Лекции по "Геоморфология"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 3. Эндогенные процессы рельефообразования

Общие особенности рельефа Земли. Образование планетарных форм рельефа обусловлено деятельностью эндогенных процессов, в результате которых образовались различные типы земной коры.

Материковому  типу земной коры соответствуют материки. Подводная окраина материков делится на шельф, материковый склон и материковое подножие.

Границей  между шельфом и материковым склоном является бровка шельфа - перегиб профиля дна, ниже которого его уклоны значительно возрастают. Ниже бровки шельфа располагается крутой материковый склон. В пределах материкового склона распространены подводные каньоны.

Материковое подножье выражено наклонной равниной, прилегающей к основанию материкового склона и протягивающейся полосой шириной в несколько сотен километров между материковым склоном и ложем океана.

Границами между материками и океанами являются границы, где выклинивается гранитный  слой и кора материкового типа сменяется океанической. Кроме этого границами могут быть переходные зоны, характеризуемые повышенной сейсмичностью и вулканизмом.

Под переходными областями понимаются области современного горообразования, протекающего на стыке материков и океанов. Рельеф переходных областей представлен впадинами окраинных морей, островными дугами и глубоководными желобами. В этих областях распространен геосинклинальный тип земной коры. Для этих областей характерен интенсивный вулканизм и высокая сейсмичность.

Под ложем  океана распространен океанический тип земной коры. Ложе океана в структурном  отношении соответствует океаническим платформам. В пределах ложа океанов  выделяются абиссальные равнины  с глубоководными котловинами, разделенные  срединными хребтами.

Срединно-океанические хребты морфологически представляют собой вытянутые в субмеридиональном направлении поднятия земной коры. В осевой зоне развиты хребты, разделенные глубокими ложбинами с плоским дном и крутыми бортами. Эти формы рельефа возникли в результате разрывных нарушений земной коры и называются рифтовыми зонами. Для срединно-океанических хребтов характера высокая сейсмичность и приуроченность вулканов к их гребням и склонам. Под срединно-океаническими хребтами распространен рифтогенный тип земной коры.

Рельефообразующая роль тектонических движений. Энергия, необходимая для тектонических движений, поступает главным образом за счет тепловой энергии распада радиоактивных элементов в недрах Земли, гравитационной энергии Земли, Солнца, Луны и, возможно, Галактики в целом.

Тектонические движения подразделяются:

а) по глубине их проявления — глубинные, подкоровые, коровые;

б) по скорости — быстрые, катастрофические и медленные (вековые);

в) по направлению движения масс —  вертикальные (поднятие масс и опускание) и горизонтальные;

г) по режиму — направленные (поднятие или опускание) и колебательные (смена знака движений);

д) по типам и формам структур, ими создаваемых, — складчатые, сводовые, разрывные, глыбовые (блоковые);

е) по геоморфологическому результату — эпейрогенные (характерные для равнин) и орогенические (горообразовательные);

ж) по возрасту — древние, новейшие (неотектоника), молодые, современные;

з) по отношению с предшествующими движениями — унаследованные, новообразованные, возобновленные после некоторого перерыва в движениях.

Различные типы тектонических движений создают различные типы структур. Тектонические структуры делятся  на две крупные группы:

а) складчатые структуры, обусловленные  деформациями горных пород без разрыва  их сплошности (вогнутые формы — синклинали, выпуклые — антиклинали, наклонные в одну сторону — моноклинали);

б) разломные структуры, образующиеся за счет перемещения масс пород по плоскостям разрывов и расколов (сбросы, надвиги, горсты, грабены).

Наиболее  крупными структурами являются платформы — относительно стабильные участки земной коры, обычно выраженные в рельефе равнинами, и геосинклинали — сложно построенные зоны активных прогибаний, поднятий, складкообразований и разломной тектоники.

Рельефообразующая роль новейших тектонических движений. Главная роль в формировании основных черт современного рельефа эндогенного происхождения принадлежит новейшим тектоническим движениям, под которыми понимаются движения, происходящими в неоген-четвертичное время. Областям интенсивных положительных тектонических движений соответствуют горы: Кавказ, горы Прибайкалья и Забайкалья. Интенсивные тектонические движения испытывают области альпийской складчатости и современных геосинклинальных поясов (Альпы, Гималаи и Памир). Областям со слабовыраженными вертикальными положительными тектоническими движениями в рельефе соответствуют равнины, невысокие плато и плоскогорья с тонким чехлом четвертичных отложений (Восточно-Европейская равнина, Среднесибирское плоскогорье).

