанию над отрицательными. В результате происходит сокращение общих и частных прогибов и отмирание впадин как областей прогибания и аккумуляции.
Высокая интенсивность вертикальных движений приводит к морфологическогму становлению общего поднятия в виде эпигеосинклинального горного сооружения. В центральной части сопряженных компенсированных и перекомпенсированных межгорных и предгорных впадин образуются аккумулятивные равнины, обрамленные предгорьями.
В современном рельефе эпигеосинклинальные горные сооружения представлены в основном высокими линейно вытянутыми системами хребтов, часто с альпийским обликом рельефа, в различной степени осложненного вулканическими постройками.
Эпигеосинклинальные горные сооружения имеют блоково-складчатое строение с закономерно изменяющейся складчатостью – линейной в центре поднятия и сундучной - по периферии. В присводовых участках таких горных сооружений денудация часто вскрывает гранитные батолиты. Если на фоне общего поднятия развиваются складчатые деформации, то в рельефе отдельные хребты и их системы представлены антиклиналями, а разделяющие их понижения – синклиналями, осложненными разрывами. В условиях общего развивающегося поднятия происходит препарирование отдельных элементов мертвых складчатых деформаций. Т.о., в облике эпигеосинклинальных горных сооружений большое значение имеют деформации изгибов с различными радиусами кривизны.
Эпиплатформенные горные страны развиваются на разновозрастных платформах в условиях слабого горообразования (Тянь-Шань, Кордильеры). Здесь преобладают породы фундамента. Для хребтов и горных впадин характерна сводово-глыбовая структура (развитие пологих изгибов с крупно- и мелкоблоковым внутренним строением). Поэтому особое значение приобретают разрывы разных рангов. Отдельные хребты или их системы, как правило, соответствуют развивающимся горстообразным СФ, а разделяющие их впадины – грабенам и приразломовым долинам (Вост. Саян, Енисейский кряж). При значительном развитии пород чехла, хребты-поднятия могут представлять полого изогнутые осложненные разрывами складки фундамента, а также складки облекания, маскирующие глыбовую природу поднятия (Юго-Западный Тянь-Шань). В области слабого эпиплатформенного орогенеза встречаются глыбовые горы с горизонтальным залеганием пород.
Облик эпиплатформенных горных стран определяется преимущественно системами развивающихся разрывов, многие из которых - древние, возрожденные в процессе орогенеза. Поэтому простирание поднятий и впадин и общий структурный план наследуются от геосинклинального этапа развития.
Рифтогенные горные страны - основной тип океанских гор. В пределах континентов они представлены в основном пологими сводообразными поднятиями. В начале развития они осложняются многочисленными секущими и согласными разрывами, среди которых широко распространены сбросы, ограничивающие грабенообразные впадины, приуроченные к присводовым участкам и сводам общих поднятий (Восточно-Африканское горное сооружение, Байкальское нагорье).
Т.о., горная страна определенного генетического типа – это территория с общей доорогенной историей и тектоническим режимом, в пределах которой новейший процесс горообразования происходил примерно в одно время. Новейшие СФ и рельеф горной страны имеют общие черты строения, определяющие ее индивидуальный облик.
Главные мегаформы рельефа внутриконтинентальных горных стран.
В условиях полного развития внутриконтинентальные горные страны включают комплекс мегаформ, некоторые из которых могут отсутствовать в редуцированных типах.
В строении горного пояса при его полном развитии вкрест простирания (от платформенных равнин к внутренним регионам) выделяются мегаформы III порядка:
1 - участки платформы, сопредельные с горным сооружением, перекрытые четвертичными молассовидными отложениями в результате возрастающего перекоса поверхности подгорных равнин;
2 - предгорные орогенные впадины;
3 - внешние горные сооружения – часто наклонены к предгорной впадине и имеют с ней общий склон;
4 - межгорная впадина подразделяет внешнее и внутреннее горные сооружения.
