Внутренние (эндогенные) процессы и их рельефообразующая роль

Эндогенные процессы заключаются в тектонических движениях и магматизме. Тектонические движения характеризуются различной направленностью и интенсивностью во времени и в пространстве. По направлению относительно поверхности Земли выделяют вертикальные (радиальные) и горизонтальные (тангенциальные) движения, по направленности — обратимые (колебательные) и необратимые, по скорости проявления — быстрые (землетрясения) и медленные (вековые), по времени проявления — движения отдаленного геологического прошлого, новейшие (олигоцен - четвертичные) и современные. Все типы геотектонических движений взаимосвязаны.

Так, разделение тектонических движений на вертикальные и горизонтальные во многом условно. В природе, как правило, осуществляется переход горизонтальных движений в вертикальные и наоборот, так как один тип движений порождает другой: горизонтальное растяжение приводит к опусканию, горизонтальное сжатие — к смятию пород в складки и их поднятию.

Под вертикальными колебательными движениями земной коры понимают постоянные, повсеместные, обратимые движения раз-

ных масштабов по площади и по амплитуде, не создающие складчатых структур. В зару­бежной литературе их называют эпейрогени-ческими (греч. ереirоs — материк, суша, gепеsis — происхождение). Рельефообразующая роль этих движений огромна. Вертикальные движения высшего порядка лежат в основе формирования планетарных форм рельефа зем­ной поверхности. Они обусловливают морские трансгрессии и регрессии и тем самым кон­тролируют площади суши и океанов и их кон­фигурацию.

Вертикальные движения более низкого порядка в тектонически спокойных областях (на платформах) образуют синеклизы и антеклизы, которые в случае унаследованного ха­рактера этих движений в новейшее время находят прямое отражение в рельефе в виде мега- и макроформ: низменностей и возвы­шенностей (Среднерусская возвышенность в основном соответствует Воронежской антеклизе, Прикаспийская низменность — Прика­спийской синеклизе).

Медленные вертикальные движения разно­го знака происходили в геологическом про­шлом и продолжаются в настоящее время. Сейчас медленно поднимается Скандинавия, а побережье Северного моря, наоборот, опус­кается, из-за чего в Голландии, чтобы спас­тись от трансгрессии, вынуждены возводить дамбы до 15 м высотой. Скорость этих дви­жений достигает нескольких миллиметров в год и фиксируется с помощью наблюдений и инструментальных измерений.

Наряду с вертикальными повсеместно и по­стоянно существуют и горизонтальные дви­жения, которые играют ведущую роль в раз­витии и формировании прежде всего крупней­ших форм рельефа. Так, с континентальными рифтами и горизонтальными перемещениями блоков литосферы в стороны связано раскры­тие океанов и передвижение материков и со­ответственно изменение их площадей и очер­таний. Молодым гигантским расширяющимся грабеном, т. е. рифтом, — будущим океаном, считается впадина Красного моря, борта ко­торого смещаются на несколько миллиметров в год от осевой зоны в разные стороны. Столк­новением континентальных плит, сжатием и окучиванием осадочных и вулканических толщ океана Тетис, особенно против Аравийского выступа и Индостанского блока Гондваны, объ­ясняется образование высочайших горных це­пей от Кавказа до Гималаев.

На вертикальные и горизонтальные текто­нические движения земная кора реагирует де­формациями пластов горных пород, приводя­щими к двум типам дислокаций: складчатым (пликативным) — изгибам слоев без нару­шения их сплошности и разрывным (дизъ-

юнктивным), вдоль которых, как правило, происходит перемещение блоков коры в вер­тикальном и горизонтальном направлениях. Оба вида дислокаций свойственны подвижным поясам Земли, где образуются горы. Поэтому тектонические движения, приводящие к нару­шению первичного горизонтального залегания пород, т. е. к формированию дислокаций, на­зываются орогеническими, создающими горы (греч. оrоs — гора, gепеsis — происхожде­ние). Складчатые и разрывные дислокации на­ходят проявление в рельефе.

Складчатые дислокации ярко выраже­ны в геосинклиналях и молодых эпигеосинк-линальных областях и практически отсутству­ют в чехле платформ. Сравнительно простые выпуклые складки — антиклинали обычно об­разуют невысокие складчатые хребты (Терский, Сунженский хребты на Северном Кавказе), а вогнутые складки — синклинали — межгор­ные и предгорные впадины.

