Главными тектоническими структурами материков (морфоструктурами) являются платформы и геосинклинали.

Платформы – устойчивые в тектоническом отношении участки земной коры, охваченные колебательными движениями малого размаха и малой скорости Геологическая структура, возникающая в платформенных условиях, тоже называется платформой.

В основе каждого материка, кроме Евразии, лежит одна одноименная платформа (Северо-Американская (включая Гренландию), Южно-Американская, Африканская (с Аравией), Австралийская и Антарктическая платформы), в основе Евразии их шесть: Восточноевропейская, Сибирская, Южно-Китайская, Таримская (Западный Китай, пустыня Такла-Макан), Сино-Корейскаяи Индостанская.

В строении платформ выделяется два этажа. Нижний этаж, или фундамент – наследие геосинклинального режима – состоит из смятых в складки, разбитых на блоки метаморфических пород – гнейсов, кристаллических сланцев и т.д., представляющих собой продукты древнейших складчатостей, которые завершились более 1,5 млрд. лет назад. На фундаменте горизонтально залегает платформенный чехол (верхний этаж) – толща слоистых осадочных горных пород, накопившихся в более поздние геологические периоды. Это свидетельствует о небольшом размахе колебательных движений, вызывавших трансгрессии мелководных морей, сменявшихся затем регрессиями морей. Древние платформы отличает относительная стабильность, отсутствие складчатых движений. Местами складчатый фундамент выходит на поверхность, эти участки называются щитами. Так, например, Русская платформа образует два щита: Балтийский на севере и Украинский.

Большинство платформ образовалось в архее и протерозое, они называются древними. Древние платформы располагаются двумя широтными рядами. Первый ряд служит основой северных материков – Североамериканская, Русская, Сибирская, Китайская. Второй ряд составляют глыбы Гондваны – Южноамериканская, Африканская, Аравийская, Индостанская, Австралийская. Вне рядов остается Антарктическая платформа.

Некоторые платформы образовались в палеозое, они называются молодыми. Кроме докембрийских существуют платформы байкальские, каледонские и герцинские, получившие название молодых платформ: Туранская, Западно-Сибирская, Патагонская. В основе Западно-Сибирской равнины лежит платформа герцинского возраста. Платформы занимают 57 % площади материков (включая территорию шельфа).

Геосинклинальный пояс – это высокоподвижный, линейно-вытянутый и сильно расчлененный участок земной коры, характеризующийся разнонаправленными тектоническими движениями высокой интенсивности, энергичными явлениями магматизма, включая вулканизм, частыми и сильными землетрясениями. Для него характерны повышенная скорость и большой размах вертикальных движений, интенсивное складкообразование. Геологическая структура, возникшая там, где движения имеют геосинклинальный характер, носит название складчатой зоны.

В своём развитии геосинклиналь проходит несколько стадий.

На ранней стадии развития в них наблюдается общее погружение и накопление мощных толщ морских осадочных и вулканогенных пород.

На средней стадии, когда в геосинклиналях накапливается толща осадочно-вулканических пород мощностью 8–15 км, процессы погружения сменяются постепенным вздыманием, осадочные породы подвергаются складкообразованию, а на больших глубинах – метаморфизации, по трещинам и разрывам, пронизывающим их, внедряется и застывает кислая магма.

В позднюю стадию развития на месте геосинклинали под влиянием общего вздымания поверхности возникают высокие складчатые горы, увенчанные активными вулканами; впадины заполняются континентальными отложениями, мощность которых может достигать 10 км и более. С прекращением процессов вздымания высокие горы медленно, но неуклонно разрушаются, пока на их месте не образуется холмистая равнина – пенеплен – с выходом на поверхность глубоко метаморфизованных кристаллических пород.

Пройдя геосинклинальный цикл развития, земная кора утолщается, становится устойчивой и жесткой, не способной к новому складкообразованию. Геосинклиналь переходит в иной качественный блок земной коры – платформу.

На протяжении геологической истории Земли наблюдался ряд эпох интенсивного складчатого горообразования с последующей сменой геосинклинального режима на платформенный. Наиболее древние из эпох складкообразования относятся к докембрийскому времени, затем следуют байкальская (конец протерозоя – начало кембрия), каледонская или нижнепалеозойская (кембрий, ордовик, силур, начало девона), герцинская или верхнепалеозойская (конец девона, карбон, пермь, триас), мезозойская (тихоокеанская), альпийская (конец мезозоя – кайнозой).

