Рельеф

Размещение суши и океанов и разнообразие в характере рельефа —важнейшие факторы, определяющие различия природных условий в разных районах Земли. Из 510 млн. кв. км общей площади ее поверхности на долю суши приходится только 149 млн. кв. км (около 29%). В северном полушарии суша занимает более 39%, а в южном —лишь 19%. Ее больше в восточном полушарии, тогда как западное занято в основном Тихим океаном. Наибольшие площади приходятся на сушу в умеренных широтах северного полушария; здесь она тянется почти сплошным кольцом.

Суша делится Мировым океаном на шесть крупных частей — материков: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия и Антарктида.

В распределении воды и суши на Земле наблюдаются интересные закономерности. Так, пользуясь глобусом, легко убедиться, что в 95 случаях из 100, когда один конец земного диаметра приходится на сушу, другой — обязательно на океан; антиподом Северного Ледовитого океана служит материк Антарктида, Тихому противостоят Европа и Африка, Австралии — северная часть Атлантического океана, Северной Америке — Индийский океан. Только Южная Америка имеет антиподом сушу Юго-Восточной Азии.

Самый большой материк —- Евразия, отличается и наиболее сложным характером поверхности. Именно здесь расположены и высочайшие горы, и глубочайшие на суше понижения.

Все материки сужаются к югу (кроме Антарктиды). Южные материки служат как бы продолжением лежащих к северу, всегда отделены от них «средиземными» морями и, как правило, несколько смещены к востоку.

Все эти важные черты структуры земной коры нельзя считать случайными. Однако причины, их порождающие, пока остаются в науке не до конца выясненными.

Еще в начале века немецкий ученый Вегенер высказал смелое предположение о постоянном движении материков. Он заметил, что контуры континентов при совмещении совпали бы, как части составной картинки. Эта их особенность, а также сходство ископаемых остатков фауны и флоры, найденных на разных материках, позволили сделать вывод, что некогда вся земная суша составляла единое целое. Этот праматерик назвали Пангеей. В эпоху динозавров, около 150 млн. лет назад, он начал разламываться на части.

Гипотеза Вегенера, названная гипотезой мобилизма, представляла собой первую попытку создать общую картину развития земной суши исходя из предположения о горизонтальном перемещении материков. Сейчас новейшие исследования во многом подтверждают это предположение.

В первоначальном виде гипотеза мобилизма предполагала только дрейф материковых глыб. Современная «гипотеза неомобилизма», или так называемой тектоники плит, предполагает, что большие участки коры, огромные плиты, как бы плавают на относительно пластичной астеносфере; при этом они включают не только материки, но и припаянные к ним обширные площади подокеанической части земной коры. В одних местах плиты надвигаются одна на другую, в других — разрываются, расходятся, а в промежутке между ними формируется новая океаническая кора.

Механизм перемещения плит часто связывают с рифтами — гигантскими впадинами в осевых частях срединных океанических хребтов. Предполагается, что именно в рифтовых зонах происходит подъем разогретого мантийного материала в виде газов, пепла и лавы из «ослабленного» слоя астеносферы. «Выдавленное» в рифтовых зонах вещество раздвигает кору.

Так, в Атлантическом океане это толкает Америку на запад, а Евразию — на восток от подводного Срединно-Атлантического хребта, вдоль которого проходит разлом.

Погруженная на большую глубину в мантию, океаническая и отчасти материковая кора, став пластичной, также дифференцируется; более тяжелые вещества опускаются, легкие вновь «всплывают» к поверхности, вызывая землетрясения и тектонические подвижки.

Для доказательства идей «тектоники плит» приводятся различные геологические, географические и геофизические данные (например, сходство наземной ископаемой фауны и флоры Африки и Южной Америки, Индии и Австралии или некоторые особенности расположения климатических зон на земной поверхности в прежние геологические периоды).

 Так, установлено, что в палеозое, около 200 млн. лет назад, огромные пространства в Южной Америке, Индии и Австралии были покрыты ледниками. Одновременное появление ледников в столь разных районах объясняют тем, что в то время все эти материковые области были соединены вместе.

Для подтверждения гипотезы неомо-билизма привлекаются и так называемые палеомагнитные данные. Дело в том, что во время формирования горных пород содержащиеся в них мельчайшие частицы железа располагаются подобно миниатюрным компасным стрелкам. После затвердения пород они навсегда остаются в том положении, в котором их держал земной магнетизм, пока они обладали свободой перемещения.

Исследования обнаружили в породах древние магнитные аномалии, симметрично расположенные по обе стороны от средин-но-океанических хребтов. Ученые объясняют это тем, что материки меняли свое положение по отношению к неизменным магнитным полюсам Земли.

Есть у гипотезы неомобилизма и противники — сторонники «гипотезы фиксизма». Они считают, что в тектонике Земли преобладающая роль принадлежит радиальным движениям и вертикальному перемещению веществ. Материки, по мнению фиксистов, никуда не движутся, они сейчас находятся там, где образовались. Опровергая «мобилистов», сторонники гипотезы фиксизма указывают на отсутствие данных для достаточно обоснованного объяснения механизма переноса материала из срединно-океани-ческих хребтов на расстояния, измеряемые тысячами километров. Из-за большой вязкости мантии время, необходимое для такого передвижения материков, составило бы более миллиарда лет, тогда как сторонники «тектоники плит» считают, что Америка «проплыла» расстояние от Африки до своего нынешнего положения всего лишь за сотню миллионов лет.

