Введение
Геологические процессы, лежащие в основе формирования гор.
Формирование гор относится к геологическим процессам, которые лежат в основе образования гор. Эти процессы связаны с крупномасштабными движениями земной коры (тектоническими плитами). Складчатость, разломы, вулканическая активность, внедрение магмы и метаморфизм могут быть частями орогенного процесса горообразования. Формирование гор не обязательно связано с геологическими структурами, обнаруженными на них. С конца XVIII века до того, как в 1960-х годах его сменила теория тектоники плит, теория геосинклиналя использовалась для объяснения многих процессов горообразования. Понимание специфических особенностей рельефа с точки зрения лежащих в основе тектонических процессов называется тектонической геоморфологией, а изучение геологически молодых или продолжающихся процессов – неотектоникой.
Типы гор
Существует пять основных типов гор: вулканические, складчатые, плато, горсты и куполообразные. Более детальная классификация, полезная для локального анализа, была разработана до появления теории тектоники плит и дополняет эти категории.
Вулканические горы
Движения тектонических плит создают вулканы вдоль границ плит, которые извергаются и формируют горы. Система вулканических дуг – это цепочка вулканов, образующаяся вблизи зоны субдукции, где кора опускающейся океанической плиты плавится и уносит воду вместе с субдуцирующей корой. Большинство вулканов располагается в поясе, окружающем Тихий океан (Тихоокеанское огненное кольцо), и в другом поясе, который простирается от Средиземного моря через Азию, соединяясь с тихоокеанским поясом в Индонезийском архипелаге. Наиболее важными типами вулканических гор являются стратовулканы (сложные конусы) и щитовые вулканы. Щитовой вулкан имеет пологий конус из-за низкой вязкости извергаемого материала, состоящего преимущественно из базальта. Классическим примером является Мауна-Лоа, с углом наклона 4° 6°. (Зависимость между углом наклона и вязкостью относится к понятию угла естественного откоса.) Стратовулкан имеет более крутой конус (33° 40°) из-за более высокой вязкости извергаемого материала, а извержения протекают более интенсивно, но реже, чем у щитовых вулканов. Примеры включают Везувий, Килиманджаро, гору Фудзи, гору Шаста, гору Худ и гору Рейнир.
Свернуть горы
Когда плиты сталкиваются или подвергаются субдукции (то есть одна плита наезжает на другую), они, как правило, сминаются и складываются, образуя горы. Большинство крупных континентальных горных хребтов связано с надвигами и складчатостью, или орогенезом. Примерами служат Балканские горы, Юра и Загросские горы.
Блок-горы
Когда блок-разлом поднимается или наклоняется, может образоваться горст. Более высокие блоки называются хорстами, а понижения – грабенами. Растяжение земной поверхности вызывает силы растяжения. Когда силы растяжения становятся достаточно сильными, чтобы привести к расколу литосферной плиты, это происходит таким образом, что центральный блок опускается относительно боковых блоков. Примером является хребет Сьерра-Невада, где деламинация создала блок длиной 650 км и шириной 80 км, состоящий из множества отдельных участков, плавно наклоненных к западу, с восточными сбросами, резко поднимающимися и формирующими самый высокий горный фронт в континентальной части Соединенных Штатов. Другой пример – массив Рила-Родопы в Болгарии, включающий четко выраженные хорсты Беласицы (линейный хорст), гору Рила (сводчатый куполообразный хорст) и гору Пирин – хорст, формирующий массивный антиклинорий, расположенный между сложными грабеновыми долинами рек Струма и Места.
Повышенные пассивные маржи
В отличие от орогенных гор, не существует общепринятой геофизической модели, объясняющей поднятые пассивные континентальные окраины, такие как Скандинавские горы, восточная Гренландия, Бразильское плоскогорье или Большой Водораздельный хребет Австралии. Вероятно, различные поднятые пассивные континентальные окраины имеют общий механизм поднятия. Этот механизм, возможно, связан с напряжениями дальнего действия в литосфере Земли. Согласно этой точке зрения, поднятые пассивные окраины можно уподобить гигантским антиклинальным литосферным складкам, где складкообразование вызвано горизонтальным сжатием, действующим на зону перехода от тонкой к толстой коре (как и на всех пассивных окраинах).
Горячие точки вулканов
Горячие точки питаются источником магмы в мантии Земли, называемым мантийным плюмом. Хотя изначально это связывали с плавлением субдуцированной океанической коры, недавние данные опровергают эту связь. Механизм формирования плюмов остаётся предметом научных исследований.
Блокировка дефектов
Несколько движений земной коры, приводящих к образованию гор, связаны с разломами. Эти движения поддаются анализу, позволяющему, например, предсказать высоту поднятого блока и ширину промежуточного разлома между блоками, используя реологию слоев и силы изостазии. Ранние модели изгиба плит, предсказывавшие трещины и смещения по разломам, эволюционировали в современные кинематические и флексурные модели.