В нижнем палеозое произошло складчатое горообразование, названное каледонским, оно охватило огромные площади. Каледонские структуры, образовавшиеся в силуре, сохранились в Шотландии (Северо-Шотландское нагорье), Скандинавии (Скандинавские горы), на Шпицбергене, Гренландии (Восточно-Гренландские), Лабрадоре, а также в Забайкалье, на западе Казахстана (Казахский мелкосопочник) и местами в Центральной Азии.

В верхнем палеозое (карбоне и перми) происходило герцинское горообразование. Герцинский возраст имеют Урал, складчатый фундамент Западно-Сибирской низменности, Таймыр, частично Тянь-Шаня, Алтая, Саян, Месета, Центральный Французский массив, горы Средней Европы, Аппалачи, Капская область, Австралийские Альпы. В эту эпоху формировались горы – предшественники Урала. В течение мезозоя палеозойские структуры превратились в пенеплены.

В мезозойскую фазу орогенеза сформировались система островов и горных хребтов, протягивающаяся вдоль побережья Тихого океана по Восточной Азии, Новой Гвинее, Австралии, Новой Зеландии, Антарктическому полуострову, хребтам Кордильер и по западным берегам обеих Америк. Тихоокеанский пояс (Восточно- и Западно-Тихоокеанский), кольцом окружающий Тихий океан и отделяющий его ложе от платформ Северной и Южной Америки, Азии, Австралии и Антарктиды

Альпийские горы образовались позднее всех, к альпийской складчатости относятся Альпийско-Гималайская горная система и горы периферии Тихого океана. Она простирается от Атласа через Южную Европу, Крым, Кавказ, Переднюю Азию, Гималаи, Бирму до Индонезии.

В настоящее время геосинклинальные процессы характерны для тихоокеанского подвижного пояса (Курило-Камчатская островная гряда, Алеутские, Японские о-ва и др.), Карибского (Антильские о-ва), Средиземного и Черного морей и др. районов Земли.

Для современных геосинклинальных областей характерно сочетание глубоководных океанических желобов (Марианский, Курило-Камчатский), котловин окраинных морей (Японское, Охотское и др.), архипелагов островов (Японских, Курильских и др.).

 

 

Рельеф Земли

Рельеф – совокупность неровностей земной поверхности определенного геологического строения. Рельеф образуется в результате сложного взаимодействия земной коры с водной и воздушной оболочками, живыми организмами и человеком.

По размерам (морфометрическая классификация) формы рельефа делятся на планетарные, мегаформы, макроформы, мезоформы, микроформы и наноформы.

Планетарные формы занимают площади в сотни тысяч квадратных километров, к ним относятся материковые выступы, ложе океана, переходные зоны (геосинклинальные области) и срединно-океанические хребты.

Мегаформы занимают площади в десятки тысяч квадратных километров. Это горные страны и равнины в пределах материков, крупные впадины ложа океана (Мексиканский залив, Альпы, Кавказ).

Макроформы являются частями мегаформ, площадь их около 1000 км². К макроформам относятся отдельные хребты и впадины какой-либо горной страны, крупные речные долины.

Мезоформы измеряются квадратными километрами, это овраги, балки, барханные гряды.

Микро- и наноформы – это очень небольшие формы рельефа, они осложняют поверхность мезоформ. Примером микроформ служат карстовые воронки, береговые валы, а наноформ – луговые кочки.

Помимо морфометрической классификации рельефа, существует генетическую классификация, предложенная И.П. Герасимовым и Ю.А. Мещеряковым. Они разделили рельеф на три крупные группы: геотектуры, морфоструктуры и морфоскульптуры.

Геотектуры – это самые крупные формы рельефа, образованные космическими и эндогенными процессами. К космическим факторам относятся осевое вращение Земли, взаимодействие планет и спутников. К геотектурам относятся планетарные формы рельефа: материковые выступы, ложе океана, переходные зоны и срединно-океанические хребты.

Морфоструктуры – преимущественно крупные формы рельефа, обязанные своим происхождением эндогенным процессам, в основном тектоническим движениям. Морфоструктурами являются мегаформы и макроформы рельефа; например, горы в пределах горных стран или части платформенных равнин.

Морфоскульптуры – формы рельефа, образованные экзогенными процессами. К морфоскульптурам можно отнести ряд макроформ, например крупные речные долины, а также мезоформы, микроформы и наноформы. Главная особенность морфоскульптур – их зональность, так как своеобразие форм, интенсивность их развития зависят от деятельности экзогенных процессов, источником энергии которых служит солнечная радиация.

