Поширення, вік і будова гір
Фото: Tore Urnes
Зміст
Відео: Ізраїль. Таємниці Храмової гори. Сліди богів. Частина 2
Гори є на всіх материках і багатьох великих островах - у Гренландії, наМадагаскаре, Тайвані, в Новій Зеландії, Британських та ін. Гори Антарктиди взначною мірою поховані під льодовиковим покривом, але там встречаютсяотдельние вулканічні гори, наприклад вулкан Еребус, і гірські хребти, в цьому числі гори Землі Королеви Мод і Землі Мері Берд - високі і добре виражені врельефе. В Австралії гір менше, ніж на будь-якому іншому материку. У Північній іЮжной Америці, Європі, Азії і Африці представлені Кордильєри, гірські системи, хребти, групи гір і поодинокі гори. Гімалаї, розташовані на півдні ЦентральнойАзіі, являють собою найвищу і наймолодшу гірську систему міра.Самой гірською системою є Анди в Південній Америці, простірающіесяна 7560 км від мису Горн до Карибського моря. Вони давніші, ніж Гімалаї, і, мабуть, мали більш листкову історію розвитку.
Гори Бразилії нижчі і значно старіші, ніж Анди. У Північній Америці гориобнаружівают дуже велика різноманітність за віком, структурою, будовою, походженням і ступенем розчленування. Лаврентийская височина, занімающаятерріторію від оз. Верхнього до Нової Шотландії, є реліктом сильноеродованих високих гір, що утворилися понад 570 млн. Років тому. У многіхместах збереглися лише структурні корені цих давніх гір. Аппалачі являютсяпромежуточнимі за віком. Уперше вони зазнали підняття в пізньому палеозоеоколо 280 млн. Років тому і були набагато вище, ніж зараз. Потім вони подверглісьзначітельному руйнування, а в палеогені близько 60 млн. Років тому були повторноподняти до сучасних висот. Гори Сьєрра-Невада молодші, ніж Аппалачі. Вони тожепрошлі стадію істотного руйнування іповторногоподнятія. Система Скелястих гір США і Канади молодша, ніж Сьєрра-Невади, але древнееГімалаев. Скелясті гори сформувалися в пізньому крейдяному періоді й палеогені. Вони пережілідва великі етапи підняття, причому останній - в пліоцені, усього 2-3 млн. Летназад. Навряд чи Скелясті гори коли-небудь були вищими, ніж в даний время.Каскадние гори і Берегові хребти на заході США і більшість гір Аляскімоложе Скелястих гір. Берегові хребти Каліфорнії і в даний час іспитиваюточень повільне підняття.
Гори досить різноманітні не тільки за віком, а й за структурою. Наіболеесложную структуру мають Альпи в Європі. Товщі гірських порід там подверглісьвоздействію потужних сил, що знайшло відображення у впровадженні великих батолітовмагматіческіх порід і в утворенні різноманітних перекинутих складок і разломовс величезними амплітудами зсуву. Навпаки, гори Блек-Хілс імеютвесьмапростую структуру. Геологічна будова гір настільки ж різноманітна, як і іхструктури. Гірські породи, з яких складається північна частина Скелястих гір впровінціях Альберта і Британська Колумбія, - в основному палеозойські вапняки сланці. У Вайомінгу і Колорадо більшість гір мають ядра з гранітів идругих магматичних порід, перекриті товщами палеозойських і мезозойскіхосадочних порід. Крім того, в центральній і південній частинах Скелястих гір шірокопредставлени різноманітні вулканічні породи, зате на півночі цих горвулканіческіх порід практично немає Подібні розходження зустрічаються також в другіхгорах світу. Хоча не буває двох абсолютно однакових гір, молоді вулканіческіегори часто дуже подібні за розмірами й обрисами, що підтверджується на прімереФудзіями в Японії і Майона на Філіппінах, мають правильні конусообразниеформи. Однак зауважимо, що багато вулканів Японії утворені андезитами (магматичної породою середнього складу), тоді як вулканічні гори наФіліппінах складаються з базальтів (важчої гірської породи чорного кольору, що містить багато заліза). Вулкани Каскадних гір в Орегоні в основному сложениріолітом (породою, що містить більше кремнезему і менше заліза в порівнянні сбазальтамі і андезитами).
