Неровности поверхности тектоносферы создают основные черты лика Земли.
На фотографии Земли с космического корабля прежде всего вырисовывается сверкающее в лучах Солнца гигантское шарообразное тело. На его поверхности выделяются изменчивые очертания материков и океанов. На материках, среди отмеченных долинами рек великих равнин, выступают величественные горные хребты. От края до края Земли протягиваются зеленоватые, желтые, белые природные зоны. На их фоне вырисовываются прямые линии дорог, очертания городов.
Эти главные черты лика Земли составляют формы планетарного рельефа. Среди них легко выделить неразрывно связанные генетические комплексы форм. Одни из них — форма Земли, распределение суши и моря, размещение гор и низменностей — созданы минеральным веществом планеты, другие — кружева речных долин, голубые массы льда и искристого снега в полярных странах и на горных массивах, холмистые пространства песчаных пустынь — связаны с климатическими зонами. Наложенные на неровную планетарную поверхность, вместе с ней, они создают геоморфологические ландшафты.
Существует две группы факторов геоморфогенезиса: внутренние планетарные — структурные и внешние — климатические. Корректирует и преобразует рельеф земной коры человек.
Рельеф Земли — это составная часть географической среды существования человеческого общества, переходный элемент от географической оболочки к земной коре. В развитии тектоносферы выделяется определенная поясность, или сферичность, ее структурно-геоморфологических элементов как определенных носителей тектонических движений.
Нижний пояс тектоносферы составляют верхняя мантия и неотрывный от нее базальтовый слой земной коры. Это пояс батитектоники. В структуре внешней зоны земного шара он выражается в виде эпейрогена — батиантиклинориев и батисинклинориев — поднятий и погружений поверхности подкоровых масс — основы континентальной земной коры.
Батитектонику, по мнению Крауса (1963), можно объяснить подкоровыми течениями, образующими батиреоны и гипореоны.
По нашему представлению, — это эпейрогенические колебательные движения, трансформация осевого вращения материальной системы Земли, в первую очередь ее полярного сжатия и экваториального растяжения.
Геоморфологическое выражение подвижности глубинного пояса тектоносферы находят в форме Земли, расчленении геоида, распределении суши и моря, размещениях глубинных разломов, подвижных зон и платформ. Эти вопросы освещает планетарная геоморфология.
Второй пояс тектоносферы характеризуют горообразовательные (складчатые), или орогенические, движения. Это пояс гипотектоники. Он охватывает земную кору, преимущественно ее массы, расположенные выше раздела Конрада. Источники энергии орогенических движений те же, что и эпейрогенических. Кроме того, подвижность коровых масс зависит от неустойчивости изменчивой поверхности их фундамента — верхней мантии. Образование батиантиклинориев и батисинклинориев предопределяет всеобщее движение поверхностных масс к осевым частям батисинклинориев под влиянием силы тяжести и резкое поднятие их на крыльях в результате сжатия.
Для рассматриваемого пояса характерна исключительно сложная деформированность геологических тел. Структурные элементы его имеют разные возраст, состав и распространение. Они отражены в залегании, взаимоотношении формаций, структурно-стратиграфических комплексов и структурных этажей. Для всего пояса гипотектоники характерны сочетания складчатых и разрывных деформаций и сложный, часто горный, рельеф.
Структурные элементы тектоносферы находятся в соподчинении, отражая этим прежде всего амплитуды движений, в результате которых они возникли. Ряд тектоорогенических элементов создают морфоструктуры различных масштабов. Их формы, даже в четвертой степени величины, включают такие образования, как аккумулятивные равнины, вулканические горы, складчато-покровные горы и т. д.; в свою очередь им подчинены менее значительные структуры.
Тектонический рельеф пояса гипотектоники тектоносферы изучает структурная геоморфология.
Структурная поверхность тектоносферы является ареной эпитектоники. Она составляет пояс геоморфогенеза, который характеризуется непрерывным перемещением масс, обусловленным структурой, неотектоникой и силой тяжести. Источником энергии — движения здесь служит солнечное излучение, а двигающим механизмом — климатические факторы. Вода, лед, ветер, живые организмы преобразуют структурный рельеф, создают неисчислимое разнообразие денудационных и аккумулятивных форм поверхности, наложенных на структурный геоморфологический субстрат. На все элементы наложенного рельефа влиял климат; ландшафты их расположены зонально.
