Лекция 4. Эндогенные процессы и рельеф. Рельефообразующая роль тектонических движений.

Эндогенные процессы обусловливают различные типы тектонических движений и связанные с ними деформации земной коры. Они являются причиной землетрясений, эффузивно­го и интрузивного магматазма, лежат в основе дифференциации вещества в недрах Земли и формирования различных типов земной коры. В совокупности эндогенные процессы не только способству­ют возникновению разнообразных по морфологии и размерам форм рельефа, но во многих случаях контролируют как характер, так и интенсивность деятельности экзогенных процессов. Все это определяет исключительно важную роль эндогенных процессов в рельефообразовании на поверхности Земли.

Рельефообразующая роль тектонических движений земной коры. Разные исследователи выделяют различные типы тектонических движений. Суммируя современные представления о тектогенезе, по преобладанию направления можно выделить два типа тектонических движений — вертикальные (радиальные) и го­ризонтальные (тангенциальные). Оба типа движений могут про­исходить как самостоятельно, так и во взаимосвязи друг с другом (часто один тип движения порождает другой) и проявляются не только в перемещении крупных блоков земной коры в вертикаль­ном или горизонтальном направлениях, но и в образовании склад­чатых и разрывных нарушений разного масштаба.

Так, согласно концепции тектоники литосферных плит восхо­дящие конвекционные потоки разогретого вещества верхней ман­тии приводят к образованию крупных положительных форм релье­фа типа Восточно-Тихоокеанского поднятия. На последующих стадиях развития в осевых частях таких поднятий образуются рифты — отрицательные грабеноподобные формы рельефа, обус­ловленные разрывными нарушениями (рифтовая зона Срединно-Атлантического хребта). Поступление новых порций мантийного вещества по трещинам на дне рифтов вызывает спрединг – раздвигание литосферных плит в горизонтальном направлении от осевой части рифтов. Таким образом, здесь мы видим пример пе­рехода вертикальных движений в горизонтальные.

Горизонтальные перемещения литосферных плит навстречу друг другу приводят к их сталкиванию между собой, к поддвиганию одних плит под другие (субдукция) или надвиганию одной плиты на другую (обдукция). Все эти процессы сопровождаются образованием глубоководных желобов и окаймляющих их ост­ровных дуг (Японский желоб, Японские острова), грандиозных горных сооружений (Гималаи, Анды). Этот пример иллюстрирует переход горизонтальных движений в вертикальные. Горные поро­ды, слагающие островные дуги и горные сооружения материков, возникающих в результате субдукции и обдукции, оказываются смятыми в складки, осложнены многочисленными разрывными на­рушениями, а также интрузивными и эффузивными телами.

Различные типы тектонических движений и обусловленные ими деформации земной коры находят прямое или опосредованное от­ражение в рельефе.

Складчатые нарушения и их проявление в рельефе. Как известно, элементарными видами складок, не­зависимо от происхождения, являются антиклинали и синклинали. В наиболее простом случае антиклинали и синклинали находят прямое выражение в рельефе или на их месте формируется четко выраженный инверсионный рельеф. Чаще всего характер взаимоотношения складча­тых структур и рельефа более сложный. Обусловлено это тем, что рельеф складчатых областей зависит не только от типов складок и их формы в профиле и плане. Он, как мы уже знаем, во многом определяется составом и степенью однородности пород, смятых в складки, характером, интенсивностью и длительностью воздействия внешних сил, тектоническим режимом территории. Находят отражение в рельефе размер и внутреннее строение скла­док. Небольшие и относительно простые по строению складки выражаются в рельефе обычно невысокими компактными хребтами (Терский и Сунженский хребты северного склона Большого Кав­каза и др.). Более крупные и сложные по внутреннему строению складчатые структуры — антиклинории и синклинории — представ­лены в рельефе крупными горными хребтами и разделяющими их понижениями (антиклинории Главного и Бокового хребтов Боль­шого Кавказа, Копетдагский антиклинории, Магнитогорский син­клинории на Урале и др.). Еще более крупные поднятия, состоя­щие из нескольких антиклинориев и синклинориев, называют мегантиклинориями. Они обычно образуют мегаформы рельефа, имеют облик горной страны, состоящей из нескольких хребтов и разделяющих их впадин (горные сооружения Большого и Малого Кавказа, соответствующие мегантиклинориям того же названия).