Более крупные и сложные по внутреннему строению выпуклые складки (антиклинории) выражены в рельефе высокими хребтами, а вогнутые складки (синклинории) — крупны­ми, глубокими межгорными впадинами. Одна­ко, как правило, они имеют более сложную складчато-глыбовую структуру, как, например, Главный и Боковой хребты Кавказа.

Самые крупные и сложные складки обра­зуют эпигеосинклинальные горные страны (Кавказ, Альпы и др.). Их образование сопро­вождается крупными сводовыми поднятиями большого радиуса, вызванными увеличением мощности земной коры, которая легче океа­нической и в силу закона изостазии обладает плавучестью.

Разрывные дислокации имеют место не только в пределах складчатых поясов, но и на платформах, как на суше, так и на дне Ми­рового океана. Так как они сопровождаются вертикальными и горизонтальными перемеще­ниями блоков земной коры, то являются мощ­ным фактором рельефообразования.

Крупнейшими формами рельефа Земли, обусловленными разрывной тектоникой, явля­ются рифты — глубокие, узкие впадины, ог­раниченные зонами разломов. Они образуют­ся при растяжении земной коры за счет про­седания осевых частей крупных волнообразных вздутий, сформировавшихся, в свою очередь, под влиянием восходящих мантийных потоков. Им свойственно уменьшение мощности зем­ной коры и литосферы в целом, высокая сейс­мичность, вулканическая активность, высокий тепловой поток. Рифты есть как на дне оке­анов, так и на материках.

При вертикальном смещении нескольких блоков земной коры вдоль разломов вверх-вниз на приподнятых участках — горстах об-

разуются глыбовые горы, на опущенных уча­стках — грабенах — котловины. Глубокие грабены заняты озерами.

Образованию куэстовых гряд и хребтов тоже нередко сопутствуют разломы, по кото­рым один склон блока поднимается в виде ус­тупа, а по разлому закладывается речная до­лина.

При субгоризонтальных разломах и после­дующих смещениях пластов в горах один уча­сток земной коры может быть надвинут на другой на десятки километров — это надви­ги (шарьяжи). Они выражены в Альпах, Пиренеях, Гималаях и других горных сооруже­ниях.

Разломы нередко определяют очертания бе­реговой линии материков на платформах: так называемый сбросовый тип побережий встре­чается на севере Кольского полуострова, на полуострове Сомали и других берегах Гонд-ванских материков.

Вдоль разломов, являющихся зонами по­вышенной трещиноватости пород, как в горах, так и на равнинах почти всегда закладывают­ся речные долины. Этому способствует также концентрация в них поверхностных и подзем­ных вод.

Складчатые и разрывные дислокации пла­стов, особенно в горах, сопровождаются глу­бинным (интрузивным) и поверхностным (эффузивным) магматизмом и землетрясе­ниями, которые тоже отражаются в рельефе.

Интрузивные тела бывают разные по форме и величине. Крупные интрузии, особен­но батолиты, имеющие удлиненную форму, протягиваются на сотни километров (Чилий­ский батолит в Андах имеет длину свыше 1300 км, батолит в Кордильерах Канады — более 2000 км), достигают ширины до 100 км и мощности до 10 км. Батолиты вызывают на­рушения в залегании перекрывающих их по­род. Эти нарушения могут носить как склад­чатый, так и разрывной характер. Батолиты, сложенные обычно гранитами, образуют цен­тральные поднятия многих горно-складчатых областей. В результате последующей денуда­ции они нередко оказываются на поверхно­сти, слагая массивные, труднодоступные осе­вые хребты гор (Сьерра-Невада, Береговой хребет в Канаде).

Интрузии в виде лакколитов куполовид­ной или караваеобразной формы придают такую же форму перекрывающим их породам и образуют группы или одиночные горы, та­кие, как, например, горы Железная, Машук, Бештау и другие в районе Пятигорска на Северном Кавказе, гора Аю-Даг в Крыму. Обнажившимися интрузиями являются Хибин­ский и соседние с ним массивы высотой бо­лее 1000 м.

Пластовые интрузии выражаются в рель­ефе в виде ступеней. Отпрепарированные (по­луглубинные) интрузии и базальтовые эффу-зивы в виде огромных покровов (траппов) ши­роко распространены на плато и плоскогорьях в пределах древних платформ (например, на Среднесибирском плоскогорье).

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 уда-

ры, 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.