Виктор Смирнов
Земные ландшафты

О книге (от автора)

Обдумывая содержание, стиль и структуру этой книги, автор поставил перед собой три цели:

I. Объяснить читателю особо сложные моменты, с которыми он сталкивается при изучении физической географии.

В книге «Земные ландшафты» основной упор делается именно на объяснение некоторых научных фактов, о которых заранее известно, что они могут быть не до конца понятны человеку, пытающемуся глубже вникнуть в суть вопросов, касающихся физической географии. Ключевые моменты специально повторяются несколько раз – для наиболее глубокого восприятия и повышения запоминаемости.

II. Показать, что физическая география при определенном подходе может быть взаимосвязанной и цельной системой знаний о природе, а не искусственно скомпонованным набором разрозненных наук.

Многим людям сложно представить физическую географию (тем более всю географию) цельной и, следовательно, полноценной наукой. В самом начале, когда человек только приступает к изучению этого раздела (не говоря уже просто обо всей географии), у него в сознании образуется нечто вроде хаоса, состоящего из разобщенных отрывков знаний о поверхности Земли. И однажды он может сделать вывод, что биология, геология, геохимия, геодезия, геофизика, гидрология и метеорология – это действительно науки, а география – это всё и по сути ничего. И в этом, к сожалению, есть своя доля правды, потому как в наши дни о географии можно говорить в первую очередь как о философской ветви естествознания. Другими словами, физическая география – это то же самое, что и философия земной природы. Общие природные закономерности, взаимоотношение природы и общества и другие вопросы – философские категории, о которых в будущем (если ситуация так и не изменится) будут дискутировать на философских факультетах. Сама география как таковая (общее представление о Земле и ее поверхности), разумеется, останется только в качестве педагогической специальности: кто-то должен научить человека находить на глобусе Америку, Китай, а также объяснить, чем отличается холм от горы и озеро от моря.

Максимально приблизить современную географию к реалиям современности и заодно скрепить ее невидимыми научными нитями (чтобы она не распалась на тысячи составляющих) можно следующим образом.

1. Поставить ландшафтоведение в центр физической географии, сделать его консолидирующим ядром этой науки.

Все остальные разделы при таком подходе послужат ландшафтоведению или «предисловием», или «послесловием». В ландшафтоведении (особенно в термине «ландшафт») сходятся все отраслевые физико-географические науки; от него же они и отталкиваются.

2. Соединить физическую географию с социально-экономической ветвью, четко обозначив объект изучения.

На сегодняшний день совершенно очевидно, что объект у географии (как цельной науки) может быть только один – страны мира. Страноведение – замечательная дисциплина, объединяющая все географические науки в одну нерушимую область знаний, которая очень востребована в наше время во многих сферах деятельности. Но пока еще страноведение не имеет самостоятельной силы.

Название науки, которая образуется после объединения двух главных ветвей землеописания (физической и социально-экономической), можно оставить таким, каким оно было всегда – география. Ну а о картографии здесь и говорить не приходится: география с нее начинается, ей же и заканчивается.

В «Земных ландшафтах», которые в силу своей тематики затрагивают исключительно физику природы, был апробирован, разумеется, первый пункт (из двух заявленных). Такая попытка ни на что не претендует, и она, скорее всего, останется в рамках только этой книги.

III. Обозначить наиболее важные и нужные моменты в физико-географической науке.

Книга, по сути, представляет собой тот физико-географический минимум, зная который, можно продвинуться дальше, в более глубокие слои физической географии – самой сложной науки о природе Земли. Автор, развивая тему книги, очертил научный круг, в котором содержатся самые важные сведения и представления о Земле и ее ландшафтной оболочке.

Специфика материала. Материал книги «Земные ландшафты» характеризуется биогеографической направленностью развития (а точнее – фитогеографической направленностью).

Автор считает биоцентрический подход к изучению генезиса природных комплексов единственно правильным в физической географии. По его мнению, появление (и вообще наличие) живого вещества является признаком зрелости ландшафта, то есть показателем полного завершения ландшафтообразующих процессов, восстанавливающих протоландшафтную территорию до уровня природного комплекса (геосистемы) – самого сложного уровня организации любой планетарной поверхности. Эта идея не раз упоминается в книге. В некоторых главах особо подчеркивается, что статусом «природный комплекс» обладают не все земные территории; и тем более не обладают таким статусом – до предела деградированные участки поверхностей других землеподобных планет.

Такое сложное понятие, как «ландшафтное разнообразие», автор отождествляет преимущественно с разнообразием растительного мира. Неживой мир позиционируется в качестве весомого подспорья, арены для поддержания и, возможно, дальнейшего увеличения биоразнообразия. Все грани абиотической природы раскрываются подробно и по классической схеме, в виде рассуждения, без резких субъективных выводов, ненужной полемики и попыток выудить из «океана» географической информации о неживой природе нечто такое, чем можно было бы объяснить всё на свете – и само наличие жизни, и всю ее неповторимую палитру, и многие другие тайны Земли.

Некоторые определения и понятия намеренно не раскрываются до конца. Это сделано для того, чтобы оставить читателю пространство для самостоятельного изучения и анализа тех или иных моментов.

***

Акценты в книге не смещены в сторону только лишь «серьезных», масштабных, закономерностей; наравне с ними рассматриваются ландшафтные явления, казалось бы, совсем незначительные, которые на самом деле таковыми не являются.

Сведения о различных природных явлениях, напрямую не задевающих ландшафтную сферу, даны для того, чтобы сформировать у читателя полноценное представление о Земле в целом, о поверхности земной коры и Мирового океана.

Ландшафтный опыт автора базируется на изучении в основном равнинных территорий в трех географических поясах – умеренном, субтропическом и отчасти тропическом. По этой причине общий материал книги опирается на равнинную часть умеренно-субтропических и северных тропических широт.

Материал «Земных ландшафтов» представлен главным образом в научно-популярной форме, но содержит большое количество довольно сложных физико-географических терминов и определений. Соответственно, книга ориентирована на людей, имеющих достаточно высокий уровень начальных знаний по физической географии.

Предисловие

Отличить земной ландшафт от ландшафта другой планеты Солнечной системы сможет любой человек. Снимки, изображающие поверхности двух планет – Земли и, например, Марса – будут в корне отличаться друг от друга. Сравнивая такие фотографии, мы сразу увидим, что Земля выстлана растительным покровом, а Марс – нет. Однако, изучая фотоматериалы (цветные или черно-белые), на которых запечатлены одни лишь мертвые пустыни, можно впасть в некоторое заблуждение и в итоге перепутать земную поверхность с марсианской или наоборот.

Рис. 1. Земной ландшафт. Фото автора

Рис. 2. Марсианский ландшафт (фотография с открытой лицензией на использование)

Почему же на Земле, которая находится в столь благоприятных условиях, по сравнению с другими планетами земной группы, существуют ландшафты, лишенные жизни?..

Дело в том, что наличие или отсутствие растительности контролируется коэффициентом увлажнения (или радиационным индексом сухости) – универсальным климатическим показателем жизнеспособности ландшафтов любой планеты. Он применим абсолютно ко всем землеподобным планетам. Сбалансированный коэффициент увлажнения наделяет поверхность самой высокой биологической продуктивностью, крайне несбалансированный приводит к полному иссушению местности и в корне уничтожает любые проявления жизни. Чем больше коэффициент уклоняется в сторону дисбаланса, тем меньше и скуднее выражена органическая производительность ландшафта.

Конечно, нет правил без исключений: и в пустынях существуют островки жизни – оазисы. Вода, находящаяся в почве и под ней, насыщает влагой растения не хуже тропических ливней. На Земле не существовало бы «бесплодных» земель, если бы зеркало грунтовых вод в этих местах повсеместно подходило близко к дневной поверхности.

Планеты земной группы и подобные им спутники представляют собой сплошную пустыню, причем самую суровую из всех возможных. Но только ли «неправильный» коэффициент увлажнения повинен в том, что эти планеты находятся в таком состоянии?..

И здесь следует сделать несколько предварительных оговорок. Всякая форма жизни (по крайне мере – земная) приспособлена к существованию в определенном диапазоне температур. Если термические условия заходят за все мыслимые и немыслимые пределы, то даже при идеальном коэффициенте увлажнения (≈1), о растениях не может быть и речи. Венера, славящаяся своими фантастическими для такой планеты температурами (500-600 градусов по Цельсию), конечно, бессильна в биологическом отношении.

Химический состав атмосферы и ее плотность тоже вносят определенные коррективы в саму возможность существования жизни. Ядовитые газы и излишне высокое давление среды создают отрицательный фон для растительности.

Поверхность со стороны космоса должна быть защищена специальными экранами (как на Земле – магнитным полем и озоновым слоем), не пропускающими ту часть спектра электромагнитного солнечного излучения, которая оказывает губительное воздействие на всё живое. При отсутствии таких щитов даже на Земле не смогли бы появиться высшие организмы.

Гидротермический баланс – это условный показатель, приносящий плоды только в том случае, если планета имеет достаточно мягкие, комфортные климатические показатели и может противостоять космической «агрессии» (солнечные ветры и др.).

Предположим, планета дошла до такого уровня, когда все вышеперечисленные условия стали для нее нормой. Что еще может помешать зарождению жизни?.. Отсутствие механизма влагооборота.

Размышляя о влагообороте, следует знать, что в настоящее время он возможен только при наличии крупных естественных резервуаров с водой (размером с океан), которые будут снабжать сушу влагой. Это во-первых. Во-вторых, без правильной атмосферной передачи влаги на сушу и обратно поверхность не сможет регулярно увлажняться, что приведет к гибели растений. А для этого воздушная оболочка планеты должна обладать способностью к уравновешенной циркуляции. В-третьих, для отвода лишней воды и для частичного возвращения ее в океаны суша должна иметь структурированную сетку ячеек стока (как на Земле – углубления для отвода воды и возвышения для поверхностного и подземного стока воды в углубления).

Одним словом, чтобы на какой-либо планете появилась жизнь, хотя бы отдаленно похожая на земную, небесное тело по всем физическим и химическим характеристикам должно обладать полным землеподобием. Большинству этих требований другие планеты не отвечают – в силу своих астрономических, геодезических качеств, строения и состава оболочек и геолого-геоморфологической структуры поверхности.

Итак, при «качественном» (т. е. землеподобном) физико-механическом, химическом, геодезическом состоянии планеты в целом и ее оптимальном астрономическом положении, а также – при наличии «правильно» устроенной сетки ячеек стока присутствие или отсутствие растительного покрова определяется только рамками оптимального соотношения тепла и влаги. Вне этого диапазона о растительности говорить не приходится.

Но – растения растут не из воздуха, а из почвы (грунта). Следовательно, состав твердой поверхности тоже оказывает непосредственное влияние на них. Исследования показывают, что петрография поверхности планет земной группы радикально не отличается от земной – всё те же минералы и горные породы, с некоторыми лишь отклонениями в химическом составе. Если на Земле в образце рыхлого грунта другой планеты посадить какое-нибудь неприхотливое к минеральным веществам растение, оно, скорее всего, приживется. И если речь не идет об откровенно «отравленных» поверхностях, коими обладают планеты-гиганты, то фактор почвы в этом аспекте практически сходит на нет.

Несмотря на всё вышесказанное, фундаментальный вопрос современной физической географии, конечно, лежит в несколько иной плоскости. Даже самые малоэффективные территории Земли при сдвиге климата в благоприятную сторону способны относительно быстро восстановиться до уровня лесных зон. Это означает только одно: Земля обладает высочайшим жизненным потенциалом, который проявляет себя при первой же возможности. Предположим, эволюция планет земной группы однажды поставит их в равные условия с Землей. Сможет ли их грунт произвести на свет нечто подобное?.. Или на такое способна только Земля?.. Ответы на эти вопросы человечество вряд ли когда-нибудь получит.

Земля – пока что единственная известная науке планета, где летом («вечным» или периодическим) можно полюбоваться зеленой природой. Разнообразие растительного мира поражает воображение. Чтобы понять, какими причинами оно обусловлено, нужно достаточно глубоко заглянуть в неживой мир Земли, который, являясь по сущности на сто процентов неодушевленным, как это ни странно, наделен некой силой, способной непрерывно украшать планету неисчислимым множеством видов и форм биоматерии.

Глава 1. Планета Земля

«Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною…»

Все науки геоцикла (включая геологию, геофизику, геодезию и пр.) объединяет один единственный объект изучения – планета Земля. Физическая география изучает поверхность Земли, а именно ландшафтную оболочку. Но любая планетарная поверхность как таковая – не самостоятельная категория. И поэтому, прежде чем приступить к анализу физико-географических закономерностей, желательно иметь хотя бы общее представление о том, что такое Земля, какое она занимает положение в космическом пространстве и какое имеет строение.

Образование и развитие Земли

Праматерия. Число небесных тел, наполняющих Вселенную (по крайней мере – Метагалактику, т. е. часть Вселенной, которая доступна для современного наблюдения и изучения), настолько велико, что если хотя бы теоретически попытаться сосчитать количество таких астрономических единиц материи, то рано или поздно вся сумма, образно говоря, уйдет в бесконечность. Несмотря на это, согласно одной из гипотез, все космические тела когда-то на заре образования Метагалактики были составной частью единого «вещественно-энергетического облака». Облаком это первичное образование названо условно, поскольку с привычными для нас небесными облаками оно, скорее всего, не имело ничего общего.

Потребовалось очень много времени для того, чтобы в процессе эволюции облако, находившееся, судя по всему, в состоянии жидкого водорода (самого распространенного элемента во Вселенной), перешло в состояние резкого усиленного «распада» на первичные единицы материи, которые стали удаляться друг от друга во всех направлениях трехмерного пространства со скоростью, намного превышающей скорость света. Причиной такому положительно катастрофическому явлению послужил мощнейший энергетический «импульс», созревший, видимо, в центральной части облака.

Теоретически праматерия до «распада» не подавала никаких признаков высокой энергетической активности. Такой «парадокс» был преодолен в процессе, как уже говорилось, развития праматерии.

Что это было за «облако», как оно выглядело, из чего точно состояло, какими обладало размерами и т. д. – эти каверзные вопросы пока что отложены в долгий ящик. Помимо этого, неизвестно, существовало ли оно в «подвешенном» состоянии внутри уже сформированного «чистого пространства» (абсолютного вакуума), или же само по себе составляло «первичное пространство», которое до сих пор расширяется под действием неких сил.

На определенном этапе скорость взаимного удаления первичных единиц материи снизилась до «нормальных» (современных) значений. Астрофизическая обстановка в срединных, околопериферийных и периферийных секторах образовавшейся Вселенной стабилизировалась. Из «разбежавшихся» во все стороны частей праматерии образовались «туманности», впоследствии превратившиеся в современные галактики (эллиптические, спиральные, неправильные), галактические скопления (от нескольких сотен до нескольких тысяч галактик) и сверхскопления (от 10 тысяч галактик). Первичные (исходные) «туманности», по современным представлениям, не были похожи на диффузные и планетарные газопылевые туманности (внутригалактические облака) нашего времени, входящие в состав современных галактик наряду со звездами (одиночными, двойными, кратными) и звездными скоплениями (шаровыми и рассеянными). И тем более вещество их не могло, конечно, представлять собой некую туманообразную субстанцию. Повторимся: все эти названия и определения чрезвычайно условны и неоднозначны.

Помимо этого, не до конца выяснено, чем именно было заполнено межзвездное пространство эпохи первичных «туманностей» (в настоящее время оно заполнено разреженным межзвездным газом, межзвездной пылью, космическими лучами (потоками заряженных частиц, которые движутся со скоростями, близкими к скорости света), а также – гравитационными и магнитными полями).

Вот так в самой что ни на есть упрощенной (примитивной), грубой и, естественно, спорной схеме можно представить праматерию и последующую ее трансформацию в небесные тела, объекты и межзвездное пространство. Но это лишь одна из многих гипотез образования Вселенной, которая к тому же является недоказуемой. Подтвердить и опровергнуть эту модель невозможно.

Этапы развития Земли. Всю историю развития Земли можно разделить на три крупных этапа: добиогенный, биогенный, антропогеновый.

Добиогенный этап развития Земли. Праматерия содержала в себе материал, из которого через энное количество миллиардов лет сформировались все небесные тела, в том числе и Земля.

Земля появилась приблизительно 5 миллиардов лет назад из частиц газопылевого облака. Из него же сформировались другие планеты Солнечной системы, а также и само Солнце. В процессе вращения облака отдельные частицы вещества сталкивались, соединялись, укрупнялись. В итоге облако распалось на несколько отдельных вихрей, собственное вращение которых в конечном итоге завершило первую стадию формирования всех планет и Земли в частности.

Таким образом наращивались планетарные тела. Это длилось от 200 до 500 миллионов лет. Но сформировавшаяся Земля была только геодезически близка к своему современному состоянию. По остальным же параметрам она значительно отличалась от того, что мы знаем о ней сейчас.

Как известно, гравитация постепенно дифференцировала (разделяла) вещество Земли в течение нескольких миллиардов лет. Тяжелые элементы просочились к центру планеты и образовали ядро, относительно тяжелые элементы составили мантию и земную кору, легкие – гидросферу. Из самых легких элементов была сформирована атмосфера – физическая смесь газов. Поэтому после того, как процесс дифференциации был завершен, Земля представляла собой идеальную модель в плане гравитационного расчленения вещества. Проще говоря, вся поверхность Земли в то время была покрыта водой.