Теорії походження гір
Важко з упевненістю пояснити, як утворилися гори, однак отсутствіедостоверних знань про орогенез (гороутворення) НЕ препятствуетпредпрінімаемим вченими спроби пояснити цей процес. Нижче рассматріваютсяосновние гіпотези утворення гір.
Занурення океанічних западин. Дана гіпотеза виходила з того, що многіегорние хребтів приурочені до периферії материків. Породи, що складають дно океанів, трохи важчі за породи, що залягають в основі материків. Коли в надрах Земліпроісходят великомасштабні руху, океанічні западини прагнуть кпогруженію, видавлюючи материки нагору, і на краях материків при цьому образуютсяскладчатие гори. Ця гіпотеза не тільки не пояснює, але і не прізнаетсуществованія геосинклінальних прогинів (западин земної кори) на стадії, що передує гороутворенню. Чи не пояснює вона і походження таких горнихсістем, як Скелясті гори або Гімалаї, що віддалені від материкових окраїн.
Фото: Adarsh Thakuri
Відео: Радіовуглецевий аналіз визначення возраств гірських порід
Гіпотеза Кобера. Вчений з Австрії Леопольд Кобер ретельно ісследовалгеологіческое будівлю Альп. Розвиваючи свою концепцію гороутворення, онпопитался пояснити походження великих насувів, або тектонічних покривів, які зустрічаються як у північній, так і в південній частині Альп. Вони сложенимощнимі товщами осадових порід, які зазнали значного бічного тиску, врезультаті якого утворилися лежачі або перекинуті складки. У некоторихместах свердловини в горах розкривають ті самі шари осадових порід потри рази і більше. Щоб пояснити формування перекинутих складок і пов`язаних з ними надвигов, Кобер припустив, що колись центральна і південна частина Европибилі зайняті величезною геосинкліналлю. Могутні товщі ранньопалеозойських отложенійнакаплівалісь в ній в умовах епіконтинентального морського басейну, которийзаполнял геосинклінальний прогин. Північна Європа і Північна Африка представлялісобой форланди, складені досить стійкими породами. Коли почався орогенез, ці форланди почали зближатися, видавлюючи нагору неміцні молоді осади. Сразвитием цього процесу, що уподібнювався повільно стискаються лещат, поднятиеосадочние породи м`яли, утворювали перекинуті складки або насувалися насбліжавшіеся форланди, Кобер намагався (без особливого успіху) застосувати етіпредставленія для пояснення розвитку та інших гірських областей. Сама по себеідея латерального переміщення масивів суші начебто досить удовлетворітельнооб`ясняет орогенез Альп, але виявилася непридатною до інших гір і тому билаотвергнута в цілому.
Гіпотеза дрейфу материків виходить із того, що більшість гір знаходиться наматерікових околицях, а самі материки постійно переміщаються в горізонтальномнаправленіі (дрейфують). В ході цього дрейфу на околиці насувається матерікаобразуются гори. Так, Анди були сформовані при міграції Південної Америки кзападу, а гори Атлас - у результаті переміщення Африки на північ. У зв`язку страктовкой гороутворення ця гіпотеза викликає багато заперечень. Вона необ`ясняет формування широких симетричних складок, які зустрічаються вАппалачах і Юрі. Крім того, на її основі не можна обґрунтувати существованіегеосінклінального прогину, що передував гороутворенню, а також налічіетакіх загальновизнаних етапів орогенезу, як зміна первоначальногоскладкообразованія розвитком вертикальних розламів і поновленням поднятія.Тем Проте в останні роки було виявлено багато підтверджень гіпотезидрейфа материків, і вона отримала безліч прихильників.