Наряду с этими интересными гипотезами существуют и другие. Но ни одна пока не дает еще однозначных ответов на многие вопросы. Вместе с тем кое-что уже достаточно точно выяснено.

Известно, что в процессе развития земной коры сложились самые крупные структурные элементы — материки и океанические впадины. К элементам, так сказать, второго порядка относятся лежащие в их пределах платформы (участки, отличающиеся сравнительной жесткостью и устойчивостью) и геосинклинали (узкие, подвижные, «гибкие» пояса).

Первые материковые платформы появились в начале архейской эры, т. е. почти 3 млрд. лет назад. Длительный размыв и снос обнажили на них древние породы, возраст которых превышает 2—3 млрд. лет. На одном из участков Северо-Американской платформы в Гренландии недавно обнаружены самые древние из выходящих на земную поверхность породы (3,7—3,8 млрд. лет).

На долю платформ приходится около 57% всей площади суши. Так, большую часть Европы охватывает Европейская платформа (Восточно-Европейская равнина и низменности Западной Европы). Обширные площади занимают платформы в Азии (Западно-Сибирская и Китайская низменности; Средне-Сибирское, Аравийское и Деканское плоскогорья). Гигантские платформы представляет собой большая часть Африканского материка, значительные пространства занимают равнины в Северной и Южной Америке (к востоку от Кордильер и Анд), а также в Австралии.

Платформы служили как бы ядрами, вокруг которых в геосинклиналях шло формирование горных поясов. Это формирование протекало в несколько этапов, которые называют орогеническими (от греческого oros —«гора» и genesis — «происхождение») эпохами или эпохами складкообразования.

Есть предположение, что орогениче-ские эпохи хорошо согласуются с большими ритмами изменения полярного сжатия Земли и связаны с периодом обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики, составляющим 190—200 млн. лет. Когда Земля удаляется от центра Галактики, сжатие ее уменьшается, когда приближается, оно возрастает. Возможно, что эти изменения в сжатии и в скорости вращения (а также некоторое изменение наклона земной оси, т. е. перемещение географических полюсов) вызывают перестройку напряжений внутри Земли, формирование внутри нее тектонических поясов, а в результате влияют на структуру и морфологию земной поверхности.

Наиболее крупными орогеническими эпохами за последние 500—600 млн. лет геологической истории были каледонская, герцинская и альпийская; их длительность соответственно составляла 240, 125 и 185 млн. лет.

В течение каждой из этих эпох возникали свои геосинклинальные области и формировались связанные с ними мощные горные системы. Так, во время каледонской эпохи (несколько сот миллионов лет назад в начале палеозойской геологической эры) возникли Скандинавские горы, горы Шотландии, Гренландии, Саяны. В герцинскую горообразовательную эпоху процессы складкообразования широко развивались в области Урала, Тянь-Шаня, Средней и Западной Европы, Аппалачей, на востоке Австралии и на юге Африки. Альпийскими геологи называют горы, возникшие примерно в одно время с Альпами — 25—35 млн. лет назад (хотя и лежащие вдали от них) — в альпийскую эпоху орогенеза: Пиренеи, Альпы, Апеннины, Карпаты, Кавказ, Туркмено-Хорасанские горы, Паропа-миз, Гиндукуш, Гималаи, горы Индокитая, а в западном полушарии — Кордильеры и Анды.

Современное горообразование протекает интенсивно вдоль побережий Тихого океана. Это современная геосинклиналь, развитие которой еще продолжается, о чем свидетельствуют вулканизм и сейсмичность в ее пределах.

Горные области занимают43% площади суши: это и молодые высокие поднятия альпийского возраста, и более древние и низкие, а потому уже разрушенные.

Как известно, рельеф формируется под воздействием процессов не только внутренних, тектонических (эндогенных), но и внешних (экзогенных). Если первые обусловливают возникновение горных поднятий, то вторые (например, смыв и перенос веществ текучей водой) в дальнейшем формируют их отличительные свойства. Именно процессы, зависящие от внешних причин, образуют долины — то узкие и глубокие, то широкие и открытые, вершины — островерхие или сглаженные, склоны — крутые или выполо-женные. Именно они, экзогенные процессы, как бы «лепят» рельеф, создают различные его формы: аккумулятивные, сложенные наносами, и денудационные, связанные с разрушением и сносом горных пород текучей водой (эрозия) и ветром (дефляция).

Если совместное действие разрушительных внешних факторов берет перевес над поднятием земной коры, то результатом будет выравнивание рельефа и снижение высот. Напротив, если проявление сил внутренних — поднятие — протекает быстрее, чем разрушительное действие внешних, поверхность на таком участке поднимается, водоразделы могут покрыться вечными снегами и т.

 д. При этом активизируется и эрозия, и начинается новая «лепка» рельефа — уже экзогенными силами.

Среди внешних сил, создающих различные формы рельефа, своеобразное место занимают ледники. Они «выпахивают» специфические корытообразные ложбины — троги, переносят и откладывают минеральные вещества, насыпая гряды ледниковых отложений — морены, выстилают обширные площади равнин у подножия гор покровом из песков. В настоящее время в один ряд с природными процессами по масштабам воздействия на земную поверхность может быть поставлена деятельность человека. Возникло даже понятие техногенный рельеф. К этому понятию мы еще вернемся ниже при рассмотрении влияния на природные ландшафты хозяйственной деятельности общества.