Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
При указанном размахе рельефа в Хибинах (600 м) очевидно, что тектонические напряжения зависят от высоты и ширины междуречий. Иначе говоря, эти параметры достаточны для поддержания формы междуречий. Увеличение горизонтальных тектонических напряжений в основании последних приводит, в частности,
о
201
Рис. 39. Градиентные поля напряжений Г в разрезах междуречий и долин разных морфологических типов (по Г.А. Маркову, 1977). Направления главных напряжений: у - вертикальное, z - горизонтальное; Oy равно
вектору наибольшего сжатия от сил гравитации; А - напряжение вдоль
оси у; Б - направления вдоль оси z. Напряжения даны в относительных величинах
к раздробленности коренного субстрата в днищах речных долин (в зоне не более 0,7 Лг), а это в свою очередь влияет на интенсивность эрозии на дне долины. Таким образом, с возникновением междуречий последние приобретают тем большую устойчивость, чем больше их ширина и меньше относительная высота. Пределы этой устойчивости пока остаются слабо исследованными.
На высоту междуречий," степень их устойчивости во времени, морфологию оказывает также влияние релаксация напряжений горных пород, представляющая собой процесс, заключающийся в падении напряжений в горных породах при постоянной их деформации. Релаксация - следствие постепенного перехода упругой деформации в пластическую деформацию. При этом даже самые твердые породы приобретают способность " растекаться". Время релаксации у разных пород раз
202
лично. У гранитов и базальтов, например, оно составляет не менее 20-30 тыс. лет. Но время релаксации зависит еще и от величины объемов горных пород, т.е. в данном случае от объема междуречий. При их значительных размерах оно может достигать миллионов лет.
С явлением релаксации связаны, например, известные деформации апикальных частей гранитных массивов Верхнеколымского нагорья (Серебряков, 1966), северных склонов хр. Петра Первого в Средней Азии (Благоволин, Пшенин, 1985) и др.
Реакция горных пород на разгрузку вследствие экзогенных преобразований рельефа междуречий приводит к образованию трещин вблизи дневной поверхности. При этом отмечаются следующие особенности. Вблизи вершинной поверхности горизонтальные напряжения оказываются минимальными, а в случае, если последняя выражена в виде гребня, могут полностью отсутствовать (Марков, Савченко, 1984). В средних и нижних частях междуречий горизонтальные напряжения постепенно возрастают и могут соотноситься с верхними как 20:1.
Значительная разгрузка потенциальной энергии напряжений в привершинной части горного хребта приводит к сильному разуплотнению массива и появлению соответствующих зон трещин, ослабляющих устойчивость рельефа вершинных поверхностей.
Таким образом, механические изменения в толщах пород, слагающих междуречья (изменения объемов, релаксация, дилата-ция), неизбежно приводят к деформациям их рельефа.
Еще одной причиной увеличения высоты горных стран (и соответственно междуречий) является возрастание толщины сиа-лической оболочки континентов и мощности "корней" гор. Связь между средней высотой современных горных систем и мощностью земной коры давно известна. Факт ее важен по следующим причинам. Если корни гор уравновешивают горную систему (т.е. она находится в состоянии изостазии), то любое снижение процессами денудации междуречий и углубление долин заставит горы "всплыть" для сохранения равновесия.
Изостатическое уравновешивание гор "антигорами" в земной коре получило интересное объяснение. Ю.А. Зориным (1971) при исследованиях земной Kopibi в Забайкалье было выдвинуто предположение, что интенсивность горообразования тем выше, чем сильнее разогреты земные недра, и что эпохи выравнивания рельефа в прошлом были обусловлены заметным охлаждением земной коры. Охлаждение последней, по расчетам Ю.А. Зорина, связано с динамической вязкостью коры, "перетекание" вещества которой возможно в астеносферном слое. При этом скорость "перетекания" в эпоху охлаждения резко уменьшается, происходит как бы " кристаллизация" вещества и практически исчезновение астеносферы. Кора как бы "вмерзает" в верхнюю мантию, составляя с ней единое целое. В подобных условиях изостатическое
203
Таблица 14
Устойчивость к денудации поверхностей рельефа, сложенных породами разного литологического и петрографического состава (Ананьев, 1975)
Ландшафтные зоны Ряд пород по возрастающей степени устойчивости к процессам денудации Название региона, автор исследования, год издания работы
L Натурные наблюдения
Арктическая пустыня песчаники -> габбро Канадский арктический архипелаг, St.-Onge, 1969
кристаллические сланцы -> граниты —> габбро Антарктида, Sekura, 1969
Тундра грейзенированные граниты —> биотитовые граниты —> пятнистые сланцы —*¦ гранодиориты —> контактовые роговики хр. Полоусный, Северо-Восток СССР, Н.Г. Патык-Кара (устное сообщение)
амфиболиты —*¦ ультраосновные породы Южная Гренландия, Misar, 1968
Тайга,
смешанные леса мезозойские граниты —»• палеозойские и протерозойские граниты; метаморфические сланцы —> осадочно-вулканогенные и вулканогенные породы Забайкалье, Симонов, 1968
