Проблемы образования и эволюции горных ландшафтов
Образование горных ландшафтов представляет собой резуль-тат закономерного развития земной коры на определенной его стадии. В соответствии с современными тектоническими представлениями типичный цикл геосинклинального развития распадается на несколько стадий и завершается интенсивными поднятиями и формированием горного рельефа на месте былой геосинклинали, хотя, конечно, и на ранних стадиях прогибания образуются внутренние поднятия, а во время завершающего поднятия продолжа-
158
ется развитие прогибов. Такое поднятие, в соответствии со взглядами В. В. Белоусова, есть результат проявления глубинного диа-пиризма, связанного с дифференциацией вещества верхней мантии при плавлении астеносферы под влиянием накопления радиоген-ного тепла. Авторы новой глобальной тектоники В. Дж. Морган, К. Ле Пишон и др. причину горообразования видят в столкновении плит и вспучивании краевой части пассивной плиты в зоне субдукции (поддвигания) плиты активной.
Горообразование широко развивается и вне геосинклинального процесса, в ходе тектонической активизации платформенных областей, которая либо вызывается прорывом вверх сильно нагретых мантийных масс, либо связывается с растяжением — сжатием литосферных плит.
Каковы бы ни были причины орогенических поднятий земной коры, они развиваются сложно, многоэтапно, прерываясь длительными периодами стабилизации, и дифференциально — т. е. неравномерно в пространстве, с одновременным развитием поднятий и подчиненных им прогибов.
В развитии тектонических гор может быть выделено три основных стадии: стадия прямого тектонического рельефа, стадия де-нудационно-тектонического рельефа и стадия остаточных денудационных гор.
Первая стадия прямого тектонического рельефа характеризу-ется полным соответствием горных хребтов антиклинальным или горстовым поднятиям. Как уже говорилось, тектонические горы с самого начала своего выхода в сферу денудации подвергаются интенсивной деструкции внешними процессами. При этом, в за» висимости от доорогенной истории и тектонического режима, roc-подствующие в рельефе тектонические поднятия приобретают весьма различный морфологический облик.
В эпигеосинклинальных поясах интенсивные и сложно дифференциальные тектонические движения выводят на поверхность суши сильно дислоцированные молодые и очень разнородные по» своей противоденудационной устойчивости толщи горных пород. В результате этого сложный тектонический рельеф с узкими антиклинальными хребтами и разделяющими их синклинальными долинами осложняется резко расчлененным скульптурным рельефом, отражающим распределение рыхлых и прочных пород и крупных разрывных дислокаций. Резкие контрасты рельефа особенно усиливаются в разрывно-складчатой структуре, вдоль длительно развивающихся разломов, обусловливающих резкие границы между полосами денудационных и аккумулятивных форм рельефа. В прогибах происходит накопление молассовой формации, причем характер моласс находится в прямой зависимости от высотности гор и климатических условий. Для завершающей фазы этой стадии очень характерен рельеф краевых сводовых меган-тиклинориев типа Крыма или Кавказа. Их центральные высокие-части сложены более прочными и сложно дислоцированными породами, а на крыльях сводов развивается крупногрядовый струк-
159
турный рельеф с системой моноклинальных гребней и наклонных плато, образованных толщами прочных пород.
Элиплатформенные горы возникают на выровненном платформенном рельефе и сложены древними нередко метаморфизован-ными, массивными породами, более однородными по своей устойчивости. Они отличаются поэтому более крупными, значительно менее расчлененными формами гор. Однако и здесь, в зависимости от характера блоковой тектоники и интенсивности поднятий, нередко возникает очень сложный рельеф.
По мере замедления поднятий и расширения охватываемой ими зоны все более заметную роль в рельефе приобретают дест-рукционные формы — поперечные и продольные хребты, отчлененные эрозионными или ледниковыми долинами. Эволюция горного рельефа вступает во вторую стадию — господства денудационно- тектонического рельефа. Одной из характерных особенностей этой стадии является формирование обращенного рельефа — возникновение депрессий на антиклиналях и переход хребтов на синклинали: обращенный рельеф развивается там, где врезающиеся реки вскрывают в ядрах антиклиналей более рыхлые горные породы, тогда как крылья синклиналей слагаются мощными толщами прочных горных пород. Характерные примеры обращенного рельефа имеются в Горном Крыму и северном Дагестане.
