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 )