Формирование горных систем
Горные системы формируются в течение миллионов лет под действием движений литосферных плит. Главная последовательность такова: сближение плит вызывает сжатие земной коры, породы смещаются и изгибаются, возникают складки и разломы, а затем участки коры поднимаются, образуя горы.
Почему возникают горы
Основной механизм горообразования связан с теорией тектоники плит. Литосферные плиты медленно перемещаются по пластичному слою верхней мантии. Наиболее высокие и протяжённые горные системы появляются там, где плиты сближаются — на конвергентной границе плит.
Если сталкиваются океаническая и материковая плиты, более плотная океаническая плита погружается под материковую. Этот процесс называется субдукцией. На краю материка сминаются осадочные породы, формируются складчатые горы, а в глубине возникают очаги землетрясений и магматические очаги. Так образуются горные пояса типа Анд.
Если сталкиваются две материковые плиты, ни одна из них не погружается глубоко: обе имеют относительно лёгкую континентальную кору. Края материков сжимаются, породы складируются и утолщают земную кору. Так сформировались Альпы, Кавказ и Гималаи. Такое столкновение называют континентальной коллизией.
Горообразование — совокупность тектонических процессов, приводящих к возникновению и поднятию горных сооружений. К ним относятся сжатие, складчатость, надвиги, разломы, вулканизм и изостатическое поднятие.
Складчатость и разломы
При медленном сжатии и высокой температуре породы могут деформироваться без разрушения. Они изгибаются в складки: выпуклая часть называется антиклиналью, а прогнутая — синклиналью. Чередование складок создаёт складчатые области и увеличивает мощность земной коры.
Складчатость — деформация слоёв горных пород, при которой они изгибаются, но обычно не разрываются. Складки возникают главным образом при длительном боковом сжатии.
При сильном или быстром напряжении породы ломаются. По трещине происходит относительное перемещение блоков — образуется геологический разлом. Если верхний блок смещается вверх относительно нижнего, это взброс; если вниз — сброс. При горизонтальном перемещении блоков возникает сдвиг. При сжатии особенно характерны взбросы и надвиги: один пласт наползает на другой.
| Процесс | Условия | Результат |
|---|---|---|
| Складчатость | Длительное сжатие, породы пластичны | Изгиб слоёв, антиклинали и синклинали |
| Взброс или надвиг | Сжатие, хрупкое разрушение | Поднятие бір блока или наползание пород |
| Сброс | Растяжение | Опускание бір блока |
| Сдвиг | Горизонтальное напряжение | Боковое смещение блоков |
Сжатие земной коры обычно вызывает складчатость, взбросы и надвиги; растяжение — сбросы; горизонтальное скольжение — сдвиги. В реальной горной области эти типы деформаций могут сочетаться.
Какой процесс наиболее характерен для столкновения двух материковых плит?
Поднятие земной коры и рост гор
После сжатия земная кора утолщается. Утолщённый участок менее плотен, чем окружающая мантия, поэтому он стремится всплыть по закону изостатического равновесия. Это поднятие может продолжаться даже после ослабления сжатия.
В формуле (1) \(p\) — давление, \(\rho\) — плотность вещества, \(g\) — ускорение свободного падения, \(h\) — высота столба вещества. Формула показывает, что давление зависит от плотности и толщины слоя. Для сравнения тектонических блоков важно учитывать не только высоту гор над уровнем моря, но и глубину их «корней» в нижележащих слоях.
Рост гор не означает постоянного увеличения высоты. Одновременно действует разрушение рельефа: выветривание, работа рек, ледников и склоновые процессы. Поэтому современная высота гор зависит от соотношения поднятия и денудации. Молодые горы обычно высокие, с крутыми склонами и острыми вершинами; древние горы сильнее разрушены и имеют более сглаженный рельеф.
Горная система формируется не одним событием, а последовательностью: сближение плит → сжатие → складчатость и разломы → утолщение коры → поднятие → разрушение рельефа.
Разобранный пример: определить этапы образования гор
Условие: на границе двух материковых плит наблюдаются складчатые слои, надвиги, мощная земная кора и частые землетрясения. Определите тип границы, направление главного напряжения и последовательность формирования гор.
Набор признаков указывает на столкновение материковых плит и формирование складчатой горной области.
Ответ: граница конвергентная, тип взаимодействия — континентальная коллизия; главное напряжение — сжатие. Последовательность: сближение материков, складчатость и надвиги, утолщение коры, поднятие гор, затем их разрушение выветриванием и эрозией.
1. Не путайте складку и разлом: складка изгибает слой, а разлом сопровождается смещением блоков. 2. Не утверждайте, что любые горы возникают только при столкновении материков: вулканические горы могут формироваться над зоной субдукции, а рельеф — также вдоль разломов. 3. Не считайте горообразование мгновенным: это длительный геологический процесс. 4. Направление стрелок на схеме определяйте по типу напряжения: навстречу — сжатие, в стороны — растяжение.
Как распознавать горные системы на карте и профиле
На тектонической карте горные системы часто приурочены к границам плит, складчатым областям и активным разломам. На геологическом профиле складчатость видна по изгибу слоёв, надвиги — по наклонному перемещению одного блока на другой, а мощная кора — по увеличенной толщине континентального основания.
Горные пояса обычно совпадают с областями повышенной сейсмичности. Поэтому связь с сейсмическим поясом помогает подтвердить, что тектонические движения продолжаются. Для сравнения древних и молодых гор учитывают не только высоту, но и форму вершин, крутизну склонов, степень расчленённости и активность землетрясений.
Быстрая проверка
Главное
- Горы чаще всего возникают на конвергентных границах при сближении литосферных плит.
- Сжатие вызывает складчатость, взбросы и надвиги; растяжение связано со сбросами.
- Утолщение земной коры приводит к изостатическому поднятию гор.
- Формирование гор — длительная последовательность тектонических процессов, сопровождаемая землетрясениями и разрушением рельефа.
- На карте и профиле горные системы распознают по складчатым областям, разломам, мощной коре и близости к активным границам плит.