Третья стадия — остаточных денудационных гор — протекает уже после стабилизации земной коры и прекращения поднятий. Горные долины расширяются, хребты и вершины, сложенные более рыхлыми горными породами, срезаются денудацией, давая холмистый рельеф, и лишь горы, образованные самыми крепкими породами (кварциты, граниты, окремненные известняки), еще возвышаются над холмистыми пространствами. Рельеф этого типа постепенно приближается к мелкосопочнику и затем переходит в денудационные почти-равнины — пенеплен ы.
Такова самая общая схема развития гор. В действительности оно происходит значительно сложнее, подчиняясь закону неравномерности развития. Длительность эпох горообразования охватывает десятки миллионов лет. В течение этого времени тектонические поднятия неоднократно сменяются этапами стабилизации. На зоны поднятия накладываются более общие движения обратного знака, вызывающие нередко общие опускания горных систем. В непонимании этого заключалась основная ошибка Вальтера Пенка, который пытался объяснить ступенчатый профиль горных стран («предгорная лестница» Пенка) исходя из непрерывности их поднятия.
В этапы стабилизации развитие тектонического рельефа прекращается и начинается денудационное выравнивание земной поверхности. Формируются поверхности выравнивания, или плана- ции, в пределах которых происходит денудационное разрушение гор, с образованием в конечном счете мелкосопочного, холмистого или даже почти равнинного рельефа. Развитие поверхностей выравнивания идет в свою очередь неравномерно в зависимости от 160
геологического строения и от климатических условий! В особенности ускоренно развиваются они на рыхлых, слабо устойчивых породах. Согласно К. К. Маркову, существуют два главных уровня планации гор: 1 — уровень мирового океана, в соответствии с которым осуществляется абразионная и флювиаль-ная планация, и 2 — уровень снеговой границы, с ледниковой планацией, уничтожающей высокие горы путем разрастания ледниковых цирков, располагающихся выше снеговой линии. Кроме того имеются местные уровни планации — ф л ю-в и а л ь н о й, опирающейся на местные базисы эрозии (например, на выходы крупных масс прочных горных пород), и нивальной, действующей путем развития нагорных террас. На различных уровнях происходит также развитие педипленизации, процесса отступания уже существующих склонов с образованием педимен-тов (см. с. 61). Основную роль играют полигенетические по верхности выравнивания, формирующиеся за счет процессов разного генезиса, и не только путем денудации, но и за счет заполнения впадин путем аккумуляции. Среди них различают два типа поверхностей — пенеплены и педиплены.
После образования поверхностей выравнивания новые ороге-нические движения приводят к их поднятию, складчатой и разрывной деформации и эрозионному расчленению с образованием вновь горного рельефа. Повторение этих процессов (выравнивания и орогенеза) влечет возникновение сложного многоярусного рельефа гор. Небольшие останцы, а иногда и обширные площади поверхностей выравнивания представляют собой характерную черту рельефа большинства горных стран. В особенности распространены они в эпиплатформенных горах, где представляют остатки денудационных равнин, образовавшихся на платформенном этапе развития. Наиболее древние поверхности сохраняются иногда лишь в виде вершинного уровня гор.
Возраст поверхностей выравнивания определяется методом возрастных пределов, а также на основании изучения коррелят-ных отложений и методом морфолого-стратиграфической корреляции (см. рис. 62). Очень велико научно-теоретическое значение изучения этих поверхностей, так как они фиксируют определенные этапы тектонического развития гор и служат одним из важнейших выражений неотектонических структур. Велико и их практическое значение (изучение структур рудных полей, наличие россыпей и коры выветривания).
ГЕОМОРФОЛОГИЯ РАВНИННЫХ СТРАН
161
|
Под равнинами принято понимать обширные невысокие ровные пространства с малыми колебаниями высот (порядка 50—200 м) и крайне малыми уклонами. Крутые склоны, обрывы встречаются, но они невысоки и занимают совершенно второстепенное место в рельефе. Равнины приурочены к платформенным областям, не претерпевшим эпиплатформенной тектонической активизации, к
6 1-37
краевым и межгорным прогибам. В связи с малыми уклонами равнины характеризуются малой энергией внешних процессов по сравнению с горами. Это области преобладания аккумуляции и широкого развития аккумулятивных форм рельефа.
Различают низменные равнины, с отметками до 200 м и возвы шенные равнины с высотами от 200 до 500 м. Наиболее высокие из них называются плато. Высоко поднятые нагорные и межгорные равнины входят в состав горных стран. Ниже уровня моря равнины через абразионную ступень переходят в шельфы. По общему положению поверхности могут быть выделены субгори-зонтальные, покатые и вогнутые равнины. Примером первых яв-ляется Западно-Сибирская низменность; покатые равнины (с нак-лоном до 1 : 100) широко развиты по периферии горных стран (Предкавказская, Предкарпатская и другие равнины, расположен* ные в пределах краевых прогибов). Вогнутые равнины характери-зуются пологим уклоном от краев к центру (Прибалхашская равнина, Туранская низменность и др.).
