5. Основные морфоструктуры Земли

Основные планетарные структуры Земли – материки, включая их подводные окраины до глубины около 2,5–3 км, и океаны. Эти главнейшие структурные блоки земной коры находят отчетливое выражение в современном рельефе, образуя две основные высотные (гипсометрические) ступени. Они различаются по составу и условиям залегания горных пород. В пределах материков выделяют крупные структуры второго порядка – горно-складчатые пояса и платформы, которые различаются по строению земной коры и характеру тектонической активности.

На протяжении геологической истории Земли происходило усложнение и наращивание мощности земной коры. По мнению большинства геологов, эволюция шла от первично-океанической базальтовой коры к континентальной с гранито-гнейсовым слоем. Это развитие связано с особыми структурами – геосинклиналями (подвижными геосинклинальными поясами). В истории развития Земли, как в докембрии, так и в фанерозое, геосинклинали неоднократно возникали, развивались и обычно замыкались (отмирали). На их месте поднимались горные сооружения – орогены, которые потом разрушались и превращались в платформы.

1. Платформы, – обширные наиболее устойчивые, преимущественно равнинные блоки земной коры. Обычно они имеют неправильную многоугольную форму, обусловленную крупными разломами. Платформы имеют двухъярусное строение. Нижний их ярус называют фундаментом. Он состоит из смятых в складки метаморфических пород, пронизанных гранитными интрузиями. Фундамент сформировался в геосинклинальный этап развития и является наследием тех консолидированных складчатых сооружений, которые остались от эпигеосинклинальных орогенов. Он, как правило, разбит разломами на блоки. Верхний ярус – осадочный чехол сложен преимущественно осадочными, местами эффузивными породами более позднего возраста, как морскими, так и континентальными. Они залегают более или менее горизонтально или в виде очень пологих вогнутых (синек л из) и выпуклых (антеклиз) складок. Участки платформ, где фундамент погружен на глубину под осадочный чехол, называют плитами. Они занимают основную площадь на платформах. Места выхода кристаллического фундамента на поверхность называют щитами. Выделяют древние и молодые платформы. Они различаются прежде всего по возрасту нижнего этажа – складчатого фундамента:

• у древних платформ он образовался в докембрии, более 1,5 млрд. лет тому назад,

• у молодых – в палеозое и мезозое.

2. Геосинклинали – обширные, линейно вытянутые, подвижные, сильно расчлененные участки земной коры, с разнообразными по интенсивности и направленности тектоническими движениями, явлениями магматизма, включая вулканизм, и сильными землетрясениями. В развитии геосинклиналей различают два крупных этапа.

Первый этап(основной по продолжительности) характеризуется растяжением и пригибанием земной коры и морским режимом (собственно геосинклинальная стадия). При этом в морских бассейнах накапливается мощная (до 15-20 км) толща осадочных и вулканических горных пород. Излияния лав, а также внедрение магмы и застывание ее на разных глубинах наиболее характерно для внутренних частей геосинклиналей (эвгеосинклиналей). Здесь же энергичнее проявляется метаморфизм, а впоследствии складчатость. В окраинных частях геосинклиналей (миогеосинклиналях) накапливаются преимущественно осадочные толщи, магматизм ослаблен или даже отсутствует.

Второй этап развития геосинклиналей (меньший по продолжительности) характеризуется интенсивными восходящими движениями. Новейшие тектонические гипотезы связывают их со сближением и столкновением литосферных плит. Из-за бокового давления происходит энергичное смятие пород в складки. При этом первичная тонкая океаническая кора, благодаря различным деформациям горных пород, магматизму, метаморфизму, гранитизации и другим процессам, превращается в более сложную по составу и строению, мощную и жесткую континентальную (материковую) земную кору. В результате поднятия территории море отступает, сначала образуются архипелаги островов, а потом сложная эпигеосинклинальная (греч. epi – после) складчатая горная страна (орогенная стадия).

В дальнейшем на протяжении десятков-сотен миллионов лет горы разрушаются, участок земной коры становится устойчивым, неспособным к новому складкообразованию, на значительной площади покрывается чехлом осадочных пород и превращается в качественно новый блок земной коры – платформу.

Земная кора, а вместе с ней и другие оболочки Земли (атмосфера, гидросфера и биосфера) прошли долгий и сложный путь развития на протяжении 4,6 млрд лет. О событиях длительного докембрийского этапа развития, продолжительностью более 4 млрд. лет, известно весьма мало. Согласно В.Е. Хаину, уже в раннем архее на месте первично-океанической коры появилась протоконтинентальная кора (греч. protos – первый) с гранито-гнейсовыми породами. Такие породы обнаружены на юге Гренландии, где возраст их примерно 3,8-4,0 млрд. лет. Считается, что это были первые крупные острова суши, т. к. более легкая континентальная кора в силу закона изостазии должна была занимать повышенное положение. В течение архея они объединялись, а потом разломами разделялись на блоки – протоплатформы, между которыми в зонах растяжения возникали протогеосинклинали. Суша (протоплатформы) была областью размыва и сноса осадков, а протогеосинклинали – зонами опускания и накопления вулканических и осадочных толщ.

Общей тенденцией развития рельефа в течение архея и раннего протерозоя было разрастание суши за счет замыкания протогеосинклиналей, в которых происходила складчатость, метаморфизм и гранитизация толщ. Предполагают, что в итоге возник единый обширный массив суши – Пангея I (греч. pan – всё, ge – Земля) с достаточно мощной (до 30-35 км) континентальной корой. Этот массив потом распался на «обломки» – древние платформы, или кратоны (греч. kratos – сила, крепость). На Земле имеется девять крупных древних (дорифейских) платформ:

Северо-Американская,	северный ряд
Восточно-Европейская,
Сибирская
Китайская (Восточно-Китайская и Южно-Китайская платформы разделялись лишь узкой геосинклиналью)

Южно-Американская,	южный ряд
Африкано-Аравийская,
Индийская,
Австралийская
Антарктическая –

До начала мезозоя платформы южного ряда были частью единого суперконтинента – Гондваны. Все древние платформы образуют основу современных материков. В пределах каждого из них известна древняя платформа, которая обычно занимает более половины площади материка. Только Евразия, самый крупный из материков, является «многоядерным» образованием.

В конце докембрия, в позднепротерозойский (рифейский) этап (1,7-0,6 млрд. лет назад) между платформами и по их периферии заложились геосинклинальные пояса, которые развивались в течение позднего рифея и фанерозоя: Арктический, Северо-Атлантический, Урало-Монгольский, Средиземноморский (палео-Тетис) и Тихоокеанский пояс (нередко на его месте вместо одного выделяют два – Западно-Тихоокеанский и Восточно-Тихоокеанский) в виде кольца вокруг Тихого океана. Четыре первые геосинклинальные пояса практически исчезли к началу мезозоя в результате трех крупных эпох интенсивного складкообразования и горообразования.

8. Современные тектонические проявления: вулканизм, землетрясения. Географическое распространение и причины.

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 удары, 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.