Гіпотези конвекційних (підкорових) течій. Тривалий час продолжаласьразработка гіпотези про можливість існування в надрах Землі конвекціоннихтеченій, що викликають деформації земної поверхні. Тільки з 1933 по 1938 гг.било висунуто не менше шести гіпотез про участь конвекційних течій вгорообразованіі. Однак всі вони побудовані на врахуванні таких невідомих параметрів, як температури земних надр, плинність, в`язкість, кристалічна структурагорних порід, межа міцності на стиск різних гірських порід і ін. В качествепрімера розглянемо гіпотезу Гріггса. Вона передбачає, що Земля ділиться наконвекціонние осередки, які простягаються від основи земної кори до зовнішнього ядра, розташованого на глибині близько 2900 км нижче рівня моря. Ці осередки биваютразмером з материк, однак зазвичай діаметр їхньої зовнішньої поверхні від 7700 до9700 км. На початку конвекційного циклу маси гірських порід, що складають ядро, сильно нагріті, тоді як на поверхні комірки вони відносно холодні. Есліколічество тепла, що надходить від земного ядра до основи комірки, превишаетколічество тепла, яке може пройти крізь комірку, виникає конвекціонноетеченіе.
У міру того як розігріті породи піднімаються вгору, холодні породи зповерхні комірки занурюються. За оцінками, щоб речовина з поверхні ядрадостігло поверхні конвекційної комірки, необхідно близько 30 млн. Років. За етовремя в земній корі на периферії комірки відбуваються тривалі спадні двіженія.Прогібаніе геосінкліналей супроводжується накопиченням товщ опадів потужністю всотні метрів. В цілому етап прогинання і заповнення геосинкліналей продолжаетсяоколо 25 млн. Років. Під впливом бічного стиснення по краях геосінклінальногопрогіба, викликаного конвекційними течіями, відкладення ослабленої зонигеосінкліналі мнуть в складки і ускладнюються розломами. Ці деформацііпроісходят без істотного підняття порушених розламами складчастих товщ протязі приблизно 5-10 млн. Років. Коли, нарешті, конвекційні теченіязатухают, сили стискання послабляються, занурення сповільнюється, і товща осадочнихпород, хто заповнив геосинкліналь, піднімається. Передбачувана тривалість етойзаключітельной стадії гороутворення складає близько 25 млн. Років. ГіпотезаГріггса пояснює походження геосинкліналей і заповнення їх опадами. Онатакже підкріплює думку багатьох геологів про те, що утворення складок інадвігов в багатьох гірських системах протікало без істотного підняття, котороепроісходіло пізніше. Однак вона залишає без відповіді ряд питань. Існують лина насправді конвекційні течії? Сейсмограми землетрусів свідетельствуютоб відносну однорідність мантії - шару, розташованого між земною корою іядром. Обґрунтований розподіл надр Землі на конвекційні комірки? Якщо существуютконвекціонние течії й комірки, гори повинні виникати одночасно уздовж граніцкаждой вічка. Наскільки це відповідає дійсності? Система Скелястих Горві Канаді і США має приблизно однаковий вік на всьому своєму протязі. Еевоздиманіе почалося в позднемеловое час і тривало з перервами в теченіепалеогена і неогену, однак гори на території Канади приурочені кгеосінкліналі, яка почала прогинатися в кембрії, в той час як гори вКолорадо-к геосинкліналі, що почала формуватися лише в раннемеловоевремя. Як пояснює гіпотеза конвекційних течій таку розбіжність у возрастегеосінкліналей, що перевищує 300 млн. Років?
