Горообразование
Процесс горообразования в геосинклинали может охватить и внегеосинклинальные области — области бывших, ныне разрушенных гор. Так как породы здесь жесткие, лишены пластичности, то они не сминаются в складки, а разбиваются разломами. Одни участки поднимаются, другие опускаются — возникают возрожденные глыбовые и складчато-глыбовые горы. Например, в альпийскую эпоху складчатости образовались складчатые горы Памир и возродились Алтайские и Саянские. Поэтому возраст гор определяют не по времени их образования, а по возрасту складчатого основания, который всегда обозначен на тектонических картах.[. ]
Начало эры сопровождалось активным горообразованием, возникли Урал, Тянь-Шань, Алтай. Это привело к дальнейшему усилению засушливости климата. Вымирает большинство влаголюбивых организмов: земноводные, папоротники, хвощи и плауны. Среди растений в триасе господствуют голосеменные, среди животных — пресмыкающиеся. Появляются растительноядные и хищные динозавры, однако их размеры относительно невелики (мелкие — размером с кролика, крупные — до 5—6 м в длину). До наших дней дожили рептилии, появившиеся в триасе — черепахи и ящерица-гаттерия (живет в Новой Зеландии). В морях развиваются разнообразные головоногие моллюски. Изобилие рыб и моллюсков позволило рептилиям (ихтиозаврам) освоить водную среду. В конце триаса появляются первые примитивные млекопитающие, имевшие, в отличие от рептилий, постоянную температуру тела. Зверьки были, по-видимому, яйцекладущими, как современные утконос и ехидна.[. ]
Первый фактор — изменение природной среды в эпохи горообразования. Это были периоды, когда на месте геосинклиналей поднимались высокие складчатые горы, возрастала расчлененность рельефа, активизировалась вулканическая деятельность, обострялась общая контрастность сред, приводившая к усилению обмена веществом и энергией между структурными частями географической оболочки. Изменения внешней среды стали толчком к видообразованию в органическом мире.[. ]
Различают самые крупные формы рельефа, связаннее с процессами горообразования (макрорельеф), формы с колебаниями высоты от 1 до 10 м (мезорельеф) и самые мелкие формы с перепадами в пределах десятков сантиметров (микрорельеф). В условиях пересеченного рельефа с вытянутыми элементами (ущельями, каньонами) образуются своего рода "трубы", через которые вредные примеси могут переноситься на десятки километров.[. ]
На протяжении геологической истории Земли известны несколько эпох горообразования, которые отделялись друг от друга эпохами относительного покоя земной коры: Архейская, Протерозойская, Байкальская (конец протерозоя и начало палеозоя), Каледонская (нижнепалеозойская), Герцин-ская (верхнепалеозойская), Мезозойская, Альпийская (кайнозойская). В Кайнозойскую эпоху образовался рельеф современных гор.[. ]
Такие геологические явления, как эрозия, образование осадочных пород, горообразование и вулканизм, могут настолько изменять физическую среду, что вызывают значительные сдвиги в экосистемах.[. ]
Что касается геологических явлений (эрозия, образование осадочных пород, горообразование и вулканизм), они могут также сильно изменить биотоп, который, в свою очередь, вызовет значительные сдвиги в биоценозах. Имеющее место развитие почв (эдафические факторы), которое обусловлено совместным действием климата и живых организмов, влечет за собой параллельно и развитие флоры.[. ]
На протяжении геологической истории Земли наблюдался ряд эпох интенсивного складчатого горообразования с последующей сменой геосинклинального режима на платформенный. Наиболее древние из эпох складкообразования относятся к докембрийскому времени, затем следуют байкальская (конец протерозоя — начало кембрия), каледонская, или нижнепалеозойская (кембрий, ордовик, силур, начало девона), герцинская, или верхнепалеозойская (кар-бон, пермь, триас), мезозойская, альпийская (конец мезозоя — кайнозой).[. ]