Горное сооружение – основная мегаформа горной страны – крупное общее поднятие со сводово-глыбовым строением. В рельефе оно образовано хребтами и их системами, часто подразделенными горными впадинами. Выделяются простые и сложные горные сооружения.
Простые горные сооружения – общие поднятия, не осложненные крупными горными впадинами, выполненными молассами.
Сложные горные сооружения состоят из основных систем хребтов-поднятий, разделенных равноценными горными впадинами, выполненными молассами.
Предгорные впадины развиваются в зоне предгорного приразломового прогиба и характеризуются асимметрией. Их внутренняя часть, примыкающая к передовому горному сооружению - более глубокая и крутосклонная, а внешняя – пологая, она соответствует сопредельному участку платформы, втянутому в орогенный процесс. В рельефе – это низменные равнины, повышающиеся в направлении к горному сооружению.
Зона предгорий - регионы, примыкающие к горному сооружению и втянутые в общее поднятие. Ее образуют дробно расчлененные высокие наклонные денудационные равнины. Предгорья формируются в результате неравномерного поднятия и перекоса и миграции предгорной впадины.
Межгорные впадины разделяют горные сооружения. На протяжении почти всего процесса горообразования являются отрицательной СФ, равноценной горному сооружению. Подобно предгорным, испытали значительное сокращение и членение системами частных поднятий. В отличие от предгорных впадин, межгорные сокращались более равномерно и предгорья окаймляют их со всех сторон. В остаточных частных впадинах происходит осадконакопление, часто в условиях перекомпенсации.
В областях горообразования может быть несколько внутренних горных сооружений и межгорных впадин, однако чаще они включают одно или два горных сооружения. В редуцированных формах предгорные и межгорные впадины по масштабам могут не соответствовать горным сооружениям.
Континентальные горы подразделяются на складчатые и эпиплатформенные. Первые возникли на месте глубоких мезозой-кайнозойских и кайнозойских обширных прогибов после того, как накопившиеся в их пределах осадочно-вулканогенные и внедрившиеся интрузивные породы испытали интенсивную складчатость, разломообразование и в ряде случаев - региональный метаморфизм. Горы образуются за счет выжимания масс в условиях тангенциального сжатия: в зонах столкновения плит, геоблоков, вокруг микроконтинентов и глыб фундамента, а также над зонами поддвига одних плит под другие (Гималаи).
Горообразующий тектогенез с максимумом породо- и структурообразующего эффекта имеет альпийский возраст. В развитии гор наблюдается явная унаследованность. Антиклинориям - областям в целом антиклинального строения в пределах складчатых зон, соответствуют горные хребты, а синклинориям, обладающим общим синклинальным строением, - межгорные впадины.
Поднятие горных сооружений сопровождается разломообразованием и конэрозионной складчатостью (когда она имеет прямое геоморфологическое выражение и, в силу этого, интенсивный размыв), конседиментационной складчатостью во впадинах и прогибах (когда относительное погружение компенсируется осадконакоплением), а также магматизмом различного состава. Примерами складчатых («эпигеосинклинальных») гор служат все горные сооружения Альпийско-Гималайского пояса: Пиренеи, Альпы, Карпаты, Крымские горы, Кавказские горы, хребты Загроса, Памир, Гиндукуш, Гималаи, а также Сихотэ-Алинь, Верхоянский хребет, хребет Черского и др. Мощности осадочно-вулканогенного слоя под ними (за счет возникновения их на месте молодых прогибов) резко увеличены - до 10км и более, хотя в горных хребтах, приуроченных к антиклинориям, они могут резко сокращаться, вплоть до полного выклинивания осадочной толщи. Мощности слоев консолидированной континентальной коры в горах также увеличены (корни гор).