Складкообразование, наиболее полно проявляющееся в по­движных зонах земной коры—геосинклинальных областях, обыч­но сопровождается разрывными нарушениями, интрузивным и эффузивным магматизмом. Все эти процессы усложняют структуру складчатых областей и проявление складчатых структур в рельефе. Если учесть при этом разнообразие внешних факторов, воздействующих на складчатые структуры, интенсивность проявления и длительность их воздействия, станет понятным то разнообразие структурно-денудационного рельефа, которое наблюдается в пре­делах складчатых областей земного шара.

Разрывные нарушения и их проявление в рельефе. Разрывные нарушения (дизъюнктивные дислока­ции)—это различные тектонические нарушения сплошности гор­ных пород, часто сопровождающиеся перемещением разорванных частей геологических тел относительно друг друга. Простейшим видом разрывов являются единичные более или менее глубокие трещины. Наиболее крупные разрывные нарушения, распростра­няющиеся на большую глубину (вплоть до верхней мантии) и имеющие значительную длину и ширину, называют глубинными разломами. Глубинные разломы фактически представляют собой более или менее широкие зоны интенсивного дробления пород. Нередко выделяют в качестве особого типа сверхглубинные раз­ломы, которые уходят своими корнями в мантию.

Подобно складчатым, разрывные нарушения находят прямое или опосредованное отражение в рельефе. Так, геологически мо­лодые сбросы или надвиги морфологически нередко выражены уступом топографической поверхности, высота которого может до известной степени характеризовать величину вертикального сме­щения блоков (рис. 9, А, Б). При системе сбросов (надвигов) мо­жет образоваться ступенчатый рельеф, если блоки смещены в од­ном направлении (рис. 9, В), или сложный горный рельеф, если блоки смещены относительно друг друга в разных направлениях. Так образуются глыбовые горы. С точки зрения структурных осо­бенностей перемещенных блоков различают столовые глыбовые и складчато-глыбовые горы. Первые возникают на участках, сложен­ных горизонтальными или слабонаклонными, не смятыми в склад­ки пластами осадочных пород. Примером таких гор может слу­жить Столовая Юра. Широко развиты столовые глыбовые горы в Африке. Складчатые глыбовые горы возникают на месте развития древних складчатых структур. К их числу относятся Алтай, Тянь-Шань и др.

По занимаемой на земной поверхности площади глыбовые го­ры не уступают складчатым. Да и в пределах складчатых гор роль разрывной тектоники чрезвычайно велика. Крупные складчатые нарушения обычно сочетаются с разрывными. Обособление анти­клиналей (антиклинориев) и синклиналей (синклинориев) часто сопровождается образованием ограничивающих разломов. В ре­зультате образуются горст-антиклинали (горст-антиклинории), или грабен-синклинали (грабен-синклинории), которые во многих слу­чаях и определяют внутреннюю структуру складчато-глыбовых гор. Так, упоминавшиеся выше Главный и Боковой хребты боль­шого Кавказа являются сложно построенными горст-антиклинориями.

Особенно велика рельефообразующая роль разрывных нару­шений в областях распространения древних складчатых областей, где в результате последующих тектонических движений в ряде мест сформировались глыбовые, или сбросовые, горы. Примерами рельефа такого типа могут служить глыбовые горы Забайкалья, Большого Бассейна Северной Америки. Четко проявляется в рельефе глыбовая структура гор Центральной Европы, где такие горные массивы, как Гарц, Шварцвальд, Вогезы и др., являются горстами.

Разумеется, не всегда структуры, обусловленные разрывными нарушениями, находят прямое отражение в рельефе. Могут быть и иные соотношения. В результате более интенсивной денудации блока, испытавшего поднятие, топографическая поверхность по­следнего может оказаться на одном уровне с поверхностью опу­щенного блока. При определенных условиях может сформироваться инверсионный рельеф: более высокое гипсомет­рическое положение будет занимать поверхность блока, испытав­шего опускание. Воздействием внешних сил на струк­туры, возникающие в результате разрывных нарушений, объясня­ется и то, что разные по происхождению структуры могут полу­чить одинаковое морфологическое выражение в рельефе.

