Интенсивность ( в баллах ) по международной сейсмической шкале MSK - 64

 

 

А - травертиновые террасы Мамонтовых горячих источников в Иеллоустонском национальном парке, США (по И.С, Щукину); Б - " Белая терраса" - отложения кремнистого туфа горячих источников, Новая Зеландия (по И.С. Щукину);

В - туфовые сооружения гейзера Castle Иеллоустонкого парка, США (по И.С. Щукину)

Рис. 3.97. Форомы рельефа, создаваемые под влиянием термальных источников (А, Б, В)

Фомы рельефа, обусловленные статическим фактором

Статический фактор – пассивное состояние тектонических процессов и наличие в рельефе форм, происхождение которых с современными тектоническими процессами не связано. Согласно Н.П. Костенко, рельеф формируется за счет особенностей состава горных пород, величины денудационного среза и геологической структуры (палеотектонических структур).

Горные породы отличаются по составу, текстуре, цвету и др. При выветривании это играет важную роль в формировании рельефа. Так, горные породы из минералов одного цвета более устойчивы по сравнению с породами, состоящими из минералов разных цветов (светлых и темных). Породы одинаковой структуры более устойчивы по отношению к породам, состоящим из зерен минералов разного размера. Породы разного состава (гипс, полевошпатный песчаник, с одной стороны, и кварцит, базальт, гранитоид – с другой) имеют разную устойчивость к процессам выветривания. Чередование пород разного состава на денудационном срезе создает положительные (из устойчивых пород) и отрицательные (из неустойчивых пород) формы рельефа.

Величина денудационного среза отражается на формах рельефа. Обычно верхние горизонты земной коры состоят из молодых рыхлых осадочных неустойчивых пород. Они создают формы рельефа с плавными переходами. На глубине преобладают более устойчивые к процессам выветривания породы (магматические, метаморфические), создающие рельеф с контрастными формами.

Геологическая структура района может иметь разные характеристики. В одних местах преобладают складки, тип которых по площади денудационного среза может быть разным (сундучные, веерные, остроугольные и др.). На других территориях преобладают разрывные нарушения. В зоне денудации, в зависимости от морфологии складок и разрывов при разном составе пород, рельеф будет отражать морфологию древних тектонических деформаций.

Неодинаковая устойчивость пород к процессам выветривания играет роль своеобразного «проявителя» неоднородности пород, заключенной в древних тектонических структурах. В результате мертвая древняя структура (тектоническая) форма просматривается в рельефе вся (свод в виде плато) или частично (крыло складки в виде куэсты). Каждая древняя тектоническая структура сейчас пассивна. Однако избирательная денудация (статический фактор) создает рельеф, в котором просматриваются элементы мертвой тектонической структуры.

Мертвая, неразвивающаяся антиклиналь, отпрепарированная в соответствии со степенью устойчивости пород процессами денудации

 

 

Живая, развивающаяся антиклиналь, морфологическое выражение которой определяется сочетанием вертикальных движений и литолого-структурных условий

 

 

 

Рис. 3.98. Отражение в современном рельефе древних тектонических структур (антиклиналей): В,Г - уснаследованно развивающейся;

А, Б - мертвой неразвивающейся структуры (по Н.П. Костенко)

Развивающаяся структура (В, Г) формирует положительный рельеф (сводообразную возвышенность) как в границах устойчивых, так и неустойчивых пород. В границах пассивной тектонической структуры (А, Б) положительный рельеф рассматривается лишь в границах выхода на поверхность земли бронирующих (устойчивых) пород.

 

Рис. 3.99. Рельеф участков горизонтально и моноклинально залегающих горных пород (по Н.П. Костенко)

 

Общий (региональный) подъем земной коры способствует проявлению эрозии. Реки расчленяют рельеф. Создаются формы рельефа с плоскими водоразделами и крутыми склонами на участках речных долин. В рельефе на склоне долины создается крутой уступ в границах горизонтально залегающих пород, который выражается ниже по склону в границах моноклинально залегающих пород.

 

 

 

Рис. 3.100. Рельеф участков со складчатым и горизонтальным залеганием горных пород (по Н.П. Костенко)

 

Региональный подъем земной коры активизирует эрозию. При горизонтальном залегании пород для рельефа характерны плоские водоразделы и крутые склоны в границах речных долин. На площади выхода на поверхность антиклинали рельеф повторяет напластование горных пород антиклинали. Это особенно наглядно для пород, устойчивых к процессам выветривания.

