Геосайт "Ничто так не помогает повторять географию, как извержения вулканов и землетрясения." Дон-Аминадо.
Главная

Материки

Географические открытия

Природа Земли

Календарь

Словари. Справочники

Воронежская область

Планетарный рельеф Земли

Основными формами планетарного рельефа являются материки и впадины океанов. Их образование связано с внутренними силами Земли, сформировавшими материковый и океанический тип земной коры.

Как отмечалось, кора материкового типа характеризуется большей мощностью – в среднем 35 км, а местами до >70 км. Она состоит из трех слоев:

  1. Осадочный слой: от 0 до 20 км;
  2. Гранитный слой: от 15 до 30 км (под горами);
  3. Базальтовый слой: от 15 до 20 км.

Кора океанического типа резко отличается от материковой. Ее мощность колеблется от 5 до 10 км. Под осадочными породами мощностью от 100 м до нескольких километров, залегает слой, состоящий из базальтовых и уплотненных осадочных пород, переходящий в базальтовый слой мощностью 4-7 км. Здесь, как видно, нет гранитного слоя.

Особое строение земная кора имеет на границах материков с океанами, то есть в современных подвижных поясах, где отмечаются сложные переходы одного типа коры в другой, а также интенсивный вулканизм и высокая сейсмичность.

Своеобразными чертами характеризуется земная кора под срединно-океаническими хребтами. Она выделяется в рифтовый тип земной коры.

Итак, материковому типу земной коры соответствуют материки, которые образуют основные массивы суши. Некоторые площади материков затоплены водами океанов. Это подводные окраины материков. Границами материков является самая нижняя часть подводной окраины материков, где выклинивается гранитный слой, и кора материкового типа сменяется океанической.

В расположении материков на Земле отмечаются следующие закономерности:

  1. Суммарная площадь их в 2,5 раза меньше площади Мирового океана. При этом вес горных пород, слагающих материки, также в 2,5 раза больше удельного веса океанических вод.
  2. Материки, обычно своими антиподами имеют Океаны. Исключение составляет Ю. Америка.
  3. Северное и Западное полушария отличаются меньшей водностью, чем Южное и Восточное.
  4. Отмечаются: парность материков (исключая Антарктиду), а также изгиб всех материков к востоку и сдвиг также к востоку южного материка в каждой паре.
  5. Прослеживается совпадение конфигурации береговых линий материков. Например, восточного берега Ю. Америки и западного – Африки.

Как установлено, на Земле происходили большие перемещения материков. Гипотеза такого «плавания материков» связана с именем немецкого ученого Альфреда Вегенера и в наше время во многом подтверждается. По этой гипотезе, высказанной А. Вегенером в 1912 году, до конца палеозоя земная кора была собрана в один материк – Пангею, который находился на месте Европы. В мезозое (170 млн. лет назад) начался раскол и перемещение материков. Первой отделилась и сместилась к западу Южная Америка, затем последовательно отделялись: Африка, Антарктида, Австралия и Северная Америка.

Вначале эта гипотеза была отвергнута большинством ученых. Однако позднее появились убедительные факты в ее пользу:

  1. Намагничивание одновозрастных пород;
  2. Точные геодезические измерения, говорящие о перемещении материков.

Сейчас установлено, что литосфера расчленена на несколько огромных плит толщиной 100-150 км. При этом одни плиты полностью океанические, а другие – смешанные, то есть включают в себя земную кору двух типов. Эти плиты медленно перемещаются по пластичной астеносфере вместе с материками и океанами.

plita1

Среди малых плит и микроплит: X – Хуан-де-Фука; Ко – Кокос; К – Карибская; А – Аравийская; Кт – Китайская; И – Индокитайская; О – Охотская; Ф – Филиппинская.

 

1 – дивергентные границы (оси спрединга);

2 – конвергентные границы (зоны субдукции, реже – зоны коллизии);

3 – трансформные разломы и прочие границы;

4 – векторы «абсолютных» движений литосферных плит (в координатах горячих точек).