Рельефообразующая роль разрывных нарушений сказывается также в том, что трещины и разломы как наиболее податливые зоны земной коры часто служат местами заложения эрозионных форм разных порядков. Этому способствует не только раздроблен­ность пород вдоль зон нарушений, но и концентрация в них поверх­ностных и подземных вод. Эрозионные формы, заложившиеся по трещинам и разломам, принимают их направление и в плане (на картах, аэро- и космических снимках) обычно имеют ортогональ­ный характер: прямолинейные участки долин чередуются с резки­ми изгибами под прямыми или острыми углами. Системы разло­мов могут определять очертания береговых линий морей и океа­нов (полуостров Сомали, Синайский полуостров и др.).

Вдоль линий разрывных нарушений часто наблюдаются выхо­ды магматических пород, горячих и минеральных источников, раз­личные специфические формы мезо- и микрорельефа, не свойст­венные окружающей территории. Иногда вдоль линий разломов располагаются цепочки вулканов. К зонам глубинных и сверхглу­бинных разломов приурочены фокусы глубинных землетрясений. По регистрации фокусов таких землетрясений удалось установить, что некоторые сверхглубинные разломы проникают в недра Зем­ли на 500—700 км, пронизывая земную кору и верхнюю мантию.

Велика рельефообразующая роль разломной тектоники в пре­делах рифтовых зон материков и океанов. С ней связано, напри­мер, образование рифтовых долин в сводовых частях срединно-океанических хребтов, Восточно-Африканской системы разломов, Байкальской системы рифтов и др.

О роли горизонтальных движений в эндогенных процессах и формировании рельефа среди тектонистов и геоморфологов еди­ного мнения нет. Многие тектонисты считают, что горизонтальные движения земной коры имеют огромное значение. Они обусловли­вают перемещение материковых массивов и являются причиной образования целых океанов, таких, как Атлантический или Ин­дийский. Наиболее полное отражение это направление в тектони­ке получило в учении Вегенера о горизонтальном перемещении ма­териков, а в последнее время – в упоминавшейся выше кон­цепции «глобальной тектоники», или «тектоники литосферных плит», рассматривающей образование океанов как результат гори­зонтального раздвижения крупнейших плит литосферы.

Некоторые исследователи полагают, что горизонтальные дви­жения земной коры не следует переоценивать, хотя они, несомнен­но, существуют. Например, даже в таких процессах, как образова­ние взбросов и надвигов, имеют место горизонтальные движе­ния. Смещения блоков земной коры по отношению друг к другу в горизонтальном направлении в более крупных масштабах на­зываются сдвигами. Так, по разлому Мендосино, расположенному в северо-восточной части Тихого океана, произошел сдвиг с ампли­тудой 1170 км. При складчатых нарушениях горизонтальные дви­жения вызывают образование лежачих и опрокинутых складок.

Ряд исследователей полагают, что возможны очень крупные гори­зонтальные пликативные дислокации, при которых массы земной коры перемещаются в горизонтальном направлении на десятки и даже сотни километров. Возникают огромные лежачие складки. При этом более молодые породы могут оказаться погребенными под складчатой серией более древних, перемещенных пород. Та­кие огромные лежачие складки называют шарьяжами. Большин­ство ученых, изучающих структуру Альп, полагают, что в их строении шарьяжам принадлежит важнейшее место.

Горизонтальные движения земной коры происходят при обра­зовании горстов и грабенов. Известно, например, что впадина Красного моря, представляющая собой гигантский молодой гра­бен-рифт, расширяется, ее борта смещаются в разные стороны от­носительно осевой линии рифта на несколько миллиметров в год.

Имеются также сведения о том, что во время катастрофическо­го чилийского землетрясения 1960 г. отмечалось смещение края суши относительно твердых геодезических точек на 16 м в запад­ном направлении. В последующие годы произошло обратное сме­щение края суши.

Крупные горизонтальные перемещения земной коры отмечают­ся на дне океанов, там, где срединно-океанические хребты пере­секаются глубинными, так называемыми трансформными разло­мами, смещения по которым достигают нескольких сотен кило­метров.

Таким образом, горизонтальные движения земной коры не­сомненно имеют место и оказывают существенное влияние на фор­мирование рельефа Земли.