Наложенный рельеф пояса эпитектоники изучает климатическая геоморфология.
Рельеф Земли — образование исторически изменчивое. В ходе геологического развития земной коры формы поверхности ее непрерывно изменяются.
На определенных этапах истории геологического развития Земли происходило полное преобразование ее рельефа. Главные факторы преобразования рельефа те же, что и факторы его создания: планетарные, тектонические и климатические. Сочетание этих факторов обусловливает особенности региональной геоморфологии.
Полную перестройку рельефа в геологической истории Земли можно объяснить, на наш взгляд, изменением полярного сжатия и экваториального расширения эллипсоида вращения планеты. Возникающие в связи с этим то полярные, то экваториальные периодические трансгрессии моря полностью обновляют лик Земли. Последняя регрессия моря, освободившая данный участок материка, является началом истории развития современного рельефа этого же участка суши. Последовательность изменения положения береговой линии отражена в ступенчатости рельефа, представляющей собой геоморфологические уровни, которые снижаются в сторону современных береговых линий и к подножию гор.
В этих условиях на платформах и субплатформах создается ярусность рельефа: неровности кристаллического цоколя покрываются породами наплатформенного покрова с характерными для него наложенными элементами рельефа. При последующей денудации покрова вскрываются древние неровности, в новой обстановке опять приобретающие геоморфологическое значение, создавая регенеративный, возрожденный, рельеф.
Подвижные складчатые области земного шара характеризуются сложным рельефом, в котором тектонические и наложенные формы одинаково резко выражены. Следовательно, рельеф Земли создают неровности разного возраста. Одни из них формировались в совершенно иных условиях по сравнению с современными и представляют реликты далекого прошлого; другие — находятся в состоянии активного развития, обусловленного благоприятным сочетанием неотектоники и климата. Наряду с этим появляются новые элементы рельефа, свидетельствующие о дальнейшем преобразовании геоморфологических ландшафтов. Выясняет закономерности такого преобразования историческая геоморфология.
Тектонические формы рельефа платформ и подвижных зон различаются степенью деформации и преобразования экзогенными или климатическими факторами. Связующим звеном между ними являются субплатформы — выровненные денудацией и погруженные части горных сооружений подвижных зон. Большинство субплатформ — это плоские равнины, холмистые страны или глыбовые горы.
Климатические формы, наложенные на структурную поверхность платформ, субплатформ и горных стран, придают рельефу Земли специфические черты, разные в различных генетических группах, и зональности геоморфологических ландшафтов.
В свете изложенных положений тектоорогении можно выделить такие главнейшие структурно-геоморфологические элементы земной коры:
- планетарные формы,
- структура и рельеф океанической земной коры,
- структура и рельеф материковой земной коры.
Итак, формирование рельефа Земли представляет собой геологический процесс. Поверхность минерального вещества планеты, создающего неровности ее рельефа, является ареной взаимодействия минеральных масс, воды, атмосферы и органической жизни. Рельеф играет весьма важную роль в образовании земной осадочной коры. Его возвышенности служат источником материала, а понижения — бассейнами накопления последнего. В этом отношении рельеф — геологический фактор. Кроме того, рельеф, как составная часть географической среды, имеет определенное значение в развитии человеческого общества.
Изучают географическую среду обычно в процессе географических исследований. Объектом географических исследований, естественно, является и рельеф. Однако географический (в основе своей описательный) метод в геоморфологии позволяет осветить лишь одну — физико-географическую, или внешнюю, — сторону. Выяснение генетической стороны и решение прикладных проблем геоморфологии возможно лишь на всеобщей геологической основе.
К наиболее важным факторам преобразования современного рельефа относится деятельность человеческого общества. Выравнивание рельефа осуществляется в процессе планации территории для строительства городов, сооружения дорог, газопроводов и др. Строительство гидротехнических сооружений, оросительных систем, водохранилищ меняет очертания гидрографической сети, течение и физико-географические черты даже самых больших рек.
Наиболее грандиозные изменения рельефа происходят в процессе разработки месторождений полезных ископаемых. В местах открытых разработок возникают искусственные котловины глубиной в десятки метров. Из отвалов горных пород образуется грандиозный холмистый рельеф.
Наряду с перемещением больших объемов минеральных масс человек на обширных территориях полностью преобразует растительный мир.
Сочетание природных особенностей рельефа земной коры и новых черт, приобретенных в процессе хозяйственной деятельности людей, характеризует современные культурные ландшафты земного шара.