Сверху суша ограничивается тропосферой, и граница ее выражается ее рельефом — геохорами, в котором в горообразованиях она достигает высшей точки Гауризанкара — 8884 м от уровня моря. А, с другой стороны, во впадинах суши она лежит ничтожной своей частью ниже уровня океана на глубине в максимальных случаях около 1000 м (дно Байкальского озера) и 792 м (дно Мертвого моря в Палестине) [9]. Таким образом, общий вертикальный размах уровня суши достигает почти 9900 м.[. ]
Пангея продолжала раскалываться, и море затопило большую часть суши. Происходило интенсивное горообразование. В начале периода климат был повсеместно теплым и сухим, затем стал более влажным.[. ]
Непрерывное поступление в литосферу энергии обуславливает неравновесность ее энергетического состояния, что выражается в работе рек, горообразовании, трансгрессии и регрессии морей, землетрясениях, наконец, в существовании жизни. Эти процессы поглощают и трансформируют ту избыточную энергию, которая поступает в литосферу как извне, из космического пространства, так и изнутри, из более глубинных недр планеты.[. ]
Воле© 100 лет назад геологи связали осадко-накопление с тектоникой признанием того, что должна быть связь между геосинклиналями, или мощными осадочными толщами, и горообразованием.[. ]
При такой толщине коры, достигающей почти половины земного радиуса, влияние сплошной расплавленной жидкой массы, если бы она и была внутри планеты, не могло бы проявляться в явлениях горообразования и вулканизма, для которых ее использовали. Но, кроме того, мы знаем сейчас, что все планеты, к числу которых принадлежит наша Земля, являются в аспекте космического пространства телами холодными (§ 16) и даже для такой планеты, как Юпитер, которую еще недавно считали расплавленной, измерено точно, что температура его на поверхности ниже 100°. Наша Земля, принимая во внимание данные радиогеологии, входит теперь в круг всех других планет по существу как холодное космическое тело [4].[. ]
Минералы, образовавшиеся из компонентов магмы, называют первичными. В результате тектонических движений земной коры отдельные ее области в течение геологического времени поднимаются и происходит горообразование. Первичные минералы, оказавшись на дневной поверхности, подвергаются воздействию воды, кислорода, диоксида углерода, живых организмов. Совершающиеся сложные химические процессы приводят к образованию новых минералов, называемых вторичными. Образование вторичных минералов происходит также в рыхлых приповерхностных слоях земной коры, в гидросфере и атмосфере.[. ]
Большинство элементов и соединений более «привязано» к земле, чем азот, кислород, двуокись углерода и вода, и их круговороты входят в общий осадочный цикл, циркуляция в котором осуществляется путем эрозии, осадкообразования, горообразования и вулканической деятельности, а также биологического переноса.[. ]
К числу основных процессов в литосфере следует относить противоположно действующие, но взаимосвязанные процессы сжатия и растяжения земной коры, поднятие и опускание отдельных ее блоков, осадкообразование и эрозия поверхности материков, горообразование и денудация и т.п.[. ]
Наукой установлено, что более 2,5 млрд лет назад планета Земля была полностью покрыта океаном. Затем под действием внутренних сил началось поднятие отдельных участков земной коры. Процесс поднятия сопровождался бурным вулканизмом, землетрясениями, горообразованием. Так возникли первые участки суши — древние ядра современных материков. Академик В. А. Обручев называл их «древним теменем Земли».[. ]
Геосинклинали, находящиеся на разных стадиях развития, существуют и сегодня. Так, вдоль азиатского побережья Тихого океана, в Средиземном море расположена современная геосинклиналь, переживающая стадию созревания, а на Кавказе, в Андах и других складчатых горах завершается процесс горообразования; Казахский мелкосо-почник — это пенеплен, холмистая равнина, образовавшаяся на месте разрушенных гор каледонской и герцинской складчатости. На поверхность здесь выходит основание древних гор — мелкие сопки — «горы-свидетели», сложенные прочными магматическими и метаморфическими породами.[. ]