Литосферные плиты Земли (по Дж. Минстеру, Т. Джордану (1978), с дополнениями В. Е. Хаина и М. Г. Ломизе).

 

Гигантские разломы, разделяющие плиты, обычно возникают на дне океанов, где земная кора более тонкая. По разломам поднимается горячая магма и, застывая, наращивает края плит, образуя срединно-океанические хребты.

 

plita

 

Рифтовые зоны: Срединно-Атлантическая (СА), Американо-Антарктическая (Ам-А), Африкано-Антарктическая (Аф-А), Юго-Западная Индоокеанская (ЮЗИ), Аравийско-Индийская (А-И), Восточно-Африканская (ВА), Красноморская (Кр), Юго-Восточная Индоокеанская (ЮВИ), Австрало-Антарктическая (Ав-А), Южно-Тихоокеанская (ЮТ), Восточно-Тихоокеанская (ВТ), Западно-Чилийская (ЗЧ), Галапагосская (Г), Калифорнийская (Кл), Рио-Гранде – Бассейнов и Хребтов (БХ), Горда – Хуан-де-Фука (ХФ), Нансена – Гаккеля (НГ), Момская (М), Байкальская (Б), Рейнская (Р).

Зоны субдукции: 1 –Тонга – Кермадек;  2 – Новогебридская; 3 – Соломон;            4 – Новобританская; 5 – Зондская;           6 – Манильская; 7 – Филиппинская;         8 – Рюкю; 9 – Марианская; 10 – Идзу-Бонинская; 11 – Японская; 12 – Курило-Камчатская; 13 – Алеутская;

14 – Каскадных гор;

15 – Центральноамериканская;

16 – Малых Антил; 17 – Андская;

18 – Южных Антил (Скотия);

19 – Эоловая (Калабрийская);

20 – Эгейская (Критская); 21 – Мекран.

а – океанские рифты (зоны спрединга) и трансформные разломы;

б – континентальные рифты; в – зоны субдукции: островодужные и окраинно-материковые (двойная линия); г – зоны коллизии; д – пассивные континентальные окраины;

е – трансформные континентальные окраины (в том числе пассивные);

ж – векторы относительных движений литосферных плит.

 

Глобальная система современных континентальных и океанских рифтов, главные зоны субдукции и коллизии, пассивные (внутриплитные) континентальные окраины (по Дж. Минстеру, Т. Джордану (1978) и К. Чейзу (1978), с дополнениями В. Е. Хаина и М. Г. Ломизе).

 

Плиты раздвигаются, отходя друг от друга со скоростью от 1 до 12 см/год. При этом каждая плита с одной стороны нарастает, а с другой ее край медленно погружается под соседнюю плиту. Земная кора здесь плавится и изменяет свой физический и химический состав.

Там, где край плиты уходит вниз, образуются глубоководные желоба. Край соседней плиты при этом поднимается – и там возникают горы. Это геосинклинальный пояс, отличающийся большим вулканизмом и сейсмичностью.

Изменения планетарного рельефа Земли связаны с уменьшением скорости ее вращения в результате тормозящего воздействия Луны. Напряжения, возникающие в теле Земли при уменьшении скорости вращения, вызывают деформацию земной коры и перемещение плит литосферы.

Горы, сложенные более легкими породами, имеют более мощную кору. Под океанами находится тонкая земная кора, покрытая водой. Мантия здесь подступает близко к поверхности, что возмещает недостаток массы.

Разрушение гор нарушает равновесие. При этом мантия поднимается, а под участком земной поверхности, получившим дополнительную нагрузку – она опускается. Таков механизм восстановления равновесия.