 

 

Столовые возвышенности

 

Куэсты

Рис. 3.101. Типы бронированного рельефа (по Н.В. Короновскому и М.М. Москвину)

Моноклинальные гряды

 

 

устойчивые породы   неустойчивые породы

 

 

Столовые возвышенности создаются при горизонтальном залегании горных пород и наличии бронирующих слоев. В процессе подъема земной коры и эрозии в границах речных долин происходит врез. Формирующиеся водоразделы сохраняют плоские поверхности. Топографическая поверхность в границах водоразделов совпадает с поверхностью напластования горных пород. Склоны возвышенностей крутые.

При моноклинальном залегании пород с малыми (куэста) и большими углами падения (моноклинальная гряда) поверхность напластования бронирующих пластов из крепких пород совпадает с топографической поверхностью. Рельеф имеет углы наклона, соответствующие поверхности напластования пород. Морфология рельефа определяется тектоническим строением, что прослеживается через устойчивость к процессам выветривания бронирующих пород.

 

 

 

Рис. 3.103. Формы рельефа в условиях развития горизонтально залегающих устойчивых, бронирующих осадочных (1 - известняков, доломитов) и неустойчивых (2 - глин) пород по Н.П.Костенко)

 

 

 

Устойчивые, горизонтально залегающие горные породы создают при эрозии положительные формы рельефа с плоскими водоразделами и крутыми склонами - плато. На участках, где эти бронирующие породы уничтожены, положительные формы рельефа имеют плавные переходы от основания к их водоразделу.

 

 

Рис. 3.104. Формы рельефа в условиях развития смятых в складки устойчивых бронирующих (1 - известняков) и неустойчивых (2 - глин) пород (по Н.П. Костенко)

 

В рельефе четко прослеживаются ступени, обусловленные выходом на поверхность бронирующих горных пород. На площадях, где граница поверхности земли и атмосферы представляет собой выход неустойчивых горных пород, рельеф имеет плавные очертания.

 

 

 

 

Рис. 3.105. Зависимость форм рельефа от угла падения горных пород (по Н.П. Костенко)

 

 

Сформированные древние тектонические структуры влияют на современный рельеф в зависимости от крепости, устойчивости к процессам выветривания горных пород. Устойчивые горные породы, оказавшись на поверхности земли, являются бронирующим элементом. В одних случаях (куэста, вогнутое и выпуклое плато) современный рельеф повторяет поверхность залегания горных пород. Создаются почти горизонтальные или слабо наклонные площадки. При увеличении угла наклона горных пород выходящие на поверхность пласты с устойчивыми породами создают наклонные поверхности - гряды, концентрические гряды.

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.106. Зональное строение рельефа (по Н.П. Костенко)

 

 

Б - зональное расположение рельефа отмирающей брахисинклинали. Здесь куэсты наклонены внутрь складки. Речные долины наиболее контрастны на периферии складки, особенно на участках пересечения рекой устойчивых (бронирующих) пород. По долине реки, ориентированы вдоль оси складки, хорошо прослеживается нарастание интенсивности глубинной эрозии. Она увеличивается по мере смещения от центра складки к периферии (слева направо).

 

 

Рис. 3.107. Зональное строение рельефа (по Н.П. Костенко)

А - зональное расположение рельефа воздымающейся брахиантиклинали. В сводной части складки рельеф значительно выше ее периферийных участков (крыльев). Формирующееся куэсты создают вытянутый замкнутый овал. Элементы рельефа данной территории совпадают с залеганием горных пород в границах куэст. Реки растекаются в разные стороны от свода брахиантиклинали. Они формируют наиболее глубокие долины в присводовой активно поднимающейся части складки. Речные долины становятся не выраженными в рельефе на периферии складки, где тектонический подъем меньше.

 

 

Рис. 3.108. Инверсия рельефа в горах Отави в Юго-Западной Африки (по Егеру)

На профиле хорошо выражена обратная зависимость тектонических структур и форм рельефа: положительным тектоническим структурам (антиклиналям) соответствуют отрицательные формы рельефа (долины), отрицательные тектонические структуры (синклинали) соответствуют положительным формам рельефа (водоразделам).