Однако признанию труда в качестве фактора антропогенеза мешает незнание причин, заставивших австралопитеков и более поздние формы прибегнуть к труду. В поисках объяснения этих причин некоторые исследователи предполагают, что происходившие в плиоцене бурные тектонические процессы, активный вулканизм, горообразование, землетрясения и другие факторы привели в Восточной Африке к обнажению урановых руд и повышению там уровня ионизирующей радиации. Являясь мутагенным фактором, ионизирующая радиация индуцировала у австралопитеков мутации, которые в совокупности сделали их настолько слабыми, что они оказались неспособными добывать пищу присущими им животными методами. Единственным в этих условиях путем выжить был переход части или отдельных австралопитеков от использования камней и палок к изготовлению более совершенных орудий нападения и защиты.[. ]
Представим континентальную массу ) в виде цилиндра толщины к, погруженного в вещество мантии, обладающее некоторой способностью к вертикальным движениям. Основываясь на принципе изостазии (геологический эквивалент закона Архимеда), легко допустить следующую последовательность вертикальных смещений. Появление льдов вследствие горообразования или другого локального явления вызывает перегрузку литосферы и ее погружение в магму. При этом понижается высота, на которой расположен ледяной слой, и происходит таяние льда. Облегченная континентальная глыба всплывает и достигает высоты, на которой в результате выпадения осадков снова накапливается лед, вызывая оледенение. Этот периодический процесс давно известен геологам; речь идет о его представлении в математической форме.[. ]
Геосинклинали — обширные подвижные участки земной коры с разнообразными по интенсивности и направленности тектоническими движениями. В своем развитии геосинклинали проходят два этапа: первый (более продолжительный) характеризуется погружением и морским режимом (при этом формируется океаническая земная кора), второй (менее продолжительный) — интенсивным поднятием и горообразованием (при этом формируется материковая земная кора). Первый этап связан с расхождением литосферных плит, второй — с их сближением и столкновением.[. ]
Основными процессами, управляющими тектонической активностью Земли, могут быть только те энергетические процессы, которые в наибольшей степени снижают потенциальную (внутреннюю) энергию нашей планеты и системы Земля-Луна. При этом снижение потенциальной энергии происходит за счет ее перехода в тепловую, или кинетическую, энергию движения земных масс - конвекцию, дрейф литосферных плит, горообразование и т.д. В свою очередь, любые перемещения земных масс также сопровождаются диссипацией кинетической энергии и выделением тепла. Это тепло приводит к частичному расплавлению вещества верхней мантии (астеносферы) под рифтовыми трещинами, а также над субдуцирующей литосферой, питая своей энергией магматизм Земли. Однако все это тепло в конце концов постепенно рассеивается и теряется в космосе с тепловым излучением нашей планеты.[. ]
История Земли знает ряд экологических кризисов и катастроф. Одна из экологических катастроф, вероятно, была связана с накоплением кислорода в океане и атмосфере. При этом произошло массовое вымирание анаэробных организмов. Другие доантропогенные катастрофы преимущественно происходили при изменениях климата, и, как следствие, менялись растительность и животный мир. При катастрофах в периоды горообразования и изменения климата вымирало до 50% живого на Земле. Однако эти процессы длились тысячи и миллионы лет, и к ним биосфера успевала приспособиться путем естественного отбора.[. ]
В течение миллионов лет изменения происходили (и продолжают происходить) в результате естественных причин. Эти изменения могут иметь различные масштабы и охватывать разные временные отрезки: от сотни миллионов лет (дрейф материков, горообразование) до несколышх лет (превращение оухих земель в болото колонией бобров. Некоторые из этих изменений необратимы (заиление озер), другие цикличны (годовой клшатичеокий цикл) или временны (заоуха).[. ]