Рельефообразущая роль вертикальных и горизонтальных движений земной коры. Под вертикальными, или колебательными, дви­жениями земной коры понимают постоянные, повсеместные, обра­тимые тектонические движения разных масштабов, площадного распространения, различных скоростей, амплитуд и знака, не со­здающие складчатых структур (ряд исследователей называют та­кие движения эпейрогеническими, осцилляционными). Рельефообразующая роль движений этого типа огромна. Они участвуют в образовании форм рельефа самого разного масштаба. Так, верти­кальные тектонические движения самого высшего порядка охва­тывают огромные площади. Они лежат в основе формирования наиболее крупных, планетарных форм рельефа земной поверх­ности.

Вертикальные движения более низкого порядка образуют антеклизы и синеклизы в пределах платформ, поднятия и прогибы— в геосинклинальных областях. Эти крупные структуры находят отражение в рельефе в виде мега- и макроформ рельефа. Напри­мер, Прикаспийская низменность соответствует Прикаспийской синеклизе. Подольская возвышенность—Украинскому щиту, Боль­шой Кавказ—одному из мегантиклинориев альпийской складча­той зоны и т. д. Вертикальные движения лежат в основе форми­рования рельфа складчато-глыбовых и столовых глыбовых гор.

Вертикальная составляющая тектонических движений всегда присутствует и часто превалирует при образовании сбросов, на­двигав, грабенов и горстов, а следовательно, и соответствующих этим структурам форм рельефа. По мнению ряда ученых, верти­кальные движения являются первопричиной складкообразовательных движений. Если в целом это положение спорно, то образова­ние некоторых типов складок под влиянием вертикальных текто­нических движений объяснить можно. Например, складки, обра­зованные при поднятии блоков земной коры за счет неравномер­ного давления снизу; гравитационные складки, возникающие на склонах тектонических поднятий, и некоторые другие.

Вертикальные тектонические движения высшего порядка конт­ролируют распределение площадей, занятых сушей и морем (обусловливают морские трансгрессии и регрессии), определяют конфигурацию материалов и океанов, а оба эти фактора, как из­вестно, являются первопричиной изменения климата на поверхно­сти Земли. Следовательно, вертикальные движения оказывают не только прямое воздействие на рельеф, но и опосредованное, через климат. Важная рельефообразующая роль вертикальных движе­ний заключается также в том, что они обусловливают расположе­ние на земной поверхности областей сноса и аккумуляции, т. е. областей преобладания денудационного или аккумулятивного рельефа.

Исходя из концепции тектоники литосферных плит, можно заключить, что не меньшее значение в формировании рельефа Земли имеют горизонтальные движения. Как уже отмечалось вы­ше, в зонах растяжения земной коры (спрединга) образуются крупные отрицательные формы рельефа (рифты), в зонах сжатия (субдукции, обдукции) —как отрицательные (глубоководные же­лоба), так и положительные макро- и мегаформы (островные ду­ги, горные сооружения). Таким образом, деформируя земную по­верхность. горизонтальные движения, подобно вертикальным, влияют на пространственное расположение областей сноса и денудации, денудационного и аккумулятивного рельефа. С горизон­тальными движениями в значительной мере связано образование сбросов, горстов и грабенов, а также надвигов, опрокинутых и лежачих складок, шарьяжей, о чем уже говорилось выше.

Концепция тектоники литосферных плит рассматривает океа­ны как активно развивающиеся и непостоянные по очертаниям и площади формы рельефа. Отсюда следует вывод о влиянии дви­жения литосферных плит, т.е. горизонтальных движений, на конфигурацию и пространственное положение планетарных форм рельефа и, как следствие этого, на изменение климата, а через него — на характер и интенсивность деятельности экзогенных про­цессов.

Рельефообразующая роль новейших тектонических движений земной коры. В предыдущих главах речь шла об отражении гео­логических структур в рельефе и о влиянии на рельеф различных типов тектонических движений безотносительно ко времени прояв­ления этих движений. В настоящее время установлено, что глав­ная роль в формировании основных черт современного рельефа эндогенного происхождения принадлежит так называемым новей­шим тектоническим движениям, под которыми исследователи по­нимают движения, имевшие место в неоген-четвертичное время. Так, областям со слабовыраженными вертикальными положительными тектоническими движениями в рельефе соответствуют равнины, невысокие плато и плоскогорья с тонким чехлом четвертичных отложений: Восточно-европейская равнина, значительная часть Западно-Сибирской низменности, плато Устюрт, Средне-Сибирское плоскогорье.