Позднее, когда Земля вошла в биогенную стадию, внутреннее развитие ядра и мантии дало начало ряду энергетических потоков, высоко поднявших дно тогдашнего всеобъемлющего Океана над уровнем воды. Так появилась суша. Она была представлена одним большим участком (сейчас он называется Пангеей), окруженным со всех сторон водами протоокеана Панталасса.

Биогенный и антропогеновый этапы развития Земли. Первые простейшие микроорганизмы появились, предположительно, в конце архея (но это спорно). Древний Мировой океан к тому времени по своему состоянию приблизился к настоящему – достаточно опреснился, обогатился всеми нужными элементами и избавился от ненужных, основательно аэрировался и т. п.

Биогенный этап сменился антропогеновым, продолжающимся и по сей день. Он начался с появления первых людей.

Структура геохронологической шкалы (основные черты). Более точное представление о развитии Земли дает геохронологическая шкала. Согласно ей, вся история Земли делится на несколько грандиозных временных промежутков, которые были названы эонами. Выделяют четыре эона: доархей, архей (AR), протерозой (PR), фанерозой.

Архей и протерозой объединяются в один геологический этап, называемый докембрием (криптозоем). По сути, докембрий – это мегаэон. В те далекие времена наша планета была практически пуста в плане жизни. Доархей в докембрий не включается.

Эон фанерозой начался с резкого появления первых более или менее развитых организмов, стремительного увеличения их числа и видового разнообразия. До этого времени существовали только примитивные организмы. Фанерозой продолжается и в наше время. Мы живем в эпоху фанерозоя. Закончится он, видимо, тогда, когда Земля вернется к абиогенной стадии существования. В теории такое событие может произойти, на практике же всё гораздо сложнее.

Возникает вопрос: если докембрий можно назвать мегаэоном, то почему фанерозой таковым в науке не считается?.. Дело в том, что докембрий длился очень долго – несколько миллиардов лет, а фанерозой начался всего лишь несколько сотен миллионов лет тому назад. Уже это обстоятельство говорит о том, что фанерозой пока не может называться мегаэоном. Спустя миллиарды лет, если полноценная жизнь всё же сохранится на Земле, фанерозой можно будет определить как мегаэон.

Все эоны делятся на эры. Доархей – самый древний эон. Он начался с образования Земли. Сколько он длился и что происходило в то время, никто не может знать наверняка, и поэтому этот эон на эры не делится. А вот архей уже насчитывает три эры: ранний архей, средний архей, поздний архей. В эти эры сформировались гидросфера и ядро Земли, появились первые микроорганизмы.

Протерозой делится на две эры: ранний протерозой, поздний протерозой, или рифей (RF). В протерозое атмосфера интенсивно развивалась, обогащалась кислородом, на суше развивались орогенные области и микроорганизмы.

Фанерозой делится на три эры: палеозойская (PZ), мезозойская (MZ), кайнозойская (KZ). В эти эры появляются животные и растения, а в конце кайнозойской эры – человек.

Эры делятся на периоды. В палеозое насчитывается шесть периодов: кембрийский (E), ордовикский (O), силурийский (S), девонский (D), каменноугольный (C), пермский (P).

В мезозое – три периода: триасовый (T), юрский (J), меловой (K). В кайнозое – три периода: палеогеновый (Pg), неогеновый (N), четвертичный, или антропогеновый (Q). Считается, что человек появился в четвертичном периоде; поэтому данный геологический отрезок еще называется антропогеновым.

Периоды кайнозойской эры делятся еще и на эпохи. Палеоген разделяется на: палеоцен (P1), эоцен (P2), олигоцен (P3). Неоген разделяется на две эпохи: миоцен (N1), плиоцен (N2). В антропогене – две эпохи: плейстоцен (Q1), голоцен (Q2). Таким образом, современный человек живет в эпоху голоцена.

Вышеописанная геохронологическая схема имеет и другой вариант. В альтернативной схеме геологическая история Земли делится на три эона: дорифей, рифей, фанерозой.

В дорифей входит архейская эра и ранний протерозой. Архейская эра на периоды не делится, а протерозойская эра в данном варианте состоит из следующих периодов: средний и нижний (ранний) протерозой, нижний рифей, средний рифей, верхний рифей, завершающий рифей (венд).

В рифейский эон входят, таким образом, четыре последних периода протерозойской эры – от нижнего рифея до венда.

Эон фанерозой состоит из трех эр: палеозойская эра, мезозойская эра, кайнозойская эра. Периоды этих эр имеют те же самые названия, что и в другой схеме (которая была описана ранее); и последовательность периодов – от кембрийского до антропогенового – полностью совпадает.

В некоторых случаях понятие «эон» сводится на нет и заменяется понятием «эра». Согласно такому взгляду существует архейская эра, протерозойская, палеозойская, мезозойская и кайнозойская. Подобное видение является положительно упрощенным, и хорошо подходит для начального изучения геохронологической истории Земли.

Такой этап в развитии Земли, как антропогеновый, когда на природу начал воздействовать человек, начался относительно недавно. За этот небольшой промежуток времени общество пока не успело дойти до такого состояния, когда человеческая деятельность может оказать сильное негативное воздействие на самые мощные природные факторы – вращение Земли, климат, эндогенные геологические процессы и пр. Конечно, вызывает много опасений ядерное и климатическое оружие, использование которого может спровоцировать развитие апокалиптического сценария с последующей постапокалиптической эрой.

Антропогеновый этап, в принципе, является частью биогенного этапа; но специфика этого временного интервала настолько уникальна, что не присвоить ему особый статус было бы нелогично.

Основные астрономические особенности Земли

Земля – это планета (третья от Солнца). Не каждое небесное тело заслужило право считаться таковой. Существуют как минимум три критерия, по которым можно отличить планету от любого другого космического образования: 1) планета должна вращаться вокруг звезды; 2) она должна иметь шарообразную форму; 3) третий показатель условный: планета обладает внушительными размерами (не меньше размеров среднего по величине спутника в Солнечной системе).

Земля отвечает всем этим требованиям. Отсутствие или наличие атмосферы, гидросферы, внутреннее устройство и прочее – всё это весомые показатели, но в данном случае они считаются маловажными. Самые главные критерии – это, конечно, вращение вокруг той или иной звезды и шарообразная форма. Например, в Солнечной системе существует пояс астероидов, включающий в себя миллионы астероидных тел. Все они вращаются вокруг Солнца, некоторые из них достигают размеров большого спутника, но ни один астероид не имеет форму типичного шара (если только в искаженном варианте). В то же время, например, Ио или Луна имеют шарообразный вид, достаточно обширные параметры, но вращаются вокруг планет, а не Солнца.

К основным астрономическим особенностям Земли (как и любой другой планеты) относятся: вращение Земли, форма Земли, размеры Земли.

Вращение Земли. Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите (эксцентриситет 0,017). Среднее расстояние от Земли до Солнца – 149,5 миллионов километров. В астрономических масштабах это немного.

Каждый год в январе наша планета, двигаясь по своей орбите, подходит на самое близкое расстояние к Солнцу – приблизительно 147 миллионов километров. В июле планета наиболее удалена от своей звезды – примерно 152 млн. км. Точка самого близкого расстояния от Земли до Солнца называется перигелием. Точка самого большого расстояния называется афелием. Такой значительный разброс в расстоянии от Земли до Солнца (5 миллионов километров) всё же не отражается на планете. В перигелии на Земле не становится теплее, а в афелии – холоднее. Но, как мы видим, такая климатическая стабильность оказывается верной только в пределах первых пяти миллионах километров. Совершенно очевидно, что разница, например, в пятнадцать миллионов уже нанесла бы серьезный удар по физико-географической ситуации на нашей планете. И такая ювелирная точность позволяет Земле жить и полноценно развиваться уже много-много миллионов лет.

Средняя скорость вращения Земли вокруг Солнца – чуть меньше 30 км в секунду. Чем ближе планета подходит к Солнцу, тем больше становится скорость ее орбитального вращения. С удалением от Солнца скорость снижается. И опять же такая разница в скорости не влияет практически никаким образом на Землю – во-первых, сам процесс происходит слишком плавно, а во-вторых, разброс здесь относительно небольшой. Полный круг Земля совершает за 365 дней и несколько часов.

Земля вращается не только вокруг своей Звезды, но и вокруг своей оси. Ось Земли – понятие абстрактное. Не существует, собственно говоря, никакого металлического или каменного стержня, протягивающегося через всю толщу планеты от Северного полюса к Южному. Но есть мнимая ось, достаточно стабильная (несмотря на нутации), вокруг которой за 24 часа Земля совершает полный оборот. Это обуславливает смену дня и ночи.

К счастью человечества, ось Земли не перпендикулярна плоскости своей орбиты. Угол между осью и плоскостью земной орбиты составляет 66,5 градусов. Следовательно, ось отклоняется от перпендикуляра на 23,5 градуса. Такая особенность вкупе с орбитальным вращением позволяет Земле попеременно «подставлять» Солнцу то Северное, то Южное полушарие. Это обуславливает смену времен года.

В некоторых источниках часто упоминается о 23,5 градусах. Якобы под таким углом находится земная ось по отношению к плоскости орбиты. Если бы это было так, то в Антарктиде произрастали бы тропические леса, а Северный Ледовитый океан по температурному режиму был похож на Индийский. На самом деле, конечно, под таким углом находится плоскость экватора к плоскости орбиты, а не ось. Это первое. Второе: 23,5 градуса – это, как говорилось выше, величина отклонения оси от перпендикуляра плоскости орбиты.

Угол наклона, естественно, обратимо меняется в течение года (нескольких десятилетий) под действием всевозможных факторов. Постоянные небольшие колебания угла наклона оси к плоскости орбиты называются нутацией. В основном она связана с воздействием на Землю ее спутника. Осевые колебания из-за своей незначительности не приводят к каким бы то ни было негативным изменениям в структуре земной природы. Наблюдаются лишь некоторые сдвиги, не влияющие кардинальным образом ни на смену времен года, ни на сам климат.

Существует еще одно интересное явление, связанное с земной осью, – прецессия. Так называют плавное конусообразное движение земной оси. Объясняется оно следующими причинами. Экваториальная выпуклость Земли постоянно испытывает на себе притяжение со стороны Солнца, которое старается выпрямить ось Земли, сделать ее перпендикулярной плоскости орбиты. Но из-за вращения планеты вокруг оси, Солнце не может этого совершить. При этом земная ось, сопротивляясь, описывает конус. Явление это чисто астрономическое. Из-за прецессии равноденствие (осеннее и весеннее) каждый год приходит чуть раньше, чем в предыдущем году.

Если мысленно соединить прецессию и нутацию, то их совместный геометрический рисунок будет представлять собой конус, круг которого имеет неровную линию, отдаленно напоминающую кардиограмму.

Форма Земли. Земля из Космоса выглядит как обычный шар. Но поскольку земной шар вращается, он, естественно, немного сжат у полюсов. Полюсное сжатие невооруженным глазом увидеть практически невозможно. Если бы наша планета вращалась вокруг своей оси со скоростью, превышающей сегодняшнюю хотя бы в двадцать раз, то Земля в профиле приобрела бы форму классического эллипса. Мы не знаем точно, что произошло бы с Землей в таком случае, но совершенно ясно, что вся климатическая (гидрометеорологическая) система, а также тектоническая система функционировали бы уже в несколько ином качестве.

Полюсное сжатие дает нам право назвать фигуру Земли сфероидом (эллипсоидом вращения). Но настоящая форма Земли далека и от шара, и даже от сфероида.

Дело в том, что шар и сфероид – геометрические фигуры с идеальной поверхностью. Земля же в этом отношении далеко не идеальна: поверхность суши испещрена крупными неровностями – разновысотными горными цепями и равнинами, в том числе впадинами (отрицательными равнинами). Поэтому в профиле Земля имеет крайне неправильную форму. Может показаться, что только поверхность Мирового океана свободна от рельефа. Но и здесь всё не так просто. В одних частях поверхность океанов опускается ниже остальных частей; в других – поднимается выше (это явление связано, судя по всему, с воздействием на Мировой океан двух противоположно направленных видов энергии – гравитации и притяжения Луны и/или Солнца).

Точнее всего фигуру Земли изображает, конечно, геоид – фигура, поверхность которой совпадает с усредненной поверхностью Мирового океана (в спокойном состоянии), мысленно продолженной под континентами. Геоид имеет много общего с эллипсоидом вращения, но, в отличие от последнего, характеризуется неровной поверхностью. Свою лепту в такую «неидеальность» геоида вносит неравномерное распределение масс внутри Земли.

Для изучения распределения физико-географических процессов по поверхности Земли и с точки зрения геосистемной дифференциации не принципиально важна истинная фигура планеты. Для ландшафтных исследований достаточно знать о том, что Земля пусть и не представляет собой идеальный шар, но, во всяком случае, она шарообразна.

Можно долго размышлять над тем, что произошло бы с планетой, если бы она приобрела кубическую форму, пирамидальную, коническую, цилиндрическую, параллелепипедную… Но это, конечно, всё фантасмагорические теории, не имеющие под собой ничего, кроме способности человека к абстрактному мышлению и фантазированию.

Размеры Земли. Невелики относительно размеров Юпитера, Сатурна и тем более Солнца. Земля по отношению к Солнцу настолько же мала, насколько мало маковое зернышко в сравнении с апельсином. Иными словами, наша планета имеет оптимальные размеры – достаточные для того, чтобы на ней могло существовать человеческое общество и недостаточные для того, чтобы быть еще одним громадным безжизненным шаром, «безнадежно» блуждающим вокруг Солнца.

Перейдем от размышлений к конкретике. Земля имеет следующие параметры. Экваториальный радиус – 6378, 2 километров, полярный – 6356, 9 километров. Полярное сжатие, как говорилось, объясняется вращением Земли вокруг своей оси. Разница в 21 километр практически не сказывается на развитии географической оболочки. Длина экватора – 40 074 км, длина меридиана 40 008 км. И вся площадь земной поверхности равна, следовательно, 510 млн. кв. км.

Подводя итоги вышесказанного, хотелось бы в очередной раз подчеркнуть, что все геофизические, геодезические и астрономические характеристики, которыми обладает Земля, подобраны таким образом, чтобы на ней могла существовать атмосфера, гидросфера, а значит и жизнь.

Строение Земли

Земля, как и другие планеты Вселенной, состоит из концентрических оболочек, называемых геосферами. Слоистое строение имеют практически все природные образования. И на самой Земле в мире живой и неживой природы почти любой природный объект обладает слоистой структурой – будь то обычный камень или дерево. Видимо, слоистость – это всеобщая особенность строения почти всех естественных материальных объектов.

Вещество Земли находится в четырех состояниях: твердом, жидком, газообразном, плазменном. В процессе изучения физико-географических закономерностей ландшафтной оболочки Земли последнее состояние – плазменное – редуцируется. И поэтому мы говорим, что Земля состоит из твердой части, жидкой части и газообразной. Твердая Земля занимает наибольшую часть объема и массы и ограничивается поверхностью земной коры (на суше и под океаном).

«Твердая» Земля

Эта часть нашей планеты состоит из трех геосфер: земной коры, мантии, ядра. Земная кора, объединяемая с верхней частью верхней мантии (до астеносферы), называется литосферой. Но часто под литосферой неправильно понимается только земная кора – без верхней части верхней мантии. Такое определение литосферы неполноценно, поскольку земная кора функционально объединяется с этой частью мантии, составляя с ней одно целое в тектоническом (динамическом) отношении. Именно верхняя мантия содержит в себе энергетические источники для азональных процессов в земной коре и на ее поверхности. А это очень важно.

Строение земной коры. Земная кора делится на четыре типа: 1 – материковая (континентальная) кора; 2 – океаническая; 3 – кора переходного (промежуточного, геосинклинального) типа; 4 – рифтогенная. Материковая кора составляет тело континентов (включая подводные окраины материков) и прилежащих к ним материковых островов. Океаническая кора образует ложе Мирового океана. Промежуточный (геосинклинальный) тип земной коры свойственен переходным зонам. Этот тип коры специалисты обычно делят на два подтипа: субокеаническая, субматериковая. Рифтогенная слагает срединно-океанические хребты.

Материковая земная кора. Материковая земная кора толще океанической из-за того, что последняя отличается отсутствием «гранитного» слоя. Наибольшей толщины континентальная кора достигает под горными системами, которые имеют мощные «корни» и сами по себе высоко поднимаются над уровнем Океана. «Корни» гор зеркально повторяют неровности внешнего рельефа.

Материковая земная кора состоит из трех слоев: осадочного, «гранитного», «базальтового».

Поверхность осадочного слоя (стратисферы) вместе с почвой образует дневную поверхность. На щитах древних платформ данный слой почти отсутствует (представлен незначительным покровом четвертичных пород в несколько сантиметров). То есть щиты – это места выхода на поверхность «гранитного» слоя, сильно метаморфизированного и состоящего из смятых в мелкие сложные складки горных пород докембрия.

Осадочный слой состоит из пластов осадочных горных пород различного возраста, кроме докембрийского. Все они «выпали» осадком на поверхность в водной или воздушной среде, а также накопились в результате химических реакций и отложения биогенного материала.

«Гранитный» слой состоит не только из гранита, но и из гнейсов, кристаллических сланцев и пр. То есть его составляют метаморфические и магматические породы.

При изучении «базальтового» слоя ученые испытывают большие трудности. Самая глубокая скважина пока не достигла и глубины 13 км. Этого абсолютно недостаточно не то что для детального изучения «базальтового» слоя, но и даже для «гранитного».