Поэтому образование ледяного покрова приводит к «вдавливанию» земной коры в мантию. Так, Антарктида опустилась на 700 метров, и в центральных ее частях суша оказалась ниже океана. То же самое произошло в Гренландии. Освобождение от ледника приводит к поднятию земной коры. Так, Скандинавский полуостров сейчас поднимается со скоростью 1 см в год. Для достижения полного равновесия ему нужно еще подняться на 150 м. после этого Балтийское море исчезнет.

Таким образом, процессы, нарушающие и восстанавливающие равновесие между материками и океанами, протекают одновременно.

Морфологические особенности равнин и гор

Морфологические различия между равнинами и горами не всегда соответствуют генетическим особенностям, т.е. не всюду определяются геологическими структурами.

Понятия «горы» и «равнины» обычно связывают с морфологическими чертами рельефа.

Равнины – это пространства Земли, для которых характерны небольшие различия высот поверхности.

По абсолютной высоте выделяют:

-Впадины, т.е. равнины, залегающие ниже уровня моря;

-Низкие равнины (низменности), имеющие высоту от 0 до 200 м;

-Возвышенные равнины – 200-500 м;

-Высокие равнины (плоскогорья и плато) – 500-1500 м.

По характеру поверхности равнины бывают:

  1. Наклонные. Пример: Западно-Сибирская низменность наклонена к северу.
  2. Ступенчатые. Пример: Великие Американские равнины.
  3. Вогнутые. Пример: Туранская низменность.
  4. Плоские.

По глубине и степени расчленения выделяют равнины:

  1. Плоские нерасчлененные, или слабо расчлененные. Амплитуда высот у них обычно не  превышает 10 м на 2 км расстояния.
  2. Мелкорасчлененные. Амплитуда высот составляет от 5 до 25 м на 2 км расстояния.
  3. Глубокорасчлененные. Амплитуда составляет от 20 до 200 м на 2 км расстояния.

Горы – это сильно расчлененные участки земной поверхности, высоко поднятые над уровнем Океана. При этом горы имеют единое основание, возвышающееся над прилегающими равнинами, и состоит из множества положительных и отрицательных форм рельефа.

Гора – положительная форма рельефа, поднимающаяся над относительно ровным пространством не менее, чем на 200 м. Со всех сторон гора ограничена склонами. Переход от склонов к равнине это подошва горы. Самая высокая часть горы – ее вершина.

При очень пологих склонах положительная форма рельефа с высотой более 200 м называется – холмом. Пример: Средне-Русская возвышенность имеет холмистый рельеф.

Горные хребты – это линейно вытянутые крупные положительные формы рельефа. Высота их склонов определяется глубиной расчленения.

Крутизна склонов зависит, в основном, от характера горных пород, климата и возраста гор. Пример: Крым и Кавказ. Самая высокая часть хребта – это его гребень. Возвышающиеся участки гребней образуют вершины хребта, а наиболее низкие – перевалы. Широкие перевалы называют седловинами, а глубоко врезанные – горными проходами. Горные хребты, соединяясь, образуют горные цепи, протягивающиеся на большие расстояния.

Горная страна, расположенная высоко над уровнем моря и состоящая из относительно ровных участков земной поверхности называется нагорьем. Очень большие площади поднятий, которые тянуться через континенты и океаны называются горными системами. Пример: Кордильеры, Анды. Переход от гор к соседним равнинам бывает часто постепенным. Это холмистые или гористые предгорья. По высоте выделяют низкогорья, среднегорья и высокогорья.

Высотные характеристики гор

Тип гор

Абсолютная высота, м

Глубина расчленения на 2 км расстояния, м

Низкогорья

До 800

150-450

Среднегорья

800-2000

250-1000

Высокогорья

Более 2000

Более 1000

 

Абсолютные и относительные высоты гор и равнин на континентах определяются процессами расчленения – выравнивания. Геоморфолог В. Пенк, в результате изучения Альп сделал вывод о связи формы склонов с соотношением эндогенных и экзогенных процессов. Он установил:

  1. Если преобладают выпуклые склоны, то ведущими являются эндогенные процессы.
  2. Прямолинейные склоны формируются в условиях равновесия экзогенных и эндогенных сил.
  3. Вогнутые склоны говорят о преобладании экзогенных процессов.
  4. Склоны ступенчатые формируются в условиях прерывистого соотношения эндо- и экзогенных процессов.

