Геологические структуры

Все горные породы находятся в земной коре в различных условиях залегания и в различных соотношениях друг с другом, определяя геологическую структуру того или иного участка литосферы. Под воздействием экзогенных процессов происходит препарировка геологических структур, и возникают формы рельефа, называемые структурными, т.к. их облик в значительной степени обусловлен структурами.

Различные структуры обуславливают различные типы структурно-денудационного рельефа, но его облик, размеры отдельных структурных форм зависят также от характера и интенсивности воздействия внешних сил, от степени устойчивости слагающих структуру горных пород, от их мощности, от переслаивания пород различной степени устойчивости. Литологическая однородность толщ, слагающих структуры, приводит к слабому отражению их в рельефе.

Типы геологических структур с точки зрения влияния их на облик рельефа

1). Широким развитием пользуется горизонтальная структура, свойственная платформенному чехлу, сложенному осадочными, реже вулканическими породами. Горизонтальным структурам в рельефе соответствуют плоские равнины и плато (так называемые столовые страны, например, Тургайская столовая страна). При эрозионном расчленении столовых структур, построенных при участии устойчивых пород, возникает плоскогорный тип рельефа. В условиях тектонической стабильности и длительного воздействия эрозионно-денудационных процессов плоскогорный рельеф может превратиться в рельеф островных столово-останцовых возвышенностей, в котором отрицательные формы рельефа занимают значительно большие площади, чем положительные. Такой рельеф развит в Средней Азии и в Африке. В случае горизонтального переслаивания пород различной степени устойчивости возникает пластово-ступенчатый рельеф. На склонах эрозионных форм при этих условиях образуются структурные террасы.

2). При моноклинальном залегании переслаивающихся устойчивых и неустойчивых пород под воздействием избирательной денудации вырабатывается структурно-денудационный рельеф – куэстовый. Куэста – грядообразная возвышенность с асимметричными склонами: пологим и крутым. образуется при размыве легкоразрушающихся пород в областях моноклинальных структур, состоящих из пород различной плотности. размеры куэстовых гряд могут сильно варьировать в зависимости от абсолютной высоты местности и глубины эрозионного расчленения, мощности пластов пород различной устойчивости и углов их падения. В одних случаях это высокие горные хребты (Скалистый хребет северного склона Большого Кавказа), в других – небольшие гряды с относительными превышениями 10-20 м.

в условиях куэстового рельефа висунок и характер эрозионной сети весьма своеобразны. В зависимости от соотношения речных долин с элементами куэстового рельефа и элементами залегания пластов горных пород различают долины консеквентные и долины субсеквентны е.

Консеквентные долины совпадают с общим наклоном топографической поверхности и с направлением падения пластов.

С убсеквентные совпадают с простиранием моноклинально залегающих пластов, т.е. они перпендикулярны консеквентным долинам. На склонах долин субсеквентных рек могут возникать притоки.

Долины притоков, стекающих по более пологим и длинным (структурным) склонам куэст, называются ресеквентными, долины противоположно направленных притоков, стекающих с крутых и коротких (аструктурных) склонов, называются обсеквентными.

3. Климат

Климат – один из наиболее важных факторов рельефообразования. Он обуславливает характер и интенсивность процессов выветривания, денудации, т.к. от него зависят набор и степень интенсивности действующих экзогенных процессов. В разных климатических условиях возникают разные, часто весьма специфичные формы рельефа. Климат влияет на процессы рельефообразования непосредственно и опосредованно, через другие компоненты природной среды: гидросферу, почвенно-растительный покров и т.д.

Влияние на процессы рельефообразования оказывает растительный покров. Без растительного покрова поверхности для процессов выветривания легко уязвимы.

Прямые и опосредованные связи между климатом и рельефом являются причиной подчинения экзогенного рельефа климатической зональности. Рельеф эндогенного происхождения называется азональным, т.к. его формирование не подчиняется климатической зональности.

В начале XX века немецкий ученый Альбрехт Пенк предпринял попытку классифицировать климаты по их рельефообразующей роли. Он выделил три основных типа климатов:

1) нивальный (от лат. Nivalis – снежный);

2) гумидный (богатый осадками в жидком виде);

3) аридный (сухой и жаркий).