Закономерности взаимовлияния планетарных, тектонических и климатических факторов в геологической истории рельефа Земли — арены жизнедеятельности человеческого общества — выясняет и изучает прикладная, или инженерная, геоморфология.
Задачи структурной и климатической геоморфологии имеют много общего, так как процесс рельефообразования неразрывный. Поэтому формирование тектонического рельефа и его преобразование внешними геологическими факторами надо рассматривать всегда в их единстве.
Среди множества взаимозависимых и взаимовлияющих факторов структуры и климатического рельефообразования особенно важное значение имеет литологический состав пород. Именно он в большинстве случаев определяет главные черты ландшафта отдельных стран. Достаточно вспомнить значение лессовых или песчаных равнин, сланцевых, известняковых или гранитных гор, скалистых или илистых побережий, чтобы стала очевидной роль литологического фактора в строении геоморфологических ландшафтов.
Закономерности строения и развития поверхности тектоносферы позволяют обосновать адекватное действительности подразделение и классификацию элементов рельефа. В принятом нами подразделении основных форм рельефа суши учтены планетарный, тектонический и климатический факторы рельефообразования. В группе тектонических факторов приняты во внимание особенности структуры и литологического состава. Значение неотектоники учитывается лишь при определении направленности и динамики преобразования современного рельефа. В группе климатических факторов рельефообразования учтены общая денудация, морфогенез в условиях ледникового, нивального, влажного и сухого климата, а также малозависящее от климата формирование морских берегов.
Раскрытая закономерность структуро — и рельефообразования — тектоноорогения — определяет положение науки о рельефе — геоморфологии — на стыке геологических и географических отраслей знаний. Решение ее задач должно осуществляться преимущественно геологическими методами исследований.
На основании имеющихся данных о структуре материковой коры тектоносферы можно сделать некоторые выводы.
1. Все материалы платформы имеют однообразный план структуры, в котором множество структурных форм подчинено единой закономерности.
Наиболее древние структурные и геоморфологические элементы платформ сложены вулканогенными и вулканогенно-осадочными породами, претерпевшими значительный метаморфизм. Они занимают относительно незначительную территорию. Древние массивы или ядра материков располагаются группами, аналогично расположению островов в островных дугах или системах.
2. Древние ядра платформ окаймляют складчатые области разного возраста и расположения. Простирание структур преимущественно северо-западное, северо-восточное, широтное, согласно вытянутости центров нарастания материковой коры. Конфигурация платформ и очертания материков обусловлены расположением островных систем, объединенных платформой.
3. Различная степень выравнивания разновозрастных складчатых областей докембрия отражена в строении рельефа щитов там, где наплатформенный покров слабо развит или отсутствует.
4. Консолидация кристаллического фундамента платформ закончилась в докембрии. В послекембрийском развитии материковой земной коры происходило наращивание ее путем причленения складчатых систем прилегающих подвижных зон. На платформах осадконакопление сосредотачивалось в наплатформенных прогибах — синеклизах и грабенах. В их пределах мощность наплатформенного покрова наиболее значительная.
5. В истории материков вторым по важности этапом развития после докембрийской консолидации была всеобщая планация в позднем мезозое, в частности в позднем мелу. Поверхности выравнивания этого возраста известны на всех материках. К позднему мезозою относятся мощные осадочные толщи как в наплатформенных бассейнах аккумуляции, так и в геосинклиналях. Общей особенностью конца мезозоя было глобальное погружение материковой земной коры. Синтектоничным ему считается резко выраженное региональное поднятие ложа океана и глобальная трансгрессия моря.
6. Движение сопровождалось платформенными разрывами и связанными с ним мощными излияниями базальта, продолжавшимися и в кайнозое.
7. Третичный период — время дальнейшего выравнивания поверхности платформ. Нисходящие движения, сжатие распространялись на океаническую кору. Вслед за ними развивались регрессия моря и структурообразование в геосинклиналях. Постепенно вырисовывались современные черты материков.
8. Развитие структуры платформ отражает общую направленность развития структуры тектоносферы, ведущим в котором есть необратимый процесс перехода сима океанического ложа в сиаль материковой земной коры. При изучении материковых структур и закономерности их взаимоотношения раскрываются заманчивые перспективы решения многих геологических проблем исторической геологии, геоморфологии и металлогении.