Областям интенсивных тектонических погружений, как правило, соответствуют низменности с мощной толщей осадков неоген-четвертичного возраста: Прикаспийская низменность, Колымская низменность.

Областям интенсивных, преимущественно положительных тектонических движений соответствуют горы: Кавказ, Памир.

Следовательно рельефообразующая роль новейших тектонических движений проявилась прежде всего в деформации топографической поверхности, в создании положительных и отрицательных форм рельефа разного порядка, в связи с чем новейшими тектоническими движениями контролируются области денудации и аккумуляции. Скорость, амплитуда и контрастность НТД определяет и интенсивность различных экзогенных процессов.

Выражение в современном рельефе структур, созданных НТД, зависит от типа и характера этих движений, литологии деформируемых толщ и конкретных физико-географических условий. Одни структуры находят прямое отражение в рельефе, на месте других формируется обращенный рельеф или переходные формы от прямого к обращенному рельефу. Крупные структуры как правило находят прямое отражение в рельефе.

Формы рельефа, обязанные своим происхождением неотектоническим структурам, получили названием морфоструктур. Обычно под ними понимаются формы рельефа разного масштаба, морфологический облик которых в значительной степени соотвестствует типам создавших их геологических структур.

О проявлении неотектонических движений можно судить по многочисленным и весьма разнообразным геоморфологическим признакам. Приведем некоторые из них: а) наличие морских и речных террас, образование которых не связано с воздействием изменения климата или каких-то других причин; б) деформации морских и речных террас и древних поверхностей денудационного выравнивания; в) глубоко погруженные или высоко приподнятые над уровнем моря коралловые рифы; г) затопленные морские береговые формы и некоторые подводные карстовые источники, положение которых нельзя объяснить эвстатическими колебания­ми уровня Мирового океана или другими причинами; д) антеце­дентные долины, образующиеся в результате пропиливания рекой возникающего на ее пути тектонического повышения—антикли­нальной складки или воздымающегося блока, образованного раз­рывными нарушениями.

О проявлении неотектонических движений можно судить и по ряду косвенных признаков. Чутко реагируют на них флювиальные формы рельефа. Так, участки, испытывающие тектонические под­нятия, обычно характеризуются увеличением густоты и глубины эрозионного расчленения по сравнению с территориями, стабильными в тектоническом отношении или испытывающими погруже­ние. Меняется на таких участках и морфологический облик эро­зионных форм: долины обычно становятся уже, склоны круче, наблюдаются изменение продольного профиля рек и резкие изме­нения направления их течения в плане, не объяснимые другими причинами, и т. д.

В зависимости от соотношения скоростей тектонических дви­жений (Т) и денудационных процессов (Д) рельеф может разви­ваться по восходящему или нисходящему типу. Если Т>Д, рельеф развивается по восходящему типу. В этом случае увеличиваются абсолютные высоты территории, испытывающей поднятия. Увели­чение абсолютных высот стимулирует усиление глубинной эрозии постоянных и временных водотоков, что ведет к увеличению отно­сительных высот. Формируются долины рек типа теснин, ущелий и каньонов, характеризующихся крутыми или даже отвесными склонами, что, в свою очередь, ведет к интенсивному развитию оползневых (при благоприятных гидрогеологических условиях) и обвально-осыпных процессов. Вследствие резкого преобладания глубинной эрозии над боковой в долинах рек слабо развиты или отсутствуют совсем поймы и речные террасы. Продольные профи­ли рек характеризуются большими уклонами и невыработанностью: более или менее пологие уклоны на участках выхода легко размываемых пород чередуются с порогами и уступами на местах выхода стойких к размыву пород. Усиление интенсивности дену­дационных процессов ведет к быстрому удалению рыхлых про­дуктов разрушения горных пород, следствием чего является хо­рошая обнаженность «свежих», не подвергшихся еще разрушению пород, препарировка более стойких пород и как результат четкое отражение геологических структур в рельефе (структурность рельефа), особенно в условиях аридного климата. Увеличение абсолютных высот, длины и крутизны склонов приводит не только к интенсификации ранее действовавших рельефообразующих про­цессов, но и к появлению новых: снежных лавин и селей, а при подъеме территории выше климатической снеговой границы—к про­цессам, связанным с деятельностью льда и снега. В результате в верхней части гор формируется новый тип рельефа— альпий­ский, характеристика которого была дана выше. Таким образом, изменение количественных характеристик — увеличение абсолют­ных и относительных высот, длины и крутизны склонов — приводит к качественным изменениям всего комплекса рельефообразующих процессов. Эти изменения находят отражение и на территориях, прилегающих к воздымающимся горам: здесь изменяется характер коррелятных отложений. По мере роста гор увеличиваются коли­чество и крупность обломочного материала, выносимого постоян­ными и временными водотоками.