Таким образом, образование выпуклых склонов говорит о восходящем развитии рельефа, а вогнутых – о нисходящем. Восходящие и нисходящие движения ограничиваются верхними и нижними уровнями денудации, представляющими собой поверхности, на которых процессы денудации и тектоники уравновешиваются.

Геоморфолог К. К. Марков определил верхний уровень денудации, как «уровень вершин», ограничивающий их рост в высоту. Он зависит от: скорости поднятия; интенсивности денудации; литологического состава пород.

Нижний уровень денудации определяется базисом эрозии.

Процесс выравнивания рельефа может происходить тремя путями:

  1. При пенепленизации, т. е. при снижении высоты вершин и заполнении понижений. В результате образуется денудационная равнина – пенеплен.
  2. Путем педипленизации, то есть при расширении речных долин, что приводит к снижению горных хребтов. Образуются педиплены.
  3. Путем планации, то есть выравнивания рельефа при отступлении склонов, в результате чего перед их подножьями образуются наклонные выровненные поверхности – педименты.

Морфоструктуры

Морфоструктура – это крупная форма рельефа, формирующаяся в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил, при ведущей роли эндогенных.

Результат действия эндогенных сил – тектонические структуры, т.е. крупные участки земной коры, отличающиеся особенностью геологического строения.

Экзогенные силы имеют двоякую направленность: разрушение – денудация и отложение-созидание – аккумуляция.

Законы геоморфологии (по Д.А. Тимофееву, 1972 г.):

Первый закон взаимодействия сил – рельеф земной поверхности создается и развивается в результате непрерывно-прерывистого взаимодействия взаимосвязанных и взаимообусловленных эндогенных и экзогенных сил рельефообразования.

Второй закон расчленения-выравнивания – деятельность экзогенных процессов проявляется в борьбе диалектически противоположных тенденций к вертикальному расчленению рельефа и к его выравниванию (т.е. все выступающие элементы рельефа экзогенные силы разрушают – выравнивание сверху (процесс денудации), все отрицательные элементы под влиянием экзогенных сил заполняются осадочными породами – выравнивание снизу (процесс аккумуляции)).

Третий закон усложнения – эволюция рельефа в течение всей истории Земли ведет к усложнению геологической и геоморфологической миграции вещества и к усложнению геоморфологических ландшафтов.

Морфоструктурная область – территория, характеризующаяся одной направленностью в развитии рельефа и определенным соответствующим сочетанием типов морфоструктурного рельефа. Морфоструктурная область выделяется в пределах одной тектонической структуры чаще всего 2-го порядка.

Морфоструктура = РЕЛЬЕФ + ТЕКТОНИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА + экзогенные процессы.

Морфоструктурный рельеф суши

В пределах материков выделяют:

  1. Относительно тектонически устойчивые области, или платформы;
  2. Области, обладающие большой тектонической подвижностью, или подвижные пояса

Эти два типа областей отличаются геологическим строением, что получило выражение в рельефе. Поэтому на материках выделяют два основных типа морфоструктур: платформенные и подвижные области.

При детальном рассмотрении видно, что эти два типа морфоструктур неоднородны:

-по геологическому строению;

-по возрасту;

-по характеру тектонических движений.

Так, на платформах чаще распространены равнины, а в подвижных областях – горы. Однако встречаются также равнины подвижных областей и горы платформенные.

Платформыэто основные элементы структуры материков. Они характеризуются:

-спокойным тектоническим режимом;

-небольшой сейсмичностью;

-меньшим проявлением магматизма.

Более 50 % площади платформ занято низменными равнинами, невысокими плато, плоскогорьями или шельфовыми морями типа Балтийского.