Электромагнитные исследования говорят о том, что «базальтовый» слой состоит из пород, которые близки к базальтам. Они являются магматическими по генезису, но намного сильнее метаморфизированы, чем породы вышележащего слоя.

Граница Мохо отделяет базальтовый слой от мантии. Здесь наблюдается резкое возрастание скорости сейсмических волн.

Континентальная земная кора имеет среднюю толщину 50 км. На равнинах – от 30 до 40, в горах – до 70 километров. Для сравнения: океаническая земная кора – от 5 до 10 километров.

Мощность осадочного слоя материковой земной коры колеблется от 0 до 25 километров. Остальную толщину земной коры этого типа занимают «гранитный» и «базальтовый» слои.

Мантия. Еще более труднодоступна для человека мантия. Она занимает приблизительно 83% от объема всей Земли (земная кора – 1%). Мантия граничит с ядром на глубине около 3000 км. Вся мантия делится на верхнюю, среднюю и нижнюю. О последних двух частях сказать что-либо существенное и полезное практически невозможно. Существует предположение, что они находятся в кристаллическом состоянии. Часть верхней мантии – астеносфера – разжиженная, вязкая оболочка, по которой «скользят» блоки литосферы (т. н. литосферные плиты) вместе со своими континентами.

Ядро. Это внутренняя оболочка «твердой» Земли. Занимает 16% от объема всей планеты. Оно состоит из двух частей – внешней и внутренней. Внутреннее ядро (субъядро) – твердое, внешнее ядро – вязкое. Теоретически ядро состоит из никелистого железа. Примерно такой же состав имеют железные метеориты. Но существует и другой взгляд, согласно которому ядро имеет в целом такой же состав, как и мантия, но вещество ядра находится из-за высокой плотности в ином состоянии – металлизированном. Температура ядра выше, чем температура верхних слоев Солнца – 10 000 К. В диаметре ядро достигает 7 тыс. км (внутреннее ядро – 4400 км).

Мы видим, что состояние вещества «твердой» Земли меняется от твердого к «жидкому» и обратно: литосфера – твердая, астеносфера – «вязкая», нижняя мантия – твердая, внешнее ядро – расплавленное, внутреннее ядро – твердое. В связи с этим рассматриваемую часть Земли можно дифференцировать на пять ступеней, чередующихся по фазовому состоянию вещества.

Основные модели развития земной коры

На сегодняшний день совершенно ясно, что континентально-океанический рисунок земной поверхности (распределение суши и моря) в том виде, в котором он предстает перед нами на космических снимках и на различных картах, – это результат длительного развития литосферы. Попробуем разобраться в моделях эволюции литосферы, которые предлагает нам современный комплекс наук о Земле.

Модель направленного геосинклинального развития земной коры. В доархейские времена вся поверхность земной коры находилась ниже уровня Мирового океана. Проще говоря, суши в те времена не было. Под толщей океанских вод скрывалась кора типично океанического типа (что наблюдается и в наше время).

Но земная кора никогда не была статичным образованием, тем более в доархейскую и архейскую эпоху. В то далекое время внутри Земли происходили определенные целенаправленные закономерные геологические процессы, которые в перспективе должны были неизбежно привести к появлению первой суши. Так и произошло. Континентально-океанический рисунок, изучаемый нами сегодня, – это результат многомиллионолетнего процесса развития литосферы.

Земная кора развивается непрерывно. Процесс ее геологического изменения наблюдается, конечно, и в наше время. Судя по тому, как развивалась литосфера в течение всех геологических эр, мы можем утвердительно сказать, что эволюция земной коры – это процесс, направленный на увеличение площади суши.

В будущем, скорее всего, эволюция литосферы пойдет вспять, и новые геологические эры будут ознаменованы процессами масштабной деградации материковой земной коры. Первые «сигналы» разрушения континентальных платформ фиксируются уже сегодня, и современные континентальные рифты, в которых происходит растяжение земной коры, – яркое тому подтверждение: в будущем на месте данных рифтов должна сформироваться кора океанического типа.

Итак, процесс развития земной коры, направленный на увеличение площади суши, делится на два цикла: геосинклинальный цикл, платформенный режим.

Геосинклинальный цикл развития. Формирование материковой коры. В архее (или раньше) по неизвестным до сих пор причинам в глубинах Земли произошли серьезные изменения, которые привели к тому, что на дне Океана образовался обширный прогиб земной коры. Появилась первая в геологической истории Земли геосинклиналь (подвижная область). Скорее всего, это была не одна геосинклиналь, а целая цепочка геосинклиналей – то есть докембрийский геосинклинальный пояс.

Прогибание морского дна – это первая стадия развития подвижного пояса. Далее уже на второй стадии развития геосинклиналь, продолжая опускаться, заполняла свой прогиб океаническими осадками. Накопив должную толщу осадков, геосинклиналь вступила в третью стадию развития – начала резко и усиленно подниматься сквозь толщу морской воды. При этом слои горных пород, которые накопились в прогибе, сминались в складки; породы слоев постепенно гранитизировались и метаморфизировались за счет внедрения магмы. Развитие геосинклинали привело к появлению архипелага вулканических островов, которые продолжали подниматься, постепенно вытесняя морские воды.

В итоге крупный участок земной коры поднялся выше уровня Океана – в виде огромного вала, уже частично расчлененного и раздробленного. Появился первый массив континентальной земной коры с гранитным слоем, который, как мы видим, сформировался на третьей стадии развития геосинклинали, когда слои сминались в складки и гранитизировались.

После этого начался размыв вала текущими водами (с последующим образованием горных долин и горных хребтов). Поскольку образовавшийся вал продолжал расти с большой скоростью, всё выше и выше поднимаясь над уровнем Океана, текущая вода прорезала в грунте глубокие ущелья, формируя типичный горный ландшафт – чередование высоких узковершинных водоразделов (хребтов) и понижений между ними (ущелий).

Из этого можно сделать вывод, что горный ландшафт формируется только на тех территориях, которые поднимаются с большой скоростью. Это связано с тем, что скорость поднятия территории в геосинклинальных областях, грубо говоря, выше скорости денудации: сами возвышения (хребты) разрушаются очень медленно; и продукты их разрушения просто не успевают заполнять понижения рельефа и тем самым выравнивать местность. Зато водотоки успевают быстро прорезать глубокие долины, поскольку линейно текущая вода обладает большой и быстрой разрушительной силой. Можно сказать иначе: в геосинклинальных частях материков скорость линейной водной эрозии в целом совпадает со скоростью поднятия территории, а скорость общей денудации, которая стремится сгладить все неровности, значительно отстает. И как только горы перестают расти с большой скоростью, местность начинает относительно быстро выравниваться.

Прямо противоположную картину мы наблюдаем на платформах. Поэтому в данных частях Земли нет такого контрастного рельефа, как в подвижных областях планеты (современных и относительно недавно закончивших развитие).

Так с течением времени появилась классическая горная страна, которая некоторое время всё еще продолжала подниматься, всё больше и глубже размываясь стекающими в Мировой океан водами. В это время горная страна сохраняла высокую магматическую и сейсмическую активность. Такой этап развития земной коры называется эпигеосинклинальным (постгеосинклинальным): горная страна уже была сформирована, появились долины и хребты, но она некоторое время сохраняла большую подвижность.

Следовательно, в конце любой складчатой стадии (и современной тоже) выделяется эпигеосинклинальный этап (по сути, переходный от геосинклинального цикла к платформенному). Он начинается с образования горной страны и заканчивается угасанием высокой подвижности внутренних геологических процессов (некоторые авторы включают в эпигеосинклинальный этап всю стадию складчатости; исходя из этого положения, весь Средиземноморский геосинклинальный пояс сегодня находится на эпигеосинклинальном этапе развития).

Временной промежуток от начала поднятия геосинклинали до тектонического, магматического и сейсмического «успокоения» возникшей горной страны называется складчатостью, или складчатой стадией. В истории геологического развития Земли было несколько эпох складчатости.

Итак, весь геосинклинальный цикл делится на три стадии: образование прогиба, накопление осадков в прогибе, поднятие земной коры (складчатость).

Повторимся: в конце третьей стадии геосинклинального цикла выделяется эпигеосинклинальный этап, который оканчивается полной остановкой (замиранием) геосинклинальных тектонических процессов. Третья стадия геосинклинального цикла, как было сказано, называется складчатостью.

Платформенный цикл развития (платформенный режим). После «успокоения» сформировавшаяся горная страна вошла в платформенный цикл развития. Но для того, чтобы вступить в стадию «полноценной» (полностью сформировавшейся) платформы, ей нужно было пройти еще две платформенные стадии.

На первой стадии шел процесс разрушения горных хребтов экзогенными агентами. Понижения рельефа (долины и прогибы) заполнялись продуктами денудации. Это длилось миллионы лет. После разрушения гор (пенепленизации) территория превратилась в пенеплен (первичную равнину, плоскую или слабохолмистую) и вступила во вторую стадию развития с последующим накоплением рыхлых континентальных осадков в медленно опускающихся участках образовавшейся платформы. Опускание прибрежных участков платформы привело к затоплению их морем. В этих местах накопились древние мелководные морские осадки. Иногда трансгрессии и регрессии происходили не один раз за всю геологическую историю платформы и могли охватывать всю ее площадь. Таким образом платформа наращивала осадочный чехол.

Надо заметить в скобках, что и в наше время все платформы характеризуются так называемым тектоническим «дыханием» – одни участки медленно поднимаются, другие – медленно опускаются. Соответственно, прибрежные опускающиеся участки уходят под морскую воду – происходит трансгрессия, а прибрежные поднимающиеся участки постепенно освобождаются от морской воды – происходит регрессия.

Но вернемся к «первой» платформе Земли. После того, как ее осадочный чехол был сформирован, территория вступила в последнюю третью стадию, которая называется режимом полностью сформировавшейся платформы. Например, Восточно-Европейская платформа сейчас находится на этой стадии развития.

Так образовалась первая докембрийская платформа Земли. Конечно же, представленная выше схема появления такой древней платформы является обобщенной. Само собой разумеется, что в архейские и протерозойские времена возникла не одна платформа, а несколько. Одни сформировались раньше, другие – немного позже. Это было связано с тем, что в пределах любого геосинклинального пояса (и современного тоже) различные его части заканчивают геосинклинальный цикл развития в разное время. Какая-то одна часть (или же группа территориально разрозненных частей) геосинклинального пояса, закончившая развитие, становится областью складчатости (или областями складчатости – если речь идет о разрозненных частях пояса, сформировавшихся в одно время).

И здесь необходимо сделать акцент на одной важной детали: не имеет значения, какой геоструктурой в наше время представлена та или иная складчатая область – превратилась ли она в «настоящую» платформу с мощным осадочным чехлом или долгое время находится в первой стадии платформенного развития (разрушение горной страны). Потому как вся поверхность спокойных участков суши – это совокупность складчатых областей того или иного возраста (начиная с докембрийских и заканчивая мезозойскими).

Вновь образовавшаяся складчатая область (то есть территория, вступившая в платформенный цикл развития) может некоторое время сохранять слабую тектоническую активность (землетрясений и извержений вулканов не наблюдается, но горы продолжают очень медленно расти). Такая активность, по существу, уже не относится к категории геосинклинальной подвижности.

Древние платформы (области докембрийской складчатости). Фундамент древних платформ сформировался в середине-конце протерозоя.

Все древние платформы – это области докембрийской складчатости. Но почему именно докембрийской?..

Докембрий – огромный временной промежуток, охватывающий две начальные эры – архейскую и протерозойскую. Как известно, фундамент древних платформ образовался во время третьей (складчатой) стадии геосинклинального цикла, который закончился в докембрийской эпохе. Именно по времени завершения образования фундамента и дается временная привязка складчатости (в данном случае – докембрийская складчатость).

В докембрии выделяют в основном пять эпох складчатости: саамская (конец раннего архея), кеноранская (конец архея), карельская (конец раннего протерозоя), готская (конец раннего рифея), гренвильская (конец среднего рифея).

Докембрийский структурный этаж (это и есть платформенный фундамент, цоколь) отражает третью (складчатую) стадию развития древней геосинклинали, когда в процессе ее поднятия сквозь толщу океанской воды происходило формирование гранитного слоя и образование земной коры материкового типа. Отсюда проистекает еще одна существенная деталь: фундамент древней платформы – это часть гранитного слоя земной коры.

Крупные древние платформы, образующие структурные ядра современных материков, располагаются на Земле двумя рядами. Северный ряд: Восточно-Европейская (Русская), Сибирская, Китайская, Северо-Американская. Южный ряд: Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Южно-Американская, Антарктическая. Последняя платформа в некоторых случаях рассматривается отдельно от остальных.

Горы древних платформ. Древние платформы – это области, где первоначальный горный рельеф, сформированный в древних эпигеосинклиналях, был полностью уничтожен. Несмотря на это, на таких платформах в определенных местах мы можем видеть самые настоящие горы. Данный тип рельефа встречается здесь довольно редко и обусловлен он более поздними геологическими процессами (внешними и внутренними), происходившими уже после докембрия. Так в областях докембрийской складчатости наблюдаются низкие глыбовые горы (на щитах), которые возникли там, где какой-либо участок платформы в древности претерпел процессы эпиплатформенного орогенеза. Надо сказать, что до сих пор сохранились еще активные области на древних платформах (например, в Африке), где глыбовые горы продолжают расти. Следовательно, можно различать глыбовые горы: активных эпиплатформенных областей (поясов) и неактивных эпиплатформенных областей.

Помимо этого, на докембрийских платформах встречаются:

1. Эрозионно-тектонические (или просто эрозионные) горы. Это расчлененные водной эрозией различные поднятия. Среди них ярко выделяются: а) столовые горы (плато и различные платообразные поверхности, которые подверглись сильной глубокой эрозии – при общем тектоническом поднятии территории); б) сводовые горы (сильно и глубоко расчлененные водными потоками сводовые поднятия на щитах и антеклизах).

2. Останцы (древние одиночные остаточные горы; чаще всего – столовые останцы).

3. Структурно-денудационные горы. Это отпрепарированные денудацией (т. н. «обнаженные») магматические образования. Возникают в результате сноса денудационными агентами рыхлого осадочного материала – при общем тектоническом поднятии территории.

4. Древние вулканы (потухшие; в меньшем количестве – действующие).

Молодые платформы (области байкальской, каледонской, герцинской и мезозойской складчатости). Как можно заметить, все три стадии развития геосинклинали – от прогибания морского дна до полного затухания активности возникшей горной страны – объединяются в один тектонический геосинклинальный цикл.

Завершившийся в конце докембрия геосинклинальный цикл, в результате которого на Земле появились первые платформы, не был единственным циклом в геологической истории планеты. Каждая геологическая эра была ознаменована завершением хотя бы одного цикла; в палеозое таких событий было несколько (важно: в данном случае речь идет не о продолжительности цикла, которая могла охватывать несколько эр, а о времени завершения цикла).

В архее и протерозое закончился докембрийский (древнейший) геосинклинальный цикл (который уже был рассмотрен). В палеозое – байкальский (кембрийский), каледонский (раннепалеозойский), герцинский (позднепалеозойский) циклы. В мезозое – мезозойский цикл. В кайнозое наблюдается альпийский цикл, который еще не завершился.

Естественно, что в каждом тектоническом цикле была и своя стадия складчатости (третья стадия развития геосинклинали). На Земле, следовательно, было несколько эпох складчатости (название складчатых эпох совпадает с названиями геосинклинальных циклов): докембрийская складчатость, о которой говорилось выше), байкальская, каледонская, герцинская (варисская), мезозойская, альпийская, или кайнозойская.

Области байкальской складчатости: Прибайкальский регион, горная система Восточный Саян, Аравийский полуостров и др. Области каледонской складчатости: северо-запад Скандинавии, Шотландия, Гренландия, Забайкальский регион, запад Центрального Казахстана и др. Области герцинской (варисской) складчатости: Западная Европа, Урал, отчасти Тянь-Шань, Алтай, Саяны, Куньлунь и др. Области мезозойской (тихоокеанской) складчатости:

– киммерийская фаза складчатости (конец юрского периода – начало мелового): северо-восток России (Верхояно-Чукотский регион), Крым, частично Кордильеры Северной Америки и др.;

– ларамийская фаза складчатости (конец мелового – начало палеогенового периода): Скалистые горы Северной Америки, отчасти горы Южной Америки и др.

Складчатые области палеозоя занимают около 20% площади материков; мезозойские и альпийские (кайнозойские) области – 23% площади.

Складчатые области байкальского, каледонского и герцинского возраста сейчас мы называем молодыми платформами, так как их фундамент, в отличие от древних платформ, сформировался не в архее и протерозое, а в палеозое и мезозое. Молодые платформы постепенно присоединялись к древним, и таким образом происходило увеличение площади суши.

Области складчатости мезозойского возраста в наше время, в принципе, являются самыми молодыми платформами. По крайней мере, в тектоническом отношении они давно деактивированы. Но по традиции эти территории называют не платформами, а просто областями мезозойской складчатости, поскольку не все специалисты согласны с тем, что эти части Земли являются платформами.

Итак, все молодые платформы можно разделить на: эпибайкальские (некоторые специалисты не относят эти платформы к молодым), эпикаледонские, эпигерцинские, эпимезозойские. Приставка «эпи» в данном случае означает «после» (то есть платформа образовалась после завершения той или иной эпохи складчатости)

Горы молодых платформ. Каждая складчатая стадия оставляла после себя складчатые горы, которые высоко поднимались над уровнем Океана.