Если Т<Д, процесс рельефообразования развивается в обрат­ном направлении: уменьшаются абсолютные и относительные вы-

соты, склоны выполаживаются, речные долины расширяются, на дне их начинает накапливаться аллювий, продольные профили рек выравниваются и становятся более пологими, интенсивность эро­зионных и склоновых процессов уменьшается. При снижении гор ниже снеговой границы прекращается рельефообразующая дея­тельность снега и льда. Накопление обломочного материала на дне эрозионных форм и склонах ведет к затушевыванию структур­ности рельефа, уменьшению площади выхода на поверхность све­жих скальных пород. Вершины и гребни хребтов принимают округлые очертания. Все это ведет к уменьшению количества выносимого обломочного материала и его крупности.

Отмеченная связь между изменением рельефообразующих про­цессов на территориях, испытывающих поднятие, и характером коррелятных отложений, накапливающихся в области опускания, позволяет использовать коррелятные отложения для палеогеографических реконструкций: определения интенсивности тектониче­ских движений прошлых геологических эпох, местоположения областей сноса, определения возраста проявления тектонических движений и формирования денудационного рельефа. Вот почему в задачу геоморфологии входит изучение не только самого рель­ефа, но и слагающих его пород, в частности коррелятных отложений.

Таким образом, существует тесная связь между характером и интенсивностью новейших тектонических движений, морфологией рельефа на разных стадиях его развития и коррелятными отло­жениями. Эта связь позволяет широко использовать геоморфоло­гические методы при изучении неотектонических движений и гео­логической структуры земной коры.

Кроме новейших тектонических движений, различают так на­зываемые современные движения, под которыми понимают дви­жения, проявившиеся в историческое время и проявляющиеся сейчас. О существовании таких движений свидетельствуют многие историко-археологические данные, а также данные повторных ни­велировок. Отмеченные в ряде случаев большие скорости этих движений диктуют настоятельную необходимость их учета при строительстве долговременных сооружений — каналов, нефте- и газопроводов, железных дорог и др.

ЛЕКЦИЯ 5. МАГМАТИЗМ И РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЕ. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ КАК ФАКТОР ЭНДОГЕННОГО РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЯ

Магматизм играет важную и весьма разнообразную роль в рельефообразовании. Это относится и к интрузивному, и к эффузивному магматизму. Формы рельефа, связанные с интрузивным магматизмом могут быть как результатом непосредественного влияния магматических тел, так и следствием препарировки интрузивных магматических пород, которые, как уже упоминалось, нередко являются более стойкими к воздействию внешних сил, чем вмещающие их осадочные по­роды.

Батолиты чаще всего приурочены к осевым частям антиклинориев. Они образуют крупные положительные формы рельефа, по­верхность которых осложнена более мелкими формами, обязанны­ми своим возникновением воздействию тех или иных экзогенных агентов в конкретных физико-географических условиях.

Лакколиты встречаются в одиночку или группами и часто вы­ражаются в рельефе положительными формами в виде куполов. Хорошо известны лакколиты Северного Кавказа в рай­оне г. Минеральные Воды: горы Бештау, Лысая, Железная, Змеи­ная и др. Типичные, хорошо выраженные в рельефе лакколиты известны также в Крыму (горы Аю-Даг, Кастель).