По характеру морфологии поверхности среди равнин различа-ют плоские, террасированные, волнистые, увалистые и холми* стые. Увалами называются пологие вытянутые возвышенности, относящиеся к мезорельефу. Холмы — это мелкие изометрические возвышенности до 100—200 м высоты. Сильно вытянутые холмы называются грядами, или гривами. По своей морфологии холмы очень разнообразны. Строение поверхности равнин осложняется также всевозможными отрицательными формами рельефа — речными долинами, оврагами, разного рода и размера впадинами. Речные долины образуют обычно сложно разветвленные системы древовидного типа. На молодых плоских равнинах встречаются параллельные системы. На равнинах пустынь — изолированные магистральные долины (долины Амударьи, Сырдарьи, Нила). По степени горизонтального расчленения и глубине эрозионного вреза равнины сильно отличаются друг от друга. Подразделение долин в этом отношении определяется масштабом и целями исследования. Так, для сводки по геоморфологии Центра Русской равнины использовалась пятибалльная шкала с выделением площадей с очень сильным, сильным средним, слабым и очень слабым расчленением. Для средне- и крупномасштабных работ дробность морфологических градаций возрастает.
Генетическая классификация равнин
По роли, которую играют в формировании рельефа денудационные и аккумулятивные процессы, равнины условно подразделяются на денудационные и аккумулятивные. Это подразделение в значительной мере отражает тектонический фактор, так как денудационные равнины формируются при слабых поднятиях земной коры, тогда как аккумулятивные равнины в основном приурочены к областям опускания. Дальнейшее подразделение этих основных
162
типов определяется характером ведущих рельефообразующих эк-югенных процессов.
Денудационные равнины по существу всегда имеют аккумулятивно-денудационный рельеф, однако роль денудации в образовании этих равнин является определяющей, тогда как аккумулятивный покров очень маломощен и прерывист. Среди них различают разного генезиса пенеплены и педиплены, а также абразионные равнины.
Пенеплены (англ. paeneplain — почти равнины) представляют собой остаточные или предельные равнины, образующиеся в результате длительной (десятки миллионов лет) комплексной денудации тектонических возвышенностей в обстановке длительной стабилизации земной коры и слабых поднятий. Морфологически они характеризуются выровненным слабо волнистым рельефом с группами мелких остаточных холмов и гряд, сложенных наиболее крепкими трудно разрушаемыми горными породами. Развитие пенепленов идет путем общего разрушения склонов и водоразделов, при их выполаживании и снижении, с заполнением расширяющихся депрессий маломощным чехлом осадочных образований. Различают ряд их отдельных генетических типов. Флювиаль-ные пенеплены возникают при преимущественном воздействии эрозии и склоновой денудации. Ярким примером являются равнины Центрального Казахстана. Ледниковые пенеплены образуются в результате экзарационной обработки покровными ледниками возвышенностей. Таковы отдельные участки равнин Финляндии и Карелии. Карстовые пенеплены представляют тип остаточной равнины, сниженной до базиса карстования и выработанной в карбонатных породах, сульфатах и солях. Примеры их известны на Балканах и в Средней Азии.
Педиплены — слабо покатые, ступенчатые равнины, образуются в подножье уступов или горных возвышенностей в результате отступания склонов без их выполаживания. Этот процесс особенно активно развивается в условиях семиаридного климата с сильными ливневыми дождями под действием плоскостных потоков, в условиях мерзлоты, в результате нивационно-солифлюк-ционного выноса обломочного материала (см. главу IV) и в условиях пустынь. Педиплены широко известны на континентах южного полушария. В СССР они известны в Восточной Сибири, в Средней Азии.
Абразионные равнины характеризуются идеально ровными поверхностями, образующимися в результате срезания абразией значительных пространств суши, что реализуется в условиях медленного и длительного прогибания. Эти равнины первоначально бывают перекрыты прибрежными отложениями, и лишь позднее появляются на поверхности в результате денудации, т. е. являются вторичными, или «откопанными». Яркий пример таких равнин — позднемеловые— палеогеновые абразионные равнины.
По геологическому строению И. П. Герасимов и Ю. А. Мещеряков выделяют цокольные равнины — с выходом на по-
6* 163
верхность складчатых структур и пластовые равнины — сложенные полого лежащими слоями.