Общие закономерности формирования рельефа Земли. Площадь поверхности Земли равна 510 млн км². На долю Мирового океана приходится 70,8 %, или 361,06 млн км², на долю суши – 29,2 %, или 149,02 млн км². Вода и суша распределены на Земле неравномерно. Суша сосредоточена в основном в Северном полушарии; здесь она занимает 39 % всей поверхности, тогда как в Южном полушарии суша занимает всего 19 % поверхности. Рельеф Земли подразделяют на шесть материков (Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Антарктида и Австралия) и пять океанов.

Материк – изостатически уравновешенный массив материковой земной коры, имеющий структурное ядро в виде древней платформы, к которому примыкают более молодые складчатые структуры.

Кроме понятия «материк» в литературе существует сложившееся в процессе культурно-исторического развития понятие «часть света». Частей света тоже шесть. На материке Евразия две части света – Европа и Азия. Два материка Нового света – Северная Америка и Южная Америка – образуют одну часть света.

Обобщенный профиль земной поверхности показывают с помощью гипсографической кривой – кривая,изображающая соотношение площадей, лежащих на разных высотах на суше и в океане (рисунок 3). Часть ее, относящуюся к океану, называют батиграфической кривой.

На гипсографической кривой видно преобладание на суше высот менее 1000 м, а в океане – глубин от 3000 до 6000 м. Средняя высота суши составляет 875 м. Средняя глубина океана 3790 м.

На Поверхности Земли материки образуют два ряда: экваториальный – Африка, Австралия, Южная Америка, и северный – Северная Америка, Евразия. Вне рядов остается Антарктида. Положение материков отражает историю развития литосферы, объясняет геологическое родство материков.

Южные материки представляют собой части единого в палеозое мегаконтинента Гондваны. Северные материки в то время были объединены в другой материк – Лавразию. Между ними в палеозое и мезозое находилась система обширных морских бассейнов, получившая название океана Тетис. Он простирался от Северной Африки через Европу, Переднюю Азию, Гималаи в Индокитай. В неогене на месте этого океана возник альпийский складчатый пояс.

 

Рисунок 3 – Гипсографическая кривая Земли

 

В размещении планетарного рельефа Земли выделяются следующие закономерности:

1) связь между площадями материков (океанов), их средней высотой (глубиной), мощностью земной коры и тектонической активностью. Чем больше площадь материка, тем он выше, тем мощнее кора. Чем больше океан, тем он глубже и тем тоньше кора под ним.

2) максимальной мощности земная кора достигает под горами (60–70 км), минимальной – под океаном (5–10 км),что можно закономерно объяснить изостазией – стремлением земной коры к равновесию.

3) в середине материка располагаются равнины, по периферии – высокие горы, тогда как посередине океана располагается крупнейшая система срединно-океанических хребтов, а на периферии – океанические котловины.

В размещении и строении материков наблюдаются следующие закономерности:

1) материки располагаются парами по отношению друг к другу: Северная и Южная Америка, Африка с Европой, Азия с Австралией. Только Антарктида не имеет пары и располагается у Южного полюса.

2) южные материки смещены к востоку относительно северных. На западных берегах материков располагаются большие заливы, на востоке материки имеют выпуклость.

3) материки расположены так, что каждому из них на противоположном конце диаметра Земли непременно соответствует океан. Эта закономерность называется антиподальность. Самый яркий пример – Северному Ледовитому океану соответствует Антарктида.

4) почти все материки имеют форму клиньев или треугольников, острые вершины которых обращены на юг.

5) у северных материков значительна площадь шельфа – подводного продолжения их поверхности, особенно в Северном Ледовитом и Атлантическом океанах. Южные материки практически лишены шельфа. Береговая линия южных материков относительно прямолинейна, полуостровов и островов мало.

6) для северных материков характерны чрезвычайно изрезанная береговая линия, обилие полуостровов, множество островов вдоль берега.

7) большую часть южных материков составляют древние платформы. В северных материках древние платформы занимают меньшие площади, большая их часть приходится на территории, образованные палеозойскими и мезозойскими структурами.

В рельефе материков выделяют платформенные равнины и горные страны. Платформенные равнины составляют 64 % суши, горные страны – 36 %.