Материковые платформы неодинаковы по возрасту:

  1. Наибольшую площадь занимают древние платформы, возникшие на месте докембрийских подвижных областей. К древним платформам относятся: Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Северо-Американская, Восточно-Европейская, Сибирская, Северо-Китайская и Южно-Китайская платформы.
  2. Молодые платформы возникли сравнительно недавно – в мезозое. До этого на их месте находились области активного горообразования. Расположены такие платформы, в основном, на окраинах материков.

По геологическому строению платформы подразделяются на:

  1. Щиты древних платформ, на площади которых кристаллические породы фундамента не прикрыты осадочными породами и определяют характер рельефа. Пример: Балтийский, Канадский, Гвианский щиты.
  2. Плиты древних платформ, на площади которых кристаллические породы прикрыты осадочными породами. Пример: Восточно-Европейская платформа.
  3. Площади платформенного типа, образовавшиеся в послепалеозойское время на складчатом палеозойском основании, определяющем характер рельефа. Они схожи по характеру рельефообразующих процессов со щитами.
  4. Площади платформенного типа, где палеозойские породы прикрыты осадочными отложениями. Эти площади схожи с плитами (табл. 2).

В пределах платформ выделяется три типа морфоструктур:

Денудационные равнины, которые образуются при медленном, но устойчивом восходящем движении поверхности щитов и плит.

Аккумуляционные равнины, которые находятся на участках, испытывающих длительное погружение.

Горы платформ, иногда возникающие на щитах в связи с развитием тектонических движений.

 

Основные тектонические структуры платформ

1

порядка

Древняя платформа

Молодая платформа

2

порядка

Плита

 

morf1

 

Щит

 

morf2

 

 

Плита

 

morf3

 

 

Площадь платформ типа щита

morf4

 

3

порядка

Синеклиза,

Антеклиза.

Антеклиза

Синеклиза

Антеклиза

 

Равниной называется пространство, для которого характерны небольшие различия высот земной поверхности. Выделяют:

-впадины – ниже уровня моря

-низкие равнины – от 0 до 200 м;

-возвышенные равнины – от 200 до 500 м;

-высокие равнины – выше 500 м.

Денудационные равнины формируются на поднятиях, где развиты процессы выравнивания рельефа. При этом: на щитах формируются цокольные равнины; на плитах с пластовой структурой формируются пластовые равнины.

Среди пластовых равнин выделяют:

Плато – то есть участки платформ с горизонтальным залеганием пород, находящиеся на высоте до 3 тыс. м и ограниченные уступами. Пример: плато Колорадо.

Столовые горы – образуются в результате расчленения плато. Это плосковершинные горы.

Наклонные ступенчатые равнины. Образуются при наклонном залегании слоев с породами различного состава. Пример: Великие равнины Америки.

На выходах складчатого фундамента палеозойского возраста молодых платформ, формируются «вторичные» равнины, или пенеплены, образовавшиеся в результате полного выравнивания гор. Это еще один вид денудационных равнин.

Плоскогорья формируются на щитах, а также на складчатом основании. Структура их очень разнообразна. Они выше, чем плато и более расчленены.

Второй тип морфоструктур на платформах – аккумулятивные равнины. Морфологический облик определяется поверхностными рыхлыми отложениями, принесенными с окружающих территорий, или образовавшимися на месте. Процессы аккумуляции связаны с погружением:.

  1. Площади всей платформы. Пример: Западно-Сибирская равнина.
  2. Окраины платформы. Пример: Северо-Германская низменность.

Процессы аккумуляции могут быть унаследованными, т.е. проходить очень долго. Например, аккумулятивная равнина вдоль р. Амазонка формировалась с протерозоя. Они бывают непродолжительными. Например, равнины на Восточно-Европейской платформе сформированы в послеледниковое время.

Различают три типа аккумуляции равнин:

  1. Аккумуляция равнин платформенных прогибов;
  2. Аккумуляция равнин с близким залеганием коренного основания;
  3. Аккумуляция межгорных и предгорных равнин.