Изостатическая компенсация осуществляется главным образом за счет увеличения мощностей земной коры. Горные области этого типа интенсивно сейсмичны. В ряде случаев происходит группировка сейсмических очагов или гипоцентров землетрясений в определенные зоны, называемые сейсмофокальными. Глубины до гипоцентров последовательно возрастают от предгорий к хребтам или от предгорных и межгорных впадин к хребтам, то есть от областей изостатических минимумов к изостатическим максимумам. Подобные зоны установлены вдоль западных и южных подножий Верхоянского хребта, вдоль подножья Алайского хребта (наклон - от Ферганской впадины под хребет), в полосе южных предгорий Крымских и Кавказских гор. Анализ сейсмофокальных механизмов землетрясений, совместно с данными о нарушениях изостазии, указывает на резкое преобладание геодинамических условий горизонтального сжатия, причем ось максимального сжатия ориентирована вкрест простирания горных хребтов.
Вместе с тем, многие межгорные впадины обнаруживают признаки горизонтального растяжения, хотя в целом горные системы этого типа являются зонами интенсивного сжатия, ориентированного ортогонально к самим системам. Значения теплового потока из недр здесь в целом повышены.
Несмотря на явную унаследованность основных форм рельефа от тектонических дислокаций, поднятия горных сооружений могут быть непосредственно с ними не связаны. Как и в случае эпиплатформенных гор, время геоморфологического оформления крупнейших поднятий отделено от эпохи завершающей складчатости этапом выравнивания рельефа и образования поверхностей выравнивания.
Эпиплатформенные или глыбовые горы возникли в результате интенсивных, прямо выраженных в рельефе тектонических поднятий в условиях конэрозионного развития, на месте длительно существовавших равнин на разновозрастных платформах. В названии «глыбовые» горы отражено то обстоятельство, что решающую роль в их формировании играли восходящие движения вдоль возрожденных древних или образованных в новейшее время разломов, в отличие от «складчатых» гор, для которых характерно горизонтальное сжатие. К горам этого типа относятся Аппалачи в Северной Америке, каледониды Шотландии, Скандинавские в Норвегии и горы Шпицбергена, Уральские горы и Тянь-Шань, Алтай, Саяны и другие горные системы Центральной Азии.
На месте древних платформ или щитов с их самой консервативной или «зрелой» литосферой «настоящие» высокие горы в новейшее время не возникали. Формировались в отдельных случаях лишь низкие горы с отметками более 1км. Типичными примерами являются Хибинские и Ловозерские тундры на Кольском полуострове. Причем они образовались в результате поднятия крупнейших интрузивных массивов герцинского возраста, внедрившихся в раннедокембрийские кристаллические, неоднократно метаморфизованные породы. Их поднятие связано с выжиманием вверх в условиях сильного горизонтального сжатия.
Процессы молодого магматизма проявляются по-разному: от полного отсутствия до широкого развития. Так, в Индоатлантическом сегменте в пределах Евразии новейший магматизм резко редуцирован и вулканическая активность встречается весьма редко. Это относится как к глыбовым, так и к складчатым горным сооружениям. В Тихоокеанском же сегменте, восточнее Главного Водораздела Азии, наоборот, данные процессы проявлены очень широко. Вероятно, это объясняется глубинными неоднородностями в названных крупнейших сегментах Земли.
Сейсмичность проявляется здесь весьма интенсивно. Наблюдается определенная прямая зависимость между высотой горных сооружений, отражающей в конечном счете суммарную амплитуду поднятия, и увеличением сейсмичности. В ряде случаев устанавливаются сейсмофокальные зоны, наклоненные от предгорий под главные хребты. Такие зоны отмечены вдоль западных склонов Среднего и Полярного Урала (с наклоном от Русской равнины под Уральский хребет) и вдоль восточных склонов Северного Урала (с наклоном от Западно-Сибирской низменности под Уральские горы).
Геодинамические обстановки в горных областях этого типа весьма разнообразны. Для горных хребтов характерно преобладание горизонтального сжатия при решающей роли восходящих блоковых движений, для предгорных и межгорных впадин более свойственно горизонтальное растяжение с нисходящими движениями.