На европейский подход к геосинклиналям перед второй мировой войной и частично после нее сильно повлияли исследования голландских геологов в Индонезии. Была разработана терминология, основанная главным образом на сравнении альпийских цепей с Зондской островной дугой (рис. 14.1). В пределах Зондской островной дуги (рис. 14.1) эти исследователи выделили вулканический остров, или «внутреннюю дугу», на Суматре, на юго-западном краю континента Зондаланд, и островную дугу, протягивающуюся на юго-восток через остров Яву на остров Флорес. Идиогеосинкли-наль ван Беммелена [184] расположена на обращенной к континенту части вулканической дуги. Последняя со стороны океана ограничена на средних глубинах внешней дугой, состоящей из деформированных осадочных пород с локальными офиолитами. Со стороны Индийского океана границей внешней дуги служит глубоководный желоб.[. ]
Обратимся теперь к началу геологической истории. В двух периодах — раннем кембрии и позднем протерозое — имели место несколько орогенических процессов и полных геологических циклов. Вулканизм был чрезвычайно интенсивным, но было бы бесполезным искать причинную связь между этими двумя классами явлений. Даже если эта связь и существует, ее природа пока полностью от нас ускользает. Единственное известное оледенение раннего кембрия началось в раннем протерозое в период до начала интенсивного горообразования и продолжалось неизвестное количество времени вплоть до последнего архейского горообразования. Таким образом, аргументы в защиту или против какой-либо теории обсуждаемого типа привести очень трудно.[. ]
Обязательными условиями образования ледников являются вода и отрицательная температура воздуха. В тропосфере Земли есть слой с положительным балансом твердых осадков - хионосфера. При соприкосновении поверхности Земли с хионосферой на ней происходит накопление снега и образование в дальнейшем ледников. Высота хионосферы над поверхностью Земли определяет высоту снеговой линии гор. Открытие гляциологами хионосферы по-новому объясняет многие процессы, связанные с образованием ледников и ледовых покровов Земли. Понятным становится взаимосвязь ледниковых эпох с эпохами горообразования. Тектонические поднятия земной коры, соприкосновение её поверхности с хионосферой вызывают аккумуляцию твёрдых осадков и образование ледников.[. ]
Известно, что ритмичность процессов характерна и для литосферы и для гидросферы. Причем между этими ритмами существует жесткая корреляция. Взаимодействие компонентов биосферы друг с другом и с Космосом генерирует как их собственные ритмы, так и ритмы биосферы в целом. Так, часть солнечной энергии аккумулируется биосферой и продуктами ее деятельности и поступает в литосферу в виде осадочных отложений. Гео- и биохимические процессы в них протекают с выделением теплоты, которая возвращается частично в Космос, частично преобразуется в энергию тектонических движений (сдвиги платформ, горообразование, вулканическая деятельность и др.). При этом если природные катастрофы возникают на основе суперпозиции естественных ритмов биосферы и ее компонентов, то антропогенные катастрофы являются результатом наложения на природные ритмы возмущений случайного характера, обусловленных деятельностью человека.[. ]
В областях преимущественного накопления твердого материала осадочные и вулканогенные отложения постепенно погружаются. По мере погружения, в течение геологически длительного времени они подвергаются воздействию весьма значительного и увеличивающегося с глубиной давления и температуры, а также глубинных растворов, и таким образом метаморфизуются. Часть магмы, образующейся в результате этих процессов, прорывается ближе к земной поверхности и преобразуется в кристаллические породы. Вулканогенные породы отлагаются в виде как глубинных интрузий, так и лав, излившихся на дневную поверхность. В областях горообразования вертикальные тектонические движения воздымают кристаллические и метаморфизованные породы на большие высоты, тем самым обеспечивая потенциальную возможность их денудации, разрушения и сноса. В самом верхнем этаже земной коры (зоне гипергенеза) кристаллические породы разрушаются, снова формируя коры выветривания и тем самым замыкая цикл. Этот круговорот отличается весьма малыми, с тоски зрения геологии, скоростями процессов с характерным временем в миллионы и десятки миллионов лет.[. ]