Областям  интенсивных тектонических погружений соответствуют низменные равнины  с мощной толщей осадков неоген-четвертичного  возраста: Прикаспийская низменность, Колымская низменность.

В зависимости  от соотношения скоростей тектонических  движений и денудационных процессов  рельеф может развиваться по восходящему  или нисходящему типу. Если скорость тектонических движений больше денудационных  процессов, рельеф развивается по восходящему  типу. Формируются долины рек типа теснин, ущелий и каньонов.  Если скорость тектонических движений меньше денудационных процессов, процесс  рельефообразования развивается в  обратном направлении: уменьшаются  абсолютные и относительные высоты, склоны выполаживаются, речные долины расширяются, на дне их начинает накапливаться аллювий, продольные профили рек выравниваются и становятся более пологими, интенсивность эрозионных и склоновых процессов уменьшается.

 

 

Лекция 4. Магматизм и рельеф 1. В основе современных морфологических классификаций магматических построек лежит представление о том, что их форма зависит от состава магмы и механизма извержения.

По  отношению к вмещающим породам  интрузивы подразделяются на согласные и несогласные. Несогласные интрузивные тела пересекают и прорывают пласты вмещающих пород. К ним относятся дайки, батолиты, штоки и некки. К наиболее распространенным несогласным телам относятся дайки. Они обладают длиной от десятков метров до сотен километров и шириной от десятков сантиметров до 5-10 км и внедряются по трещинам и разломам. Дайки могут быть одиночными либо группироваться в кольцевые или радиальные дайки. Если породы, слагающие дайку, тверже, чем вмещающие породы, то они будут разрушаться быстрее, и жила будет выступать в виде стены (положительная дайка). Если жила сложена менее стойкими породами, то она разрушается быстрее, чем окружающие породы, образуется расселина (отрицательная дайка). К дайкам относятся горы Острая, Шелудивая, Медовая, они вытянуты по направлению одной магматической жилы.

Батолиты — крупные магматические тела неправильных очертаний с крутопадающими неровными краями. Их площадь может составлять многие сотни и тысячи км². Они образуются на глубинах 5 и более км. Обилие магматических построек на ограниченной площади Пятигорья и однородность магмы, составляющей их ядра, говорит о единстве их происхождения. В этом районе батолит дал ряд ответвлений которые и образовали пятигорские горы.

Штоки представляют собой столбообразные интрузивы площадью менее 100-150 км².

Некки — пробкообразные тела, возникшие в результате застывания в жерлах вулканов вязкой лавы. При разрушении вулкана выходят на поверхность. В поперечнике достигают от нескольких метров до 1,5 км.

К согласным интрузивам относятся  силлы, лополиты, факолиты и лакколиты. Образование силл связано с раздвиганием магмой слоев и заполнением освободившегося пространства. Они могут образовывать многоэтажные системы плоских интрузивов, соединенных узкими каналами. Мощность силлов колеблется от десятков сантиметров до сотен метров.

Лополиты - интрузивные тела в форме чаши. Залегают они согласно со слоями вмещающих пород. Развиты в платформенных структурах в синклиналях и мульдах (прогибы в форме синклинали). Размеры лополитов в диаметре могут достигать десятков километров, а мощность - многих сотен метров.

Факолиты - тела, напоминающие по форме изогнутую чечевицу. Залегают согласно со слоями вмещающих пород, встречаются в перегибах складок.

Лакколиты представляют грибообразные и куполовидные магматические тела. Образуются на глубине 0,5—3,0 км.

Многие  интрузивные массивы района Минеральных  Вод обладают согласными контактами только в верхней, антиклинальной части. Их более глубокие контактовые зоны уже рвущие и такие структуры  называются магматическими диапирами.

2. Различают извержения площадные, линейные и центральные.

Площадные и линейные извержения образуют лавовые плато. Эрозионное расчленение может привести к разделению лавового плато на отдельные останцовые платообразные возвышенности, которые называются меса (исп. Mesa - стол).

Наиболее  распространенным видом вулканизма является центральный тип извержений. Над центром извержения возвышается  вулкан, представляющий собой аккумулятивную форму рельефа.

Выделяют  несколько морфогенетических типов  вулканов: маары, экструзивные купола, щитовые вулканы, стратовулканы.

