Медленные, но мощные силы
Тектонические движения, сминающие прочные горные породы в складки и разрывающие каменные толщи, происходят крайне медленно. Например, берега Балтийского моря поднимаются всего на 1 сантиметр в год. Однако если такое движение продлится миллион лет (незначительный срок для геологии), то Скандинавские горы, чья максимальная высота сейчас около 2.5 км, могут достичь 10 километров!
При таких темпах слои горных пород ведут себя подобно пластичному материалу, плавно изгибаясь. Но иногда напряжения становятся слишком велики, и породы разрываются, образуя тектонические разломы. Вдоль этих трещин одни блоки земной коры смещаются относительно других — вертикально или горизонтально. Учёные до сих пор спорят о том, какие движения преобладают. Согласно одной из современных гипотез (новой глобальной тектонике, или тектонике плит), облик нашей планеты формируется за счёт горизонтального дрейфа гигантских литосферных плит, движения континентов и расширения океанического дна.
Типы тектонических движений
Тектонические движения можно разделить на два основных типа:
Эпейрогенические (колебательные) движения — это медленные, повсеместные поднятия и опускания участков земной коры. Они непрерывно изменяют рельеф и границы суши и моря. Классический пример — опускание побережья северо-западной Европы (Нидерланды, Бельгия, Германия), где для защиты от наводнений строят дамбы. Истории известны затопленные древние постройки и дороги, уходящие в море, а на поднимающихся участках суши можно найти старые причалы. За историческое время амплитуда таких колебаний обычно не превышает 10–50 метров, но геологические данные говорят и о гораздо более масштабных изменениях. Например, морские террасы на восточном побережье Чёрного моря, самая древняя из которых поднята на высоту 900 метров, являются надёжным свидетельством этих процессов.
Орогенические (горообразовательные) движения происходят в определённых зонах и в определённые геологические эпохи, преимущественно на стадии развития геосинклиналей. Эти движения более интенсивны: они сопровождаются смятием пластов в складки, разрывами и смещением блоков земной коры. Важно понимать, что вертикальные и горизонтальные движения тесно связаны: одни могут порождать другие.
Тектонические структуры
В результате тектонических движений формируются различные структуры:
- Складчатые (пликативные): антиклинальные складки (изогнутые вверх) и синклинальные (изогнутые вниз).
- Разрывные (дизъюнктивные): сбросы и взбросы (вертикальные смещения), надвиги (наползание одного блока на другой), сдвиги (горизонтальные смещения).
Крупными разрывными структурами являются грабены (опущенные блоки), горсты (приподнятые блоки) и рифты — системы грабенов, протянувшиеся на тысячи километров, вдоль которых происходит расхождение земной коры (например, Байкальская рифтовая зона). Крупнейшие тектонические структуры часто разделены глубинными разломами, уходящими на сотни километров в недра Земли. Именно по ним происходят наиболее активные перемещения блоков и внедрение магмы.
Как изучать тектонику?
Юные географы и краеведы могут изучать небольшие тектонические структуры в естественных обнажениях — на речных обрывах или крутых склонах. О крупных структурах можно узнать из геологических карт и научной литературы. Но самое интересное — наблюдать результаты новейших (неотектонических) движений, происходивших последние тысячи и миллионы лет. Их следы хорошо читаются в современном рельефе, что помогает науке геоморфологии.
Речные террасы, поверхности выравнивания, активное оврагообразование или, наоборот, заболачивание — всё это индикаторы тектонической активности. На эти процессы также может влиять деятельность человека: создание водохранилищ, горные работы, масштабная откачка воды из водоносных горизонтов.
Рождение гор
Складчатые тектонические движения создают наиболее грандиозные формы рельефа — горы. Сила подземных движений может лишь слегка приподнять пласты, образовав широкий вал (увал), а может действовать дольше и интенсивнее, создавая высокие хребты со крутыми склонами. При усилении давления складки могут надвигаться друг на друга, опрокидываться и разрываться. По трещинам из глубин поднимается магма, образуя интрузии или извергаясь на поверхность через вулканы.
Таким разнообразием горообразовательных процессов и объясняется всё многообразие горных систем на Земле — от простых плосковершинных поднятий до сложнейших горных стран, состоящих из множества складок и разломов.