Третий тип морфоструктур на платформах – это платформенные горы. Они могут встречаться на щитах, то есть на докембрийских кристаллических массивах. Высота этих гор не превышает 2000 м. Их часто называют нагорьями из-за отсутствия четкой ориентации хребтов. Пример: Бразильское нагорье.

Платформенные горы возникли при резком поднятии цокольных равнин, поверхность которых претерпела тектонические нарушения. В некоторых случаях они представляют собой магматические тела. Например, лакколит в Хибинах на Балтийском щите.

На молодых платформах роль горного рельефа возрастает, особенно в пределах мезозойских платформ. Эти горы четко выражены в рельефе и имеют ясную линейную ориентированность. Пример: Урал, Аппалачи. При этом основные черты современного рельефа здесь также определяются древними геологическими структурами.

Морфоструктуры подвижных областей. Выделяют два типа подвижных поясов материков:

  1. Подвижный горный пояс, который сформировался в альпийское время на месте схождения литосферных плит.
  2. Эпиплатформенный пояс, возникший на месте разновозрастных геологических структур, в том числе – на докембрийских платформах.
  3. Подвижный пояс – участок земной коры, где происходит горообразование и смятие пород в складки. Это область вулканизма и землетрясений

Отмечается два этапа в развитии подвижного пояса:

  1. Погружение поверхности и накопление осадков в морских условиях.
  2. Поднятие поверхности, которое сопровождается сжатием слоев в складки, развитием вулканизма и землетрясений. При этом океаническая кора превращается в материковую; образуются горы.

Развитие подвижного горного пояса происходит при столкновении литосферных плит. При этом происходит постепенный переход океанического типа земной коры в материковый. Пример: Средиземноморский пояс альпийской складчатости, в западной части которого еще сохранился океанический тип земной коры. На восток от Южного Каспия и до Индокитая преобладает материковый тип земной коры. Но это еще не платформа, так как здесь большая тектоническая подвижность. В этом поясе находятся высочайшие горы суши – Памир и Гималаи.

Основными формами магарельефа альпийских поясов являются горы со складчатой структурой.

Второй тип подвижных областей – эпиплатформенный пояс.

Горы этого пояса образуются на платформах, но по тектонической активности эти площади не уступают молодым альпийским поясам. Такие горы называют по-разному: «возрожденные горы» (В.Е. Хаин); «области молодого горообразования» (Шульц); «активизированные платформы» (В.В. Белоусов).

Выделяют три эпиплатформенных пояса:

  1. Восточно-Африканский;
  2. Азиатский;
  3. Пояс Кордильер Северной Америки.

Проблема образования возрожденных гор остается пока нерешенной. Однако отмечается связь эпиплатформенных поясов со Срединно-Океаническими хребтами. Существует гипотеза, что причиной возникновения таких гор на месте платформ является распространение процесса горообразования, свойственного Срединно-Океаническим хребтам на материки. При деформации материковой коры иногда возникают блоковые движения. Например: Тянь-Шань, Байкальская горная страна. Часто земная кора при этом расползается, в ней образуется глубокая и широкая трещина, обнажается базальтовый слой. Такое строение земной коры выявлено в Красном море и на Байкале.

Площади основных типов геотектуры и морфоструктуры

(по Г.М. Беляковой)

Типы геотектуры и морфоструктуры

Равнинно-платформенные области

Горные области

Европа

70,3

29,7

Азия

43,0

57,0

Африка

84,1

15,9

Северная Америка

61,0

39,0

Южная Америка

76,6

23,4

Австралия

73,8

26,2

Суша в целом

64,0

36,0

Литература.

  1. Смольянинов В. М.  Общее землеведение: литосфера, биосфера, географическая оболочка. Учебно-методическое пособие / В.М. Смольянинов, А. Я. Немыкин. – Воронеж : Истоки, 2010 – 193 c.