От лакколитов и других интрузивных тел нередко отходят жилоподобные ответвления, называемые апофизами. Они секут вмещающие породы в разных направлениях. Отпрепарированные апофизы на земной поверхности образуют узкие, вертикальные или крутопадающие тела, напоминающие разрушающиеся стены.

Пластовые интрузии выражаются в рельефе в виде ступеней, аналогичных структурным ступеням, образующимся в результате избирательной денудации в осадочных породах (рис. 17, А — А). Отпрепарированные пластовые интрузии широко распространены в пределах Среднесибирского плоскогорья, где они связаны с внедрением пород трапповой формации.

Магматические тела усложняют складчатые структуры и их отражение в рельефе. Четкое отражение в рельефе находят обра­зования, связанные с деятельностью эффузивного магматизма, или вулканизма, который создает совершенно своеобразный рельеф.

В зависимости от характера выводных отверстий различают извержения площадные, линейные и центральные. Площадные из­вержения привели к образованию обширных лавовых плато. Наи­более известные из них—лавовые излияния на Колумбийском плато и плоскогорье Декан. Сплошным покровом могут покрывать обширные пространства земной по­верхности излившиеся массы и при трещинном вулканизме.

В современную геологическую эпоху наиболее распространен­ным видом вулканической деятельности является центральный тип извержений, при котором магма поступает из недр к поверхности к определенным «точкам», обычно располагающимся на пересе­чении двух или нескольких разломов. Поступление магмы проис­ходит по узкому питающему каналу. Продукты извержения отла­гаются периклинально (т. е. с падением во все стороны) относи­тельно выхода питающего канала на поверхность. Поэтому обычно над центром извержения возвышается более или менее значитель­ная аккумулятивная форма— собственно вулкан.

В вулканическом процессе почти всегда можно различить две стадии — эксплозивную, или взрывную, и эруптивную, или стадию выброса и накопления вулканических продуктов. Каналообразный путь на поверхность пробивается в первой стадии. Выход лавы на поверхность сопровождается взрывом. В результате верхняя часть канала воронкообразно расширяется, образуя отрицательную фор­му рельефа— кратер. Последующее излияние лавы и накопление пирокластического материала происходит по периферии этой от­рицательной формы. В зависимости от стадии деятельности вул­кана, а также характера накопления продуктов извержения вы­деляют несколько морфогенетических типов вулканов: маары, экструзивные купола, щитовые вулканы, стратовулканы.

Маар— отрицательная форма рельефа, обычно воронкообраз­ная или цилиндрическая, образующаяся в результате вулканиче­ского взрыва. По краям такого углубления почти нет никаких вулканических накоплений. Все известные в настоящее время маары—не действующие, реликтовые образования. Большинство мааров в условиях влажного кли­мата заполняется водой и превращается в озера.

Кратеры взрыва, у которых в результате длительной денуда­ции уничтожена поверхностная часть вулканического аппарата, называют трубками взрыва. Древние трубки взрыва в ряде слу­чаев оказываются заполненными ультраосновной магматической породой—кимберлитом. Кимберлит—алмазоносная порода, и по­давляющее большинство месторождений алмазов (в Южной Аф­рике, в Бразилии, Якутии) связано с кимберлитовыми трубками.

Морфология аккумулятивных вулканических образований в большой мере зависит от состава эффузивных продуктов.

Экструзивные купола — вулканы, образующиеся при поступле­нии на поверхность кислой лавы, например липаритового состава. Такая лава из-за быстрого остывания и высокой вязкости не спо­собна растекаться и давать лавовые потоки. Она нагромождается непосредственно над жерлом вулкана и, быстро покрываясь шла­ковой коркой, принимает форму купола с характерной концентри­ческой структурой. Размеры таких куполов—до нескольких ки­лометров в поперечнике и не более 500 м в высоту. Экструзивные купола известны в Центральном массиве (Франция), в Армении и других местах.

Щитовые вулканы образуются при извержении центрального типа в тех случаях, когда извергается жидкая и подвижная ба­зальтовая лава, способная растекаться на большие расстояния от центра извержения. Накладываясь друг на друга, потоки лавы формируют вулкан с относительно пологими склонами—поряд­ка 6—8°, редко больше. В некоторых случаях вокруг кратера образуется лишь узкий кольцевой вал с более крутыми склонами. Щитовые вулканы очень характерны для вулканического ланд­шафта Исландии.