Рис. 3.109. Структурный рельеф Дагестана (по А.Е. Криволуцкому)

На большей части профиля хорошо прослеживается тесная связь современного рельефа с характером залегания неоген-меловых пород. В правой части рисунка кровля фораминиферовых слоев в границах антиклиналей повторяет современный рельеф. В левой части рисунка, где бронирующие фораминиферовые слои размыты, прямой зависимости строения современного рельефа и залегания горных пород нет. Таким образом, характер рельефа обусловлен условиями залегания горных пород в сочетании с их устойчивостью к денудации.

 

 

 

Рис. 3.110. Морфология мертвых изоклинальных веерообразных складок (по Н.П. Костенко)

Формы рельефа ориентированы по протиранию складок. Положительные формы рельефа соответствуют местам выхода на поверхность устойчивых к процессам выветривания горных пород. На выходах неустойчивых горных пород (2, 3, 4), развитых в границах антиклинали и синклиналей, создаются отрицательные формы рельефа (речные долины). Некоторые формы рельефа отрисовывают контуры (повторяют направление) выходящих на поверхность устойчивых горных пород.

 

 

Рис. 3.111. Строение рельефа среди сложно дислоцированных пород фундамента (по Н.П. Костенко)

Наиболее устойчивые интрузивные породы создают ясно выраженные положительные формы рельефа. Менее устойчивые метаморфические породы формируют волнистую поверхность. Неустойчивым гипсоносным глинам соответствуют в рельефе плоские водоразделы и контрастно выраженные в них речные долины.

 

 

 

Рис. 3.112. Морфология мертвых сундучных и коробчатых складок (по Н.П. Костенко)

Вилообразные возвышенности, в пределах которых на поверхности земли обнажены устойчивые к процессам выветривания горные породы, имеют форму выхода складок. Положительные тектонические структуры (антиклинали) создают положительные формы рельефа.

Неустойчивые горные породы подвержены интенсивному разрушению и образуют отрицательные формы рельефа (речные долины и т.п.). Устойчивые горные породы как в границах положительных (1, 3), так и отрицательных тектонических структур (2) создают положительные формы рельефа.

 

 

Рис. 3.113. Формы рельефа в условиях развития крутопадающих моноклинально залегающих устойчивых, бронирующих осадочных (1 - известняков) и неустойчивых (2 - алевролитов) пород (по Н.П. Костенко)

Формы рельефа, ориентировка которых совпадает с падением горных пород, повторяют поверхности планирования устойчивых горных пород. Они создают крутые плоские наклонные поверхности - гряды и куэсты.

 

 

Рис. 3.114. Формы рельефа, создающиеся в условиях общего (регионального) поднятия среди древних неактивных (мертвых) локальных тектонических структур - антиклинали, синклинали, разломов (по Н.П. Костенко)

Локальные структуры неподвижны (±t) = 0, региональные движения положительны (Т > 0). Создаются формы, особенности которых определяются устойчивостью горных пород к разрушению и условиям их залегания. Устойчивые (бронирующие) породы создают плато, куэсты и другие положительные формы рельефа. При одинаковой тектонической обстановке и разной глубине денудационного среза (В - малый срез, Г - большой срез) рельеф в деталях неодинаков.

I - породы рыхлые, новейший покров II - осадочные породы не дислоцированные (плато, куэста) III - осадочные породы дислоцированные (своды, куэсты) IV - породы фундамента (метаморфические - 9 и магматические - 8, 10, 11), контрастный рельеф

Рис. 3.115. Различный облик рельефа при неодинаковой глубине денудационного среза на участке мертвых тектонических структур, избирательно препарируемых (по Н.П. Костенко)

Рис. 3.116. Морфология мертвых острых складок и складок с округлым замком (по Н.П. Костенко)

Формы рельефа ориентированы в основном по простиранию складок. Положительные формы рельефа обусловлены выходом на поверхность устойчивых к процессам выветривания горных пород. Устойчивые горные породы в границах антиклиналей создают валообразные возвышенности (3), на крыльях складок - гряды, в синклиналях - столовые горы и вогнутые плато (1). Неустойчивые горные породы создают отрицательные формы рельефа (межгорные и межгрядовые понижения и т.п.)

Рис. 3.117. Формы рельефа в условиях развития устойчивых пород фундамента; 1 - метаморфических, 2 - магматических, 3 - эффузивных (по Н.П. Костенко)