Отрицательные формы рельефа, связанные с вулканами  центрального типа, представлены маарами  и кальдерами. Маар - отрицательная форма рельефа, воронкообразной или цилиндрической формы, образующаяся в результате вулканического взрыва. В условиях влажного климата маары заполняются водой и превращаются в озера.

Кальдера - крупный провал на месте кратера. Может достигать несколько километров. Различают взрывные кальдеры, образующиеся при взрывах газов и кальдеры обрушения, возникающие за счет оттока магмы и оседания кровли вулканического очага. Так, Эльбрусская кальдера обрушения имеет размеры 17×14 км и площадь 230 км². В ее южной части расположен вулкан Эльбрус.

Кроме кальдер  существуют и крупные отрицательные  формы рельефа, связанные с прогибанием под весом вулканического материала. Такие структуры называются вулканотектоническими впадинами, депрессиями, грабенами. Они могут диаметр в десятки километров и глубину в 1-3 км.

Экструзивные  купола - вулканы, образующиеся при поступлении на поверхность кислой лавы. Такая лава из-за быстрого остывания и высокой вязкости нагромождается над жерлом вулкана и принимает форму купола. Наличие куполов может являться признаками сильнейших эксплозий. Кроме того, с ними связано возникновение палящих лавин.

Щитовые вулканы образуются при извержении в тех случаях, когда жидкая базальтовая лава растекается на большие расстояния. В этом случае формируется вулкан с пологими склонами (Исландия, Гавайи).

В строении стратовулканов участвуют как лава, так и пирокластический материал. Они имеют почти правильную коническую форму. (Фудзияма, Ключевская и Кроноцкая сопки, Попокатепетль). Высота стратовулканов составляет 3-4 км.

Выделение газов  может носить характер взрыва. В  этих случаях образуются нагромождения  шлака в виде конусов или столбов  высотой до нескольких метров. Такие  формы рельефа называются горнито.

Водные потоки, стекая по склону вулкана образуют радиальную систему овражной сети – барранкосы, которые представляют собой эрозионные борозды, расходящиеся от вершины вулкана.

Борозды, пропаханные  в рыхлом покрове пепла и лапиллей крупными глыбами, называются шарры.

Общий рисунок  речной сети в вулканических районах  также имеет радиальный характер.

О широком  развитии вулканических процессов  в Мировом океане говорит большое  количество подводных вулканических  гор, вулканических хребтов, сходных  по своей морфологии с вулканическими образованиями суши. Встречаются  изолированные плосковершинные  подводные вулканические горы - гайоты.

Подводные основания коралловых островов также имеют вулканическое происхождение.

 

 

Лекция 5. Геологические  структуры и рельеф

1. Выражение в рельефе геологических структур зависит от типа и характера неотектонических движений и литологии пород. В пределах континентальных поднятий выделяются два тектонических режима: платформенный и орогенный, которым соответствуют мегаформы II порядка – платформы и орогены. На платформах развивается рельеф разновысотных равнин различного генезиса, в областях горообразования – горные страны.

Равнины подразделяются на аккумулятивные – с покровом четвертичных отложений, и денудационные – лишенные его.

Аккумулятивные  равнины приурочены к впадинам платформ. По расположению выделяются внутриконтинентальные и окраинно-континентальные – (шельфовые).

Внутриконтинентальные аккумулятивные равнины подразделяются по генезису четвертичного покрова на речные, озерные, эоловые, ледниковые, водно-ледниковые, вулканические и др.

По залеганию пластов горных пород различают равнины горизонтальные и наклонные, расчлененные и осложненные эрозионно-аккумулятивными формами.

К горизонтальным относятся пластовые равнины, которые формируются на горизонтально залегающих породах платформенного чехла. Характеризуются отсутствием бронирующего чехла.

Денудационные равнины развиваются на крупных поднятиях платформ, представлены высокими плато и плоскогорьями. На участках платформ с горизонтальным или пологонаклонным залеганием пород, денудация ведет к образованию столовых или ступенчатых равнин и плато. При моноклинальном залегании пород формируются куэсты.

2. Наиболее крупные мегаформы областей горообразования – орогенные пояса. По расположению выделяются окраинно-континентальные и внутриконтинентальные пояса.

Орогенные пояса состоят из горных стран – систем горных сооружений, предгорных и межгорных впадин. В соответствии с геологической историей выделяют эпигеосинклинальные, эпиплатформенные, рифтогенные горные страны.