В областях байкальской, каледонской, герцинской складчатостей первозданные складчатые горы к «середине» кайнозоя были полностью разрушены денудацией. Остатков тех первоначальных гор в данных частях Земли практически нет. Но в «середине» кайнозойской эры определенные части этих областей были вовлечены в процесс эпиплатформенного горообразования, в результате чего на байкалидах возникли глыбовые горы (схожие с горами древних платформ), а на каледонидах и герцинидах – складчато-глыбовые горы.

С более молодыми, мезозойскими, областями складчатости дело обстоит несколько иначе. Изначальные складчатые горы мезозойских областей складчатости хоть и были существенно обработаны внешними силами природы, но всё же к началу и даже к «середине» кайнозоя сохранились в виде низкогорных территорий, некоторые из которых позже в эпоху разрастания эпиплатформенного орогенеза были приподняты на различную высоту и образовали достаточно высокие глыбово-складчатые (омоложенные) горы. Таким образом мезозойские низкогорья омолодились за счет новых поднятий.

Эпоха кайнозойского эпиплатформенного орогенеза до сих пор не завершилась, и поэтому глыбовые, складчато-глыбовые и глыбово-складчатые горы (то есть возрожденные) встречаются не только в тех местах, где активизация платформ давно закончилась (Аппалачи, Урал и др.), но и в тех местах, где она еще продолжается (Тянь-Шань, Куньлунь и др.). Таким образом, мы различаем возрожденные горы: активных эпиплатформенных областей, неактивных эпиплатформенных областей.

Итак, на молодых платформах встречаются следующие генетические типы гор, которые были созданы эпиплатформенным горообразованием: на байкальских структурах – глыбовые горы; на каледонских и герцинских – складчато-глыбовые горы; на мезозойских – глыбово-складчатые.

Конечно, не все древние и молодые складчатые области подверглись тектоническому оживлению в «середине» кайнозоя. Платформы (или участки платформ), которые не были задеты эпиплатформенным орогенезом, с течением времени нарастили мощный осадочный чехол, и в настоящее время эти территории характеризуются равнинным рельефом.

Эпохи эпиплатформенного орогенеза. Когда мы говорим о горах молодых платформ, то имеем в виду те горы, которые сформировались в пределах эпиплатформенных поясов, возникших в неоген-четвертичное время. Начало данной эпохи эпиплатформенного горообразования совпало с началом эпохи альпийской (новейшей) складчатости. На некоторых частях этих эпиплатформенных поясов процессы горообразования уже завершились, и сегодня эти части представляют собой горные территории, расположенные в пределах молодых и относительно молодых платформ. Другие части данных эпиплатформенных поясов в достаточной мере подвижны и в наше время.

Но, надо отметить, что неоген-четвертичная эпоха эпиплатформенного горообразования, вероятнее всего, не является единственной в истории развития земного шара. Начало каждой новой эпохи складчатости (байкальской, каледонской, герцинской, мезозойской и альпийской) было ознаменовано оживлением (активизацией) и соседних платформенных участков разного возраста. Этот вопрос, конечно, содержит в себе много спорных моментов и противоречий, но совершенно очевидно, что начало каждой новой складчатости не могло не отразиться на спокойных платформенных участках, примыкавших к тем геосинклинальным областям, которые вступали в складчатую стадию развития.

Следовательно, теоретически мы можем выделить эпохи эпиплатформенного орогенеза, которые соответствуют геосинклинальным эпохам складчатости: альпийская эпоха (которая еще не завершилась), мезозойская эпоха эпиплатформенного горообразования, герцинская, каледонская, байкальская.

Каждый раз одновременно с появлением на Земле новых складчатых гор (на месте геосинклинальных областей) на Земле появлялись и новые горы на платформах.

И, само собой, одни и те же участки могли не один раз подвергнуться эпиплатформенному горообразованию в течение всей геологической истории. Но в любом случае те горы, которые возникли во время прошлых (древних) эпох тектонической активизации (включая мезозойскую эпоху), до нашего времени почти не сохранились – точно так же, как не сохранились и складчатые горы, образовавшиеся на месте геосинклинальных областей в соответствующие эпохи складчатости. То есть складчато-глыбовые и глыбово-складчатые горы, которые мы видим сегодня на молодых платформах, являются продуктом последнего (неоген-четвертичного) эпиплатформенного орогенеза.

В принципе, то же самое можно сказать и о горах древних платформ (включая байкальские платформы), но с теми или иными поправками.

Геосинклинальные пояса. Сформировавшиеся в архее и протерозое докембрийские платформы были отделены друг от друга океаническими пространствами. В конце докембрия (или, по другим предположениям, в начале палеозоя) между древними платформами на месте обширных морских (океанических) бассейнов возникли пять геосинклинальных поясов: Урало-Охотский, Арктический, Северо-Атлантический, Средиземноморский, Тихоокеанский.

Целенаправленная эволюция этих поясов способствовала постепенному закрытию океанических пространств, которые отделяли древние платформы друг от друга. То есть развитие данных поясов привело к появлению новой (относительно молодой) суши между докембрийскими платформами.

Первые три пояса, как мы поняли, завершили свое развитие преимущественно в палеозое (и в начале мезозоя), и в настоящее время их складчатые области представлены молодыми платформами. Последние два пояса продолжают развитие и в наше время.

Но говоря, что три геосинклинальных пояса прекратили развитие, нельзя утверждать, что их уже нет. Они существуют, но в принципиально другом качестве – в виде различных сформировавшихся складчатых областей (байкальских, каледонских, герцинских, раннемезозойских). Сформировавшиеся складчатые области (от байкальских до мезозойских включительно) существуют и в пределах Тихоокеанского и Средиземноморского поясов, поскольку некоторые их части уже вступили в платформенный цикл развития.

В конечном итоге, когда все разрозненные участки древней суши (т. е. древние платформы, которые обособились после раскола древнейшего материка Протопангеи в конце докембрия) были вновь соединены между собой участками молодой суши, образовался единый континентальный массив – новая Пангея, который в начале палеозоя (в триасовом периоде) начал распадаться на суперконтиненты Лавразию и Гондвану. Последние блоки суши раскололись на материки, которые мы знаем сегодня. Так сформировались очертания и взаиморасположение современных материков и океанов.

О современных геосинклинальных поясах. На Земле в границах материковой суши существуют такие территории, которые в настоящее время находятся на эпигеосинклинальном этапе развития. Они называются поясами новейшей (альпийской) складчатости. В пределах материков существуют два эпигеосинклинальных пояса: Альпийско-Гималайский пояс; Пояс Анд и береговых хребтов Кордильер Северной Америки. Первый является частью Средиземноморского геосинклинального пояса. Второй – часть Тихоокеанского геосинклинального пояса.

Некоторые части этих геосинклинальных поясов, как было сказано, уже завершили развитие и в настоящее время представлены палеозойскими и мезозойскими складчатыми областями (начиная с областей байкальского возраста).

Горы современных эпигеосинклинальных поясов. В пределах двух эпигеосинклинальных поясов альпийской складчатости находятся предельно высокие и самые молодые горы Земли, которые не только не успели разрушиться, но и продолжают подниматься всё выше и выше (процесс роста этих гор сопровождается извержениями вулканов и землетрясениями). Здесь можно наблюдать уже полноценную смену высотных ландшафтных поясов.

Эры, периоды и складчатости

ЭРА (продолжительность)

Архейская (более 1000 млн. лет)

AR

Протерозойская (2000 млн. лет)

PR

Палеозойская (330 млн. лет)

PZ

Периоды:

*завершение байкальской складчатости (конец протерозоя – начало кембрия)

Кембрийский, E

Ордовикский, O

Силурийский, S

Девонский, D

*завершение каледонской складчатости (середина кембрия – середина девона)

Каменноугольный (карбон), С

Пермский, P

Мезозойская (165 млн. лет)

MZ

Периоды:

*завершение герцинской складчатости (конец девона – начало триаса)

Триасовый, Т

Юрский, J

Меловой, K

Кайнозойская (65 млн. лет)

KZ

Периоды:

*завершение мезозойской складчатости (юра – ранний кайнозой)

Палеогеновый, P

Неогеновый, N

Четвертичный, Q

Итоги. Итак, мы видим следующую картину. Согласно данной модели, материки (или один материк) наращивались постепенно за счет геосинклиналей и последующего превращения их в платформы. Процесс этот продолжается и сейчас в пределах двух геосинклинальных поясов, представленных выше.

Геосинклинальный цикл делится на три стадии: прогибание океанического дна, накопление осадков, поднятие земной коры (складчатость). После этого начинается платформенный цикл, который делится тоже на три стадии: разрушение горной страны (выравнивание рельефа – пенепленизация); накопление слоев осадочных горных пород поверх складчатого основания, возникшего на стадии складчатости; собственно платформенная стадия (режим сформировавшейся платформы).

Дальнейшая судьба платформы определяется опять-таки распределением энергии в земных недрах. По некоторым причинам любая платформа (как древняя, так и молодая) может вступить в фазу разрушения. И возраст платформы здесь не играет никакой роли. В этом случае на платформе образуется новый подвижный пояс, который уже называется не геосинклинальным (или эпигеосинклинальным), а эпиплатформенным. На месте разрушения платформы вновь вырастают горы, называемые возрожденными (глыбовые, складчато-глыбовые, глыбово-складчатые). Современные эпиплатформенные пояса возникли на месте областей складчатости различного возраста (от докембрийского до мезозойского включительно) в кайнозойской эре (предположительно в неогеновом периоде – одновременно с альпийской складчатостью).

Известно, что свою лепту в разрушение материковых платформ вносят зоны расхождения (растяжения) земной коры (как, например, в Африке). При этом на платформах образуются подвижные пояса другого рода – рифтовые зоны (в которых тоже встречаются глыбовые горы). Такое явление в пределах материков наблюдается достаточно редко; в основном рифты развиваются на дне Мирового океана.

Модель геосинклинального развития земной коры отражает только тенденции эволюции литосферы в целом. Причем в данной схеме, к сожалению, прослеживается односторонний подход к изменению литосферы – от геосинклиналей к платформам; при этом схема противоположно направленного процесса (разрушения платформ) затрагивается вскользь и очень осторожно. Помимо этого, геосинклинальная модель ничего существенного не говорит о том, почему в одних местах Земли (на суше и в Океане) существуют подвижные пояса, а в других местах Земли они отсутствуют. В частности, не изучаются причины появления и направленность развития подвижных поясов другого рода – рифтов (океанических и материковых) и эпиплатформенных поясов. Модель тектоники литосферных плит, которая будет рассмотрена ниже, в сущности, не противоречит геосинклинальной модели (за исключением некоторых нюансов), а только дополняет ее и объясняет причины возникновения подвижных поясов любого рода.

Модель тектоники литосферных плит. Данная модель объясняет появление и развитие подвижных поясов (древних и современных) движением и взаимодействием литосферных плит.

Земная кора с помощью разломов разделена на крупные отдельные части (блоки), называемые сейчас литосферными плитами. Такие плиты, по сути, не могут сохранять неподвижность – в силу того, что в верхней мантии наблюдаются постоянные конвективные течения. И, естественно, что блок литосферы, находясь в свободном (т. е. не скрепленном) состоянии, будет двигаться в горизонтальном направлении в ту или иную сторону – согласно конвективным потокам. При монолитном состоянии литосферы такое движение, конечно, было (бы) невозможным.

Основные литосферные плиты: Тихоокеанская (Пацифик) – океаническая; Индо-Австралийская, Африканская, Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская, Антарктическая (Антарктик), Наска – океаническая.

Подчиненные (относительно небольшие) плиты: Кокос (у берегов Центральной Америки) – океаническая; Хуан-де-Фука (запад Канады) – океаническая; Карибская плита (Карибское море), состоит из материковой части и океанической; Аравийская плита (Аравийский полуостров) – состоит практически из одной материковой коры; Иранская плита (Ближний Восток) – состоит из материковой части и морской; Китайская плита (Китай) – состоит из материковой части и океанической; Филиппинская плита (район Филиппинского моря) – океаническая.

Варианты взаимодействия литосферных плит. Тот факт, что плиты перемещаются относительно друг друга с разной скоростью (от 1 до 6 см в год), наводит на мысль, что в определенных местах они могут сталкиваться, а также – расходиться. Чтобы понять, какое значение для сухопутного и донно-океанического облика Земли имеет взаимодействие литосферных плит, следует иметь в виду, что: 1) одна плита может включать в себя как материковую, так и океаническую кору; 2) одна плита может состоять только из материковой или только из океанической коры.

Почти все основные плиты (которых восемь), кроме двух, составлены из двух частей – материковой и океанической (Тихоокеанская плита и Наска полностью состоят из океанической коры).

Повторимся: плиты взаимодействуют – сталкиваются и расходятся (место их взаимодействия называется шовной зоной). И здесь как раз самое важное заключается в том, какие именно части соседствующих плит (или какие плиты) контактируют – материковые или океанические. Следовательно, вариантов основных взаимодействий плит может быть несколько.

1. Геосинклинальное взаимодействие (столкновение плит), приводящее к образованию подвижных поясов геосинклинального рода: а) континентальное взаимодействие (часть материковой коры взаимодействует с другой частью материковой коры); б) континентально-океаническое взаимодействие (часть материковой коры взаимодействует с частью океанической коры); в) океаническое взаимодействие (часть океанической коры взаимодействует с другой частью океанической коры).

2. Рифтовое взаимодействие (расхождение плит), приводящее к образованию подвижных поясов рифтового рода: а) океаническое взаимодействие (часть океанической коры взаимодействует с другой частью океанической коры); б) континентальное взаимодействие (часть материковой коры взаимодействует с другой частью материковой коры).

Геосинклинальное взаимодействие плит. При столкновении части материковой коры с другой частью материковой коры (коллизия) на континентах образуются высокие складчатые горы по типу Гималаев. Соседние складчатые структуры различного возраста (древние и молодые платформы) могут при этом подвергнуться эпиплатформенному орогенезу с последующим образованием возрожденных гор. Но этот вопрос является дискуссионным.

Зоны столкновения континентальной коры с океанической корой называются зонами материково-океанической субдукции. При этом на периферийных частях материков возникают эпигеосинклинальные пояса, характеризующиеся высокими складчатыми горами (например, Анды). Непосредственно у берегов (под континентами) обнаруживаются глубоководные желоба (Перуанский желоб, Чилийский желоб).

Столкновение части океанической (морской) коры с другой частью океанической (морской) коры называется океанической субдукцией. При этом на дне морей и океанов образуются переходные зоны (современные геосинклинальные пояса), в наше время выраженные островными дугами и глубоководными желобами (например, Зондский желоб). В состав переходных зон включаются и котловины окраинных морей. Земная кора переходной зоны определяется как субматериковая и субокеаническая. Эти типы коры являются промежуточными стадиями превращения океанической земной коры в материковую (отсюда и название – переходная зона). В целом переходная зона характеризуется земной корой крайне сложного состава, структуры и динамики.

Развитие любой переходной зоны заканчивается появлением на ее месте эпигеосинклинального пояса. Если переходная зона развивается между материками, то в итоге они могут соединиться. Предполагается, что в будущем Южная Америка соединится с Северной, а Евразия – с Африкой и Австралией. Сейчас между этими материками располагаются переходные зоны.

Но, как мы поняли, эпигеосинклинальный пояс образуется не только в зоне чисто океанической субдукции (то есть на месте переходной зоны). Например, Анды Южной Америки, которые возникли в зоне материково-океанической субдукции, тоже являются эпигеосинклинальным поясом.

Рифтовое взаимодействие плит. Расхождение двух океанических частей разных плит (спрединг) формирует срединно-океанические хребты (СОХ), которые являются подвижными (активными) поясами Земли наряду с современными геосинклиналями (переходными зонами). Но между рифтами и геосинклиналями существует принципиальная разница. Океанические рифты – это зоны формирования коры океанического типа, в то время как переходные зоны являются зонами формирования материковой коры. Срединно-океанические хребты есть во всех океанах.

Расхождение двух материковых частей разных плит формирует на материках рифтовые зоны (на востоке Африки и в районе озера Байкал), которые характеризуются высокой тектонической и магматической активностью, явным сейсмизмом. Следовательно, материковые рифты тоже являются подвижными поясами планеты, но – особого типа. Но опять-таки в пределах материковых рифтов происходит разрушение (деградация) структуры континентальной коры, уменьшение ее мощности. На месте материковых рифтов должна возникнуть кора океанического типа.

Из всего сказанного выше следует простой вывод – подвижные пояса Земли делятся на два рода: геосинклинальные (в океанах – переходные зоны; на материках – эпиплатформенные и эпигеосинклинальные пояса) и рифтовые (океанические рифты, материковые рифты).

Сдвиговое взаимодействие плит. Существует еще сдвиговое взаимодействие литосферных плит, когда их края, частично соприкасаясь, смещаются относительно друг друга в горизонтальном направлении вдоль разлома. В таких местах образуются подчиненные подвижные пояса (входящие в состав основных поясов), направленность развития которых не ясна.

Типы зон субдукции. Можно заметить, что субдукция – это процесс поддвига одной литосферной плиты под другую. И это не только пододвигание легкой океанической коры под более тяжелую материковую; наравне с таким явлением существует чисто океаническая субдукция, когда участок океанической коры пододвигается под другой участок океанический коры. Такие зоны субдукции называются марианскими. Вообще, на Земле существует несколько типов зон субдукции:

1. Восточно-Тихоокеанский (океаническая кора, относительно молодая, активно исчезает в мантии под континентом). Наблюдается на западном берегу Южной Америки. 2. Западно-Тихоокеанский. Этот тип делится на три подтипа: марианский, японский, зондский.