Рельеф равнин. Платформенные равнины – выровненные участки поверхности с небольшим превышением относительных высот, соответствующие устойчивым участкам суши (платформам). По высоте равнины подразделяются на депрессии (ниже уровня моря), низменные (0 – 200 м), возвышенные (200 – 500 м), нагорные (больше 500 м).

Основными морфоструктурами платформенных равнин являются:

- аккумулятивные, плиты древних и молодых платформ с мощной толщей осадочного чехла;

- пластовые, имеющие маломощный осадочный чехол доплиоценового времени;

- денудационные, приуроченные к щитам молодых платформ;

- цокольные, предельно денудационные равнины на щитах древних платформ.

Аккумулятивные, пластовые, денудационные и цокольные равнины относятся к низким равнинам, так как имеют высоты в среднем до 500 м. Высокие равнины 500 м и более включают плато и плоскогорья. Плато – возвышенные, ровные, слабо или сильно расчлененные поверхности, имеющие осадочный чехол. Плоскогорье – относительно выровненные участки, сложенные дислоцированными породами.

Плоскогорья характерны для платформ с длительно выраженной тенденцией к поднятию. Это крупные приподнятые участки суши со сглаженными волнистыми водоразделами и глубоко расчлененным эрозией горным рельефом вблизи рек (Среднесибирское плоскогорье, размещающееся в пределах докембрийской Сибирской платформы; Бразильское, Декан, Восточно-Африканское). Плоскогорья есть и за пределами древних платформ, например, Юкагирское, Оймяконское в Северо-Восточной Сибири (в области мезозойской складчатости), сложенные преимущественно вулканическими и метаморфическими породами.

Рельеф гор. Горная страна – территория, состоящая из хребтов и разделяющих их межгорных долин. Горный хребет – линейно-вытянутое крупное поднятие, ограниченное склонами. Гора – изолированное резко выраженное поднятие на фоне равнинной местности с высотами более 500 м, у нее есть вершина – наивысшая точка, подошва – линия пересечения с поверхностью равнины и склоны. Горные цепи – система горных хребтов, тянущихся в направлении общего простирания горной страны. Горный узел – область пересечения двух или более горных хребтов или цепей.

По высоте горы подразделяются на низкие (500 – 1000 м), средние (1000 – 2000 м), высокие (2000 – 5000 м) и высочайшие (от 5000 м).

По происхождению горы делятся на тектонические, вулканические и эрозионные.

Тектонические горы образуются в результате тектонических движений и сложных нарушений земной коры. На Земле они являются наиболее распространенными, имеют сложное строение и рельеф.

Вулканические горы формируются при извержении вулканов и накоплении вулканических осадков. По сравнению с тектоническими они распространены не так широко, часто встречаются в виде изолированных гор. По высоте вулканические горы не уступают тектоническим.

Эрозионные горы образуются в результате эрозионного расчленения участка поверхности, сложенного горизонтально залегающими горными породами и поднятого на большую высоту. Для эрозионных гор характерны плоские вершины, крутые склоны, от подножий тянется шлейф, сложенный продуктами выветривания. Типичные эрозионные горы распространены в Африке.

По классификации И.П. Герасимова и Ю.А. Мещерякова, тектонические горы подразделяют на молодые (эпигеосинклинальные) и возрожденные (эпиплатформенныё). Области молодых гор занимают 41 %, а возрожденных – 59 % общей площади гор.

Возрожденные горы подразделяют по возрасту складчатого фундамента, в пределах которого происходил позднейший орогенез. Тектонические деформации жестких, потерявших пластичность фундаментов платформ приводят к формированию разрывов, разломов и движению блоков относительно друг друга, так, на месте равнин возрождаются горы.

В областях мезозойской складчатости, орографический рисунок гор мог не измениться, но увеличивается высота гор. Горы мезозойской складчатости отличаются сравнительно простым строением и называются омоложенными глыбово-складчатыми (Кордильеры).

В горах палеозойской складчатости увеличивается доля глыбовых структур, вершины гор становятся выровненными, имеются поверхности выравнивания. Обязательным элементом гор являются межгорные котловины неправильных очертаний, соответствующие опущенным блокам. Такие горы называются возрожденными складчато-глыбовыми ( Аппалачи).

Областям докембрийской складчатости соответствуют глыбовые горы, которые образуются при развитии сбросов, разбивающих участок земной коры. При этом может возникнуть сбросовая ступень, полугорст, горст. Глыбовые горы широко распространены в Африке.