Главными элементами строения материковой земной коры являются геосинклинальные (складчатые) и платформенные области. Ядрами, или основами, всех материков служат древние, докембрийские платформы. Более молодые складчатые области обрастают их, окаймляя со всех сторон, и сменяются новейшими или современными геосинклинальными областями.
Современные геосинклинальные области или пояса представляют собой „живые" подвижные части земной коры, в которых и сейчас еще протекают процессы горообразования. В рельефе это области гор, разделенные межгорными котловинами, а также области гор, растущие со дна морей в виде гряд островов, разделенных глубокими впадинами. Географически это крупные части поверхности Земли, в которых имеются большие горные поднятия и наряду с ними обширные глубокие, часто занятые водой, впадины земной поверхности. Однако не следует думать, что все горные страны относятся к современным геосинклинальным областям. Большинство из них выросло в результате процессов новейших поднятий на платформах, чаще на молодых, но иногда и на древних (например, Прибайкалье).
Для геосинклинальных областей типичны особенно интенсивные поднятия высоких гор, причем до настоящего времени кое-где горы еще растут, хотя порой и медленно, путем вздымания горных массивов. С этими поднятиями сочетаются глубокие опускания рядом расположенных впадин, которые кое-где покрыты водами морских бассейнов и заносятся морскими или континентальными осадками. Осадочные породы, вплоть до новейших неогеновых и даже иногда четвертичных, здесь затронуты складчатыми деформациями. В этих областях часты разрушительные землетрясения, вызываемые движениями внутренних масс земной коры, присутствуют многочисленные действующие н потухшие вулканы.
Геосинклинальной областью является вся территория Южной Европы, прилегающая к Черному и Средиземному морям, включая горные поднятия Северной Африки (Атласа), Южной Испании, Альп, Апеннин, Карпат, Балкан, Крыма, Кавказа, Турции. Эта геосинклинальная область, получившая название Альпийской, протягивается на восток, охватывая юг Каспийского моря, через Иран, Афганистан и Гималаи, изгибается к югу и через Бирму выходит в район островов Индонезии. В пределы Советского Союза входит лишь сравнительно небольшая часть этой области--она протягивается от советских Карпат на западе, включает Крым, Кавказ, Копет-Даг, и до Памира на востоке.
К Тихоокеанской геосинклинальной области относится система островов и горных гряд, протягивающаяся вдоль побережья Тихого океана от Камчатки, через Курильскую дугу, Сахалин, острова Японии, Тайвань, Филиппины, северную часть Новой Гвинеи, островные дуги, окаймляющие с востока Австралию, вплоть до новой Зеландии и Тихоокеанского побережья Антарктиды. С другой стороны океана этот пояс с небольшими перерывами продолжается вдоль западного побережья Северной и Южной Америки. Оба геосинклинальных пояса Альпийский и Тихоокеанский соединяются в пределах Индонезийских островов.
К геосинклинальным поясам примыкают платформенные области, составляющие большую часть площади материков. По своему рельефу платформы отличаются от геосинклинальных областей более сглаженным равнинным рельефом, хотя в их пределах есть отдельные горные хребты и целые горные страны.
Наиболее важной чертой платформ является двухэтажное их строение. Нижний этаж, или ярус, состоит из слоистых горных пород, смятых в крутые складки и пересеченных разломами. В эти породы обычно внедрены многочисленные интрузии магматических глубинных горных пород. Чаще всего они представлены гранитами, образующими огромные неправильной формы застывшие массивы. А сами слоистые горные породы большей частью потеряли облик тех первоначальных осадков — лесков, глин, илов, из которых они образовались. Под влиянием высокой температуры и давления, господствующих в глубине земной коры, они уплотнились, изменили свой минеральный состав, подверглись метаморфизму.
Сильно смятые, метаморфизованные осадочные породы, наряду с кристаллическими, образуют как бы основание, или фундамент, платформы. На этом основании покоятся спокойно залегающие слои осадочных, а иногда и вулканических толщ горных пород, составляющих верхний этаж платформы, покрывающий основание иногда в виде весьма толстого чехла. Именно наличие прочного, устойчивого кристаллического основания и закрепило за этими областями наименование платформ. Земная кора в пределах платформы имеет более однообразное строение, чем под геосинклинальными областями, где толщина коры нередко сильно и резко меняется (обычно более толстая под горными поднятиями и тонкая под впадинами).