Зондский подтип субдукции происходит в тех местах, где океаническая кора пододвигается под континентальную кору, находящуюся под океанской или морской водой. Японский подтип субдукции характеризуется пододвиганием коры океанического типа под островную дугу (Япония, Куба).

Выводы. Наиболее устойчивыми и, следовательно, пригодными для постоянного проживания людей являются центральные части тектонических плит. Края плит (зона взаимодействия) и прикраевые части – тектонически нестабильные зоны; там часто происходят землетрясения, извержения вулканов, цунами.

Логика рассмотрения земной коры в виде литосферной мозаики заключается в том, что Земля – это медленно пульсирующее небесное тело. По разным причинам объем Земли постоянно то уменьшается, то увеличивается. И естественно, что при таком факте было бы совсем нелогично изучать литосферу Земли как цельное образование. Возможно, именно расширение Земли на каком-то определенном этапе развития поспособствовало расколу земной коры на несколько частей.

Другое дело – движение литосферных плит. Некоторые исследователи отмечают невозможность движения плиты по шарообразной земной поверхности. Но эти доводы являются приемлемыми только в том случае, если мы рассматриваем Землю как эллипс (с полярным сжатием). И здесь действительно движение литосферных плит может показаться затруднительным явлением. Но, учитывая чрезвычайную пластичность литосферного вещества при медленных скоростях движения, можно заключить, что земной эллипс не является помехой для движения плит.

Итак, мы приходим к выводу, что современный вид континентально-океанического рисунка земной поверхности есть результат длительных вертикальных и горизонтальных движений частей земной коры. Вертикальные и горизонтальные движения тесно связаны друг с другом, и все они являются результатом подкоровых перемещений вещества и энергии тоже в разных направлениях – вертикальном и горизонтальном.

Но является ли перманентное превращение океанического дна в сушу (в материковые платформы) с помощью геосинклинальных поясов целенаправленным процессом, или это всё же случайное явление, результат хаотичного бесцельного движения и столкновения литосферных плит?.. Создается ощущение, вполне оправданное, что эволюция земной коры направлена на увеличение площади суши. Точного ответа на этот вопрос пока нет, и окончательные выводы сейчас делать рано. Но очевидно, что литосфера всё же к чему-то стремится и/или чему-то активно «сопротивляется», пытаясь урегулировать некие дисбалансы.

Время покажет, какими именно «нитями» связаны тектонические движения с такими геофизическими явлениями, как изостазия, приливное трение, замедление скорости осевого вращения Земли, увеличение полярного радиуса и сокращение экваториального, прецессии и нутации, возмущения магнитного поля. А пока что будем помнить самое важное: ни вертикальные, ни горизонтальные движения не могут иметь бесцельный характер, как и все остальные природные явления любого происхождения.

Определенный вклад, конечно, в современное очертание материков и океанов внесло длительное взаимодействие суши и моря, которое вот уже несколько миллиардов лет настойчиво разрушает береговую линию и, следовательно, изменяет конфигурацию материков (и океанов соответственно).

Современные материки и океаны: взаимное расположение, контуры и рельеф

Первое, на что нам стоит обратить внимание, относится к распределению океанской воды и суши относительно полушарий.

Особенности горизонтального профиля материков. Северное полушарие – преимущественно материковое, Южное – преимущественно океаническое.

Материки располагаются рядами: лавразийский (северный) структурный ряд: Северная Америка, Евразия (два материка находятся полностью в Северном полушарии); гондванский (южный) структурный ряд: Южная Америка, Африка, Австралия.

Австралия находится полностью в Южном полушарии. Антарктида занимает отдельную южную позицию – вокруг Южного полюса.

Очертания материков северного ряда отличаются обилием полуостровов различной формы, заливов и морей; берега Северной Америки и Евразии обильно украшены гирляндами больших и малых островов. Южные материки отличаются плавными очертаниями; прибрежных островов крайне мало.

Интересная общая географическая особенность крупных материков – в горизонтальном профиле они в той или иной степени заостряются (сужаются) к югу, в то время как их северные части расширены. Это, скорее всего, связано в первую очередь с особенностями раскола Пангеи. Хотя точное объяснение этому закономерному явлению до сих пор не найдено.

Надо сказать, что сужение Антарктиды в горизонтальном плане, в отличие от остальных континентов, направлено на север. Австралия же в этом отношении вообще отличается неопределенностью, хотя, в принципе, некоторое сужение горизонтального профиля этого материка к северу обнаруживается достаточно ясно.

У континентов северного ряда площадь материковой отмели (шельфа) намного больше, чем у южных материков.

Четыре материка образуют две пары: Северная Америка+Южная Америка. Евразия+Африка.

Есть еще один вариант парного расположения материков. Если разделить Евразию на две части света, то Африка объединяется с Европой, а Австралия – с Азией.

Южная Америка явно смещается на восток относительно Северной Америки. Закономерно не совпадают горизонтальные вогнутости и выступы этих материков. Наблюдается некоторое смещение южной половины Африки на восток по отношению к Западной Европе. Можно выявить (условно) смещение на восток Австралии относительно Азии.

Неровности восточной береговой линии двух Америк практически полностью совпадают с изгибами атлантического побережья Афразии (Африки и Евразии). Это чрезвычайно интересное явление. Если смоделировать совмещение этих материков с помощью компьютерной программы, то получится хоть и не идеальный, но в целом достаточно приемлемый материк для изучения теории раскола Пангеи, дрейфа материков. И, само собой, для Антарктиды и Австралии (и даже Индостана) тоже найдутся подходящие «места» в этой материковой мозаике.

Сам факт параллелизма континентальных контуров, конечно, не является доказательством раскола гипотетического праматерика в далеком геологическом прошлом. Но всё же…

Особенности вертикального профиля.Общий (глобальный) вертикальный профиль (т. е. рельеф) поверхности материков и дна океанов тоже имеет интересные закономерности. Горы на материках находятся в основном на окраинах; центральные части континентов – преимущественно равнинные территории. Это, по-видимому, связано с присоединением новых участков суши к краю древних и молодых платформ. Вновь присоединяющиеся участки всегда характеризуются горным рельефом.

На дне океанов наблюдается прямо противоположная картина: в центре – возвышения (срединно-океанические хребты), по краям – океанические равнины (котловины). Поверхностные причины этого явления объясняются относительно просто. В районах срединно-океанических хребтов наблюдается расхождение литосферных плит, сопровождаемое повышенным тектонизмом и вулканизмом. Эти явления и создают сетку данных хребтов.

Антиподальность. Материки расположены по отношению к океанам таким образом, что водному пространству на одном конце Земли противостоит континентальное пространство на другом конце Земли. То есть материки и океаны антиподальны. И здесь достаточно посмотреть взаимное расположение Антарктиды и Северного Ледовитого (Арктического) океана. Бывают и исключения из правил. Например, югу Южной Америки диаметрально противостоит центр восточной Азии.

Гидросфера («жидкая» Земля)

95% гидросферы занимает Мировой океан. Поэтому гидросферой часто называют только океаносферу, игнорируя остальные части этой оболочки – воды суши и ледники. Это не совсем правильно, а точнее – совсем неправильно. Водные скопления на суше и ледники являются неотъемлемой частью гидросферы – по той причине, что они имеют определенную форму, находятся в собранном состоянии, приобретенном в результате заполнения того или иного наземного углубления или подземного вместилища, а также в процессе замерзания воды.

Вообще, вода содержится везде – и в воздухе, и в грунте, и в живых существах. Атмосферную влагу называют рассеянной гидросферой, подземную – погребенной гидросферой, а содержащуюся в живых существах – биостромной гидросферой. Но эти составляющие нельзя отнести к гидросфере – хотя бы потому, что находится она в рассеянном состоянии. Хотя это опять-таки всё очень условно и сделано для удобства изучения природы Земли.

Гидросфера не делится на четкие слои, подобно «твердой» части Земли. В состав гидросферы входит Мировой океан вместе со льдом, наземные и подземные воды, ледники.

Многие из нас довольно часто путают два понятия – лед и ледники. Льдом называется ледяной покров, лежащий на поверхности водоемов и водотоков. Ледником называется ледяной покров, лежащий на тех или иных сухопутных участках. Ледники делятся на: покровные и горные.

Покровные (или материковые) ледники во всем своем суровом великолепии представлены в Антарктиде и в Гренландии, где они мощными щитами толщиной в несколько километров покрывают практически всю поверхность этих частей света. Хотя в последнее время наблюдается таяние ледников Антарктиды и Гренландии, причем достаточно интенсивное. А это чрезвычайно опасное природное явление для всего человечества.

Горные ледники находятся в высоких горах, выше снеговой границы, которая, например, в тропиках расположена на высоте 6 км. Этот тип ледников делится на три категории: долинные, склоновые и вершинные. Их названия соответствуют их расположению – в долинах, на склонах и на вершинах.

Все ледники движутся с очень медленной скоростью (и при этом не разламываются на части), повторяя изгибы рельефа земной поверхности. Наземный лед обладает чрезвычайной пластичностью, проявляющей себя при очень низких скоростях движения.

Атмосфера («газообразная» земля)

Внешняя геосфера Земли, на 99,99 процентов состоящая из газов, называется атмосферой. Она сразу начинается там, где заканчивается поверхность земной коры и водных объектов. Никаких плавных переходов между земной корой, водой и воздухом не существует: слишком уж контрастны эти три среды по своему агрегатному статусу. Воздушные пространства, располагающиеся в пустотах грунта (пещерах и пр.) или не относят к атмосфере как таковой, или считают их «погребенной» атмосферой.

Известно деление атмосферы на слои в зависимости от изменения температуры воздуха с высотой. Менее известно деление атмосферы на слои в зависимости от изменения газового состава, который при возрастании высоты тоже меняется, как и вообще любые другие параметры воздушной среды (и любой другой среды).

Итак, атмосфера по первому признаку (в зависимости от изменения температуры) делится на пять слоев: тропосферу стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу.

Тропосфера иначе называется климатосферой, поскольку климат формируется в пределах именно этого слоя, непосредственно прилегающего к дневной поверхности. В полярных широтах данный слой имеет толщину 10-12 км, в тропических и экваториальных тропосфера достигает высоты 16 км. Температура понижается с высотой (0,6 градуса на 100 метров). Над тропосферой лежит переходный слой – тропопауза, отделяющий тропосферу от стратосферы. Температура в тропопаузе от -56 до -80 градусов.

В стратосфере понижение температуры становится очень умеренным, а то и вовсе исчезает, а в верхней ее части она начинает расти. В самой верхней части температура воздуха приближается к нулю. Над стратосферой находится стратопауза – промежуточный слой между стратосферой и мезосферой. Последняя сфера начинается от высоты 50 км и доходит до высоты 95 км. Температура здесь понижается (0,3 градуса на 100 метров). Мезосфера оканчивается мезопаузой, после которой начинается термосфера, и здесь температура снова начинает повышаться. Это происходит по причине поглощения ультрафиолета кислородом.

После термосферы начинается экзосфера – оболочка, которую можно считать практически межпланетным пространством со следами земной атмосферы.

По изменению газового состава атмосфера делится на: гомосферу и гетеросферу. Гомосфера простирается до высоты 100 километров, и ее газовый состав практически не меняется. А вот выше 100 км – в гетеросфере – на газы начинает воздействовать солнечное и космическое излучения, которые разлагают молекулы газов на атомы. Вследствие этого газовый состав атмосферы претерпевает существенную перестройку. При распаде молекул образуются ионы, которые вместе с нейтральными молекулами создают так называемую ионизированную плазму. Вся толща слоев атмосферы, насыщенная этой плазмой, называется ионосферой. Верхняя граница ионосферы доходит до высоты 500 километров.

На высоте 20-25 километров располагается еще один «дополнительный» слой – озоносфера. Этот слой насыщен озоном, который не пропускает к земле губительную для всех живых организмов часть солнечного излучения. Истощение озонового слоя наблюдается в наше время в связи с интенсивными промышленными выбросами в атмосферу вредных веществ. Дальнейшее сокращение мощности озонового экрана откроет путь ультрафиолетовым лучам с длиной волн менее 0,29 мкм. Это приведет к гибели биосферы.

Существуют еще подчиненные геосферы. К ним относятся педосфера (почвосфера), биосфера и, наконец, самое спорное образование – географическая оболочка.

Гравитационное и магнитное поля

Помимо вещественных геосфер, существуют еще энергетические. Это – гравитационное поле и магнитное поле.

Все рассмотренные вещественные геосферы характеризуются сферичностью. Такой же формой обладает и энергетическая оболочка Земли – гравитационное поле.

Гравитационное поле. Гравитационное поле Земли – это земное пространство (от центра Земли – до расстояния 36 тыс. км над поверхностью суши и Мирового океана), в пределах которого все предметы и явления подвергаются воздействию силы тяжести.

Сила тяжести – это геометрическая сумма силы притяжения Земли и центробежной силы. Как видно, сила тяжести и сила притяжения – это разные понятия, и на силу тяжести, таким образом, оказывает влияние соотношение двух факторов: сила притяжения Земли и центробежная сила. Рассмотрим первый фактор.

1. Сила притяжения Земли. Зависит от:

А. Влияния ближайших космических тел. Сила воздействия космических тел друг на друга зависит, во-первых, от расстояний между ними, во-вторых – от массы самих тел. Земля подвергается воздействию со стороны Луны и Солнца. Но поскольку они находятся достаточно далеко от нашей планеты, их влияние (которое всё же есть) в целом не учитывается.

Б. Распределения масс на поверхности Земли и внутри нее. Горы создают дополнительную нагрузку на верхнюю мантию, поэтому сила тяжести в этих местах должна быть больше, чем на равнинах. На поверхности океана наоборот – сила тяжести должна быть меньше, чем на равнинах, поскольку вода легче горных пород. Но измерения показывают, что сила тяжести на одной параллели везде (и на суше, и на поверхности океана) имеет одинаковую величину. Это говорит о том, что массы внутри Земли (под земной корой) и на поверхности планеты распределяются в общем равномерно. Объясняется такая равномерность следующим образом.

В местах большой нагрузки земной коры на мантию (в горах) породы мантии опускаются вниз. А там, где обнаруживается недостаток массы земной коры (дно океана), породы мантии подступают к поверхности.

Таким образом, земная кора, уравновешиваемая мантией, находится в состоянии изостатического равновесия. Как говорят, земная кора «плавает» в мантии. Следовательно, на земной поверхности сила тяжести практически везде одинакова. Отклонения (положительные аномалии) силы тяжести наблюдаются только в молодых горах, под которыми мантия еще не успела опуститься – должно пройти какое-то время; нарушенное равновесие восстанавливается не сразу. Процессы уравновешивания (компенсации) земной коры происходят на глубине от 100 до 150 км. Этот слой внутри Земли называется слоем изостазии.

2. Центробежная сила. Рассмотрим второй фактор, который влияет на силу тяжести.

На вращающейся Земле, имеющей форму шара (в грубом расчете), центробежная сила зависит от широты места. На полюсах эта сила равна нулю, на экваторе – достигает максимума. Чем меньше центробежная сила, тем больше должна быть сила тяжести. Так и получается: Северный и Южный полюса – это места, где сила тяжести на 0,6% больше, чем на экваторе. Из всего этого можно сделать вывод, что на полюсах сила тяжести равна силе притяжения.

Гравитационное поле характеризуется таким понятием, как ускорение свободного падения. На полюсах оно равно 9,83 м/с2, на экваторе 9,78 м/с2. Ускорение свободного падения постепенно уменьшается от полюсов к экватору на 55/1000 м/с2 – на каждый градус широты.

Анализируя всё вышесказанное, можно утвердительно сказать, что сила тяжести практически полностью зависит от силы притяжения Земли. Даже большая центробежная сила экватора не оказывает существенного воздействия на величину гравитации (разница в силе тяжести между полюсами и экватором – всего 0,6 процентов).

Существует такое понятие, как напряженность гравитационного поля. В данном случае напряженностью гравитационного поля Земли называется величина силы тяжести. В горизонтальном профиле напряженность постепенно и равномерно убывает от полюсов в сторону экватора. В вертикальном профиле (от поверхности Земли – вверх и вниз) напряженность поля уменьшается, соответственно, с высотой и глубиной. На высоте 36 тыс. километров от поверхности суши или Мирового океана, а также в центре Земли сила тяжести равна нулю.

Нетрудно подсчитать радиус сферического гравитационного поля – от центра Земли до 36 000 км над поверхностью геоида. Исходя из среднего радиуса Земли, приблизительный радиус гравитационного поля составляет 42 367 км.

Сила тяжести направлена по вертикали (отвесу) к земной поверхности.

Гравитационное поле без преувеличения можно назвать фундаментальной энергетической земной оболочкой. Сама Земля и все ее природные процессы, протекающие как на поверхности, так и на глубине, обязаны своим существованием гравитационному полю.

Значение гравитационного поля

1. Формирование фигуры Земли. 2. Удерживание атмосферы. 3. Атмосфера обеспечивает существование гидросферы. 4. Уплотнение внутриземного вещества и формирование плотного ядра. 5. Сила тяжести – двигатель гравитационной дифференциации земного вещества, которая создает давление масс на глубине, тем самым порождая тепловую энергию. Еще тепловая энергия высвобождается при радиоактивном распаде элементов (тория, урана, цезия). Тепловая энергия – причина тектонических процессов в глубине Земли и на ее поверхности. 6. Стремление земной коры к изостазии (к равновесию). 7. Силой тяжести обусловлены внешние гидрологические и геологические процессы: сток вод, выпадение осадков, склоновое перемещение вещества.