Другой областью, для которой щитовые вулканы особенно ха­рактерны, являются Гавайи. Гавайские вулканы гораздо крупнее исландских. Самый крупный из Гавайских островов—Гавайи— состоит из трех вулканов (Мауна-Кеа, Мауна-Лоа и Килауэа) щитового типа. Из них Мауна-Лоа поднимается над уровнем моря на 4170 м. Его основание расположено на глубине около 5 тыс. м. Следовательно, общая высота этого вулкана более 9000 м. Это самый большой по объему слагающего его материала вулкан на земном шаре. Несмотря на столь громадные размеры, склоны гавайских вулканов очень пологие. Вершина вулкана имеет вид лавового плато, посредине которого располагается ги­гантский кратер, имеющий вид лавового озера. Наряду с вулканами, выбрасывающими только жидкую лаву, есть такие, которые извергают только твердый обломочный ма­териал— пепел, песок, вулканические бомбы, лапилли. Это так называемые шлаковые вулканы. Они образуются при условии, если лава перенасыщена газами и ее выделение сопровождается взрывами, во время которых лава распыляется, ее брызги быстро отвердевают. В отличие от лавовых конусов крутизна склонов шлаковых вулканов достигает 45°.

Шлаковые конусы многочисленны в Армении. Большинство их здесь приурочено к склонам более крупных вулканов, мелкие фор­мы нередко образуются прямо на лавовых потоках.

Широко распространены на суше так называемые стратовул­каны. В строении стратовулканов участвуют как слои лав так и слои пирокластического материала. Многие стратовулканы имеют почти правильную коническую форму: Фудзияма (Япония), Ключевская и Кроноцкая сопки на Камчатке (СССР), Попокатепетль (Мексика) и др. Среди этих образований нередки горы высотой 3—4 км. Некоторые вулканы достигают 6 км. Многие стратовул­каны несут на своих вершинах вечные снега и ледники.

У крупных вулканов может быть несколько кратеров, причем некоторые могут образоваться и на склоне. Их называют паразитирующими кратерами. У потухших или временно недей­ствующих вулканов кратеры бывают заняты озерами.

У многих вулканов имеются так называемые кальдеры. Это очень крупные, в настоящее время недействующие кратеры, при­чем современные кратеры нередко располагаются внутри кальде­ры. Известны кальдеры до 30 км в поперечнике. На дне кальдер рельеф относительно ровный, борта кальдер, обращенные к центру извержения, крутые. Образование кальдер связано с разрушением жерла вулкана сильными взрывами. В некоторых случаях кальде­ра имеет провальное происхождение. У потухших вулканов рас­ширение кальдеры может быть связано также с деятельностью экзогенных агентов.

Своеобразный рельеф образуют жидкие продукты извержения вулканов. Лава, излившаяся из центрального или боковых крате­ров, стекает по склонам в виде потоков. Как уже говорилось, те­кучесть лавы определяется ее составом. Очень густая и вязкая лава успевает застыть и потерять подвижность еще в верхней части склона. При очень большой вязкости она может затвердеть в жерле, образовав гигантский «лавовый столб» или «лавовый палец». Лавовый поток обычно имеет вид сплюснутого вала, протягивающегося вниз по склону, с очень четко выраженным вздутием у своего окончания. Базальтовые лавы могут давать длинные потоки, которые распространяются на Мно­гие километры и даже десятки километров и прекращают свое движение на прилегающей к вулкану равнине или плато или же в пределах плоского дна кальдеры.

Базальтовые потоки длиной 60—70 км—не редкость на Гавай­ских островах и в Исландии.

Значительно меньше развиты лавовые потоки липаритового или андезитового состава. Их длина редко превышает несколько километров. Вообще у вулканов, выбрасывающих продукты кис­лого или среднего состава, большая по объему часть извержений представлена пирокластическим, а не лавовым материалом.

Застывая, лавовый поток сначала покрывается коркой шлака. В случае прорыва корки в каком-либо месте неостывшая часть лавы вытекает из-под корки. В результате образуется полость— лавовый грот, или лавовая пещера. При обрушении свода пещеры он превращается в отрицательную поверхностную форму рель­ефа— лавовый желоб. Желоба