На протяжении существования Земли климатические условия подвергались значительным изменениям. Рассмотрим наиболее существенные факторы, оказывающие влияние на климат Земли. Во-первых, это тектонические процессы, изменяющие рельеф Земли, колебания солнечной активности в прошлые геологические эпохи, а также изменения прозрачности воздуха из-за изменения его состава. От таких процессов зависят крупные изменения климата, происходящие в течение миллионов лет, подобные тем, о которых можно судить по колоссальным отложениям каменноугольных месторождений. Так, около 400 млн. лет назад (Кембрииский период) в результате интенсивного горообразования установился на Земле умеренный климат и возникли высшие растения и большинство типов животных на суше. Около 270 млн. лет назад в каменноугольном периоде в результате поднятия суши и сокращения морей происходит заметное потепление и увлажнение климата. Такое изменение привело к расцвету древесной растительности в жарких, тропического типа, болотных лесах средних широт. Огромный избыток органической биомассы в этот период привел к образованию из отмерших растений мощных пластов каменного угля.[. ]
Эрозия существует как природное явление, сопровождающее процесс почвообразования. Как бы ни был плотен естественный растительный покров на поверхности почвы, вода при ее избытке смывает и уносит некоторое количество частиц. Ветер при повышенных скоростях может уносить тончайшую пыль со слабо прикрытых растениями участков почвы. Это так называемая нормальная эрозия, протекающая медленно и не препятствующая созданию почв, так как отчужденное с поверхности ее количество почвенных частиц компенсируется или даже перекрывается процессом почвообразования. Эрозию усиливают внезапно действующие катастрофические факторы, нарушающие сложившееся равновесие, — горообразование, извержение вулканов, пожары, наводнения и др.[. ]
Меловой период назван в связи с обилием мела в морских отложениях того времени, которые образовались из раковинок простейших животных. Накопление этих отложений, состоящих в основном из углекислого кальция, привело к уменьшению содержания углекислого газа в атмосфере. В этот период быстро распространяются цветковые растения, вытесняя голосеменные. Некоторые формы: тополя, ивы, дубы, пальмы, эвкалипты, сохранились и поныне. Динозавры мелового периода отличаются от предшественников. Некоторые из них стали передвигаться на задних ногах. По-прежнему встречались гигантские формы. Продолжалось развитие птиц. К концу мелового периода появились плацентарные млекопитающие. В конце этого периода наступает процесс интенсивного горообразования, поднимаются Альпы, Анды, Гималаи, Кавказ. Климат стал резко континентальным и более холодным. Это привело к вымиранию всех крупных форм пресмыкающихся. Большинство выживших рептилий (ящерицы, змеи) были небольших размеров, лишь в экваториальном поясе сохранились довольно крупные крокодилы. В условиях общего похолодания преимущество получили теплокровные животные — птицы и млекопитающие.[. ]
Элементами новейшей тектоники территории Башкортостана являются так называемые переходные геоморфологические зоны между новейшим орогеном и соседними с ним с запада и востока, расположенными гипсометрически ниже материковыми платформами [Рождественский, 1971]. Они выражены предгорными равнинами — Юрюзано-Айской и Вельской на западе и грядово-холмистой на востоке. Характерная особенность их заключается в закономерном усложнении строения и повышении их поверхности, возрастании роли активизированных старых и новообразованных дизъюнктивных нарушений (сбросов, сдвигов, надвигов и др.) в направлении от платформы к орогену. Разрывные нарушения являются важной составной частью новейшего тектогенеза республики, особенно в области горообразования.[. ]
Рекомендуем ознакомится: http://ru-ecology.info