Відео: Екскурсія по Абхазії частина 1
Гіпотеза спучування, або геотумор. Тепло, що виділяється при распадерадіоактівних речовин, давно привертало увагу вчених. Вивільнення огромногоколічества тепла при вибуху атомних бомб, скинутих на Японію в 1945 р, стимулювало вивчення радіоактивних речовин і їх можливої ролі в процессахгорообразованія. В результаті цих досліджень з`явилася гіпотеза Дж. Л. Річа.Річ допускав, що якимось чином в земній корі локально сосредоточіваютсябольшіе кількості радіоактивних речовин. При їх розпаді вивільняється тепло, під дією якого навколишні гірські породи розплавляються і розширюються, щопризводить до спучування земної кори (геотумор).
Коли суша піднімається між зоною геотумор і навколишньою територією, незачепленою ендогенними процесами, формуються геосинкліналі. У ніхнакапліваются опади, а самі прогини поглиблюються як через продолжающегосягеотумора, так і під вагою осадів. Потужність і міцність гірських порід верхнейчасті земної кори в області геотумор зменшується. Нарешті, земна кора в зонегеотумора виявляється так високо піднятою, що частина її кори зісковзує покрутити поверхнях, утворюючи надвиги, мнучи в складки осадові породи івздимая їх у вигляді гір. Такого роду рухи можуть повторюватися доти, покамагма не почне виливатися з-під кори у вигляді величезних потоків лави. При іхохлажденіі купол осідає, і період орогенезу закінчується. Гіпотеза вспучіваніяне отримала широкого визнання. Жоден з відомих геологічних процесів не дозволяє пояснити, яким чином нагромадження мас радіоактивних матеріаловможет привести до утворення геотуморів завдовжки 3200-4800 км і шириною внесколько сотень кілометрів, т. Е. Порівнянних з системами Аппалачів і Скалістихгор. Сейсмічні дані, отримані в усіх районах земної кулі, неподтверждают наявність таких великих геотуморів розплавленої породи в земнойкоре.
Контракційна гіпотеза, або гіпотеза стискання Землі заснована на припущенні, що на протязі всієї історії існування Землі її обсяг постійно скорочувався зарахунок стиснення. Стискання внутрішньої частини планети супроводжується змінами втвердой земної корі-напруги: накопичуються переривчасто і призводять до развітіюмощного бічного стискання й деформацій кори. Низхідні рухи призводять доутворення геосінкліналей, які можуть заливатися епіконтинентальними морями, а потім заповнюватися осадами. Таким чином, на заключній стадії роз витку заповнення геосинкліналі створюється довге, відносно вузьке кліновідноегеологіческое тіло з молодих нестійких порід, що спочиває на ослабленномоснованіі геосинклинали і облямоване старішими й набагато більш устойчівиміпородамі.
При поновленні бічного стискання в цій ослабленій зоні утворюються складчатиегори, ускладнені надвігамі. Ця гіпотеза начебто пояснює як сокращеніеземной кори, виражене в багатьох складчастих гірських системах, так і прічінувознікновенія гір на місці древніх геосинкліналей. Оскільки в багатьох случаяхсжатіе відбувається глибоко в надрах Землі, гіпотеза також дає об`ясненіевулканіческой діяльності, часто супроводжує горотворення. Тим не менееряд геологів відхиляє цю гіпотезу на тій підставі, що втрати тепла іпоследующее стиснення були не настільки великими, щоб забезпечити образованіескладок і розломів, які виявляються в сучасних і стародавніх горнихобластях світу. Ще одне заперечення проти цієї гіпотези полягає в допущенні, що Земля не втрачає, а накопичує тепло. Якщо це дійсно гак, тозначеніе гіпотези зводиться до нуля. Далі, якщо ядро і мантія Землі содержатзначітельное кількість радіоактивних речовин, які виділяють більше тепла, ніж може бути відведено, то відповідно і ядро і мантія розширюються. Урезультаті в земній корі виникнуть напруження розтягання, а аж ніяк не стиснення, ився Земля перетвориться на розпечений розплав гірських порід.