Не надо думать, что платформы это совершенно неподвижные, мертвые части земной коры. В пределах платформ также совершаются процессы, вызывающие поднятия и опускания их отдельных частей. Поднятия приводят иногда к образованию гор, опускания—-к затоплению частей платформы водами моря. Однако эти движения происходят обычно значительно медленнее, чем в геосинклинальных областях, имеют меньший размах по вертикали, но охватывают очень большие площади.
Иногда на территории платформ образуются системы гор, связанные с раскалыванием земной коры разломами и поднятием вдоль них отдельных глыб. Примеров гор, возникших на молодых платформах, очень много: это Урал, хребты Тянь-Шаня, Алтай, Саяны, Северо-Германские горы, Арденны, горы Шотландии и Скандинавии и многие другие. На древней Сибирской платформе образовались горы Прибайкалья. Наряду с этим на платформах, обычно в тех местах, которые сильно приподняты, образуются глубокие узкие провалы—грабены. На территории СССР к числу таких провалов земной коры, ограниченных разломами и сбросами, относится впадина озера Байкал и другие. В Африке такие же ограниченные сбросами впадины пересекают весь материк от Красного моря до озер Ньяса и Танганьика.
К одним из важнейших общих теоретических обобщений современной геологии относится вывод о том, что геосинклинальные области в процессе развития переходят в платформенные. Согласно этой „геосинклинальной теории" геосинклинальные и платформенные области являются двумя типами строения земной коры, по происхождению теснейшим образом связанными между собой.
Геосинклинальный тип строения рассматривается как более ранняя стадия развития земной коры. В дальнейшем геосинклинальные области преобразуются в платформенные, представляющие собой более позднюю и совершенную стадию строения земной коры. Точнее говоря, геосинклинальная область в процессе развития превращается е фундамент, основание будущей платформы. Это основание потом уже покрывается чехлом платформенных осадков. Таким образом, в процессе развития земной коры геосинклинальная стадия развития сменяется платформенной стадией, с типичным для нее двухэтажным строением.
Платформенные области. Превращение отдельных частей земной коры материков из геосинклинальных стадий в платформенные происходило в разное время истории Земли. Поэтому платформенные области различаются по своему возрасту, т. е. по времени образования их складчатого или кристаллического основания. Настоящими платформами, или кратонами, называют обычно древние, докембрийские платформы.
Таких платформ на земной поверхности всего десять; Восточно-Европейская (или Русская}, Сибирская, Северо-Американекая (Канадская), Китайско-Корейская, Южно-Китайская, Индийская, Африканская, Австралийская, Бразильская и Антарктическая. Преобладающая часть площади древних платформ образовалась задолго до кембрия — в конце архейской эры или в начале протерозойской, т. е. 2000 — 1000 млн. лет назад. Однако некоторые части, иногда окраинные пояса древних платформ, имеют более молодой возраст. Они образовались в результате байкальской складчатости, проявившейся 700 — 500 млн. лет назад в самом конце докембрия. Эти складчатые структуры получили наименование байкалид.
Наряду с древними, выделяют молодые платформы, которые имеют складчатое основание палеозойского возраста. В их пределах геосинклинальная стадия развития продолжалась до конца палеозойской эры, и лишь с этого времени началось формирование платформенного чехла. Однако развитие различных частей молодых платформ протекало по-разному. В некоторых из них главная складчатость происходила в середине палеозоя. Эту складчатость называют каледонской (по старинному названию части Шотландии — Каледонии, где она проявилась очень отчетливо перед девоном), а созданные ею складчатые структуры и пояса называют каледонидами. В других значительных частях молодых платформ главная складчатость создавалась в конце палеозоя. По древнему названию Рейнских гор, Гарца и гор Тюрингии, которые римляне именовали „Герцинскими цепями", она получила название герцинской, а для созданных ею складчатых структур применяют название гери,иниды.