Гравитационное поле – не единственная энергетическая оболочка Земли. К такому невещественному типу геосфер можно отнести магнитное поле. Рассмотрим вкратце роль магнитного поля в природных процессах Земли.

Магнитное поле Земли. Геомагнитное поле – это энергетическая оболочка Земли, которая генерируется внутриземным веществом (на границе мантии и ядра). Одна из гипотез связывает появление магнитного поля вокруг Земли с кольцевыми электрическими токами во внешнем ядре.

Магнитное поле простирается от поверхности Земли до высоты нескольких земных радиусов (приблизительно до 100 000 км). До высоты 44 000 км поле постепенно убывает, от 44 тыс. до 80 тыс. км оно характеризуется неустойчивостью, а на высоте 90 тысяч километров магнитное поле теряет способность захватывать заряженные частицы.

Главная «задача» магнитного поля – захватывать (отклонять) заряженные частицы (электроны и протоны), идущие с большой скоростью к Земле от солнечной атмосферы в общем корпускулярном потоке солнечного ветра. Теоретически на небесном теле, которое не защищено магнитным полем, не может появиться высшая жизнь: мощный поток заряженных частиц оказывает губительное воздействие на живые организмы и исключают саму возможность зарождения жизни. Но это, конечно, не доказано.

Магнитное поле защищает Землю не только от солнечного ветра, но и от общего космического излучения, идущего из глубин Вселенной к Земле.

Геомагнитное поле – нестабильная энергетическая оболочка. Периодически его состояние меняется. Кратковременные изменения (возмущения) связаны с влиянием солнечной радиации на поле; долговременные инверсии – с изменением скорости и направленности процессов, протекающих на границе ядра и мантии.

Кратковременные усиления («порывы») солнечного ветра, выбрасываемого непосредственно солнечной короной, провоцируют сильные возмущения магнитного поля Земли – магнитные бури, которые могут длиться от нескольких часов до нескольких суток («порывы» солнечного ветра возникают и при вспышках в хромосфере Солнца, энергия которых передается солнечной короне). С магнитными бурями связывают и полярные сияния.

Магнитное поле периодически меняет свою полярность (период – от 100 000 до 1 миллиона лет). Смена магнитных полюсов сопровождается исчезновением магнитного поля на несколько тысяч лет. Естественно, солнечный ветер во время отсутствия геомагнитного поля свободно проникает в атмосферу и к земной поверхности. Озоновый экран при этом исчезает, и ультрафиолет получает свободный доступ к биосфере. Массовое вымирание некоторых животных в определенных геологических эпохах, по некоторым предположениям, связано со сменой магнитных полюсов.

Глава 2. Физическая география материков и океанов

Особенности формирования ландшафтной сферы Земли. Прежде чем проникнуть в структуру ландшафтного мира, следует ознакомиться с общими особенностями строения земной поверхности – узнать, что такое материки и океаны, из чего они составлены, как они функционируют и взаимодействуют друг с другом.

Материки и океаны – та глобальная основа, на которую наложена ландшафтная сфера (оболочка). Своего рода, это арена для жизни и развития ландшафтов. Все свойства и качества данной сферы целиком и полностью зависят от того, на каком фундаменте она расположена – на суше или на воде.

Если мысленно снять ландшафтную сферу с ее базы, то можно увидеть, что роль основы для формирования природы в том виде, в котором мы ее знаем, играют всего лишь два первоначальных (исходных) компонента природы – минеральные породы и вода. Материки, следовательно, – это общая минеральная база для всех ландшафтов, а океаны – водная основа. С этих позиций и рекомендуется рассматривать материки и океаны в общем ландшафтоведении.

Само по себе наличие крупнейших водоемов и обширных участков суши на планете, конечно, не делает ее пригодной для возникновения ландшафтной сферы. Она может образоваться как таковая только после появления животных и растений и установления между ними прочных связей, или цепочек. То есть должна появиться биосфера. Но для того чтобы планета ожила, необходимо присутствие качественной атмосферы. Атмосфера «деликатно» обволакивает планету, и через нее устанавливается многофункциональная связь между материками и океанами.

Удачная неорганическая связка «материки-океаны-атмосфера» – начальное условие формирования биологических тел (ранее оговоренные благоприятные астрономические характеристики, крепкое гравитационное поле и защитные экраны – это условия по умолчанию). Она дает пищу для растений, устанавливает правильный режим перемещения вещества и энергии, создает оптимальный температурный фон.

Но и в этом случае до возникновения настоящей ландшафтной оболочки еще очень далеко. Появление первых микроорганизмов в водоемах или на участках суши – это только начало. Природа должна произвести на свет полноценный растительный и животный мир и соединить их в одно целое – то есть пройти определенный путь к появлению так называемых биоценозов. Сформировавшиеся биоценозы сливаются, образуя биосферу.

Функционируя и эволюционируя, биосфера начинает уже сама оказывать влияние на неорганические компоненты, хоть, в общем, и продолжает развитие на первоначальной абиотической основе. В процессе жизнедеятельности биосферы на суше должна появиться почва (т. н. педосфера) и некое ее подобие на дне морей, океанов и крупных озёр. Почва – это биокосная субстанция, состоящая из всех природных компонентов – минералов, воды, воздуха, живых и неживых существ. Наличие почвы – это тот показатель, на основе которого определяется степень развитости биосферы, некоторая ее самодостаточность.

Далее при наличии двух противоположных, но тесно контактирующих сфер – абиосферы (система «материк-океан-атмосфера») и биосферы (совместно с педосферой) – можно говорить о ландшафтной оболочке.

Часть земного пространства, в пределах которого происходит «сотрудничество» глобального абиоценоза (или просто абиосферы) и биосферы в физической географии называется географической оболочкой. Ландшафтная сфера по существу является наиболее активным ее уровнем.

Из всего вышесказанного следует, что перед тем, как рассматривать земную природу в самом сложном ее виде (как ландшафтную сферу), следует изучить состав и строение самой географической оболочки, предварительно разложив ее именно на материки и океаны. Поскольку каждый из них является отдельной четко оконтуренной в пространстве функциональной ячейкой, наполненной всеми качествами и свойствами, присущими ландшафтной сфере, такое первоначальное разделение природы очень хорошо подходит для воспитания в себе адекватного видения ландшафтного мира.

В главе «Физическая география материков и океанов» эти крупнейшие природные комплексы будут рассматриваться не по отдельности, а в обобщенной схеме – как носители общих свойств и качеств, которые нужно учитывать при конкретном разборе какого-либо материка или океана.

В конце темы «Физическая география материков» в качестве примера описания континентов дается сжатый физико-географический обзор Африки. Тема «Физическая география океанов» завершается описанием Атлантического океана.

Общие сведения о материках и океанах. Поверхность планеты Земля представлена двумя качественно и количественно разнородными вариантами географического пространства – водой и сушей. Вода здесь поставлена на первое место, поскольку по площади она серьезно преобладает над сухопутными участками. Можно даже сказать, что поверхность Земли – это больше поверхность воды, чем самой земли как таковой (71 процент против 29). На нашей планете вода существует в виде Мирового океана и водоемов суши. К суше относятся, конечно, материки (континенты) и острова.

И если материки и океаны изучаются как самостоятельные природные образования, то острова и водоемы материков рассматриваются как их составные части. В этом случае острова принадлежат океанам и их частям (морям, заливам, проливам), а континентальные водоемы – материкам. На островах тоже есть водоемы (пресные или соленые) и водотоки. Они анализируются в общем аспекте гидрологии суши.

При изучении материков как частей света острова у океана «отнимаются» и включаются в часть света.

Алгоритм изучения материков и океанов. Любой материк характеризуется: общегеографическими данными, геологией, климатом, внутренними водами, почвенно-растительным покровом, физико-географической дифференциацией на природные комплексы.

Для океанов последовательность их анализа в чем-то схожа с континентальным алгоритмом: общегеографические сведения (размеры, крайние точки, границы с другими океанами, береговая линия, моря и заливы, острова); рельеф дна (особенности подводной окраины материков, срединно-океанических хребтов, ложа океана и переходной зоны); климат (климатические пояса, центры действия атмосферы); свойства вод (поверхностные течения, приливы, температура вод, соленость вод); физико-географическое районирование океана.

Для облегчения восприятия и устранения путаницы в сознании человека, изучающего природу, такая последовательность ложится в основу изучения физической географии материков и океанов.

Физическая география материков

Общие сведения о материках. Материк – это крупнейший блок земной коры, поверхность которого возвышается над поверхностью Мирового океана. В основании каждого материка лежит одна или несколько древних (докембрийских) платформ, к которым примыкают более молодые складчатые структуры.

Материков, или континентов, на данном этапе геологического развития Земли насчитывается всего шесть. Было время, когда существовал один материк – Пангея, который (сначала согласно гипотезе Альфреда Вегенера (1880-1930), а потом – данным современных спутниковых систем GPS) в начале мезозойской эры (в триасе) раскололся на Лавразию и Гондвану. Последние впоследствии тоже распались: Лавразия – на Евразию и Северную Америку; Гондвана – на Африку, Южную Америку, Австралию и Антарктиду. До сих пор существуют еще такие острова и причлененные полуострова (например, Индостан), которые являются «побочным» продуктом движения литосферных плит того времени, когда они усиленно дробились, и от них отсоединялись всевозможные «куски».

Самый большой по площади материк – Евразия; он же и самый протяженный. Самый небольшой по площади континент – это Австралия. Из-за своих размеров она, скорее, похожа на большой остров, но тектонически Австралия самостоятельна и полноценна: структурное ядро Австралии представлено древней Австралийской платформой. Именно это и дает ей право считаться материком.

Существует такое понятие, как суперконтинент. В наши дни таким термином называют два материка, соединенных друг с другом сухопутной «перемычкой» (перешейком). Суперматериков на Земле пока два – Афразия (Афроевразия) и Америка. Так Африка «припаяна» к Евразии посредством Суэцкого перешейка, а две Америки соединены Панамским перешейком. Каналы внутри перемычек созданы, конечно, искусственно, и не могут считаться разделительными водотоками.

На Земле мог бы существовать мегаматерик («Афразия-Америка»), если бы между Чукотским полуостровом и полуостровом Сьюард на Аляске существовал закономерный перешеек. Но в настоящее время эти полуострова разделены Беринговым проливом (при этом минимальная ширина пролива – всего 86 километров).

Общегеографические сведения о материках (и океанах)

Окидывая научным взором какой-либо материк (или океан) в первую очередь следует выделить его общегеографические характеристики. К таким характеристикам можно отнести размеры, географическое положение и особенности береговой линии.

Размеры – это площадь материка (или океана) в квадратных километрах, а также наибольшая протяженность с севера на юг и с запада на восток. Расстояние измеряется в километрах и в градусах. Протяженность материка (или океана) с севера на юг лучше всего высчитывать по меридиану – от широты самой северной точки до широты самой южной точки. Аналогично градусная протяженность измеряется с запада на восток, но уже по параллели – от долготы самой западной точки до долготы самой восточной точки.

Географическое положение стандартно определяется относительно градусной сетки и соседних географических объектов (других материков, частей света, островов, океанов и их морей). С помощью градусной сетки определяются координаты (широта и долгота) крайних точек материка – мысов.

Крайние точки океана – это «глубины» наибольшего проникновения океана в сушу. Так крайняя восточная точка Атлантического океана – восточный берег Черного моря (район г. Кобулети в Грузии); крайняя западная точка находится на западном берегу Мексиканского залива (лагуна Сан-Андрес в Мексике). В проливах между океанами (например, в проливе Дрейка, в Беринговом проливе) и широких океанических пространствах между материками (например, между Африкой и Антарктидой или Австралией и Антарктидой) крайние точки определяются по условным линиям раздела, которые часто совпадают с параллелями и меридианами.

На основе полученных координат устанавливается общее положение материка (или океана) относительно полушарий Земли (Северного и Южного, Западного и Восточного) и ключевых параллелей (тропиков, полярных кругов).

Береговая линия, образующая контур (конфигурацию) материка или океана (а также любого острова или водоема суши), характеризуется двумя аспектами: степенью изрезанности и комплексом различных типов берегов.

Рис. 3. Берег Красного моря. Фото автора

Для определения степени изрезанности необходимо знать длину береговой линии и площадь материка (или океана). На основе этого соотношения выявляется так называемый коэффициент изрезанности береговой линии, который и показывает, насколько сильно расчленен контур материка (или океана). Изгибы берега образуют различные типы полуостровов континента, которые следует воспринимать как его горизонтальные части (по аналогии с горизонтальным расчленением океанических акваторий на моря, заливы, проливы).

Генетические типы полуостровов: 1) коренные (геологически единые с материком) – Лабрадор, Сомали, п-ов Йорк, Балканский п-ов, Апеннинский п-ов и др.; 2) причленившиеся (присоединившиеся к материку) – Индостан, Флорида, Камчатка и др.

Типы берегов рассматриваются на основе различных классификационных схем, которых на сегодняшний день более чем достаточно. Согласно географическому взгляду существуют ваттовые берега, маршевые, мангровые, лопастные, далматинские, шхерные, риасовые, лиманные, фиордовые, лагунные, эстуарные, бухтовые, шермовые, балеарские, вулканогенные, сбросовые и некоторые другие.

Географическая классификация берегов (на примере Евразии)

Ватты – низменные берега, лежащие практически вровень с морской гладью. Затопляются во время приливов и осушаются при отливах. Такие побережья распространены в основном в северных морях – Северном, Ирландском, Беринговом, Охотском. Еще они встречаются на атлантическом побережье США, которое в целом довольно низко лежит относительно уровня океана, по сравнению с тихоокеанским побережьем – скалистым и высоким.

Марши – низменные берега морей, которые затопляются только во время больших приливов или накатов (нагонов) воды. В этом их отличие от ваттов. Такие берега покрыты обычно луговой растительностью и болотами. В странах, северные части которых выходят к Северному морю, такие берега расположены ниже его уровня. Здесь построены специальные дамбы, предохраняющие прибрежные местности от затопления. Такие берега есть не только в Европе, но и в США – опять же на атлантическом побережье.

Лопастные берега – это побережья, характеризующиеся резкими очертаниями линии, когда морские заливы часто и глубоко врезаются в какую-либо часть материка, образуя как бы лопасти. Свойственны Греции, западу Турции, северу Северной Америки – там, где берега в геологическом отношении сравнительно молодые.

Далматинские берега образуются при подтоплении линейных складчатых сооружений, простирание которых практически совпадает с направлением береговой линии. Море затопляет долины между горными хребтами. По этой причине данные берега имеют форму молота. Ярко проявляются на восточном побережье Адриатического моря.

Шхеры – это некрупные скалистые острова, располагающиеся группами возле невысоких скалистых же берегов морей и крупных озёр. В сущности, эти острова создают особый тип берега, называемый шхерным. Скандинавские страны – характерные обладатели таких побережий.

Риасовые берега появляются при затоплении морем устьевых участков долин, находящихся в горах или на возвышенностях. Море достаточно далеко проникает в долины, и в результате образуются длинные узкие извилистые заливы, глубоко рассекающие значительную площадь прибрежной части материка. Так формируется особый тип морского берега, называемый риасовым.

Лиманные берега характеризуются многочисленными лиманами, которые образуются возле побережий в результате затопления морем устьев рек.

Фиорды – узкие глубокие заливы с высокими скалистыми обрывистыми берегами. Побережья, пестрящие такими заливами, называют фиордовыми. Наиболее часто встречаются в Норвегии, в Чили и Гренландии.

Лагунные берега – это побережья, обильно испещренные лагунами – мелководными морскими заливами.

Эстуарные берега характеризуются большим количеством эстуариев – воронкообразных устьев рек.

Бухтовые берега – берега, которые изобилуют бухтами (мизерными морскими заливами округлой формы, хорошо защищенными от ветрового и волнового воздействия моря). Именно в бухтах строят гавани для стоянки морских судов.

К бухтовым берегам относятся и так называемые шермовые берега. Шермовые бухты – небольшие бухты, которые слабо вдаются в сушу и имеют угловатые очертания. Другими словами, каждый такой залив состоит из нескольких более или менее прямых береговых отрезков, которые расположены относительно друг друга под небольшим углом. Такие бухты отделены одна от другой прямолинейными участками берега. Яркий пример – берега Аравийского полуострова.

Балеарские берега – это берега, изрезанные большим количеством бухт округлой формы (полукруглые бухты), которые неглубоко вдаются в сушу. Отделены друг от друга мысами. Характерны для Балеарских островов.

Вулканогенный тип берега образуется в местах активной тектонической деятельности при затоплении морем элементов вулканов (кальдеры, кратеры). Высокие берега, сложенные застывшей лавой. Характеризуются ярко выраженной изрезанностью береговой линии, большим количеством глубоких бухт. Примеры: Исландия, Камчатка.

Сбросовые берега образуются в местах активной тектонической деятельности. Примеры: север Пиренейского полуострова, о-в Корсика и о-в Сардиния, север острова Сицилия.

Общая классификация берегов. Существует еще общая классификация берегов, которая учитывает локальные особенности полосы взаимодействия воды и суши. В отличие от чисто географической классификации, применимой, по сути, только к морским и океаническим берегам, общая схема распространяется и на другие берега – озёрные, речные и пр.