Впоследствии эта классификация была дополнена и детализирована. Так, в классификации И.С. Щукина выделены нивальный, полярный, гумидный и аридный типы климатов.

Нивальный климат. Основными рельефообразующими факторами в условиях нивального климата являются снег и лед в виде движущихся ледников. В местах, не покрытых снегом или льдом, интенсивно развиваются процессы физического (главным образом, морозного) выветривания. Существенное влияние на рельефообразование оказывает вечная мерзлота. Нивальные климаты свойственны высоким широтам (Антарктида, Гренландия, острова Северного Ледовитого океана) и вершинным частям гор, поднимающимся выше снеговой границы.

Полярный климат – климат областей распространения многолетнемерзлых пород (грунтов). Для этого типа климата типичны длинная и суровая зима, короткое и прохладное лето, слабая солнечная радиация. Важнейшим фактором денудации в условиях полярного климата является солифлюкция – медленное течение протаивающих переувлажненных почв и дисперсных грунтов по поверхности мерзлого основания. При низких температурах даже летом здесь преобладает физическое – морозное выветривание. Полярный климат свойственен в основном зоне тундры.

Гумидный климат. Количество выпадающих в течение года осадков больше, чем может испариться и просочиться в почву. Избыток атмосферной воды стекает по поверхности склонов в виде мелких струек и постоянных или временных водотоков (рек, ручьев), в результате деятельности которых образуются разнообразные эрозионные формы рельефа – долины, балки, овраги и др. В условиях гумидного климата эрозионные формы рельефа являются доминирующими. Благодаря большому количеству тепла и влаги активно протекают процессы химического выветривания, при наличии растворимых горных пород развиваются карстовые процессы. На Земле выделяются три зоны гумидного климата: две в умеренных широтах Северного и Южного полушарий, третья – в районе экваториального пояса.

Аридный климат. Характеризуется малым количеством осадков, сухостью, интенсивной испаряемостью, превышающей сумму осадков в течение года, малой облачностью. Растительный покров сильно разрежен либо вовсе отсутствует, интенсивно идет физическое, преимущественно температурное выветривание. Эрозионная деятельность в аридном климате ослаблена, главным рельефообразующим агентом становится ветер. Сухость продуктов выветривания способствует их быстрому удалению. В результате происходит препарировка более стойких пород и, как следствие, в аридном климате наблюдается более четкое отражение геологических структур в рельефе. Области с аридным климатом располагаются на материках преимущественно между 20 и 30^о северной и южной широт. Аридные климаты наблюдаются и за пределами этих широт, там, где их формирование связано с размерами и орографическими особенностями материков. Так, в пределах Восточной Азии аридная зона в Северном полушарии проникает почти до 50^о с.ш.

Переход от одного типа климата к другому осуществляется постепенно, вследствие чего и смена доминирующих процессов экзогенного рельефообразования происходит также постепенно. На границе двух климатов образуются формы рельефа, характерные для обоих типов и приобретающие специфические особенности. Такие переходные зоны выделяются в особые морфологические подтипы климатов.

Охарактеризованная взаимосвязь между климатом и рельефом в ряде мест нарушается. Так, в северной половине Европы широко распространены ледниковые формы рельефа, хотя в настоящее время никаких ледников здесь нет, и располагается этот регион в зоне гумидного климата умеренных широт. " Несоответствие" это объясняется тем, что относительно недавно (в эпохи оледенений) значительная часть Северной Европы была покрыта льдом и, следовательно, находилась в зоне нивального климата. Здесь сформировался и сохранился, оказавшись в несвойственной ему климатической зоне, ледниковый рельеф. Такой рельеф получил название реликтовый (оставленный – relictus). Изучение этого рельефа представляет большой научный интерес. Осадочные породы, слагающие рельеф, а также заключенные в породах палеонтологические и растительные остатки дают возможность восстанавливать палеоклиматы в различные этапы истории развития Земли. Сохранность реликтовых форм обусловлена тем, что рельеф меняет свой облик в связи с изменением климата значительно медленнее, чем меняются фауна и флора.

Следовательно, облик экзогенного рельефа земной поверхности определяется особенностями современного климата и климата прошлых геологических эпох.