Таким образом, различают две категории молодых платформ, образовавшихся из палеозойских геосинклинальных областей поверх каледонид и герцинид. Их нередко называют эпикаледонскими и эпигерцинскими. Однако платформенный чехол в обоих случаях начал образовываться только с мезозоя. В каледонидах за время между девоном И началом образования чехла, т. е. во второй половине палеозоя, после главной складчатости образовались межгорные впадины и господствовал режим заключительного этапа геосинклинального развития, который закончился только в мезозое. Поэтому нет необходимости различать две разновидности платформ с палеозойским складчатым основанием: платформенный режим в них начался одновременно, и мы имеем по существу единые эпипалеозойские молодые платформы.
Наряду с ними есть еще более молодые складчатые области, геосинклинальное развитие которых продолжалось не только в палеозое, но и в течение большей части мезозоя, и завершилось лишь в его конце. Однако такие складчатые области трудно назвать эпимезозойскими платформами, потому что здесь поверх складчатого основания еще не успел образоваться осадочный чехол. Хотя геосинклинальное развитие в их пределах закончилось к началу кайнозойской эры, настоящая платформенная стадия здесь еще не наступила. Эти области, занимающие промежуточное положение между геосинклинальной и платформенной стадиями развития, именуют областями мезозойской складчатости, избегая термина платформа, хотя, конечно, по существу, они представляют собой платформы в самой начальной стадии существования. Такие области распространены на обширных пространствах по окраинам побережья Тихого океана, как в Азии, так и в Северной Америке.
Геосинклинальные области. Процесс перехода геосинклинальных областей в платформенные особенно отчетливо выражен в пределах молодых платформ, в которых складчатый фундамент образовался в геосинклинальный период развития, а осадочный чехол— в платформенный. То же можно сказать в отношении байкалит. В древних платформах о процессе, сходном с геосинклинальным развитием, можно судить по строению складчатого фундамента относительно молодых частей протерозойского возраста. В пределах же древнейших архейских ядер типичная геосинклинальная стадия не выявляется. Считают, что в глубоком докембрии, в архее, земная кора находилась еще в догеосинклинальной стадии; вся она отличалась большой подвижностью и характеризовалась широким развитием основных изверженных пород. Только после образования древних архейских массивов, послуживших зачатками, или ядрами, древних платформ, между ними возникли геосинклинальные области. Впоследствии геосинклинальный режим в них постепенно отмирал и их участки превратились в платформы.
Процесс геосинклинального развития очень сложен и во многом еще не вполне выяснен. Несомненно, многие области земной коры в процессе своего развития на значительных пространствах временно становились достаточно устойчивыми, а затем вновь приобретали подвижность, свойственную геосинклиналям.
Вместе с тем для всех геосинклинальных областей — палеозойских, мезозойских и кайнозойских — характерна смена двух крупных этапов их развития: собственно геосинклинального и заключительного этапа, или этапа горообразования (орогенеза). Различие этих этапов четко выражено в совершенно разном характере образующихся складчатых структур, отлагающихся осадочных толщ и вулканических процессов.
На первом, собственно геосинклинальном, этапе образуются как простые антиклинальные и синклинальные складки, так и более крупные И сложные складчатые структуры.
Самые крупные складчатые формы геосинклинальных областей называют антиклиналиями и синклинориями. Эти важнейшие элементы структуры сопровождаются крупными глубокими разломами, играющими важнейшую роль в структуре земной коры всех геосин-клннальных складчатых областей. Образование складчатых структур сопровождается накоплением в геосинклинальных впадинах мощных толщ — продуктов вулканических излияний, происходивших на дне морен, мощных глинисто-песчаниковых отложений, реже известняков. Все эти породы и структуры бывают проплавлены интрузиями магматических пород: гранитными и другого состава.