По очертанию береговой линии различают: прямолинейные берега, дуговидные, фестончатые, извилистые, островные, двойные. По особенностям берегового обрыва: отвесные берега, обрывистые, отлогие. По внутреннему рельефу берега бывают: гористые, равнинные. По особенностям берегового профиля: плоские, крутые. По характеру грунта: каменистые, скалистые, песчаные, глинисто-песчаные, илисто-песчаные, торфяные, ледяные, ледниковые, коралловые. По рельефу подводной части: приглубые, отмелые. По происхождению: коренные, наносные, регрессивные.

Геология материков

Геология материков изучается на уровне так называемых тектонических структур (геоструктур). При этом последовательно рассматриваются следующие геологические характеристики материков:

1. Тектоническое строение материков

2. Тектонический режим геоструктур

3. Геологическое строение геоструктур

4. Рельеф геоструктур

Тектоническое строение материков. Материки (как и океаны) состоят из тектонических структур (геоструктур) различных порядков. Геоструктура – это крупный блок земной коры с определенным тектоническим режимом (платформенным или подвижным), геологическим строением и рельефом.

Мозаика тектонических структур (геоструктур) различных порядков, которыми сложен материк, называется тектоническим строением материка.

Все геоструктуры можно разделить на две группы:

1. Платформенные геоструктуры, характеризующиеся спокойным (устойчивым) тектоническим режимом. 2. Подвижные геоструктуры, характеризующиеся «неспокойным» (неустойчивым) тектоническим режимом.

Платформенные геоструктуры делятся на порядки – от единицы первого порядка (платформы) до единиц 4 порядка.

Подвижные геоструктуры делятся на генетические типы: эпигеосинклинальные (представленные двумя подвижными поясами); эпиплатформенные (представленные тремя подвижными поясами); рифтовые (представленные двумя современными активными рифтами).

Обширная площадь материка, занятая платформенными геоструктурами различных порядков, называется устойчивой областью. Одна устойчивая область соответствует одной платформе (древней или молодой).

Группа прилегающих друг к другу разновозрастных молодых платформ (от байкальского возраста до мезозойского включительно) в пределах какого-то одного геосинклинального пояса (и в пределах одного материка), называется устойчивым поясом (факультативная единица).

Обширная площадь материка, характеризующаяся неустойчивым тектоническим режимом, проявлением современного вулканизма и сейсмизма, называется подвижным поясом.

Платформенные геоструктуры. К платформенным геоструктурам относятся следующие: платформы (единицы 1-го порядка), щиты и плиты (единицы 2-го порядка), синеклизы и антеклизы (единицы 3-го порядка), своды, валы, впадины и т. п. (единицы 4-го порядка).

Платформы. Платформа – это крупный блок земной коры, отличающийся спокойным тектоническим режимом и преимущественно равнинным рельефом. Платформа имеет двухъярусное строение: верхний ярус – платформенный чехол, состоящий из относительно молодых пластов осадочных горных пород; нижний ярус – складчатое основание (фундамент), состоящий из относительно древних пород, смятых в складки.

Все платформы делятся на древние (кратоны) и молодые (плиты).

Древние платформы занимают основную площадь континентов. Это Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Северо-Американская, Восточно-Европейская, Сибирская, Северо-Китайская, Южно-Китайская, Таримская и Антарктическая платформы.

Молодые платформы занимают незначительную часть от общей площади материков (5%) и размещаются или между древними платформами, или по их краям. Вот некоторые из них: Средне-Европейская, Западно-Европейская, Восточно-Австралийская, Патагонская, Западно-Сибирская, Северо-Германская, Парижский «бассейн», Туранская, Скифская и др.

От платформ материковых отличаются платформы океанические (талассократоны), которые соответствуют океаническим котловинам и являются устойчивыми областями океанического дна.

Если не считать материковые выступы и впадины океанов самыми крупными геоструктурами Земли, то платформы (и подвижные пояса) являются структурными единицами 1-го порядка.

Щиты и плиты. В пределах платформ мощность их осадочного чехла может колебаться от 0 сантиметров до нескольких километров. Из этого следует, что на Земле существуют области, где осадочный чехол полностью отсутствует. Такие районы называются щитами (несмотря всё же на отсутствие чехла, щиты обычно прикрыты более или менее тонким слоем четвертичных отложений, которые в таких масштабах в расчет не берутся).

Территории, где фундамент покоится под осадочным чехлом, называют плитами. Щиты и плиты являются структурными единицами 2-го порядка.

В отличие от древних докембрийских платформ, на молодых платформах щиты встречаются в виде исключения (например, Казахский щит), и поэтому эти платформы часто называют просто плитами.

Синеклизы и антеклизы. Щиты являются монолитными образованиями, и далее тектоническое районирование щитов на рассматриваемом уровне не представляется возможным. Плиты же состоят из структурных единиц 3-го порядка, к которым относят, прежде всего, синеклизы и антеклизы.

Синеклизы – участки платформы, где фундамент погружен на наибольшую глубину. Это довольно обширные прогибы фундамента. Антеклизы, наоборот, являются выступами фундамента, и осадочный чехол здесь имеет наименьшую мощность.

Такие платформенные единицы, как авлакогены (древние рифтовые впадины, заполненные осадочной толщей) и перикратонные прогибы (перикратонный прогиб – это опускание фундамента на краю древней платформы) обычно относят тоже к единицам третьего порядка, наравне с синеклизами и антеклизами. По сути, авлакогены и перикратонные прогибы являются составными частями плит.

Своды, валы и впадины. К структурным единицам четвертого порядка относят своды, валы, впадины, прогибы и т. д. Названия этих образований говорят сами за себя.

Подвижные (неустойчивые) геоструктуры. Можно сказать, что все подвижные пояса нашего времени (в пределах материков) являются неустойчивыми тектоническими структурами высшего порядка, или 1-го порядка. Им противопоставляются платформы, которые определяются как устойчивые единицы высшего порядка, или 1-го порядка. Но подвижные пояса, в отличие от платформ, целесообразно делить не на подчиненные единицы (порядки), а непосредственно на типы. Это объясняется тремя причинами. Во-первых, подвижные пояса – это территории, которые еще только формируются; во-вторых, принципы и методы тектонического районирования поясов до сих пор не разработаны в достаточной мере; в-третьих, для физической географии такое районирование принципиального значения не имеет.

Материковые подвижные пояса можно разделить на три генетических типа: эпигеосинклинальные, эпиплатформенные, рифтовые. Первые возникли на месте морских геосинклиналей (древних обширных прогибов на дне моря и океана), вторые – на месте платформ, при их активизации (эпиплатформенные пояса примыкают к эпигеосинклинальным). Рифтовые пояса возникли, предположительно, на месте растяжения земной коры (расхождения литосферных плит).

Эпигеосинклинальные пояса на материках представлены:

1. Альпийско-Гималайским поясом (часть Средиземноморского геосинклинального пояса). 2. Поясом Анд и береговых хребтов Кордильер Северной Америки (часть Тихоокеанского геосинклинального пояса).

Любой эпигеосинклинальный пояс является подвижной геоструктурой первого (высшего) порядка; географически его можно разделить на геоструктуры второго порядка – эпигеосинклинальные области.

Эпиплатформенные пояса : Восточно-Африканский пояс, Азиатский пояс, пояс Кордильер Северной Америки.

Любой эпиплатформенный пояс сам по себе является подвижной геоструктурой первого (высшего) порядка. Для поясов этого типа нет общепринятой схемы тектонического районирования.

Рифтовые пояса: Байкальский рифт, Восточно-Африканская система рифтов. Рифтовые пояса – подвижные геоструктуры первого (высшего) порядка. Но тектоническое районирование данных поясов тоже вызывает чрезвычайные затруднения и разногласия.

Как уже было сказано, все геоструктуры материка обладают определенным тектоническим режимом, геологическим строением и рельефом. Это их главные качества, и они являются универсальными как для платформ, так и для подвижных поясов. Тектонический режим характеризуется тектоническими движениями (тектонизмом), магматизмом (эффузией и интрузией) и сейсмизмом. Геологическое строение – это форма, характер и последовательность залегания горных пород.

Тектонический режим платформенных и подвижных геоструктур. Платформенные геоструктуры отличаются спокойным характером тектонических движений, отсутствием магматических (вулканических) явлений и сильных сейсмических возмущений грунта.

Эпигеосинклинальные структуры (а также эпиплатформенные и рифтовые) характеризуются высокой тектонической, магматической (вулканической) и сейсмической активностью. Именно в этих областях находятся одни из самых высоких гор планеты, действующие вулканы и очаги сильных землетрясений.

Геологическое строение платформенных и подвижных геоструктур. Геологическое строение геоструктуры (и вообще любой местности) характеризуется тремя аспектами: форма залегания пород, характер их залегания, последовательность залегания.

Горные породы не рассеяны в земной коре хаотично; они залегают в виде определенных геологических форм. Для каждой группы горных пород (осадочные, магматические, метаморфические) характерны свои геологические формы.

Форма и характер залегания осадочных пород. Осадочные горные породы залегают преимущественно слоями (часто линзами – чечевицеобразными формами; и др.). Характер залегания осадочных пород в данном случае может быть двух типов: моноклинальный, складчатый (синклинальный и антиклинальный).

При моноклинальном залегании слои горных пород лежат горизонтально с небольшим наклоном в одну сторону. Синклинальное залегание характеризуется общим прогибанием слоев горных пород вовнутрь, антиклинальное – прогибанием наружу.

Характер залегания пород в пределах платформ. И древние, и молодые платформы состоят из двух основных этажей – осадочного чехла и складчатого фундамента.

Осадочный чехол всех платформ характеризуется в целом моноклинальным характером залегания слоев (хотя встречаются и складки различного происхождения), а нижний ярус – соответственно складчатым характером залегания.

У древних платформ верхний ярус (осадочный чехол) состоит из пород палеозоя, мезозоя и всего кайнозоя (т. е. начиная с кембрийских и заканчивая четвертичными), а нижний ярус сложен древними докембрийскими гранитно-метаморфическими породами.

Молодые платформы делятся на: эпимезозойские (территории, ставшие платформами после завершения мезозойской складчатости); эпигерцинские (… после завершения герцинской складчатости); эпикаледонские (… после завершения каледонской складчатости); эпибайкальские (… после завершения байкальской складчатости).

Следовательно, складчатое основание эпибайкальских платформ состоит не только из пород докембрия, но и из пород кембрия, потому как байкальская складчатость завершилась в кембрийском периоде. Осадочный чехол таких платформ составлен пластами всех послекембрийских пород (от ордовикских до четвертичных включительно).

У эпикаледонских платформ складчатое основание состоит из пород докембрия, кембрия, ордовика, силура и частично девона. Осадочный чехол составлен породами девона (частично), карбона, перми, триаса, юры, мела, палеогена, неогена, а также четвертичными отложениями.

У эпигерцинских платформ фундамент более молодой и состоит он из пород докембрия и всего палеозоя (до пермских включительно). Осадочный чехол образован всеми породами мезозоя (начиная с триасовых) и кайнозоя (до четвертичных включительно).

Наконец, мезозойские платформы, как наиболее молодые, обладают складчатым фундаментом, который включает в себя породы не только докембрия и палеозоя, но и всего мезозоя. А верхний ярус образован пластами всех кайнозойских отложений.

Характер залегания осадочных пород в пределах эпигеосинклинальных поясов. В пределах эпигеосинклинальных поясов все слои осадочных пород, кроме четвертичных отложений, смяты в складки.

Последовательность залегания осадочных горных пород. Любая местность, расположенная в пределах той или иной платформенной плиты, состоит из множества осадочных слоев, лежащих друг на друге. Каждый слой, слагающий толщу какой-либо территории, имеет свой возраст (абсолютный и относительный), состав и происхождение. Изменение этих характеристик с глубиной образует определенную последовательность залегания осадочных пород. У каждой местности она своя, индивидуальная. Следовательно, мы различаем: возрастную последовательность, петрографическую, генетическую.

Если говорить о возрасте осадочных пород, то необходимо отметить, что, как правило, самые молодые осадочные породы (четвертичные) обычно лежат на поверхности, самые древние – на складчатом основании. Это при нормальном залегании. Но довольно часто встречается опрокинутое залегание, когда более древние породы покоятся на более молодых. Такое происходит, когда целая свита пород опрокидывается под действием тектонических движений. В отличие от возраста осадочных пород, их механический состав и генезис (происхождение) не вполне подчиняются такой схеме, и на разной глубине породы могут повторяться. Это связано с тем, что условия осадконакопления повторяются со временем – море то наступает на сушу (трансгрессия), то отступает (регрессия); подобным образом ведут себя и ледники. Например, в любом стратиграфическом профиле (или геологическом разрезе) мы увидим несколько слоев песка, которые обнаруживают себя на разной глубине и отделены друг от друга пластами других пород. Конечно, эти пески являются не полностью идентичными друг другу осадками, но всё же.

Формы залегания магматических и метаморфических пород. Магматические породы залегают в земной коре в виде следующих основных форм.

Интрузивные формы: дайки, батолиты, штоки, лакколиты. Эффузивные формы: лавовые покровы, лавовые потоки, диатремы, купола, стратовулканы.

Интрузивные формы образуются при застывании магматических внедрений внутри земной коры. Эффузивные формы образуются при застывании лавовых излияний на земной поверхности.

Метаморфические породы – это видоизмененные осадочные отложения и магматические тела. Изначальные породы претерпевают определенную перестройку на большой глубине внутри литосферы – в связи с воздействием на них высокой температуры и давления. Форма их залегания зависит от формы залегания исходного материала, поскольку метаморфические породы – это не самостоятельные образования.

Метаморфические породы, образовавшиеся из осадочных отложений, залегают преимущественно слоями. Метаморфические породы, образовавшиеся из магматических, наследуют изначальную форму залегания эффузивных и интрузивных тел.

Рельеф платформенных и подвижных геоструктур. Рельеф – это внешнее выражение геологического строения (но не всегда). Он состоит из отрицательных и положительных форм – соответственно, вогнутых или выпуклых единиц. Размер формы рельефа зависит от того, какая геологическая сила ее сформировала.

Тектонические движения создают крупные различия в рельефе, называемые морфоструктурами. К ним относятся горы и равнины. Такие формы рельефа называют эндогенными.

Внешние (экзогенные) геологические процессы создают относительно небольшие формы, называемые морфоскульптурами (долины, гряды, холмы, балки и пр.). Такие формы рельефа называют экзогенными.

Эндогенный рельеф. Это понятие, которое целесообразно применять к неровностям земной поверхности мега- и макроуровня.

На Земле существуют два основных типа макрорельефа – равнины и горы. Такое существенное различие объясняется тем, что регионы Земли находятся на разных стадиях (и в разных состояниях) геологического развития земной коры. Одни области еще не вышли за пределы геосинклинального цикла развития или находятся в состоянии эпиплатформенного оживления (т. е. горы продолжают расти); другие области совсем недавно вышли из состояния эпиплатформенного оживления (горы уже разрушаются, но еще характеризуются большой высотой); третьи области давно находятся на второй стадии развития платформы (пенепленизация) – горы полностью или почти полностью разрушены; четвертые области находятся на третьей стадии развития платформы – то есть в режиме сформировавшейся платформы (горы полностью разрушены и складчатое основание перекрыто мощным осадочным чехлом).

Таким образом, каждой тектонической структуре присущи те или иные крупные формы рельефа. Платформам свойственен преимущественно равнинный облик, подвижным поясам – горный.

На платформах, помимо равнин, можно встретить и горы. На древних платформах это:

1. Эрозионно-тектонические горы: а) одиночные, часто столовые, останцы (изолированные поднятия с крутыми склонами – например, т. н. тепуи в Южной Америке); б) сводовые горы (образующиеся при эрозионном расчленении сводовых поднятий на щитах и антеклизах – например, горы Виндхья в Индии, горы Генри в США и др.); в) столовые горы (возникающие при эрозионном расчленении плато и платообразных поверхностей).

2. Структурно-денудационные горы (отпрепарированные («обнаженные») магматические образования – штоки, дайки и т. п.). Яркий пример – Хибины на Кольском полуострове.

3. Потухшие (реже – действующие) вулканы.

Такие горы не являются чисто тектоническими (по генезису) и их не следует путать с горами собственно тектонического происхождения – глыбовыми хребтами, которые образовались на определенных участках докембрийских платформ (и на месте областей байкальской складчатости) в поясах эпиплатформенного орогенеза.

Чаще всего горы всех древних платформ размещаются на щитах.

На молодых платформах гор значительно больше, чем на древних. И они качественно иные – достаточно высокие и еще не так основательно обточенные денудацией. Это связано со многими причинами, в том числе с тем, что эпиплатформенные процессы горообразования в свое время затронули по большей части именно молодые платформы.

Горы эпибайкальских, эпикаледонских и эпигерцинских платформ в первозданном (в складчатом) состоянии до наших дней не сохранились. В наше время на данных платформах расположены возрожденные складчато-глыбовые горы, образовавшиеся в кайнозое.

К началу и середине кайнозоя первозданные складчатые горы не успели полностью разрушиться только в пределах эпимезозойских платформ: горы этих частей Земли к неогеновому периоду приобрели облик низкогорий, которые впоследствии были приподняты на различную высоту. Так образовались омоложенные глыбово-складчатые горы.

В целом формы рельефа соответствуют геологическому строению территории. Отрицательные формы занимают прогибы земной коры (синклинали), положительные – ее выступы (антиклинали). Но иногда рельеф местности не совпадает с характером залегания слоев горных пород. Например, на месте прогибов образуются возвышенности, а на месте выступов – вогнутые (отрицательные) формы рельефа. Такой рельеф называется инверсионным, или обращенным.

Подробнее о горах. Когда мы говорим о горах, то обычно подразумеваем под ними сильно расчлененные территории. Но они имеют еще один важный ориентир – значительная высота над уровнем моря. Высота одних только подножий горных хребтов и их вершин на таких территориях – более 500 метров над уровнем моря. Как видно, здесь имеет значение не только высота непосредственно горных вершин, но и (это главное) общая приподнятость основной части мегантиклинория. А сами хребты и отдельные горы могут иметь различную относительную высоту (не ниже 200 метров).

Рис. 4. Скалистые горы (Синай). Фото автора

Таким образом, горы – это обширный выступ (вал), значительно возвышающийся над остальными территориями (равнинами) и обязательно изрезанный параллельными правильно чередующимися глубокими и относительно глубокими долинами. Настоящие горы обладают этими двумя признаками. Отсутствие расчлененности говорит о том, что перед нами плоскогорье. Ну а при отсутствии общего высокоприподнятого цоколя, местность просто-напросто не может быть изрезана глубокими долинами; в этом случае она плоская и/или холмистая – то есть равнинная.

Проще говоря, каждая точка поверхности горной страны (даже самая низкая) не опускается ниже 500 метров над уровнем моря. Но и здесь, конечно, нет правил без исключений.

Некоторые горы, начинающиеся сразу около морского или океанического побережья, условно можно исключением из правил. Свою общую приподнятость горный мегантиклинорий наращивает постепенно под морской водой, а сами хребты и отдельные горы сразу же поднимаются над прибрежной равнинной сушей (и над поверхностью воды) на высоту более 200 метров (и даже более 500 м). Но прибрежные горы можно считать исключением только тогда, когда мы рассматриваем их отдельно от остальной части, которая начинается на подводной окраине материка. Потому что такие горы не самостоятельны: они являются надводной частью единого мегантиклинория, которую иногда можно рассматривать отдельно от его подводной составляющей.

Помимо общеизвестной классификации горных территорий по высоте (высокие, средние, низкие), существует еще генетическая классификация, разделяющая данные формы рельефа на две главные категории: тектонические горы, вулканические горы.

Тектонические горы образовались в результате быстрых вертикальных тектонических движений (складчатых и/или разрывных) земной коры. Среди таких гор выделяют:

1. Складчатые горы. Продолжают развиваться в современную эпоху – в пределах эпигеосинклинальных поясов.

2. Складчато-глыбовые. Свойственны как современным (активным) эпиплатформенным поясам, так и неактивным эпиплатформенным областям. Возникли на определенных участках молодых и относительно молодых платформ (то есть на месте областей каледонской и герцинской складчатостей).

3. Глыбово-складчатые (омоложенные). Свойственны как активным эпиплатформенным поясам, так и неактивным эпиплатформенным областям. Возникли на определенных участках молодых платформ (на месте областей мезозойской складчатости).

4. Глыбовые (сбросовые) горы. Свойственны как активным эпиплатформенным поясам, так и неактивным эпиплатформенным областям. Возникли на определенных участках древних платформ (на месте областей докембрийской складчатости). Еще данный тип гор характерен для областей байкальской складчатости.

Складчато-глыбовые, глыбово-складчатые и глыбовые горы относятся к возрожденным и по-другому называются вторичными орогенами. Соответственно складчатые эпигеосинклинальные горы называются первичными орогенами.

О глыбовых горах древних платформ можно сказать следующее. Глыбовыми они называются потому, что складчатая структура данного участка платформы, на котором появились эти горы, была уничтожена (срезана). Такое может произойти по нескольким причинам. Главная причина – многократная эпиплатформенная активизация такого участка (и последующая многократная денудация) в течение всей геологической истории. То есть территория, на которой появляются горы подобного рода, претерпела не одну эпоху тектонического оживления, и после каждого такого возрождения горы полностью (или почти полностью) разрушались.

Вулканические горы – потухшие, уснувшие или действующие вулканические конусы; сложены продуктами извержений.

О том, как высота и другие качества гор и равнин соотносятся с типом и порядком тектонических структур, будет говориться в главе, посвященной морфоструктурам и их влиянию на дифференциацию ландшафтной сферы (глава «Зональность и азональность»).

О равнинах. По преобладающим внешним геологическим процессам равнинные страны делятся на два типа: аккумулятивные равнины и денудационные.

Аккумулятивные равнины – это области опускания земной коры и накопления осадочного материала. Они расположены только на плитах.

Денудационные равнины – области поднятия земной коры и денудационных процессов (эрозии). На плитах такие равнины размещаются на антеклизах и называются пластовыми. На щитах встречаются только денудационные равнины; их называют цокольными.

По абсолютной высоте равнины делят на отрицательные (ниже уровня моря) и положительные (выше уровня моря). Последний тип равнин разделяется на: низменности, возвышенности и плоскогорья.

Низменность – это участок равнинной страны, абсолютные высоты которого нигде не достигают выше 200 метров. Значит, низменная равнина – это холмистый или плоский участок земной поверхности с высотами от 0 до 200 метров над уровнем Океана. Возвышенность – участок равнинной страны, высота которого может колебаться от 200 до 500 м. К возвышенностям относятся еще плато (структурные, лавовые и денудационные), куэсты и кряжи. Плоскогорье – обширная равнина с абсолютными высотами более 500 метров.

Отрицательные равнины – это территории на суше, лежащие ниже уровня Океана. Такое их положение в гипсометрическом профиле планеты вызывает особый интерес – в связи с тем, что по логике вещей вся поверхность суши «должна» находиться выше поверхности Мирового океана. Эта тектоническо-гипсометрическая «неувязка» позволяет охарактеризовать их как очень впечатляющее природное явление. Данные равнины еще называются впадинами. Самое низкое место на суше находится в районе Мертвого моря – впадина Гхор (– 405 метров).

Рис. 5. Мертвое море (Израиль). Фото автора

Остальные равнины данного типа не имеют таких внушительных «глубин»: впадина Афар, находящаяся на севере Эфиопии (-157 м); Турфанская впадина – в восточном Тянь-Шане (-155 м); впадина Катара – на севере Египта (-133 м); впадина Карагие – на полуострове Мангышлак (-132 м); Долина Смерти – в Калифорнии (-86 м); Акчакая – в пустыне Каракумы (-81 м); Нижнекалифорнийская долина – наземное продолжение углубления, в котором находится Калифорнийский залив (-70 м).

Экзогенный рельеф. Эндогенный рельеф усложняется тем, что на него накладывается пластика экзогенного рельефа, представленная мезо- и микроформами.

Экзогенный рельеф создается внешними геологическими процессами, которые по виду воздействия на грунт можно разделить на два типа: созидательные и разрушительные. Первые участвуют в образовании аккумулятивных (положительных) форм рельефа, вторые создают различные понижения – эрозионные формы рельефа (отрицательные).

К внешним геологическим процессам относится эрозионная и аккумулятивная деятельность воды, ледников и ветра; в некоторых случаях – температуры воздуха (дополнительный фактор).

Движение воды создает флювиальные морфоскульптуры: это все долины флювиального (не тектонического) происхождения, все вытянутые отрицательные (ложбины и ложбинообразные) формы рельефа. К аккумулятивным морфоскульптурам, которые создаются движением воды, относятся конусы выноса и дельты рек.

Деятельность движущихся ледников создает гляциальные морфоскульптуры. Среди них выделяют: экзарационные морфоскульптуры (эрозионные формы) и морфоскульптуры ледниковой аккумуляции (аккумулятивные формы).

Экзарационные скульптуры: а) «бараньи лбы», «курчавые скалы», друмлины, сельги – на равнинах; б) цирки, кары, троги, ригели – в горах.

Среди морфоскульптур ледниковой аккумуляции различают два типа: ледниково-аккумулятивные (моренные равнины, конечно-моренные гряды) и водно-ледниковые (флювиогляциальные). Среди последних: а) зандровые равнины, флювиогляциальные террасы, озы, камы – на равнинах; б) конечно-моренные гряды, боковые морены и др. – в горах.

Эоловые формы рельефа не всегда принадлежат исключительно пустыням. Их много и в других природных зонах, даже в субарктических. Но вне пустынь эоловые морфоскульптуры, конечно, представляют собой унаследованные формы, сохранившиеся с древних времен.

В наше время в умеренных и других поясах эоловая геологическая деятельность проявляется еще на широких песчаных побережьях морей и океанов.

«Застывшие» (реликтовые) и береговые умеренно-субарктические эоловые формы рельефа являются интразональными. Типичные же (зональные) эоловые формы на сегодняшний день наблюдаются в пустынных регионах, где ветер может беспрепятственно переносить и передвигать песок с места на место.

Выделяют две формы воздействия ветра на грунт: дефляция, корразия. Дефляция – это процесс перемещения рыхлого субстрата в результате его выдувания и развевания. При этом масса песка не переносится на далекие расстояния, а кочует, видоизменяясь, в пределах небольшой площади. Корразия – это обтачивание и шлифовка существующих скальных форм рельефа песчаными частицами обломочных горных пород.

Дефляционные морфоскульптуры: а) эрозионные (котловины выдувания, борозды выдувания (ярданги); б) аккумулятивные (холмик-коса (скопление песка возле небольших кустов и кустарничков), бугор навевания (дальнейшая стадия развития холмика-косы – при увеличении мощности «песчаного» ветра), песчаные гряды, барханы (холмы в виде полумесяца, выпуклая сторона которых обращена к ветру), барханные цепи (цепочка слившихся барханов), дюны (параболические, шпильковидные, параллельные, пирамидальные, прислоненные), бугристые пески, кучугуры и продольные дюны (на берегах морей).

Корразионные морфоскульптуры: корразионные ниши, «каменные столбы», «каменные грибы».

Географическая классификация рельефа. Помимо генетического подхода к классификации рельефа, существует еще один – чисто географический. Согласно ему, выделяется: мегарельеф (материковые выступы и океанические впадины, срединно-океанические хребты и переходные зоны, подводные окраины материков); макрорельеф (платформенные равнины и горы подвижных поясов, элементы подводной окраины материка (шельф, материковый склон, материковое подножие), элементы переходных зон (островные дуги, глубоководные желоба, котловины окраинных морей); мезорельеф (холмы, овраги и др.); микрорельеф (песчаная рябь, степные блюдца, небольшие дюны; а также элементы холмов и понижений – вершины, склоны, подножия и др.); нанорельеф (размеры от 30 до 50 см (кротовые холмики, термитники, пахотные борозды, валуны, поросшие мхом, и другие незначительные возвышения и понижения, образовавшиеся в процессе индивидуального внутрифациального развития местности; имеет чаще всего биогенное происхождение).

Климат материков

Рассматривается на уровне климатических поясов. Общепринятого мирового определения климатического пояса не существует, но очевидно, что это обширная территория материка, обладающая определенным типом климатом – т. е. такая область, где те или иные климатические характеристики не выходят за некие рамки, вне которых можно говорить уже о другом типе климата. Но какие именно характеристики определяют тип климата?..

Существуют три подхода для классификации климатов Земли:

1. Генетический подход

2. Фактический подход

3. Геоботанический подход

Рассмотрим каждый подход в отдельности. При генетическом подходе тип климата местности определяется по тому, какой географический тип воздушных масс преобладает в этом регионе. Тип преобладающих воздушных масс регулируется годовым поступлением солнечной радиации и циркуляцией атмосферы. И, таким образом, здесь за основу берутся два главных климатических фактора.

Фактический подход предусматривает определение типа климата по температурному режиму и атмосферному увлажнению, которые характерны для той или иной местности.

При геоботаническом подходе тип климата можно определить на основе типа почвенно-растительного покрова – прямого следствия гидротермического режима какой-либо территории. И границы между климатическими зонами проводятся по границам природных (ландшафтных) зон.

Генетический подход к выделению климатических поясов. Генетический подход к выделению климатических поясов основывается на разделении тропосферы на географические типы воздушных масс. Всего на Земле функционируют четыре типа воздушных масс – полярный, или арктический (антарктический), умеренный, тропический и экваториальный (во всех пособиях умеренные массы называются полярными, но при географическом подходе название воздушной массы должно соответствовать названию широтного сектора, в котором она сформировалась; это гораздо правильнее и понятнее для человека).

Каждый тип воздушных масс формируется в соответствующих регионах и поэтому имеет все физические характеристики той поверхности, над которой он зародился. Так, арктические (антарктические) ВМ зарождаются в полярных регионах, которые, как известно, условно ограничены полярным кругом. Эти массы холодные, сухие и прозрачные. Умеренные массы воздуха образуются в умеренных широтах, которые ограничиваются полярным кругом и 45 параллелью, после которой угол падения солнечных лучей резко изменяется. Физические параметры такого воздуха имеют умеренные показатели в плане температуры и влажности (отсюда их название).

Тропические массы – это продукт тропических широт, чрезвычайно широкой полосы на земном шаре. Она лежит между северным и южным тропиком. Но тропические ВМ могут зародиться и в субтропических регионах. Эти широты затрагивают пространство приблизительно между 45 параллелью и северным (южным тропиком).

Чисто тропический воздух очень сухой и жаркий. Внутри тропического пояса в районе экватора круглогодично действуют экваториальные воздушные массы, которые, по сути, являются тропическими. Но физико-географические особенности не позволяют приравнять их к типично тропическим, и, следовательно, они выделяются в самостоятельный тип. Это чрезвычайно влажная и жаркая разновидность воздушных масс.

Иногда (летом) тропический воздух может сформироваться на юге умеренных широт. Причиной такому явлению служит сильный нагрев тропосферы в пустынных регионах умеренного климата. Такой воздух оттекает преимущественно в северном направлении – в зону средней (лесной) полосы.

На Земле, таким образом, существуют регионы, где в течение года постоянно формируется и, значит, преобладает какой-то один тип воздушных масс. Выходит, на Земле существует шесть основных климатических поясов: арктический, антарктический, северный умеренный, южный умеренный, тропический, экваториальный.

Но мы не должны забывать, что речь идет только о преобладании: воздушные массы другого типа могут проникать на территорию «не свойственного» ей пояса (более того, «чуждые» поясу массы могут не только вторгаться, но и формироваться непосредственно на его территории – вспомним, что в умеренном поясе могут формироваться тропические ВМ).

Например, в пределы арктического пояса заходят умеренные ВМ, а иногда (катастрофически редко и только в южные части) – тропические, сформировавшиеся в субтропиках или на юге умеренных широт. Умеренный пояс в этом отношении более «гостеприимен». Сюда гораздо чаще «захаживает» сухой или влажный тропический воздух; и с Арктики (в Южном полушарии – с Антарктики) тоже частенько затягивается сухой холодный воздух. В тропическом поясе можно наблюдать четыре типа воздушных масс, над которыми доминирует, конечно, ТВМ. Реже всего в этот регион проникает полярный воздух.

Существуют климатические полосы, где преобладание типа воздушных масс меняется по сезонам. Такие пояса имеют приставку «суб»: субарктический, субантарктический, северный субтропический, южный субтропический, субэкваториальный.

В субарктическом (субантарктическом) поясе летом господствует ВУШ; зимой же этот регион находится во власти Арктики (Антарктики). Субтропический пояс: летом – тропические воздушные массы, зимой – умеренные. В субэкваториальном – та же самая картина. По-другому субэкваториальный тип климата называется климатом тропических муссонов (о них чуть позднее). Поскольку летом в Северном полушарии экваториальный воздух смещается на север (вслед за солнцем), в приэкваториальных областях (примерно до 20 параллели) наблюдается дождливый сезон. Зимой – наоборот, из-за обратного перемещения (тоже вслед за солнцем) экваториальных воздушных масс к своему родному очагу (к экватору), в приэкваториальных широтах устанавливается жаркая и сухая (типично тропическая) погода. В тропиках Южного полушария в течение года наблюдается та же самая картина, но прямо противоположная: когда в Северном полушарии лето, в Южном – зима; и наоборот.

Подтипы воздушных масс. Воздушные массы всех типов делятся на основные подтипы – морские и континентальные. Морские ВМ формируются над океаническими пространствами. Они, соответственно, влажные и теплые (относительно). Родина типично континентальных масс – в основном центральные части материков. Такие массы всегда сухие, но не всегда жаркие (если очаг их зарождения находится в полярных регионах планеты). Южное полушарие больше океаническое, чем континентальное, и поэтому там, строго говоря, массы континентального подтипа наблюдаются в ограниченном объеме – только над Австралией и Антарктидой.

В связи с тем, что типы воздушных масс делятся на морские и континентальные подтипы, и при этом постоянно перемещаются с океана на материк и обратно, пояса разбиваются на климатические области, в которых господствует какой-то один подтип климата. Всего существует четыре подтипа климата: океанический, континентальный (материковый), климат западных побережий, климат восточных побережий.

В арктическом и антарктическом поясах можно выделить океанический и материковый климат. Океанический существует над поверхностью Северного Ледовитого океана, материковый – над Гренландией и Антарктидой. В субарктическом и субантарктическом поясах выделяются два таких же подтипа климата. Соответственно, океанический климат развит над океаническими и морскими участками, а континентальный – над сушей (на севере Евразии и Канадского Арктического архипелага).

В северном умеренном поясе уже постоянно существуют все подтипы, а вот в южном – почти везде океанический климат. Континентальный климат в Евразии (в связи с ее большой протяженностью) имеет несколько разновидностей: умеренно-континентальный, собственно континентальный и резко континентальный. 

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.